Эластичный бетон: характеристики и виды

Самовосстанавливающийся бетон (самозалечивающийся эластичный, гибкий)

Самовосстанавливающийся бетон – это общее название разных современных разработок и инновационных решений, призванных изменить структуру материала и сделать его способным к восстановлению, стойкости к различным воздействиям. Ввиду того, что бетон сегодня является одним из наиболее востребованных и популярных материалов в ремонтно-строительной сфере, поиск новых методов производства актуален как никогда.

Каждый год в мире производят до 10 миллиардов тонн бетонного раствора. Несмотря на некоторые недостатки, заменить бетон материалом с такими же преимуществами и техническими характеристиками пока невозможно. Поэтому ученые всего мира постоянно проводят исследования и эксперименты в попытках нивелировать такие минусы бетона, как усадка, вероятность распространения трещин и деформаций, нестойкость ко внешним воздействиям и т.д.

Основное направление современных разработок – поиск самозалечивающегося, гибкого бетона, который будет эффективно противостоять деформациям и сможет восстанавливаться при любых воздействиях.

Виды самовосстанавливающихся бетонов

Современные производители предлагают большой выбор бетонных смесей, но самовосстанавливающиеся растворы пока еще находятся в стадии разработки и активно в строительстве не применяются. Существует несколько видов бетонов, созданных в разных точках мира, которые имеют все шансы стать популярными и частоприменимыми в будущем.

Какие виды самовосстанавливающихся бетонов бывают:

  1. Полимерные заплатки – это специальное покрытие на бетонные монолиты, которое состоит из полимерных капсул. Разработка ученых из Южной Кореи (университет Юнсэй). Принцип работы материала: поверхность бетонного монолита покрывают веществом с микрокапсулами с полимером, а когда появляются трещины, капсулы раскрываются и углубления заполняются жидкими полимерами, под ультрафиолетом полимер застывает и полностью восстанавливает прочность бетона. Работы еще идут, результаты впечатляют, но полимерное покрытие сохраняет целостность в течение всего одного года.
  2. Бактерии-реставраторы – это самозалечивающийся эластичный бетон, созданный учеными из Нидерландов (Хенк Йонкерс и Эрик Шланген). Работают бактерии рода Bacillus, принцип таков: в бетон добавили гранулы биоразлагающегося пластика с лактатом кальция и спорами бактерий (которые едят его). Споры много лет сохраняют жизнеспособность, не меняют свойства бетона (пока в гранулах), когда появляются трещины, поступающая влага растворяет гранулы, оказывается внутри, бактерии просыпаются, кушают лактат кальция и выделяют кальцит (известняк), который заполняет пустоты, скрепляя края трещин. В условиях лаборатории бактерии успешно заживляли трещины до 0.5 миллиметров, дальше будут испытывать в реальных условиях и искать методы понижения стоимости материала (в среднем он стоит на 50% больше, чем обычный цемент).
  3. Гибкий бетон ConFlexPave – создан в Сингапуре, демонстрирует прочность на уровне стальной арматуры и гибкость в 2 раза выше обычного материала. Эластичный бетон в составе имеет полимерное микроволокно, которое придает гибкость монолиту и усиливает адгезию его с покрываемой поверхностью. Композитный материал прочнее и легче, что особенно актуально в дорожном строительстве, возведении высоток. Первые типы гибких бетонов получили несколько десятилетий тому, они работают на скольжении материалов (в то время, как обычная смесь предполагает твердение компонентов и потерю эластичности), в связи с чем способствующие разрушениям деформации отсутствуют. Но стоит материал в 3 раза выше обычного.

Подробнее о бетонных инновациях

Разработки и работы по созданию гибкого бетона, способного к самовосстановлению, ведутся давно. Так, на базе Бингемтонского университета (штат Нью-Йорк) с помощью ученых университета Рутгерса была создана новая смесь – ее назвали самовосстанавливающимся бетоном. Материал еще известен как грибковый бетон и у него есть потенциал исключить проблемы появления на бетонном монолите трещин.

Ученые выявили интересный момент: взяв гриб Trichoderma reesei, вмешали его в традиционную цементную смесь, потом залили конструкцию и искусственно создали трещины. При обнаружении первой трещины грибок (до того спящий) активизировался. По мере того, как в трещины попадали кислород и вода, споры грибов росли и создавали карбонат кальция, заполняющий и скрепляющий трещины.

Дальнейшие погружения в раствор

Другая группа ученых из Университета Кардиффа (Уэльс) тестировала 3 технологии исцеления бетона: полимерную память формы, использование бактерий и целебных агентов через микрокапсулы, закачку органических/неорганических материалов в структуру материала.

В Британской Колумбии ученые университета «Виктории» (факультета гражданского строительства) объявили про запуск различных экспериментов с волокнами (древесная целлюлоза, зольная пыль). Они могут помочь создать уникальную формулу бетона, способного к самовосстановлению.

