Zinātnieki visu laiku veica eksperimentus un eksperimentus, kuros pētīja maisījumus, kas apvieno dabiskos un mākslīgos komponentus. Šāds tandēms ļāva iegūt materiālus ar augstāku veiktspēju, jo mākslīgās izcelsmes elementi uzlaboja visus to komponentu rādītājus, ko deva daba. Tādā veidā iegūtos materiālus sauca par kompozītmateriālu vai polimēru. Viens no tiem ir ģeopolimēra betons, kas ir jaunākais videi draudzīgais un drošais būvmateriāls. Prefikss "geo" (grieķu valodā - "zeme") ir apstiprinājums, ka jaunais materiāls satur tikai dabīgas sastāvdaļas.
Inovatīvais betona maisījums nav nekas jauns – tas cilvēkiem bija zināms jau senatnē: Ēģiptes piramīdu celtniecībā izmantots līdzīgs būvmateriāls. Diemžēl tā precīza recepte mūsdienu cilvēkam palika noslēpums, taču, pateicoties jaunāko tehnoloģiju ieviešanai, zinātniekiem izdevās atjaunot aptuveno sastāvu, tehnoloģiju un iegūt gandrīz tādu pašu analogu, kāds bija ģeopolimēra betonam senatnē. Bet tas ir tikai faktsvēsturiska un tikai daļēji attiecas uz mūsdienu būvniecību.
Inovatīvā risinājuma apraksts
Viena no svarīgākajām inovatīvā betona maisījuma īpašībām ir tā, ka tas sasniedz maksimālo stiprību īsā laikā: pilnīgai sacietēšanai nepieciešama tikai nedēļa, savukārt tradicionālajai javai būs nepieciešams tieši 4 reizes ilgāks laiks.
Ģeopolimēra betons, tāpat kā portlandcements, sastāv no vairākām sastāvdaļām, taču to sastāvs būtiski atšķiras. Jaunais risinājums galvenokārt sastāv no pelniem un izdedžiem – dažādu nozaru atkritumiem. Iepriekš šādi atkritumi vispār netika pārstrādāti un tikai piesārņoja vidi. Protams, inovatīvu būvmateriālu ražošana šo problēmu neatrisinās uzreiz, taču pelni un izdedži kļūs par nozīmīgu izejvielu bāzi to ražošanā.
Lietošanas priekšrocības
Pēc ekspertu domām, ģeopolimērbetons ir produkts ar lielu nākotni: atšķirībā no portlandcementa to izmanto vieglo konstrukciju ražošanā. Bet tas vēl nav viss: savu siltumu saglabājošo īpašību ziņā jaunais betona maisījums ir daudz pārāks par citiem būvmateriāliem, kas tiek izmantoti ēku celtniecībā. Piemēram, tikai 30 cm bieza šī ģeopolimēra siena saglabā siltumu tāpat kā ķieģeļu siena, bet 1,25 m bieza.
Attiecīgi, izmantojot inovatīvu javu celtniecībā, jūs varat ievērojami ietaupīt naudu:
- Varat būvēt ēkas, izmantojot mazāk būvmateriālu.
- Pateicoties zemajamģeopolimēru būvmateriālu siltumvadītspēja samazinās telpu apkures izmaksas tajos.
Galvenās funkcijas
Pēc ekspertu domām, ģeopolimēra betons ir nākotnes būvmateriāls, jo tam ir izcilas veiktspējas īpašības, piemēram:
- Maza saraušanās.
- Augsta spiedes izturība.
- Izturīgs pret skābēm.
- Zema caurlaidība. Šis rādītājs ir gandrīz vienāds ar granīta rādītāju.
- Izcila augstas temperatūras izturība līdz +1300°. Zinātnieki veica eksperimentu: 120 minūtes viņi pakļāva ģeopolimēra betona un portlandcementa paneļus ļoti augstām temperatūrām. Pēc tam produkti no novatoriskā maisījuma palika pilnīgi neskarti, savukārt portlandcementa paneļiem bija daudz plaisu un šķembu.
Bet mūsu apsvērtā risinājuma vērtīgākā īpašība ir tā, ka tas izdala minimālu siltumnīcefekta gāzu daudzumu.
Ja salīdzinām jaunā būvmateriāla uzbūvi, tas atgādina dabīgā akmens, kā dēļ tam ir augstākas īpašības nekā parastajai javai. Bet pats galvenais, jūs varat sagatavot ģeopolimēra betonu ar savām rokām, jo tas nepavisam nav grūti. Atliek tikai sagatavot darbam nepieciešamās sastāvdaļas.
