คอนกรีตจีโอโพลีเมอร์คืออะไร?

สารบัญ:

คอนกรีตจีโอโพลีเมอร์คืออะไร?
คอนกรีตจีโอโพลีเมอร์คืออะไร?

วีดีโอ: คอนกรีตจีโอโพลีเมอร์คืออะไร?

วีดีโอ: คอนกรีตจีโอโพลีเมอร์คืออะไร?
วีดีโอ: จีโอโพลิเมอร์คอนกรีต (Geopolymer Concrete) คืออะไร what is geopolymer? 2024, เมษายน
Anonim

ตลอดเวลา นักวิทยาศาสตร์ทำการทดลองและทดลอง ซึ่งตรวจสอบส่วนผสมที่รวมส่วนประกอบจากธรรมชาติและประดิษฐ์เข้าด้วยกัน การตีคู่กันดังกล่าวทำให้สามารถรับวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นได้ เนื่องจากองค์ประกอบของแหล่งกำเนิดเทียมได้ปรับปรุงตัวบ่งชี้ทั้งหมดของส่วนประกอบเหล่านั้นที่ธรรมชาติมอบให้ วัสดุที่ได้รับในลักษณะนี้เรียกว่าคอมโพสิตหรือโพลีเมอร์ หนึ่งในนั้นคือคอนกรีตจีโอโพลีเมอร์ ซึ่งเป็นวัสดุก่อสร้างที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและปลอดภัยล่าสุด คำนำหน้า "geo" (ในภาษากรีก - "earth") เป็นการยืนยันว่าวัสดุใหม่ประกอบด้วยส่วนผสมจากธรรมชาติเท่านั้น

คอนกรีตจีโอโพลีเมอร์
คอนกรีตจีโอโพลีเมอร์

ส่วนผสมคอนกรีตที่เป็นนวัตกรรมใหม่ไม่ใช่ของใหม่ มนุษย์รู้จักกันดีอยู่แล้วในสมัยโบราณ: ในการสร้างปิรามิดในอียิปต์ มีการใช้วัสดุก่อสร้างที่คล้ายคลึงกัน น่าเสียดายที่สูตรที่แน่นอนของมันยังคงเป็นปริศนาสำหรับคนสมัยใหม่ แต่ต้องขอบคุณการนำเทคโนโลยีล่าสุดมาใช้ นักวิทยาศาสตร์สามารถฟื้นฟูองค์ประกอบโดยประมาณ เทคโนโลยี และรับอะนาล็อกที่เกือบจะเหมือนกับคอนกรีตจีโอโพลีเมอร์ในสมัยโบราณ แต่นั่นเป็นเพียงข้อเท็จจริงประวัติศาสตร์และนำไปใช้กับการก่อสร้างสมัยใหม่เพียงบางส่วน

คำอธิบายของนวัตกรรมโซลูชัน

คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของส่วนผสมคอนกรีตที่เป็นนวัตกรรมใหม่คือการได้รับความแข็งแรงสูงสุดในเวลาอันสั้น: ใช้เวลาเพียงสัปดาห์เดียวในการชุบแข็งเต็มที่ ในขณะที่ปูนทั่วไปจะใช้เวลานานกว่า 4 เท่าพอดี

คอนกรีตจีโอโพลีเมอร์ เช่น ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ประกอบด้วยส่วนประกอบหลายอย่าง แต่องค์ประกอบแตกต่างกันอย่างมาก โซลูชันใหม่นี้ประกอบด้วยขี้เถ้าและตะกรันเป็นส่วนใหญ่จากอุตสาหกรรมต่างๆ ก่อนหน้านี้ขยะดังกล่าวไม่ได้ถูกนำกลับมาใช้ใหม่เลยและสร้างมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แน่นอนว่าการผลิตวัสดุก่อสร้างที่เป็นนวัตกรรมจะไม่สามารถแก้ปัญหานี้ได้ในทันที แต่ขี้เถ้าและตะกรันจะกลายเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตของพวกเขา

ผลประโยชน์การสมัคร

คอนกรีตจีโอโพลีเมอร์ที่ต้องทำด้วยตัวเอง
คอนกรีตจีโอโพลีเมอร์ที่ต้องทำด้วยตัวเอง

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าว คอนกรีตจีโอโพลีเมอร์เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีอนาคตที่ดี ซึ่งต่างจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ตรงที่ใช้ในการผลิตโครงสร้างน้ำหนักเบา แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด: ในแง่ของคุณสมบัติการรักษาความร้อน ส่วนผสมคอนกรีตใหม่นั้นเหนือกว่าวัสดุก่อสร้างอื่น ๆ ที่ใช้ในการก่อสร้างอาคารมาก ตัวอย่างเช่น ผนังของจีโอโพลีเมอร์ที่มีความหนาเพียง 30 ซม. จะเก็บความร้อนในลักษณะเดียวกับผนังอิฐ แต่มีความหนา 1.25 ม.

ด้วยการใช้ปูนนวัตกรรมในการก่อสร้าง คุณสามารถประหยัดเงินได้มาก:

  1. คุณสามารถสร้างอาคารโดยใช้วัสดุก่อสร้างน้อยลง
  2. ขอบคุณเสียงต่ำการนำความร้อนของวัสดุก่อสร้างจีโอโพลีเมอร์จะช่วยลดต้นทุนในการทำความร้อนในอวกาศ

คุณสมบัติหลัก

วิธีทำคอนกรีตจีโอโพลีเมอร์
วิธีทำคอนกรีตจีโอโพลีเมอร์

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าว คอนกรีตจีโอโพลีเมอร์เป็นวัสดุก่อสร้างแห่งอนาคต เนื่องจากมีลักษณะการทำงานที่ยอดเยี่ยม เช่น:

  1. หดตัวเล็กน้อย
  2. กำลังอัดสูง
  3. ทนต่อกรด
  4. การซึมผ่านต่ำ. ตัวบ่งชี้นี้เกือบจะเท่ากับหินแกรนิต
  5. ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยมถึง +13000° นักวิทยาศาสตร์ทำการทดลอง โดยเปิดแผงคอนกรีตจีโอโพลีเมอร์และปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์เป็นเวลา 120 นาที โดยมีอุณหภูมิสูงมาก หลังจากนั้น ผลิตภัณฑ์จากส่วนผสมที่เป็นนวัตกรรมใหม่ยังคงไม่บุบสลาย ในขณะที่แผ่นปูนซีเมนต์พอร์ตแลนด์พบรอยแตกและรอยแตกจำนวนมาก

แต่คุณสมบัติที่มีค่าที่สุดของสารละลายที่เรากำลังพิจารณาอยู่คือมันปล่อยก๊าซเรือนกระจกขั้นต่ำออกมา

ถ้าเปรียบเทียบโครงสร้างของวัสดุก่อสร้างใหม่แล้วจะคล้ายกับหินธรรมชาติเพราะมีคุณสมบัติที่สูงกว่าปูนทั่วไป แต่ที่สำคัญที่สุด คุณสามารถเตรียมคอนกรีต geopolymer ด้วยมือของคุณเอง เพราะมันไม่ยากเลย จำเป็นต้องเตรียมส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับการทำงานเท่านั้น

คุณสมบัติการจัดองค์ประกอบ

แผ่นคอนกรีตจีโอโพลีเมอร์
แผ่นคอนกรีตจีโอโพลีเมอร์

สูตรค่อนข้างง่ายและส่วนประกอบมีราคาไม่แพง: เถ้าลอย, น้ำ, โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์,แก้วเหลวและตะกรัน ส่วนผสมสุดท้ายจำเป็นต้องให้ความแข็งแรงและความทนทาน แต่เขาเพียงคนเดียวไม่สามารถปกป้องผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจากการแตกร้าว ซึ่งหลีกเลี่ยงไม่ได้ในระหว่างการหดตัว ข้อเสียนี้ช่วยลดการมีอยู่ของเถ้าลอย นอกจากนี้ ส่วนประกอบทั้งสองเสริมความแข็งแรงของส่วนผสมคอนกรีต และสามารถต้านทานปัจจัยลบใดๆ