В Канаде же создали экологически чистый композит на базе пластично-цементной смеси. Данный строительный материал армирован полимерными волокнами и в ходе испытаний выяснилось, что такой раствор способен выдерживать толчки землетрясения мощностью до 9 баллов по шкале Рихтера.

От современных исследований к древнему Риму

Идея бетона и самого цемента римлянами была не придумана, а заимствована у древних греков. Так, есть пример хорошо сохранившегося водопроводного резервуара в греческом городе Мегара – его конструкции были обмазаны чем-то похожим на цемент. И если изучить этот цемент, можно отыскать особый компонент, который придает крепость и прочность древнеримским зданиям.

Состав греческого цемента включал вулканический пепел – сегодня он называется «пуццолан». Тогда его добывали у холмов города Путеолы (сегодня Поццуоли) возле Везувия, от чего и произошло название вещества. Бетон с вулканическим пеплом в Древнем Риме начали применять со 2 в. до н.э. В смеси вводили пуццолан, известь, пемзу, вулканический туф, камни, песок.

Инновация профессора Ричарда Римана

Профессор Ричард Риман умудрился создать легкий и экологически чистый бетон, которому присущи свойства гидротермального жидкофазного уплотнения. Профессор утверждает, что он смог понизить углеродный след цемента/бетона до 70%, а в итоге даже не исключено поглощение углекислого газа. Но эта технология, как и все современные разработки, требует тщательного изучения, доработки, получения достоверных результатов проверок и т.д.

Секреты древнеримских технологий

Американские ученые несколько лет тому исследовали древнеримский оpus caementum, сравнивали с составом современного материала и отыскали причину крепости и прочности. В пуццолане содержится большой объем силиката алюминия (в современном бетоне его нет), который при замешивании с морской водой дает горячую химическую реакцию, в ходе которой в структуре раствора появляется минерал алюминий-тоберморит, он и отвечает за повышенную прочность.

Особенно актуально изучение этого химического процесса в морских строениях. Так, созданная по римским технологиям гавань Ирода Великого (Кесария, 1 в. до н.э., включает порт и комплекс защитных сооружений) две тысячи лет омывается постоянно морскими волнами, уходя частично под воду. И реакция с образованием Al-тоберморита в монолите постепенно идет годами, сотнями лет (возможно, и сегодня). Бетон портовых сооружений становится более прочным с каждым днем и неизвестно, сколько еще может простоять в будущем.

Римские строители применяли бетон в разных вариантах, они же стандартизировали состав смеси: нормировали технологии, изучили химический состав, соблюдали нормативы. И прочность бетонного монолита в зданиях, что построены сегодня, рассчитана на 100-120 лет максимум, а римские сооружения стоят уже 2000 лет и переживут еще и современные конструкции.

Эластобетон – все, что необходимо знать о данной группе добавок

Очень часто встречается ситуация, когда необходимо получить высокую прочность бетонных покрытий, при этом слой должен быть небольшим. Как показала практика, самым простым способом является использование добавки эластобетон – работать с ней очень просто, при этом стоимость проекта возрастает незначительно. В зависимости от того, какие свойства должна приобрести поверхность, используются различные варианты, которые мы и рассмотрим в данной статье.

На фото – эластобетон, который применяется не только для укрепления. С его помощью можно сделать отличное финишное покрытие

Основные достоинства рассматриваемого варианта

Рассмотрим, чем обусловлена широкая популярность добавок.

Основными факторами можно назвать следующие:

  • Благодаря ему легко уменьшитьтолщину бетонной стяжки, что в некоторых случаях является основополагающим фактором. Кроме того, расходуется меньше материалов, упрощается рабочий процесс и снижается нагрузка на конструкции зданий.
  • В отличие от аналогичных вариантов добавление компонента позволяет добиться прочности материала по всей его толщине, а не только в верхнем слое в 3-5 миллиметров. Благодаря этому достигается высочайшая надежность покрытия – оно способно успешно противостоять самым высоким нагрузкам и деформационным воздействиям.
  • Поверхность после застывания обладает очень высокой износостойкостью и способна выдержать даже большой поток посетителей.
  • Усадка раствора уменьшается на 60-70%, что позволяет уменьшить количество швов на поверхности и увеличить эстетическую привлекательность напольных покрытий.
  • Основание после высыхания может использоваться как для нанесения полимерных покрытий или различного рода пропиток, так и как полноценный пол. В этом случае в процессе работы следует особенно тщательно разглаживать и затирать плоскость. Сам процесс практически ничем не отличается от обычного топпинга.
Читайте также:  Гипсовый декоративный камень для внутренней отделки: преимущества, недостатки, самостоятельное изготовление, монтаж

Такой пол выглядит привлекательно и без дополнительной обработки

  • При необходимости окрашивания пигмент равномерно распределяется по всему объему, что позволяет не беспокоиться о том, что при повреждении поверхности на ней останутся царапины.
  • Эластобетон позволяет проводить работы при температуре окружающего воздуха до -5 градусов без опасности замерзания раствора.
  • Срок ввода в эксплуатацию объекта сокращается в 3-4 раза, что позволяет проводить работы максимально оперативно. Теперь не нужно ждать целый месяц набора эксплуатационной прочности.

