Forskare genomförde hela tiden experiment och experiment, som undersökte blandningar som kombinerar naturliga och konstgjorda komponenter. En sådan tandem gjorde det möjligt att få material med högre prestanda, eftersom element av artificiellt ursprung förbättrade alla indikatorer för de komponenter som naturen gav. Material erhållna på detta sätt kallades komposit eller polymer. En av dem är geopolymerbetong, som är det senaste miljövänliga och säkra byggmaterialet. Prefixet "geo" (på grekiska - "jord") är en bekräftelse på att det nya materialet endast innehåller naturliga ingredienser.
Innovativ betongblandning är inte något nytt - det var känt för människan redan under antiken: vid konstruktionen av pyramiderna i Egypten användes ett liknande byggnadsmaterial. Tyvärr förblev dess exakta recept ett mysterium för den moderna människan, men tack vare introduktionen av den senaste tekniken kunde forskare återställa den ungefärliga sammansättningen, tekniken och få nästan samma analog som geopolymerbetong var i antiken. Men det är bara ett faktumhistoriskt och gäller endast delvis modernt byggande.
Beskrivning av den innovativa lösningen
En av de viktigaste egenskaperna hos en innovativ betongblandning är att den når maximal hållfasthet på kort tid: det tar bara en vecka att härda helt, medan traditionellt bruk tar exakt fyra gånger längre tid.
Geopolymerbetong, som portlandcement, består av flera komponenter, men deras sammansättning varierar avsevärt. Den nya lösningen består främst av aska och slagg - avfall från olika industrier. Tidigare återvanns inte sådant avfall alls utan förorenade bara miljön. Naturligtvis kommer produktionen av innovativa byggmaterial inte att lösa detta problem omedelbart, men aska och slagg kommer att bli en betydande råvarubas för deras tillverkning.
Ansökningsfördelar
Enligt experter är geopolymerbetong en produkt med en stor framtid: till skillnad från Portlandcement används den vid tillverkning av lätta strukturer. Men det är inte allt: när det gäller sina värmebevarande egenskaper är den nya betongblandningen mycket överlägsen andra byggmaterial som används vid konstruktion av byggnader. Till exempel, en vägg av denna geopolymer som bara är 30 cm tjock håller värmen på samma sätt som en tegelvägg, men 1,25 m tjock.
Följaktligen kan du spara pengar avsevärt genom att använda ett innovativt murbruk för konstruktion:
- Du kan bygga byggnader med färre byggmaterial.
- Tack vare lowvärmeledningsförmåga hos geopolymerbyggmaterial kommer att minska kostnaderna för uppvärmning av rum i dem.
nyckelfunktioner
Enligt experter är geopolymerbetong framtidens byggmaterial, eftersom det har utmärkta prestandaegenskaper, såsom:
- Liten krympning.
- Hög tryckhållfasthet.
- Beständig mot syror.
- Låg permeabilitet. Denna indikator är nästan lika med granit.
- Utmärkt hög temperaturbeständighet upp till +1300°. Forskare genomförde ett experiment: i 120 minuter exponerade de paneler av geopolymerbetong och Portlandcement för mycket höga temperaturer. Efter det förblev produkterna från den innovativa blandningen helt intakta, medan Portland cementpanelerna visade många sprickor och spån.
Men den mest värdefulla egenskapen hos den lösning vi överväger är att den släpper ut ett minimum av växthusgaser.
Om vi jämför strukturen hos det nya byggnadsmaterialet påminner det om natursten, vilket gör att det har högre egenskaper än vanligt bruk. Men viktigast av allt kan du förbereda geopolymerbetong med dina egna händer, eftersom det inte alls är svårt. Det är bara nödvändigt att förbereda de komponenter som behövs för arbetet.
Kompositionsfunktion
Receptet är ganska enkelt, och komponenterna är överkomliga: flygaska, vatten, kaliumhydroxid,flytande glas och slagg. Den sista ingrediensen är nödvändig för att ge styrka och hållbarhet. Men han ensam kan inte skydda färdiga produkter från sprickbildning, som är oundvikliga under krympning. Denna nackdel eliminerar närvaron av flygaska. Dessutom stärker båda komponenterna betongblandningen och den kommer att kunna motstå alla negativa faktorer.
Varför flygaska? Eftersom denna komponent i sig själv har höga tekniska och fysikaliska egenskaper, så att lägga till den i kompositionen hjälper till att öka hållfasthetsegenskaperna hos färdiga produkter (till nivån av granit).
De aluminiumsilikater som ingår i kompositionen används också för att stärka byggmaterialets styrka. De, som reagerar med alkali, polymeriserar. Som ett resultat bildas en solid monolit. Det var denna reaktion av komponenterna som gav upphov till ett annat namn på materialet - det kallas slagg-alkalisk betongblandning.
Förberedelser för arbete
Innan du börjar arbeta måste du förbereda dig:
- Kapaciteter.
- Verktyg.
- Overaller.
- Andningsskydd.
- Poäng.
- Handskar.
- Vågar för att kontrollera proportioner.
- Form eller form där det färdiga bruket ska gjutas.
En viktig detalj: för blandning måste du ta en spatel gjord av ett material som inte reagerar med alkalier. Ett träverktyg är bäst.
Viktigt: när de blandas genererar komponenterna värme, så för blandning måste du ta en behållare som är resistent mot förhöjda temperaturer. Om endet är nödvändigt att den färdiga lösningen härdar snabbare, elektrolyter kan läggas i formen. I det här fallet måste de också förberedas i förväg.