ทำไมต้องเถ้าลอย? เนื่องจากส่วนประกอบนี้เองยังมีคุณสมบัติทางเทคโนโลยีและทางกายภาพสูง ดังนั้นการเพิ่มลงในองค์ประกอบจึงช่วยเพิ่มลักษณะความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป (จนถึงระดับหินแกรนิต)

นอกจากนี้ อะลูมิเนียมซิลิเกตที่รวมอยู่ในส่วนประกอบยังถูกเรียกเสริมความแข็งแกร่งของวัสดุก่อสร้างอีกด้วย พวกมันทำปฏิกิริยากับด่างทำให้เกิดปฏิกิริยาเป็นพอลิเมอร์ เป็นผลให้เกิดเสาหินที่เป็นของแข็ง ปฏิกิริยาของส่วนประกอบนี้ทำให้เกิดชื่ออื่นสำหรับวัสดุ - เรียกว่าส่วนผสมคอนกรีตผสมตะกรัน-อัลคาไลน์

เตรียมงาน

ก่อนเริ่มงานต้องเตรียม:

  1. ความจุ
  2. เครื่องมือ
  3. ชุดโดยรวม
  4. เครื่องช่วยหายใจ
  5. แต้ม
  6. ถุงมือ
  7. ชั่งเพื่อควบคุมสัดส่วน
  8. แบบหล่อหรือแบบที่จะหล่อเสร็จแล้ว

รายละเอียดที่สำคัญ: สำหรับการผสม คุณต้องใช้ไม้พายที่ทำจากวัสดุที่ไม่ทำปฏิกิริยากับด่าง เครื่องมือไม้ดีที่สุด

สิ่งที่สำคัญ: เมื่อผสม ส่วนประกอบจะสร้างความร้อน ดังนั้นสำหรับการผสม คุณต้องใช้ภาชนะที่ทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้น ถ้าจำเป็นที่สารละลายสำเร็จรูปจะแข็งตัวเร็วขึ้นสามารถวางอิเล็กโทรไลต์ในแบบหล่อได้ ในกรณีนี้ต้องเตรียมล่วงหน้าด้วย

สูตรทำอาหาร

ช่างฝีมือประจำบ้านที่ตัดสินใจทำจีโอโพลีเมอร์คอนกรีตด้วยมือของพวกเขาเองมีความสนใจในองค์ประกอบที่แน่นอนของส่วนผสมเป็นหลัก ไม่มีสูตรสำเร็จรูปบนเว็บ เนื่องจากผู้ผลิตเก็บเป็นความลับ และนักวิทยาศาสตร์ยังคงทำงานเพื่อปรับปรุงวัสดุก่อสร้างที่เป็นนวัตกรรมใหม่ คุณสามารถหารูปแบบต่างๆ ของสูตรได้ แต่ในขณะเดียวกัน องค์ประกอบหลักที่เสนอในตอนแรกก็ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเกือบเหมือนเดิม

ต่อไปสำหรับการผลิตสารละลายจีโอโพลีเมอร์ 1.0 ลิตร คุณต้องเตรียม:

  • เถ้าลอย 550 กรัมและตะกรันในปริมาณเท่ากัน
  • น้ำ110g;
  • แก้วน้ำ 240 กรัม;
  • 180g 45% CON.

ส่วนประกอบทั้งหมดมีวางจำหน่ายทั่วไปและหาง่าย แน่นอน ต้นทุนของผลิตภัณฑ์ที่ได้จะสูงกว่าอะนาลอกจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดา แต่ความแข็งแรงของมันนั้นเหนือกว่าองค์ประกอบคอนกรีตมาก

เทคโนโลยีการทำอาหาร

คอนกรีตจีโอโพลีเมอร์จากวัตถุดิบดินเหนียว RT
คอนกรีตจีโอโพลีเมอร์จากวัตถุดิบดินเหนียว RT

