Pokrok se nezastavil: byl vyvinut nový typ betonu – geopolymer, při jehož výrobě se používají pouze přírodní složky (ačkoli v jiných zemích se používá již 50 let). Ano, a takový stavební materiál stojí mnohem méně než tradiční kompozice. Někteří učenci tvrdí, že egyptské pyramidy byly vyrobeny ze směsi drceného kamene a materiálu, jako je geopolymerní beton na bázi vápence. Možná je to pravda: koneckonců ne nadarmo se říká „nové je dobře zapomenuté staré“.

Vědci tvrdí, že geopolymerní beton byl použit při stavbě egyptských pyramid

Z čeho je geopolymerní beton vyroben?

Geopolymerní beton je materiál, který je dnes považován za nejspolehlivější a nejšetrnější k životnímu prostředí (koneckonců, předpona „geo“ je součástí jeho názvu). Přírodními složkami takového betonu jsou: tekuté sklo, popel (přesněji popílek nebo „popel“), struska (tedy odpad z hutní výroby), voda a další pojivové a fixační složky (např. hydroxid). K výrobě inovativního betonu, který svými vlastnostmi výrazně převyšuje tradiční portlandský cement, stačí smíchat všechny tyto složky v určitých poměrech.

Tekuté sklo je vodný alkalický roztok sodných nebo draselných křemičitanů (často také nazývaných silikátové lepidlo), který se používá pro výrobu kyselinovzdorného cementu, žáruvzdorných barev, nátěrů na dřevo a impregnaci tkanin; i pro lepení celulózových materiálů.

Tekuté sklo se často nazývá silikátové lepidlo.

“Polétavý popílek” je nespalitelný zbytek ve formě strusky vznikající při spalování rostlinných surovin nebo paliva (hromadí se na stěnách). „Polétavý popílek“ je materiál, který se hojně vyskytuje v průmyslových závodech a kotelnách. Pro získání geopolymerního betonu nejvyšší pevnosti se popel smíchá se struskou v poměru 1:1.

Popel vzniká v důsledku spalování rostlinných surovin

Hydroxid draselný je anorganická sloučenina, což jsou malé bezbarvé krystaly, které dobře absorbují vodu a rychle tají pod vlivem kyslíku. KOH prudce reaguje s kyselinami a kovy a uvolňuje přitom vodík. Vzhledem k tomu, že tato sloučenina je velmi žíravá, je zařazena do třídy nebezpečnosti 2 (při kontaktu s kůží a sliznicemi způsobuje poleptání). Potravinářský průmysl však široce používá hydroxid draselný jako přísadu E525; používá se při výrobě tekutého mýdla a jako elektrolyt v alkalických bateriích.

Krystaly hydroxidu draselného jsou velmi hygroskopické

Rozsah geopolymerního betonu

Tento kompozitní materiál může být široce používán v bytové a průmyslové výstavbě: pro výstavbu velkých vícedílných budov, nízkopodlažních budov, nosných stěn, lehkých konstrukcí; použít jako dekoraci. Velká poptávka bude i mezi majiteli příměstských nemovitostí. Tento materiál se bude líbit i kreativním lidem: s ním můžete vytvářet různé sochy, basreliéfy, sloupy a další „mistrovská díla“.

ČTĚTE VÍCE
Který základ je levnější: pásový základ nebo pilotový základ?

Výhody geopolymerního betonu

Tento materiál má následující výhody:

  • má malou specifickou hmotnost;
  • nízký obsah toxických látek;
  • odolný vůči korozi, praskání, vysokým a nízkým teplotám;
  • je nehořlavý;
  • má vysokou pevnost v tlaku;
  • schopnost rychle získat největší sílu v krátkém období;
  • má nízkou tepelnou vodivost;
  • liší se nízkým smrštěním (to znamená, že ihned po dokončení stavby můžete zahájit dokončovací práce);
  • odolný vůči chemikáliím;
  • rychlost tvrdnutí je 3x vyšší než u tradičního betonu;
  • nízká propustnost par;
  • emise skleníkových plynů jsou minimální;
  • ekologicky šetrné;
  • trvanlivé
  • nízké náklady na komponenty materiálu;
  • snadno zpracovatelný.

