Полимербетон (литьевой камень, искусственный мрамор): применение и основные свойства

Полимербетон (искусственный или литьевой мрамор, жидкий камень, пластбетон…) - это композитный высоконаполненный материал, состоящий примерно на 78-81% из натуральных материалов, таких как гранитный или керамзитовый щебень, кварцевый или мраморный песок…) и на 22-19 % из органического полимера - отверждаемой термореактивной смолы, в частности, полиэфирной.

Области применения. Возможности этого материала огромны. В течение нескольких десятилетий он активно и успешно применялся в самых разных областях. Два основных направления использования: одно - в технике и на производстве (транспорт, химическая промышленность, машиностроение, строительство, электротехника, мелиорация…), другое - бытовая техника (преимущественно сантехника, предметы интерьера и элементы мебели).

Он широко применяется в химической промышленности, пивоваренном производстве, для облицовки желобов водоводов, каналов и коммунальных коллекторов, изготовления гладких канализационных труб и труб продуктопроводов, шпал с рекордно высокими и стабильными свойствами, резервуаров для корма скота, полупрозрачных кровельных листов для оранжерей, теплиц, промышленных зданий.

Из полимербетона же (литьевого мрамора…) создают архитектурные элементы для украшения внешнего и внутреннего убранства домов и парков: колонны, лестницы, перила, ограждения балконов, балясины, перила, ступени, скамейки, фонтаны, а также ванны, раковины, подоконники, столешницы, плиты отделочные и напольные, двери, оконные переплёты, водосточные желоба, киоски, павильоны остановок общественного транспорта, контейнеры для мусора, ящики для песка и воды, мобильные санузлы, телефонные будки, бассейны, емкости для жидких отходов, детские площадки, аттракционы, аквапарки, плафоны для уличного освещения, рекламные тумбы и щиты…

Фирмой «Диво» освоен выпуск строительных, архитектурных и декоративных изделий из полимербетонов на основе ненасыщенных воздушно-отверждаемых полиэфирных смол (как отечественных, так и зарубежного производства). В состав композиций входят также отвердитель, ускоритель, загуститель, наполнители и - при необходимости окрашивания материала в массе - красители или пигменты. Для создания изделий используется метод литья.

Декоративный (и одновременно защитный) окрашенный слой на основе гелькоутов, минеральных крошек и песков, флоков, мозаик и т. н. «эффектных» красок создается в едином с толщей изделия технологическом цикле. Возможно изготовление изделий с плоской, выпуклой и вогнутой (любого профиля), «полированной» (зеркальной), «шлифованной» (полуматовой, матовой) поверхностью, «фактурного» камня с произвольным микрорельефом поверхности.

При использовании изделий из полимербетона в качестве напольных (плиты и плитки, ступени) «рабочая» поверхность покрывается также т. н. топкоутом, специальным гелем, обеспечивающим увеличение стойкости к истиранию.

Характеристики изделий из полимербетона (искусственного мрамора) в значительной степени зависят от типа используемой смолы и наполнителей (см. также Таблицу 1). В обычных (или «тяжелых») полимербетонах в качестве минеральных наполнителей применяются щебень определенных фракций, дробленый из гранита, гравия, мрамора и др., кварцевый песок, известняк; в «легких» полимербетонах - керамзитовый щебень.

·  Благодаря высокому удельному весу материал при ударе не «гудит» и не даром производит впечатление массивного, основательного и надежного натурального камня; для высотных облицовок рекомендуется использовать более тонкие панели.

·  Постоянство, стабильность состава и свойств материала по всему объему.

·  Высокие механические свойства (монолитность, твердость, прочность, стойкость к удару и изгибу, истиранию, грузоподъемность, отсутствие вздутий, расслоения, трещин), заметно превосходящие свойства природных материалов и цементных бетонов.

·  Устойчивость к атмосферным воздействиям (ультрафиолетовое излучение, ветровая эрозия, многократные переходы через 0оС в обоих направлениях и др.) и тепловым ударам от -50 до +150оС; испытаниями подтверждена возможность многолетней (более 25 лет – без видимых изменений!) эксплуатации изделий на основе полиэфирных смол в условиях российского климата; по данным независимых испытаний количество циклов морозостойкости - не менее 300 (для гранита - 35-100, для мрамора - 20-100 циклов).

