Tại mọi thời điểm, các nhà khoa học đã tiến hành các thí nghiệm và thực nghiệm, nghiên cứu các hỗn hợp kết hợp các thành phần tự nhiên và nhân tạo. Sự kết hợp như vậy giúp có được vật liệu với hiệu suất cao hơn, vì các thành phần có nguồn gốc nhân tạo đã nâng cao tất cả các chỉ số của các thành phần đó mà thiên nhiên ban tặng. Vật liệu thu được theo cách này được gọi là composite hoặc polyme. Một trong số đó là bê tông geopolymer, là vật liệu xây dựng mới nhất thân thiện với môi trường và an toàn. Tiền tố "geo" (trong tiếng Hy Lạp - "đất") là sự xác nhận rằng vật liệu mới chỉ chứa các thành phần tự nhiên.
Hỗn hợp bê tông sáng tạo không phải là điều gì mới - nó đã được con người biết đến từ thời cổ đại: trong việc xây dựng các kim tự tháp ở Ai Cập, một vật liệu xây dựng tương tự đã được sử dụng. Thật không may, công thức chính xác của nó vẫn là một bí ẩn đối với con người hiện đại, nhưng nhờ sự ra đời của các công nghệ mới nhất, các nhà khoa học đã có thể khôi phục lại thành phần, công nghệ gần đúng và có được chất tương tự gần như bê tông geopolymer thời cổ đại. Nhưng đó chỉ là một sự thậtlịch sử và chỉ áp dụng một phần cho xây dựng hiện đại.
Mô tả về giải pháp sáng tạo
Một trong những đặc tính quan trọng nhất của hỗn hợp bê tông sáng tạo là nó đạt cường độ tối đa trong thời gian ngắn: chỉ mất một tuần để đông cứng hoàn toàn, trong khi vữa truyền thống sẽ lâu hơn chính xác 4 lần.
Bê tông geopolymer, giống như xi măng poóc lăng, bao gồm một số thành phần, nhưng thành phần của chúng khác nhau đáng kể. Giải pháp mới chủ yếu bao gồm tro và xỉ - chất thải từ các ngành công nghiệp khác nhau. Trước đây, những chất thải đó hoàn toàn không được tái chế và chỉ gây ô nhiễm môi trường. Tất nhiên, việc sản xuất vật liệu xây dựng sáng tạo sẽ không giải quyết được vấn đề này ngay lập tức, nhưng tro và xỉ sẽ trở thành cơ sở nguyên liệu thô quan trọng để sản xuất chúng.
Lợi ích của ứng dụng
Theo các chuyên gia, bê tông geopolymer là sản phẩm có tương lai tuyệt vời: không giống như xi măng poóc lăng được dùng trong sản xuất các kết cấu nhẹ. Nhưng đó không phải là tất cả: về đặc tính giữ nhiệt, hỗn hợp bê tông mới vượt trội hơn nhiều so với các vật liệu xây dựng khác được sử dụng trong xây dựng các tòa nhà. Ví dụ, một bức tường bằng tấm geopolymer này chỉ dày 30 cm vẫn giữ nhiệt theo cách tương tự như tường gạch, nhưng dày 1,25 m.
Theo đó, sử dụng vữa sáng tạo để thi công, bạn có thể tiết kiệm chi phí đáng kể:
- Bạn có thể xây dựng các tòa nhà với ít vật liệu xây dựng hơn.
- Cảm ơn thấptính dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng geopolymer sẽ giảm chi phí sưởi ấm không gian trong đó.
Tính năng chính
Theo các chuyên gia, bê tông geopolymer là vật liệu xây dựng của tương lai, vì nó có các đặc tính hiệu suất tuyệt vời, chẳng hạn như:
- Độ co nhỏ.
- Cường độ nén cao.
- Chịu axit.
- Độ thẩm thấu thấp. Chỉ số này gần bằng với chỉ số của đá granit.
- Khả năng chịu nhiệt độ cao tuyệt vời lên đến + 1300 °. Các nhà khoa học đã tiến hành một thí nghiệm: trong 120 phút, họ cho các tấm bê tông geopolymer và xi măng poóc lăng tiếp xúc với nhiệt độ rất cao. Sau đó, các sản phẩm từ hỗn hợp sáng tạo vẫn hoàn toàn nguyên vẹn, trong khi các tấm xi măng poóc lăng xuất hiện nhiều vết nứt và vụn.
Nhưng đặc tính quý giá nhất của giải pháp mà chúng tôi đang xem xét là nó thải ra tối thiểu khí nhà kính.
Nếu chúng ta so sánh cấu trúc của vật liệu xây dựng mới, nó giống với cấu trúc của đá tự nhiên, do đó nó có đặc tính cao hơn vữa thông thường. Nhưng quan trọng nhất, bạn có thể chuẩn bị bê tông geopolymer bằng tay của chính mình, vì nó không khó chút nào. Chỉ cần chuẩn bị những thành phần cần thiết cho công việc là xong.