Nezávislá výroba geopolymerního betonu

Vědci zatím neoznámili konečný oficiální „verdikt“ o přesných poměrech složek „betonu budoucnosti“, protože výzkum v této oblasti stále probíhá. Mnozí se snaží určit optimální poměry složek materiálu „pokusem a omylem“ a vyrobit geopolymerní beton vlastníma rukama. Proč ne, zvláště když vše, co potřebujete k výrobě „materiálu budoucnosti“, je v prodeji.

Složení roztoku (objem 10 l) obsahuje následující složky:

  • hydroxid draselný (1600 g) – KOH;
  • 60% tekuté sklo (2000 g) – KXNUMX (SiXNUMX);
  • popel (5500 g) – “popel”;
  • struska (5500 g);
  • voda (1 l).

K přípravě betonu z těchto složek budete potřebovat:

  • nádoba, ve které jsou smíchány všechny složky (je lepší, když je materiál nádoby odolný vůči zvýšeným teplotám) nebo míchačka na beton (pro velké objemy);
  • váhy, protože dodržování všech proporcí je nesmírně důležité;
  • plášť, čepice, brýle, rukavice a respirátor (tj. osobní ochranné prostředky);
  • forma nebo bednění, do kterého plánujete nalít připravenou směs;
  • dřevěnou špachtlí na míchání, protože strom je neutrální vůči zásadám (to je důležité).

Technologie míchání

Technologie přípravy řešení je poměrně jednoduchá: stačí přísně dodržovat všechna doporučení.

Obecné požadavky

  • vlhkost v místnosti, ve které mícháte betonové komponenty, by měla být malá (aby hydroxid draselný „neplaval“);
  • hydroxid draselný je nutné skladovat v uzavřeném obalu, aby se zabránilo vniknutí kapaliny do něj;
  • otevřete obal bezprostředně před smícháním;
  • všechny práce související s hydroxidem draselným a tekutým sklem by měly být prováděny s použitím osobních ochranných prostředků, aby nedošlo k popálení kůže a sliznic očí (protože KOH je extrémně agresivní látka);
  • hněteme rychle, ale jemně.
ČTĚTE VÍCE
Co pomůže spojit plastové trubky dohromady?

Míchání musí být provedeno rychle a přesně.

Proces míchání a výroby betonu

Pokud používáte míchačku na beton, pak je pracovní algoritmus následující:

  • Nalijte teplou vodu.
  • Přidejte strusku a popel, vše důkladně promíchejte.

Rada! Pokud je cílem získat odolný beton, lze použít pouze „polétavý popílek“; a pokud je důležitější vyrobit materiál šetrný k životnímu prostředí, pak lze obsah popela snížit a chybějící množství nahradit cementem.

  • Přidejte polymery a znovu promíchejte.
  • Směs nalijte do formy nebo bednění.

Komponenty lze míchat ve vhodné nádobě nebo míchačce na beton

Rada! Pro urychlení procesu vytvrzování lze do bednění umístit speciální elektrody a po nalití roztoku jimi propouštět proud po dobu 1 hodiny. Elektřina by navíc neměla být odebírána přímo ze sítě, ale měl by být použit konvertor.

Na závěr

Ti, kteří rádi experimentují, mohou experimentovat s organickými látkami, které tvoří betonovou směs, a získat svůj vlastní recept. Jako pojiva lze tedy použít vodou rozpustné pryskyřice nebo PVA lepidlo. Někteří přidávají do směsi dřevo, které je předem rozdrcené a namočené ve vodě.

DIY geopolymerní beton doma

V 78. století XNUMX. století zavedl chemik Joseph Davidovits pojem „geopolymer“. Látka se podobá běžnému cementovému materiálu, ale má vyšší výkonnostní charakteristiky. Svou strukturou je velmi podobný přírodnímu kameni.

Tento materiál byl nedávno použit na stavbu, ale historické architektonické stavby, jako jsou egyptské pyramidy, jsou stavěny z bloků, které velmi připomínají geopolymerní beton. To znamená, že receptury geobetonu byly známy dávno před naším letopočtem.

Struktura geopolymerního betonu

Než přejdeme k receptu na geopolymerní beton, stojí za to pochopit jeho strukturu. Co tento materiál obsahuje? Písek, drcený kámen a štěrk byly jako kamenivo nahrazeny struskou a popílkem.a pojivovými složkami bylo tekuté sklo a hydroxid draselný zředěný vodou.

Požadované komponenty:

Materiál způsobí velké škody, pokud se dostane do kontaktu se sliznicemi nebo očima.

Recept na směs

Geopolymerní beton si můžete připravit vlastníma rukama doma, pokud máte dobrý základ ve znalostech chemie a fyziky a získáte potřebné materiály. Recept na míchání 0,4 litru geobetonu vlastníma rukama je následující:

  • Tři sta gramů popílku.
  • Tři sta gramů strusky.
  • Osmdesát gramů 45% CON.
  • Sto gramů vodně-alkalického roztoku křemičitanů sodných a draselných.
  • Padesát dva gramů vody.
ČTĚTE VÍCE
Jak se nazývá proces, který kombinuje tepelné a chemické účinky na ocel?

Aplikace geopolymerního betonu

Pro vytvrzení betonu musí být teplota udržována na + 80 stupňů. V průběhu dne kompozice ztvrdne o 110 MPa. A úplné vytvrzení může trvat sedm až deset dní. U běžného betonu to bude trvat až 28 dní. Výroba geobetonu vlastníma rukama je podobná výrobě běžného betonu. Malé množství cementu a vody se vloží do míchačky betonu.

V další fázi se struska a popílek naloží ve stejných poměrech a vše se dobře promíchá. Poté se přidají polymerní materiály a vše se znovu promíchá, dokud se nedosáhne požadované konzistence. Jako polymerní složky mohou sloužit pryskyřice rozpustné ve vodě nebo PVA určité konzistence. Polyvinylalkohol, který je součástí PVA, je adstringentní složka.

Při vlastní výrobě geobetonu můžete přidat organické polymery, ale ne více než pětinu celkové hmoty cementu. Když se do roztoku přidají vodou rozpustné pryskyřice, geobeton bude kvalitnější. Všechny tyto komponenty lze volně zakoupit ve stavebních obchodech.

Výhody materiálu

Hlavní výhodou geobetonu je vytvoření hladkého povrchu, jehož pevnost s léty jen narůstá.

Průmyslová metoda výroby materiálu spočívá v míchání požadovaných složek v přesných poměrech při nízkých teplotách, což umožňuje geobetonu mít takové vlastnosti jako:

Všechny vlastnosti této látky byly získány srovnáním se standardními betonovými materiály.

Nuance přípravy a použití

Vlastnosti geopolymerního betonu

Tržní ocenění hotové směsi na bázi polymerace bude vyšší než u betonové verze z portlandského cementu. Roztok tuhne poměrně rychle a pro zpomalení procesu je v receptuře zahrnut tetraboritan sodný. Při míchání složek geopolymerního betonu vzniká teplo, a to je třeba vzít v úvahu při výběru nádoby pro míchání. Pokud je potřeba beton rychle vytvrdit, umístí se do bednění elektrolyty.

Jedná se o unikátní materiál určený k provádění různých stavebních prací. Během několika desetiletí se výborně osvědčil na stavbách různého stupně složitosti.

Tento materiál také pomáhá řešit neméně důležitý problém recyklace průmyslového odpadu. Díky geobetonu se vyrábí monolity různých tvarů, které nezatěžují životní prostředí.