Calcestruzzo polimerico
Nel processo di sviluppo delle tecnologie di costruzione compaiono nuovi materiali e miscele di calcestruzzo, per la preparazione delle quali vengono utilizzati riempitivi speciali. Ciò consente di creare materiali compositi durevoli con caratteristiche prestazionali e proprietà decorative elevate. Il calcestruzzo polimerico è una di queste composizioni che sta guadagnando popolarità nel mercato delle materie prime per l'edilizia.
Il materiale, insieme ai componenti tradizionali: sabbia e pietrisco, comprende resine polimeriche a base epossidica, furano e poliestere come legante. Il cemento polimerico è richiesto nel settore edile, utilizzato per creare sculture, realizzare mobili originali e anche nella sfera rituale.
Il calcestruzzo polimerico (pietra fusa, cemento polimerico, polimero cementizio, calcestruzzo plastico, calcestruzzo plastico) è stato inventato in America come alternativa più resistente e duratura al calcestruzzo ordinario
Il calcestruzzo polimerico presenta numerosi vantaggi importanti associati a caratteristiche meccaniche migliorate rispetto al calcestruzzo convenzionale, resistenza agli ambienti aggressivi, leggerezza e una tavolozza di colori ampliata che gli consente di imitare la pietra naturale. I consumatori del composito sono convinti che si tratti di una composizione affidabile con un'ampia gamma di applicazioni. Diamo un'occhiata al materiale in dettaglio, approfondiamo la tecnologia, valutiamo i vantaggi e gli svantaggi e studiamo la ricetta.
Vantaggi del materiale
Il calcestruzzo composito, grazie alla sua formulazione, ha una serie di caratteristiche positive. Viene utilizzato in diverse situazioni in cui l'uso del calcestruzzo tradizionale non fornisce il risultato desiderato.
Il vantaggio principale del composito:
- Maggiore resistenza alla penetrazione dell'umidità nella massa composita. Le goccioline d'acqua evaporano rapidamente dalla superficie del materiale; non ho il tempo di saturarlo con umidità distruttiva.
- Resistenza a variazioni di temperatura significative, consentendo al calcestruzzo polimerico di mantenere la sua integrità, indipendentemente dalla durata e dal numero di cicli di congelamento.
Questo materiale è uno dei nuovi tipi di miscele di calcestruzzo, dove al posto del silicato o del cemento (utilizzato durante la preparazione del calcestruzzo convenzionale) viene utilizzato un polimero
- La resistenza del materiale alle sostanze aggressive e ai reagenti chimici, consente l'utilizzo del calcestruzzo polimerico in vari ambiti senza proteggere la superficie con l'ausilio di rivestimenti speciali.
- Possibilità di ripristinare aree danneggiate meccanicamente di una massa composita utilizzando una miscela di restauro.
- Maggiori caratteristiche di resistenza con una massa relativamente piccola del composito, consentendo la produzione di vari prodotti con proprietà prestazionali migliorate.
- Assenza di rugosità su superficie del materiale perfettamente liscia e assolutamente antiscivolo. Questa proprietà consente alla pietra artificiale di rimanere pulita a lungo e, se necessario, è possibile rimuovere facilmente vari contaminanti dalla superficie del materiale.
- Gamma di colori ampliata di cemento polimerico che imita marmo naturale, malachite, granito. La pietra artificiale creata è difficile da distinguere da quella reale, il che consente un'ampia gamma di applicazioni per il composito.
- Possibilità di riciclaggio e utilizzo nella produzione di rifiuti tecnologici, che riduce significativamente il costo dei prodotti realizzati con tecnologia senza rifiuti.
- suscettibilità al fuoco aperto e alle temperature elevate, causando la distruzione del materiale;
- prezzo più alto rispetto al calcestruzzo, dovuto al costo di acquisto di resine speciali.
- Un legante utilizzato come resine urea-formaldeide, poliestere, epossidiche e furfuralacetoniche.
- Riempitivo di pietrisco grossolano. La dimensione della frazione di pietrisco necessaria per la formazione del composito può arrivare fino a 4 centimetri, ma la maggior parte della composizione dovrebbe essere costituita da pietrisco di dimensioni 1-2 cm.
- Sabbia di quarzo vagliata e purificata. La dimensione delle particelle di quarzo non deve superare i 5 mm; non è ammessa la presenza di inclusioni di argilla e polvere.
Per il calcestruzzo di polistirene (dove il polistirolo viene utilizzato come riempitivo) esistono standard propri
- Polvere di grafite frantumata con una dimensione delle particelle non superiore a 0,15 mm, farina di quarzo, utilizzata come riempitivo macinato, riducendo la necessità di resine costose.
- Gesso da costruzione utilizzato in presenza di resina urea-formaldeide nella formulazione del composito.
- Tensioattivi, additivi con proprietà antisettiche e ingredienti che aumentano il volume del massiccio, aumentando le proprietà di isolamento termico del composito finito.
- metro cubo particolarmente pesante, che pesa da 2500 a 4000 kg;
- pesante, con densità 1800-2500 kg/m3;
- leggero con peso specifico di 500-1800 kg/m3;
- leggero, la massa di un metro cubo non supera i 500 chilogrammi.
Pro: robustezza, leggerezza, resistenza agli urti, elasticità molte volte superiore a quella del calcestruzzo ordinario
Lati deboli
Insieme agli aspetti positivi, il calcestruzzo polimerico presenta degli svantaggi:
Componenti del calcestruzzo polimerico
Se vuoi preparare il calcestruzzo polimerico a casa, studia la composizione del composito. Per preparare il calcestruzzo polimerico, utilizzare i seguenti ingredienti:
Classificazione
Il calcestruzzo polimerico, a seconda della concentrazione del riempitivo, la cui quota nel volume totale arriva fino all'80%, è suddiviso in classi:
Ambito di utilizzo
Calcestruzzo polimerico: che cos'è? Passo dopo passo prepariamo il composto con le nostre mani. Il cemento polimerico (noto anche come pietra fusa) è un materiale che combina perfettamente la bellezza e la resistenza della pietra naturale con un prezzo accessibile (disponibile grazie ad additivi minerali poco costosi) e facilità di produzione.
