A tudósok mindig végeztek kísérleteket és kísérleteket, amelyek során természetes és mesterséges összetevőket kombináló keverékeket vizsgáltak. Egy ilyen tandem lehetővé tette a nagyobb teljesítményű anyagok előállítását, mivel a mesterséges eredetű elemek javították a természet által adott összetevők összes mutatóját. Az így nyert anyagokat kompozitnak vagy polimernek nevezték. Az egyik a geopolimer beton, amely a legújabb környezetbarát és biztonságos építőanyag. A "geo" előtag (görögül - "föld") annak megerősítése, hogy az új anyag csak természetes összetevőket tartalmaz.
Az innovatív betonkeverék nem újdonság – már az ókorban is ismerte az ember: az egyiptomi piramisok építésekor hasonló építőanyagot használtak. Sajnos a pontos receptúra rejtély maradt a modern ember számára, de a legújabb technológiák bevezetésének köszönhetően a tudósok vissza tudták állítani a hozzávetőleges összetételt, technológiát, és majdnem ugyanazt az analógot kapták, mint az ókorban a geopolimer beton. De ez csak ténytörténelmi és csak részben vonatkozik a modern építkezésre.
Az innovatív megoldás leírása
Az innovatív betonkeverékek egyik legfontosabb tulajdonsága, hogy rövid időn belül eléri a maximális szilárdságot: mindössze egy hét szükséges a teljes kikeményedéshez, míg a hagyományos habarcsnál pontosan 4-szer tovább tart.
A geopolimer beton a portlandcementhez hasonlóan több komponensből áll, de összetételük jelentősen eltér. Az új megoldás főként hamuból és salakból – a különböző iparágakból származó hulladékból – áll. Korábban az ilyen hulladékot egyáltalán nem hasznosították újra, és csak a környezetet szennyezték. Természetesen az innovatív építőanyagok gyártása nem oldja meg azonnal ezt a problémát, de a hamu és a salak jelentős alapanyagbázis lesz ezek előállításához.
Alkalmazási előnyök
Szakértők szerint a geopolimer beton nagy jövő előtt álló termék: a portlandcementtel ellentétben könnyűszerkezetek gyártására használják. De ez még nem minden: hőmegtartó tulajdonságait tekintve az új betonkeverék jóval felülmúlja az épületek építésénél használt egyéb építőanyagokat. Például ebből a geopolimerből készült fal csak 30 cm vastag, ugyanúgy megtartja a hőt, mint egy téglafal, de 1,25 m vastag.
Ennek megfelelően egy innovatív építőhabarcs használatával jelentősen megtakaríthat pénzt:
- Kevesebb építőanyagból építhet épületeket.
- A low-nak köszönhetőena geopolimer építőanyagok hővezető képessége csökkenti bennük a helyiség fűtési költségét.
Főbb jellemzők
Szakértők szerint a geopolimer beton a jövő építőanyaga, mivel kiváló teljesítményjellemzőkkel rendelkezik, mint például:
- Kis zsugorodás.
- Nagy nyomószilárdság.
- Savaknak ellenálló.
- Alacsony permeabilitás. Ez a mutató majdnem megegyezik a gránitéval.
- Kiváló magas hőmérséklet-állóság +1300°-ig. A tudósok kísérletet végeztek: 120 percig nagyon magas hőmérsékletnek tették ki a geopolimer betonból és portlandcementből készült paneleket. Ezt követően az innovatív keverékből származó termékek teljesen érintetlenek maradtak, míg a portlandcement paneleken sok repedés és forgács volt látható.
De az általunk vizsgált megoldás legértékesebb tulajdonsága, hogy minimális üvegházhatású gázt bocsát ki.
Ha összehasonlítjuk az új építőanyag szerkezetét, akkor a természetes kőre hasonlít, aminek köszönhetően jobb tulajdonságokkal rendelkezik, mint a hagyományos habarcs. De ami a legfontosabb, a geopolimer betont saját kezűleg is elkészítheti, mivel ez egyáltalán nem nehéz. Csak a munkához szükséges alkatrészeket kell előkészíteni.
