Teadlased viisid alati läbi eksperimente, mille käigus uuriti segusid, mis ühendavad looduslikke ja kunstlikke komponente. Selline tandem võimaldas saada suurema jõudlusega materjale, kuna kunstliku päritoluga elemendid suurendasid kõiki nende komponentide näitajaid, mida loodus andis. Sel viisil saadud materjale nimetati komposiidiks või polümeeriks. Üks neist on geopolümeerbetoon, mis on uusim keskkonnasõbralik ja ohutu ehitusmaterjal. Eesliide "geo" (kreeka keeles - "maa") on kinnitus, et uus materjal sisaldab ainult looduslikke koostisosi.
Uudne betoonisegu pole midagi uut – see oli inimestele teada juba antiikajal: Egiptuse püramiidide ehitamisel kasutati sarnast ehitusmaterjali. Kahjuks jäi selle täpne retsept tänapäeva inimesele mõistatuseks, kuid tänu uusimate tehnoloogiate kasutuselevõtule õnnestus teadlastel taastada ligikaudne koostis, tehnoloogia ja saada peaaegu sama analoog, nagu oli geopolümeerbetoon antiikajal. Aga see on vaid faktajalooline ja kehtib ainult osaliselt kaasaegse ehituse kohta.
Uuendusliku lahenduse kirjeldus
Uuendusliku betoonisegu üks olulisemaid omadusi on see, et see saavutab maksimaalse tugevuse lühikese ajaga: täielikuks kõvenemiseks kulub vaid nädal, traditsioonilisel mördil kulub täpselt 4 korda kauem.
Geopolümeerbetoon, nagu portlandtsement, koosneb mitmest komponendist, kuid nende koostis varieerub oluliselt. Uus lahendus koosneb peamiselt tuhast ja räbust – erinevate tööstusharude jäätmetest. Varem ei võetud selliseid jäätmeid üldse ringlusse ja saastasid ainult keskkonda. Muidugi ei lahenda uuenduslike ehitusmaterjalide tootmine seda probleemi kohe, kuid tuhast ja räbust saab nende valmistamisel arvestatav toorainebaas.
Rakenduse eelised
Ekspertide sõnul on geopolümeerbetoon suure tulevikuga toode: erinev alt portlandtsemendist kasutatakse seda kergkonstruktsioonide valmistamisel. Kuid see pole veel kõik: oma soojust säilitavate omaduste poolest on uus betoonisegu palju parem kui teised hoonete ehitamisel kasutatavad ehitusmaterjalid. Näiteks sellest geopolümeerist ainult 30 cm paksune sein hoiab soojust samamoodi nagu tellissein, kuid 1,25 m paksune.
Seega, kasutades ehituses uuenduslikku mörti, saate oluliselt säästa raha:
- Saate ehitada hooneid vähema ehitusmaterjaliga.
- Tänu madalalegeopolümeersete ehitusmaterjalide soojusjuhtivus vähendab nende ruumide küttekulusid.
Põhifunktsioonid
Ekspertide sõnul on geopolümeerbetoon tuleviku ehitusmaterjal, kuna sellel on suurepärased tööomadused, näiteks:
- Väike kokkutõmbumine.
- Kõrge survetugevus.
- Hapetele vastupidav.
- Madal läbilaskvus. See näitaja on peaaegu võrdne graniidi näitajaga.
- Suurepärane kõrge temperatuuritaluvus kuni +1300°. Teadlased viisid läbi katse: 120 minuti jooksul puutusid nad geopolümeerbetoonist ja portlandtsemendist paneelid kokku väga kõrgete temperatuuridega. Pärast seda jäid uuenduslikust segust valmistatud tooted täiesti puutumata, samas kui portlandtsemendi paneelidel oli palju pragusid ja laastusi.
Kuid meie kaalutava lahenduse kõige väärtuslikum omadus on see, et see eraldab minimaalselt kasvuhoonegaase.
Kui võrrelda uue ehitusmaterjali struktuuri, siis sarnaneb see looduskivi omaga, tänu millele on sellel tavalisest mördist kõrgemad omadused. Kuid mis kõige tähtsam, saate geopolümeerbetooni valmistada oma kätega, kuna see pole sugugi keeruline. Tuleb ette valmistada vaid tööks vajalikud komponendid.
