U svakom trenutku, naučnici su sprovodili eksperimente i eksperimente, koji su istraživali mešavine koje kombinuju prirodne i veštačke komponente. Takav tandem omogućio je dobivanje materijala s većim performansama, jer su elementi umjetnog porijekla poboljšali sve pokazatelje onih komponenti koje je priroda dala. Materijali dobijeni na ovaj način nazivali su se kompozitima ili polimerima. Jedan od njih je geopolimer beton, koji je najnoviji ekološki i siguran građevinski materijal. Prefiks "geo" (na grčkom - "zemlja") je potvrda da novi materijal sadrži samo prirodne sastojke.
Inovativna betonska mješavina nije nešto novo - bila je poznata čovjeku već u antici: u izgradnji piramida u Egiptu korišten je sličan građevinski materijal. Nažalost, njegov tačan recept ostao je misterija za modernog čovjeka, ali zahvaljujući uvođenju najnovijih tehnologija, naučnici su uspjeli obnoviti približni sastav, tehnologiju i dobiti gotovo isti analog kao što je bio geopolimer beton u antici. Ali to je samo činjenicaistorijsko i samo djelimično se odnosi na modernu gradnju.
Opis inovativnog rješenja
Jedno od najvažnijih svojstava inovativne betonske mješavine je da postiže maksimalnu čvrstoću za kratko vrijeme: potrebno je samo tjedan dana da se potpuno stvrdne, dok će tradicionalnom m alteru trebati tačno 4 puta duže.
Geopolimer beton, poput Portland cementa, sastoji se od nekoliko komponenti, ali njihov sastav značajno varira. Novo rješenje sastoji se uglavnom od pepela i šljake – otpada iz raznih industrija. Ranije se takav otpad uopće nije reciklirao i samo je zagađivao okoliš. Naravno, proizvodnja inovativnih građevinskih materijala neće odmah riješiti ovaj problem, ali će pepeo i šljaka postati značajna sirovinska baza za njihovu proizvodnju.
Pogodnosti aplikacije
Po mišljenju stručnjaka, geopolimer beton je proizvod sa velikom budućnošću: za razliku od portland cementa, koristi se u proizvodnji lakih konstrukcija. Ali to nije sve: po svojim karakteristikama očuvanja topline, nova betonska mješavina je mnogo superiornija od ostalih građevinskih materijala koji se koriste u izgradnji zgrada. Na primjer, zid od ovog geopolimera debljine samo 30 cm zadržava toplinu na isti način kao zid od cigle, ali debljine 1,25 m.
Prema tome, korištenjem inovativnog m altera za gradnju, možete značajno uštedjeti novac:
- Možete graditi zgrade sa manje građevinskog materijala.
- Zahvaljujući lowtoplotna provodljivost geopolimernih građevinskih materijala će smanjiti troškove grijanja prostora u njima.
Ključne karakteristike
Po mišljenju stručnjaka, geopolimer beton je građevinski materijal budućnosti, jer ima odlične karakteristike performansi, kao što su:
- Malo skupljanje.
- Visoka čvrstoća na pritisak.
- Otporan na kiseline.
- Niska propusnost. Ovaj indikator je skoro jednak onom granita.
- Odlična otpornost na visoke temperature do +1300°. Naučnici su izveli eksperiment: tokom 120 minuta izložili su ploče od geopolimer betona i portland cementa vrlo visokim temperaturama. Nakon toga, proizvodi iz inovativne mješavine ostali su potpuno netaknuti, dok su Portland cementne ploče pokazale mnogo pukotina i strugotina.
Ali najvrednije svojstvo rješenja koje razmatramo je da ono emituje minimum stakleničkih plinova.
Ako uporedimo strukturu novog građevinskog materijala, on podsjeća na prirodni kamen, zbog čega ima veća svojstva od običnog m altera. Ali što je najvažnije, geopolimerni beton možete pripremiti vlastitim rukama, jer to uopće nije teško. Potrebno je samo pripremiti komponente neophodne za rad.
