U svakom trenutku, znanstvenici su provodili eksperimente i eksperimente, koji su istraživali mješavine koje kombiniraju prirodne i umjetne komponente. Takav tandem omogućio je dobivanje materijala s većim performansama, budući da su elementi umjetnog podrijetla poboljšali sve pokazatelje onih komponenti koje je priroda dala. Tako dobiveni materijali 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 - to je bilo poznato čovjeku već u antici: u izgradnji piramida u Egiptu korišten je sličan građevinski materijal. Nažalost, njegov točan recept ostao je misterij za suvremenog čovjeka, ali zahvaljujući uvođenju najnovijih tehnologija, znanstvenici su uspjeli obnoviti približni sastav, tehnologiju i dobiti gotovo isti analog kao što je bio geopolimerni beton u antici. Ali to je samo činjenicapovijesno i samo se djelomično odnosi na modernu gradnju.
Opis inovativnog rješenja
Jedno od najvažnijih svojstava inovativne betonske mješavine je da postiže maksimalnu čvrstoću u kratkom vremenu: potrebno je samo tjedan dana da se potpuno stvrdne, dok će tradicionalnom mortu trebati točno 4 puta duže.
Geopolimerni beton, poput Portland cementa, sastoji se od nekoliko komponenti, ali njihov sastav značajno varira. Novo rješenje sastoji se uglavnom od pepela i troske – otpada iz raznih industrija. Prije 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 troska postati značajna sirovinska baza za njihovu proizvodnju.
Pogodnosti aplikacije
Prema mišljenju stručnjaka, geopolimer beton je proizvod s velikom budućnošću: za razliku od portland cementa, koristi se u proizvodnji lakih konstrukcija. Ali to nije sve: nova betonska mješavina po svojim karakteristikama očuvanja topline mnogo je 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 opeke, ali debljine 1,25 m.
Prema tome, korištenjem inovativnog morta za gradnju, možete značajno uštedjeti novac:
- Možete graditi zgrade s manje građevinskog materijala.
- Zahvaljujući lowtoplinska vodljivost geopolimernih građevinskih materijala smanjit će troškove grijanja prostora u njima.
Ključne značajke
Prema stručnjacima, geopolimer beton je građevinski materijal budućnosti, jer ima izvrsne karakteristike kao što su:
- Malo skupljanje.
- Visoka tlačna čvrstoća.
- Otporan na kiseline.
- Niska propusnost. Ovaj pokazatelj je gotovo jednak onom granita.
- Izvrsna otpornost na visoke temperature do +1300°. Znanstvenici su proveli eksperiment: tijekom 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 krhotina.
Ali najvrednije svojstvo rješenja koje razmatramo je da ispušta minimum stakleničkih plinova.
Uporedimo li strukturu novog građevinskog materijala, on podsjeća na prirodni kamen, zbog čega ima veća svojstva od običnog morta. Ali što je najvažnije, geopolimerni beton možete pripremiti vlastitim rukama, jer to uopće nije teško. Potrebno je samo pripremiti komponente potrebne za rad.
Obilježje kompozicije
Recept je prilično jednostavan, a komponente su pristupačne: elektrofilterski pepeo, voda, kalijev hidroksid,tekućeg stakla i troske. Posljednji sastojak je neophodan za davanje snage i izdržljivosti. Ali on sam ne može zaštititi gotove proizvode od pucanja, koje su neizbježne tijekom skupljanja. Ovaj nedostatak eliminira prisutnost letećeg pepela. Štoviše, obje komponente ojačavaju betonsku smjesu, te će moći odoljeti svim negativnim čimbenicima.
Zašto leteći pepeo? Budući da i sama po sebi ova komponenta ima visoka tehnološka i fizička svojstva, pa njeno dodavanje u sastav pomaže povećati karakteristike čvrstoće gotovih proizvoda (do razine granita).
Također, aluminijski silikati uključeni u sastav su pozvani da ojačaju čvrstoću građevinskog materijala. Oni, reagirajući s alkalijom, polimeriziraju. Kao rezultat, formira se čvrsti monolit. Upravo je ta reakcija komponenti dovela do drugog naziva za materijal - zove se troska-alkalna betonska mješavina.
Priprema za posao
Prije početka rada morate se pripremiti:
- Kapacitet.
- Alati.
- kombinezon.
- Respirator.
- Bodovi.
- Rukavice.
- Vage za kontrolu proporcija.
- Oplata ili oblik gdje će se lijevati gotov mort.
Važan detalj: za miješanje trebate uzeti lopaticu od materijala koji neće reagirati s lužinama. Drveni alat je najbolji.
Ono što je važno: kada se pomiješaju, komponente stvaraju toplinu, pa za miješanje trebate uzeti posudu koja je otporna na povišene temperature. Ako je apotrebno je da se gotova otopina brže stvrdne, elektroliti se mogu položiti u oplatu. U tom slučaju moraju se također pripremiti unaprijed.