Durante la creazione, puoi utilizzare quasi tutti i tipi di aggregati (vetro, scaglie di marmo/granito, sabbia), il che ti garantisce i prodotti più interessanti realizzati in cemento polimerico.
Grazie al fatto che contiene un polimero legante, la pietra è durevole e resistente al gelo, all'acqua e al surriscaldamento. Successivamente, proponiamo di considerare i processi tecnologici standard per la produzione di calcestruzzo polimerico, nonché come realizzare il calcestruzzo polimerico con le proprie mani.
Di cosa avrai bisogno?
Per creare questo tipo di prodotto abbiamo bisogno di:
- Riempitivo a frazione grossolana (pietrisco, vetro grosso frantumato, sabbia).
- Riempitivo di una frazione più piccola di macinazione fine, che ridurrà i costi. Può essere andesite, grafite o polvere di quarzo.
- Legante: solo il 5% del volume totale. Di solito si tratta di resine polimeriche, ad esempio urea-formaldeide, poliestere (insaturo), furano.
- Plastificante, indurente, colorante, additivi modificanti.
- Distaccante per stampi e distacco, nonché gelcoat per rivestire l'esterno.
Metodi di creazione
Il processo produttivo può essere effettuato utilizzando la tecnologia continua o discontinua.
- In genere, la tecnologia continua viene utilizzata solo nella produzione su larga scala. Allo stesso tempo, dispenser, presse ad iniezione e miscelatori automatici vengono utilizzati per coordinare la produzione e organizzare un'unica catena.
- Durante la produzione periodica, dopo ogni ciclo completato, i contenitori in uso devono essere costantemente lavati. Ma ci sono anche dei vantaggi: puoi produrre calcestruzzo polimerico anche in una betoniera o in un secchio.
Processi
Per creare una pietra da fusione, avrai bisogno di uno stampo generosamente lubrificato con uno speciale agente distaccante (altrimenti non sarai in grado di rimuovere il prodotto finito). Di solito usano uno stampo in plastica, metallo, silicone e talvolta truciolato (con un budget modesto).
- Applicare uno strato di gelcoat della tonalità desiderata sulla pasta distaccante.
- Successivamente, mettiamo nello stampo una miscela composita, composta dagli elementi sopra descritti, che dovrebbero essere miscelati con largo anticipo in una betoniera. Nella grande produzione, dove il volume delle miscele è molto maggiore, una speciale finitrice in calcestruzzo posiziona la miscela nello stampo. Se intendi creare un piccolo prodotto dal calcestruzzo polimerico e il processo è periodico, questa azione viene eseguita manualmente.
- Successivamente è necessario che la miscela, che viene posta nello stampo, sia sottoposta a compattazione per vibrazione. Questa procedura non dura più di due minuti. Per fare ciò, in fabbrica viene attrezzata una piattaforma risonante e nelle piccole industrie viene utilizzata una tavola vibrante.
Importante, che durante la produzione in fabbrica, in alcuni casi, viene effettuato un trattamento termico affinché la parte si indurisca più velocemente. Ma di solito il processo di indurimento viene completato in modo naturale.
Ora diamo un'occhiata all'attrezzatura necessaria.
Attrezzatura per la creazione di calcestruzzo polimerico
Sfumature di scelta e costo
Per coloro che hanno deciso immediatamente di diventare un magnate del calcestruzzo polimerico e puntare sulla tecnologia continua, dovrebbe essere organizzata una produzione su larga scala, il che significa che sono necessarie attrezzature di trasporto speciali. Comprende macchine per la colata, la miscelazione, la finitura, il dosaggio, oltre ad un magazzino meccanizzato. Poiché l'acquisto di un set “completo” costerà diversi milioni di dollari, è possibile acquistare prima solo gli elementi base chiavi in mano, grazie ai quali i costi iniziali si ridurranno a 50mila dollari.
Ma anche un importo del genere può diventare insostenibile per un uomo d'affari alle prime armi durante una crisi. Ma la buona notizia è che puoi cavartela con ancora meno soldi se acquisti separatamente l'attrezzatura minima richiesta. Ci sono alcuni elementi che puoi realizzare da solo e poi vedremo come spendere meno e ottenere di più.
Attrezzature e dispositivi
Quindi, questa è una lista di cose di cui non puoi assolutamente fare a meno:
Come puoi vedere, la tecnologia del calcestruzzo polimerico e la creazione delle condizioni per la produzione non sono così costose se puoi preparare tu stesso l'attrezzatura.
Inquinamento atmosferico derivante dalla produzione di calcestruzzo polimerico
Come accennato in precedenza, la fusione produce fumi dannosi per il corpo umano. Di solito è lo stirene, che si trova nelle resine. Questo tipo di produzione non può essere eseguito senza resine: vengono utilizzate come legante. Non appena si apre il contenitore sigillato con le resine, i fumi tossici iniziano ad avvelenare la salute. Inoltre, anche l'indurente (spesso perossido di metiletilchetone) è pericoloso. Ma non è volatile e per proteggersi bastano solo guanti di gomma per le mani.
Nota, che sono questi fattori che obbligano il produttore ad attrezzare la sala della fonderia con estrema attenzione, progettandola come un'unità sigillata, e anche a non dimenticare l'installazione di una potente cappa e l'acquisto di respiratori. Se verranno seguite queste misure l’aria sarà purificata e non ci saranno emissioni nell’atmosfera.
Tecnologia di produzione del calcestruzzo polimerico fai-da-te
Ora parleremo di come realizzare prodotti da soli a costi minimi. Questi possono essere vasi da fiori, davanzali, controsoffitti (sono piuttosto popolari, poiché sono più caldi del granito e del marmo).