Tính năng thành phần
Công thức khá đơn giản, thành phần hợp túi tiền: tro bay, nước, kali hydroxit,thủy tinh lỏng và xỉ. Thành phần cuối cùng cần thiết để cung cấp sức mạnh và độ bền. Nhưng một mình anh ta không thể bảo vệ thành phẩm khỏi bị nứt vỡ, điều không thể tránh khỏi trong quá trình co ngót. Nhược điểm này giúp loại bỏ sự hiện diện của tro bay. Hơn nữa, cả hai thành phần đều tăng cường hỗn hợp bê tông, và nó sẽ có thể chống lại bất kỳ yếu tố tiêu cực nào.
Tại sao tro bay? Bởi vì ngay cả bản thân thành phần này cũng có tính chất công nghệ và vật lý cao, vì vậy việc thêm nó vào thành phần sẽ giúp tăng đặc tính cường độ của thành phẩm (ngang với đá granit).
Ngoài ra, nhôm silicat có trong thành phần được kêu gọi để tăng cường độ bền của vật liệu xây dựng. Chúng, phản ứng với kiềm, trùng hợp. Kết quả là, một nguyên khối rắn được hình thành. Chính phản ứng này của các thành phần đã tạo ra một tên gọi khác cho vật liệu - nó được gọi là hỗn hợp bê tông kiềm-xỉ.
Chuẩn bị cho công việc
Trước khi bắt tay vào công việc, bạn cần chuẩn bị:
- Năng lực.
- Công cụ.
- Quần yếm.
- Mặt nạ.
- Điểm.
- Găng tay.
- Cân để kiểm soát tỷ lệ.
- Ván khuôn hoặc ván khuôn nơi vữa hoàn thiện sẽ được đúc.
Một chi tiết quan trọng: để trộn, bạn cần lấy thìa làm bằng vật liệu không phản ứng với kiềm. Dụng cụ bằng gỗ là tốt nhất.
Điều quan trọng: khi trộn, các thành phần tạo ra nhiệt, vì vậy để trộn bạn cần phải có một vật chứa chịu được nhiệt độ cao. Nếu mộtĐiều cần thiết là dung dịch thành phẩm đông cứng nhanh hơn, chất điện phân có thể được đặt trong ván khuôn. Trong trường hợp này, họ cũng phải chuẩn bị trước.
Công thức nấu ăn
Những người thợ thủ công tại nhà quyết định chế tạo bê tông geopolymer bằng tay của họ chủ yếu quan tâm đến thành phần chính xác của hỗn hợp. Không có công thức làm sẵn trên Web, vì các nhà sản xuất giữ bí mật và các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu để cải tiến các vật liệu xây dựng sáng tạo. Bạn có thể tìm thấy nhiều biến thể của công thức, nhưng đồng thời, thành phần chính được đề xuất ban đầu hầu như không thay đổi.
Sau đây, để sản xuất 1,0 l dung dịch geopolymer, bạn cần chuẩn bị:
- 550 g tro bay và cùng một lượng xỉ;
- 110g nước;
- 240 g ly nước;
- 180g 45% CON.
Tất cả các thành phần đều có bán trên thị trường và dễ tìm. Tất nhiên, giá thành của các sản phẩm tạo thành sẽ cao hơn các sản phẩm tương tự từ xi măng poóc lăng thông thường, nhưng cường độ của chúng vượt xa các yếu tố bê tông.
Công nghệ nấu
Nếu bạn có đầy đủ các thành phần và dụng cụ cần thiết, bạn có thể tự chuẩn bị bê tông geopolymer. Công nghệ này khá đơn giản, nhưng bạn chỉ cần tuân thủ nghiêm ngặt tất cả các khuyến nghị:
- Độ ẩm phải thấp trong phòng nơi tiến hành công việc để kali hydroxit không “trôi nổi”. Do tính năng này, hydroxit thường chỉ được giải nén trước khi đưa vào dung dịch.
- KOH làvật liệu khá mạnh, vì vậy bạn cần sử dụng thiết bị bảo hộ để làm việc với nó - găng tay và kính bảo hộ.
- Thủy tinh lỏng cũng được coi là hút ẩm và mạnh - bạn cần phải cẩn thận với nó.
- Tất cả công việc nhào trộn phải được thực hiện nhanh chóng.
Nếu sử dụng máy trộn bê tông, hãy làm theo trình tự sau:
- Đổ nước vào. Không sử dụng chất lỏng lạnh - nó phải ấm.
- Đổ xỉ và tro vào.
- Sau khi mọi thứ được trộn đều, thêm polyme.
- Khuấy lại cho đến khi thu được dung dịch đồng nhất.
- Đổ hỗn hợp vào khuôn.
