Te allen tijde hebben wetenschappers experimenten en experimenten uitgevoerd, waarbij mengsels werden onderzocht die natuurlijke en kunstmatige componenten combineren. Zo'n tandem maakte het mogelijk om materialen met hogere prestaties te verkrijgen, omdat elementen van kunstmatige oorsprong alle indicatoren van die componenten die de natuur gaf, verbeterden. Op deze manier verkregen materialen werden composiet of polymeer genoemd. Een daarvan is geopolymeerbeton, het nieuwste milieuvriendelijke en veilige bouwmateriaal. Het voorvoegsel "geo" (in het Grieks - "aarde") is een bevestiging dat het nieuwe materiaal alleen natuurlijke ingrediënten bevat.
Innovatief betonmengsel is niet iets nieuws - het was de mens al in de oudheid bekend: bij de bouw van de piramides in Egypte werd een soortgelijk bouwmateriaal gebruikt. Helaas bleef het exacte recept een mysterie voor de moderne mens, maar dankzij de introductie van de nieuwste technologieën waren wetenschappers in staat om de geschatte samenstelling en technologie te herstellen en bijna hetzelfde analoog te krijgen als geopolymeerbeton in de oudheid. Maar dat is gewoon een feithistorisch en slechts gedeeltelijk van toepassing op moderne constructie.
Beschrijving van de innovatieve oplossing
Een van de belangrijkste eigenschappen van een innovatief betonmengsel is dat het in korte tijd de maximale sterkte bereikt: het duurt slechts een week om volledig uit te harden, terwijl traditionele mortel precies 4 keer langer duurt.
Geopolymeerbeton bestaat, net als Portlandcement, uit verschillende componenten, maar hun samenstelling varieert aanzienlijk. De nieuwe oplossing bestaat voornamelijk uit as- en slakkenafval uit verschillende industrieën. Voorheen werd dergelijk afval helemaal niet gerecycled en vervuilt het alleen het milieu. Natuurlijk zal de productie van innovatieve bouwmaterialen dit probleem niet meteen oplossen, maar as en slakken zullen een belangrijke grondstof worden voor hun productie.
Toepassingsvoordelen
Volgens experts is geopolymeerbeton een product met een grote toekomst: in tegenstelling tot Portlandcement wordt het gebruikt bij de vervaardiging van lichtgewicht constructies. Maar dat is niet alles: in termen van zijn warmtebehoudende eigenschappen is het nieuwe betonmengsel veel beter dan andere bouwmaterialen die worden gebruikt bij de constructie van gebouwen. Een wand van dit geopolymeer van slechts 30 cm dik houdt bijvoorbeeld warmte vast op dezelfde manier als een bakstenen muur, maar dan 1,25 m dik.
Als u een innovatieve bouwmortel gebruikt, kunt u aanzienlijk geld besparen:
- Je kunt gebouwen bouwen met minder bouwmaterialen.
- Dankzij lagethermische geleidbaarheid van geopolymeer bouwmaterialen zal de kosten van ruimteverwarming daarin verlagen.
Belangrijkste kenmerken
Volgens experts is geopolymeerbeton het bouwmateriaal van de toekomst, omdat het uitstekende prestatiekenmerken heeft, zoals:
- Kleine krimp.
- Hoge druksterkte.
- Bestand tegen zuren.
- Lage doorlaatbaarheid. Deze indicator is bijna gelijk aan die van graniet.
- Uitstekende weerstand tegen hoge temperaturen tot +1300°. Wetenschappers voerden een experiment uit: gedurende 120 minuten stelden ze panelen van geopolymeerbeton en Portlandcement bloot aan zeer hoge temperaturen. Daarna bleven de producten uit het innovatieve mengsel volledig intact, terwijl de Portland cementpanelen veel scheuren en schilfers vertoonden.
Maar de meest waardevolle eigenschap van de oplossing die we overwegen, is dat deze een minimum aan broeikasgassen uitstoot.
Als we de structuur van het nieuwe bouwmateriaal vergelijken, lijkt het op die van natuursteen, waardoor het betere eigenschappen heeft dan gewone mortel. Maar het belangrijkste is dat u geopolymeerbeton met uw eigen handen kunt bereiden, omdat het helemaal niet moeilijk is. Het is alleen nodig om de componenten voor te bereiden die nodig zijn voor het werk.