Matlagningsrecept
Hemhantverkare som bestämmer sig för att göra geopolymerbetong med egna händer är främst intresserade av den exakta sammansättningen av blandningen. Det finns inget färdigt recept på webben, eftersom tillverkarna håller det hemligt, och forskare fortsätter att arbeta med att förbättra innovativa byggmaterial. Du kan hitta många varianter av receptet, men samtidigt förblir den initi alt föreslagna huvudkompositionen nästan oförändrad.
Efter det, för tillverkning av 1,0 l geopolymerlösning, måste du förbereda:
- 550 g flygaska och samma mängd slagg;
- 110g vatten;
- 240 g vattenglas;
- 180g 45 % CON.
Alla komponenter är kommersiellt tillgängliga och lätta att hitta. Naturligtvis kommer kostnaden för de resulterande produkterna att vara högre än analoger från vanlig Portlandcement, men deras styrka överstiger vida betongelement.
Matlagningsteknik
Om du har alla nödvändiga komponenter och verktyg kan du förbereda geopolymerbetong själv. Tekniken är ganska enkel, men du behöver bara strikt följa alla rekommendationer:
- Fuktigheten måste vara låg i rummet där arbetet utförs så att kaliumhydroxiden inte”flyter”. På grund av denna funktion packas hydroxiden vanligtvis bara upp innan den sätts i lösning.
- KOH ärganska aggressivt material, så du måste arbeta med det med skyddsutrustning - handskar och skyddsglasögon.
- Flytande glas anses också vara hygroskopiskt och aggressivt - du behöver inte vara mindre försiktig med det.
- Allt knådningsarbete måste göras snabbt.
Om en betongblandare används, arbeta i följande ordning:
- Häll i vatten. Använd inte kall vätska - den måste vara varm.
- Häll i slagg och aska.
- När allt är väl blandat, tillsätt polymerer.
- Rör om igen tills en homogen lösning erhålls.
- Häll blandningen i formar.
En viktig detalj: flygaska är ett ämne med ett ganska tveksamt miljörykte, men tack vare dess användning får betongblandningen en högre hållfasthet som den behåller under mycket lång tid. Därför, om det är viktigt att få ett hållbart material, kan även aska användas, men om miljövänlighet är viktigare kan mindre aska tas, och en del av den kan ersättas med cement.
Produktgjutning
För att tillverka delar av önskad storlek och form kan du använda samma formsättning som för konventionell Portlandcement. De måste rengöras och smörjas med använd eller någon annan (även vegetabilisk) olja i förväg. Därefter installeras förstärkning (om nödvändigt), och först då fylls formen med betongbruk. Vid gjutning måste man se till att inte lämna tomrum inuti, på grund av vilket geopolymerbetongplattor kanframtida sprickbildning.
Redan om en dag kommer ämnena att stelna: en film bildas på ytan. Dess närvaro kommer att öka materialets soliditet och de kommer att kunna motstå högre belastningar.
Lösnings alternativ
För älskare av experiment är detta material ett brett fält för implementering av alla idéer: när du gör en betongblandning kan du använda alla organiska ämnen. Så vattenlösliga hartser kan tjäna som sammandragande komponenter. Ett annat alternativ är att använda PVA-hartser istället, då blir emulgatorn polyvinylalkohol, som är i sin sammansättning.
Vissa använder strimlat trä i sin tillverkning. Den blötläggs i vatten och behandlas med en ozonator, varefter den placeras i en betongblandare för att kombineras med andra komponenter för att sluta till geopolymerbetong. Hur får man den resulterande lösningen, efter att ha fått den önskade formen, att hårdna snabbare? För att göra detta hälls det i en form med elektroder, genom vilka de sedan utsätts för elektrisk ström i 60 minuter. Dessutom tas elen inte direkt från nätet utan leds genom omvandlaren. Efter att det bearbetade fragmentet härdat tas formen bort från det och nästa element görs.
Köpa färdiga blandningar
Inte varje konsument eller mästare gillar att experimentera - många föredrar att inte göra byggbetong, utan att köpa färdigbetong, särskilt eftersom det inte finns några svårigheter att hitta kompositionen: i mer än 4 år i Rysslandgeopolymerbetonger tillverkas på basis av lerråvaror från Republiken Tatarstan. Tillverkare erbjuder olika märken, vars kostnad beror på antalet komponenter och deras proportioner. Du kan köpa byggmaterial i form av torra blandningar där det inte finns någon härdare.
På rea finns färdiga kompositioner av både rysk och utländsk produktion. Deras skillnader är kostnaden och stelningshastigheten.
Produkter av följande ryska märken är av intresse:
- "Stenblomma".
- Sebryakovcement.
- "Eurocement group".
Från utländska företag är sådana företags material populära:
- tyskt Heidelberger-cement.
- spanska GRUPOSUBDI.
- franska LAFARGE.
Färdiga materials värdighet
Idag kan du köpa färdiga betongämnen av olika märken. De görs med hänsyn till följande indikatorer:
- Vattentät - kvaliteter W 2-W 12.
- Frostmotstånd - grader från F 50 till F 300.
- Strength - betyg från M 50 till M 500.
Dessutom, i färdiga blandningar - för enkel användning - kan volymen av delar av varje typ av fyllmedel variera beroende på önskat slutresultat. Cement ingår också i geopolymerbetong, men en del av den ersätts av flygaska. Dess mängd bör vara lika med summan av delarna av krossad sten, sand och cement.
