(иначе, литьевой камень) – материал, соединивший в себе прочность и красоту натурального камня с доступной ценой (благодаря дешевым минеральным добавкам) и простотой изготовления. Возможность применения практически любого заполнителя (песка, гранитной и мраморной крошки, стекла и многих других) гарантирует разнообразие . А наличие полимерного связующего делает их долговечными, воздействию воды и перегреву.

Давайте расммотрим типовые технологические процессы изготовления полимербетонов, а также возможность его создания своими руками.

Что потребуется?

Для получения продукта требуются:

• Наполнитель достаточно крупной фракции (песок, щебень, крупно измельченное стекло).
• Заполнитель более тонкого помола, уменьшающий стоимость материала. Это порошок из графита, кварца или андезита.
• Связующее вещество — его понадобится порядка 5 процентов. В этом качестве используют одну из полимерных смол. Например, полиэфирную (ненасыщенную), карбамидоформальдегидную, фурановую, эпоксидную.
• Отвердители, пластификаторы, специальные модифицирующие добавки, красители.
• Смазка для разделения форм и гелькоут для наружного покрытия.

Способы производства

Процесс производства может происходить по периодической или непрерывной технологии.

• В первом случае емкости, используемые для изготовления материала, нужно после каждого законченного цикла отмывать. Зато сделать полимербетон возможно в самом обычном ведре или бетономешалке.
• Непрерывная технология применяется в основном на крупных производствах. При этом слаженно трудятся, организуя единую цепочку, специальные литьевые машины, дозаторы и автоматические смесители.

Следующее видео рассказывает об изготовлении и напылении облегченного полимербетона:

Процесс

Для изготовления литьевого камня понадобится форма, хорошо покрытая особой разделительной смазкой (иначе готовое изделие вынуть будет невозможно). Форма может быть выполнена из силикона, стеклопластика, металла или даже ДСП (бюджетный вариант).

1. На разделительную пасту наносится слой гелькоута нужного цвета.
2. Внутрь формы закладывается композиционная смесь, состоящая из вышеперечисленных ингредиентов, предварительно хорошо перемешанных в бетоносмесителе. На крупных производствах, где объемы весьма солидные, смесь закладывают в форму с помощью бетоноукладчика. Если изделия небольшие, а технологический процесс является периодическим, то это делается вручную.
3. Теперь необходимо, чтобы уложенная смесь подверглась воздействию вибрации (виброуплотнению). Время данной процедуры составляет примерно две минуты. На заводе для этого служит резонансная виброплощадка, на небольшом производстве – вибростол.

В условиях производства на заводе по изготовления полимербетона при необходимости осуществляют термообработку для более быстрого затвердевания деталей. В остальных случаях ждут естественного завершения этого процесса.

Про станки, формы и другое оборудование для производства изделий из полимербетона расскажем далее.

Необходимое оборудование

Особенности выбора и затраты

Тем, кто мечтает замахнуться на непрерывную технологию и солидные объемы, организовав крупное промышленное производство, потребуется специальное конвейерное оборудование. Которое будет включать в себя автоматы для дозировки, смешивания, литья, доводки, а также механизированный склад.

Обойдется всё это в кругленькую сумму, составляющую несколько миллионов долларов. Если ограничиться лишь фирменным оборудованием «под ключ», то расходы будут значительно меньше – от 30 до 50 тысяч долларов.

Но всё равно не всегда имеется возможность найти деньги на покупку, особенно в наше сложное время. Впрочем, можно обойтись еще меньшими затратами. Если приобретать все необходимые машины и прочие вещи по отдельности. А кое-что и самостоятельно смастерить. Далее – подробнее об этом варианте.