Scegliere una stanza
Per prima cosa devi pensare a una stanza adatta: approssimativamente dovresti avere a tua disposizione circa 80 m 2. Idealmente, questa sarà una casa in periferia. Da quest'area destiniamo subito 12 mq per la fonderia, ma dovremo lavorare molto per realizzarli a pieno. Al centro della stanza posizioniamo un tavolo su una struttura composta da angoli, il piano del tavolo sarà in truciolare.
La superficie del tavolo dovrebbe essere livellata: questo è molto importante! La cappa dovrebbe essere posizionata comodamente sopra il tavolo. Per l'illuminazione utilizzare una lampada fluorescente. Nella stanza successiva avremo bisogno di un altro tavolo per le rifiniture e altri tipi di lavoro. Nelle vicinanze dovrebbero essere posizionati strumenti e contenitori per asciugare sabbia e gesso (a questo scopo sono adatte scatole basse di metallo).
Materie prime per la produzione
Avremo bisogno:
- Sabbia di quarzo, fiume (confezionata 20 kg/sacco). Dovrebbe essere asciugato bene.
- Gesso setacciato: asciuga bene anche.
- Resina poliestere - venduta in secchi da 20 litri.
- Gelcoat, indurente, pasta distaccante.
Produzione
- Per cominciare, dovrai acquistare un secchio di plastica per mescolare i componenti, un trapano a percussione con una capacità di almeno 0,45 kW e un mixer da costruzione (colleghiamo il trapano a percussione al mixer, quindi saldiamo una punta da perforazione e tu procuratevi un mixer improvvisato).
- Realizzeremo lo stampo da tavole di legno lamellare; deve essere pieghevole. Acquista un pennello per facilitare l'applicazione della pasta distaccante sulla superficie. È conveniente macinare la pasta con prodotti in nylon.
- Il gelcoat deve essere diluito con resina (circa il 10% del volume totale) e applicato con un pennello a scanalatura. Questa procedura dovrebbe essere eseguita due volte. Assicurarsi che i peli della spazzola non si attacchino.
- Mescola l'indurente e la resina in un secchio pulito, quindi aggiungi il 15% di gesso e una porzione di sabbia. Dovresti avere una massa viscosa. Per rimuovere l'aria, picchiettare di tanto in tanto il secchio sul pavimento.
- Quando tutto sarà pronto, versare la soluzione nello stampo. Successivamente, dovresti lisciare la superficie: per fare ciò, prendi insieme lo stampo (dovrebbero esserci delle maniglie sullo stampo) e picchiettalo sul pavimento. Successivamente, la miscela dovrebbe essere lasciata per 40 minuti e durante questo periodo non dovresti essere nella fonditrice.
- Quando la soluzione si sarà indurita fino a raggiungere uno stato “gommoso”, riconoscibile dalla superficie calda e da un certo rumore quando viene picchiettata, togliere il prodotto (per fare ciò è sufficiente smontare lo stampo) e capovolgerlo con la parte versante rivolta verso il basso. Successivamente attendere il completo indurimento, quindi carteggiare e lucidare le superfici.
TBC: Quando si pesa la resina, oltre a lavorare con essa, il gelcoat e la miscela colata, è necessario lavorare solo con un respiratore e sotto un cappuccio. Per aggiungere l'indurente, utilizzare una siringa e indossare guanti di gomma.
Il calcestruzzo polimerico (pietra colata, cemento polimerico, polimero concreto, calcestruzzo plastico, calcestruzzo plastico) è stato inventato in America come alternativa più forte e più duratura al calcestruzzo ordinario. L'introduzione di leganti e indurenti sintetici nel nuovo materiale gli ha conferito una maggiore resistenza all'umidità, al gelo e ai fattori chimici irritanti. E l'uso di riempitivi minerali economici consente di ridurre il prezzo.
Quindi, oggi vi parleremo del calcestruzzo polimerico, della sua composizione, caratteristiche, composizione, proprietà, scopo, GOST, riempitivi e altri fattori importanti.
Concetto
Questo materiale è uno dei nuovi tipi di miscele di calcestruzzo, in cui viene utilizzato il polimero al posto del silicato o del cemento (utilizzato durante la preparazione del calcestruzzo convenzionale). Viene introdotto nella composizione sotto forma di un liquido fluido viscoso (resina sintetica) e conferisce molte proprietà utili ai prodotti finiti in calcestruzzo polimerico.
In particolare, sono molto densi e possono durare molto più a lungo degli elementi e delle strutture in cemento ordinario. Allo stesso tempo, senza crollare, rompersi o sgretolarsi, resiste fino a 400 cicli di gelo e scongelamento, non ha paura dei disastri atmosferici ed è facilmente riparabile. Per riparare basta riempire la zona danneggiata con una piccola quantità di miscela: la sua adesione è ottima, il prodotto tornerà come nuovo.
Pavimento in cemento polimerico (foto)
Vantaggi e svantaggi
- Resistenza, leggerezza, resistenza agli urti, elasticità sono molte volte superiori a quelle del calcestruzzo ordinario.
- Elevata duttilità, buona riparabilità.
- Capacità di tollerare facilmente la pioggia, il caldo e il freddo.
- Atteggiamento calmo nei confronti dei reagenti chimici.
- Bellissimo aspetto, varietà di sfumature e trame.
- Rapido tempo di asciugatura dell'impasto.
- Superficie densa e liscia.
- Il prezzo del calcestruzzo polimerico per m3 è piuttosto elevato (che dipende dal tipo di componenti, in particolare dalle resine).
- Non è sempre possibile trovare questo materiale di pubblico dominio.
