در همه زمان‌ها، دانشمندان آزمایش‌ها و آزمایش‌هایی انجام دادند که مخلوط‌هایی را بررسی کردند که اجزای طبیعی و مصنوعی را با هم ترکیب می‌کردند. چنین پشت سر هم امکان به دست آوردن مواد با عملکرد بالاتر را فراهم می کند ، زیرا عناصر با منشاء مصنوعی تمام شاخص های آن اجزایی را که طبیعت ارائه می دهد افزایش می دهند. موادی که از این طریق به دست می آمد را کامپوزیت یا پلیمر می نامیدند. یکی از آنها بتن ژئوپلیمری است که جدیدترین مصالح ساختمانی سازگار با محیط زیست و ایمن است. پیشوند "geo" (به یونانی - "زمین") تأییدی است بر این که ماده جدید فقط حاوی مواد طبیعی است.
مخلوط بتن ابتکاری چیز جدیدی نیست - قبلاً در دوران باستان برای بشر شناخته شده بود: در ساخت اهرام در مصر از مصالح ساختمانی مشابهی استفاده می شد. متأسفانه، دستور العمل دقیق آن برای انسان مدرن یک رمز و راز باقی ماند، اما به لطف معرفی آخرین فن آوری ها، دانشمندان توانستند ترکیب تقریبی، فناوری را بازیابی کنند و تقریباً مشابه بتن ژئوپلیمری در دوران باستان را بدست آورند. اما این فقط یک واقعیت استتاریخی و فقط تا حدی برای ساخت و ساز مدرن اعمال می شود.
شرح راه حل نوآورانه
یکی از مهمترین خواص مخلوط بتن نوآورانه این است که در مدت زمان کوتاهی به حداکثر مقاومت می رسد: سخت شدن کامل آن فقط یک هفته طول می کشد، در حالی که ملات سنتی دقیقاً 4 برابر بیشتر طول می کشد.
بتن ژئوپلیمری مانند سیمان پرتلند از اجزای مختلفی تشکیل شده است، اما ترکیب آنها به طور قابل توجهی متفاوت است. راه حل جدید عمدتا از خاکستر و سرباره - ضایعات صنایع مختلف تشکیل شده است. قبلاً چنین زباله هایی اصلاً بازیافت نمی شدند و فقط محیط زیست را آلوده می کردند. البته تولید مصالح ساختمانی نوآورانه این مشکل را فورا حل نخواهد کرد، اما خاکستر و سرباره به یک پایه مواد اولیه قابل توجه برای ساخت آنها تبدیل خواهد شد.
مزایای برنامه
طبق نظر کارشناسان، بتن ژئوپلیمری محصولی با آینده ای عالی است: برخلاف سیمان پرتلند، در ساخت سازه های سبک استفاده می شود. اما این همه چیز نیست: مخلوط بتن جدید از نظر ویژگی های حفظ گرما بسیار برتر از سایر مصالح ساختمانی است که در ساخت و ساز ساختمان ها استفاده می شود. برای مثال، دیواری از این ژئوپلیمر با ضخامت تنها 30 سانتی متر گرما را مانند دیوار آجری حفظ می کند، اما ضخامت آن 1.25 متر است.
بر این اساس، با استفاده از ملات ابداعی برای ساخت و ساز، می توانید به میزان قابل توجهی در هزینه صرفه جویی کنید:
- می توانید ساختمان هایی با مصالح ساختمانی کمتر بسازید.
- با تشکر از کمرسانایی حرارتی مصالح ساختمانی ژئوپلیمری هزینه گرمایش فضا را در آنها کاهش می دهد.
ویژگی های کلیدی
طبق نظر کارشناسان، بتن ژئوپلیمری مصالح ساختمانی آینده است، زیرا دارای ویژگی های عملکردی عالی است، مانند:
- چروکیدگی کوچک.
- مقاومت فشاری بالا.
- مقاوم در برابر اسیدها.
- نفوذپذیری کم. این شاخص تقریباً برابر با شاخص گرانیت است.
- مقاومت عالی در دمای بالا تا +1300 درجه. دانشمندان آزمایشی را انجام دادند: آنها به مدت 120 دقیقه پانل های بتن ژئوپلیمری و سیمان پرتلند را در معرض دمای بسیار بالا قرار دادند. پس از آن، محصولات حاصل از مخلوط نوآورانه کاملاً دست نخورده باقی ماندند، در حالی که پانل های سیمان پرتلند ترک ها و تراشه های زیادی را نشان دادند.
اما با ارزش ترین خاصیت محلول مورد نظر ما این است که حداقل گازهای گلخانه ای منتشر می کند.
اگر ساختار مصالح ساختمانی جدید را با هم مقایسه کنیم، شبیه سنگ طبیعی است که به همین دلیل خواص بیشتری نسبت به ملات معمولی دارد. اما مهمتر از همه، شما می توانید بتن ژئوپلیمری را با دستان خود تهیه کنید، زیرا اصلا دشوار نیست. فقط لازم است اجزای لازم برای کار را آماده کنید.
