Béton polymère: propriétés des matériaux clés, technologie

C'est quoi ce truc? En quoi diffère-t-il des mélanges de béton habituels en termes de composition et de propriétés du consommateur? Puis-je fabriquer du béton polymère avec mes propres mains? Où et comment est-il utilisé? Essayons de trouver les réponses.

C'est quoi

La définition

Voyons ce qu'est le béton polymère? La principale différence entre le matériau qui nous intéresse et le béton ordinaire est que les résines synthétiques sont utilisées à la place du ciment Portland comme liant. En règle générale, thermodurcissable; moins souvent - thermoplastique.

Référence: le thermodurcissable est un polymère dans lequel des modifications chimiques irréversibles se produisent pendant le chauffage, ce qui entraîne des modifications de sa résistance ou d'autres propriétés. En termes simples, après un chauffage ponctuel, le plastique ne fond plus lorsqu'il atteint la même température. Les polymères thermoplastiques, au contraire, font une transition de phase à chaque chauffage.

Ne confondez pas notre héros avec un autre matériau - le béton au ciment polymère. Dans notre cas, les polymères sont utilisés comme seul liant. Le béton à base de ciment polymère est un béton ordinaire à base de ciment Portland, modifié avec des additifs synthétiques pour lui conférer des propriétés spécifiques (augmentation de l'élasticité, résistance à l'usure, résistance à l'eau, etc.).

Propriétés clés

Que donne le remplacement du ciment par des polymères en termes de qualités consommateur?

• Augmentation de la résistance à la traction. Le béton à base de ciment a une excellente résistance à la compression, mais des charges de flexion ou de traction sont perçues comme des cages de renforcement.
• Fragilité réduite. Le matériau est beaucoup plus résistant aux chocs.
• Élasticité. Lorsque le monolithe de béton se brise, le béton de polymère ne se déforme que légèrement.
• Résistant à l'eau. Le ciment Portland pendant le séchage donne un retrait important, ce qui donne une structure poreuse au béton. Au contraire, les polymères après le durcissement final diminuent très légèrement en volume; de plus, le retrait ne conduit pas à une porisation, mais à une légère diminution des dimensions linéaires du produit fini.

Pour clarifier: pour améliorer les qualités isolantes et réduire le poids dans certains cas lors de la fabrication de produits en béton polymère, l'utilisation d'agrégats poreux est pratiquée. À ce titre, on utilise de l'argile expansée et du sable de perlite. Cependant, les pores de l'agrégat ne remontent pas à la surface et, le cas échéant, la résistance à l'eau ne souffre pas.

• Résistance au gel. En fait, cette propriété découle directement du paragraphe précédent: il n'y a pas de pores - non, et il n'y a pas de cristallisation de l'eau dans ceux-ci qui déchire le matériau pendant la congélation.

• Résistance à l'usure accrue. Liant polymère trite plus forte pierre de ciment à casser; il est beaucoup plus difficile de déchirer une particule de remplissage.
• Résistance chimique. Et cela est dû aux propriétés des polymères: la plupart des résines sont inertes à l’action des gaz et des liquides agressifs.

Application

Explorons les principales applications du béton polymère.

La production

Documents réglementaires

Le matériel dont nous discutons est considéré comme relativement nouveau et d'origine étrangère; Cependant, une étude des documents réglementaires sur lesquels il est produit mènera à une découverte inattendue. Les instructions relatives à la fabrication du béton polymère et de ses produits sous le numéro CH 525-80 ont été adoptées en 1981 et restent pertinentes à ce jour.

Etudions les principales thèses du document. Pour tous les produits en béton polymère, le régime de température normal est considéré comme allant de -40 à +80 degrés Celsius.

Pour clarifier: si la limite supérieure est due à la possibilité d'utiliser des résines thermoplastiques qui ramollissent lors du chauffage, la limite inférieure est due à la fragilité accrue des polymères lors de la congélation. En l'absence de choc et de charges mécaniques en général, la limite inférieure de la température de fonctionnement peut être augmentée sans douleur jusqu'au niveau réel dans les zones climatiques les plus sévères.

Classeur

La composition du béton polymère, selon le texte du document, peut comprendre les polymères suivants:

Espace réservé

L'agrégat principal est de la pierre concassée. L'utilisation de roches sédimentaires (calcaire, coquillages, etc.) n'est pas autorisée: sa faible résistance à la compression altérera considérablement les performances du produit.

La taille de la fraction de gravats est déterminée, même si cela semble drôle, par son diamètre maximum:

1. Si la plus grande taille ne dépasse pas 20 mm, une fraction est utilisée - 10-20 millimètres.
2. Dans les cas où la plus grande taille atteint 40 mm, il est recommandé d'utiliser deux fractions: 10-20 et 20-40 millimètres. Le petit gravier contribuera à un remplissage plus dense et, en conséquence, augmentera la résistance finale du matériau.