Il seguente video mostra quali prodotti possono essere realizzati in cemento polimerico utilizzando l'esempio di una fontana:
Tipi di materiale
Dipendono dal tipo di riempitivo incluso nella composizione. La sua frazione è particolarmente importante, determinando gli scopi finali dell'utilizzo della pietra colata: per prodotti decorativi, edilizia, isolamento termico, realizzazione di pavimenti, davanzali, piastrelle di rivestimento.
Ci sono:
- Calcestruzzo polimerico pesante: contiene aggregati con la dimensione della frazione maggiore (da 2 a 4 centimetri). Utilizzato per lavori di costruzione in cui i carichi sono molto elevati.
- Il calcestruzzo polimerico strutturale ha un'alta densità: da 1,5 a 3 tonnellate per metro cubo. Utilizzato anche per l'edilizia. La dimensione della frazione aggregata non è superiore a 2 centimetri. Questa categoria comprende anche la pietra decorativa fusa, che imita le pietre naturali costose (marmo, per esempio).
- Il calcestruzzo polimerico di tipo strutturale e isolante termico ha la stessa dimensione delle briciole di aggregato e la sua densità varia da 0,5 a 1,5 tonnellate per metro cubo. Ha proprietà di risparmio di calore migliorate ed è adatto per fondazioni e muri portanti.
- Il calcestruzzo polimerico termoisolante si distingue per la frazione più piccola di aggregato poroso (trucioli, perlite, sughero, polistirolo) - non più di 1 centimetro. La sua densità va da 0,3 a 0,5 tonnellate per metro cubo. I prodotti realizzati in calcestruzzo polimerico sono leggeri, sono adatti per la costruzione di pareti divisorie interne e per l'isolamento termico.
- La pietra colata, dove come riempitivo viene utilizzata sabbia fine (con una frazione fino a 0,15 millimetri), è adatta per la produzione di elementi decorativi e pavimenti.
Specifiche
Proprietà
Sotto molti aspetti, il calcestruzzo polimerico è di gran lunga superiore al calcestruzzo convenzionale. Superamento degli indicatori di forza - da quattro a sei volte, di superamento dello stretching - da cinque a dieci. E in termini di resistenza all'usura: da quindici a trenta volte. Anche la capacità di sopravvivere al gelo è elevata: da 300 a 500 cicli.
Per chiarezza riassumiamo in una tabella i parametri principali.
| Parametro | Senso | Unità |
|---|---|---|
| Densità | da 300 a 3000 | kg/m3 |
| Resistenza alla compressione | da 50 a 110 | MPa |
| Resistenza alla flessione | dalle 3 alle 11 | MPa |
| Abrasione | da 0,02 a 0,03 | g/cm2 |
| Limiti di temperatura | da 60 a 140 | °C |
| Coefficiente di conducibilità termica | da 0,05 a 0,85 | W/mK |
| Elasticità | da 10.000 a 40.000 | MPa |
| Assorbimento d'acqua al giorno | da 0,05 a 0,5 | % |
| Cicli di congelamento massimi | da 300 a 500 | - |
Queste caratteristiche indicano l'elevata durabilità e resistenza del nuovo tipo di materiale. Per quanto riguarda la sua famosa passività chimica, è determinata da GOST 25246-82.
Secondo questo standard, a 200 gradi Celsius, il coefficiente di resistenza chimica all'acido nitrico deve essere almeno dello 0,5% e all'ammoniaca, all'acido cloridrico e alla soluzione di calcio - dello 0,8%. I risultati lo confermano.
GOST
I parametri generali delle miscele di calcestruzzo sono determinati da GOST 7473. Il calcestruzzo di polistirene (dove il polistirolo viene utilizzato come riempitivo) ha i propri standard. Per composizione - GOST 27006, per indicatore di densità - GOST 27005, per plastificanti e altri additivi chimici - GOST 24211.
Ora sugli standard utilizzati in relazione ai componenti leganti: resine:
- La resina furfuraacetonica (FAM) deve essere conforme al TU 6-05-1618-73.
- Resina urea-formaldeide - GOST 14231-78.
- Resina furano-epossidica - TU-59-02-039.13-78.
- Monomero di metilmetacrilato - GOST 16505.
Composizione e struttura
Se parliamo della composizione, nove parti su dieci sono occupate dal riempitivo. Che può essere utilizzato, ad esempio, pietrisco, ghiaia, farina minerale, sabbia di quarzo e persino trucioli di legno. Tuttavia è possibile utilizzare anche altre sostanze. Talco, polvere di grafite, basalto frantumato, tufo, granito, mica, perlite espansa e altri.
Vale la pena notare che esistono numerosi materiali inaccettabili per la produzione di pietra fusa. In particolare si tratta di polvere metallica, calce con cemento, gesso e rocce calcaree.
Per fissare lo stucco “strettamente”, prendere un legante polimerico, di cui ne occorre una piccola quantità (cinque centesimi di parte). Una delle resine di tipo termoplastico o termoindurente funziona in questa capacità. Elenchiamo alcune resine popolari:
- epossidico;
- furanico;
- fenolo-formaldeide;
- poliestere (l'opzione più economica);
- urea-formaldeide.
Inoltre, il calcestruzzo polimerico deve contenere un indurente, plastificanti e coloranti. Costituiscono una piccola frazione dell'intera composizione.
Produzione e applicazione
La cosa più importante nel materiale è la selezione ottimale dei componenti che corrispondono allo scopo previsto. Innanzitutto si stabilisce il frazionamento dell'aggregato e la sua quantità. Viene quindi calcolato il contenuto di polimero legante. Successivamente i componenti vengono miscelati, posti in stampi e lasciati indurire (per il quale nella produzione industriale viene utilizzata una camera di essiccazione).
La pietra da fusione è utilizzata abbastanza ampiamente. Questi includono davanzali, stucchi per facciate e controsoffitti della cucina belli e durevoli. Inoltre, il calcestruzzo polimerico viene utilizzato per realizzare pavimenti e scale, lastre per pavimentazione e rivestimento, strutture edili, vaschette di drenaggio, sculture e monumenti, fontane, prodotti idraulici e molto altro ancora.
