Полимербетон широко распространился после появления технологий, позволяющих сохранять в пластичном состоянии различные смолы, добавлять в них наполнители и формировать из полученного состава объемные изделия и поверхности. Первые опыты по созданию этой массы были проведены с эпоксидными смолами, впоследствии появились составы на основе фурановых и полиэфирных смол. Технологию долгое время оттачивали американские производители, экспериментировавшие с разными вариантами.
Состав полимербетона можно классифицировать как композит на основе полимера — введенные в смолу наполнители не растворяются, что дает эффект образования единого материала из нескольких сохраняющих свои свойства компонентов. От бетона его отличает отсутствие потребности в гидратации основного порошкообразного связующего, цемента. Эта роль отводится вязкой смоле, в которой формируется структура из кварцевого песка и крупного наполнителя. Широко известный благодаря низкой цене абс пластик имеет то же происхождение, но выпускается в листовой форме и в виде гранул.
Особенности структуры и свойств полимербетона
Отказ от гидратации порошкообразного связующего, возможность обойтись без воды и заметно ускорить процесс схватывания в объеме и на плоскости вызвали большой интерес к композиту. По мере развития составов и технологий полимербетону были приданы свойства, достаточные для признания конструкционным материалом. Преимущества и особенности нового материала, получившего название «искусственный камень», заметно отличают его от классического бетона:
структура формируется при застывании вязкой смолы без гидратации, что создает особые условия для набора прочности готовым материалом;
при контакте с водой полимербетон не подвергается разрушению от влаги, проникающей внутрь монолита;
температурная устойчивость позволяет не заботиться о циклах промерзания материала;
достижение проектной прочности — вопрос примерно суток, хотя рекомендуется выдерживать материал и более длительный период в зависимости от состава.
На использование композита в проектном строительстве и для изготовления крупных деталей сооружений накладывается два основных ограничения — это высокая в сравнении с классическим бетоном стоимость и потенциальная горючесть монолита. Даже самый прочный пластик, в том числе и широко известный карбон (углепластик) пока не дает эффекта прочности и долговечности, предсказуемого поведения в сравнении с бетоном, полученным из гидратированного цемента с двумя видами наполнителя и водой.
Строительство из полимербетона откладывается
Несколько экспериментов, проведенных с полимербетоном в качестве основного материала для несущей конструкции дали пока довольно слабые результаты. Готовый раствор быстро схватывается, что ограничивает уплотнение в сложных конструкциях. Взаимодействие прочного монолита с арматурой недостаточно изучено для прогнозирования долговечности несущих конструкций. Технология заливки и состав материала создают массу организационных сложностей, в том числе и по соблюдению мер безопасности, защите персонала от испарений.
Попытка построить полноценное сооружение, используя только полимербетон и утепляющий стены полистирол, пока дала отрицательный результат. При большой толщине несущей фасадной конструкции не удалось вывести точку росы в зону утеплителя. Для преодоления этих проблем нужны очень большие затраты, поэтому замена классического бетона полимерным составом на массовом уровне вряд ли рассматривается как дело ближайшего будущего.
Где применяют композит
Область применения полимербетона, несмотря на ряд ограничений и стоимость, достаточно широка. Особую ценность он приобретает для малого бизнеса, поскольку изготовление отдельных деталей и готовых изделий можно организовать в прямом смысле «в корыте», не задействуя сложных машин. Скорости схватывания и пластичности материала вполне достаточно для формовки столешниц, лестничных маршей, элементов архитектурного декора, красивых объемных форм различного назначения, покрытий пола.
Процесс работы с полимербетоном очень прост: смолу и наполнители смешивают, заливают в форму, предварительно смазанную маслянистым веществом, ждут твердения. В отличие от гипсового и цементного бетона, композит обладает рядом интересных особенностей — он способен приобретать разные цвета в массиве, отлично проявляет фактуру с наполнителем, дает эффект саморазглаживающейся, не требующей шлифовки глянцевой поверхности, при этом не становится скользким.
Важным требованием остается исходная чистота наполнителей. При смешивании компонентов огромное значением приобретает предварительная промывка и сушка щебня, гравия, кварцевого песка. Тонкий слой пыли и глины на частицах дает эффект пузыря вокруг зерна, и структура монолита сразу теряет прочность.