Kompozīcijas funkcija
Recepte ir diezgan vienkārša, un sastāvdaļas ir pieejamas par pieņemamu cenu: vieglie pelni, ūdens, kālija hidroksīds,šķidrais stikls un izdedži. Pēdējā sastāvdaļa ir nepieciešama, lai piešķirtu spēku un izturību. Bet viņš viens pats nevar aizsargāt gatavos produktus no plaisāšanas, kas saraušanās laikā ir neizbēgami. Šis trūkums novērš lidojošo pelnu klātbūtni. Turklāt abas sastāvdaļas stiprina betona maisījumu, un tas spēs pretoties jebkuriem negatīviem faktoriem.
Kāpēc lidojošie pelni? Tā kā šim komponentam pat pašam par sevi ir augstas tehnoloģiskās un fizikālās īpašības, tāpēc tās pievienošana sastāvam palīdz palielināt gatavās produkcijas stiprības raksturlielumus (līdz granīta līmenim).
Tāpat sastāvā iekļautie alumīnija silikāti tiek aicināti stiprināt būvmateriāla izturību. Tie, reaģējot ar sārmu, polimerizējas. Tā rezultātā veidojas ciets monolīts. Tieši šī komponentu reakcija deva materiālam citu nosaukumu - to sauc par izdedžu-sārma betona maisījumu.
Gatavošanās darbam
Pirms darba uzsākšanas jāsagatavo:
- Kapacitātes.
- Rīki.
- Kobinezoni.
- Respirators.
- Punkti.
- Cimdi.
- Iemēro, lai kontrolētu proporcijas.
- Veidne vai forma, kur tiks lieta gatavā java.
Svarīga detaļa: sajaukšanai ir jāņem lāpstiņa, kas izgatavota no materiāla, kas nereaģēs ar sārmiem. Vislabākais ir koka rīks.
Kas ir svarīgi: sajaucot, komponenti rada siltumu, tāpēc sajaukšanai jāņem trauks, kas ir izturīgs pret paaugstinātu temperatūru. Janepieciešams, lai gatavais šķīdums ātrāk sacietētu, veidnēs var ieklāt elektrolītus. Tādā gadījumā arī tie ir jāsagatavo iepriekš.
Ēdiena gatavošanas recepte
Mājas amatniekus, kuri nolemj izgatavot ģeopolimēra betonu ar savām rokām, galvenokārt interesē precīzs maisījuma sastāvs. Tīmeklī nav gatavas receptes, jo ražotāji to patur noslēpumā, un zinātnieki turpina darbu pie novatorisku būvmateriālu uzlabošanas. Jūs varat atrast daudz receptes variantu, taču tajā pašā laikā sākotnēji piedāvātais galvenais sastāvs paliek gandrīz nemainīgs.
Pēc tam 1,0 l ģeopolimēra šķīduma izgatavošanai jāsagatavo:
- 550 g lidojošo pelnu un tikpat daudz izdedžu;
- 110g ūdens;
- 240 g ūdens glāze;
- 180g 45% CON.
Visas sastāvdaļas ir komerciāli pieejamas un viegli atrodamas. Protams, iegūto produktu izmaksas būs augstākas nekā analogiem no parastā portlandcementa, taču to izturība ievērojami pārsniedz betona elementus.
Ēdiena gatavošanas tehnoloģija
Ja jums ir visas nepieciešamās sastāvdaļas un instrumenti, varat pats sagatavot ģeopolimēra betonu. Tehnoloģija ir diezgan vienkārša, taču jums tikai stingri jāievēro visi ieteikumi:
- Telpā, kurā tiek veikti darbi, ir jābūt zemam mitrumam, lai kālija hidroksīds “nepeldētu”. Šīs īpašības dēļ hidroksīdu parasti izpako tikai pirms ievietošanas šķīdumā.
- KOH irdiezgan agresīvs materiāls, tāpēc ar to jāstrādā, izmantojot aizsarglīdzekļus - cimdus un aizsargbrilles.
- Šķidrais stikls arī tiek uzskatīts par higroskopisku un agresīvu – ar to jābūt ne mazāk uzmanīgiem.
- Visi mīcīšanas darbi jāveic ātri.
Ja tiek izmantots betona maisītājs, strādājiet šādā secībā:
- Ielejiet ūdeni. Nelietojiet aukstu šķidrumu - tam jābūt siltam.
- Ielejiet izdedžus un pelnus.
- Kad viss ir labi sajaukts, pievienojiet polimērus.
- Vēlreiz samaisiet, līdz tiek iegūts viendabīgs šķīdums.