Remarque: pour les agrégats poreux (claydite et perlite déjà mentionnés), la taille maximale est de 20 mm; deux fractions sont utilisées: 5-10 et 10-20 millimètres. Dans le même temps, la composition en pourcentage de l'agrégat est divisée en fractions grossière et fine dans un rapport pondéral de 60:40.

En plus du gros grain, on utilise un gros agrégat (appelé grain). Le sable de quartz joue généralement ce rôle - naturel ou broyé. Les exigences en la matière sont principalement réduites à l'absence d'impuretés - poussière, limon et argile - susceptibles d'aggraver l'adhérence entre l'agrégat et le liant.

Remplisseur

Outre l'agrégat minéral, le produit comprend une charge broyée - une farine minérale. La norme fournit plusieurs options.

Il est permis d'utiliser des gravats concassés et du sable de quartz. Pour le matériau préparé à base de résines urée-formaldéhyde, un additif liant l'eau - gypse (GOST 125-70) a également été utilisé.

Exemple de composition

À titre d’échantillon, nous analysons la composition du béton polymère épais à base du liant furanne-époxy FAED. La source d’information nous servira le même document CH 525 -80.

Curieux: BSK remplit deux fonctions à la fois. Il sert de catalyseur de polymérisation (agent de durcissement) et assure la déshydratation (déshydratation) des matières premières.

La technologie

Quelle est la technologie du béton polymère (plus précisément de sa production) dans les conditions industrielles?

1. Les charges sont soigneusement nettoyées de toutes les pollutions. Comme nous nous en souvenons, ils peuvent nuire à la résistance finale du produit.
2. La prochaine étape est le séchage. La teneur en humidité de l'agrégat ne doit pas dépasser 1%; Il est recommandé d’adhérer à la teneur massique en eau jusqu’à 0,5%.
3. Les composants fractionnaires sont chargés dans le mélangeur. La séquence de chargement et des opérations intermédiaires est strictement réglementée:

1. Chargement des gravats.
2. Le sable est ajouté.
3. La charge est ajoutée.
4. Le mélange est agité pendant 1-2 minutes.
5. Ajout du liant.
6. Le mélange est agité pendant 3 minutes.
7. Le durcisseur est ajouté.
8. En remuant pendant 3 minutes - et le matériel est prêt pour la coulée.

Le formulaire peut être retiré du produit fini en une journée. La force à la température ambiante prend de 20 à 60 jours. Cependant, il peut être accéléré en chauffant à 60-80 degrés; la température monte et descend à raison de 0,5 ° C par minute pour éviter la croissance de contraintes internes

Comme vous pouvez le constater, la technologie de production n’implique aucune difficulté particulière; en présence d'un liant, d'un durcisseur, d'une bétonnière et d'une table vibrante, il est tout à fait réaliste de produire du béton polymère à la maison.

Nuance: nettoyer la bétonnière des restes du mélange aura extrêmement rapidement. Après l'ajout du durcisseur, le réglage ne prend pas plus d'une heure.

Traitement

Comment et comment sont traités les produits en béton polymère? Est-il possible de les broyer et de les coller?

Comment couper et percer ce matériau?

• Pour coller des mastics et des adhésifs usés à base de toutes les mêmes résines synthétiques. Les mastics, en plus du liant lui-même, contiennent de la farine de pierre.

• Le papier sablé normal convient au ponçage. La roue en feutre est utilisée pour le polissage; Le gloss peut être appliqué à l'aide de la pâte GOI (pâte à polir mise au point par le State Optical Institute).

• En principe, le matériau peut être foré avec des forets à béton conventionnels; Cependant, les trous de forage au diamant dans le béton avec un liant polymère donnent un bien meilleur résultat. Les bords des trous restent parfaitement lisses, sans éclats. Pour les trous de grand diamètre (par exemple, sous le mélangeur dans un plan de travail en béton polymère pour la cuisine), une couronne en diamant est utilisée.
• L'outil de coupe idéal est encore une scie à diamant. Cela est également préférable pour les structures dont l’apparence n’est pas aussi importante (la découpe en béton armé avec des cercles en diamant permet de rendre les arêtes de coupe parfaitement lisses et de ne pas modifier le cercle pendant le renforcement);

Lors du traitement d'un matériau, il est généralement préférable d'éviter son fort chauffage. Les températures supérieures à 120-150 degrés sont contre-indiquées dans un liant thermoplastique.

Conclusion

Nous considérerons notre connaissance du matériel détenu. Pour plus d'informations sur ce qui se passe dans le béton polymère, où et comment il est utilisé, le lecteur peut trouver dans la vidéo de cet article Des succès!