Inoltre, numerosi produttori producono calcestruzzo polimerico sotto forma di miscele secche pronte all'uso. Quali produttori spesso chiamano malte per intonaco secco. Richiedono una frazione aggregata non superiore a 1 centimetro e acqua (aggiunta alla composizione secca). Miscele simili vengono utilizzate per realizzare fondazioni, sigillare fessure, costruire pavimenti autolivellanti e anche riparare superfici in calcestruzzo (e altre).
Il seguente video descrive la produzione del calcestruzzo polimerico:
Produttori popolari
- Innanzitutto, menzioniamo un'azienda che produce cemento polimerico dalla Russia: CJSC "PromKlyuch" dalla città di Khimki, nella regione di Mosca. Il calcestruzzo polimerico prodotto dall'azienda è confezionato in imballaggi di varie dimensioni. Il materiale è bicomponente; la sua caratteristica vantaggiosa è che non necessita di acqua durante la produzione. L'azienda posiziona i suoi prodotti non solo come cemento polimerico, ma come kit di riparazione che possono essere utilizzati per ripristinare e proteggere qualsiasi struttura in cemento. Polimerizza completamente entro 24 ore.
- Ora il turno del produttore tedesco è un'azienda ben nota Silikal GmbH, famoso soprattutto per i suoi rivestimenti per pavimenti autolivellanti. Il calcestruzzo polimerico di questo marchio è bicomponente, a base di resina metacrilata. Si distinguono per alta densità, basso restringimento e presa rapida (durante la riparazione è sufficiente attendere solo un'ora). Vengono utilizzati nei lavori interni ed esterni, durante le riparazioni, nella creazione di rivestimenti protettivi e nella realizzazione di pavimenti.
- Si chiama un'altra società tedesca "Maurer Sohne", che da tempo è diventata leader mondiale nello sviluppo e nella produzione di protezione per vari edifici e strutture. Compresi, ad esempio, quelli solidi come i ponti stradali e ferroviari. Il calcestruzzo polimerico prodotto da questa azienda porta il marchio Betoflex, ha ottime caratteristiche e non è il costo più basso. È particolarmente apprezzato come giunto di dilatazione “Maurer Betoflex”. Che, oltre ai componenti di presa a freddo del calcestruzzo polimerico Betoflex, comprende un profilo in acciaio e un compensatore in gomma.
Il calcestruzzo polimerico (chiamato anche pietra artificiale o artificiale, cemento polimerico, polimero cementizio e calcestruzzo plastico) è un tipo alternativo di miscela di calcestruzzo in cui al posto del legante standard viene utilizzato un polimero (resina sintetica). Grazie a questo componente e ai riempitivi minerali più economici, la composizione è altamente resistente all'umidità e al gelo, ma allo stesso tempo il prezzo della pietra fusa è inferiore. Diamo uno sguardo più da vicino: calcestruzzo polimerico: cos'è e vale davvero la pena utilizzare questo materiale nella costruzione in sostituzione del calcestruzzo convenzionale?
Per rispondere a questa domanda, determiniamo innanzitutto quali componenti include il calcestruzzo plastico.
Composizione del calcestruzzo polimerico
La parte del leone nella composizione del cemento polimerico è occupata dal riempitivo e viene aggiunto in due tipi contemporaneamente:
- Macinato: talco, polvere di grafite, farina di andesite, basalto macinato, mica e altre materie prime.
- Grossolana: ghiaia, pietrisco, sabbia di quarzo.
Importante! Quando si produce pietra fusa, non è necessario utilizzare polvere metallica, calce cementizia e gesso.
La resina viene utilizzata come componente di “fissaggio”:
- furano-epossidico (deve soddisfare i requisiti del TU 59-02-039.13-78);
- acetone furfurale (FAM), conforme agli standard TU 6-05-1618-73;
- urea-formaldeide (corrisponde agli standard GOST 14231-78);
La resina poliestere viene spesso utilizzata per tenere insieme lo stucco, poiché è più economica di altre. È inoltre consentito l'uso del monomero di metil metacrilato (estere metilico) che soddisfa gli standard GOST 16505.
Inoltre la pietra fusa contiene indurenti, additivi plastificanti e componenti coloranti. Devono inoltre soddisfare i requisiti per gli additivi chimici (GOST 24211).
A seconda della quantità e della tipologia dei componenti si possono ottenere calcestruzzi polimerici di diverse qualità.
Tipi di calcestruzzo polimerico
A seconda del tipo di riempitivo (o meglio della sua frazione) aggiunto alla soluzione di pietra colata, è possibile ottenere materiale sia per creare elementi decorativi leggeri sia per costruire strutture più massicce.
Sulla base di ciò, si distinguono le seguenti classi di calcestruzzo polimerico:
- Super pesante. La densità di tale calcestruzzo varia da 2,5 a 4 t/m 3. Componenti di dimensioni pari ad almeno 2-4 cm vengono utilizzati come riempitivi per materiali da costruzione superpesanti. Questo tipo di calcestruzzo viene utilizzato per la costruzione di strutture soggette a grandi pressioni (strutture portanti, fondazioni).
- Pesante (densità da 1,8 a 2,5 t/m3). Questo tipo di calcestruzzo plastico è adatto per la produzione di pietre decorative colate che imitano il marmo e altre pietre costose. La dimensione dell'aggregato di calcestruzzo polimerico pesante non deve superare i 2 cm.
- Facile. Poiché la densità di tale materiale è di 0,5-1,8 t/m 3, viene solitamente classificato come calcestruzzo di classe di isolamento termico strutturale. Il polimero concreto di questo tipo si distingue per gli elevati tassi di conservazione del calore. Il riempitivo utilizzato per la sua preparazione è la stessa frazione del calcestruzzo polimerico pesante, cambia solo la sua quantità.
