ГЕОПОЛИМЕРНЫЙ БЕТОН

ГЕОПОЛИМЕРНЫЙ БЕТОН
История проста - египетские пирамиды залиты "поблочно" бетоном, состоящим в основном из известняка и песка.И только совсем малая часть их объема состоит из обтесаных камней. Не хило древние могли, да?

Технология очень "неоднозначна" , но основа всему - SiO2. Вулканические, полевошпатные и т.д породы. Треба диспергировать, подрастворить, скоагулировать гель и закристаллизовать. Это еще не все - надо иметь гидравлический тип твердения и подобранный "отвердитель" ( "полимер" все ж таки)
Коротко, но ....
но не так все просто.
Скажу только, что получить сие возможно. А вот по получении бетона , в качестве вяжущего которого обычный песок да 1-2 десятка процентов отвальной золы ( к примеру - вяжущее М700) вырисовывается что-то похожее на частичную альтернативу существующему портландцементу.
- доступность сырья просто фантастическая - это вам не доменный граншлак, сжираемый цемзаводами
- себестоимость смехотворная (ориентировочно - не дороже 1500р/т)
- полученный порошок вовсе не требуется молоть до каких-то сверхдисперсных величин (3-4тыс.см вполне хватит)
- бетоны получаются в жестком и плотном виде (сие более выражено, нежели чем у портланда)

вот, собственно...что есть в наличии в опытно-эксп. виде.

....кто что добавит?
Была ли полезна информация?
Ответы
Вопрос: а какое было ЖС? (по модулю)
Ответ: натриевое ЖС модуль 2.8, высокомодульного под рукой небыло, но скоро будет
Вопрос: И была ли вода в составе смеси?
Ответ: нет
Вопрос: И скока в % от стекла было этилацетата?
Ответ: 2,5% от ЖС
Вопрос: сколько твердело по времени?
Ответ: начало схватывания 10 мин - конец 180 мин.
Вопрос: температура опыта?
Ответ: 22 град. С
Была ли полезна информация?
прекрасно. есть некий вектор нацеленности теперь.
Всвязи с узнанным :
- есть ли примерные предположения по полученной прочности?
- песок не активированный был?
- сколько ЖС по отношению к песку было?

Отсюда есть вот какие мысли:
- между песчинками пространство надо заполнять (обязательно для данных систем)
мелким наполнителем ( тем же песком, но меньшим в 1,63 раза от Мкр более крупного песка).
далее - та же картина. Это все решит очень легко. Не легко только получить именно такую гранулометрию наполнителей (ля).
- собственно, предполагаю изготовить по трем фракциям песок - молоть по минутам и отгружать. подобрать хотя бы примерно. (об анализаторе только мечтаю).
Получится довольно активная и "пральная" песчаная смесь.
В окончании потребуется (или помешает- ввиду высокой "водопотребности") МК, как завершающая фракция.
- молоть надо с добавкой ПАВ для некоего замедления реакции первичного схватывания и отвлечения разорванный связей к релаксации. требуется наименьшая (по возможности) температура помола.
- отсюда можно попробовать уже высокомодульное нейтральное стекло ввести вместе с этилацетатом при замесе ( это варинат 1) ВАРИАНТ 2 - горячий раствор хлористого кальция (что технологично для обеспечения необходимой подвижности смеси. ведь с этилацетатом тогда уже водички не добавишь? все испортим?)
- температуру можно и приподнять для отверждения. критической будет температура в 70 градусов. до которой будут те самые "нормальные условия", мало влияющие на полимеризацию. Свыше 70 идет термическое воздействие на нее. (из умной книжечки 8) ). Можно испробовать два варинта - ест. условия - и 75-95 градусов (что в принципе - достижимо технологически вполне - это вам не 150 или автоклав)
- полученный раствор будет "тестом" ( так как предполагается, что песок будет мелким, молотым в нем). к нему добавится обычный песок и получим мы обычный тестовый раствор 1 к 3, который и будем терзать на сжатие и т.д.