Kompositsioonifunktsioon
Retsept on üsna lihtne ja komponendid taskukohased: lendtuhk, vesi, kaaliumhüdroksiid,vedel klaas ja räbu. Viimane koostisosa on vajalik tugevuse ja vastupidavuse andmiseks. Kuid tema üksi ei suuda valmistooteid kaitsta pragude eest, mis on kokkutõmbumisel vältimatud. See puudus välistab lendtuha olemasolu. Lisaks tugevdavad mõlemad komponendid betoonisegu ja see peab vastu negatiivsetele teguritele.
Miks lendtuhk? Kuna isegi iseenesest on sellel komponendil kõrged tehnoloogilised ja füüsikalised omadused, aitab selle lisamine kompositsioonile tõsta valmistoodete tugevusomadusi (graniidi tasemele).
Samuti on koostises sisalduvad alumiiniumsilikaadid üles kutsutud tugevdama ehitusmaterjali tugevust. Leelisega reageerides polümeriseeritakse. Selle tulemusena moodustub tahke monoliit. Just see komponentide reaktsioon andis materjalile teise nimetuse – seda nimetatakse räbu-leeliseliseks betooniseguks.
Ettevalmistus tööks
Enne tööle asumist tuleb ette valmistada:
- Võimavused.
- Tööriistad.
- Komplekts.
- Respiraator.
- Punktid.
- Kindad.
- Proportsioonide reguleerimiseks skaala.
- Raketis või vorm, kus valmis mört valatakse.
Oluline detail: segamiseks peate võtma spaatli, mis on valmistatud materjalist, mis ei reageeri leelistega. Puidust tööriist on parim.
Mis on oluline: segamisel tekitavad komponendid soojust, seega tuleb segamiseks võtta kõrgele temperatuurile vastupidav anum. Kui aon vajalik, et valmislahus kõveneb kiiremini, raketisse saab asetada elektrolüüdid. Sel juhul tuleb need ka eelnev alt ette valmistada.
Toiduvalmistamise retsept
Kodumeistrid, kes otsustavad oma kätega geopolümeerbetooni valmistada, on eelkõige huvitatud segu täpsest koostisest. Veebis pole valmisretsepti, kuna tootjad hoiavad seda saladuses ja teadlased jätkavad tööd uuenduslike ehitusmaterjalide täiustamise nimel. Retseptist leiate palju variatsioone, kuid samal ajal jääb algselt pakutud põhikoostis peaaegu muutumatuks.
Seda järgides peate 1,0 l geopolümeeri lahuse valmistamiseks valmistama:
- 550 g lendtuhka ja sama palju räbu;
- 110g vett;
- 240 g veeklaasi;
- 180g 45% CON.
Kõik komponendid on kaubanduslikult saadaval ja kergesti leitavad. Loomulikult on saadud toodete maksumus kõrgem kui tavalise portlandtsemendi analoogidel, kuid nende tugevus ületab palju betoonelemente.
Toiduvalmistamise tehnoloogia
Kui Sul on olemas kõik vajalikud komponendid ja tööriistad, saad geopolümeerbetooni ise valmistada. Tehnoloogia on üsna lihtne, kuid peate rangelt järgima kõiki soovitusi:
- Ruumis, kus tööd tehakse, peab õhuniiskus olema madal, et kaaliumhüdroksiid ei “ujuks”. Selle omaduse tõttu pakitakse hüdroksiid tavaliselt lahti alles enne lahusesse panemist.
- KOH onüsna agressiivne materjal, seega peate sellega töötama, kasutades kaitsevahendeid - kindaid ja kaitseprille.
- Vedelat klaasi peetakse ka hügroskoopseks ja agressiivseks – sellega ei pea olema vähem ettevaatlik.
- Kõik sõtkumistööd tuleb teha kiiresti.
Kui kasutate betoonisegisti, tehke tööd järgmises järjestuses:
- Vala vett. Ärge kasutage külma vedelikku – see peab olema soe.
- Vala sisse räbu ja tuhk.
- Kui kõik on hästi segatud, lisage polümeerid.
