Vedci vždy robili experimenty a experimenty, v ktorých skúmali zmesi, ktoré kombinujú prírodné a umelé zložky. Takýto tandem umožnil získať materiály s vyšším výkonom, pretože prvky umelého pôvodu zlepšili všetky ukazovatele tých komponentov, ktoré dala príroda. Materiály získané týmto spôsobom sa nazývali kompozit alebo polymér. Jedným z nich je geopolymérny betón, ktorý je najnovším ekologickým a bezpečným stavebným materiálom. Predpona "geo" (v gréčtine - "zem") je potvrdením, že nový materiál obsahuje iba prírodné zložky.
Inovatívna betónová zmes nie je novinkou – poznal ju už človek v staroveku: pri stavbe pyramíd v Egypte bol použitý podobný stavebný materiál. Bohužiaľ, jeho presný recept zostal pre moderného človeka záhadou, ale vďaka zavedeniu najnovších technológií sa vedcom podarilo obnoviť približné zloženie, technológiu a získať takmer rovnaký analóg ako geopolymérny betón v staroveku. Ale to je proste fakthistorické a iba čiastočne sa vzťahuje na modernú výstavbu.
Popis inovatívneho riešenia
Jednou z najdôležitejších vlastností inovatívnej betónovej zmesi je to, že dosahuje maximálnu pevnosť v krátkom čase: úplné vytvrdnutie trvá len týždeň, kým tradičnej m alte to bude trvať presne 4-krát dlhšie.
Geopolymérny betón, podobne ako portlandský cement, pozostáva z niekoľkých zložiek, no ich zloženie sa výrazne líši. Nové riešenie pozostáva najmä z popola a škvary – odpadu z rôznych priemyselných odvetví. Predtým sa takýto odpad vôbec nerecykloval a len znečisťoval životné prostredie. Samozrejme, že výroba inovatívnych stavebných materiálov tento problém hneď nevyrieši, ale popol a troska sa stanú významnou surovinovou základňou pre ich výrobu.
Výhody aplikácie
Podľa odborníkov je geopolymérny betón produktom s veľkou budúcnosťou: na rozdiel od portlandského cementu sa používa pri výrobe ľahkých konštrukcií. Ale to nie je všetko: z hľadiska tepelno-ochranných vlastností je nová betónová zmes oveľa lepšia ako ostatné stavebné materiály, ktoré sa používajú pri stavbe budov. Napríklad stena z tohto geopolyméru s hrúbkou len 30 cm zadržiava teplo rovnakým spôsobom ako tehlová stena, ale s hrúbkou 1,25 m.
Podľa toho, použitím inovatívnej m alty na stavbu môžete výrazne ušetriť peniaze:
- Môžete stavať budovy s menším počtom stavebných materiálov.
- Vďaka nízkejtepelná vodivosť geopolymérových stavebných materiálov zníži náklady na vykurovanie priestorov v nich.
Kľúčové funkcie
Podľa odborníkov je geopolymérny betón stavebným materiálom budúcnosti, pretože má vynikajúce úžitkové vlastnosti, ako napríklad:
- Malé zmrštenie.
- Vysoká pevnosť v tlaku.
- Odolné voči kyselinám.
- Nízka priepustnosť. Tento ukazovateľ je takmer rovnaký ako u žuly.
- Vynikajúca vysoká teplotná odolnosť až do +1300°. Vedci uskutočnili experiment: na 120 minút vystavili panely z geopolymérneho betónu a portlandského cementu veľmi vysokým teplotám. Potom zostali produkty z inovatívnej zmesi úplne nedotknuté, zatiaľ čo panely z portlandského cementu vykazovali veľa prasklín a triesok.
Najcennejšou vlastnosťou riešenia, o ktorom uvažujeme, je, že uvoľňuje minimum skleníkových plynov.
Ak porovnáme štruktúru nového stavebného materiálu, pripomína štruktúru prírodného kameňa, vďaka čomu má vyššie vlastnosti ako bežná m alta. Ale čo je najdôležitejšie, geopolymérny betón si môžete pripraviť vlastnými rukami, pretože to nie je vôbec ťažké. Je len potrebné pripraviť komponenty potrebné pre prácu.
