→ Бетонная смесь

Технология производства изделий из полимербетона

В соответствии с разработанной и принятой классификацией по составу и способу приготовления П-бетоны подразделяют на три основные группы:
- полимерцементные бетоны (ПЦБ) – цементные бетоны с добавками полимеров;
- бетонополимеры (БП) – цементные бетоны, пропитанные мономерами или олигомерами;
- полимербетоны (ПБ) – бетоны на основе полимерных связующих. Полимерцементные бетоны (ПЦБ) представляют собой цементные
бетоны, при приготовлении которых в бетонную смесь добавляют 15 – 20 %, в пересчете на сухое вещество, полимерные добавки в виде водных дисперсий или эмульсий различных мономеров: винил ацетата, стирола, винилхло-рида и различные латексы С КС-30, С КС-50, СКЦ-65 и др.

Полимерцементные бетоны обладают высокой адгезией к старому бетону, повышенной прочностью в воздушно-сухих условиях, повышенной водонепроницаемостью и водостойкостью. Полимеррастворы не содержат в своем составе крупного щебня, а полимерные мастики содержат только минеральную муку.

Рациональными областями применения таких бетонов являются износостойкие покрытия полов при сухих условиях эксплуатации, реставрация бетонных конструкций, ремонт аэродромных покрытий, кладочные растворы и др. При производстве полов в полимерцементные бетоны и растворы допускается введение различных красителей.

Бетонополимеры (БП) представляют собой цементные бетоны, поро-вое пространство которых полностью или частично заполнено отвержден-ным полимером. Заполнение порового пространства цементного бетона осуществляется путем пропитки его низковязкими полимеризующимися олигомерами, мономерами или расплавленной серой. В качестве пропитывающих олигомеров применяют полиэфирную смолу типа ГТН-1 (ГОСТ 27952), реже эпоксидную ЭД-20 (ГОСТ 10587), а также мономеры метилме-такрилат ММА (ГОСТ 20370) или стирол. В качестве отвердителей синтетических смол используются: для полиэфирной смолы ПН-1- гипериз ГП (ТУ 38-10293-75) и нафтенат кобальта НК (ТУ 6-05-1075-76); для эпоксидной ЭД-20 – полиэтиленполиамин ПЭПА (ТУ 6-02- 594-80Е); для металме-такрилата ММА – систему, состоящую из технического диметиланилина ДМА (ГОСТ 2168) и перекиси бензоила (ГОСТ 14888); для стирола (ГОСТ 10003) – органические перекиси и гидроперекиси, или азосоединения с ускорителями типа нафитенат кобалбита, диметиланилин. Стирол также самополимеризуется при повышенных температурах.

Изготовление БП изделий или конструкций включает следующие основные операции: бетонные и железобетонные изделия высушивают до 1% влажности, помещают в герметически плотный контейнер или автоклав, где их вакуумируют, затем в автоклав заливают мономер или олигомер, производится пропитка, после чего пропитывающий слой сливается. Полимеризацию мономера или олигомера в поровом пространстве бетона производят в этой же камере или автоклаве путем нагрева или - радиационным способом радиоактивным Со 60. При термокаталитическом способе отверждения в мономеры или олигомеры вводят отвердители и ускорители. В зависимости от требуемых условий изделие пропитывают полностью или только поверхностный слой на глубину 15-20 мм.

Время пропитки бетона определяется габаритными размерами изделия, глубиной пропитки, вязкостью мономера или олигомера. Время термокаталитической полимеризации при температуре 80-100 °С составляет от 4 до 6 часов.

Схема завода по производству бетонополимерных изделий показана на рис. 7.4.1.

Бетонные и железобетонные изделия, прошедшие сушку в камерах (12), подаются мостовым краном (1) в резервуар для пропитки (10) , в котором происходит вакуумирование изделий и последующая пропитка. Затем изделие поступает на полимеризацию в емкость (3), и далее заполиме-ризованные изделия поступают на площадки для выдерживания (14).

Мономеры и катализаторы хранятся в отдельных емкостях (7,9). Для избежания самопроизвольной полимеризации компонентов и пропиточных смесей их хранят в холодильниках (11).

БП обладают многими положительными свойствами: при прочности исходного бетона (40 МПа) после полной пропитки мономером ММА прочность повышается до 120-140 МПа, а при пропитке эпоксидными смолами до 180-200 МПа; водопоглощение за 24 часа составляет 0,02-0,03 %, а морозостойкость возрастает до 500 циклов и выше; значительно возрастает сопротивление истиранию и химическая стойкость к растворам минеральных солей, нефтепродуктам и минеральным удобрениям.

Рис. 7.4.1. Схема завода по производству бетонополимерных изделий: 1 – краны; 2 – резервуар для горячей воды; 3 – полимеризатор; 4 – вспомогательные помещения; 5 – вакуум-насос; 6 – система подачи пара низкого давления; 7 – емкости для катализатора; 8 – компенсационные резервуары; 9 – резервуары для хранения мономера; 10 – резервуар для пропитки; 11 – холодильники; 12 – сушильные камеры; 13 – пост контроля; 14 – площадки для выдерживания бетона

Рациональными областями применения БП являются: химически и износостойкие полы промышленных зданий и сельскохозяйственных помещений, напорные трубы; опоры линий электропередач; свайные фундаменты, используемые в суровых климатических условиях и засоленных почвах и др.

К основным недостаткам БП относятся: сложная технология их получения, требующая специального оборудования и, как следствие, их высокая стоимость. Поэтому БП должны применяться в строительной практике с учетом их специфических свойств и экономической целесообразности.

Полимербетоны (ПБ) представляют собой искусственные камневид-ные материалы, получаемые на основе синтетических смол, отвердителей, химически стойких заполнителей и наполнителей и других добавок без участия минеральных вяжущих и воды. Они предназначены для применения в несущих и ненесущих, монолитных и сборных химически стойких строительных конструкциях и изделиях в основном на промышленных предприятиях с наличием различных высокоагрессивных сред, изготовления крупногабаритных вакуумных камер, радиопрозрачных, радионепроницаемых и радиационностойких сооружений, для изготовления базовых деталей в станко- и машиностроительной промышленности и др.

Полимербетоны и армополимербетоны классифицируются по виду полимерного связующего, средней плотности, виду арматуры, химической стойкости и прочностным характеристикам.

Составы, наиболее распространенных в строительстве, полимербетонов и их основные свойства приведены в табл. 7.4.1. и 7.4.2.

Полимеррастворы не содержат щебня, только песок и минеральную муку.

Полимерные мастики наполнены одной мукой.

Для приготовления полимербетонов в качестве связующего наиболее часто применяют следующие синтетические смолы: фурфуролацетоновую ФА или ФАМ (ТУ 59-02-039.07-79); фурано-эпоксидную смолу ФАЭД (ТУ 59-02-039.13-78); ненасыщенную полиэфирную смолу ПН-1 (ГОСТ 27592) или ПН-63 (ОСТ 1438-78 с изм.); метилметакрилат (мономер) ММА (ГОСТ 20370); унифицированную карбамидную смолу КФ-Ж (ГОСТ 1431); в качестве отвердителей синтетических смол используются: для фурановых смол ФА или ФАМ-бензолсульфокислота БСК (ТУ 6-14-25-74); для фурано-эпоксидной смолы ФАЭД- полиэтиленполиамин ПЭПА (ТУ 6-02-594-80Е); для полиэфирных смол ПН-1 и ПН-63-гипериз ГП (ТУ 38-10293-75) и нафтенат кобальта НК (ТУ 6-05-1075-76); для металметакрилата ММА- систему, состоящую из технического диметиланилина ДМА (ГОСТ 2168) и перекиси бензоила (ГОСТ 14888, с изм.); для карбамидных смол КФ-Ж- солянокислый анилин (ГОСТ 5822).

В качестве крупных заполнителей применяют кислотостойкие щебень или гравий (ГОСТ 8267 и ГОСТ 10260). В качестве крупных пористых заполнителей применяют керамзит, шунгизит и аглопорит (ГОСТ 9759, 19345 и 11991). Кислотостойкость перечисленных заполнителей, определяемая по ГОСТ 473.1, должна быть не ниже 96%.

В качестве мелких заполнителей следует применять кварцевые пески (ГОСТ 8736). Допускается использование отсева при дроблении химически стойких горных пород с максимальной крупностью зерен 2-3 мм. Кислотостойкость мелких заполнителей, так же как и щебня, должна быть не ниже 96%, а содержание пылевидных, илистых или глиняных частиц, определяемых отмучиванием, не должно превышать 2%.