Важно!
Кроме всех вышеперечисленных достоинств стоит отметить, что поверхность становится гораздо более устойчивой к влаге, при том, что она паропроницаема, а это позволяет уходить влаге из основания, и антистатична, что обеспечивает ей меньшее загрязнение.

С добавлением материала стяжка при толщине всего в 4 см обеспечивает высочайшую надежность – керамика на таком основании лежит отлично

Типы добавок и их достоинства

Стоит отметить, что существует три вида модифицирующих добавок (в народе их часто называют «эластичный бетон»), каждая из них обозначается буквой, поэтому разобраться в их особенностях не составит никакого труда.

Тип А

Эластобетон А используется для повышения прочностных характеристик бетонного материала и улучшения целого ряда свойств:

ПрочностьВ сравнении с обычным бетоном характеристики повышаются на 70-110%
Ударное сопротивлениеПовышается в 2-3 раза
ВодонепроницаемостьПоверхность практически не впитывает воду
МорозостойкостьРаботы можно проводить при температуре до -5 градусов
Сроки набора прочности8 суток (при обычном периоде в 28 суток)

Благодаря использованию добавки можно уменьшить толщину слоя до 4 см и исключить такой дорогостоящий и трудоемкий процесс как армирование. При проведении работ своими руками процесс проходит гораздо быстрее, так как не требуется поверхностная обработка (топпинг) для увеличения прочности.

Лучше всего выравнивать поверхность специальным устройством, которое можно взять напрокат

Применение данного варианта очень удобно в силу следующих причин:

  • Не нужно проводить поверхностную обработку.
  • Отделку можно проводить различными способами: заглаживание, шлифовка, полировка, использование различных лаков и пропиток.

Совет!
Для обеспыливания поверхности лучше всего подходит специальная пропитка на полимерной основе (силер).

Тип Б

Эластобетон Б отличается непревзойденными показателями надежности и практичности:

  • Показатели прочности в зависимости от типа используемого наполнителя могут составлять от М600 до М1200, что позволяет использовать такие полы в промышленности и машиностроении.

Покрытия в промышленных помещениях должны отвечать самым высоким требованиям надежности

  • Применять добавку очень легко, сама инструкция достаточно простая – на 100 кг цемента необходимо 20 литров раствора и тщательное перемешивание.
  • Цена проекта снижается за счет того, что минимальный слой составляет всего 15 мм, при умеренных нагрузках – 20 мм, при больших нагрузках – 30 мм.
  • Пол можно эксплуатировать уже через 5-6 дней.

Тип В

Эластобетон В обладает целым рядом свойств, которые делают его практически уникальным:

  • Минимальная толщина покрытия составляет всего 4 мм, рекомендуемая – от 5 до 8 мм, если поверхность подвергается значительным нагрузкам, то слой должен составлять от 8 до 15 мм.
  • Получаемая прочность варьируется в пределах М400-М500.
  • Работы проводить крайне просто, раствор приготавливается на месте и размешивается строительным миксером.
  • Высочайшая износостойкость позволяет использовать покрытия данного типа в административных зданиях, торговых центрах и других местах с высокой проходимостью.
  • Можно использовать как внутри, так и снаружи помещений.

Даже тонкий слой обеспечивает отличную прочность

Вывод

Если вам нужно прочное покрытие, которое можно сделать самостоятельно, то эластобетон станет отличным решением. Видео в этой статье подробнее осветит некоторые особенности работы с добавками.

САМОЗАЛЕЧИВАЮЩИЙСЯ ЭЛАСТИЧНЫЙ БЕТОН

студент факультета строительства и архитектуры Вятский государственный университет,

студент факультета строительства и архитектуры Вятский государственный университет,

старший преподаватель кафедры строительного производства Вятский государственный университет,

Аннотация. Цель данной статьи – рассмотреть новый тип бетона: состав, область применения, преимущества, недостатки.

Ключевые слова: бетон, восстановление бактериями, трещины в бетоне.

Бетон – это искусственный каменный строительный материал, состоящий из вяжущего вещества, крупных и мелких заполнителей, воды. Известно, что бетон использовался более 4000 лет назад. В средние века рецепт цемента был утерян, но в начале 19 века начали проводиться опыты по получению «нового» вяжущего материала для производства бетона. Первым, кому удалось заново открыть рецепт цемента, стал британец Джозеф Аспдин. В 1824 году при температуре около 1500С он получил мелко размолотый материал, который используется в качестве связующего в бетонах и растворах, назвали «портландцемент».