ویژگی ترکیب بندی
دستور غذا بسیار ساده است و اجزای آن مقرون به صرفه هستند: خاکستر بادی، آب، هیدروکسید پتاسیم،شیشه مایع و سرباره. آخرین عنصر برای استحکام و دوام لازم است. اما او به تنهایی نمی تواند از محصولات نهایی در برابر ترک خوردن محافظت کند، که در طول انقباض اجتناب ناپذیر است. این عیب وجود خاکستر بادی را از بین می برد. علاوه بر این، هر دو جزء باعث تقویت مخلوط بتن می شوند و می توانند در برابر هر عامل منفی مقاومت کنند.
چرا خاکستر پرنده؟ زیرا حتی به خودی خود این جزء دارای خواص فنی و فیزیکی بالایی است، بنابراین افزودن آن به ترکیب به افزایش ویژگی های مقاومتی محصولات نهایی (تا سطح گرانیت) کمک می کند.
همچنین، سیلیکات های آلومینیومی موجود در ترکیب برای تقویت استحکام مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها، در واکنش با قلیایی، پلیمریزه می شوند. در نتیجه، یکپارچه جامد تشکیل می شود. این واکنش اجزاء بود که نام دیگری برای این ماده ایجاد کرد - آن را مخلوط بتن سرباره-قلیایی می نامند.
آمادگی برای کار
قبل از شروع کار، باید آماده شوید:
- ظرفیت.
- ابزار.
- پوشش.
- تنفس.
- امتیاز.
- دستکش.
- مقیاس برای کنترل تناسبات.
- قالب یا قالبی که ملات تمام شده در آن ریخته می شود.
یک نکته مهم: برای مخلوط کردن، باید یک کاردک از موادی بردارید که با مواد قلیایی واکنش نشان ندهد. بهترین ابزار چوبی است.
آنچه مهم است: هنگام مخلوط شدن، اجزای تشکیل دهنده گرما تولید می کنند، بنابراین برای مخلوط کردن باید ظرفی بگیرید که در برابر درجه حرارت بالا مقاوم باشد. اگر یکلازم است محلول نهایی سریعتر سخت شود، الکترولیت ها را می توان در قالب قرار داد. در این صورت، آنها نیز باید از قبل آماده شوند.
دستور پخت
صنعتگران خانگی که تصمیم می گیرند بتن ژئوپلیمری را با دستان خود بسازند، در درجه اول به ترکیب دقیق مخلوط علاقه مند هستند. هیچ دستور العمل آماده ای در وب وجود ندارد، زیرا تولید کنندگان آن را مخفی نگه می دارند و دانشمندان به کار بر روی بهبود مصالح ساختمانی نوآورانه ادامه می دهند. شما می توانید انواع مختلفی از دستور غذا را پیدا کنید، اما در عین حال، ترکیب اصلی پیشنهادی اولیه تقریباً بدون تغییر باقی می ماند.
به دنبال آن، برای ساخت 1.0 لیتر محلول ژئوپلیمر، باید تهیه کنید:
- 550 گرم خاکستر بادی و همین مقدار سرباره؛
- 110 گرم آب؛
- لیوان آب ۲۴۰ گرم؛
- 180 گرم 45% CON.
همه اجزا به صورت تجاری در دسترس هستند و به راحتی پیدا می شوند. البته، هزینه محصولات حاصل از آنالوگ های سیمان پرتلند معمولی بالاتر خواهد بود، اما مقاومت آنها بسیار بیشتر از عناصر بتنی است.
تکنولوژی آشپزی
اگر تمام اجزا و ابزار لازم را دارید، می توانید بتن ژئوپلیمری را خودتان تهیه کنید. این فناوری بسیار ساده است، اما شما فقط باید تمام توصیه ها را به شدت دنبال کنید:
- رطوبت باید در اتاقی که در آن کار انجام می شود کم باشد تا هیدروکسید پتاسیم "شناور" نشود. به دلیل این ویژگی، هیدروکسید معمولا فقط قبل از قرار دادن در محلول از بسته بندی خارج می شود.
- KOH استمواد نسبتاً تهاجمی، بنابراین باید با استفاده از تجهیزات محافظ - دستکش و عینک با آن کار کنید.
- شیشه مایع نیز رطوبت گیر و تهاجمی در نظر گرفته می شود - شما باید کمتر مراقب آن باشید.
- همه کارهای ورز دادن باید سریع انجام شود.
در صورت استفاده از میکسر بتن، به ترتیب زیر کار کنید:
- در آب بریزید. از مایع سرد استفاده نکنید - باید گرم باشد.
- در سرباره و خاکستر بریزید.
- بعد از اینکه همه چیز خوب مخلوط شد، پلیمرها را اضافه کنید.
- دوباره هم بزنید تا محلول یکدستی به دست آید.
