Vědci vždy prováděli experimenty a experimenty, které zkoumaly směsi kombinující přírodní a umělé složky. Takový tandem umožnil získat materiály s vyšším výkonem, protože prvky umělého původu zlepšily všechny ukazatele těch složek, které dala příroda. Materiály získané tímto způsobem se nazývaly kompozit nebo polymer. Jedním z nich je geopolymerní beton, což je nejnovější ekologický a bezpečný stavební materiál. Předpona "geo" (v řečtině - "země") je potvrzením, že nový materiál obsahuje pouze přírodní složky.
Inovativní betonová směs není novinkou – znal ji už člověk ve starověku: při stavbě pyramid v Egyptě byl použit podobný stavební materiál. Bohužel jeho přesná receptura zůstala pro moderního člověka záhadou, ale díky zavedení nejnovějších technologií se vědcům podařilo obnovit přibližné složení, technologii a získat téměř stejný analog, jako byl geopolymerní beton ve starověku. Ale to je prostě fakthistorické a pouze částečně se vztahuje na moderní výstavbu.
Popis inovativního řešení
Jednou z nejdůležitějších vlastností inovativní betonové směsi je, že dosáhne maximální pevnosti v krátkém čase: úplné vytvrzení trvá pouze týden, zatímco tradiční m altě to bude trvat přesně 4krát déle.
Geopolymerní beton, stejně jako portlandský cement, se skládá z několika složek, ale jejich složení se výrazně liší. Nové řešení tvoří především popel a struska – odpad z různých průmyslových odvětví. Dříve se takový odpad vůbec nerecykloval a pouze znečišťoval životní prostředí. Výroba inovativních stavebních materiálů tento problém samozřejmě hned tak nevyřeší, ale popel a struska se stanou významnou surovinovou základnou pro jejich výrobu.
Výhody aplikace
Podle odborníků je geopolymerní beton produktem s velkou budoucností: na rozdíl od portlandského cementu se používá při výrobě lehkých konstrukcí. Ale to není vše: z hlediska tepelně konzervačních vlastností nová betonová směs mnohem předčí ostatní stavební materiály, které se používají při stavbě budov. Například stěna z tohoto geopolymeru o tloušťce pouhých 30 cm zadržuje teplo stejným způsobem jako cihlová zeď, ale o tloušťce 1,25 m.
Podle toho můžete použitím inovativní m alty pro stavbu výrazně ušetřit peníze:
- Můžete stavět budovy s menším počtem stavebních materiálů.
- Díky nízkétepelná vodivost geopolymerních stavebních materiálů sníží náklady na vytápění v nich.
Klíčové funkce
Podle odborníků je geopolymerní beton stavebním materiálem budoucnosti, protože má vynikající výkonnostní vlastnosti, jako jsou:
- Malé smrštění.
- Vysoká pevnost v tlaku.
- Odolné vůči kyselinám.
- Nízká propustnost. Tento ukazatel je téměř stejný jako u žuly.
- Vynikající vysoká teplotní odolnost až do +1300°. Vědci provedli experiment: po dobu 120 minut vystavili panely z geopolymerního betonu a portlandského cementu velmi vysokým teplotám. Poté zůstaly produkty z inovativní směsi zcela nedotčené, zatímco panely z portlandského cementu vykazovaly mnoho prasklin a odštěpků.
Nejcennější vlastností řešení, o kterém uvažujeme, je to, že uvolňuje minimum skleníkových plynů.
Pokud porovnáme strukturu nového stavebního materiálu, podobá se přírodnímu kameni, díky čemuž má vyšší vlastnosti než běžná m alta. Ale co je nejdůležitější, můžete si geopolymerní beton připravit vlastníma rukama, protože to není vůbec obtížné. Je pouze nutné připravit komponenty nezbytné pro práci.
Funkce kompozice
Recept je docela jednoduchý a komponenty jsou cenově dostupné: popílek, voda, hydroxid draselný,tekuté sklo a struska. Poslední složka je nezbytná pro dodání pevnosti a odolnosti. Ale on sám nemůže ochránit hotové výrobky před praskáním, které je při smršťování nevyhnutelné. Tato nevýhoda eliminuje přítomnost popílku. Navíc obě složky betonovou směs zpevní a ta bude schopna odolat jakýmkoli negativním faktorům.
Proč popílek? Protože i sama o sobě má tato složka vysoké technologické a fyzikální vlastnosti, takže její přidání do kompozice pomáhá zvýšit pevnostní charakteristiky hotových výrobků (na úroveň žuly).
Hlinitokřemičitany obsažené ve složení jsou také použity k posílení pevnosti stavebního materiálu. Při reakci s alkálií polymerují. V důsledku toho se vytvoří pevný monolit. Právě tato reakce složek dala vzniknout dalšímu názvu materiálu - nazývá se strusko-alkalická betonová směs.
Příprava na práci
Před zahájením práce si musíte připravit:
- Kapacity.
- Nástroje.
- Calls.
- Respirátor.
- Body.
- Rukavice.
- Škály pro ovládání proporcí.
- Bednění nebo forma, do které se bude odlévat hotová m alta.
Důležitý detail: pro míchání je třeba vzít stěrku vyrobenou z materiálu, který nereaguje s alkáliemi. Nejlepší je dřevěný nástroj.
Co je důležité: při smíchání složky generují teplo, takže pro míchání musíte vzít nádobu, která je odolná vůči zvýšeným teplotám. Pokudje nutné, aby hotový roztok rychleji vytvrdil, elektrolyty lze pokládat do bednění. V tomto případě musí být také připraveny předem.