Для приготовления полимербетонов в качестве наполнителей следует применять андезитовую муку (СТУ 107-20-14-64), кварцевую муку, мар-шалит (ГОСТ 8736), графитовый порошок (ГОСТ 10274 с изм.), допускается применение молотого аглопорита. Удельная поверхность наполнителя должна быть в пределах 2300-3000 см2/г.

В качестве водосвязующей добавки при приготовлении полимербетонов на связующем КФ-Ж применяют гипсовое вяжущее (ГОСТ 125 с изм.) или фосфогипс, который является отходом производства фосфорной кислоты.

Наполнители и заполнители должны быть сухими с остаточной влажностью не более 1%. Не допускаются к применению наполнители, загрязненные карбонатами, основаниями и металлической пылью. Кислотостойкость наполнителей должна быть не ниже 96%.

При необходимости полимербетоны армируют стальной, алюминиевой или стеклопластиковои арматурой. Алюминиевую арматуру применяют в основном для полимербетонов на основе полиэфирных смол с предварительным натяжением.

Применяемые материалы должны обеспечивать заданные свойства полимербетонов и удовлетворять требованиям соотвествующих ГОСТов, ТУ и инструкций по приготовлению полимербетонов (СН 525-80).

Приготовление полимербетонной смеси включает следующие операции: промыв заполнителей, сушку наполнителей и заполнителей, фракционирование заполнителей, подготовку отвердителей и ускорителей, дозирование компонентов и их перемешивание. Сушка материалов осуществляется в сушильных барабанах, печах, термошкафах.

Температура наполнителей и заполнителей перед подачей в дозаторы должна быть в пределах 20-2 5 °С.

Смолы, отвердители,ускорители и пластификаторы перекачиваются со склада в емкости-накопители насосами.

Дозирование компонентов осуществляется весовыми дозаторами с точностью дозирования:
смолы, наполнители, отвердители +- 1%,
песок и щебень +-2%.
Перемешивание составляющих полимербетонных смесей производят в две стадии: приготовление мастики, приготовление полимербетонной смеси.
Приготовление мастики осуществляют в скоростном смесителе, со скоростью вращения рабочего органа 600-800 об/мин, время приготовления с учетом загрузки 2-2.5 мин.

Приготовление полимербетонных смесей производят в бетоносмесителях принудительного перемешивания при 15°С и выше.

Технологический процесс формования полимербетонных изделий состоит из следующих операций: чистки и смазки форм, установки арматурных элементов, укладки полимербетонной смеси и формования изделий.

Смазку металлических форм осуществляют специальными составами в % по массе: эмульсол -55…60; графитовый порошок – 35…40; вода -5… 10. Допускается также применение растворов битума в бензине, силиконовых смазок, раствора низкомолекулярного полиэтилена в толуоле.

Для укладки, разравнивания и заглаживания смеси используют бетоноукладчики. Уплотнение осуществляют на виброплощадках или с помощью навесных вибраторов. Уплотнение изделий из полимербетонов на пот ристых заполнителях осуществляют с пригрузом, обеспечивающим давление 0,005 МПа.

Продолжительность вибрирования назначают в зависимости от жесткости смеси, но не менее 2 мин. Признаком хорошего уплотнения смеси служит выделение на поверхности изделия жидкой фазы. Более эффективно уплотнение полимербетонных смесей на низкочастотных виброплощадках с параметрами: амплитуда 2 – 4 мм и частота колебаний 250 – 300 в минуту.

Набор прочности полимербетонов в естественных условиях (при температуре не ниже 15°С и влажности 60 – 70%) происходит в течении 28 – 30 суток. С целью ускорения твердения конструкции из полимербетона подвергают сухому прогреву в течении 6 – 18 ч в камерах с паровыми регистрами или аэродинамических печах при температуре 80 – 100°С. При этом скорость подъема и снижения температуры должна быть не более 0,5 – 1°С в минуту.

Типовая технологическая схема заводского производства изделий из полимербетонов представлена на графике (рис. 7.4.2).

Рис. 7.4.2. Технологическая схема производства изделий из полимербетона на поточной линии. 1 – склад заполнителей; 2 – бункеры приема щебня и песка; 3 – сушильные барабаны; 4 – дозаторы; 5 – бетоносмеситель; 6 – виброплощадка; 7 – камеры термо-обработки; 8 – пост распалубки; 9 – склад готовой продукции

Приготовление полимербетонной смеси происходит в два этапа: на первом готовят связующее, смешивая смолу, микронаполнитель, пластификатор и отвердитель, на втором – перемешивают готовое связующее с крупным и мелким заполнителями в бетономешалках принудительного действия. Связующее приготовляют смешением отдозированных микронаполнителя, пластификатора, смолы и отвердителя в непрерывно работающем турбулентном смесителе. Время перемешивания загруженных компонентов не более 30 с.

Полимербетонную смесь готовят последовательным смешением сухих заполнителей (песка и щебня), затем в непрерывно работающий бетоносмеситель подают связующее. Время смешения заполнителей (сухой смеси) 1,5-2 мин; сухой смеси заполнителей со связующим – 2 мин; выгрузки полимербетонной смеси – 0,5 мин. Песок и щебень подаются в бетоносмеситель – дозаторами. Смеситель должен быть оборудован термодатчиками и аварийным устройством для подачи воды при внезапной аварии или при нарушении технологического процесса, когда необходимо остановить реакцию структурообразования полимера. 164

Полимербетонную смесь подают в бетоноукладчик подвесного типа с передвижным бункером и заглаживающим устройством, который равномерно распределяет полимербетонную смесь по форме изделия.

Уплотняют полимербетонную смесь на резонансной виброплощадке с горизонтально направленными колебаниями. Амплитуда колебаний 0,4 -0,9 мм по горизонтали, 0,2-0,4 мм по вертикали, частота 2600 кол/мин. Время виброуплотнения 2 мин.

Укладку и виброуплотнение смеси производят в закрытом помещении, оборудованном приточно-вытяжной вентиляцией. Одновременно с формованием полимербетонных конструкций формуют контрольные образцы размером 100X100X100 мм для определения прочности полимербетона на сжатие. На каждое изделие из полимербетона объемом 1,5 – 2,4 м3 изготовляют три контрольных образца.

Термообработка полимербетонных изделий. Для получения изделий с заданными свойствами в более короткие сроки их направляют с помощью напольного конвейера в камеру термообработки. Термообработку изделий проводят в печи аэродинамического нагрева, типа ПАП, обеспечивающей равномерное распределение температуры по всему объему.

После тепловой обработки готовые изделия автоматически перемещаются конвейером в технологический пролет, извлекаются из формы и направляются на склад готовой продукции. Освободившуюся форму очищают от посторонних предметов и остатков полимербетона и готовят к формованию очередного изделия.

Контроль качества следует производить, начиная с проверки качества всех составляющих, правильной дозировки, режимов перемешивания, уплотнения и термообработки.

Основными показателями качества приготавливаемого полимербетона являются температура саморазогрева после формования, скорость нарастания твердости бетона, его прочностные характеристики, включая и однородность через 20 – 30 мин. После вибрационного уплотнения полимербе-тонная смесь начинает разогреваться до температуры 35 – 40°С, а в массивных конструкциях – до 60 – 80°С. Недостаточный разогрев полимербетона свидетельствует о неудовлетворительном качестве смолы, отвердителя или высокой влажности наполнителей и заполнителей.

Для определения контрольных прочностных показателей полимербе-тонов испытывают образцы в соответствии с ГОСТ 10180 и инструкцией СН 525 – 80.

При производстве работ по изготовлению изделий и конструкций из полимербетона необходимо соблюдать правила, предусмотренные главой СНиП по технике безопасности в строительстве, санитарные правила организации технологических процессов, утвержденные Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Министерства здравоохранения и требования Инструкции по технологии изготовления полимербетонов (СР 52580).

Из полимербетона делают разные вещи - от фонтанов, подоконников и цветочных ваз до надгробных памятников. Производство требует знаний и инвестиций, но возможностей для реализации достаточно - магазины стройматериалов, мебельные фирмы, строительные организации.

Изготовление изделий из полимербетона является относительно новым видом бизнеса, основанным на использовании современных высокопрочных материалов, из которых, благодаря особой технологии литья, можно выполнить изделия самых разнообразных размеров и форм.

Области использования изделий из полимербетона:

• Строительство (подоконники, наличники, элементы лестничных маршей, балясины, скульптуры, фонтаны);
• Ритуальные услуги (памятники, надгробные плиты, скульптуры, кресты);
• Производство мебели (полимербетонные компоненты «под камень» часто используются в мебельном производстве);
• Предметы декора (цветочные вазы, статуэтки, кубки и пр.).

Что нужно для организации производства изделий из полимербетона?