А вот мысль несколько смутного характера:
- ГЛИНА(!) - имеет самый мелкий размер агрегата, но распускается в основном по-мокрому. Отбросим пока условия диспергации, предположим, что все это получилось пусть и по-мокрому ( глина то аморфна и так).... По составу она довольно привлекательна ввиду присутствия алюминатов. По стоимости и доступности - вааще...
Остается пока теоретически предположить необходимую реакцию ее и того же ЖС+ отвердитель.
По идее - правильным будет расчитывать на нее в составе с песком (15% в массе), но это опять условие тонкого помола, а глина и так мелкая........
Керамика нам не нужна :mrgreen:
Нам нужен геополимер...
Какие мысли есть?

А что если замутить пока ЖС с песком (+ отвердитель) + глина? Это и между песчинками будет хоть как-то наполнителем и трещинностойкость повысит (однозначно) и... (?)

Какие мысли?
Была ли полезна информация?
Вопрос: есть ли примерные предположения по полученной прочности?
Ответ: образец в руках не ломается (толщина 2см) - значит М100 не меньше :) Что внутри не знаю - не ломал еще, может отвержение прошло по поверхности за счет углекислоты.
Вопрос: песок не активированный был?
Ответ: Нет. Песок речной, Мкр-0.8
Вопрос: сколько ЖС по отношению к песку было?
Ответ: 10%
На счет глины я уже раньше думал. Она должна быть сухой, в сухом состоянии с нее намного больше толку будет. А это дополнительные трудозатраты.
Планирую найти овражный песок с повышенным содержанием глины, процентов 10-15 не меньше.
В мет. производстве используют часов-яровскую глину, там сод. глины около 40%, ЖС вяжет ее на ура. Но с глиной другая проблема будет - трещины.
По глине желательно узнать какое содержание Al2O3 и Si02, от этого многое зависит, но хим. анализ довольно трудоемкая работа.
Сейчас штудирую "Современное материаловедение" по интересующей нас тематике там есть 2 раздела.
Думаю высокомодульное стекло с минимальновозможной плотностью с одним из отвердителей сыграет решающую роль.
Судя по активности в этом топике у нас наиболее близкие научные интересы :D
Была ли полезна информация?
Цитата
BF-Leo пишет:
Вопрос: есть ли примерные предположения по полученной прочности?
Ответ: образец в руках не ломается (толщина 2см) - значит М100 не меньше :) Что внутри не знаю - не ломал еще, может отвержение прошло по поверхности за счет углекислоты.

ВОЗМОЖНО, НО САМЫЕ "ТУПЫЕ" СОСТАВЫ ВСЕ-РАВНО ВЫШЕ 70 НЕ НАБИРАЮТ. ПОЭТОМУ КОЕ-ЧТО ПОЛУЧИЛОСЬ. А СКЛЕРОМЕТРА НЕТ? ЭТО ОЧЕНЬ УДОБНАЯ ШТУКА - СТУКНУЛ И УВИДЕЛ ПРОЧНОСТЬ. ЗАВТРА ОПЯТЬ СТУКНУЛ - УВИДЕЛ КИНЕТИКУ НАБОРА..

Вопрос: песок не активированный был?
Ответ: Нет. Песок речной, Мкр-0.8


ВОТ! ВОТ ГДЕ ЗАКОВЫКА! БЫЛ БЫ ПОДМОЛОТЫЙ, СВЕЖАЧЁК - БЫЛ БЫ ТОЛК НАМНОГО БОЛЬШИЙ.

Вопрос: сколько ЖС по отношению к песку было?
Ответ: 10%

ОПТИМУМ ВОЗМОЖНО ОКОЛО 20%

На счет глины я уже раньше думал. Она должна быть сухой, в сухом состоянии с нее намного больше толку будет. А это дополнительные трудозатраты.
Планирую найти овражный песок с повышенным содержанием глины, процентов 10-15 не меньше.