- مخلوط را داخل قالب بریزید.
یک جزئیات مهم: خاکستر بادی ماده ای است که شهرت زیست محیطی نسبتاً مشکوکی دارد، اما به لطف استفاده از آن، مخلوط بتن استحکام بالاتری به دست می آورد که برای مدت بسیار طولانی آن را حفظ می کند. بنابراین، اگر به دست آوردن ماده ای بادوام مهم باشد، می توان از خاکستر نیز استفاده کرد، اما اگر دوستی با محیط زیست مهمتر باشد، می توان خاکستر کمتری برداشت و بخشی از آن را با سیمان جایگزین کرد.
قالب‌گیری محصول
برای تولید قطعات با اندازه و شکل دلخواه، می توانید از قالب های مشابه سیمان پرتلند معمولی استفاده کنید. آنها باید از قبل با روغن مصرف شده یا هر روغن دیگری (حتی گیاهی) تمیز و روغن کاری شوند. پس از آن، آرماتور نصب می شود (در صورت لزوم)، و تنها پس از آن فرم با ملات بتن پر می شود. هنگام ریختن باید مراقب بود که فضای خالی در داخل باقی نماند که به دلیل آن دال های بتنی ژئوپلیمری می توانندکرک شدن در آینده.
در عرض یک روز، قسمت های خالی سفت می شوند: یک لایه روی سطح آنها تشکیل می شود. وجود آن باعث افزایش استحکام مواد می شود و آنها می توانند بارهای بالاتری را تحمل کنند.
گزینه های راه حل
برای دوستداران آزمایش، این ماده میدان وسیعی برای اجرای هر ایده ای است: هنگام ساخت مخلوط بتن، می توانید از هر ماده آلی استفاده کنید. بنابراین، رزین های محلول در آب می توانند به عنوان اجزای قابض عمل کنند. گزینه دیگر این است که به جای آن از رزین های PVA استفاده کنید، سپس امولسیفایر پلی وینیل الکل خواهد بود که در ترکیب آن است.
برخی در ساخت خود از چوب خرد شده استفاده می کنند. در آب خیس می شود و با ازناتور تصفیه می شود و پس از آن در یک میکسر بتن قرار می گیرد تا با اجزای دیگر ترکیب شود و در نهایت به بتن ژئوپلیمری ختم شود. چگونه می توان محلول حاصل را با به دست آوردن شکل مورد نظر سریعتر سخت کرد؟ برای انجام این کار، آن را با الکترودها در قالبی ریخته می‌شود که از طریق آن به مدت 60 دقیقه در معرض جریان الکتریکی قرار می‌گیرند. علاوه بر این، برق مستقیماً از شبکه گرفته نمی شود، بلکه از مبدل عبور می کند. پس از سفت شدن قطعه پردازش شده، قالب از آن جدا شده و عنصر بعدی ساخته می شود.
خرید مخلوط های آماده
هر مصرف کننده یا استادی دوست ندارد آزمایش کند - بسیاری ترجیح می دهند بتن ساختمانی را نسازند، بلکه بتن آماده خریداری کنند، به خصوص که در یافتن ترکیب هیچ مشکلی وجود ندارد: برای بیش از 4 سال در روسیهبتن های ژئوپلیمری بر اساس مواد خام رسی جمهوری تاتارستان تولید می شوند. تولید کنندگان مارک های مختلفی را ارائه می دهند که هزینه آنها به تعداد اجزا و نسبت آنها بستگی دارد. شما می توانید مصالح ساختمانی را به صورت مخلوط خشک خریداری کنید که در آن ها سخت کننده وجود ندارد.
در فروش، ترکیبات آماده تولید روسی و خارجی وجود دارد. تفاوت آنها در هزینه و سرعت انجماد است.
محصولات برندهای روسی زیر مورد توجه است:
- "گل سنگی".
- Sebryakovcement.
- "گروه Eurocement".
از شرکت های خارجی، مواد این گونه شرکت ها محبوب هستند:
- سیمان هایدلبرگ آلمان.
- GRUPOSUBDI اسپانیایی.
- LAFARGE فرانسوی.
شأن مصالح تمام شده
امروز می توانید بلنک های بتن آماده با برندهای مختلف خریداری کنید. آنها با در نظر گرفتن شاخص های زیر ساخته شده اند:
- مقاوم در برابر آب - درجه W 2-W 12.
- مقاومت در برابر سرما - نمرات از F 50 تا F 300.
- قدرت - نمرات از M 50 تا M 500.
علاوه بر این، در مخلوط های آماده - برای سهولت استفاده - حجم قطعات هر نوع پرکننده بسته به نتیجه نهایی مورد نظر ممکن است متفاوت باشد. سیمان نیز در بتن ژئوپلیمری قرار می گیرد، اما بخشی از آن با خاکستر بادی جایگزین می شود. مقدار آن باید برابر با مجموع قطعات سنگ خرد شده، ماسه و سیمان باشد.