Kompozicija
Recept je prilično jednostavan, a komponente su pristupačne: elektrofilterski pepeo, voda, kalijum hidroksid,tečno staklo i šljaka. Posljednji sastojak je neophodan za davanje snage i izdržljivosti. Ali on sam ne može zaštititi gotove proizvode od pucanja, koja su neizbježna tijekom skupljanja. Ovaj nedostatak eliminira prisustvo letećeg pepela. Štaviše, obe komponente ojačavaju betonsku mešavinu i ona će moći da se odupre svim negativnim faktorima.
Zašto leteći pepeo? Jer i sama po sebi ova komponenta ima visoka tehnološka i fizička svojstva, pa njeno dodavanje u sastav pomaže u povećanju karakteristika čvrstoće gotovih proizvoda (do nivoa granita).
Takođe, aluminijski silikati uključeni u sastav su pozvani da ojačaju čvrstoću građevinskog materijala. Oni, reagirajući s alkalijom, polimeriziraju. Kao rezultat, formira se čvrst monolit. Upravo je ova reakcija komponenti dovela do drugog naziva za materijal - zove se šljaka-alkalna betonska mješavina.
Priprema za posao
Prije početka rada potrebno je pripremiti:
- Kapacitet.
- Alati.
- kombinezon.
- Respirator.
- Bodovi.
- Rukavice.
- Vage za kontrolu proporcija.
- Oplata ili forma gdje će se lijevati gotov m alter.
Važan detalj: za miješanje potrebno je uzeti lopaticu od materijala koji neće reagirati sa alkalijama. Drveni alat je najbolji.
Ono što je važno: kada se pomiješaju, komponente stvaraju toplinu, pa je za miješanje potrebno uzeti posudu koja je otporna na povišene temperature. Ako apotrebno je da se gotova otopina brže stvrdne, elektroliti se mogu položiti u oplatu. U ovom slučaju, oni također moraju biti pripremljeni unaprijed.
Recept za kuvanje
Kućne majstore koji se odluče za izradu geopolimer betona vlastitim rukama prvenstveno zanima tačan sastav mješavine. Ne postoji gotov recept na webu, jer ga proizvođači drže u tajnosti, a naučnici nastavljaju da rade na poboljšanju inovativnih građevinskih materijala. Možete pronaći mnoge varijacije recepta, ali u isto vrijeme, prvobitno predloženi glavni sastav ostaje gotovo nepromijenjen.
Slijedom toga, za proizvodnju 1,0 l otopine geopolimera potrebno je pripremiti:
- 550 g letećeg pepela i isto toliko šljake;
- 110g vode;
- 240 g čaša za vodu;
- 180g 45% CON.
Sve komponente su komercijalno dostupne i lako ih je pronaći. Naravno, cijena dobivenih proizvoda bit će veća od analoga od običnog portland cementa, ali njihova čvrstoća daleko premašuje betonske elemente.
Tehnologija kuvanja
Ako imate sve potrebne komponente i alate, možete sami pripremiti geopolimer beton. Tehnologija je prilično jednostavna, ali trebate samo striktno slijediti sve preporuke:
- Vlažnost mora biti niska u prostoriji u kojoj se izvode radovi kako kalijum hidroksid ne bi „plivao“. Zbog ove karakteristike, hidroksid se obično samo raspakuje prije nego što se stavi u otopinu.
- KOH jeprilično agresivan materijal, tako da morate raditi s njim koristeći zaštitnu opremu - rukavice i naočale.
- Tečno staklo se takođe smatra higroskopnim i agresivnim - s njim ne morate biti ništa manje oprezni.
- Svi radovi mijesenja moraju se obaviti brzo.
Ako se koristi mikser za beton, radite u sledećem redosledu:
- Ulijte vodu. Nemojte koristiti hladnu tečnost - mora biti topla.
- Ulijte šljaku i pepeo.
- Nakon što se sve dobro izmiješa, dodajte polimere.
- Ponovo miješajte dok se ne dobije homogena otopina.
- Smjesu sipajte u kalupe.