А И БОЛЬШЕ НЕ НАДО - 15% СЫРОЙ - КАК РАЗ В ТЕМУ

В мет. производстве используют часов-яровскую глину, там сод. глины около 40%, ЖС вяжет ее на ура. Но с глиной другая проблема будет - трещины.

ЕСЛИ 40% - ТО ДА. ЕСЛИ 15 - НАОБОРОТ.

По глине желательно узнать какое содержание Al2O3 и Si02, от этого многое зависит, но хим. анализ довольно трудоемкая работа.

СОГЛАСЕН

Сейчас штудирую "Современное материаловедение" по интересующей нас тематике там есть 2 раздела.
Думаю высокомодульное стекло с минимальновозможной плотностью с одним из отвердителей сыграет решающую роль.

ТАКОЕ ЖЕ МНЕНИЕ. ЖАЛЬ, ЧТО ВРЕМЕНИ НЕТ ПОКА
НА ОПЫТ....
Судя по активности в этом топике у нас наиболее близкие научные интересы :D

:mrgreen: АНАЛОГИЧНО.
Была ли полезна информация?
ох и загрузили тут меня вчера....
привезли мне некоторые составы полимерного рода (ну короче - кремнеорганика высокомолекулярная).
Ессно - кинулси я все это тестировать. Мне сперва ребятя мои так, " на глазок" плесканули" в раствор этой хрени... Хрень и "поперла" - все спучило как на дрожжах.
Делаю вывод на ходу - а нахрена столько хрени плескать? - надоть чуток же.
Вот сегодня мутю составы на шлакощелочном и обычном цементе вместе с добавкой этого "чуда" (конечно все в других пропорциях). Как получится - напишу. А щас - "считайте меня коммунякой" :mrgreen:
Была ли полезна информация?
Сегодня проверил образцы ЖС+этилацетат на водостойкость, водостойкость крайне низкая, нужно дополнительно гидрофобизировать состав. Может тут кремнийорганика и сыграет?
Была ли полезна информация?
возможно.... эти составы очень сильно модифицируют бетоны в плане водостойкости, морозостойкости, трещиностойкости...

Привет, "коллега", рад "видеть". Давно не "слышно" было :mrgreen:
Для увеличения водостойкости как раз необходима гидравлическая добавка. В моем случае - это зола отвальная (гидроудаления шлако-зольшый отвал). А вот если применить гидрофобизатор гкж-11 (предварительно нанести на песок. тока конечно активированый песок), то получится нечто похожее на требуемое, но еще не совсем "то". Пока есть высокоосновное стекло - ничего без гидравлической добавки не получить. Вот с высокомодульным (нейтральным) - можно получить (все никак не могу его сварить. некогда).
Была ли полезна информация?
Приветствую! :D
Неожиданная коммандировка отправила меня со столицы Украины в город Луганск. Потому и отстутсвовал какое то время. :D

Готов поэкспериментировать с активацией песка.
Можно ли сделать так: добавить ГКЖ 11 в песок перед измельчением - это и будет активированный песок с пленкой ГКЖ или лучше по другому? И сколько на 100 кг песка необходимо ГКЖ? Есть также ГКЖ 94 - мож и сней поэкспериментировать?

Кстати - месяц назад полученное высокомодульное калиевое ЖС с МК образовало гелеообразную массу с небольшим осадком из МК, в течении недели после получения оно было консистенции жирного молока, а сейчас стало гелем. Это стоит учитывать при производстве, а то перекачать проблемно будет. :wink:
Была ли полезна информация?
если оно стало гелем (ПРИВЕТ!), то это еще больше обнадеживает.
А для производства запас в 2-3 дня - достаточно. Зачем больше накапливать?