·  Стойкость к воздействию химически активных жидкостей (щелочей, кислот, органических растворителей, масел, красок, моющих веществ).

·  Устойчивость к проникновению любых веществ, включая вредные, позволяет без больших затрат обеспечивать полный рециклинг, т. е. перерабатывать применяемые строительные и иные материалы и получать вторичные материалы).

·  Классический (тяжелый) полимербетон практически водонепроницаем. Высокая плотность и предельно малое количество микротрещин и микропор вкупе с химической инертностью полимербетона делают этот материал негигроскопичным и влагостойким – он не пропускает и не впитывает воду, не набухает в ней, обладает высокой гидрофобностью. Все эти характеристики объясняют, в частности, прекрасную морозоустойчивость материала.

·  Все посторонние загрязнения легко смываются с поверхности – сооружение, облицованное плитами из полимербетона, или изделия из него достаточно время от времени мыть для снятия атмосферных отложений.

·  Полимербетон на ощупь воспринимается теплым, что обуславливается его существенно более низкой теплопроводностью в сравнении с натуральным камнем (0,3-0,8 Вт/(м. К) по сравнению с 2,8 Вт/(м. К) для мрамора, например). Это же свойство объясняет, почему теплая вода в сосудах из полимербетона (в ванных, например) существенно дольше остается теплой, чем в изготовленных из других материалов.

·  Еще одним важным достоинством материала является его способность хорошо формоваться. При этом обеспечиваются минимальные допуски, а следовательно и высокая точность контуров формуемых или отливаемых изделий.

·  Полимербетон характеризуется высокой способностью к гашению колебаний в широкой полосе частот промышленного, транспортного, бытового или иного происхождения.

·  Произвольные размеры поверхностей: до 4 м в длину и 1,4 м в ширину;
типовые толщины плоских изделий – 10, 20 и 30 мм. На заказ – любые.

·  Простота механической обработки и монтажа (материалы достаточно легко пилить, фрезеровать, сверлить, нарезать резьбу упрочненным инструментом).

·  Высокое качество «естественной» полировки (при необходимости) видимых поверхностей (глубина неровностей - около 25 мкм), определяемое качеством формы (стола); возникающие в процессе эксплуатации риски и неглубокие царапины легко заполировываются.

·  Кромка любого профиля (при необходимости).

·  Хорошая плоскостность (для плоских изделий) даже при больших размерах.

·  Относительная простота заделки швов между смежными полимербетонными деталями; для этого используется композиция с составом, идентичным использованному при литье самих изделий, шпатели и шлифовальные инструменты; в фасадных самовентилирующихся навесных системах небольшие щели между панелями могут оставляться намеренно;

·  Экологическая чистота, подтверждаемая гигиеническим сертификатом.

·  Высокая пожаробезопасность. Изделия из полимербетона могут быть отнесены к трудновозгораемым, медленно распространяющим пламя по поверхности, огнеупорным и трудногорючим. По этим параметрам изделия из полимербетонов превосходят созданные по традиционной технологии из стеклопластика (см. выше) вследствие более высокой концентрации минеральных наполнителей в высоконаполненных литьевых камнях.

По многим эксплуатационным и потребительским характеристикам, таким как стойкость к воздействию агрессивных сред, срок службы, прочность, износостойкость и морозоустойчивость, диэлектрические параметры, водопоглощение, качество возможной обработки поверхности и другие, искусственные камни из полимербетона превосходит обычные бетоны, а также классические натуральные мрамор и гранит.

Внешний вид. В настоящее время группой компаний «Диво» из полимербетона выпускаются по освоенным технологиям:

    гладкоокрашенные (монохромные) изделия белого, дымчатого, черного и др. расцветок с пигментацией в массе; изделия, поверхностно окрашенные при помощи цветных гелькоутов (цвета - по RAL, свыше 175 оттенков); «граниты», мозаичные, флоковые и др. камни с крапчатым, пятнистым рисунком; использование минеральных наполнителей разных фракций, а также прозрачных смол в приповерхностном слое и прозрачного гелькоута позволяет добиваться эффекта большой глубины «камня»; изделия «под мрамор» и иные полутоновые породы, «под дерево» и любые другие поверхности с высококачественным фотопереносом с оригинала требуемых рисунка и окраски. прозрачные напольные и декоративные плиты, листы, панели с «тематическими» наполнителями.