Через некоторое время люди столкнулись с проблемой слабости бетона к растяжению и изгибу. К началу 20-го века произошёл мощный толчок в строительстве. Путём экспериментов получили железобетон, где нагрузки на растяжение воспринимала на себя арматура из стали. Небоскрёбы, дамбы, гидроэлектростанции и другие сложные конструкции – всё это стало доступно.

Бетон считается очень прочным материалом и с течением времени становится только более твёрдым, но он не застрахован от появления трещин и микротрещин. В свою очередь, из-за трещин в материал попадает влага, которая приводит к нежелательным последствиям, таким как:

1. Снижение прочности из-за водной эрозии.

2. Повреждение армирующих элементов за счёт коррозии.

3. Распространение зловредных микроорганизмов.

4. Нарушение герметичности конструкций.

5. Лавинообразное падение характеристик бетонной конструкции.

Если заметить данные разрушения на начальном этапе, то процесс можно остановить, но для этого требуются большие трудовые и денежные затраты. Предугадать такие изменения крайне сложно, иногда, даже невозможно.

Но голландский учёный Хенк Джонкерс нашёл решение данной проблемы и подарил бетону «вечную жизнь», благодаря функции самовосстановления.

Всё самое логичное и упорядоченное человек всегда искал в природе. Так и поступил Хенк Джонкерс. Он взял за основу чудесное свойство регенерации костей человека, в котором большую роль играет кальций, также помимо перечисленного свойства, придающий прочность и пластичность скелету человека. В состав самовосстанавливающегося бетона, как раз и входят бактерии Bacillus pseudofirmus и Sporosarcina pasteurii, которые способны выжить в щелочной среде, такой как бетон, без дополнительных питательных веществ, а при взаимодействии с водой вступают в реакцию, тем самым способствуя образованию карбоната кальция, содержащего 40 % кальция. При действии влаги на данные бактерии, они выделяют известковое вещество, играющее роль некоторого «пластыря» для бетона (рисунок 1).

Рисунок 1.

Появилась замечательная идея, но был ряд вопросов, таких как: питание микроорганизмов и контроль их численности, которые и пришлось решить учёным.

Сначала первую проблему хотели решить при помощи ввода в состав бетона сахарного раствора, но это только ухудшило параметры бетона. В итоге была найдена альтернатива, и в качестве источника питания выступил лактат кальция, который на свойства бетона не влиял, либо это влияние было минимально.

Вторую проблему решили при помощи ввода бактерий в спящее состояние, в котором они могут пребывать до 200 лет при соответствующих условиях.

В итоге в общем виде идея приобрела реальные очертания: лактат кальция помещают в капсулы из биоразлагаемого пластика, размером от 2 до 4 мм, капсулы помещают в бетонный раствор с добавлением любых химически активных веществ, и при образовании трещин и соответствующем проникновении воды, они активизируются и потребляя пищевой ресурс выделяют известняк, тем самым залечивая «рану» в теле бетона (Рисунок 2).

Рисунок 2.

Что интересно, данные бактерии не несут вред и опасность для человека, даже если они попадут в организм, то будут совершенно безвредны.

Ещё одним значительным свойством данного бетона является большая устойчивость при изгибе, по сравнению с обычным бетоном. После снятия нагрузки на его поверхность, бетон сразу начинает процесс самовосстановления (Рисунок 3)

Рисунок 3.

Данная технология самовосстанавливающегося бетона находится в тестовом режиме. Учёные пытаются довести разработку до совершенства и снизить цену на материал будущего, так как сейчас 1 м³ обычного бетона стоит в 3 раза дешевле инкапсулированного бактериями бетона. И это пока что единственный минус данного бетона, который Хенк Джонкерс и его команда пытается свести к минимуму и сделать свою разработку в два раза дешевле. Естественно цена самозалечивающегося бетона будет выше цены обычного, но эта разница окупится за долговечный эксплуатационный период бетонных сооружений без дополнительного вмешательства человека.

Читайте также:  Морозостойкий керамогранит: характеристики, состав, преимущества, размеры, гидроизоляция и укладка

В будущем этот бетон планируется использовать при строительстве сложных, ответственных конструкций, например, мостов.

Эластичный бетон, который может самовосстанавливаться

Бетон, воспринимаемый нами как образец надежности и долговечности, на самом деле достаточно хрупкий материал. В процессе эксплуатации он быстро теряет свои качества и легко разрушается под воздействием внешних факторов. Ученые постоянно работают над совершенствованием этого стройматериала, стремясь найти баланс между его прочностью и пластичностью.