ถ้าคุณมีส่วนประกอบและเครื่องมือที่จำเป็นทั้งหมด คุณสามารถเตรียมคอนกรีตจีโอโพลีเมอร์ได้ด้วยตัวเอง เทคโนโลยีนี้ค่อนข้างเรียบง่าย แต่คุณต้องปฏิบัติตามคำแนะนำทั้งหมดอย่างเคร่งครัด:

  1. ความชื้นจะต้องต่ำในห้องที่ทำงานเพื่อไม่ให้โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ "ลอย" เนื่องจากคุณสมบัตินี้ ไฮดรอกไซด์จึงมักจะถูกแกะออกจากกล่องก่อนนำไปใส่ในสารละลาย
  2. เกาะคือวัสดุที่ค่อนข้างก้าวร้าว ดังนั้นคุณต้องทำงานกับมันโดยใช้อุปกรณ์ป้องกัน - ถุงมือและแว่นตา
  3. แก้วของเหลวถือว่าดูดความชื้นและก้าวร้าวด้วย - คุณต้องระวังไม่ให้มันน้อยลง
  4. นวดทุกอย่างต้องเสร็จไว

หากใช้เครื่องผสมคอนกรีต ให้ดำเนินการตามลำดับต่อไปนี้:

  1. เทน้ำ. ห้ามใช้ของเหลวเย็น - จะต้องอุ่น
  2. เทตะกรันและขี้เถ้าลงไป
  3. ผสมให้เข้ากันแล้วใส่โพลีเมอร์
  4. คนอีกครั้งจนได้สารละลายที่เป็นเนื้อเดียวกัน
  5. เทส่วนผสมลงในพิมพ์

รายละเอียดที่สำคัญ: เถ้าลอยเป็นสารที่มีชื่อเสียงด้านสิ่งแวดล้อมค่อนข้างน่าสงสัย แต่ต้องขอบคุณการใช้งาน ส่วนผสมคอนกรีตจึงได้รับความแข็งแรงสูงกว่า ซึ่งจะคงอยู่เป็นเวลานานมาก ดังนั้น หากได้วัสดุที่ทนทานเป็นสิ่งสำคัญ ขี้เถ้าก็สามารถใช้ได้ แต่ถ้าความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำคัญกว่า ก็ใช้ขี้เถ้าน้อยลง และใช้ซีเมนต์บางส่วนแทนได้

การขึ้นรูปผลิตภัณฑ์

เทคโนโลยีคอนกรีตจีโอโพลีเมอร์
เทคโนโลยีคอนกรีตจีโอโพลีเมอร์

ในการผลิตชิ้นส่วนที่มีขนาดและรูปร่างตามต้องการ คุณสามารถใช้แบบหล่อเดียวกันกับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ทั่วไปได้ พวกเขาจะต้องทำความสะอาดและหล่อลื่นด้วยน้ำมันใช้แล้วหรือน้ำมันอื่น ๆ (แม้กระทั่งพืช) ล่วงหน้า หลังจากนั้นจะมีการติดตั้งการเสริมแรง (ถ้าจำเป็น) จากนั้นจึงเติมแบบฟอร์มด้วยปูนคอนกรีต เมื่อเทต้องระมัดระวังไม่ให้มีช่องว่างภายในเนื่องจากแผ่นพื้นคอนกรีตจีโอโพลีเมอร์สามารถการแตกในอนาคต

ในหนึ่งวัน ช่องว่างจะแข็งตัว: ฟิล์มก่อตัวบนพื้นผิวของพวกเขา การปรากฏตัวของมันจะเพิ่มความแข็งแกร่งของวัสดุและพวกเขาจะสามารถรับน้ำหนักได้มากขึ้น

ตัวเลือกโซลูชัน

สำหรับผู้ชื่นชอบการทดลอง เนื้อหานี้เป็นพื้นที่กว้างสำหรับการนำแนวคิดต่างๆ ไปใช้: เมื่อทำส่วนผสมคอนกรีต คุณสามารถใช้สารอินทรีย์ใดก็ได้ ดังนั้นเรซินที่ละลายน้ำได้สามารถใช้เป็นส่วนประกอบที่ฝาด อีกทางเลือกหนึ่งคือใช้เรซิน PVA แทน จากนั้นอิมัลซิไฟเออร์จะเป็นโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ซึ่งอยู่ในองค์ประกอบ