Važan detalj: elektrofilterski pepeo je supstanca sa prilično sumnjivom ekološkom reputacijom, ali zahvaljujući njegovoj upotrebi betonska mešavina dobija veću čvrstoću, koju zadržava veoma dugo. Stoga, ako je važno dobiti izdržljiv materijal, može se koristiti i pepeo, ali ako je važnija ekološka prihvatljivost, može se uzeti manje pepela, a dio se može zamijeniti cementom.
Lijepstvo proizvoda
Za proizvodnju dijelova željene veličine i oblika, možete koristiti istu oplatu kao i za konvencionalni portland cement. Moraju se unaprijed očistiti i podmazati rabljenim ili bilo kojim drugim (čak i biljnim) uljem. Nakon toga se ugrađuje armatura (ako je potrebno), a tek tada se obrazac puni betonskim m alterom. Prilikom izlivanja potrebno je paziti da se iznutra ne ostave praznine, zbog kojih geopolimer betonske ploče mogubuduće pucanje.
Već za jedan dan, praznine će se stvrdnuti: na njihovoj površini se formira film. Njegovo prisustvo će povećati čvrstoću materijala, a oni će moći da izdrže veća opterećenja.
Opcije rješenja
Za ljubitelje eksperimenata, ovaj materijal je široko polje za implementaciju bilo koje ideje: pri izradi betonske mješavine možete koristiti bilo koje organske tvari. Dakle, smole rastvorljive u vodi mogu poslužiti kao adstringentne komponente. Druga opcija je korištenje PVA smole, tada će emulgator biti polivinil alkohol, koji je u njegovom sastavu.
Neki koriste usitnjeno drvo u svojoj proizvodnji. Natapa se u vodi i tretira ozonatorom, nakon čega se stavlja u mikser za beton da se sjedini sa ostalim komponentama da bi se dobio geopolimer beton. Kako učiniti da se dobiveno rješenje, nakon što je stekao željeni oblik, brže stvrdne? Da bi se to učinilo, ulijeva se u oplatu s elektrodama, kroz koje se zatim izlažu električnoj struji 60 minuta. Štaviše, električna energija se ne uzima direktno iz mreže, već se propušta kroz pretvarač. Nakon što se obrađeni fragment stvrdne, sa njega se skida oplata i pravi se sljedeći element.
Kupovina spremnih mješavina
Ne voli svaki potrošač ili majstor da eksperimentiše - mnogi radije ne prave građevinski beton, već kupuju gotov beton, pogotovo jer nema poteškoća u pronalaženju sastava: više od 4 godine u Rusijigeopolimer betoni se proizvode na bazi glinenih sirovina Republike Tatarstan. Proizvođači nude različite marke, čija cijena ovisi o broju komponenti i njihovim proporcijama. Građevinski materijal možete kupiti u obliku suhih mješavina u kojima nema učvršćivača.
U prodaji se nalaze gotove kompozicije ruske i strane proizvodnje. Njihove razlike su cijena i brzina očvršćavanja.
Zanimljivi su proizvodi sledećih ruskih brendova:
- "Kameni cvijet".
- Sebryakovcement.
- "Eurocement grupa".
Od stranih kompanija, materijali takvih kompanija su popularni:
- Njemački Heidelberger Cement.
- španski GRUPOSUBDI.
- francuski LAFARGE.
Dostojanstvo gotovih materijala
Danas možete kupiti gotove betonske blanke različitih marki. Izrađuju se uzimajući u obzir sljedeće pokazatelje:
- Vodootporan - ocjene W 2-W 12.
- Otpornost na mraz - ocjene od F 50 do F 300.
- Snaga - ocjene od M 50 do M 500.
Pored toga, u gotovim mješavinama - radi lakšeg korištenja - volumen dijelova svake vrste punila može varirati ovisno o željenom krajnjem rezultatu. Cement je također uključen u geopolimer beton, ali je dio zamijenjen elektrofilterskim pepelom. Njegova količina treba da bude jednaka zbiru delova lomljenog kamena, peska i cementa.