Эластичный бетон и его преимущества

Традиционный бетонный раствор состоит из воды, цемента, гравия и песка. Смесь этих компонентов дает твердый, тяжелый, но совершенно не гибкий материал. Под большим давлением на его поверхности образуются микротрещины, приводящие впоследствии к разрушению всей конструкции.

Эластобетон, по сравнению с обычными бетонными смесями, гораздо более легкий и пластичный. Он не ломается под большими нагрузками, не крошится, в нем не появляется трещин и пустот. Влияние высоких нагрузок заставляет такой бетон прогибаться, сохраняя целостность структуры.

Повышенная эластичность обеспечивается за счет особых полимерных добавок, содержащихся в составе. Они не только поддерживают гибкие свойства материала, но и улучшают адгезию между веществами и армирующими элементами конструкции.

Добавки позволяют увеличить срок эксплуатации бетонных изделий, улучшить показатели их прочности, снизить влагопроницаемость.

Спецдобавки в составе бетона

Существует несколько видов модификаторов, улучшающих характеристики бетонных смесей, а именно:

  1. Пластификаторы — увеличивают упругость и прочность бетонных покрытий. Уменьшают массу раствора, сокращая нагрузку на опоры. Показатели водонепроницаемости тоже улучшаются.
  2. Противоморозные добавки — сокращают сроки отвердевания бетона, исключая его промерзание при низких температурах. Лишняя жидкость благодаря этим добавкам не замерзает, разрушая плиты, а испаряется.
  3. Замедлители — сокращают период схватывания раствора, актуальны при длительной транспортировке.
  4. Ускорители — наоборот, ускоряют гидратацию цемента и положительно влияют на прочность бетонных блоков.

Комплексное использование модифицирующих компонентов упрощает и сокращает сроки проведения строительных работ.

Гибкий бетон от сингапурских ученых

Исследователи Наньянского технического университета в лабораторных условиях создали инновационный строительный материал. Ими был разработан и протестирован улучшенный вариант бетонной смеси, получившей название ConFlexPave. Свое изобретение они планируют применять для укладки сборных дорожных покрытий.

Новый материал по степени прочности не уступает изделиям из металла, а его эластичность в два раза выше, чем у стандартных цементных растворов.

Основные преимущества ConFlexPave:

  • уменьшенная нагрузка на основание за счет небольшой массы плит;
  • экономия рабочей силы и времени на проведение строительных работ;
  • недорогое техобслуживание;
  • высокая износоустойчивость;
  • повышенная гибкость;
  • хорошая устойчивость к скольжению;
  • отказ от громоздкой арматуры.

Разработчики сделали инновационное открытие в ходе изучения взаимодействия веществ на микроскопическом уровне. В состав ConFlexPave они включили полимерное микроволокно и особый твердый минерал.

Содержание в смеси специальных синтетических компонентов позволяет бетону гнуться под воздействием большого давления. Тончайшие волокна равномерно распределяют нагрузку по всей плите, а твердые составляющие создают шероховатый антискользящий рельеф покрытия. Это минимизирует риск заноса транспортного средства и обеспечивает безопасность участников дорожного движения.

Самозалечивающийся бетон

Еще одно инновационное открытие, на этот раз от ученых из Нидерландов — бетон, способный самостоятельно себя «залечивать». Материал содержит бактерии, способные длительное время выживать в щелочной среде, даже при нехватке кислорода и воды. Их питательным веществом выступает лактат кальция, минимально влияющий на ключевые свойства бетона.

Основная идея заключается в том, что капсулы с бактериями, находящимися в состоянии анабиоза, помещаются в бетонный раствор. Когда на поверхности образуется трещина и в нее не проникает влага, микроорганизмы активируются и запускается процесс выработки известкового вещества. Известь скрепляет образовавшиеся повреждения, восстанавливая первоначальную структуру эластичного бетона.

Оба проекта пока находятся в тестовом режиме. Но разработчики уверены, что в ближайшем будущем эластичный бетон станет основным материалом для строительства мостов, дорог, сейсмоустойчивых монолитных сооружений.

Его единственный недостаток — более высокая стоимость по сравнению с обычными цементными растворами. Однако этот минус нельзя назвать существенным, учитывая, что долговечность эксплуатации материала неоднократно покроет разницу в цене.

Эластобетон: виды, производство и применение гибкого бетона

Применение полимеров и модификационных добавок в исследованиях свойств и процессов твердения бетонов привели к созданию новых видов строительного материала.

Виды гибкого (эластичного) бетона

Гибкий бетон – смесь цемента, воды, заполнителя и полимерных волокон, которая в результате твердения дает искусственный материал, способный выдерживать изгибающие напряжения. По характеристикам прочности сопоставим со стальными материалами. Композит в несколько раз превышает показатели гибкости обычных цементных конструкций [1]. Этот бетон нашел применение в сейсмостойком строительстве, изготовлении конструкций со сложными архитектурными решениями, в строительстве мостов. Основные страны-производители гибкого бетона ConFlexPave – Япония и США.