Kompozíciós jellemzők
A recept meglehetősen egyszerű, és az összetevők megfizethetőek: pernye, víz, kálium-hidroxid,folyékony üveg és salak. Az utolsó összetevő az erő és a tartósság biztosításához szükséges. De egyedül ő nem tudja megvédeni a késztermékeket a repedésektől, amelyek elkerülhetetlenek a zsugorodás során. Ez a hátrány kiküszöböli a pernye jelenlétét. Ezenkívül mindkét komponens erősíti a betonkeveréket, és képes lesz ellenállni minden negatív tényezőnek.
Miért a pernye? Mivel ez a komponens önmagában is magas technológiai és fizikai tulajdonságokkal rendelkezik, így a kompozícióhoz való hozzáadása segít a késztermékek szilárdsági jellemzőinek növelésében (a gránit szintjére).
A készítményben lévő alumínium-szilikátok emellett az építőanyag szilárdságának erősítésére is szolgálnak. Lúggal reagálva polimerizálódnak. Ennek eredményeként szilárd monolit képződik. Az alkotóelemek reakciójából az anyag egy másik elnevezése született – ezt salakos-lúgos betonkeveréknek hívják.
Munkára készülődés
A munka megkezdése előtt elő kell készítenie:
- Kapacitások.
- Eszközök.
- overall.
- Légzőkészülék.
- Pontok.
- Kesztyű.
- Léptékezés az arányok szabályozásához.
- Zsaluzat vagy forma, ahol a kész habarcsot öntik.
Fontos részlet: a keveréshez olyan anyagból készült spatulát kell venni, amely nem reagál lúgokkal. A faszerszám a legjobb.
Ami fontos: keveréskor az összetevők hőt termelnek, ezért a keveréshez olyan edényt kell venni, amely ellenáll a magas hőmérsékletnek. Ha egyszükséges, hogy a kész oldat gyorsabban megkeményedjen, elektrolitokat lehessen fektetni a zsaluzatba. Ebben az esetben ezeket is előre fel kell készíteni.
Főzési recept
Azok a háziiparosok, akik úgy döntenek, hogy saját kezűleg készítenek geopolimer betont, elsősorban a keverék pontos összetétele iránt érdeklődnek. Nincs kész recept a weben, mivel a gyártók titkolják, és a tudósok továbbra is dolgoznak az innovatív építőanyagok fejlesztésén. A receptnek számos változata megtalálható, ugyanakkor az eredetileg javasolt fő összetétel szinte változatlan marad.
Ezt követően 1,0 l geopolimer oldat előállításához elő kell készíteni:
- 550 g pernye és ugyanennyi salak;
- 110g víz;
- 240 g vizespohár;
- 180g 45% CON.
Minden alkatrész kereskedelmi forgalomban kapható és könnyen megtalálható. Természetesen a kapott termékek ára magasabb lesz, mint a hagyományos portlandcement analógjai, de szilárdságuk messze meghaladja a betonelemeket.
Főzési technológia
Ha rendelkezik minden szükséges alkatrészrel és szerszámmal, saját maga is elkészítheti a geopolimer betont. A technológia meglehetősen egyszerű, de csak szigorúan be kell tartania az összes ajánlást:
- A páratartalomnak alacsonynak kell lennie a helyiségben, ahol a munkát végzik, hogy a kálium-hidroxid ne „lebegjen”. E tulajdonság miatt a hidroxidot általában csak az oldatba helyezés előtt csomagolják ki.
- KOH azmeglehetősen agresszív anyag, ezért védőfelszereléssel kell dolgozni - kesztyűben és védőszemüvegben.
- A folyékony üveg is higroszkóposnak és agresszívnek számít – nem kell kevésbé óvatosnak lenni vele.
- Minden dagasztási munkát gyorsan kell elvégezni.
Betonkeverő használata esetén a következő sorrendben dolgozzon:
- Töltsön bele vizet. Ne használjon hideg folyadékot – annak melegnek kell lennie.
- Önts bele salakot és hamut.
- Miután mindent jól összekevert, adjon hozzá polimereket.
- Ismét keverjük, amíg homogén oldatot nem kapunk.