ซีเมนต์ในคอนกรีตจีโอโพลีเมอร์
ซีเมนต์ในคอนกรีตจีโอโพลีเมอร์

บางคนใช้ไม้ฝอยในการผลิต โดยนำไปแช่ในน้ำและบำบัดด้วยเครื่องผลิตโอโซน จากนั้นจึงนำไปใส่ในเครื่องผสมคอนกรีตเพื่อผสมกับส่วนประกอบอื่นๆ เพื่อให้ได้คอนกรีตจีโอโพลีเมอร์ ทำอย่างไรจึงจะได้ผลลัพธ์ที่ได้รูปร่างที่ต้องการแข็งตัวเร็วขึ้น? ในการทำเช่นนี้มันถูกเทลงในแบบหล่อด้วยอิเล็กโทรดซึ่งพวกเขาจะสัมผัสกับกระแสไฟฟ้าเป็นเวลา 60 นาที ยิ่งกว่านั้นไฟฟ้าไม่ได้ถูกดึงออกจากเครือข่ายโดยตรง แต่ส่งผ่านตัวแปลง หลังจากที่ชิ้นส่วนที่แปรรูปแข็งตัวแล้ว แบบหล่อจะถูกลบออกและองค์ประกอบต่อไปก็ถูกสร้างขึ้น

จัดซื้ออาหารสำเร็จรูป

ไม่ใช่ผู้บริโภคหรือผู้เชี่ยวชาญทุกคนที่ชอบทดลอง - หลายคนไม่ชอบทำคอนกรีตสำหรับก่อสร้าง แต่ซื้อคอนกรีตสำเร็จรูปโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากไม่มีปัญหาในการค้นหาองค์ประกอบ: มากกว่า 4 ปีในรัสเซียคอนกรีต geopolymer ผลิตขึ้นจากวัตถุดิบดินเหนียวของสาธารณรัฐตาตาร์สถาน ผู้ผลิตเสนอแบรนด์ต่างๆ ซึ่งราคาขึ้นอยู่กับจำนวนส่วนประกอบและสัดส่วน คุณสามารถซื้อวัสดุก่อสร้างในรูปแบบของส่วนผสมแห้งซึ่งไม่มีสารทำให้แข็ง

ลดราคามีทั้งการผลิตในประเทศรัสเซียและต่างประเทศ ความแตกต่างคือต้นทุนและความเร็วของการแข็งตัว

ผลิตภัณฑ์ของแบรนด์รัสเซียต่อไปนี้เป็นที่สนใจ:

  1. "ดอกหิน".
  2. Sebryakovcement.
  3. "กลุ่ม Eurocement".

จากบริษัทต่างประเทศ วัสดุของบริษัทดังกล่าวเป็นที่นิยม:

  1. เยอรมัน Heidelberger Cement.
  2. สเปน GRUPOSUBDI.
  3. ฝรั่งเศส LAFARGE

ศักดิ์ศรีของวัสดุสำเร็จรูป

วันนี้คุณสามารถซื้อแผ่นคอนกรีตสำเร็จรูปยี่ห้อต่างๆ ได้ โดยคำนึงถึงตัวบ่งชี้ต่อไปนี้:

  1. กันน้ำ - เกรด W 2-W 12.
  2. ต้านทานน้ำแข็ง - เกรดจาก F 50 ถึง F 300.
  3. ความแรง - เกรด M 50 ถึง M 500

นอกจากนี้ ในส่วนผสมสำเร็จรูป - เพื่อความสะดวกในการใช้งาน - ปริมาณของชิ้นส่วนของฟิลเลอร์แต่ละประเภทอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ที่ต้องการ ปูนซีเมนต์รวมอยู่ในคอนกรีตจีโอโพลีเมอร์ด้วย แต่บางส่วนถูกแทนที่ด้วยเถ้าลอย ปริมาณควรเท่ากับผลรวมของเศษหินบด ทราย และซีเมนต์