Самозалечивающийся эластичный бетон – прочный полимерцементный бетон, в качестве добавки содержащий законсервированный вид бактерий. При повреждении конструкции бактерии активизируются под воздействием влаги. В результате взаимодействия с бетоном воды и атмосферного углекислого газа, в трещинах образуется карбонат кальция. Заделанные таким путем дефекты восстанавливают целостность конструкции, и при дальнейшей эксплуатации залеченные участки имеют первоначальную прочность. Автором изобретения является ученый из Нидерландов – Хенк Джонкерс [2].

Ввиду высокой стоимости, в настоящее время массового производства этого бетона нет. Но изобретатель продолжает исследовательскую работу по улучшению характеристик бетона и снижению цены его производства.

Прозрачный бетон – смесь бетона с кварцевыми оптоволоконными нитями. Такой бетон имеет эффект оптической проницаемости. Нити в составе бетона придают материалу повышенную прочность на сжатие и изгиб.

В отличие от двух предыдущих, прозрачный бетон выпускается в России. В основном применяется как декоративный отделочный материал для оформления стен, перегородок, лестничных маршей, столешниц. Выпускается под марками LintraCon, Illumicon.

Благодаря армированию стекловолокном материал имеет улучшенные характеристики по сравнению с обычным бетоном. Помимо повышенной прочности, водостойкости и хороших звукоизоляционных качеств, прост в изготовлении. Такой бетон можно сделать самостоятельно.

Как приготовить гибкий бетон самостоятельно

Процесс представляет собой послойную укладку компонентов раствора и оптоволоконных нитей с обработкой поверхности изделия после застывания бетонной смеси. Для приготовления прозрачного изделия потребуются следующие компоненты:

  • портландцемент марки не меньше М300;
  • заполнитель (кварцевый песок, крошка мрамора или гранита) крупность фракции 2-3 мм;
  • оптоволокно сечением 0,25-05 мм;
  • пластификаторы, замедлители твердения.

Смесь готовится в объемном соотношении: 1 часть цемента, три части заполнителя, 0,5 части воды. Пластификаторы – по указанию инструкции изготовителя.

Для достижения высокого качества компоненты перемешиваются до полной однородности состава. Приготовленная смесь должна быть подвижной, но не расслаиваться. Чтобы не снизить качественные характеристики бетона, количество вводимого оптоволокна не должно превышать 5% от общего объема.

  1. В готовую опалубку заливаем тонкий слой жидкой бетонной смеси, в которую строго в одном направлении укладываем слой оптоволокна.
  2. После схватывания снова заливаем тонкий слой смеси и укладываем оптоволокно. Из-за того, что уплотнение смеси делать нельзя, чтобы не повредить оптоволокно, обязательно применение пластификатора для подвижности смеси.
  3. Дальнейший процесс представляет собой послойную укладку компонентов раствора и оптоволоконных нитей до достижения необходимых габаритов изделия.
  4. После полного схватывания раствора опалубку можно снимать.

В среднем, набор механической прочности при нормальных условиях составит 7 суток. Затем можно приступать к обработке поверхности изделия. Поверхность полируют перпендикулярно сечению проложенных волокон. Для того чтобы свет, попадая на торец проводника, отражался, и, многократно преломляясь на изгибах, выходил через другой конец волокна.

Характеристики эластичного бетона

Улучшения характеристик бетона можно добиться введением в бетонные смеси модификационных веществ. В России разработана и применяется для улучшения качественных характеристик бетона добавка «Эластобетон».

Ее использование сертифицировано ГОСТ ISO 9001-2011 (ISO 9001:2008) [3].

Эта модификационная добавка служит для придания бетонам эластичных свойств, а также для получения требуемых характеристик: увеличения прочности, морозостойкости, ускорение набора прочности, самовыравнивания бетонных поверхностей.

  • Возможность уменьшения толщины бетонной стяжки, что экономит расход материалов и уменьшает вес бетонного покрытия.
  • Добавление компонента увеличивает прочность материала к деформационному воздействию, повышает износостойкость поверхности покрытия.
  • При вводе морозостойкой добавки эластобетон можно укладывать при отрицательных температурах до –5 градусов без опасности потери качеств из-за замерзания смеси.

Общие достоинства и недостатки гибких бетонов

  • прочнее и долговечнее обычных бетонов;
  • имеет способность самовосстановления;
  • гнется как металл;
  • высокая устойчивость к растрескиванию.
  • высокая себестоимость;
  • может иметь меньшую прочность на сжатие, чем обычный бетон;
  • качество композита зависит от используемых материалов и условий их изготовления.
Читайте также:  Магнезитовые плиты (СМЛ) – лучший отделочный материал

Области применения

Применяются добавки при изготовлении бетонных и мозаичных полов объектов, подверженных различным механическим нагрузкам: склады и цеха, магазины, гаражные комплексы.