Цвет изделий из полимербетона не изменяется со временем. Натуральный мрамор может за несколько лет пожелтеть, особенно, если в нем много солей железа и других быстро окисляемых металлов, а в помещении влажно. Искусственному литьевому камню это не грозит: каждая крупинка минерала в нем заключена в оболочку из непроницаемого полимера, поэтому мрамор (или иной минерал, используемый в качестве наполнителя) не взаимодействует с водой и воздухом. Красящий светостойкий пигмент вводится в весь объем изделия, из-за чего не стирается и не выцветает.

Полимербетон хорош не только внешним видом, но и комплексом потребительских свойств. По некоторым параметрам литьевые мрамор и гранит превосходят свои природные аналоги при всем великолепии последних.

Из литьевого полимербетона с окрашиванием под мрамор, гранит и другие породы камня группой компаний «Диво» изготавливаются или могут быть изготовлены, в частности,:

    облицовочные панели от плоских до сложнопрофильных, от зеркально-гладких до фактурных, включая облицовки для вентилируемых фасадов; подоконники и отливы, столешницы, прилавки, рабочие и другие поверхности; архитектурные элементы и детали для фасадов, галерей, садово-парковых сооружений, включая копии утраченных или подлежащих замене в процессе реставрации; скульптура, рельефы, орнаменты, декор; элементы садовой мебели – столешницы, детали скамеек, кресел и стульев; напольные плитки и ступени.

Группа «Диво» накопила значительный опыт не только по изготовлению разнообразных по технологии, дизайну и размерам изделий из искусственных камней, но и по их монтажу на объектах, по созданию произвольных композиций от утилитарных, лаконичных и строгих до сколь угодно сложных и даже фантазийных.

Генеральный директор

Группы компаний «Диво» И. Худорожкова

______________________________________________________________________________________

Москва, ул. Электрозаводская, д.21 Тел. 411.03.49 *****@***ru www. *****

Приложения

Сопоставление некоторых характеристик стеклопластика и полимербетона

Таблица 1

Усредненные физико-механические свойства стеклопластиков и полимербетонов

на смолах ПН-1(МРТУ 6) и ПН-63 (ОСТ ) российского производства

Физико-механические свойства,

единица измерения

Стеклопластик

Полимербетон

тяжелый1)

легкий2)

Объемная масса, г/см3

0,4-2 (1,2)

2,1-2,5

1,5-1,8

Кратковременная прочность, кгс/см2

при сжатии

при растяжении

70-90

500-850

20-80

Разрушающее напряжение при сжатии, МН/м2 (МПа)

Разрушающее напряжение при изгибе, МН/м2 (МПа)

Модуль упругости при сжатии,

10-3 кгс/см2

280-360

120-180

Модуль упругости при растяжении, ГПа

21-41

Модуль упругости при изгибе, ГПа

20-40

Ударная вязкость, мДж/мм2

Тест на статическую нагрузку3), кг

350

Тест на удар4), см

90

Коэффициент Пуассона

-

0,2-0,22

Удельная ударная вязкость, Дж/см2

0,2-0,25

0,1-0,2

Линейная усадка при отверждении, %

0,02-0,25

0,2-0,25

Водопоглощение за 24 ч, %

0,02-0,04

0,01-0,1

0,03-0,3

Термостойкость по Мартенсу, оС

80

80

Теплопроводность, Вт/(м. К)

0,3-0,35

0,62-0,8

0,29-0,58

Морозостойкость не ниже, циклов

300

300

Коэффициент термического расширения, 10-6 оК-1

5-14

14-20

14-18

Рабочий диапазон температур, оС

-70 - +170

Истираемость, г/см2

0,015-0,025

0,02-0,03

Тангенс угла диэлектрических потерь при 50 Гц и 65% относительной

влажности

0,03-0,06

0,01-0,04

Показатель горючести К:

на смоле ПН-1

на смоле ПН-63

2,1

0,47

2,1

0,47

Примечания:

1. В качестве минеральных наполнителями используются щебень определенных фракций, дробленый из гранита, гравия, мрамора и др., кварцевый песок, известняк;

2. В качестве крупных пористых заполнителей используются керамзитовый щебень, шунгизитовый гравий и аглопоритовый щебень.