- Segage uuesti, kuni saadakse homogeenne lahus.
- Vala segu vormidesse.
Oluline detail: lendtuhk on üsna kahtlase keskkonnaalase mainega aine, kuid tänu selle kasutamisele omandab betoonisegu suurema tugevuse, mis säilib väga kaua. Seega, kui on oluline saada vastupidav materjal, võib kasutada ka tuhka, aga kui keskkonnasõbralikkus on olulisem, võib tuhka vähem võtta ja osa sellest asendada tsemendiga.
Toote vormimine
Soovitud suuruse ja kujuga osade tootmiseks võite kasutada sama raketist, mis tavalise portlandtsemendi puhul. Need tuleb eelnev alt puhastada ja määrida kasutatud või mõne muu (ka taime)õliga. Pärast seda paigaldatakse armatuur (vajadusel) ja alles seejärel täidetakse vorm betoonmördiga. Valamisel tuleb jälgida, et sisse ei jääks tühimikke, mille tõttu võivad geopolümeerbetoonplaadidtulevane lõhenemine.
Juba päevaga toorikud kivistuvad: nende pinnale tekib kile. Selle olemasolu suurendab materjalide tugevust ja need peavad vastu suuremale koormusele.
Lahendusvalikud
Eksperimentide austajatele on see materjal lai valik ideede elluviimiseks: betoonisegu valmistamisel võite kasutada mis tahes orgaanilisi aineid. Seega võivad vees lahustuvad vaigud toimida kokkutõmbavate komponentidena. Teine võimalus on kasutada hoopis PVA vaike, siis on emulgaatoriks polüvinüülalkohol, mis on selle koostises.
Mõned kasutavad valmistamisel hakitud puitu. Seda leotatakse vees ja töödeldakse osonaatoriga, seejärel asetatakse see betoonisegistisse, et kombineerida teiste komponentidega, et saada geopolümeerbetooniks. Kuidas saada soovitud kuju omandanud lahus kiiremini kõvenema? Selleks valatakse see elektroodidega raketisse, mille kaudu nad seejärel 60 minutiks elektrivooluga kokku puutuvad. Pealegi ei võeta elektrit otse võrgust, vaid juhitakse läbi muunduri. Pärast töödeldud killu kõvenemist eemaldatakse sellelt raketis ja tehakse järgmine element.
Valmissegude ostmine
Mitte igale tarbijale ega meistrile ei meeldi eksperimenteerida - paljud eelistavad mitte teha ehitusbetooni, vaid osta valmis betooni, eriti kuna kompositsiooni leidmisel pole raskusi: Venemaal enam kui 4 aastatgeopolümeerbetoone toodetakse Tatarstani Vabariigi savi tooraine baasil. Tootjad pakuvad erinevaid kaubamärke, mille maksumus sõltub komponentide arvust ja nende proportsioonidest. Ehitusmaterjale saate osta kuivsegude kujul, milles kõvendit pole.
Müügil on nii Venemaa kui ka välismaise toodangu valmiskompositsioone. Nende erinevus seisneb maksumuses ja tahkumise kiiruses.
Huvi pakuvad järgmiste Venemaa kaubamärkide tooted:
- "Kivilill".
- Sebryakovcement.
- "Eurotsemendi grupp".
Välisfirmade seas on selliste ettevõtete materjalid populaarsed:
- Saksa Heidelberger Cement.
- Hispaania GRUPOSUBDI.
- Prantsuse LAFARGE.
Valmismaterjalide väärikus
Täna saab osta erinevat marki betoonist valmistoorikuid. Need on tehtud, võttes arvesse järgmisi näitajaid:
- Veekindel – klassid W 2-W 12.
- Külmakindlus – klassid F 50 kuni F 300.
- Tugevus – hinded M 50 kuni M 500.
Lisaks võib kasutusmugavuse huvides valmissegudes igat tüüpi täiteaine osade maht varieeruda sõltuv alt soovitud lõpptulemusest. Tsement sisaldub ka geopolümeerbetoonis, kuid osa sellest asendatakse lendtuhaga. Selle kogus peaks olema võrdne killustiku, liiva ja tsemendi osade summaga.