Производственные помещения

Площадь помещения должна быть более 120 кв. м. и включать в себя следующие помещения (участки):

• Заливки форм и ламинирования. Помещение должно хорошо вентилироваться из-за вредных испарений.
• Шлифовки и распила полимербетона. Помещение должно хорошо вентилироваться из-за большого количества пыли.
• Резки и хранения стекломата.
• Склад химических реагентов. Помещение с двухъярусными стеллажами. Следует исключить контакт между реагентами в случае нарушения целостности тары.
• Бытовые помещения: санузел, помещение для отдыха, приема пищи, переодевания, принятия душа.
• Склад готовой продукции.

Оборудование и инструменты

• Воздушный компрессор с пневматическим пистолетом для задувки форм гелькоутом. Давление компрессора не менее 4 атм;
• Смеситель с вибростолом. Необходим для тщательного смешивания инертного наполнителя (песка) с химикатами. Смеситель ставится на вибростол, а полимерная масса перемешивается самостоятельно;
• Электроинструменты (циркулярная пила, полировочная машинка, орбитальная шлифовка, ручной фрезер, электролобзик, электродрель);
• Сопутствующий инвентарь (ведра, сушилки и пр.);
• Защитные костюмы, очки, маски, респираторы для персонала.

Материалы для производства

• Полиэфирная смола. Является связующим для других компонентов. Токсична. При работе обязательно использовать защитные средств. Поставка: металлическая бочка 220 кг;
• Гелькоут. Своего рода краситель для полимербетона. Инертен, особой предосторожности в обращении не требует. Тара: металлические ведра по 29 кг. Целесообразно покупать только черного и белого цветов;
• Ускоритель и отвердитель. Катализаторы химических реакций. Ускоритель – октоат кобальта, отвердитель – метилэтилкетоновый пероксид. Выпускаются в фасовке по 5 кг;
• Поливиниловый спирт. Разделитель, способствующий отделению деталей от форм;
• Стекломат. Материал для производства форм из стеклопластика, бывает различной плотности. Закупить следует 3 различных вида. Склейку формы выполняют из трех слоев. Предпочтительно приобретать в рулонах (отрезы мнутся и деформируются);
• Песок. Инертный заполнитель. Должен быть чистым и однородным. Также нужен мел или гипс марки Г5

Персонал

• Начальник цеха (технолог) 1 чел.;
• Задувщик – 1 чел.;
• Рабочие – 3 чел.

На начальном этапе достаточно четырех-пяти человек, хотя бы трое из которых окончили обучающие курсы. Самого способного и ответственного из рабочих следует определить задувщиком для нанесения гелевого покрытия на изделия специальным пистолетом. Это ответственная операция, от успеха которой прямо зависит качество конечной продукции. Общее руководство осуществляется начальником цеха, который является также технологом.

Реализация изделий из полимербетона

Способ реализации и методы работы с потребителем зависят от вида производимой продукции. Реализация изделий может осуществляться следующими способами:

• в крупных и средних магазинах стройматериалов;
• поставкой фирмам, занимающимся производством мебели;
• организациям, оказывающим ритуальные услуги;
• строительным организациям и частным предпринимателям, занимающимся отделочными работами и т. д.

Заинтересовать покупателя можно, например, уступив ему установку вашей продукции потребителю (обычно до 15% от ее стоимости).

Бизнес, конечным продуктом которого являются изделия из полимербетона, сегодня становится все более прибыльным. Связано это с тем, что на современном рынке увеличивается спрос на подобную продукцию в связи с ростом количества потенциальных клиентов.

Но совместно с ростом такого показателя, как востребованность, возрастает и конкуренция, в связи с увеличением числа производителей. Именно такая здоровая конкуренция заставляет каждого изготовителя повышать качество своей продукции. Все подобные естественные процессы и являются основными принципами ведения бизнеса в данной сфере.

Современные изготовители полимербетонной продукции используют в производственном процессе высококачественные материалы, наделенные непревзойденной прочностью, высокой износоустойчивостью и возможностью восстановления.

Изучив область использования такого материала, как полимербетон, производитель может направить все свои силы на удовлетворение потребностей клиентов одной конкретной области или нескольких. Все это возможно благодаря тому, что данный материал при грамотном использовании технологии литья и наличии необходимых шаблонов может принять любую форму и любой размер, какой только будет необходим.

Итак, если вас заинтересовал прибыльный бизнес, связанный с производством разнообразной продукции из полимербетона, тогда давайте ознакомимся со всей необходимой информацией по этому вопросу.

Область применения полимербетона

Применение данного уникального материала может быть необходимо в самых разнообразных областях жизни человека.

Чтобы грамотно определить широту применения и уровень спроса на подобную продукцию следует рассмотреть каждую сферу в отдельности:

• Строительство. Конечно же, в этой области полимербетон занимает достойное место. В первую очередь рынком сбыта могут стать оконные фирмы, которым понадобятся подоконники и наличники полимербетонного типа, т. к. такие изделия смотрятся эстетически выгодно и обладают приличным эксплуатационным периодом.
  Помимо окон, данный материал может использоваться в качестве облицовочного, для отделки ступеней. Из него изготавливаются балясины и перила для оформления лестниц.
  Кроме того, довольно популярен сегодня фасадный декор из полимербетона, оформление парапетов, входных проемов и т. д.;

Совет. Также зарабатывать можно на изготовлении скульптур и фонтанов.
Несмотря на то, что спрос на подобные изделия небольшой, прибыль от них будет ощутимой.

• Ритуальные услуги.

Наиболее востребованные изделия данного типа — это памятники и надгробные плиты. Главное чтобы на производстве были формы и отливки для создания подобных ритуальных элементов. Работая с данной сферой, можно включить в перечень предлагаемой продукции изготовление крестов, скульптур и даже оградок;

Совет. Сотрудничая с агентствами ритуальных услуг, в том случае если у них будет спрос, и вы в тени не останетесь.

• Мебельный рынок. Связь с популярными и востребованными производителями мебели может стать выгодным деловым партнерством для обеих сторон.

В современном мире все большую популярность набирает мебель с элементами, сделанными под камень, что никогда не оставит ни вас, ни сборщиков и изготовителей без хлеба.

Изготовление горизонтальных поверхностей для мебельной продукции, зачастую в роли таких элементов выступают именно столешницы, это та область бизнеса, которая всегда будет приносить прибыль;

• Декоративные элементы. Продукция из полимербетона может представлять собой элементы небольших размеров: форм, вазоны для выращивания растений, статуи и статуэтки, декоративные изящные кубки и дизайнерские стенды.

Такие изделия могут иметь спрос у достаточно широкого круга покупателей;

• Производство. Несмотря на то, что пластбетон обладает достаточно высокими декоративными показателями, он также наделен завидной прочностью, поэтому в производственных цехах частенько можно повстречаться с таким элементом, как станина из полимербетона.

Рассматривая данный перечень можно убедиться в том, что полимербетон нашел применение практически в любой области жизни человека, а это значит, что производство полимербетонных изделий — дело прибыльное.

Обратите внимание!
При производстве пластбетона используются токсичные компоненты, поэтому не следует из данного материала производить посуду или иные предметы обихода.

Технология производства изделий из пластбетона

Невозможно заниматься производством того или иного материала, не имея для данного процесса соответствующего помещения. Габаритные размеры и иные качества помещения зависят от того, какое будет основное направление вашего бизнеса и какие потребности у целевой аудитории.

1. Данное здание должно находиться в промышленной зоне , т. к. производство полимербетона напрямую связано и использованием токсичных материалов и запылением воздушной среды;

Совет. В ваших интересах найти уже готовое здание в промышленной зоне, потому что цена преобразования здания будет гораздо ниже стоимости строительства нового.

1. Площадь выбранного помещения должна быть не меньше 120 м2 . В противном случае передвижение по цеху или даже функционирование может быть существенно затруднено;
2. Помещение должно быть оснащено качественной и функционирующей вентиляционной системой и промышленными вытяжками . Это необходимо для того, чтобы уровень концентрации вредных испарений в воздухе в процессе производства не превышал установленные нормы.

Обустройство производственных площадей

Технология производства полимербетона и изделий из него предусматривает необходимость разделения основного производственного цеха на две зоны:

1. Зона задувки. В этой области полимербетон будут разливать по формам, и производить ламинирование готовых изделий;
2. Зона для производства шлифовки и распила полимербетонных компонентов.

Обратите внимание!
Процедура распила может производиться с использованием такого метода, как резка железобетона алмазными кругами, а если необходимо в изделии просверлить отверстие, тогда может быть применено алмазное бурение отверстий в бетоне.