Funkcia kompozície
Recept je celkom jednoduchý a komponenty sú cenovo dostupné: popolček, voda, hydroxid draselný,tekuté sklo a troska. Posledná zložka je potrebná na dodanie pevnosti a odolnosti. Ale on sám nemôže chrániť hotové výrobky pred praskaním, ktoré je nevyhnutné počas zmršťovania. Táto nevýhoda eliminuje prítomnosť popolčeka. Navyše obe zložky spevňujú betónovú zmes a tá bude schopná odolávať akýmkoľvek negatívnym faktorom.
Prečo popolček? Pretože aj sama o sebe má tento komponent vysoké technologické a fyzikálne vlastnosti, preto jeho pridanie do zloženia pomáha zvýšiť pevnostné charakteristiky hotových výrobkov (na úroveň žuly).
Hlinitokremičitany obsiahnuté v kompozícii sú tiež používané na posilnenie pevnosti stavebného materiálu. Pri reakcii s alkáliami polymerizujú. V dôsledku toho sa vytvorí pevný monolit. Práve táto reakcia zložiek dala materiálu vzniknúť ďalšiemu pomenovaniu – nazýva sa trosko-alkalická betónová zmes.
Príprava na prácu
Pred začatím práce si musíte pripraviť:
- Kapacity.
- Nástroje.
- Calls.
- Respirátor.
- Body.
- Rukavice.
- Škály na ovládanie proporcií.
- Debnenie alebo forma, do ktorej sa bude odlievať hotová m alta.
Dôležitý detail: na miešanie si musíte vziať špachtľu vyrobenú z materiálu, ktorý nereaguje s alkáliami. Najlepší je drevený nástroj.
Čo je dôležité: pri zmiešaní zložky vytvárajú teplo, takže na miešanie si musíte vziať nádobu, ktorá je odolná voči zvýšeným teplotám. Akje potrebné, aby hotový roztok vytvrdol rýchlejšie, elektrolyty je možné položiť do debnenia. V tomto prípade musia byť tiež pripravené vopred.
Recept na varenie
Domáci, ktorí sa rozhodnú vyrábať geopolymérny betón vlastnými rukami, sa zaujímajú predovšetkým o presné zloženie zmesi. Na webe neexistuje žiadny hotový recept, pretože to výrobcovia taja a vedci naďalej pracujú na zlepšovaní inovatívnych stavebných materiálov. Môžete nájsť veľa variácií receptu, ale zároveň pôvodne navrhované hlavné zloženie zostáva takmer nezmenené.
Na výrobu 1,0 l geopolymérneho roztoku si následne musíte pripraviť:
- 550 g popolčeka a rovnaké množstvo trosky;
- 110 g vody;
- 240 g vodného skla;
- 180 g 45 % CON.
Všetky komponenty sú komerčne dostupné a dajú sa ľahko nájsť. Samozrejme, náklady na výsledné produkty budú vyššie ako analógy z bežného portlandského cementu, ale ich pevnosť ďaleko prevyšuje betónové prvky.
Technológia varenia
Ak máte všetky potrebné komponenty a nástroje, môžete si geopolymérny betón pripraviť sami. Táto technológia je pomerne jednoduchá, ale stačí prísne dodržiavať všetky odporúčania:
- V miestnosti, kde sa práca vykonáva, musí byť nízka vlhkosť, aby sa hydroxid draselný „nevznášal“. Kvôli tejto vlastnosti sa hydroxid zvyčajne rozbalí len pred vložením do roztoku.
- KOH jepomerne agresívny materiál, preto je potrebné s ním pracovať s použitím ochranných prostriedkov - rukavíc a okuliarov.
- Kvapalné sklo sa tiež považuje za hygroskopické a agresívne - musíte s ním byť nemenej opatrní.
- Všetky miesiace práce musia byť vykonané rýchlo.
Ak používate miešačku betónu, postupujte v nasledujúcom poradí:
- Nalejte do vody. Nepoužívajte studenú tekutinu – musí byť teplá.
- Nalejte trosku a popol.
- Keď je všetko dobre premiešané, pridajte polyméry.
- Znova miešajte, kým nevznikne homogénny roztok.
- Nalejte zmes do foriem.