Compositiefunctie
Het recept is vrij eenvoudig en de componenten zijn betaalbaar: vliegas, water, kaliumhydroxide,vloeibaar glas en slakken. Het laatste ingrediënt is nodig om sterkte en duurzaamheid te geven. Maar hij alleen kan afgewerkte producten niet beschermen tegen barsten, die onvermijdelijk zijn tijdens krimp. Dit nadeel elimineert de aanwezigheid van vliegas. Bovendien versterken beide componenten het betonmengsel en is het bestand tegen eventuele negatieve factoren.
Waarom vliegas? Omdat dit onderdeel op zichzelf al hoge technologische en fysieke eigenschappen heeft, helpt het toevoegen ervan aan de samenstelling om de sterkte-eigenschappen van afgewerkte producten te verhogen (tot het niveau van graniet).
Ook wordt een beroep gedaan op de aluminiumsilicaten die in de samenstelling zijn opgenomen om de sterkte van het bouwmateriaal te versterken. Ze, reagerend met alkali, polymeriseren. Als resultaat wordt een solide monoliet gevormd. Het was deze reactie van de componenten die aanleiding gaf tot een andere naam voor het materiaal - het wordt slakken-alkalische betonmix genoemd.
Voorbereiding op het werk
Voordat u aan het werk gaat, moet u het volgende voorbereiden:
- Capaciteiten.
- Gereedschap.
- Overall.
- Respirator.
- Punten.
- Handschoenen.
- Schalen om verhoudingen te regelen.
- Bekisting of vorm waar de afgewerkte mortel zal worden gegoten.
Een belangrijk detail: voor het mengen moet je een spatel nemen die is gemaakt van een materiaal dat niet reageert met alkaliën. Een houten gereedschap is het beste.
Wat belangrijk is: wanneer gemengd, genereren de componenten warmte, dus voor het mengen moet je een container nemen die bestand is tegen verhoogde temperaturen. Als eenhet is noodzakelijk dat de afgewerkte oplossing sneller uithardt, elektrolyten kunnen in de bekisting worden gelegd. In dit geval moeten ze ook van tevoren worden voorbereid.
Kookrecept
Huislieden die besluiten om met hun eigen handen geopolymeerbeton te maken, zijn vooral geïnteresseerd in de exacte samenstelling van het mengsel. Er is geen kant-en-klaar recept op het web, omdat fabrikanten het geheim houden en wetenschappers blijven werken aan het verbeteren van innovatieve bouwmaterialen. Je kunt veel variaties op het recept vinden, maar tegelijkertijd blijft de aanvankelijk voorgestelde hoofdsamenstelling vrijwel ongewijzigd.
Hierna, voor de vervaardiging van 1,0 l geopolymeeroplossing, moet u het volgende voorbereiden:
- 550 g vliegas en dezelfde hoeveelheid slak;
- 110g water;
- 240 g waterglas;
- 180g 45% CON.
Alle componenten zijn in de handel verkrijgbaar en gemakkelijk te vinden. Natuurlijk zullen de kosten van de resulterende producten hoger zijn dan die van analogen van gewoon Portlandcement, maar hun sterkte overtreft veel meer dan betonelementen.
Kooktechnologie
Als u over alle benodigde componenten en gereedschappen beschikt, kunt u zelf geopolymeerbeton maken. De technologie is vrij eenvoudig, maar u hoeft alleen alle aanbevelingen strikt op te volgen:
- Vochtigheid moet laag zijn in de ruimte waar de werkzaamheden worden uitgevoerd, zodat het kaliumhydroxide niet "drijft". Vanwege deze functie wordt het hydroxide meestal alleen uitgepakt voordat het in oplossing wordt gebracht.
- KOH isnogal agressief materiaal, dus je moet ermee werken met beschermende uitrusting - handschoenen en veiligheidsbril.
- Vloeibaar glas wordt ook als hygroscopisch en agressief beschouwd - je moet er niet minder voorzichtig mee zijn.
- Alle kneedwerkzaamheden moeten snel worden gedaan.
Als een betonmixer wordt gebruikt, werk dan in de volgende volgorde:
- Giet in water. Gebruik geen koude vloeistof - deze moet warm zijn.
- Giet in slakken en as.
- Nadat alles goed gemengd is, voeg je polymeren toe.
- Roer opnieuw tot een homogene oplossing is verkregen.
- Giet het mengsel in vormen.