Помимо основного производственного цеха, разделенного на две зоны, понадобятся следующие помещения:

• Для удобства и быстроты производственного процесса необходимо выделить помещение, в котором будет производиться хранение и резка стекломата. Таким образом, вы сможете также уберечь себя от незапланированных расходов, связанных с порчей данного материала;
• Помещение для хранения химических реагентов. Оно должно быть просторным, вещества такого рода должны храниться на двухъярусных стеллажах. Это позволит исключить возникновение химических реакций в случае повреждения или порчи емкости с химическими веществами;

Обратите внимание!
Пренебрежение данным требованием может привести к возникновению аварийной ситуации вследствие образования сложных токсичных летучих соединений, вызывающих отравления, химические ожоги или даже смерть персонала.

• Комната отдыха, в которой рабочие смогут переодеться, хранить свои вещи, обедать, не опасаясь вредных веществ, находящихся в воздухе;
• Отдельно следует оборудовать зону для курения;
• Склад для хранения готовых полимербетонных изделий. Он необходим для того, чтобы готовая продукция не мешала работникам в цеху и не была повреждена из-за неосторожности.

На фото — склад готовых изделий для оформления фасада

Инструменты и оборудование

Бизнес по производству изделий из пластбетона зиждется не только на грамотном распределении пространства. Для изготовления чего-либо непременно требуется соответствующий инструмент, отвечающий всем нормам техники безопасности.

Весь необходимый инструмент и оборудование для производства полимербетона представлен в следующем списке:

• Компрессор воздушный в комплекте с пневматическим пистолетом. Данный аппарат применяется в процессе задувки форм гелькоутом. Давление такого компрессора должно быть не ниже 4 атмосфер, это позволит качественно, а главное, равномерно обрабатывать формы;

• Смеситель. Помимо различных химических веществ, приготовление пластбетона предполагает использование инертного компонента, в роли которого зачастую выступает песок. Смеситель необходим для тщательного смешивания всех ингредиентов смеси, обеспечивая их равномерное распределение по всей массе;

• Вибростол. В комплекте со смесителем оборудование такого рода будет обеспечивать наиболее качественное замешивание раствора;
• Электроинструмент:

• Циркулярная пила;
• Машинка для полировки;
• Орбитальный шлифовальный аппарат;
• Фрейзер ручной;
• Электродрель;
• Электролобзик;
• Инвентарь:
  • Ведра;
  • Сушилки и т.д.

Обратите внимание!
Высокий уровень вредности такого производства предполагает закупку защитных костюмов, очков и респираторов для того, чтобы в процессе работы персонал мог защитить свои кожные и слизистые покровы, а также дыхательные пути от воздействия агрессивных сред.

Состав полимербетона или основные компоненты

Технология производства изделий из полимербетона предполагает создание раствора из следующих компонентов:

• Смола полиэфирная. Данный ингредиент является связующим для остальных компонентов раствора. Такая смола является веществом токсичным и поставляется бочками по 220 кг материала в каждой;

• Гелькоут представляет собой своего рода краситель для материала. Также является веществом химическим и требует определенной осторожности. Закупается гелькоут ведрами по 20 литров в каждом;

Совет. Экономичнее закупать данный компонент состава только черного и белого цвета, а для получения необходимого оттенка раствора добавлять отдельно приобретенные красители.

• Ускоритель и затвердитель – вещества, ускоряющие химические реакции, являются катализаторами процесса. Ускоритель представляет собой октоат кобальта, а затвердитель — это пероксид метилэтилен кетоновый. Выпускаются данные вещества в упаковках по 5 кг;
• Разделительные составы способствуют наиболее быстрому и удобному отделению готового изделия от формы;
• Стекломат – материал, который служит основанием для изготовления стеклопластиковых форм. Данный мат продается с различной тонкостью полотна. Стеклоформы производятся из стекломата трех слоев, а значит необходимо закупать три разных по толщине вида материала.

Совет. Для производства лучшим выбором будет стекломат в рулонах, нежели материал, продающийся в виде отрезов.

• Песок. Данный компонент должен обладать максимальной однородностью и отсутствием посторонних включений.

В заключение

По сути, открытие бизнеса по производству изделий из пластбетона процедура, не требующая больших вложений. На первых парах можно делать изделия такого типа своими руками в малых количествах.

А узнать еще больше о том, каким образом ведется производство из полимербетона и какие изделия могут быть изготовлены из данного материала, вы сможете, просмотрев видео в этой статье.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

(ГОССТРОЙ СССР)

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

ПОЛИМЕРБЕТОНОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ НИХ

Москва 1981

Инструкция по технологии приготовления полимербетонов и изделий из них. СН 525-80 /Госстрой СССР. - М.:- Стройиздат, 1981Содержит сведения об исходных материалах, составах, приготовлении и контроле качества полимербетонов на различных синтетических смолах.Разработана к главе СНиП II-28-73 «Защита строительных конструкций от коррозии».Разработана НИИЖБ Госстроя СССР с участием институтов Гипроцветмет Минцвета СССР, МИИТ Главного управления учебных заведений МПС СССР, МИТХТ Министерства высшего и среднего образования РСФСР.Для инженерно-технических работников промышленности строительных материалов, химической промышленности и цветной металлургии.Редакторы - инж. В.А. Смирнов (Госстрой СССР), д-р техн. наук В.В. Патураев, канд. техн. наук Г.К. Соловьев, канд. техн. наук А.Н. Волгушев (НИИЖБ Госстроя СССР)

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Требования настоящей Инструкции должны применяться при проектировании составов, приготовлении и контроле качества полимербетонов на фурфурол-ацетоновых ФАМ (ФА), полиэфирных ПН, карбамидоформальдегидных КФ-Ж, фурано-эпоксидных ФАЭД смолах и мономере метилметакрилате ММА, предназначенных для изготовления изделий, эксплуатирующихся при систематическом воздействии сильноагрессивных сред и температур не выше плюс 80 °С и не ниже минус 40 °С.1.2. Полимербетоны относятся к специальным видам бетонов и подразделяются по следующим признакам:основному назначению;виду вяжущего;виду заполнителей.1.3. Наименования полимербетонов определенных видов должны включать все признаки, установленные настоящей Инструкцией (например, полимербетон ПН конструкционный на плотных заполнителях).Для армированных материалов перед названием указывается вид армирующего материала (например, сталеполимербетон ФАМ конструкционный на пористых заполнителях).1.4. Для полимербетонов, характеризуемых наиболее часто применяемыми сочетаниями признаков, устанавливаются следующие наименования: «полимербетон тяжелый», «полимербетон легкий».

2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРБЕТОНОВ

Смолы, отвердители и пластификаторы

2.1. Для приготовления полимербетонов следует применять следующие синтетические смолы: фурфуролацетоновая смола ФАМ или ФА (ТУ 6-05-1618-73); ненасыщенная полиэфирная смола ПН-1 (МРТУ 6-05-1082-76) или ПН-63 (ОСТ 6-05-431-78); карбамидоформальдегидная КФ-Ж (ГОСТ 14231 -78); фурано-эпоксидная смола ФАЭД-20 (ТУ-59-02-039.13-78); эфир метиловый метакриловой кислоты (мономер метилметакрилат) ММА (ГОСТ 16505-70).2.2. В качестве отвердителей синтетических смол используются:для фурфурол-ацетоновых смол ФАМ и ФА - бензолсульфокислота БСК (ТУ 6.1425-74);для полиэфирных смол ПН-1 и ПН-63 - гидроперекись изопропилбензола ГП (ТУ 38-10293-75);для карбамидоформальдегидной КФ-Ж - солянокислый анилин СКА (ГОСТ 5822-78);для фурано-эпоксидной смолы ФАЭД-20 - полиэтиленполиамин ПЭПА (ТУ 6-02-594-70);для метилметакрилата ММА - система, состоящая из технического диметиланилина ДМА (ГОСТ 2168-71) и перекиси бензоила ПБ (ГОСТ 14888-78).2.3. В качестве ускорителя твердения полиэфирных смол используется нафтенат кобальта НК (МРТУ 6-05-1075-76).2.4. Для снижения летучести метилметакрилата следует применять нефтяной парафин (ГОСТ 16960-71*).2.5. Для стабилизации протекания реакция отверждения метилметакрилата следует применять эмульсионный полистирол (ГОСТ 20282-74*). 2.6. В качестве пластифицирующих добавок следует применять: катапин (ТУ 6-01-1026-75); алкамон ОС-2 (ГОСТ 10106 -75); меламино-формальдегидную смолу К-421-02 (ТУ 6-10-1022-78); сульфированные нафталинформальдегидные соединения - пластификатор С-3 (ТУ 6-14-10-205-78).2.7. Хранение материалов, перечисленных в п.п. 2.1 - 2.6 настоящей Инструкции, производится в соответствии с требованиями ГОСТ и ТУ. Перед применением необходимо провести проверку соответствия продуктов требованиям ГОСТ и ТУ.