Перечень техники и приспособлений

Итак, вот перечень техники и приспособлений, без которых не обойтись:

• Вибростол – готовый будет стоить около 27 тысяч рублей. Если хотите сэкономить, сварите стол самостоятельно, используя двухмиллиметровые уголки из металла (60-ми). К столу привариваем вибратор промышленного типа – готово.
• Мешалка, которая соединит в однородную смесь все компоненты. Если приобретать вакуумный мощный прибор европейского качества, то придется выложить порядка 10 тысяч долларов. Но можно использовать и отечественную бетономешалку или строительный миксер. Выйдет гораздо дешевле – стоимость зависит от объема и мощности. Еще дешевле – сделать смеситель самому из железной бочки и электропривода с редуктором.
• Также понадобится компрессорная система с пистолетом. Без нее не получится ровно нанести гелькоут. Пистолет стоит от 50 до 100 долларов. Компрессоры можно взять автомобильные – двух штук от ЗИЛа будет достаточно. Их соединяют параллельно и крепят к установленным на крепкую раму металлическим площадкам.
• Формы из стеклопластика или силикона в широкой продаже пока не распространены. Их можно заказать под конкретные изделия (например, подоконники) в специализированной фирме. Или изготавливать формы самостоятельно, начав с более дешевого материала – ДСП с ламинацией.
• В обязательном порядке будет нужна вытяжка – на этапе литья производство отличается вредными испарениями. Соответственно, приобретем и индивидуальную защиту: перчатки, респираторы.
• Для отделочных работ понадобятся электрические инструменты: шлифовальная и полировочная машинки. А еще дрель, лобзик, болгарка, фрезер (по необходимости).

Про выбросы в атмосферу от производства полимербетона расскажем далее.

О еще одном способе изготовления полимербетона расскажет и этот видеосюжет:

Выбросы в атмосферу от такого производства

Как уже упоминалось чуть выше, во время литья выделение вредных составляющих присутствует.

• В частности, это стирол, который содержится в смолах, используемых в качестве связующего вещества. Как только мы открываем герметично закрытую емкость с такой смолой, начинается испарение ядовитого газа.
• Кроме того, крайне опасен и отвердитель (как правило, это метилэтилкетоновый пероксид). Впрочем, он не летуч и требует лишь защиты рук резиновыми перчатками.

Эти факты заставляют производителей полимербетона тщательно оборудовать литьевое помещение, делая его герметичным, устанавливая над столом мощную вытяжку, не забывая о собственной защите (респираторе). И если все эти меры соблюдены, а выходящий в вытяжку воздух очищается, то выбросов в атмосферу не будет (ведь помещение герметичное).

О том, как самому (своими руками) сделать эластичный полимербетон, читайте ниже.

Создание своими руками

А сейчас мы поговорим о том, как делать небольшие изделия из модного литьевого камня самостоятельно, затратив минимум средств. К примеру, это могут быть горшки для цветов, столешницы, подоконники (особенно популярные, так как они теплее мраморных или гранитных).

Выбор помещения и его обустройство

Для начала нужно подумать о помещении – понадобится метров 80 квадратных общей площади. Желательно где-то на отшибе подходящий домик присмотреть. И 12 квадратных метров сразу же надо будет отгородить для литьевого помещения, причем придется постараться максимально загерметизировать все щели. Чтобы стирол не утекал.

В центре этой комнаты мастерим стол на раме из железных уголков, покрыв его столешницей из ДСП. Выставляем его поверхность по уровню – это важно! Над столом устанавливаем вытяжку – металлический короб с электродвигателем.

Чтобы было светло, крепим сверху лампы дневного света. В соседнем помещении ставим такой же стол – для отделочных и прочих работ. Здесь же разместим инструмент и емкости для сушки мела и песка (металлические низкие короба).

Необходимое сырье

Необходимое сырье:

• Речной кварцевый песок (расфасован по 20 килограммов). Его надо высушить хорошо.
• Просеянный мел – его также сушим.
• Смола полиэфирная – в ведерках по 20 литров покупается.
• Отвердитель, гелькоут, разделительная паста.