Recept za kuhanje
Kućne majstore koji se odluče za izradu geopolimernog betona vlastitim rukama prvenstveno zanima točan sastav smjese. Na webu nema gotovog recepta, jer ga proizvođači drže u tajnosti, a znanstvenici nastavljaju raditi 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 troske;
- 110g vode;
- 240 g čaša za vodu;
- 180g 45% CON.
Sve komponente su komercijalno dostupne i lako ih je pronaći. Naravno, trošak dobivenih proizvoda bit će veći od analoga iz običnog portland cementa, ali njihova čvrstoća daleko premašuje betonske elemente.
Tehnologija kuhanja
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 kalijev hidroksid ne bi "plutao". Zbog ove značajke, hidroksid se obično samo raspakira prije nego što se stavi u otopinu.
- KOH jeprilično agresivan materijal, tako da morate raditi s njim koristeći zaštitnu opremu - rukavice i naočale.
- Tekuće staklo također se smatra higroskopnim i agresivnim - s njim morate biti ništa manje oprezni.
- Svi radovi mijesenja moraju se obaviti brzo.
Ako se koristi mješalica za beton, radite sljedećim redoslijedom:
- Ulijte vodu. Nemojte koristiti hladnu tekućinu - mora biti topla.
- Ulijte trosku i pepeo.
- Nakon što se sve dobro izmiješa, dodajte polimere.
- Ponovo promiješajte dok se ne dobije homogena otopina.
- Smjesu izlijte u kalupe.
Važan detalj: elektrofilterski pepeo je tvar s prilično sumnjivom ekološkom reputacijom, ali zahvaljujući njegovoj uporabi betonska smjesa dobiva veću čvrstoću koju zadržava jako 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.
Lijepljenje proizvoda
Za proizvodnju dijelova željene veličine i oblika, možete koristiti istu oplatu kao i za konvencionalni portland cement. Moraju se unaprijed očistiti i podmazati korištenim ili bilo kojim drugim (čak i biljnim) uljem. Nakon toga se postavlja armatura (ako je potrebno), a tek tada se obrazac puni betonskim mortom. Prilikom izlijevanja potrebno je paziti da unutra ne ostanu praznine zbog kojih se geopolimer betonske ploče mogubuduće pucanje.
Već za jedan dan, praznine će se stvrdnuti: na njihovoj površini nastaje film. Njegova prisutnost povećat će čvrstoću materijala i moći će izdržati veća opterećenja.
Opcije rješenja
Za ljubitelje eksperimenata, ovaj materijal je široko polje za provedbu bilo koje ideje: pri izradi betonske mješavine možete koristiti bilo koje organske tvari. Dakle, smole topive u vodi mogu poslužiti kao adstringentne komponente. Druga mogućnost je umjesto toga koristiti 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 obrađuje ozonatorom, nakon čega se stavlja u mješalicu za beton da se sjedini s ostalim komponentama i na kraju dobije geopolimer beton. Kako učiniti da se dobivena otopina, nakon što je stekla željeni oblik, brže stvrdne? Da biste to učinili, ulijeva se u oplatu s elektrodama, kroz koje se zatim izlažu električnoj struji 60 minuta. Štoviše, električna energija se ne uzima izravno iz mreže, već se prolazi kroz pretvarač. Nakon što se obrađeni fragment stvrdne, s njega se uklanja oplata i izrađuje se sljedeći element.
Kupnja gotovih mješavina
Ne voli svaki potrošač ili majstor eksperimentirati - mnogi radije ne izrađuju građevinski beton, već kupuju gotov beton, pogotovo jer nema poteškoća u pronalaženju sastava: više od 4 godine u Rusijigeopolimerni betoni se proizvode na bazi glinenih sirovina Republike Tatarstan. Proizvođači nude različite marke, čija cijena ovisi o broju komponenti i njihovim omjerima. Građevinski materijal možete kupiti u obliku suhih mješavina u kojima nema učvršćivača.
U prodaji postoje gotove kompozicije ruske i strane proizvodnje. Njihove razlike su cijena i brzina skrućivanja.
Zanimljivi su proizvodi sljedećih ruskih marki:
- "Kameni cvijet".
- Sebryakovcement.
- "Eurocement grupa".
Od stranih tvrtki popularni su materijali takvih tvrtki:
- njemački Heidelberger cement.
- španjolski GRUPOSUBDI.
- francuski LAFARGE.
Dostojanstvo gotovih materijala
Danas možete kupiti gotove betonske tvorevine 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.
Osim toga, u gotovim smjesama - 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 biti jednaka zbroju dijelova drobljenog kamena, pijeska i cementa.
