Geopolymerový beton: složení, výrobní a aplikační vlastnosti

V současné době jsou stále oblíbenější stavební materiály vyrobené pomocí přírodních komponentů šetrných k životnímu prostředí. Jedním z takových stavebních materiálů je geopolymerní beton. V tomto článku budeme hovořit o tom, jaké jsou betony, jaké jsou jejich hlavní vlastnosti a jak jsou používány pro svůj zamýšlený účel.

Stavební materiál budoucnosti pochází ze vzdálené minulosti

Řešení problému efektivního využití stavebního odpadu se v posledních desetiletích snaží lidstvo vyvíjet stavební materiály, které ovládají přírodní součásti. Vzhledem k přítomnosti přírodních složek se problém využití stavebního odpadu stává méně naléhavý a aktuální, protože budovy a stavby, které sloužily svému času, nepotřebují nákladné vícestupňové zpracování.

Výsledkem je, že stavební materiály vytvořené na základě přírodních prvků jsou nejen zpočátku levnější než tradiční analogy, ale také ušetří peníze a čas, které by byly potřebné při plném využití.

V tomto článku budeme hovořit o tom, co tvoří geopolymerový beton, který je vyroben z přírodních komponent. V jádru jména je snadné vybrat kořen "geo", který v překladu z řečtiny znamená "země". Již tato pozorování naznačuje, že se jedná o jedinečný materiál, který je převzat z přírody a nepředstavuje žádné nebezpečí pro životní prostředí.

Výroba geopolymerního betonu v průmyslovém měřítku začala teprve v roce 2012. Ve skutečnosti však recept na geopolymerní beton s počátečním složením složek přišel k nám z dávných dob.

Ukázalo se, že geopolymery byly široce používány v době starověkého světa, kde byly používány jak při výstavbě mohutných budov, tak při stavbě světově proslulých pyramid. Materiál vyvinutý ve starověku má tolik výrazných výhod, že v mnoha ohledech může konkurovat modernímu betonu.

Výhody a nevýhody geopolymerních formulací

Odborníci tvrdí, že geopolymerní beton je stavebním materiálem budoucnosti. Vzhledem k jedinečnému složení dříve nevyužívaných komponent získaly dokončené budovy a stavby vynikající výkonnostní charakteristiky, které mohou konkurovat jakémukoli tradičnímu betonu vyráběnému na bázi portlandského cementu.

Mezi hlavní výhody geopolymerních kompozic je třeba poznamenat následující:

• extrémně nízké smrštění, takže na konci stavebních prací můžete téměř okamžitě začít dokončit práci;
• vysoká pevnost v tlaku betonu, v důsledku toho je možné vybudovat nejen nízkopodlažní sídliště, ale i velké vícepodlažní stavby;
• extrémně nízké emise skleníkových plynů;
• vysoká odolnost vůči teplotním rozdílům prostředí;
• odolnost proti negativním účinkům kyselin a jiných chemických agresivních látek;
• požární bezpečnost, protože konstrukce z geopolymerů jsou schopny odolávat teplotám nad 1000 stupňů.
• nízká propustnost párysrovnatelné s parametry žuly.
• snadné obrábění (řezání železobetonu s diamantovými kruhy lze úspěšně aplikovat);
• čistota a bezpečnost prostředí kvůli nulovému obsahu toxinů a alergenů;
• výroba s využitím průmyslového odpaducož má pozitivní vliv na ekosystém regionu;
• krátký čas sušení v průměru 7-10 dní (pro srovnání, beton z portlandského cementu vysuší ze dvou týdnů na měsíc).
• nízká cena ve srovnání s analogyvyrobené na bázi portlandského cementu;
• schopnost objednat směs ve specializovaných firmách nebo možnost vyrobit vlastní ruce pomocí komponentkomerčně dostupné.

Složení a výrobní funkce

Jak již bylo řečeno, geopolymerní betony jsou založeny na zcela přirozených součástech, které lze částečně zakoupit a částečně vyrobit ručně.