- Ultraleggero. La densità di questa composizione varia da 0,3 a 0,5 t/m 3, quindi viene utilizzata per lavori di isolamento termico e nella costruzione di partizioni interne. I riempitivi più utilizzati sono trucioli vari, perliti, sughero e polistirolo con frazione non superiore a 1 cm.
Salutare! Molto spesso, il calcestruzzo polimerico viene utilizzato per la produzione di: controsoffitti da cucina, lavelli, davanzali, colonne, gradini, monumenti, caminetti, fontane, pavimenti, vasi e molto altro.
Esiste anche la pietra artificiale più leggera, con un riempitivo non superiore a 0,15 mm. Questo materiale ha trovato applicazione nella produzione di elementi decorativi.
Proprietà del calcestruzzo polimerico
Se confrontiamo il calcestruzzo polimerico con il calcestruzzo ordinario, vale la pena notare che in molte delle sue caratteristiche la composizione con l'aggiunta di resine supera le miscele convenzionali. Il calcestruzzo polimerico ha le seguenti proprietà:
- densità – 300-3000 kg/m3;
- resistenza alla compressione – da 50 a 110 MPa;
- resistenza alla flessione – da 3 a 11 MPa;
- abrasione nell'intervallo 0,02-0,03 g/cm 2 ;
- limite di temperatura – da 60 a 140 0 C;
- elasticità – da 10.000 a 40.000 MPa;
- coefficiente di conducibilità termica – 0,05-0,85 W/m·K;
- volume di assorbimento dell’umidità – 0,05-0,5%;
Le caratteristiche di resistenza del calcestruzzo polimerico sono 3-6 volte superiori a quelle del calcestruzzo convenzionale. Lo stesso vale per la resistenza alla trazione, che è quasi 10 volte superiore per il polimero del calcestruzzo.
Vale anche la pena tenere conto della passività chimica della moderna composizione del calcestruzzo, determinata secondo GOST 25246-82. Da questo documento normativo ne consegue che a 200 0 C Celsius, la resistenza chimica dei componenti polimerici del calcestruzzo all'acido nitrico non sarà inferiore allo 0,5% e alla soluzione di acido cloridrico, ammoniaca o calcio non sarà inferiore allo 0,8%.
Sulla base di ciò, possiamo concludere che il cemento polimerico, che contiene resine, possiede tutte le qualità necessarie per la costruzione di vari oggetti.
Vantaggi e svantaggi della fusione della pietra
Il cemento polimerico viene spesso utilizzato nella costruzione di strutture che non possono essere realizzate con il calcestruzzo ordinario a causa della sua fragilità. Grazie alla composizione polimerica, le strutture saranno meno suscettibili alla deformazione o alla distruzione.
Inoltre, il calcestruzzo polimerico presenta i seguenti vantaggi:
- A causa dell'elevata resistenza all'acqua e della resistenza del polimero del calcestruzzo alle variazioni di temperatura, le gocce d'acqua sulla superficie del prodotto finito evaporano quasi immediatamente, per cui non si formano crepe e altri difetti.
- La superficie del cemento polimerico rimane liscia per tutta la sua durata, quindi i prodotti in cemento polimerico non si sporcano.
- La varietà di colori consente di creare prodotti stilizzati da questo materiale per assomigliare a costose rocce naturali (granito, marmo, ecc.).
- Il materiale è riciclabile con possibilità di riutilizzo del polimero del calcestruzzo.
- Le strutture realizzate con questo calcestruzzo leggero non richiedono lavorazioni aggiuntive.
Se parliamo degli svantaggi del materiale moderno, vale la pena evidenziare i seguenti svantaggi:
- Infiammabilità del calcestruzzo polimerico.
- L'alto costo di alcuni componenti leganti (tuttavia, se si utilizza farina macinata come riempitivo, i costi saranno notevolmente ridotti).
- Non è sempre possibile trovare in vendita tutto il necessario per la produzione di una tale composizione.
Parlando della produzione di calcestruzzo polimerico, vale la pena considerare le possibili opzioni per la produzione di tale calcestruzzo.
Metodi per la produzione della pietra fusa
Il processo di produzione del polimero del calcestruzzo può essere continuo o discontinuo.
Produzione continua
In questo caso parliamo di produzione su larga scala, per la quale sarà necessario acquistare l'attrezzatura adeguata:
- Tavolo vibrante
- Agitatore.
- Sistema di compressione con pistola.
- Matrici siliconiche.
- Cappuccio.
- Levigatrici e lucidatrici.
Per acquistare tutto ciò di cui hai bisogno dovrai spendere circa 250.000 rubli. Anche se si tiene conto del fatto che parte dell'attrezzatura sarà realizzata da soli, gli strumenti più costosi dovranno essere acquistati. Pertanto, non ci soffermeremo su questo metodo di produzione e considereremo una tecnologia più accessibile.
Produrre cemento polimerico a casa
Sapendo cos'è il calcestruzzo polimerico, diventa ovvio il motivo per cui questo materiale viene spesso utilizzato per la produzione di controsoffitti ed elementi decorativi per le aree suburbane. Fortunatamente, non sono necessarie attrezzature specializzate per produrlo in casa.
Per realizzare il cemento polimerico con le tue mani:
- Sciacquare e pulire il riempitivo. Successivamente, asciugarlo fino a quando il contenuto di umidità della pietra frantumata o della ghiaia è pari allo 0,5-1%. Se si utilizza aggregato umido, la resistenza del prodotto finito diminuirà.
- Setacciare la sabbia ed eliminare le impurità.
- Versare prima il pietrisco nella betoniera, quindi carteggiare e aggregare e mescolare i componenti per 2 minuti.
- Aggiungi acqua e mescola di nuovo tutto.
- Ammorbidire il componente legante (resina) con un solvente o semplicemente riscaldando la massa solida.
