Ваше сообщение отправлено. Мы Вам перезвоним!
Вторая индустриализация России

Перезвоните мне!

Закрыть

Геополимерный бетон

  • Array

Геополимерный бетон.

 

Ознакомиться с концепциейНовинки технологийФорумТаблица Менделеева

 

Геополимерный бетон (геополимер) – строительный материал, известный с древних времен. Обладает уникальными характеристиками: высокой прочностью, долговечностью, быстрой схватываемостью, сокращенным временем набора прочности, низкой теплопроводностью и пр.

 

Геополимерный бетон — что это такое? Состав и рецепт

Свойства и преимущества

Перспективы применения геополимерного бетона

Постройки древности из геополимербетона

 

Геополимерный бетон — что это такое? Состав и рецепт:

Геополимерный бетон (геополимер) – строительный материал, известный с древних времен. Обладает высокими прочностными характеристиками, производится из натурального сырья.

Одними из важнейших составляющих геополимерного бетона являются щелочные жидкости, а также наполнители и заполнители. Наиболее подходящими щелочными жидкостями для производства геополимербетона являются щелочи на основе натрия или калия. Заполнители и наполнители обязательно должны содержать в своем химическом составе кремний (Si) и алюминий (Al). Такими материалами могут быть следующие природные компоненты:  глина, кремнезем, летучая зола, рисовая шелуха, а также отходы производства — металлургический шлак и др.

Структура геополимерного бетона напоминает структуру камня. А потому в конструкции такого бетона отсутствует металлическая арматура.

Состав геополимерного бетона отличается от традиционного бетона, основанного на цементном вяжущем. В состав геополимерного бетона входят:

— зольная пыль (зола),

— шлак, глина, кремнезем и пр.,

— жидкое стекло (K2SiO3),

— гидроксид калия или натрия (КОН или NaOH),

— вода.

Точная рецептура изготовления геополимерного бетона со временем утрачена. В настоящее время после проведения серии опытов и экспериментов применяют различные соотношения указанных веществ.

Например,

зольная пыль — 330 гр., шлак – 330 гр., жидкое стекло — 200 гр., гидроксид калия — 90 гр., вода — 55 гр.,

либо

зольная пыль — 750 гр., шлак — 750 гр., жидкое стекло — 250 гр., гидроксид калия — 200 гр., вода — 130 гр.

При смешивании указанных компонентов происходит химическая реакция, в результате которой образуются полимерные двух-трехмерные алюмосиликатные структуры. При синтезе атомы кремния и алюминия образуют прочные разветвленные полимерные цепи -Si-O-Al-O-Si-O-Al-O-, благодаря которым получаемые геополимеры по физико-механическим свойствам сравнимы с горными породами.

Химическая реакция получения геополимерного бетона протекает в три стадии. На первой стадии происходит растворение оксидов кремния и алюминия в щелочной среде — концентрированном растворе NaOH или КOH. На второй — природные компоненты расщепляются на мономеры (атомы, ионы). На третьей — происходит синтез мономеров в полимерные материалы (схватывание и уплотнение геополимербетона).

Свойства геополимеров, их структура и области применения зависят от соотношения Si/Al в исходном сырье. Чем больше это соотношение, тем более прочностными характеристиками и другими уникальными свойствами обладает геополимер.  При соотношении 1 получаются обыкновенный кирпич, керамика и пр. При большем соотношении Si/Al получаются материалы для изготовления огнестойких и стойких к воздействию высоких температур материалов.

Не так давно проведены испытания применения геополимерного бетона при печати на мобильном 3d строительном принтере.

 

Свойства и преимущества геополимерного бетона:

— высокая прочность на сжатие (соответствует бетону марки М500 и более) и растяжение, которая со временем только повышается. Прочность геополимерного бетона сравнима с прочностью гранита,

 геополимерный бетон позволяет строить многоэтажные здания,

— удобоукладываемость,

малая усадка, что не требует достаточно длительного времени для отвердения конструкции, не вызывает напряжение и не приводит к трещинам,

— морозостойкость,

устойчивость к неоднократным циклам заморозки и разморозки,

— устойчивость к перепадам температуры,

долговечность,

— химическая стойкость к кислотам и агрессивным жидкостям,

огнеупорность. Выдерживает нагрев до 1300 oC без потери прочностных характеристики,

— экологическая чистота производства. Производится из экологически чистых материалов,

 геополимерный бетон безопасен для человека и окружающей среды,

— быстрая схватываемость и сокращенное время набора прочности по сравнению с традиционным бетоном на основе цементного вяжущего — в 3 раза. Время набора максимальной прочности 7-10 дней вместо 28 дней, время набора достаточной прочности 2 дня вместо 7-10 дней,

высокая антикоррозийная стойкость,

— низкая теплопроводность. Стена из геополимербетона толщиной 30 см. заменяет стену из традиционного бетона на цементном вяжущем толщиной 1,25 м.

 

Перспективы применения геополимерного бетона:

С каждым днем возрастает потребность в строительных материалах и прежде всего в бетоне, основным ингредиентом которого является обыкновенный портландцемент.

В настоящее время только производство цемента на территории Российской Федерации составляет более 68 млн. тонн в год, а бетонных изделий — 30 млрд. м 3 в год.

Вместе с тем производство цемента отрицательно влияет на окружающую среду, способствует выбросам парниковых газов в атмосферу. Данный факт признается многочисленными экспертами и экологическими организациями.

В тоже время имеет место огромное количество промышленных отходов с присущими цементными свойствами. В первую очередь это касается отходов энергетической отрасли, в особенности, низкокальциевых зол-уноса, отходов металлургии – металлургического шлака. Данные материалы являются исходными компонентами геополимерных бетонов.

Сегодня в России уже накоплены сотни миллионов тонн указанных материалов (золы-уноса, металлургического шлака и пр.) в качестве отходов, которые имеют тенденцию к увеличению.

Применение геополимеров позволит в ближайшем будущем частично, а в среднесрочном периоде — полностью отказаться от цемента, тем самым сокращая отходы промышленности и снижая вредное воздействие на окружающую среду.

 

Постройки древности из геополимерного бетона:

В древности технология геополимерного бетона использовалась широко. Это пирамиды Древнего Египта, древний город Мачу-Пикчу, мегалитические постройки в Перу и пр. В дореволюционной России по ней изготовлены колонны в храмах и дворцах г. Санкт-Петербурга и пр. Однако с открытием и применением портландцемента технология получения геополимеров (точный состав и рецептура) была утрачена и забыта.

Исходя из того, что встречающиеся в каждой местности природные материалы — исходные компоненты геополимербетона имели свое уникальное соотношение и состав Si и Al, то и точный состав и рецептура приготовления геополимербетона также были уникальными для каждого народа, местности и эпохи.

 



Ознакомиться с концепциейНовинки технологийФорумТаблица Менделеева



карта сайта

[related_]

геополимерный бетон своими руками в домашних условиях рецепт разработанный в россии технология древности состав купить википедия из глины крамола цена джозефа давидовича
геополимерный бетон купить в москве на основе известняка 1071

Еще технологии:

comments powered by HyperComments