- Ielejiet maisījumu veidnēs.
Svarīga detaļa: lidojošie pelni ir viela ar diezgan apšaubāmu vides reputāciju, taču, pateicoties tās izmantošanai, betona maisījums iegūst lielāku stiprību, ko tas saglabā ļoti ilgu laiku. Tāpēc, ja ir svarīgi iegūt izturīgu materiālu, var izmantot arī pelnus, bet, ja svarīgāka ir videi draudzīgums, var ņemt mazāk pelnu, un daļu no tiem var aizstāt ar cementu.
Produktu liešana
Lai izgatavotu vēlamā izmēra un formas detaļas, varat izmantot tos pašus veidņus, ko izmanto parastajam portlandcementam. Tie ir iepriekš jānotīra un jāieeļļo ar lietotu vai jebkuru citu (pat augu) eļļu. Pēc tam tiek uzstādīta armatūra (ja nepieciešams), un tikai pēc tam veidlapa tiek piepildīta ar betona javu. Lejot jāraugās, lai iekšpusē neatstātu tukšumus, kuru dēļ ģeopolimēra betona plātnes varnākotnes plaisāšana.
Jau pēc dienas sagataves sacietēs: uz to virsmas veidojas plēve. Tā klātbūtne palielinās materiālu stingrību, un tie spēs izturēt lielākas slodzes.
Risinājuma iespējas
Eksperimentu cienītājiem šis materiāls ir plašs lauks jebkuru ideju īstenošanai: veidojot betona maisījumu, var izmantot jebkuras organiskas vielas. Tātad ūdenī šķīstošie sveķi var kalpot kā savelkoši komponenti. Vēl viena iespēja ir tā vietā izmantot PVA sveķus, tad emulgators būs polivinilspirts, kas ir tā sastāvā.
Daži ražošanā izmanto sasmalcinātu koksni. To iemērc ūdenī un apstrādā ar ozonatoru, pēc tam ievieto betona maisītājā, lai apvienotu ar citām sastāvdaļām, lai iegūtu ģeopolimēra betonu. Kā panākt, lai iegūtais šķīdums, iegūstot vēlamo formu, ātrāk sacietētu? Lai to izdarītu, to ielej veidnē ar elektrodiem, caur kuriem tie pēc tam tiek pakļauti elektriskās strāvas iedarbībai 60 minūtes. Turklāt elektrība netiek ņemta tieši no tīkla, bet tiek nodota caur pārveidotāju. Pēc apstrādātā fragmenta sacietēšanas no tā tiek noņemts veidnis un tiek izgatavots nākamais elements.
Gatavu maisījumu iegāde
Ne katram patērētājam vai meistaram patīk eksperimentēt - daudzi dod priekšroku nevis celt celtniecības betonu, bet gan iegādāties gatavu betonu, jo īpaši tāpēc, ka kompozīcijas atrašana nav grūta: Krievijā jau vairāk nekā 4 gadusģeopolimēra betoni tiek ražoti uz Tatarstānas Republikas māla izejvielu bāzes. Ražotāji piedāvā dažādus zīmolus, kuru izmaksas ir atkarīgas no sastāvdaļu skaita un to proporcijām. Būvmateriālus var iegādāties sauso maisījumu veidā, kuros nav cietinātāja.
Pārdošanā ir gatavas gan Krievijas, gan ārvalstu produkcijas kompozīcijas. To atšķirības ir izmaksas un sacietēšanas ātrums.
Interesē šādu Krievijas zīmolu produkti:
- "Akmens zieds".
- Sebryakovcement.
- "Eirocementa grupa".
No ārvalstu kompānijām populāri ir šādu firmu materiāli:
- Vācijas Heidelberger Cement.
- Spāņu GRUPOSUBDI.
- franču LAFARGE.
Gatavo materiālu cieņa
Šodien var iegādāties dažādu zīmolu gatavās betona sagataves. Tie ir izgatavoti, ņemot vērā šādus rādītājus:
- Ūdensizturīgs - W 2-W 12. klases.
- Salizturība - pakāpe no F 50 līdz F 300.
- Spēks - atzīmes no M 50 līdz M 500.
Turklāt gatavos maisījumos - lietošanas ērtībai - katra pildvielas veida detaļu tilpums var atšķirties atkarībā no vēlamā gala rezultāta. Cements ir iekļauts arī ģeopolimēra betonā, bet daļu no tā aizstāj ar viegliem pelniem. Tā daudzumam jābūt vienādam ar šķembu, smilšu un cementa daļu summu.