Требования к заполнителям

2.8. В качестве крупного заполнителя для тяжелых полимербетонов может применяться щебень из естественного камня или щебень из гравия. Щебень и щебень, дробленный из гравия, должны отвечать требованиям ГОСТ 8267-75, ГОСТ 8268-74*, ГОСТ 10260-74* и требованиям настоящей Инструкции.Применение щебня из осадочных горных пород не допускается.В качестве крупных пористых заполнителей для полимербетонов следует применять керамзитовый гравий, шунгизитовый гравий и аглопоритовый щебень, соответствующие требованиям ГОСТ 9759-76, ГОСТ 19345-73, ГОСТ 11991-76 и требованиям настоящей Инструкции.2.9. Для приготовления тяжелых полимербетонов высокой плотности следует применять щебень следующих фракций:при наибольшем диаметре, равном 20 мм, следует применять щебень одной фракции 10-20 мм;при наибольшем диаметре, равном 40 мм, следует применять щебень двух фракций 10-20 мм и 20-40 мм.Зерновой состав каждой фракции должен отвечать требованиям ГОСТ 10268-70*. При этом наибольший диаметр выбирается в пределах 0,2 минимального сечения конструкции.2.10. Для приготовления полимербетонов на пористых заполнителях должен применяться крупный пористый заполнитель с максимальной крупностью 20 мм.Крупный пористый заполнитель следует делить по размеру на две фракции 5-10 и 10-20 мм. Зерновой состав каждой фракции должен отвечать требованиям ГОСТ 9759-76.Соотношение между фракциями 5-10 и 10-20 мм в смеси следует принимать 40:60 (в процентах по массе).2.11. Для приготовления полимербетонов в качестве мелкого заполнителя следует применять кварцевые пески, отвечающие требованиям ГОСТ 8736-77 и настоящей Инструкции:природные (в естественном состоянии), природные фракционированные и природные обогащенные;дробленые и дробленые фракционированные.Зерновой состав мелкого заполнителя в полимербетоне должен соответствовать кривой просеивания, приведенной в ГОСТ 10268-70*. Модуль крупности песка должен быть в пределах от 2 до 3.2.12. Содержание в природных и дробленых песках зерен, проходящих через сито № 014, не должно превышать 2%, а пылевидных, илистых и глинистых частиц, определяемых отмучиванием, не должно превышать 0,5%.2.13. Испытание тяжелых крупных заполнителей следует производить по ГОСТ 9758-77, а песка - по ГОСТ 8735-75. 2.14. Крупные и мелкие заполнители должны быть сухими - влажность не более 0,5%. 2.15. Не допускается загрязнение заполнителей карбонатами (мел, мрамор, известняк), основаниями (известь, цемент) и металлической пылью (стальной, цинковой).

Требования к наполнителям

2.16. Для приготовления полимербетонов в качестве наполнителя следует применять андезитовую муку (ТУ-6-12-101-77), кварцевую муку (ГОСТ 9077 -59), маршалит (ГОСТ 8736 -77), диабазовую муку, графитовый порошок (ГОСТ 8295 -73). 2.17. В качестве наполнителей допускается применение молотых тяжелого и аглопоритового щебня и кварцевого песка.2.18. Удельная поверхность наполнителей, перечисленных в п.п. 2.16, 2.17 настоящей Инструкции, определенная по ГОСТ 310.2-76, должна быть в пределах от 2500 до 3000 см 2 /г. 2.19. В качестве водо-связующей добавки при приготовлении полимербетонов КФ-Ж используется полуводный строительный гипс (ГОСТ 125 -70). 2.20. Влажность наполнителей, перечисленных в п.п. 2.16 , 2.17 и 2.19 настоящей Инструкции, не более 1%.2.21. Кислотостойкость песка и наполнителей, определяемая по ГОСТ 473.1-72, должна быть не ниже 97-98%.

3. СОСТАВЫ ПОЛИМЕРБЕТОНОВ

3.1. Составы полимербетонов следует принимать согласно табл. 1- 3 настоящей Инструкции.

Таблица 1

Таблица 1

	Составляющие
			Тяжелый полимербетон ФАМ (ФА)		Полимербетон ФАМ (ФА) на пористых заполнителях		Тяжелый полимербетон ФАЭД		Полимербетон ФАЭД на пористых заполнителях
				расход составляющих, кг/м 3	расход составляющих, в процентах по массе	расход составляющих, кг/м 3	расход составляющих, в процентах по массе	расход составляющих, кг/м 3	расход составляющих, в процентах по массе	расход составляющих, кг/м 3
	Гранитный щебень Гранитный щебень Пористый щебень или гравий Пористый щебень или гравий Песок кварцевый Наполнитель Фурфуролацетоновая смола ФАМ (ФА) Бензолсульфокислота БСК Фурано-эпоксидная смола ФАЭД-20 Полиэтиленполиамин (ПЭПА) Пластификатор	Менее 0,15	от массы смолы		от массы смолы

Таблица 2

Таблица 2

расход составляющих, в процентах по массе

расход составляющих, кг/м 3

расход составляющих, в процентах по массе

расход составляющих, кг/м 3

расход составляющих, в процентах по массе

расход составляющих, кг/м 3

расход составляющих, в процентах по массе

расход составляющих, кг/м 3

Составляющие

Тяжелый полимербетон ПН

Полимербетон ПН на пористых заполнителях

Тяжелый полимербетон КФ-Ж

Полимербетон КФ-Ж на пористых заполнителях

1

Гранитный щебень

20-40

2

Гранитный щебень

10-20

Пористый щебень или гравий

Пористый щебень или гравий

Песок кварцевый

Наполнитель

Менее 0,15

Полиэфирная смола ПН-1 или ПН-68

8

Гидроперекись изопропилбензола

9

Нафтенат кобальта НК

10

Карбамидоформальдегидная смола КФ-Ж

11

Фосфогипс или гипс

Менее 0,15

12

Солянокислый анилин СКА

от массы УКС

от массы УКС

13

Пластификатор

от массы смолы

от массы смолы

Таблица 3

Таблица 3

расход составляющих, в процентах по массе

расход составляющих кг/м 3

расход составляющих, в процентах по массе

расход составляющих кг/м 3

Гранитный щебень

Гранитный щебень

Пористый щебень

Пористый щебень или гравий

Песок кварцевый

Наполнитель

Метилметакрилат

Парафин нефтяной

0,5% от массы ММА

0,5% от массы смолы

Эмульсионный полистирол

Диметиланилин

Паста из перекиси бензоила и дибутилфталата

Пластификатор

0,5-1% от массы мономера

0,5-1% массы мономера

	Составляющие	Размер фракций,
			Тяжелый полимербетон ММА		Полимербетон ММА на пористых заполнителях

3.2. В качестве пластификаторов для составов на фурфуролацетоновых смолах ФАМ (ФА) и полиэфирных смолах ПН-1 и ПН-63 следует применять катапин или алкамон ОС-2 в количестве 0,5-1% от массы смолы.3.3. В качестве пластификатора для составов на метилметакрилате ММА следует применять меламиноформальдегидную смолу К-421-02 в количестве 0,5-1% от массы мономера.3.4. В качестве пластификатора для составов на смоле КФ-Ж следует применять пластификатор С-3, который вводится в пересчете на сухое вещество в количестве 0,5-1% от массы смолы КФ-Ж.

4. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПОЛИМЕРБЕТОНОВ

4.1. Приготовление полимербетонной смеси должно включать следующие операции:промыв заполнителей;сушка наполнителей и заполнителей;фракционирование заполнителей;подготовка отвердителей и ускорителей;дозирование составляющих;перемешивание составляющих.4.2. Промыв производится только в том случае, если заполнители не отвечают требованиям разд. 2 настоящей Инструкции.4.3. Наполнители и заполнители должны подвергаться сушке для обеспечения влажности материалов не выше указанной в п. п. 2.14 и 2.20 настоящей Инструкции.4.4. Сушку материалов следует производить в сушильных барабанах или других аппаратах (печах, термошкафах).4.5. При необходимости после сушки заполнителя подаются на сита для рассева по фракциям, а затем заполнители и наполнители загружаются в соответствующие бункера-накопители.4.6. Температура наполнителей и заполнителей перед подачей в дозаторы должна быть в пределах 20+5 °С.4.7. Смолы, отвердители, ускоритель и пластификаторы, перечисленные в разд. 2 настоящей Инструкции, за исключением бензолсульфокислоты (БСК) и соляно кислого анилина (СКА), должны перекачиваться со склада в соответствующие емкости-накопители центробежными насосами типа ВК и АСЦЛ.4.8. Бензолсульфокислота перед загрузкой в емкость-накопитель должна предварительно расплавляться при температуре 65±5 °С в емкости, снабженной водяной рубашкой и обогреваемой паровыми регистрами. Расходная емкость для БСК должна быть снабжена подогревом для поддерживания температуры расплавленной БСК в пределах от 40 до 45 °С.4.9. Емкость для расплава, емкости-накопители, насосы, трубопроводы и расходная емкость для БСК должны выполняться из кислотостойкой стали.4.10. Дозирование составляющих полимербетонной смеси следует производить по массе дозаторами, обеспечивающими следующую точность дозирования;смолы, наполнителя, отвердителя - ± 1% по массе;заполнителей (песка и щебня) - ± 2% по массе.Дозировочные устройства должны отвечать требованиям ГОСТ 13712-68**.Дозирование жидких составляющих полимербетонной смеси допускается производить насосами-дозаторами типа НД-400/16 или НД-1000/16.4.11. Перемешивание составляющих полимербетонных смесей ФАМ (ФА), ПН, КФ-Ж и ФАЭД должно включать две стадии:приготовление мастики;приготовление полимербетонной смеси.4.12.Перемешивание составляющих полимербетонной смеси ФАМ (ФА). а Приготовление мастики должно проводиться в следующем порядке:подача в высокоскоростной смеситель отдозированного количества смолы ФАМ (ФА) и пластификатора и перемешивание их в течение 10 с, скорость вращения рабочего органа смесителя 600-800 об/мин;подача в работающий смеситель отдозированного количества наполнителя и перемешивание смеси в течение 30-60 с;подача в работающий смеситель отдозированного количества отвердителя БСК и перемешивание смеси в течение 30 с;выгрузка мастики из работающего смесителя в бетоносмеситель в течение 25-30 с.Общее время приготовления мастики должно быть не более 100 с, а с учетом выгрузки - не более 2 мин. б Приготовление полимербетонной смеси ФАМ (ФА) должно производиться в следующем порядке: загрузка заполнителей и перемешивание их в бетоносмесителе в течение 1-2 мин; подача в бетоносмеситель мастики, приготовленной на первой стадии смешения, в течение 15-30 с; перемешивание полимербетонной смеси в бетоносмесителе в течение 2-3 мин; выгрузка полимербетонной смеси из смесителя в течение 20-30 с.4.13. Перемешивание составляющих полимербетонной смеси ПН. а Приготовление мастики следует проводить в следующем порядке:необходимое для одного замеса количество смолы делится на две равные части, подается в два работающих скоростных смесителя, скорость вращения рабочего органа смесителя 600-800 об/мин; подача в первый смеситель отдозированного количества отвердителя ГП и пластификатора, а во второй - ускорителя НК и перемешивание смесей в течение 30 с;одновременная подача в третий работающий смеситель отдозированного количества наполнителя и содержимого первого и второго смесителей и перемешивание смеси в течение 30-60 с;выгрузка мастики из работающего смесителя в бетоносмеситель в течение 10-15 с.Общее время приготовления мастики должно быть не более 1,5 мин., а с учетом выгрузки - не более 2 мин. б Технологические операции по приготовлению полимербетонной смеси ПН должны выполняться в соответствии с требованиями п.4.12, б настоящей Инструкции.4.14. Перемешивание составляющих полимербетонной смеси КФ-Ж.а) Приготовление мастики должно проводиться в следующем порядке:подача в высокоскоростной смеситель отдозированного количества смолы КФ-Ж и пластификатора С-3 и перемешивание в течение 10 с, скорость вращения рабочего органа смесителя 600-800 об/мин;подача в рабочий смеситель отдозированного количества наполнителя и гипса и перемешивание смеси в течение 30-60 с;подача в работающий смеситель отдозированного количества отвердителя СКА и перемешивание смеси в течение 30 с;выгрузка мастики из работающего смесителя в бетоносмеситель в течение 15-30 с.Общее время приготовления мастики должно быть не более 100 с, а с учетом выгрузки - не более 2 мин.б) Технологические операции по приготовлению полимербетонной смеси КФ-Ж должны выполняться в соответствии с требованиями п.4.12, б настоящей Инструкции.4.15. Перемешивание составляющих полимербетонной смеси ФАЭД.а) Приготовление мастики следует проводить в следующем порядке:подача в высокоскоростной смеситель отдозированного количества смолы ФАЭД и перемешивание в течение 10 с;скорость вращения рабочего органа смесителя 600-800 об/мин;подача в работающий смеситель отдозированного количества наполнителя и перемешивание смеси в течение 30-60 с;подача в работающий смеситель отдозированного количества отвердителя ПЭПА и перемешивание смеси в течение 30-60 с;выгрузка мастики из работающего смесителя в бетоносмеситель в течение 15-30 с.Общее время приготовления мастики должно быть не более 2,0 мин, а с учетом выгрузки - не более 2,5 мин.б) Технологические операции по приготовлению полимербетонной смеси ФАЭД должны выполняться в соответствии с п.4.12, б настоящей Инструкции.4.16. Перемешивание составляющих полимербетонной смеси ММА.а) Перемешивание составляющих полимербетонной смеси ММА должно включать три стадии:приготовление жидкого компаунда;приготовление мастики;приготовление полимербетонной смеси.б) Приготовление жидкого компаунда следует проводить в следующем порядке:измельчение больших кусков нефтяного парафина на частицы с размером не более 1 мм;подача в смеситель мономера ММА и требуемых количеств измельченного нефтяного парафина и диметиланилина ДМА и перемешивание в течение 1-2 мин, скорость вращения рабочего органа смесителя 200-400 об/мин;выгрузка приготовленного жидкого компаунда в накопительную емкость;выдерживание жидкого компаунда в накопительной емкости в течение трех суток для полного растворения парафина.в) Приготовление мастики следует проводить в следующем порядке:подача в высокоскоростной смеситель отдозированных количеств жидкого компаунда и эмульсионного полистирола (стабилизатора) и перемешивание в течение 10-20 с; скорость вращения рабочего органа смесителя 600-800 об/мин;подача в работающий смеситель отдозированного количества перекиси бензоила и перемешивание в течение 30 с;подача в работающий смеситель отдозированного количества наполнителя и перемешивание смеси в течение 30-60 с;выгрузка мастики из работающего смесителя в бетоносмеситель в течение 15-30 с.Общее время приготовления мастики должно быть не более 2 мин, а с учетом выгрузки - не более 2,5 мин.г) Технологические операции по приготовлению полимербетонной смеси ММА должны выполняться в соответствии с п.4.12, б настоящей Инструкции.4.17. Приготовление полимербетонных смесей должно осуществляться в бетоносмесителях принудительного действия.4.18. Технологический процесс приготовления полимербетонной смеси должен проводиться при температуре окружающего воздуха не менее 15 °С.4.19. По окончании каждой смены бетоносмеситель следует тщательно очищать от остатков полимербетонной смеси путем загрузки в него щебня и перемешивания в течение 3 мин, после чего щебень выгружается из бетоносмесителя.

5. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПОЛИМЕРБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Формование изделий из полимербетона

5.1. Технологический процесс формования полимербетонных изделий состоит из следующих операций:чистка и смазка форм;установка арматурных каркасов;укладка полимербетонной смеси;формование изделий.5.2. Полимербетонные изделия должны изготавливаться в стальных формах, удовлетворяющих требования ГОСТ 18886-73*.Допускается изготовление изделий в формах из двух материалов, обеспечивающих соблюдение требований ГОСТ 13015-75 или технических условий к качеству и точности изготовления изделий.5.3. Сварные арматурные изделия и стальные закладные детали должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10922-75, сварные товарные сетки - требованиям ГОСТ 8478-66, а монтажные петли - требованиям ГОСТ 5781-75.5.4. Подготовка форм должна заключаться в очистке рабочих поверхностей от остатков полимербетона и смазки их следующим составом (части по массе):эмульсол ЭТ (А) .……………………….. 55-60графитовый порошок ………………….. 35-40вода ……………………………………… 5-10Допускается смазка форм раствором битума в бензине, силиконовыми смазками или раствором низкомолекулярного полиэтилена в толуоле.5.5. Время между окончанием приготовления полимербетонной смеси и формованием изделий должно составлять не более 10 мин.5.6. Для укладки, разравнивания и заглаживания смеси в форме следует применять бетоноукладчики по ГОСТ 13531-74*.Допускается производить укладку полимербетонной смеси в формы непосредственно из бетоносмесителя.5.7. Уплотнение полимербетонной смеси в форме должно производиться на вибрационных площадках, отвечающих требованиям ГОСТ 17674-72 с обязательным наличием вертикальной составляющей колебаний. Амплитуда колебаний, зависит от концентрации связующего и уточняется на пробных формовках. Допускается уплотнение смеси навесными вибраторами. 5.8. Продолжительность вибрирования должна быть 100±30 с. Признаком достаточного уплотнения полимербетонной смеси для тяжелых бетонов служит выделение на поверхности изделия связующего и прекращение интенсивного образования пузырьков воздуха. Контроль качества уплотнения полимербетонной смеси для легких полимербетонов следует осуществлять в соответствии с ГОСТ 11051-70.5.9. При уплотнении изделий из полимербетонов на пористых заполнителях следует выполнять виброформование с пригрузом, обеспечивающим давление 0,005 МПа.Для предотвращения налипания полимербетонной смеси на поверхность пригруза необходимо между поверхностью пригруза и смесью предусмотреть прокладку однократного действия из полиэтиленовой пленки или металлическую крышку многократного использования, снимающуюся после завершения термообработки.

