Polymerbeton: wichtige materialeigenschaften,

Was ist das Zeug Wie unterscheidet es sich von den üblichen Betonmischungen hinsichtlich Zusammensetzung und Verbrauchereigenschaften? Kann ich Polymerbeton mit eigenen Händen herstellen? Wo und wie wird es verwendet? Versuchen wir, die Antworten zu finden.

Was ist das

Definition

Finden wir heraus, was Polymerbeton ist? Der Hauptunterschied zwischen dem Material, das uns interessiert, und gewöhnlichem Beton ist, dass anstelle von Portlandzement Kunststoffe als Bindemittel verwendet werden. In der Regel wärmehärtend; seltener - thermoplastisch.

Referenz: Duroplasten wird Polymer genannt, bei dem irreversible chemische Änderungen während des Erhitzens auftreten, was zu Änderungen der Festigkeit oder anderer Eigenschaften führt. Einfach ausgedrückt: Nach einmaligem Erwärmen schmilzt der Kunststoff nicht mehr, wenn er die gleiche Temperatur erreicht. Im Gegensatz dazu machen thermoplastische Polymere bei jeder Erwärmung einen Phasenübergang.

Verwechseln Sie unseren Helden nicht mit einem anderen Material - Polymerzementbeton. In unserem Fall werden Polymere als alleiniges Bindemittel verwendet. Polymerzementbeton ist gewöhnlicher Beton auf Portlandbasis, der mit synthetischen Zusätzen modifiziert wurde, um ihm bestimmte Eigenschaften zu verleihen (erhöhte Elastizität, Verschleißfestigkeit, Wasserbeständigkeit usw.).

Schlüsseleigenschaften

Was bringt der Ersatz von Zement durch Polymere in Bezug auf die Verbraucherqualität?

• Erhöhte Zugfestigkeit. Beton auf Zementbasis hat eine hervorragende Druckfestigkeit, aber Biege- oder Zuglasten werden als Verstärkungskäfig wahrgenommen.
• Reduzierte Sprödigkeit. Das Material ist wesentlich widerstandsfähiger gegen Stoßbelastungen.
• Elastizität. Wo der Betonmonolith bricht, verformt sich Polymerbeton nur geringfügig.
• Wasserabweisend. Portlandzement während des Trocknens führt zu einer erheblichen Schrumpfung, die eine poröse Struktur des Betons ergibt. Im Gegensatz dazu nehmen Polymere nach der endgültigen Aushärtung im Volumen sehr leicht ab; Darüber hinaus führt das Schrumpfen nicht zu einer Porisierung, sondern zu einer geringen Abnahme der linearen Abmessungen des Endprodukts.

Zur Klarstellung: Zur Verbesserung der Dämmqualitäten und zur Gewichtsreduzierung bei der Herstellung von Polymerbetonprodukten wird der Einsatz von porösen Zuschlagstoffen geübt. In dieser Eigenschaft werden Blähton und Perlitsand verwendet. Die Poren des Aggregats kommen jedoch nicht an die Oberfläche, und wenn dies der Fall ist, leidet die Wasserbeständigkeit nicht.

• Frostbeständigkeit. Tatsächlich folgt diese Eigenschaft direkt aus dem vorherigen Absatz: Es gibt keine Poren - nein, und es kristallisiert sich kein Wasser darin, das das Material beim Gefrieren zerreißt.

• Erhöhte Verschleißfestigkeit. Polymerbinder trite stärkerer Zementstein zum Brechen; Das Abreißen eines Füllstoffteilchens ist viel schwieriger.
• Chemische Beständigkeit. Und das liegt an den Eigenschaften von Polymeren: Die meisten Harze sind gegenüber aggressiven Gasen und Flüssigkeiten inert.

Anwendung

Untersuchen wir die Hauptanwendungen von Polymerbeton.

Produktion

Regulierungsdokumente

Das Material, über das wir sprechen, wird als relativ neu und ausländischer Herkunft betrachtet. Eine Untersuchung der regulatorischen Dokumente, auf denen sie erstellt wird, führt jedoch zu einer unerwarteten Entdeckung. Anweisungen zur Herstellung von Polymerbeton und daraus hergestellten Produkten unter der Nummer CH 525-80 wurden 1981 verabschiedet und sind bis heute relevant.

Studieren wir die Hauptthesen des Dokuments. Für alle Produkte aus Polymerbeton wird der normale Temperaturbereich von -40 bis +80 Grad Celsius angenommen.

Zur Klarstellung: Wenn die Obergrenze auf die Möglichkeit der Verwendung von thermoplastischen Harzen zurückzuführen ist, die beim Erwärmen erweichen, dann liegt die Untergrenze auf der erhöhten Sprödigkeit der Polymere während des Einfrierens. In der Regel kann die untere Grenze der Betriebstemperatur bei Erschütterungen und mechanischen Belastungen in den schwersten Klimazonen schmerzlos auf die tatsächliche Temperatur angehoben werden.

Binder

Die Zusammensetzung des Polymerbetons kann gemäß dem Text des Dokuments die folgenden Polymere umfassen:

Platzhalter

Das Hauptaggregat ist Gesteinsbruch. Die Verwendung von Sedimentgesteinen (Kalkstein, Muschelgestein usw.) ist nicht zulässig: Durch die geringe Druckfestigkeit wird die Leistung des Produkts erheblich beeinträchtigt.

Die Größe der Bruchfraktion wird durch ihren maximalen Durchmesser bestimmt, egal wie komisch es klingt:

1. Wenn die größte Größe 20 mm nicht überschreitet, wird eine Fraktion verwendet - 10-20 Millimeter.
2. Wenn die größte Größe 40 mm erreicht, wird empfohlen, zwei Fraktionen zu verwenden: 10-20 und 20-40 Millimeter. Kleiner Kies trägt zu einer dichteren Füllung bei und erhöht dementsprechend die Endfestigkeit des Materials.