Процесс изготовления

1. Понадобится чистое пластиковое ведро для размешивания, перфоратор на 450 ватт и строительный миксер (к нему приделаем перфоратор, приварив сверло для перфорирования — получим смеситель).
2. Форму мастерим из ламинированных древесных плит, делая ее разборной. Разделительную пасту удобно наносить кистью, растирая капроновым чулком.
3. Гелькоут разбавляем смолой (добавив ее 10 процентов) и наносим флейцевой кистью. Делаем это дважды. Следим, чтобы волоски с кисти не прилипли.
4. Смешав в чистом ведерке смолу с отвердителем, добавляем 15 процентов мела, а затем – порциями песок. Масса должна стать вязкой. Чтобы удалить пузырьки воздуха, время от времени постукиваем ведерком по полу.
5. После готовности заливаем раствор в форму. Теперь разгладим поверхность: два человека берутся руками за форму (непременно снабженную ручками) и, приподняв, постукивают ее о стол. Смесь оставляют (минут на 40) и выходят из литьевой комнаты.
6. После застывания до «резинового» состояния — можно это определить по очень горячей поверхности и особому звуку при постукивании — вынимаем изделие из формы (разобрав ее) и переворачиваем заливочной стороной вниз. Даем полностью затвердеть, затем шлифуют и полируют.

Меры безопасности: взвешивая смолу, а также работая с ней, с гелькоутом и с залитой в форму смесью, трудимся только в респираторе, под вытяжкой. Отвердитель добавляем шприцом, надев резиновые перчатки.

О том, как изготовить своими руками полимербетон с разводами, расскажет следующее видео:

Полимербетон (который также называют литьевым или искусственным камнем, полимерцементом, бетонополимером и пластбетоном) является альтернативным видом бетонной смеси, в которой вместо стандартного связующего вещества используется полимер (синтетическая смола). Благодаря этому компоненту и более дешевым минеральным заполнителям, состав отличается высокой влаго- и морозоустойчивостью, но при этом цена литьевого камня ниже. Рассмотрим подробнее: полимербетон – что это такое и действительно ли этот материал стоит использовать в строительстве, в качестве замены привычного бетона?

Чтобы ответить на этот вопрос, в первую очередь определим, какие компоненты включает в себя пластбетон.

Состав полимербетона

Львиную долю состава полимерцемента занимает заполнитель и добавляется он сразу двух видов:

• Молотый – тальк, графитовый порошок, андезитовая мука, молотый базальт, слюда и прочее сырье.
• Грубодисперсный – гравий, щебень, кварцевый песок.

Важно! При производстве литьевого камня нельзя использовать металлическую пыль, цементную известь и мел.

В качестве «скрепляющего» составляющего используется смола:

• фурано-эпоксидная (должна отвечать требованиям ТУ 59-02-039.13-78);
• фурфуролацетоновая (ФАМ), отвечающая стандартам ТУ 6-05-1618-73;
• карбамидоформальдегидная (соответствует нормам ГОСТ 14231-78);

Чтобы скрепить заполнитель часто используют полиэфирную смолу, так как она стоит дешевле других. Также допускается использование мономер метилметакрилата (сложного метилового эфира), отвечающего стандартам ГОСТ 16505.

Помимо этого в составе литьевого камня присутствуют отвердители, пластифицирующие добавки и красящие компоненты. Они также должны соответствовать требованиям, предъявляемым к химическим добавкам (ГОСТ 24211).

В зависимости от того или иного количества и типа компонентов можно получить полимербетон разного качества.

Разновидности полимербетона

В зависимости от того, какой заполнитель (а точнее его фракция) вы добавили в раствор литьевого камня, можно получить материал как для создания легких декоративных элементов, так и для сооружения более массивных конструкций.

Исходя из этого, различают следующие классы полимербетона:

1. Сверхтяжелый. Плотность такого бетона составляет от 2,5 до 4 т/м 3 . В качестве заполнителя для сверхтяжелого строительного материала используют компоненты размером не менее 2-4 см. Такой тип бетона используется для строительства конструкций, на которые оказывается большое давление (несущие конструкции, фундамент).
2. Тяжелый (плотностью от 1,8 до 2,5 т/м 3). Такой пластбетон конструкционного типа подходит для изготовления декоративных литьевых камней, имитирующих мрамор и прочие дорогостоящие камни. Размер заполнителя тяжелого полимербетона не должен превышать 2 см.
3. Легкий. Так как плотность такого материала составляет 0,5-1,8 т/м 3 , то его обычно относят к бетонам конструкционно-теплоизоляционного класса. Бетонополимер этого типа отличает высокими показателями сбережения тепла. Заполнитель для его приготовления используется такой же фракции, как и для тяжелого полимербетона, меняется только его количество.
4. Сверхлегкий. Плотность такого состава составляет от 0,3 до 0,5 т/м 3 , поэтому он используется для теплоизоляционных работ и при возведении внутренних перегородок. В качестве наполнителя чаще всего выступают различные стружки, перлиты, пробка и полистирол с фракцией не больше 1 см.