V průmyslové výrobě obsahuje složení geopolymerního betonu následující složky:

• struska, která vzniká v důsledku práce většiny průmyslových podniků;
• popílku, která pochází z průmyslových podniků i z mnoha kotelen;
• vodní sklo
• množství vedlejších složek, které tvoří základní vlastnosti dokončeného stavebního materiálu.

Tato kompozice, při respektování poměru uvedených složek, při úplném vysušení, vytváří monolit.

Pokyny pro výrobu betonů geopolymeru nejsou příliš obtížné. Je však třeba si uvědomit, že některé výrobní stupně vyžadují nízké teploty, což je možné pouze v průmyslových podmínkách.

Důležité: Dostupná cena je charakteristická pro průmyslově vyráběná geopolymerová řešení. Je-li prostředek připraven ručně, jeho cena bude srovnatelná s cenou obyčejného betonu nebo dokonce mírně vyšší.

Jako příklad zvážit recept na výrobu jednoho kilogramu hustého použitelného roztoku geopolymeru. Příprava roztoku doma je omezena na důkladné míchání složek až do homogenní hmoty bez výrazných tuleňů a velkých inkluzí.

Pro míchání složek používáme plastovou nádobu, například kbelík vhodných rozměrů, elektrickou vrtačku nebo šroubovák se speciální tryskou.

V kontejneru postupně promíchejte a přidejte:

• popílek - 330 g;
• drcená struska - 330 gr;
• vodní sklo или K2SiO3– 200 гр;
• voda - 55 ml;
• KOH 45% - 90 g

Важно: Приготовление раствора целесообразно проводить непосредственно перед применением, так как vodní sklo способствует быстрому застыванию бетона. Если раствор планируется применять не сразу, содержание жидкого стекла следует снизить.

Takže teď víte, jak vyrábět geopolymer beton, proto můžete skladovat na uvedených součástech a začít dělat stavební materiál budoucnosti dnes!

Správně připravená směs je optimálním řešením pro ukládání lehkých konstrukcí a konstrukcí. A to není překvapující, protože kromě dříve uvedených výhod jsou takovéto betony charakterizovány nízkou tepelnou vodivostí, která umožňuje, aby byl postavený objekt energeticky účinnější.

Například průmyslově vyráběná malta pro stěny o tloušťce 30 cm zajišťuje stejnou tepelnou retenci jako cihlová zeď o tloušťce 120 cm.

Výsledkem je, že opouštěním tradičních materiálů a výběrem inovativních řešení získáte jedinečnou příležitost ke snížení nákladů spojených s vytápěním obytného prostoru.

Praktické rady ohledně použití a provozování formulací geopolymerů

Pro zajištění optimálních vlastností betonu jsou do směsi přidány PVA lepidla nebo latexové sloučeniny. Použití takových přísad umožňuje dosáhnout větší pružnosti hotového materiálu a zjednodušit jeho obrábění.

Důležité: Přísady ve formě lepidla PVA jsou opodstatněné, pokud konzistence roztoku obsahuje polyvinylalkohol, který působí jako emulgátor.

Při výrobě betonu s vlastními rukama musíte zajistit, aby byl vzduch v místnosti suchý. Opět platí, že konstrukce s použitím tohoto materiálu by měla být prováděna v suchém teplém počasí. Skutečnost spočívá v tom, že při sušení suší tenký pevný film, který krystalizuje na povrchu směsi, otoky z nadměrné vlhkosti prostředí.

Při přípravě roztoku s vlastními rukama doporučujeme nalijte vodu do nádoby a do ní vložte popel, strusku a další složky. Tento přístup umožňuje nejen dosažení optimální homogenity směsi, ale také umožňuje experimentální výběr složek.

Závěr

Většina odborníků se domnívá, že budoucnost stavebnictví spočívá v geopolymeru. Koneckonců odmítnutí tradičních technologií a přechod na tyto materiály umožní budovat lepší, spolehlivé a trvanlivé budovy.

Nyní, když víte, jaký geopolymer je beton a jaké jeho vlastnosti jsou, můžete udělat správné rozhodnutí, a tak učinit svůj dům odolnější, odolnější a pohodlnější. Další užitečné a zajímavé informace naleznete v tomto článku.