- Aggiungere alla resina un additivo plastificante, stabilizzanti e altri componenti. Mescolarli separatamente dall'aggregato per 2 minuti.
- Aggiungi l'indurente.
- Mescolare tutti gli ingredienti per almeno 3 minuti fino ad ottenere un composto cremoso.
- Versare la miscela risultante in una matrice lubrificata con paraffina o in una cassaforma preparata. Prova a riempire immediatamente il volume della composizione che riempirà completamente lo stampo. Il calcestruzzo polimerico si solidifica molto rapidamente, quindi è necessario agire rapidamente.
- Livellare la superficie e compattare il composto su tavolo vibrante.
- Attendi un giorno e rimuovi il prodotto finito dalla matrice.
A questo punto la produzione del calcestruzzo polimerico può considerarsi terminata.
(altrimenti nota come pietra colata) è un materiale che unisce la resistenza e la bellezza della pietra naturale ad un prezzo accessibile (grazie agli economici additivi minerali) e alla facilità di lavorazione. La possibilità di utilizzare quasi tutti i riempitivi (sabbia, granito e scaglie di marmo, vetro e molti altri) garantisce varietà. E la presenza di un legante polimerico li rende durevoli, resistenti all'acqua e al surriscaldamento.
Diamo un'occhiata ai processi tecnologici tipici per la produzione del calcestruzzo polimerico, nonché alla possibilità di crearlo da soli.
Di cosa avrai bisogno?
Per ottenere il prodotto è necessario:
- Il riempitivo è di una frazione abbastanza grossolana (sabbia, pietrisco, vetro frantumato grossolanamente).
- Aggregato finemente macinato, riducendo il costo del materiale. Questa è una polvere a base di grafite, quarzo o andesite.
- Legante: sarà necessario circa il 5%. A questo scopo viene utilizzata una delle resine polimeriche. Ad esempio, poliestere (insaturo), urea-formaldeide, furano, resina epossidica.
- Indurenti, plastificanti, additivi modificanti speciali, coloranti.
- Agente distaccante e gelcoat per rivestimento esterno.
Metodi di produzione
Il processo produttivo può avvenire utilizzando la tecnologia batch o continua.
- Nel primo caso i contenitori utilizzati per la realizzazione del materiale dovranno essere lavati dopo ogni ciclo completato. Ma è possibile produrre calcestruzzo polimerico in un secchio o in una betoniera molto comuni.
- La tecnologia continua viene utilizzata principalmente nelle grandi industrie. Allo stesso tempo lavorano in armonia, organizzando un'unica catena, speciali macchine per lo stampaggio ad iniezione, dispenser e miscelatori automatici.
Il seguente video parla della produzione e della spruzzatura del calcestruzzo polimerico leggero:
Processi
Per realizzare la pietra da colata sarà necessario uno stampo ben rivestito con uno speciale agente distaccante (altrimenti sarà impossibile rimuovere il prodotto finito). Lo stampo può essere realizzato in silicone, fibra di vetro, metallo o addirittura truciolato (opzione economica).
- Sulla pasta distaccante viene applicato uno strato di gelcoat del colore desiderato.
- All'interno dello stampo viene posta una miscela composita costituita dai suddetti ingredienti, precedentemente ben miscelati in una betoniera. Nelle grandi industrie, dove i volumi sono molto grandi, l'impasto viene posto in uno stampo mediante una finitrice in calcestruzzo. Se i prodotti sono piccoli e il processo tecnologico è periodico, ciò viene eseguito manualmente.
- Ora è necessario che la miscela posata sia sottoposta a vibrazione (vibrocompattazione). Il tempo di questa procedura è di circa due minuti. In una fabbrica viene utilizzata una piattaforma vibrante risonante; in una piccola produzione viene utilizzata una tavola vibrante.
Nelle condizioni di produzione in un impianto di produzione di calcestruzzo polimerico, se necessario, viene effettuato un trattamento termico per un indurimento più rapido delle parti. In altri casi, aspettano il naturale completamento di questo processo.
Di seguito vi parleremo di macchine, stampi e altre attrezzature per la produzione di prodotti in calcestruzzo polimerico.
Equipaggiamento necessario
Caratteristiche di scelta e costi
Coloro che sognano di utilizzare la tecnologia continua e volumi significativi organizzando la produzione industriale su larga scala avranno bisogno di attrezzature di trasporto speciali. Che comprenderà macchine per il dosaggio, la miscelazione, la colata, la finitura, oltre ad un magazzino meccanizzato.
Tutto ciò costerà una bella somma di diversi milioni di dollari. Se ti limiti solo alle apparecchiature chiavi in mano di marca, i costi saranno significativamente inferiori, da 30 a 50 mila dollari.
Ma non è sempre possibile trovare i soldi per l'acquisto, soprattutto nei nostri tempi difficili. Tuttavia, puoi cavartela con ancora meno soldi. Se acquisti tutte le auto necessarie e altre cose separatamente. E crea alcune cose da solo. Maggiori informazioni su questa opzione sono riportate di seguito.
Elenco delle attrezzature e dei dispositivi
Quindi, ecco un elenco di attrezzature e dispositivi di cui non puoi fare a meno:
- Un tavolo vibrante già pronto costerà circa 27 mila rubli. Se vuoi risparmiare, salda tu stesso il tavolo utilizzando angoli metallici da due millimetri (calibro 60). Saldiamo un vibratore di tipo industriale al tavolo: il gioco è fatto.
- Un mixer che unirà tutti i componenti in una miscela omogenea. Se acquisti un potente dispositivo di aspirazione di qualità europea, dovrai pagare circa 10mila dollari. Ma puoi anche usare una betoniera domestica o una betoniera da cantiere. Sarà molto più economico: il costo dipende dal volume e dalla potenza. È ancora più economico realizzare tu stesso il mixer da una botte di ferro e un azionamento elettrico con cambio.