3. Нагрузка прикладывается к центру расположенного на консолях испытуемого образца размером 10х40х20 см, до точки разрушения. Для сравнения, мраморная плитка выдерживала нагрузку 120 кг.

4. По появлению трещин при падении груза. Использовался стальной шарик весом 900 г. Для сравнения, керамическая плитка разбивается шариком, отпущенным с высоты 3 см; на мраморной пластине трещины появлялись при падении шарика с высоты 30 см.

Таблица 2

Некоторые качественные характеристики изделий из стеклопластика и полимербетона

Материал

Характеристика поверхности

Окраска

Стеклопластик (фиберглас)

На основе полиэфирных смол.

Строительные, архитектурные и декоративные изделия.

Группа компаний «Диво», Москва.

Размеры - до 2*5 м

Толщина 3-25 мм.

Форма изделий - любая.

Полированные, полуматовые, матовые.

Непрозрачные, прозрачные и прозрачные.

Микро - и макрорельефные (с любой высотой профиля)

Имитация монохромных, с полутоновым рисунком и крапчатых «пород» «дикого» и обработанного камня, древесины, коры и др. материалов:

а) Пигментация в массе наполнителями.

б) Использование цветных минеральных крошек разных фракций.

в) Фотоимитация натурального камня по образцу.

Полимербетон (литьевой, культурный, жидкий… искусственный камень, пластбетон…)

На основе полиэфирных смол с минеральными наполнителями.

Панели произвольной (в том числе неплоской) формы

Группа компаний «Диво», Москва.

Размеры - до 1,4*4 м (для плоских изделий)

Толщина 10-30 мм.

Полированные, полуматовые, матовые.

Плоские, выпуклые, вогнутые.

Микро - и макрорельефные.

Под мрамор, гранит и другие

монохромные, с полутоновым рисунком и крапчатые «породы» камня:

а) Пигментация в массе наполнителями.

б) Окрашивание в массе красителями и цветными крошками, с гелем - с эффектом глубины камня.

в) Имитация натурального камня (фотокачество) по образцу, с гелем.

Таблица 3

Некоторые эксплуатационные характеристики

основных материалов, используемых «Диво» для изготовления

архитектурных и строительных элементов

Материалы, изделия, элементы,

Форма

Параметры и характеристики

Габариты монтажного элемента.

Толщина

Вес/кв. м

Рельеф, мм

Фактура

поверхности.

Дополн. защитно-декоративный или декоративный слой

Рисунок.

Цвет

(чем дости-гаются)

Атмосферо-стойкость системы.

Погл. влаги, %

Морозост.,

кол. циклов

Расходы на текущую эксплуатацию.

Срок службы до капремонта, лет

Стеклопластики

Плоские или произвольной формы

До 3*4 м

3-20 мм

4,5-30 кг

Любой

от 0 до 1500

От зеркальной до шерохов.

Гелькоуты, топкоуты, крошки, краски

Любой цвет - монохромные,

под камень и др. материалы. Гелькоуты, крошки, краски, фотопечать

Очень высокая

0,02-0,04 %

не менее 300

Низкие

(мойка)

не менее 20-30

Тяжелые полимербетоны

Плоские или произвольной формы

Плоские (до 1,4*4 м) или произвольной формы (до 1,2*2 м)

10-30 мм

20-60 кг

0-500

От зеркальной до шероховатой

Гелькоуты, топкоуты,

крошки

Любой цвет - монохромные,

под камень и др. материалы.

Гелькоуты, крошки, фотопечать

Очень высокая

0,01-0,1%

не менее 300

Низкие

(мойка)

не менее 20-30

От составителей:

При подготовке данного документа использованы результаты собственных исследований и испытаний, а также материалы, опубликованные в открытых источниках.

Copyright Группа компаний «Диво».

При использовании материалов данного документа ссылка на источник информации обязательна.