Hinweis: Für poröse Aggregate (bereits erwähnter Claydit und Perlit) beträgt die maximale Größe 20 mm; Es werden zwei Fraktionen verwendet: 5-10 und 10-20 Millimeter. Gleichzeitig wird die prozentuale Zusammensetzung des Aggregats im Verhältnis von 60:40 Gew .-% zwischen den Grob- und Feinanteilen aufgeteilt.

Neben grobem, kleinem (sogenanntem Getreide) Aggregat wird gearbeitet. Quarzsand spielt normalerweise diese Rolle - natürlich oder zerkleinert. Die Anforderungen dafür werden hauptsächlich auf das Fehlen von Verunreinigungen - Staub, Schluff und Ton - reduziert, die die Haftung zwischen Aggregat und Bindemittel verschlechtern können.

Füller

Neben dem Mineralaggregat enthält das Produkt gemahlenen Füller - Mineralmehl. Der Standard bietet mehrere Optionen.

Es ist erlaubt, Schotter und Quarzsand zu verwenden. Für das Material, das auf Basis von Harnstoff-Formaldehyd-Harzen hergestellt wird, wird zusätzlich der wasserbindende Zusatz Gips (GOST 125-70) verwendet.

Kompositionsbeispiel

Als Probe analysieren wir die Zusammensetzung des schweren Polymerbetons auf Basis des Furan-Epoxid-Bindemittels FAED. Als Informationsquelle dienen wir dem gleichen Dokument CH 525 -80.

Neugierig: BSK führt zwei Funktionen gleichzeitig aus. Es dient als Polymerisationskatalysator (Härter) und sorgt für Dehydratisierung (Dehydratisierung) von Rohstoffen.

Technologie

Was ist die Technologie von Polymerbeton (genauer seine Herstellung) unter industriellen Bedingungen?

1. Füllstoffe werden gründlich von Verschmutzungen aller Art gespült. Wie wir uns erinnern, können sie die Endfestigkeit des Produkts beeinträchtigen.
2. Die nächste Stufe ist das Trocknen. Der Feuchtigkeitsgehalt des Aggregats sollte 1 Prozent nicht überschreiten; Es wird empfohlen, den Massengehalt von Wasser bis zu 0,5% einzuhalten.
3. Bruchkomponenten werden in den Mischer geladen. Die Reihenfolge des Ladens und der Zwischenvorgänge ist streng geregelt:

1. Schutt wird geladen.
2. Sand wird hinzugefügt.
3. Der Füller wird hinzugefügt.
4. Die Mischung wird 1-2 Minuten gerührt.
5. Mappe hinzugefügt
6. Die Mischung wird 3 Minuten gerührt.
7. Der Härter wird zugegeben.
8. 3 Minuten lang rühren - und das Material ist fertig zum Gießen.

Das Formular kann an einem Tag vom fertigen Produkt entfernt werden. Die Festigkeit bei Raumtemperatur dauert 20 bis 60 Tage. Es kann jedoch durch Erwärmen auf 60 bis 80 Grad beschleunigt werden; Die Temperatur steigt und fällt mit einer Geschwindigkeit von 0,5 ° C pro Minute, um das Wachstum innerer Spannungen zu vermeiden.

Wie Sie sehen, bringt die Produktionstechnologie keine besonderen Schwierigkeiten mit sich. In Gegenwart von Bindemittel, Härter, Betonmischer und Rütteltisch ist es durchaus realistisch, Polymerbeton zu Hause herzustellen.

Nuance: Den Betonmischer von den Resten der Mischung zu reinigen, wird extrem schnell sein. Nach dem Härterzusatz dauert das Abbinden nicht mehr als eine Stunde.

Verarbeitung

Wie und wie werden Polymerbetonprodukte behandelt? Kann man sie schleifen und kleben?

Wie schneidet und bohrt man dieses Material?

• Zum Verkleben von verwendeten Mastixen und Klebstoffen auf der Basis aller Kunstharze. Mastix enthält neben dem Bindemittel selbst Steinmehl.

• Normales Schleifpapier eignet sich zum Schleifen. Filzrad wird zum Polieren verwendet; Glanz kann mit GOI-Paste (Polierpaste, entwickelt vom State Optical Institute) aufgetragen werden.

• Grundsätzlich kann das Material mit herkömmlichen Betonbohrern gebohrt werden; Diamantbohrlöcher in Beton mit einem Polymerbinder ergeben jedoch ein viel besseres Ergebnis. Die Ränder der Löcher bleiben vollkommen glatt, ohne Späne. Für Löcher mit großem Durchmesser (z. B. unter dem Mischer in einer Arbeitsplatte aus Polymerbeton für die Küche) wird eine Diamantkrone verwendet.
• Das ideale Schneidwerkzeug ist wieder eine Diamantsäge. Es ist auch für Konstruktionen von Vorteil, deren Aussehen nicht so wichtig ist (das Schneiden von Stahlbeton mit Diamantkreisen macht es möglich, die Schneidkanten vollkommen glatt zu machen und den Kreis während der Bewehrung nicht zu verändern).

Bei der Verarbeitung eines Materials lohnt es sich im Allgemeinen, die starke Erwärmung zu vermeiden. Temperaturen über 120-150 Grad sind in einem thermoplastischen Bindemittel kontraindiziert.

Fazit

Wir werden unsere Bekanntschaft mit dem vorhandenen Material prüfen. Weitere Informationen darüber, was Polymerbeton passiert, wo und wie es verwendet wird, finden Sie im Video dieses Artikels. Erfolge!