Recept na vaření
Domácí řemeslníci, kteří se rozhodnou vyrobit geopolymerní beton vlastníma rukama, se zajímají především o přesné složení směsi. Na webu neexistuje žádný hotový recept, protože to výrobci tají a vědci nadále pracují na vylepšování inovativních stavebních materiálů. Můžete najít mnoho variací receptu, ale zároveň původně navržené hlavní složení zůstává téměř nezměněno.
Následně pro výrobu 1,0 l geopolymerního roztoku je třeba připravit:
- 550 g popílku a stejné množství strusky;
- 110 g vody;
- 240 g vodního skla;
- 180 g 45% CON.
Všechny součásti jsou komerčně dostupné a lze je snadno najít. Náklady na výsledné produkty budou samozřejmě vyšší než u analogů z běžného portlandského cementu, ale jejich pevnost daleko převyšuje betonové prvky.
Technologie vaření
Pokud máte všechny potřebné komponenty a nástroje, můžete si geopolymerní beton připravit sami. Technologie je poměrně jednoduchá, ale stačí přísně dodržovat všechna doporučení:
- V místnosti, kde se pracuje, musí být nízká vlhkost, aby hydroxid draselný „neplaval“. Kvůli této vlastnosti se hydroxid obvykle pouze vybalí před vložením do roztoku.
- KOH jepoměrně agresivní materiál, proto je potřeba s ním pracovat pomocí ochranných pomůcek - rukavic a brýlí.
- Tekuté sklo je také považováno za hygroskopické a agresivní - s ním musíte být neméně opatrní.
- Všechna hnětací práce musí být provedena rychle.
Pokud používáte míchačku na beton, postupujte v následujícím pořadí:
- Nalijte do vody. Nepoužívejte studenou tekutinu – musí být teplá.
- Nasypte strusku a popel.
- Až je vše dobře promícháno, přidejte polymery.
- Míchejte znovu, dokud nezískáte homogenní roztok.
- Nalijte směs do formiček.
Důležitý detail: popílek je látka s dosti pochybnou ekologickou pověstí, ale díky jejímu použití betonová směs získává vyšší pevnost, kterou si uchovává velmi dlouho. Pokud je tedy důležité získat odolný materiál, lze použít i popel, ale pokud je důležitější šetrnost k životnímu prostředí, lze odebrat méně popela a jeho část lze nahradit cementem.
Lisování produktu
K výrobě dílů požadované velikosti a tvaru můžete použít stejné bednění jako u běžného portlandského cementu. Musí se předem vyčistit a namazat použitým nebo jakýmkoli jiným (i rostlinným) olejem. Poté se nainstaluje výztuž (v případě potřeby) a teprve poté se forma vyplní betonovou m altou. Při nalévání je třeba dbát na to, aby uvnitř nezůstaly dutiny, kvůli kterým mohou geopolymerní betonové deskybudoucí cracking.
Již za den polotovary ztvrdnou: na jejich povrchu se vytvoří film. Jeho přítomnost zvýší pevnost materiálů a budou schopny odolat vyššímu zatížení.
Možnosti řešení
Pro milovníky experimentů je tento materiál širokým polem pro realizaci jakýchkoli nápadů: při výrobě betonové směsi můžete použít jakékoli organické látky. Ve vodě rozpustné pryskyřice tedy mohou sloužit jako adstringentní složky. Další možností je místo toho použít PVA pryskyřice, pak bude emulgátorem polyvinylalkohol, který je v jeho složení.
Někteří používají při výrobě drcené dřevo. Namočí se do vody a ošetří ozonátorem, poté se umístí do míchačky betonu, kde se spojí s dalšími složkami a skončí se geopolymerním betonem. Jak zajistit, aby výsledný roztok, který získal požadovaný tvar, rychleji vytvrdil? K tomu se nalije do bednění s elektrodami, přes které jsou pak vystaveny elektrickému proudu po dobu 60 minut. Elektřina se navíc neodebírá přímo ze sítě, ale prochází konvertorem. Po vytvrzení opracovaného úlomku se z něj odstraní bednění a vyrobí se další prvek.
Nákup hotových směsí
Ne každý spotřebitel nebo mistr rád experimentuje - mnozí raději nevyrábějí stavební beton, ale kupují hotový beton, zejména proto, že při hledání složení nejsou žádné potíže: více než 4 roky v Ruskugeopolymerní betony jsou vyráběny na bázi jílových surovin Republiky Tatarstán. Výrobci nabízejí různé značky, jejichž cena závisí na počtu součástí a jejich proporcích. Stavební materiály můžete zakoupit ve formě suchých směsí, ve kterých není žádné tvrdidlo.
V prodeji jsou hotové kompozice ruské i zahraniční produkce. Jejich rozdíly jsou cena a rychlost tuhnutí.
Zajímavé jsou produkty následujících ruských značek:
- "Kamenný květ".
- Sebryakovcement.
- "Skupina Eurocement".
Od zahraničních společností jsou materiály těchto společností oblíbené:
- Německý cement Heidelberger.
- španělské GRUPOSUBDI.
- francouzský LAFARGE.
Důstojnost hotových materiálů
Dnes si můžete koupit hotové betonové přířezy různých značek. Jsou vyrobeny s ohledem na následující ukazatele:
- Vodotěsné – třídy W 2-W 12.
- Mrazuvzdornost – stupně od F 50 do F 300.
- Síla – známky od M 50 do M 500.
V hotových směsích se navíc - pro snadné použití - může objem dílů každého typu plniva lišit v závislosti na požadovaném konečném výsledku. Cement je také součástí geopolymerního betonu, ale část je nahrazena popílkem. Jeho množství by se mělo rovnat součtu dílů drceného kamene, písku a cementu.