Een belangrijk detail: vliegas is een stof met een nogal twijfelachtige milieureputatie, maar dankzij het gebruik ervan krijgt het betonmengsel een hogere sterkte, die het zeer lang vasthoudt. Daarom kan, als het belangrijk is om een duurzaam materiaal te verkrijgen, ook as worden gebruikt, maar als milieuvriendelijkheid belangrijker is, kan minder as worden opgenomen en kan een deel ervan worden vervangen door cement.
Productafgietsel
Om delen van de gewenste grootte en vorm te produceren, kunt u dezelfde bekisting gebruiken als voor conventioneel Portlandcement. Ze moeten vooraf worden gereinigd en gesmeerd met gebruikte of een andere (zelfs plantaardige) olie. Daarna wordt wapening geïnstalleerd (indien nodig) en pas dan wordt de vorm gevuld met betonmortel. Bij het storten moet erop worden gelet dat er geen holtes in de binnenruimte achterblijven, waardoor geopolymeerbetonplaten kunnentoekomst kraken.
Al binnen een dag zullen de blanco's hard worden: er vormt zich een film op hun oppervlak. De aanwezigheid ervan zal de stevigheid van materialen vergroten en ze zullen hogere belastingen kunnen weerstaan.
Oplossingsopties
Voor liefhebbers van experimenten is dit materiaal een breed veld voor de implementatie van ideeën: bij het maken van een betonmix kun je alle organische stoffen gebruiken. In water oplosbare harsen kunnen dus dienen als samentrekkende componenten. Een andere optie is om in plaats daarvan PVA-harsen te gebruiken, dan zal de emulgator polyvinylalcohol zijn, die in zijn samenstelling zit.
Sommigen gebruiken versnipperd hout bij de vervaardiging ervan. Het wordt geweekt in water en behandeld met een ozonator, waarna het in een betonmixer wordt geplaatst om te worden gecombineerd met andere componenten om te eindigen met geopolymeerbeton. Hoe kan de resulterende oplossing, die de gewenste vorm heeft gekregen, sneller uitharden? Om dit te doen, wordt het in een bekisting met elektroden gegoten, waardoor ze vervolgens 60 minuten worden blootgesteld aan elektrische stroom. Bovendien wordt elektriciteit niet rechtstreeks van het net gehaald, maar door de omvormer geleid. Nadat het verwerkte fragment is uitgehard, wordt de bekisting ervan verwijderd en wordt het volgende element gemaakt.
Aankoop kant en klare mixen
Niet elke consument of meester houdt van experimenteren - velen geven er de voorkeur aan geen bouwbeton te maken, maar kant-en-klaar beton te kopen, vooral omdat er geen problemen zijn bij het vinden van de samenstelling: al meer dan 4 jaar in Ruslandgeopolymeerbeton wordt geproduceerd op basis van kleigrondstoffen uit de Republiek Tatarstan. Fabrikanten bieden verschillende merken aan, waarvan de kosten afhankelijk zijn van het aantal componenten en hun verhoudingen. Je kunt bouwmaterialen kopen in de vorm van droge mengsels waarin geen verharder zit.
Te koop zijn er kant-en-klare composities van zowel Russische als buitenlandse productie. Hun verschillen zijn de kosten en de snelheid van stolling.
Producten van de volgende Russische merken zijn interessant:
- "Stenen Bloem".
- Sebryakovcement.
- "Eurocement-groep".
Van buitenlandse bedrijven zijn de materialen van dergelijke bedrijven populair:
- Duits Heidelberger Cement.
- Spaanse GRUPOSUBDI.
- Franse LAFARGE.
Waardigheid van afgewerkte materialen
Vandaag kunt u kant-en-klare betonplaten van verschillende merken kopen. Ze zijn gemaakt rekening houdend met de volgende indicatoren:
- Waterbestendig - kwaliteiten W 2-W 12.
- Vorstbestendigheid - rangen van F 50 tot F 300.
- Kracht - rangen van M 50 tot M 500.
Bovendien kan in kant-en-klare mengsels - voor gebruiksgemak - het volume van onderdelen van elk type vulmiddel variëren afhankelijk van het gewenste eindresultaat. Cement zit ook in geopolymeerbeton, maar wordt voor een deel vervangen door vliegas. De hoeveelheid moet gelijk zijn aan de som van de delen steenslag, zand en cement.