Dôležitý detail: popolček je látka s dosť pochybnou environmentálnou povesťou, ale vďaka jeho použitiu betónová zmes získava vyššiu pevnosť, ktorú si zachováva veľmi dlho. Preto, ak je dôležité získať odolný materiál, možno použiť aj popol, ale ak je dôležitejšia šetrnosť k životnému prostrediu, môže sa odobrať menej popola a časť sa môže nahradiť cementom.
Lisovanie produktu
Na výrobu dielov požadovanej veľkosti a tvaru môžete použiť rovnaké debnenie ako pre bežný portlandský cement. Vopred ich treba vyčistiť a namazať použitým alebo iným (aj rastlinným) olejom. Potom sa nainštaluje výstuž (ak je to potrebné) a až potom sa forma naplní betónovou m altou. Pri nalievaní je potrebné dbať na to, aby vo vnútri nezostali dutiny, kvôli ktorým môžu geopolymérne betónové doskybudúce praskanie.
Už za deň polotovary stvrdnú: na ich povrchu sa vytvorí film. Jeho prítomnosť zvýši pevnosť materiálov a budú schopné vydržať vyššiu záťaž.
Možnosti riešenia
Pre milovníkov experimentov je tento materiál širokým poľom na realizáciu akýchkoľvek nápadov: pri výrobe betónovej zmesi môžete použiť akékoľvek organické látky. Vo vode rozpustné živice teda môžu slúžiť ako adstringentné zložky. Ďalšou možnosťou je použiť namiesto toho PVA živice, potom bude emulgátorom polyvinylalkohol, ktorý je v jeho zložení.
Niektorí používajú pri výrobe drvené drevo. Namočí sa do vody a spracuje sa ozonátorom, potom sa vloží do miešačky betónu, aby sa spojil s ostatnými komponentmi a skončil sa geopolymérnym betónom. Ako dosiahnuť, aby výsledný roztok po získaní požadovaného tvaru rýchlejšie vytvrdol? Za týmto účelom sa naleje do debnenia s elektródami, cez ktoré sú potom vystavené elektrickému prúdu po dobu 60 minút. Navyše elektrina sa neodoberá priamo zo siete, ale prechádza cez konvertor. Po vytvrdnutí opracovaného úlomku sa z neho odstráni debnenie a vyrobí sa ďalší prvok.
Nákup hotových zmesí
Nie každý spotrebiteľ alebo majster rád experimentuje - mnohí radšej nevyrábajú stavebný betón, ale kupujú hotový betón, najmä preto, že pri hľadaní zloženia nie sú žiadne ťažkosti: viac ako 4 roky v Ruskugeopolymérne betóny sa vyrábajú na báze ílových surovín Tatarskej republiky. Výrobcovia ponúkajú rôzne značky, ktorých cena závisí od počtu komponentov a ich pomerov. Stavebné materiály si môžete kúpiť vo forme suchých zmesí, v ktorých nie je žiadne tvrdidlo.
V predaji sú hotové kompozície ruskej aj zahraničnej výroby. Ich rozdiely sú cena a rýchlosť tuhnutia.
Zaujímavé sú produkty nasledujúcich ruských značiek:
- "Kamenný kvet".
- Sebryakovcement.
- "Skupina Eurocement".
Od zahraničných spoločností sú materiály takýchto spoločností obľúbené:
- Nemecký cement Heidelberger.
- Španielsky GRUPOSUBDI.
- francúzsky LAFARGE.
Dôstojnosť hotových materiálov
Dnes si môžete kúpiť hotové betónové prírezy rôznych značiek. Vyrábajú sa s prihliadnutím na tieto ukazovatele:
- Vodeodolné – triedy W 2-W 12.
- Mrazuvzdornosť – stupne od F 50 do F 300.
- Sila – známky od M 50 do M 500.
V hotových zmesiach sa navyše – kvôli jednoduchosti použitia – môže objem dielov každého typu plniva líšiť v závislosti od požadovaného konečného výsledku. Cement je tiež súčasťou geopolymérneho betónu, ale časť je nahradená popolčekom. Jeho množstvo by sa malo rovnať súčtu častí drveného kameňa, piesku a cementu.