Теперь про ГКЖ. Оптимальное соотношение по сухому - 0,15%. Так как ГКЖ 11 (метилсиликонат..тудыт-растудыт. или ГКЖ 10 - этилсиликонат) - это 10% раствор, то соответственно - 1,5%.
Именно - молоть совместно. :!:
1. - это интенсификация помола
2. - модификация поверхности
3. - замедлитель схватывания
Вот с 94м ГКЖ - не знаю. Может и получится. Ведь в помоле все-равно сядет на частицы. Как только маслорастворимый потом со стеклом будет реагировать(?) - не знаю....

Спасибо за "участливость". Отбываю на 3 дня.
Всех благ. А ЖЕНЩИН - С НАТУПАЮЩИМ!
Была ли полезна информация?
Ребята, вы похоже попали в область полисиликатов, а там есть область неустойчивости системы (смотрите страницу 65 http://www.allbeton.ru/library/1050/82.html , а начните со страницы 54 (особое внимание 56) :wink: )
Удачи!
Была ли полезна информация?
Спасибо Alchemi!

Я ее штудировал пару лет назад - обновлю знания.

Совместный помол сделаю на след неделе.
Была ли полезна информация?
to BF-Leo Всегда пожалуйста! :) Эта книга всегда должна быть под рукой (если работа связана с растворами щелочных силикатов), а еще рекомендую сделать настольной книгой "Неорганические клеи" Сычева М.М. https://www.allbeton.ru/library/1198/67.html - там "море" идей в области вяжущих материалов. Обратите внимание на стр.57.
Удачи!
Была ли полезна информация?
Эту книгу я еще не изучал! Спасибки за ссылочку! и за страничку :wink:
Была ли полезна информация?
спасибо, Александр.
но "опыт - сын ошибок трудных.." :mrgreen:
в рассматриваемом месте все правильно написано, но без учета возможности ввода каких-либо других добавок для полимеризации, кои (предполагаемо) смогут предотвратить нежелательные "осадки" и связать их в монолит, используя их же способности "склеиться".
Это я так, чисто на предположении.

Я тут обнаружил свойства полимеров иного рода - замедлять, "не пущать" воду к частицам. Это свойственно неводорастворимым составам, играющим ключевую роль в качестве вяжущего (те же полимербетоны).
А вот когда концентрация их понижается до минимума (полимер-цементные), то и возможно как раз использовать их для связки коллоида от "выпадения", тем самым повысить устойчивоть процесса..

А вот например - мокрый помол - система ну очень устойчивая и очень трудно переводимая на коагуляцию и т.д. Тут как раз и надо довести систему до неустойчивого состояния, чтобы получить требуемое.
Было предположение - вводить кислоту (некую) для дестабилизации системы.
Теперь это подтвердилось, но только осталось и это состояние получить в безопасном диапазоне стабильности самого процесса дестабилизации (туфтология, пардон)

Как думаете, где неверно? :roll:
Была ли полезна информация?
Господа специалисты.
Я заинтересовался темой геополимерного бетона, но к сожалению я не строить, а предприниматель
Не могли бы вы написать перспективность это вида стой материала ? сложность изготовления? экономическую обоснованность?

не ужели такой простой материал (реклама которому стоит уже не одну тыс. лет) не используется сейчас (хотя бы в некоторых случаях) ?

буду рад выслушать ответ
Была ли полезна информация?
мое мнение:
- строить можно и нужно из песка (любого) , коего под ногами везде и всюду полно и никакая "индустриальная монополия" архаичного и тупикового направления в виде Евроцемента и т.п. не должна никому ничего диктовать! (не напоминает "нефтяную иглу" энергетической зависимости?)
- сырьевая себестоимость тела бетонов должна быть минимальна. Бетон, состоящий из вяжущего - песка и наполнителя - песка - вот , что хотелось бы видеть в своих руках.
-" сложности изготовления" - это просто отклонения от традиционных стереотипов производства и применения всеми "любимого" портландцемента. хоть и не совсем все просто, но вполне возможно и предпосылки этому есть самые реальные
- дополнительно к песку можно и нужно применять в составах такого вида вяжущего промышленные отходы (если , конечно, на них никто лапу не наложит с целью "подоить на халяву", что весьма присуще нашему идиотическому типу "рынка")