Производитель эластобетона: какую добавку купить

Продукция компании FLEX®CRETE

Под торговой маркой «Элакор» производится три вида добавок: Эластобетон-A, Эластобетон-B, Эластобетон-C.

Назначение добавки Эластобетон-A:

  • устройство бетонных стяжек толщиной от 40 мм;
  • повышение марочной прочности бетона;
  • повышение прочности бетонных полов;
  • уменьшение времени ввода в эксплуатацию бетонной конструкции до 7 дней.

Цена от 100 руб. за кг.

Назначение Эластобетона-B:

  • выполнение полимерцементных стяжек повышенной прочности толщиной от 15 мм;
  • обеспечение бетонным стяжкам необходимых эксплуатационных свойств;
  • уменьшение времени ввода в эксплуатацию бетонной конструкции до 5 дней.

Цена от 140 руб. за кг.

Назначение Эластобетона-C:

  • применение для устройства мозаичных полов;
  • позволяет приобрести бетону эксплуатационные свойства финишного покрытия;
  • устройство тонких стяжек высокой прочности толщиной от 8 мм;
  • уменьшает время ввода в эксплуатацию до 5-6 дней.

Цена от 180 руб. за кг.

Пластификаторы для бетона

Требования к строительным материалам растут с каждым днем. На сегодняшний день каждая строительная фирма применяет различные специальные добавки для цементных смесей с целью улучшения или изменения исходных свойств. С их помощью удовлетворяется необходимость выполнять строительные работы быстро, качественно и в любых условиях окружающей среды. Одним из таких ценных продуктов является пластификатор для бетона.

Определение

Пластификаторы для бетона – это материалы на основе полимерных веществ для сухих и жидких бетонных смесей. Цель применения – получения кладочного раствора с необходимыми свойствами текучести, пластичности, эластичности, влагопоглощения. При этом модификаторы должны быть совместимы с полимерным составом бетона, не иметь запаха, обладать низкой летучестью и устойчивостью к растворителям.

Назначение

Пластификатор применяют с целью решения нескольких задач. Они регулируют текучесть и подвижность бетона, что позволяет при заливке избежать пустот и получить монолитную конструкцию. Специальные добавки повышают свойство адгезии бетонных смесей с металлической арматурой и между компонентами бетона. Пластификаторами сокращаются размеры пор в бетоне, что позволяет повысить долговечность, прочность и водопроницаемость застывшего состава.

Пластифицирующими добавками увеличивается порог замерзания воды в бетонном растворе. В этом случае они действуют как антифриз, не позволяя разрушиться бетону в условиях резкого колебания температур. Пластификатором регулируется скорость замерзания. С его помощью бетон быстро застывает даже при низких температурах. Это позволяет увеличить сроки выполнения заливочных работ.

Главным условием к применению пластификаторов является конечная цель использования бетонной смеси. Это определяет тип продукта.

Свойства

Модификаторы наделены разными свойствами, которые позволяют придать бетону необходимых характеристик. Их следует добавлять для инициирования определенных процессов в кладочном веществе после заливки. Свойство гигроскопичности позволяет отрегулировать содержание воды в бетонном растворе, придать пластичности и сократить расход жидкости при приготовлении.

Добавление пластификатора увеличивает время работы с бетоном за счет предотвращения расслаивания смеси. Специальная добавка добавляется для препятствия растрескиванию бетона после застывания и улучшения адгезионных свойств поверхностей. Пластификаторами можно улучшить текучесть бетона, что позволит принять ему разнообразные формы. Это достигается за счет повышения мягкости и эластичности.

В зависимости от свойств и характера действия пластифицирующие смеси делятся на шесть видов:

  1. Противоморозные, увеличивающие морозостойкость смеси. Это позволяет работать при температуре до -25°C без потери ценных свойств кладочной смеси и конечного продукта. С помощью этой категории избыток влаги в процессе созревания раствора испаряется даже в условиях низких температур.
  2. Воздухововлекающие, повышающие стойкость бетонов к низким температурам. Они вызывают химическую реакцию, в результате которой выделяются пузырьки воздуха. Они равномерно распределяются по всему объему, а в условиях низких температур компенсируют нагрузку при замерзании поглощенной смесью воды. То есть при расширении кладка не разрывается, а происходит заполнение воздушных пустот. Однако применять такие добавки следует осторожно, чтобы не уменьшить прочностные характеристики готовой конструкции. Выбор воздухововлекателя зависит от наполнителя. Его стоит применять, если в составе присутствуют щебень или гравий.
  3. Влияющие на отвердевание добавки вводятся для ускорения или замедления процесса схватывания.
  4. Замедлители применяются для уменьшения времени отвердения. Это необходимо при транспортировке готовых смесей или при длительной подготовке технологического процесса. Например, высокая марка бетона отвердевает быстро, поэтому перевозка такого раствора может вызвать некоторые трудности. Решить это можно только введением замедлителя.
  5. Ускорители позволяет сократить время засыхания бетона, что уменьшает время проводимых работ за счет отсутствия вынужденных простоев. Технологический процесс становится непрерывным, что увеличивает скорость строительства. Благодаря ускорителям бетон быстрее набирает прочность при температурах ниже нуля.