Полезно! Чаще всего полимербетон используют для изготовления: кухонных столешниц, раковин, подоконников, колонн, ступеней, памятников, каминов, фонтанов, полов, ваз и многого другого.

Также существует самый легкий искусственный камень, с заполнителем размером не более 0,15 мм. Такой материал нашел применение при производстве декоративных элементов.

Свойства полимербетона

Если сравнивать бетонополимер с обычным бетоном, то стоит отметить тот факт, что по многим своим характеристикам состав с добавлением смол, обходит привычные смеси. Полимербетон обладает следующими свойствами:

• плотностью – 300-3000 кг/м 3 ;
• противостоянием на сжатие – от 50 до 110 МПа;
• противостоянием на изгиб – от 3 до 11 МПа;
• истиранием в пределах 0,02-0,03 г/см 2 ;
• температурным пределом – от 60 до 140 0 С;
• упругостью – от 10 000 до 40 000 МПа;
• коэффициентом теплопроводности – 0,05-0,85 Вт/м·К;
• объемом поглощения влаги – 0,05-0,5%;

Прочностные характеристики полимербетона в 3-6 раз превышают показатели обычного бетона. Тоже самое касается и прочности на растяжение, которая у бетонополимера почти в 10 раз выше.

Также стоит учесть химическую пассивность современного бетонного состава, которая определяется по ГОСТ 25246-82. Из этого нормативного документа следует, что при 200 0 С по Цельсию химическая стойкость компонентов бетонополимера к азотной кислоте будет не меньше 0,5%, а к соляной кислоте, аммиаку или раствору кальция не менее 0,8%.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что полимербетон в состав которого входят смолы обладает всеми необходимыми для строительства различных объектов качествами.

Преимущества и недостатки литьевого камня

Полимерцемент часто применяется при возведении конструкций, которые нельзя изготовить из обычного бетона, ввиду его хрупкости. Благодаря полимерному составу, сооружения будут менее подвержены деформациям или разрушениям.

Помимо этого полимербетон обладает следующими преимуществами:

• Благодаря высокой водонепроницаемости и устойчивости бетонополимера к перепадам температурных режимов, на поверхности готового изделия капли воды практически сразу испаряются, вследствие чего не происходит образования трещин и прочих дефектов.
• Поверхность полимерцемента остается гладкой на протяжении всего срока эксплуатации, благодаря чему изделия из полимербетона не пачкаются.
• Многообразие расцветок позволяет создавать из этого материала изделия, стилизованные под дорогостоящие натуральные породы (гранит, мрамор и прочие).
• Материал поддается переработке с возможностью повторного использования бетонополимера.
• Конструкции из этого легкого бетона не нуждаются в дополнительной обработке.

Если говорить о недостатках современного материала, то стоит выделить следующие минусы:

• Горючесть полимербетона.
• Высокую стоимость некоторых связующих компонентов (однако если вы используете в качестве заполнителя молотую муку, то затраты значительно сократятся).
• В продаже не всегда можно найти все необходимое для производства такого состава.

Говоря о производстве полимербетона, стоит рассмотреть возможные варианты изготовления такого бетона.

Способы производства литьевого камня

Процесс изготовления бетонополимера может быть непрерывным или периодическим.

Непрерывное производство

В этом случае мы говорим о крупном производстве, для которого потребуется приобрести соответствующее оборудование:

• Вибростол.
• Мешалку.
• Компрессорную систему с пистолетом.
• Силиконовые матрицы.
• Вытяжку.
• Шлифовальные и полировочные машины.

Чтобы приобрести все необходимое придется потратить порядка 250 000 рублей. Даже если учесть, что часть оборудования вы изготовите своими силами, самые дорогостоящие инструменты придется приобретать. Поэтому мы не будем останавливать на этом способе производства и рассмотрим более доступную технологию.