Отверждение полимербетонных изделий

5.10. Твердение отформованных изделий должно происходить при температуре не менее 15 °С и нормальной влажности окружающего воздуха в течение 28 сут, для изделий из полимербетонов ММА - в течение 3±1 сут.5.11. Для ускорения процесса твердения изделия из полимербетонов должны подвергаться термообработке, которую следует производить в камерах сухого прогрева. Сухой прогрев должен осуществляться электронагревателями, паровыми регистрами.5.12. Длительность выдержки в формах полимербетонных изделий до распалубки и последующей термообработки должна быть при температуре окружающей среды:17±2°С ………………………………..12 ч22±2°С ……………………………….. 8 чболее 25°С …………………………… 4 ч5.13. Распалубленные полимербетонные изделия должны подвергаться термообработке по следующим режимам: для полимербетонов ФАМ (ФА), ПН, КФ-Ж: подъем температуры до 80±2°С - 2 ч, выдержка при температуре 80±2°С - 16 ч, спуск температуры до 20°С - 4 ч; для полимербетонов ФАЭД: подъем температуры до 120±5°С 3 ч, выдержка при температуре 120±5°С - 14 ч, спуск температуры до 20°С - 6 ч.5.14. Термообработку полимербетонных изделий объемом не менее 0,2 м 3 допускается производить непосредственно в формах по следующим режимам: для полимербетонов ФАМ (ФА), ПН, КФ-Ж: выдержка при 20°С -1,5 ч, подъем температуры до 80±2°С - 1 ч, выдержка при температуре 80±2°С - 16 ч, спуск температуры до 20°С - 4 ч;для полимербетонов ФАЭД: выдержка при 20°С - 1,5 ч, подъем температуры до 120±5°С - 2 ч, выдержка при температуре 120±5°С - 14 ч, спуск температуры до 20°С - 6 ч.5.15. Изделия из полимербетона ММА запрещается подвергать термообработке.

6. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РАБОТ

6.1. Технический контроль качества работ по приготовлению полимербетонов и изготовлению изделий из них включает: испытание исходных материалов (связующих, отвердителей, ускорителей твердения, пластификаторов, наполнителей, заполнителей) с целью установления их пригодности для приготовления полимербетонов;контроль выполнения установленной технологии приготовления полимербетонных смесей (правильность хранения материалов, их дозирование, порядок и время перемешивания составляющих, укладку и уплотнение полимербетонной смеси);соблюдение принятого режима твердения полимербетона;проверку основных свойств (прочности на сжатие, объемной массы);проверку требований к точности изготовления изделий.6.2. Схема производства технического контроля качества работ по приготовлению полимербетонов и изготовлению изделий из них, а также периодичность контроля следует принимать в соответствии с прил.2 настоящей Инструкции.6.3. Пробы полимербетонной смеси для контроля прочности полимербетона должны отбираться в соответствии с требованиями ГОСТ 18105-72*.6.4. Определение прочности полимербетона следует производить по ГОСТ 10180-78. 6.5. Величины предельных отклонений полимербетонных изделий и конструкций от их номинальных размеров должны быть не выше приведенных в ГОСТ 13015 -75.

7. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

7.1. При производстве работ по изготовлению полимербетонных изделий необходимо соблюдать правила, предусмотренные главой СНиП по технике безопасности в строительстве; Санитарные правила организации технологических процессов, утвержденные Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Минздрава СССР; требования настоящей Инструкции.7.2. Работы следует производить при включенной приточно-вытяжной вентиляции. При внезапной остановке вентиляции работы прекратить и покинуть помещение, оставив двери открытыми.7.3. В камерах тепловой обработки после загрузки в них полимербетонных изделий вытяжная вентиляция должна работать круглосуточно.7.4. Необходимо систематически осуществлять контроль за состоянием воздушной среды в помещениях. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых концентраций, указанных в Санитарных нормах проектирования промышленных предприятий.7.5. Рабочие перед допуском к самостоятельной работе должны пройти курс обучения, инструктаж по технике безопасности и пожарной опасности.7.6. Рабочие, занятые на изготовлении полимербетонных изделий, должны иметь спецодежду и индивидуальные защитные средства, состоящие из прорезиненного фартука, комбинезона из плотной ткани, резиновых сапог, резиновых перчаток, фильтрующего противогаза марки "А" (для аварийных ситуаций).7.7. При поступлении на работу рабочие должны пройти предварительный медицинский осмотр. Периодические медицинские осмотры рабочих должны производиться не реже одного раза в 12 мес.7.8. Для рабочих должны быть оборудованы гардеробные для хранения чистой одежды и белья и отдельно для спецодежды, умывальники и душ с горячей водой, а также медицинские аптечки.7.9. Спецодежда рабочих должна быть застегнута, рукава плотно завязаны у запястий. Выполнение всех операций незащищенными руками не допускается. После окончания работы необходимо принимать горячий душ. 7.10. Рабочие должны пользоваться сокращенным рабочим днем и спецпитанием согласно списку производств, цехов и профессий с вредными условиями труда, утвержденному ВЦСПС.

Приложение 1

Основные термины и определения

Определения

Представляет собой смесь термореактивных смол, отвердителей и химически стойких наполнителей и заполнителей различной крупности Твердое (реже жидкое) вещество с размером частиц менее 0,15 мм, вводимое в полимер Представляет собой смолу с отвердителем, а при необходимости - с пластификаторами Вещество, вводимое в полимеры с целью повышения пластичности и эластичности полимербетона Вещество, обуславливающее отверждение реакционно-способных олигомеров (смол). По характеру действия делятся на следующие группы: собственно отвердители, молекулы которых, реагируя с функциональными группами олигомера, входят в структуру образующегося полимера; инициаторы и катализаторы отверждения: инициаторы вызывают отверждение олигомеров по механизму радиальной полимеризации; катализаторы ускоряют взаимодействие олигомеров между собой или с отвердителем первой группы Процесс, при котором реакционноспособные олигомеры необратимо превращаются в твердые нерастворимые и неплавкие трехмерные полимеры Полимербетон плотной структуры на синтетическом связующем и плотных химически стойких крупных и мелких заполнителях, тяжелый (2200-2500 кг/м 3) по объемной массе Полимербетон плотной структуры на синтетическом связующем, на пористом химически стойком крупном заполнителе и химически стойком мелком заполнителе плотном или пористом, легкий (1500-1800 кг/м 3) или облегченный (1800-2200 кг/м 3) по объемной массе

Полимербетон	Наполнитель	Вяжущее (связующее)	Пластификатор	Отвердитель	Твердение (отверждение)	Полимербетон тяжелый	Полимербетон легкий

ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ФА - фурфурол-ацетоновая смола;ФАМ - фурфурол-ацетоновая смола модифицированная;ПН - ненасыщенная полиэфирная смола марки ПН-1 или ПН-63;КФ-Ж - карбамидоформальдегидная смола;ФАЭД - фурано-эпоксидная смола марки ФАЭД-20;ММА - эфир метиловый метакриловой кислоты (мономер метилметакрилат).

Отвердители

БСК - бензолсульфокислота;ГП - гидроперекись изопропилбензола;СКА - солянокислый анилин;ПЭПА - полиэтиленполиамин;НК - нафтенат кобальта;ПБ - перекись бензоила;ДМА - диметиланилин.