Качественные характеристики такого вида вяжущего по своей сути - одни из самых лучших в ряду доступных сочетаний алюминатов, кальцитов и силикатов.
Была ли полезна информация?
Все очень зависит от стоимости цемента - когда цена была на цемент низкая - такие темы не всплывали. Когда монополисты цементники задрали цены вверх - начался процесс поиска альтернативных вяжущих. Специалистов в этом направлении очень мало, т.к. традиционно больше внимания было у цементников. А в целом поддерживаю коллегу Рязанца, толковые мысли написал :wink:
Была ли полезна информация?
Привет, коллега. Спасибо за поддержу.
Вопрос:
- что с тем опытом? что-то есть по результату?

Я в пятницу сподобился замутить на супеси и на чистейшем песочке четыре варианта помола (с золой и без) и десять образцов растворов.
НА сегодня ситуевина такова, что один из подопытных на поверхности показал около 500кгс. Эти "парни" были все выходные в печке (около 100). Короче - кое-где аж вспучило послойно :? . Так что буду повторять для нормальных условий именно тот состав. Наметка появилась.
Применил и "отвердитель" - как раз на том образце попало и с ним замесить. (1% от жс)
Хотя можно наверно и меньше давать.
Пока ничего понятного. НА супеси нет результата. А ведь сушил -надеялся..
С золой тоже - пока ничего.
А на чистейшем песочке - пжалста.
Вот заимею высокомодульное - применю совместно с набором разных "отвердителей". Ищу цеолит где купить. Думаю, что он даст дополнительный импульс отверждения.

Еще мысля :
- тринатрийфосфат! в связке с органическим полимером (хоть молоком, хоть олифой, хоть мездровкой) может дать связку с имеющимся вариантом жидкого стекла и песка. Возможно, что это позволит направить полимерзацию силиката.
(а может и ошибаюсь)

Как думаем? :roll:
Была ли полезна информация?
Опыт не делал еще.

Я работал на чистом песке без всяких добавок, хотел найти песок с повышенным содержанием глины, что б лучше формовалось - терь задумался а стоит ли? :D
Я делал замесы на известняке-ракушечнике - там пыли хоть отбавляй - получилось токо при увеличении дозировки ЖС в 2 раза, что не есть гуд. Мелкая фракция активно забирает влагу, думаю в этом неудача с золой и супесью. Не хватает жидкости для смачивания всей поверхности.

С тринатрийфосфатом не знаком, мож триполифосфат натрия? он в ЛКМ как смачивающая добавка используется и как смягчитель воды, вместо калгона на ура работает.
Мысль весьма интересная - это типа фосфатное вяжущее в каком то смысле будет?
Была ли полезна информация?
Ребята, вы еще соды добавьте :D - Получите обычный стиральный порошок! :wink:
Была ли полезна информация?
"Прицепилось" между прочим вот такое:
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЛОКОВ И ПЛИТ ИЗ ИСКУССТВЕННОГО ПЕСЧАНИКА БЕЗ ОБЖИГА.
Искусственный песчаник состоит из обыкновенного песка и глины или другого какого-либо минерального вещества, например, земли и кремнеземистого связующего вещества, которое делает массу твердой. При этом кремнезем переходит в кремнекислую нерастворимую известь.

Песок и мыло или заменыющее его другое минеральное вещество тщательно перемешивают с определением по предварительной пробе, количеством растворенного жидкого стекла. производится это в глиномятной машине; хотя возможно и другими способами, например, можно месить и перемешивать в ямах, кадках, ящиках и т.д. Получаемую вполне плотную массу прессуют в формах или провальцовывают пластами.

После этого ее насыщают хлористым кальцием; вследствии этого происходит двойное разложение обеих употребленных растворов, образуется нерастворимая кремнекислая известь и хлористый натрий (повареная соль).