Изготовление полимерцемента в домашних условиях

Зная, что такое полимербетон, становится очевидно почему чаще всего для производства столешниц и декоративных элементов для загородного участка используется именно этот материал. К счастью для его «домашнего» производства вам не потребуется специализированного оборудования.

Чтобы изготовить полимерцемент своими руками:

1. Промойте и очистите заполнитель. После этого высушите его, пока влажность щебня или гравия не будет составлять 0,5-1%. Если использовать влажный заполнитель, то прочность готового изделия понизится.
2. Просейте песок и удалите из него примеси.
3. Засыпьте в бетономешалку сначала щебень, потом песок и заполнитель и перемешивайте компоненты на протяжении 2 минут.
4. Добавьте воду и снова все перемешайте.
5. Размягчите связующий компонент (смолу) с помощью растворителя или просто разогрев твердую массу.
6. Добавьте в смолу пластифицирующую добавку, стабилизаторы и прочие компоненты. Перемешайте их отдельно от заполнителя в течение 2 минут.
7. Добавьте отвердитель.
8. Перемешайте все составляющие не менее 3 минут пока не получите сметанообразную смесь.
9. Залейте полученную смесь в смазанную парафином матрицу или подготовленную опалубку. Старайтесь заливать сразу тот объем состава, который полностью заполнит форму. Полимербетон очень быстро схватывается, поэтому действовать нужно быстро.
10. Разравняйте поверхность и уплотните смесь на вибростоле.
11. Выждите сутки и вытащите готовое изделие из матрицы.

На этом производство полимербетона можно считать завешенным.

→ 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).

Среди новых строительных материалов, используемых в отделочных работах, особое место занимает полимербетон (другие названия: литьевой или искусственный камень, бетонополимер, пластбетон, полимерцемент, архбетон). Все эти названия верны только относительно, потому что, по сути, полимербетон не является ни бетоном, ни камнем, а в его составе цемента нет вообще, как и воды. Общей с бетонами у этого материала только схожая технология изготовления: смешивание компонентов и их отвердевание. Но в качестве связующего материала тут выступает не цемент, а различные полимеры. Полимербетон не надо путать с полимерцементным бетоном, который изготовляется на основе портландцементов с добавлением полимерных смол в качестве модифицирующих добавок.

Архитектурный и ландшафтный декор из полимербетона

Компания Рикам обладает большим опытом работы с полимерными бетонами, наряду с другими современными строительными материалами. Мы предлагаем услуги изготовления деталей фасадного и ландшафтного декора, а также, элементов интерьерной обстановки из полимербетона на заказ – в Москве и с доставкой по России.

В перечень нашей продукции входят такие изделия:

• элементы фасадного декора: карнизы, русты, колонны, пилястры, капители, кронштейны, облицовочные панели;
• детали лестниц и ограждений: ступени, балясины, балюстрады, навершия, парапеты, крышки для столбов;
• интерьерные элементы: панно, панели, каминные порталы, столешницы, подоконники, барные стойки, мойки;
• ландшафтные формы: вазоны, фонтаны, мостики, фигуры, беседки и др.

Так как большинство изделий выполняются внутри полыми (благодаря высокой прочности материала), то вес элементов архитектурного декора небольшой. Это позволяет использовать полимербетон для отделки высотных и зданий с ослабленными конструкциями.

Ознакомиться с нашими работами Вы можете на страницах Продукция и Новости .