Приложение 2

Схема пооперационного контроля качества приготовления полимербетонной смеси и изготовления изделий

Контролирующие операции

Периодичность контроля

Требования инструкции

ГОСТ и ТУ

А. Исходное сырье
	Влажность наполнителя	Каждую смену	Взвешивание навески материала, не более 1% по массе
	Влажность мелкого заполнителя (песка)		Взвешивание навески материала, не более 0,5% по массе
	Влажность крупного заполнителя (щебня, гравия)		То же
	Гранулометрический состав заполнителя	Для каждой партии	Требования п. п. 2.8- 2.15 настоящей Инструкции	ГОСТ 9759-76, ГОСТ 11991-76, ГОСТ 8736-77, ГОСТ 10268-70*
	Удельная поверхность наполнителя		Не менее 2500 см 2 /г	ГОСТ 3102-76
	Кислотостойкость заполнителей		Не ниже 97%	ГОСТ 473.1-72
	Температура заполнителей и наполнителей перед дозировкой	Два раза в смену	Не более 30°С
Б. Приготовление полимербетонной смеси
	Точность дозировочных устройств и правильность дозирования	Один раз в месяц	ФАМ, БСК ± 1% Наполнитель ± 1% Заполнитель ± 2%	ГОСТ 13712-68**
	Температура расплавления БСК	Два раза в смену	Не более 70°С
	Температура БСК перед дозированием	Два раза в смену	Не более 45°С
	Время перемешивания составляющих смеси		Требования разд. 4 настоящей Инструкции
В. Формование и отверждение полимербетонной смеси
	Правильность сборки форм	Каждое изделие	Внутренние размеры форм в пределах минусовых допусков	ГОСТ 1886-73*
	Правильность установки арматурных каркасов и закладных деталей		Требования рабочих чертежей	ГОСТ 13015-75
	Виброформование		Требования п. 5.8 настоящей Инструкции	ГОСТ 17674-72 ГОСТ 11051-70
	Продолжительность выдержки изделий до термообработки и в камерах тепловой обработки	Каждое изделие	Требования разд. 5 настоящей Инструкции
	Контроль температуры в камерах тепловой обработки	Автоматически	По показателям термопар
Г. Готовая продукция
	Размеры, дефекты поверхности	Для каждого изделия	Требования п. 6.5 настоящей Инструкции	ГОСТ 13015-75
	Контроль и оценка однородности и прочности полимербетона	Для каждой партии полимербетона	Испытание образцов-кубов на сжатие не ниже прочности, указанной в рабочих чертежах	ГОСТ 18105-72* ГОСТ 10180-78

Приложение 3

Усредненные физико-механические показатели полимербетонов

на пористых заполнителях

Объемная масса кг/м 3 Модуль упругости при сжатии Коэффициент Пуассона Удельная ударная вязкость Водопоглощение за 24 ч Термостойкость по Мартенсу Теплопроводность Морозостойкость, не ниже Истираемость Удельное электрическое сопротивление: поверхностное объемное Показатель горючести К Объемная масса Кратковременная прочность: при сжатии при растяжении Модуль упругости при сжатии Коэффициент Пуассона Удельная ударная вязкость Линейная усадка при отверждении Водопоглощение за 24 ч Термостойкость по Мартенсу Теплопроводность Морозостойкость, не ниже Коэффициент термического расширения Истираемость Тангенс угла диэлектрических потерь при 50 Гц и 65% относительной влажности Показатель горючести К Объемная масса Кратковременная прочность: при сжатии при растяжении Модуль упругости при сжатии Коэффициент Пуассона Удельная ударная вязкость Линейная усадка при отверждении Водопоглощение за 24 ч Термостойкость по Мартенсу Теплопроводность Морозостойкость, не ниже Коэффициент термического расширения Тангенс угла диэлектрических потерь при 50 Гц и 65% относительной влажности Показатель горючести К: на смоле ПН-1 на смоле ПН-63 Объемная масса Кратковременная прочность: при сжатии при растяжении Модуль упругости при сжатии Коэффициент Пуассона Удельная ударная вязкость Линейная усадка при отверждении Водопоглощение за 24 ч Термостойкость по Мартенсу Теплопроводность Морозостойкость, не ниже Коэффициент термического расширения Истираемость Тангенс угла диэлектрических потерь при 50 Гц и 65% относительной влажности Показатель горючести К Объемная масса Кратковременная прочность: при сжатии при растяжении Модуль упругости при сжатии Коэффициент Пуассона Линейная усадка при отверждении Водопоглощение за 24 ч Термостойкость по Мартенсу Теплопроводность Морозостойкость, не ниже Коэффициент термического расширения Тангенс угла диэлектрических потерь при 50 Гц и 65% относительной влажности Показатель горючести К

Физико-механические свойства	измерения	Показатели полимербетонов
Полимербетоны ФАМ (ФА)
Полимербетоны ФАЭД
Полимербетоны ПН
Истираемость
Полимербетоны КФ-Ж
Полимербетоны ММА

Самую высокую производительность обеспечивают поточные технологические линии, которые могут быть укомплектованы по разным принципам. Наиболее распространенным является следующий:

Подготовка инертных материалов на месте (сушка, фракционирование, смешение);
-Применение инертных готовых материалов;
-Смеситель порционный с вакуумированием (без вакуумирования) или смеситель непрерывного действия с одновременным вакуумированием смеси;
-Формование изделия с последующей его виброобработкой (без виброобработки), вакуумированием и прессованием;
- Передвижение формованных изделий по конвейру или на мобильных тележках;
- Расформовка изделий автоматически или механически. Ниже рассматривается технологическая линия, где подготовка инертных материалов (фракционирование, предварительное смешивание) производится на месте.

В отделении подготовки инертных материалов сухие минеральные наполнители в контейнерах (1) и элеватором (2) подаются на фракционирование (3). По наклонным желобам (4) нужные фракции направляются в бункера (5). Элеваторами (6) и (7) бункера заполняются порошковым минеральным наполнителем. Все бункера оснащены дозаторами непрерывного действия (8), которые, в соответствии с программой, автоматически дозируют нужное количество требуемых фракций наполнителей. По непрерывно движущемуся транспортеру (9) отдозированные фракции подаются в приемный бункер элеватора (10), а затем загружаются в непрерывно действующий смеситель (11). Хорошо перемешанную смесь через расходный бункер (12) по наклонному транспортеру (13) подают в расходный бункер наполнителей (14) смесителя.

Работа отделения подготовки инертных материалов регулируется автоматически по показаниям верхнего и нижнего уровнемеров. Отделение приготовления полимербетона и формования изделий полностью автоматизировано. В качестве смесителя применяют смесительно-разливочный агрегат полимербетонной смеси. Производительность смесителей 6 кг/мин-200 кг/мин., исходя из типа выпускаемой продукции. В соответствии с программой, установленной на пульте управления, наполнители, смолу, подогретую до температуры 50°С, ускоритель, отвердитель, контрастные краски и очистительную жидкость дозируют из раздельных хранилищ по индивидуальным трубопроводам в смеситель (15), где их перемешивают в течение 0,7с. Готовая масса до выхода из смесителя вакуумируется и немедленно вытекает из смесителя в заранее подготовленные формы.

Окрашенные массы получают смешение красителя со смолой или наполнителем либо подачей жидкого красителя в смеситель, для чего в машину встраивают дополнительный узел. Для достижения особых эффектов на лицевой поверхности готовых изделий, например для получения мраморовидной поверхности, краситель подают в практически уже готовую массу в конце процесса смешения. Для получения поверхности «под мрамор» контрастную краску подают в шнековый смеситель сжатым воздухом: точный импульс впрыскиваний регулируют с помощью потенциометра на пульте управления; одновременно регулируют продолжительность пауз между отдельными впрысками. Этим достигается воспроизводство поступающего количества красителей, равномерная окраска на длительное время,
репродуцирование рисунка.

Поскольку все компоненты отделены друг от друга и взаимно не смешиваются до поступления в смеситель, в очистке нуждается только шнек смесителя. При включении системы очистки в шнек поступает небольшое количество очистительной жидкости (0,1-0,3 л); очистка шнека длится несколько секунд. Смесительно-разливочный агрегат оснащен автоматическим контролем дозировки компонентов и очистки. После наполнения полимербетоном форма передвигается по конвейеру (16) на вибростол (17), где массу уплотняют в течение короткого времени. Далее форму подают к месту расформовки (19), где из нее извлекают отвержденное изделие. После этого проверяют чистоту формы и при необходимости очищают. Дальше по конвейеру форма поступает снова на заливку. Время движения форм по замкнутому технологическому циклу составляет 30-60 мин. в зависимости от времени отверждения применяемого состава.

Отвержденные изделия поступают по конвейеру (18) на склад, здесь их снимают укладчики (20) и укладывают на стеллажи (21), где они выдерживаются не менее 3 (трех) суток при температуре 21°С.

На поточной технологической линии изготавливаются:

Строительно-отделочные материалы: плиты для полов, панели для стен, ступеньки, подоконники и т.д.;
- Сантехника: умывальники, унитазы, биде, душевые поддоны, ванны;
- Мебельная промышленность: кухонные мойки, рабочие поверхности для кухонных шкафов, столешницы и т.д.
- Технические изделия: лотки, трубы, емкости для агрессивных материалов, изоляторы, шпалы для железной дороги, канализационные люки и т.д. Выбор типа технологической линии и оборудования для ее комплектации зависит от поставленной производителем задачи.

Композитный мир