Một chi tiết quan trọng: tro bay là một chất có uy tín về môi trường khá đáng ngờ, nhưng nhờ vào việc sử dụng nó, hỗn hợp bê tông có được cường độ cao hơn, nó giữ được rất lâu. Vì vậy, nếu muốn có được một vật liệu bền thì cũng có thể dùng tro, nhưng nếu thân thiện với môi trường hơn thì có thể lấy ít tro hơn và một phần có thể được thay thế bằng xi măng.
Đúc sản phẩm
Để sản xuất các bộ phận có kích thước và hình dạng mong muốn, bạn có thể sử dụng ván khuôn tương tự như đối với xi măng poóc lăng thông thường. Chúng phải được làm sạch và bôi trơn bằng dầu đã qua sử dụng hoặc bất kỳ loại dầu nào khác (thậm chí là thực vật) trước. Sau đó, cốt thép được lắp đặt (nếu cần), và chỉ sau đó hình thức được lấp đầy bằng vữa bê tông. Khi đổ phải chú ý không để lại các khoảng trống bên trong, do đó tấm bê tông geopolymer có thểnứt trong tương lai.
Sau một ngày, các khoảng trống sẽ cứng lại: một lớp màng hình thành trên bề mặt của chúng. Sự hiện diện của nó sẽ làm tăng độ rắn của vật liệu và chúng sẽ có thể chịu được tải trọng cao hơn.
Lựa chọn giải pháp
Đối với những người yêu thích thí nghiệm, vật liệu này là một lĩnh vực rộng lớn để thực hiện bất kỳ ý tưởng nào: khi tạo hỗn hợp bê tông, bạn có thể sử dụng bất kỳ chất hữu cơ nào. Vì vậy, nhựa hòa tan trong nước có thể đóng vai trò như các thành phần làm se. Một lựa chọn khác là sử dụng nhựa PVA để thay thế, sau đó chất nhũ hóa sẽ là rượu polyvinyl, có trong thành phần của nó.
Một số sử dụng gỗ vụn trong sản xuất của họ. Nó được ngâm trong nước và xử lý bằng máy ozon hóa, sau đó nó được đưa vào máy trộn bê tông để kết hợp với các thành phần khác để tạo thành bê tông geopolymer. Làm thế nào để làm cho dung dịch thu được, sau khi có được hình dạng mong muốn, cứng lại nhanh hơn? Để làm điều này, nó được đổ vào một ván khuôn với các điện cực, qua đó chúng được tiếp xúc với dòng điện trong 60 phút. Hơn nữa, điện năng không được lấy trực tiếp từ mạng lưới mà được đưa qua bộ chuyển đổi. Sau khi mảnh được xử lý cứng lại, ván khuôn sẽ được tháo ra khỏi nó và phần tiếp theo được tạo ra.
Mua hỗn hợp sẵn
Không phải người tiêu dùng hoặc bậc thầy nào cũng thích thử nghiệm - nhiều người không thích làm bê tông xây dựng mà mua bê tông làm sẵn, đặc biệt là vì không có khó khăn trong việc tìm kiếm thành phần: trong hơn 4 năm ở Ngabê tông geopolymer được sản xuất trên cơ sở nguyên liệu đất sét của Cộng hòa Tatarstan. Các nhà sản xuất cung cấp các nhãn hiệu khác nhau, chi phí của chúng phụ thuộc vào số lượng thành phần và tỷ lệ của chúng. Bạn có thể mua vật liệu xây dựng ở dạng hỗn hợp khô không có chất làm cứng.
Đang bán có các tác phẩm làm sẵn của cả Nga và nước ngoài sản xuất. Sự khác biệt của chúng là chi phí và tốc độ đông đặc.
Sản phẩm của các thương hiệu Nga sau đây đang được quan tâm:
- "Hoa đá".
- Sebryakovcement.
- "Nhóm thực thi".
Từ các công ty nước ngoài, vật liệu của các công ty như vậy rất phổ biến:
- Xi măng Heidelberger của Đức.
- Tây Ban Nha GRUPOSUBDI.
- PHÁP LAFARGE.
Phẩm giá thành phẩm
Hôm nay bạn có thể mua các loại phôi bê tông làm sẵn của các thương hiệu khác nhau. Chúng được thực hiện có tính đến các chỉ số sau:
- Chống nước - cấp độ W 2-W 12.
- Khả năng chống sương giá - cấp độ từ F 50 đến F 300.
- Sức mạnh - cấp độ từ M 50 đến M 500.
Ngoài ra, trong hỗn hợp làm sẵn - để dễ sử dụng - thể tích các phần của mỗi loại chất làm đầy có thể khác nhau tùy thuộc vào kết quả cuối cùng mong muốn. Xi măng cũng được bao gồm trong bê tông geopolymer, nhưng một phần của nó được thay thế bằng tro bay. Số lượng của nó phải bằng tổng các phần đá dăm, cát và xi măng.