- A keveréket öntsük formákba.
Egy fontos részlet: a pernye meglehetősen kétes környezeti hírnévvel rendelkező anyag, de használatának köszönhetően a betonkeverék nagyobb szilárdságot kap, amit nagyon sokáig megőrzi. Ezért ha fontos a tartós anyag beszerzése, hamu is használható, de ha fontosabb a környezetbarátság, akkor kevesebb hamut lehet vinni, és egy része cementtel helyettesíthető.
Termékformázás
A kívánt méretű és alakú alkatrészek előállításához ugyanazt a zsaluzatot használhatja, mint a hagyományos portlandcement esetében. Előzetesen meg kell tisztítani és be kell kenni használt vagy bármilyen más (akár növényi) olajjal. Ezt követően a megerősítést (ha szükséges) szerelik fel, és csak ezután töltik fel az űrlapot betonhabarccsal. Öntéskor ügyelni kell arra, hogy ne maradjanak benne üregek, amelyek miatt a geopolimer betonlapokjövőbeli repedés.
A nyersdarabok már egy nap alatt megkeményednek: a felületükön filmréteg képződik. Jelenléte növeli az anyagok szilárdságát, és képesek lesznek ellenállni a nagyobb terheléseknek.
Megoldási lehetőségek
A kísérletek szerelmesei számára ez az anyag széles terepet kínál bármilyen ötlet megvalósításához: betonkeverék készítésekor bármilyen szerves anyagot használhat. Tehát a vízben oldódó gyanták összehúzó komponensként szolgálhatnak. Egy másik lehetőség, hogy helyette PVA gyantát használunk, ekkor az emulgeálószer polivinil-alkohol lesz, ami az összetételében van.
Néhányan aprított fát használnak a gyártás során. Vízbe áztatják és ozonátorral kezelik, majd betonkeverőbe helyezik, hogy más komponensekkel kombinálva geopolimer betont kapjanak. Hogyan lehet a kapott oldatot gyorsabban megkeményedni, miután megszerezte a kívánt formát? Ehhez elektródákkal ellátott zsaluzatba öntik, amelyen keresztül 60 percig elektromos áramnak teszik ki. Ráadásul az áramot nem közvetlenül a hálózatból veszik, hanem az átalakítón keresztül vezetik át. A feldolgozott töredék megszilárdulása után a zsaluzatot eltávolítjuk róla és elkészítjük a következő elemet.
Kész keverékek vásárlása
Nem minden fogyasztó vagy mester szeret kísérletezni - sokan nem építenek betont, hanem kész betont vásárolnak, különösen azért, mert nem okoz nehézséget a kompozíció megtalálása: több mint 4 éve OroszországbanA geopolimer betonokat a Tatár Köztársaság agyag alapanyagaiból állítják elő. A gyártók különböző márkákat kínálnak, amelyek költsége az alkatrészek számától és arányaitól függ. Építőanyagokat vásárolhat száraz keverékek formájában, amelyekben nincs keményítő.
Akciós kész kompozíciók kaphatók orosz és külföldi gyártásból egyaránt. Különbségük a költség és a megszilárdulás sebessége.
A következő orosz márkák termékei érdekesek:
- "Kővirág".
- Sebryakovcement.
- "Eurocement csoport".
A külföldi cégek közül az ilyen cégek anyagai népszerűek:
- német Heidelberger Cement.
- spanyol GRUPOSUBDI.
- francia LAFARGE.
A kész anyagok méltósága
Ma különböző márkájú, kész betonlapokat vásárolhat. A következő mutatók figyelembevételével készülnek:
- Vízálló – W 2-W 12. fokozat.
- Fagyállóság – F 50-től F 300-ig terjedő fokozatok.
- Szilárdság – M 50-től M 500-ig terjedő fokozatok.
Emellett a kész keverékekben - a könnyebb használhatóság érdekében - az egyes töltőanyagok alkatrészeinek térfogata a kívánt végeredménytől függően változhat. A cementet a geopolimer beton is tartalmazza, de egy részét pernye helyettesíti. Mennyiségének meg kell egyeznie a zúzott kő, homok és cement részeinek összegével.