Вернуться к оглавлению

Изготовление своими руками

Для сокращения строительных расходов допустимо изготовление пластификаторов своими руками. Пластификатор для бетона своими руками легко можно сделать в домашних условиях. Наиболее простым способом улучшения свойств кладочного состава является добавление жидкого мыла или стирального порошка, гашеной извести или жидкого стекла. Сколько требуется того или иного компонента, определить способен только строитель. Все строго индивидуально.

Мыло придают необходимой пластичности и однородности, увеличивает время застывания. Своими руками сделанный пластификатор является самым экономичным и легкодоступным. Заменить мыло можно гашеной известью. Она придает эластичности и клейкости раствору, что актуально при работах на сложных участках. Кладка при использовании извести более гладкая и равномерная.

Повысить устойчивость и гидроизоляцию готовых конструкций помогает жидкое стекло. Для этого жидкое стекло смешивается с водой в равных пропорциях и потом добавляется к бетону. Однако этот состав разрушается при воздействии углекислого газа, поэтому лучше наносить минимум два слоя штукатурки. Примерная инструкция добавления: перед замесом к мешку цемента с керамзитом доливается 200 мл жидкого мыла. Этой пропорции достаточно для увеличения времени застывания до трех часов.

Примеры производителей и их продукция

На современном рынке наиболее популярными производителями пластификаторов являются:

  • компания «SE Tylose GmbH», расположенная в Германии;
  • российские компании ООО «Компонент» и «Неопласт».

Широко используются продукты торговых марок Sika, TM «Den Braven» и другие бренды. Распространенные продукты вышеперечисленных компаний:

  1. Hostapur, изготовленный на сульфонате олефина с солью натрия. Применяется для кладочных составов и шпаклевок. Принцип действия основан на образовании воздушных пор, которые снижают усадку и растрескивание. Продукт лучше работает на цементной и цементно-известковой основах. Также состав придает морозоустойчивость и сокращает высолы из раствора. Hostapur улучшает смачиваемость и диспергируемость строительных смесей, снижает клейкость. Это облегчает процессы переработки и перекачки.
  2. Пластифицирующий состав с3 работает комплексно. Применяется для приготовления кладочных, штукатурных, шпаклевочных, клеевых растворов для плитки, пенопласта и камня, для работ со стяжкой и бетонированием. С3 нужен для улучшения подвижности бетонного раствора на четыре пункта, сокращению на 20% его водопотребности. С помощью добавок повышается плотность, прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, однородность. Он предотвращает образование трещин, усадку, ползучесть и прилипание бетона к форме, также снижает высолы пигментов. При этом смесь экологична, не имеет цвета и запаха.
  3. Сипласт ПБ-1 увеличивает подвижность бетонной смеси, не влияя на прочностные качества бетона. ПБ-1 повышает марку бетона водонепроницаемости, подвижности, морозостойкости и коррозионной устойчивости. Сипласт сокращает расход воды. Применяется продукт со всеми типами бетона, используемыми при монолитном строительстве, при наружной и внутренней отделке зданий, при возведении железобетонных изделий. С помощью вспомогательных смесей регулируются сроки схватывания и скорость сцепления поверхностей. Продукт экономит на применении классических составляющих кладочного вещества с получением высоких классов бетонов и сокращает расход вяжущего компонента.
  4. Другие продукты. К ним относятся жидкий Sika Mix Plus для цементной штукатурки и кладочных растворов, украинские пластификаторы Виртуоз-31 и ЦЕМАПЛАСТ, гидрозащитный уплотнитель Integral Waterproofer, строительные модификаторы ПласБет (PlasBet) бренда AngloBud и т. п. Своей универсальностью выделяется Неопласт. Этот водный раствор смешивается с другими вспомогательными веществами, сохраняя свои свойства. Неопласт вводится на любом этапе приготовления.

Вернуться к оглавлению

Заключение

Изобретенные пластификаторы для бетона позволяют ускорить и облегчить процесс кладки стяжки, отделки наружных и внутренних поверхностей и прочих процессов. Например, теперь выведение пузырьков воздуха происходит без участия человека. Раньше для этого требовались дополнительные механические стадии. Получаемые поверхности из бетонных составов на пластификаторах стали безопасными, ровными и гладкими.

Пластификатор бетона — это необходимый состав кладочной смеси любого назначения.

Ссылка на основную публикацию