Процесс работы состоит из таких этапов

1. Создание эскиза будущего декоративного элемента в компьютерной графической программе. Расчет размеров и толщины стенок изделия.
2. Создание скульптором гипсовой модели – для элементов со сложной конфигурацией и деталировкой. Для прямолинейных и несложных элементов модель не требуется.
3. По модели изготовляется форма для отливки. Она может быть гибкой (из силикона), жесткой (из стеклопластика) или выполненной из фанеры (для деталей простой формы).
4. Далее начинается процесс изготовления изделия из полимербетона. Форма изнутри плотно смазывается разделительной восковой пастой – для удобства извлечения готового изделия после отверждения.
5. Поверху пасты наносится гелькоут, который будет выполнять роль защитного покрытия. Гелькоуты бывают цветными, что создает дополнительные декоративные качества изделию. Гелькоут может наноситься вручную – валиком или кистью, или с применением компрессорной системы с пистолетом.
6. Пока гелькоут высыхает, в специальных смесителях (строительном миксере или мешалке) готовится композиционный состав из наполнителя, связующего вещества, отвердителя и модифицирующих добавок.
7. Смесь нужной толщины закладывается в форму.
8. Производится процесс виброуплотнения состава на вибростоле. Эта процедура требуется для того, чтобы материал стал плотным, однородным, вышли все пузырьки воздуха. Виброуплотнение длится в среднем 2 минуты.
9. Далее форма с композитной смесью оставляется для затвердевания естественным путем (или может быть применена термообработка для ускорения процесса).
10. Когда полимербетон полностью отвердел, изделие извлекается и поддается финишной обработке: шлифованию и полировке.

Все работы выполняются с применением мер безопасности. Конечные изделия – экологически чистые и безопасные для людей и окружающей среды.

Дополнительная информация

Для того, чтобы Вы имели более четкое представление, что такое полимербетон. Мы подготовили более подробную информацию об этом строительном материале.

Состав полимербетона

Материал изготовляется на основе натуральных компонентов и связующей основы, поэтому выглядит красиво, а по эксплуатационным характеристикам значительно превосходит и бетоны, и натуральный камень. Плюс – цена полимербетона существенно ниже, а технология производства достаточно простая. В состав входят такие компоненты:

• Натуральный наполнитель, крупная фракция. Это может быть песок разного цвета и фракций, мраморная и гранитная крошка, щебень, галька, стекло, слюда, каролит, микросфера, поравер, полиэтиленовые и полихлорвиниловые гранулы. Процентное содержание базового наполнителя 70-80% (из них песка – минимум 25%).
• Мелкофракционный наполнитель – кварцевая, андезитовая, графитовая мука. Содержание 5-10%.
• Связующий компонент – полиэфирная смола. Могут также использоваться другие полимерные смолы – фурановая, карбамидформальдегидная, эпоксидная, поливинилацетатная и полиакрилатная дисперсии, ситетические латексы – берется от 5 до 10% от состава.
• Отвердитель (как правило, это метилэтилкетоновый пероксид) – не более 1%.
• Модифицирующие добавки: пластификаторы, окрашивающие пигменты.
• Воск для разделения форм и изделий.
• Внешнее защитное покрытие – гелькоут. Он может быть разного цвета, что повышает декоративность изделий из полимербетона. Также, поверхность изделий может быть отделана прозрачными декоративными присыпками, что позволяет имитировать любой камень.

Из этих компонентов составляется смесь в смесителе, которая отливается в форму – матрицу. Форма может быть изготовлена из самых разных материалов: силикона, стеклопластика, фанеры, ДСП с ламинацей, металла. Такие формы можно использовать многократно.

Характеристики

Благодаря технологии изготовления этого композитного материала, полимербетон получает очень привлекательные эксплуатационные и технические характеристики:

• высокую прочность;
• устойчивость к климатическим, атмосферным, температурным, механическим и иным воздействиям;
• материал не боится влаги, устойчив к биологическим факторам;
• относится к трудновоспламеняемым составам (при очень высоких температурах – частично оплавляется);
• готовые изделия не дают испарений, не имеют запаха и излучений, поэтому могут применяться в отделке интерьеров;
• относительно небольшой вес;
• прочность на растяжение составляет 15 МПа, модуль изгиба в пределах 16-17 тысяч МПа, прочность на сжатие – 9 МПа, на изгиб – 30-40 МПа. По этим показателям полимербетон уступает только стеклофибробетону.

Благодаря этим качествам и достаточно низкой цене производства, а также, возможности придать изделиям имитацию натуральных каменных пород (гранита, мрамора, оникса, лабрадорита), сейчас полимербетон находит широкое применение в различных сферах хозяйства, в основном, в строительстве и отделочных работах.

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.