- Avrai anche bisogno di un sistema di compressione con una pistola. Senza di esso, non sarai in grado di applicare il gelcoat in modo uniforme. La pistola costa tra i 50 e i 100 dollari. Puoi prendere i compressori per auto: due di ZIL saranno sufficienti. Sono collegati in parallelo e fissati su piattaforme metalliche montate su un telaio robusto.
- Gli stampi in fibra di vetro o silicone non sono ancora ampiamente disponibili. Possono essere ordinati per prodotti specifici (ad esempio davanzali) presso un'azienda specializzata. Oppure realizza tu stesso gli stampi, iniziando con un materiale più economico: truciolato con laminazione.
- Sarà necessaria una cappa di aspirazione: nella fase di fusione la produzione è caratterizzata da fumi nocivi. Di conseguenza, acquisteremo protezione personale: guanti, respiratori.
- Per i lavori di finitura avrete bisogno di utensili elettrici: rettificatrici e lucidatrici. E anche un trapano, un seghetto alternativo, una smerigliatrice, una fresatrice (se necessario).
Parleremo ulteriormente delle emissioni nell'atmosfera derivanti dalla produzione di calcestruzzo polimerico.
Questo video ti parlerà di un altro metodo per produrre calcestruzzo polimerico:
Emissioni atmosferiche derivanti da tale produzione
Come accennato poco sopra, durante la fusione si verifica il rilascio di componenti dannosi.
- In particolare si tratta dello stirene, che si trova nelle resine utilizzate come legante. Non appena apriamo un contenitore ermeticamente chiuso con tale resina, inizia l'evaporazione del gas velenoso.
- Inoltre, anche l'indurente (solitamente il perossido di metiletilchetone) è estremamente pericoloso. Tuttavia non è volatile e richiede solo di proteggere le mani con guanti di gomma.
Questi fatti costringono i produttori di calcestruzzo polimerico ad attrezzare con cura la sala di colata, rendendola ermetica, installando una potente cappa sopra il tavolo e senza dimenticare la propria protezione (respiratore). E se vengono seguite tutte queste misure e l'aria che fuoriesce nella cappa viene pulita, non ci saranno emissioni nell'atmosfera (dopo tutto, la stanza è sigillata).
Leggi di seguito per imparare come realizzare da solo il calcestruzzo polimerico elastico (con le tue mani).
Creazione fai da te
E ora parleremo di come realizzare da soli piccoli prodotti con la pietra fusa alla moda, spendendo un minimo di denaro. Ad esempio, potrebbero essere vasi da fiori, controsoffitti, davanzali (particolarmente apprezzati perché sono più caldi del marmo o del granito).
Scelta della stanza e sua disposizione
Per prima cosa devi pensare ai locali: avrai bisogno di 80 metri quadrati di superficie totale. Si consiglia di cercare una casa adatta da qualche parte in periferia. E bisognerà subito recintare 12 metri quadrati per la sala colata, e bisognerà cercare di sigillare il più possibile tutte le fessure. Per evitare perdite di stirene.
Al centro di questa stanza realizziamo un tavolo su una struttura fatta di angoli di ferro, coprendolo con un piano in truciolato. Impostiamo il suo livello di superficie: questo è importante! Installiamo una cappa sopra il tavolo: una scatola di metallo con un motore elettrico.
Per renderlo leggero, attacchiamo le lampade fluorescenti sopra. Mettiamo lo stesso tavolo nella stanza accanto, per la rifinitura e altri lavori. Qui posizioneremo gli attrezzi e i contenitori per l'essiccazione del gesso e della sabbia (scatole basse in metallo).
Materie prime necessarie
Materie prime richieste:
- Sabbia di quarzo di fiume (confezionata in confezioni da 20 chilogrammi). È necessario asciugarlo bene.
- Gesso setacciato: lo asciugiamo anche.
- Resina poliestere - acquistata in secchi da 20 litri.
- Indurente, gelcoat, pasta distaccante.
Processo di fabbricazione
- Avrai bisogno di un secchio di plastica pulito per mescolare, un trapano a percussione da 450 watt e un mixer da costruzione (attaccheremo un trapano a percussione, salderemo un trapano per perforare - otterremo un mixer).
- Realizziamo la forma da pannelli di legno lamellare, rendendola pieghevole. È conveniente applicare la pasta distaccante con un pennello, strofinando con una calza di nylon.
- Diluiamo il gelcoat con resina (aggiungendone il 10%) e lo applichiamo con un pennello a flauto. Lo facciamo due volte. Assicurarsi che i peli della spazzola non si attacchino.
- Dopo aver mescolato la resina con l'indurente in un secchio pulito, aggiungere il 15% di gesso, quindi aggiungere la sabbia in porzioni. La massa dovrebbe diventare viscosa. Per rimuovere le bolle d'aria, picchiettare di tanto in tanto il secchio sul pavimento.
- Una volta pronta, versare la soluzione nello stampo. Ora levigamo la superficie: due persone prendono con le mani la forma (di certo dotata di maniglie) e, sollevandola, la picchiettano sul tavolo. L'impasto viene lasciato (per circa 40 minuti) e uscito dalla sala di colata.
- Dopo l'indurimento allo stato di “gomma” - ciò può essere determinato da una superficie molto calda e da un suono speciale quando viene picchiettato - rimuovere il prodotto dallo stampo (smontandolo) e capovolgerlo con il lato versante rivolto verso il basso. Lasciare indurire completamente, quindi carteggiare e lucidare.
Misure di sicurezza: quando si pesa la resina, oltre a lavorare con essa, con il gelcoat e con la miscela versata nello stampo, si lavora solo con il respiratore, sotto un cappuccio. Aggiungere l'indurente con una siringa indossando guanti di gomma.
Il seguente video ti spiegherà come realizzare il cemento polimerico con striature con le tue mani:
