Гибкий бетон своими руками

Гибкий бетон: как российские ученые «подружили» цемент с рисовой золой

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

Бетон – незаменимый материал при строительстве. Особенно это касается возведения крупных или масштабных сооружений. Но, все-таки бетон не является панацеей и имеет ряд недостатков, заставляющих химиков и инженеров задумываться о совершенствовании его как материала, который необходимо применить при строительстве в сложных и необычных условиях.

Большой шаг вперед в вопросе работы над составом и свойствами бетона не так давно был совершен российскими учеными, работающими на базе Центра военных исследований Дальневосточного федерального университета. Им удалось разработать уникальный в своем роде состав этого материала, который проявляет интересные свойства. Все дело в том, что их бетон… гибкий.

Справедливости ради следует сказать, что концепт гибкого бетона вот уже несколько лет активно разрабатывается сразу в нескольких странах мира, например, в Канаде и Сингапуре. Но они используют сложные преобразования чуть ли не в молекулярной структуре вещества. Отечественные же ученые решили обратиться не только к привычным полезным ископаемым или отходам, но и к органическим материалам.

Специалисты Центра вывели новую рецептуру материала: их бетон представляет собой смесь цемента и специального связующего компонента в пропорции 3:2. Этот связующий элемент и является инновацией отечественных ученых, он состоит из отходов дробления известняка и кварцевого песка и даже золы рисовой шелухи.

В конечном итоге, столь необычное сочетание позволяет бетону получить свойство, похожее на эластичность резины: материал при механическом воздействии проявляет упругость — сжимается и пружинит. При этом не происходит крошение или растрескивание бетона. Он самоуплотняется во время заливки. Это свойство делает его наиболее подходящим материалом в работах по возведению подземных сооружений и бункеров.

Также, применение такого типа бетона влияет на стоимость строительства. Во-первых, так как при его изготовлении применяются продукты переработки или, попросту говоря, промышленные отходы, себестоимость материала ниже. Во-вторых, показатели «гибкого бетона» в устойчивости к внешнему воздействию в девять раз выше по сравнению с обычным. Поэтому сооружения из нового материала и простоят дольше, и меньше будут требовать средств на реставрацию и продление срока эксплуатации.

Но на этом открытии специалисты Центра военных исследований Дальневосточного федерального университета не останавливаются. Руководитель проекта профессор ДФУ Роман Федюк сообщил, что следующим этапом в разработке бетона планируется создание материала, который будет устойчивым к радиоактивному излучению.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Источник

Гибкий бетон: виды, производство и применение

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

Виды 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 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.

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.

Источник

Какие пропорции нужно соблюдать при изготовлении бетона своими руками?

Необходимо сказать и о том, что некоторые мастера очень часто совмещают укрывочные маты для бетона и подобные защитные конструкции, чтобы достичь определенного эффекта.

В последнее время замечен интерес к декоративному бетонному покрытию, которое активно используется в ландшафтном дизайне. Читателю полезно будет знать, что можно сделать декоративный бетон своими руками. Овладев флекс-технологией создания бетона, можно удивительным образом преобразить свою загородную недвижимость.

Они используются в качестве своеобразной подкладки и амортизатора. При выборе данного материала стоит ориентироваться на условия, в каких он будет эксплуатироваться, и, исходя из этого, подбирать соответствующий тип изделия.

При работе с бетонными матами предполагается использование специальной техники, что нужно учитывать еще на стадии проектирования. Со временем песок заполнит пустоты и получится весьма оригинальная искусственная набережная, берега которой не будут расширяться каждый сезон.

Основные характеристики бетона

Современный состав бетона позволяет сравнивать его с гранитом и мрамором – очень стойкими природными материалами. Это связано с тем, что производители используют современные технологии в технологическом процессе. Однако внешний вид и структура бетона не так красив. Дизайнеры научились обрабатывать его поверхность при помощи новейших аппаратов, позволяя придавать ему неповторимые формы. Несомненным преимуществом бетона в строительстве является его не радиоактивность. Перед строительством можно приготовить раствор самостоятельно в домашних условиях, а также приобрести в магазине строительных материалов. Решив готовить бетонный раствор самостоятельно, следует узнать составляющие компоненты и пропорции бетона, чтобы в дальнейшем достичь хорошей консистенции и повышенных эксплуатационных характеристик.

На фото изготовление бетона

Типы бетонных растворов

• Тяжёлые (для кладки)
  . Это цементно-известковый, цементно-песчаный, цементно-глиняный растворы, применяемые для кладки. На 1 м3 такого бетона приходится 390—ДЗО кг цемента.
• Тяжёлые (для отделочных работ)
  . Цементно-известковые и цементно-песчаные растворы. Для изготовления одного куба используют 320-710 кг цемента в первом случае и во втором — 92-204 кг.
• Декоративные и штукатурные на основе мраморной крошки
  . Содержание расчётного материала в 1 м3 — 310 кг.
• Лёгкие
  . Цементно-известковые смеси с содержанием до 210 кг материала.
• Церезитные
  . Для 1 м3 раствора используют 84 кг вяжущего вещества. Также в состав входят песок, известь и слюда.

В последние годы для повышения конструктивных и технологических характеристик бетона стали применяться различные добавки, способствующие созданию бетона различной функциональной направленности. Это касается строительства плотин, устройства морских причалов, фундаментов высотных зданий. Благодаря противоморозным добавкам можно вести работы в зимнее время (до -25°С). Используя добавки, можно увеличить водопроницаемость бетона в четыре раза. Для пластичности применяют самоуплотняющиеся бетонные смеси с сохранением или уменьшением водоцементного отношения. Благодаря специальным добавкам бетон проявляет свои необычные качества.

Компания Sika выпускает суперпластифицирующую добавку — ускоритель твердения, которая обладает противоморозным эффектом, повышает прочность, плотность бетона и раствора. Компания Bostik выпустила несколько добавок для бетона на цементной, полиуретановой, битумной и эпоксидной основах. Они применяются для бетона, постоянно находящегося во влажных помещениях, — например, в неотапливаемом гараже, на балконе, террасе, мосту, в фундаменте и подвале.

Структура и составные части бетона

При самостоятельном изготовлении бетонного раствора необходимо знать его компоненты и их соотношение. Раствор готовят в специализированной машине для замеса бетона или в обычной бочке или кадке.

Цементный состав является основой и главным компонентом во всем строительном растворе.

Он состоит из нескольких компонентов:

• известняк. В качестве ингредиента он взаимодействует с водой, образует кристаллы, застывающие и придающие бетону прочность.
• смесь речного песка и крупного гравия – общий балласт. Специалисты рекомендуют смешивать составные части три к одному.
• специальный песок, используемый при строительстве. Данный компонент возникает в результате воздействия рек, озер и других водных источников. В связи с тем, что размер этих песчинок очень маленький, они круглые и гладкие, это облегчает укладку кирпичей и плит из бетона до необходимого уровня. Содержащаяся в строительном песке природная глина, обеспечивает приготовленному в правильной пропорции бетона вязкость.
• щебень, образуемый в результате дробления горных пород. Данный компонент имеет размер более пяти миллиметров.

Соотношение компонентов

При изготовлении бетонного раствора в домашних условиях, необходимо строго следовать инструкциям специалистов. Для получения однородной и единой структуры все составные ингредиенты цемента следует соединить с водой. Рассчитывая точное количество жидкости, важно учитывать характеристики других, использующихся в строительстве, материалов. Каждый строительный материал имеет индивидуальные впитывающие способности.

Приготовление бетона зависит, в основном, от правильно сделанного раствора для строительства. Он часто используется в отделочных и других строительных работах, помогает в возведении стен из кирпича. На сегодняшний день в раствор входят вяжущие компоненты, обычно цемент и вязкая глина, и заполняющий компонент. В качестве заполнителя применяют песок, взятый из водоемов, мелкую деревянную стружку или ненужный шлак.

На фото пропорции для приготовления бетона

Как сделать декоративный бетон своими руками

Оно, кроме гибкости, усиливает адгезию бетона с покрываемой поверхностью. Это уже не просто бетон, а композитное вещество, в которое добавляют разные компоненты в зависимости от поставленных задач.

Теперь бетонные композиты заменят обычные плиты на дорожном или аэродромном покрытии.

Они легче и прочнее, что важно при строительстве мостов, домов и других высотных сооружений. Первые виды гибких бетонов появились около десятка лет назад. Их принцип работы заключается в скольжении слоев стройматериала между собой.

Пропорции при изготовлении бетона

Наиболее часто встречающейся пропорцией компонентов является:

1. Одна единица цемента
2. Три единицы речного песка
3. Шесть единиц дополнительного заполнителя.

Для того чтобы добиться определенной густоты раствора, необходимо знать, как замесить бетон.

Если вам необходим более жидкий раствор, рекомендуется добавить к нему половину или одну часть воды.

Однако чтобы получить бетон максимально хорошей структуры, отвечающего всем стандартам государственного качества, особое внимание уделяют точным пропорциям ингредиентов. Основным фактором в этом является плотность и основные характеристики цементного раствора, используемого заполняющего материала и песка.

На фото показано как сделать бетон

Как добиться идеально ровной поверхности

Гладкая поверхность бетона необходима в тех случаях, когда он не будет покрываться финишной отделкой. Этот процесс начинается сразу после того, как раствор залит в опалубку и проведено его уплотнение. Удаление пузырьков воздуха позволяет избежать образования на поверхности следов от их выхода и сделать бетон более прочным .

Как правило , первичное выравнивание проводится вручную с использованием маяков и ручных инструментов. Маяки служат для соблюдения заданного уровня и в качестве направляющих для правила. Раствор накладывается между маяками и распределяется по всему объему формы широкими движениями с небольшой вибрацией. Излишки материала стягиваются правилом . Правило можно купить или сделать самостоятельно, использовать подручные материалы. Свой инструмент пригодится для будущих работ.

Хорошим подспорьем для сглаживания раствора являются гладильные установки. Они имеют идеально ровную глянцевую поверхность. При движении гладилки по раствору происходит опускание щебня от его поверхности. Это позволяет добиться практически идеально ровной поверхности без впадин и выступов. Гладилки выпускаются оборудованные двигателем или приводимые в движение мускульной силой.

После того как бетон выровнен гладилкой, его оставляют в покое на сутки. За это время раствор густеет, но сохраняет некоторую податливость. На этом этапе проводится его корректировка специальными устройствами. Они срезают все выступы по заданному уровню, заполняя снятым веществом выбоины и впадины. Подобное оборудование стоит довольно дорого и приобретается только крупными промышленными компаниями.

Выровнять бетон можно и вручную, если знать, как правильно работать со шпателем и другими инструментами для отделки. Гладкая поверхность создается за счет нанесения на бетон материалов, которые закрывают все неровности и шероховатости. Самым простым и дешевым способом является использование цемента россыпью. Он насыпается на бетон спустя несколько часов после заливки. Впитывая в себя влагу от раствора, цемент становится жидким. Он равномерно растирается по поверхности широким шпателем или правилом .

Дополнительные добавки в бетон

Чтобы улучшить качественные и эксплуатационные характеристики, бетонный раствор смешивается с современными добавками и компонентами, которые широко распространены на рынке строительных материалов. Создание в домашних условиях бетона зависит от ряда факторов, какие характеристики необходимо улучшить, в него можно добавлять:

• пластификаторы. Они применяются, чтобы бетон своими руками получился удобным и имел пластичность для удобной закладки.
• гидроуплотнители. Данный компонент является изолятором от лишней влаги.
• обеспылеватели. Они упрочняют бетон, в будущем предотвращая его истирание и трескание.
• ускорители или замедлители затвердевания раствора регулируют время застывания.
• морозоустойчивые добавки.

Перед тем, как приобрести необходимые добавки, следует обращать внимание на их характеристики. Это связано с тем, что некоторые компоненты могут оказывать комплексное влияние на раствор. При этом некоторые добавки не сочетаются друг с другом, поэтому следует обязательно прочитывать инструкцию к ним перед покупкой.

Это интересно! Сколько весит куб бетона: основные виды данного материала, их характеристики и вес

Создан самозалечивающийся гибкий бетон

Защита трубопровода находящегося в воде поможет избежать повреждений при разливе рек или убережет от предметов по ней передвигающихся. Выбирать необходимый для работы тип изделия следует в строгом соответствии с проектом.

Дело в том, что такая документация создается только после тщательных замеров и исследований грунта или рельефа. Поэтому их применяют на берегах искусственных водоемов, укрепляя поверхность и при этом, не мешая влаге проникать в почву или выпускать ее после дождей.

кто его создал и для чего

Важно помнить, что бетон, используемый для создания конструкций применяемых под водой, имеет определенное количество циклов замерзания и разморозки, а значит, срок его эксплуатации измеряется именно этим показателем. Поэтому данный параметр рассчитывают исходя из морозостойкости. Ознакомившись с видео в этой статье можно подробнее изучить данную продукцию и узнать про ее разновидности. Также принимая за основу данную статью, стоит сделать вывод о том, что такой материал имеет довольно обширный спектр использования и чаще всего он связан с эксплуатацией в агрессивной окружающей среде см.

ГИБКИЙ БЕТОН

Бетон — хороший материал для применения в градостроительстве и дорожном строительстве, однако, есть очень большой минус материала, который до сих пор не могли убрать — отсутствие гибкости и хрупкость. Ученые из Наньянского Технологического Университета в Сингапуре разрабатывают гибкую альтернативу, но со свойствами присущими бетону.

Как правило, бетон производится из смеси цемента, гравия, песка и воды. Новый материал ConFlexPave имеет в своей смеси еще и микроволокна полимера. Они тоньше чем человеческий волос, но это не мешает волокнам распределять нагрузку равномерно по всей плите. Подобная гибкость и возможность распределения нагрузки играет на руку строителям, так как распределяя давление по всей площади плита уже не может разломиться или получить трещину, что лучше сказывается на безопасности и износостойкости изделия.

Однако у этого материала также есть свой недостаток, как оказалось, лить бетон в процессе стройки, как это часто делают, уже нельзя, так как пропорции должны быть идеально выверены. Потому для производства такого бетона необходимы заводы. В настоящее время ученые планируют использовать этот бетон на дорогах вокруг университетского городка и проверять его качество в течение трех лет.

Если надежды ученых оправдаются, то у бетона появится промышленное будущее. Это объясняет его огромную популярность. Главным недостатком материала является его хрупкость, что в результате износа приводит к возникновению трещин и повреждений, требующих дополнительного технического обслуживания.

В ситуациях, когда бетонное строение испытывает серьезные нагрузки, например, землетрясения, существует серьезный риск разрушения сооружения. Обычные бетонные плиты производятся путем смешивания песка, цемента, воды и различных наполнителей, например, гравия. Для дополнительной прочности при растяжении и уменьшения образования трещин бетонные плиты укрепляются стальной или стекловолоконной арматурой.

Это делает строительный материал прочным при сжатии, но слабым во время изгиба или других внешних физических нагрузках.

Инструменты и варианты для изготовления бетона

Наиболее распространенным вариантом, где и как замесить бетон, являются различные бетономешалки. Ручным способом перемешивания в ведре или бочке невозможно достичь полного размешивания раствора до однородного состояния. При этом в домашних условиях проблематично размешивать большие объемы раствора, например, для заливки фундамента. При изготовлении бетона собственными руками используется два варианта:

1. Первоначально соединяются все сухие компоненты, размешиваются и только после этого постепенно заливаются водой. В данном случае материалы распределяются достаточно равномерно, но при этом ручное перемешивание и постепенное добавление воды не гарантирует полного и быстрого намокания всех компонентов. В связи с этим на дне бочки могут оставаться нерастворенные материалы в сухом виде, а, следовательно, нарушаются пропорции изготовления раствора и бетон получается некачественным.
2. Второй вариант подразумевает всыпание сухих компонентов в уже подготовленную и отмеренную воду. Тогда рекомендуется долгое перемешивание раствора, чтобы цемент смог сцепиться с другими наполнителями и компонентами.

Это интересно! Расчет цементного раствора

Когда самостоятельное приготовление бетона оправдано, а когда не рекомендовано или запрещено

Не рекомендуется и даже прямо запрещается самостоятельно готовить бетон для конструкций, имеющих специальное назначение, либо ответственных конструкций: скажем, плиты перекрытия, колонны, монолитные стены многоэтажных жилых домов. Тут смысл простой: если Вы сделали конструкцию, и она обрушилась в процессе эксплуатации, виноваты Вы. Даже если причина была, скажем, в чрезмерной нагрузке.

А вот для различного рода подбетонок, фундаментов малоэтажных домов, хоз. построек и тому подобных конструкций, пусть и имеющих значительный объем, самостоятельное изготовление бетона нередко предпочтительнее.

Оправдано самостоятельное приготовление бетона и при небольших объемах работ, невозможности доставки готовой смеси и т. п.

Замес бетона

Обычные стандартные бетономешалки рассчитаны на 200 литров готового раствора. Соответственно, все пропорции и соотношение компонентов будут рассчитываться из данного количества. Как сделать и замесить бетон правильно:

• Первоначально в мешалку заливается отмеренная часть воды. Около 20 процентов оставляют на тот случай, чтобы добавить ее позже.
• В воду всыпается цементный состав.
• После засыпания песка, следует все хорошо перемешать до равномерного распределения всех компонентов около 5 минут.
• После перемешивания в готовый цементный раствор добавляют необходимые дополнительные компоненты, усиливающие те или иные характеристики бетона.
• Последним в бетономешалку засыпается заполнитель в виде щебня или крупного гравия.

Весь процесс замешивания бетона должен происходить в течение 10 минут, пока раствор не начнет затвердевать и расслаиваться.

Спонсор данного материала — фирма реализующая вибрационный грохот для щебня.

Источник