Кремнекислая известь связывает (цементирует) все твердые частицы песка (или мела и т.п.), а хлористый натрий удаляется при промывке. Силикаты соли кремниевых кислот. В основе строения силикатов лежат тетраэдры (Sio4), способные связываться (полимеризовываться) своими вершинами с образованием островных, кольцевых, цепочечных, слоистых и каркасных структур. Природные силикаты - примерно 1/3 всех известных миниралов - полевые шпаты, глинистые материалы, слюда и т.п. Их все можно использовать как добавочное вещество для песка в этой технологии. Фактически процесс идет в 5 этапов:

1. Песок перемешивают с раствором мыла (30-50 г на 10 л воды). Мыло в данном случае играет роль поверхностно активного вещества, которое обеспечивает хорошее соприкосновение реагирующих поверхностей и щелочную среду.

2. Добавление растворенного жидкого стекла или силикатного клея. Специалисты по керамике говорят, что добавки жидкого стекла в керамические изделия составляют примерно 1% от общей массы. Для того, чтобы узнать необходимое количество жидкого стекла на определенное количество песка (например, 1 кг) нужно сделать пробный образец. Имеет значение и марка песка, который вы берете для изготовления блоков. После добавления растворенного жидкого стекла идет тщательное перемешивание плотной смеси.

3. Прессовка в формах.

4. Добавление, насыщение смеси в формах раствором хлористого кальция CaCl. Соотношение, в котором реагируют жидкое стекло и хлористый кальций - 122:110. Для удобства и простоты это соотношение можно довести до 1:1, избыток удалится при промывке. Количество добавленного хлористого кальция должно равняться по весу количеству жидкого стекла. Например, на 100 кг песка если вы взяли 2-5 кг жидкого стекла, то хлористого кальция вам нужно взять такое же количество. Химический осадок CaSi03 цементирует все частицы песка - образуется очень прочная разветвленная структура, свойственная силикатам.

5. Промывка блоков водой - NaCl и излишек CaCl удалится при промывке.

6. Просушка.


Подскажите ( кто как считает) - полная "туфта"?
Была ли полезна информация?
Сколько не читал я когда то это "описание"...
Рансома, блин....
Не вижу толка выливать такенное кол-во хлористого..


ОТносительно гранулометрии песка:
- работает ПОВЕРХНОСТЬ!
- достаточно дать от 1000см.кв/г удельной, но активной поверхности. Прочность будет обязательно. Это уже вполне реальная рабочая поверхность. Все дело в "клее".
Затворить состав песка с клеем ГОРЯЧИМ раствором хлористого можно и нужно, но не в тех (Рансома) кол-вах.
Была ли полезна информация?
Цитата
Rязанец пишет:
ОТносительно гранулометрии песка:
- работает ПОВЕРХНОСТЬ!
- достаточно дать от 1000см.кв/г удельной, но активной поверхности. Прочность будет обязательно. Это уже вполне реальная рабочая поверхность. Все дело в "клее".
Затворить состав песка с клеем ГОРЯЧИМ раствором хлористого можно и нужно, но не в тех (Рансома) кол-вах.

Спасибо. Ветку с интересом просматриваю.
:oops: Увы, не с моим уровнем знаний обсуждать нюансы.

Вот только ,еще? Сформовать (максимально уплотнить), а затем вводить хлористый, или затворить хлористым , а затем формовать (уплотнить) - никакой разницы нет?
Была ли полезна информация?
Попробовал на замесе. Гранулы полистирола+ зола уноса + 10% хлористого кальция. Завтра 28 суток. Повезу в лабораторию давить. Давить есть что!
Была ли полезна информация?
Цитата
Барнаул-Евгений пишет:
Попробовал на замесе. Гранулы полистирола+ зола уноса + 10% хлористого кальция. Завтра 28 суток. Повезу в лабораторию давить. Давить есть что!
Евгений, а сколько СаО в вашей золе? - может кислотную активацию попробовать?
Была ли полезна информация?
Читают тему (гостей: 1)