Кевларобетон: Кевларобетон: технология, состав, изготовление

Кевларобетон: технология, состав, изготовление

В производстве бетонов набирает силу инновационная технология, называемая гранилит. Это новейшее изобретение, позволяющее создать супер прочный материал. Кевларобетон на самом деле не содержит пара-амидных волокон и соединений, а ультрапрочность достигается за счет специального гравитационного бетоносмесителя. Он в процессе изготовления формирует бетон в комочки сферической формы и вытесняет из раствора воздух. В результате смесь приобретает невероятную прочность, сродни бронезащите, отсюда и уникальное название.

Технология изготовления не вызывает особых трудностей. Полученный с ее помощью материал, выглядит как дорогое каменное покрытие, часто напоминающее мрамор. Возможность добавления разноцветного пигмента открывает большие перспективы в области дизайна. Широкая палитра, модная фактура и колоссальная прочность определяют область применения кевларобетона. 

 

Сфера использования гранилита

 

Ультрабетон, а это еще одно название уникальной технологии, нашел воплощение в материалах, которые обеспечивают эстетическую привлекательность интерьеру и экстерьеру дома или украшают окружающий ландшафт:

• плитка для тротуаров, въездов и дорог;
• секции заборов и ограждений;
• бордюр и поребрик;
• облицовка каминов;
• отделка фасадов и цокольных этажей ;
• формование столешниц, подоконников и лестничных маршей;
• украшение газонов и клумб;
• изготовление памятников.

При этом стоит учитывать, что изготовление тротуарной плитки из кевларобетона – довольно малопроизводительный процесс, поэтому приведение усадьбы в фешенебельный вид может затянуться.

 

Состав кевларобетона

 

Кевларобетон по внешнему виду мало отличается от натурального камня. Он скорее выглядит как настоящая галька, та же форма, колер и разводы.  Естественный цвет материала серый, для его изменения непосредственно в бетоносмеситель добавляются красящие вещества, которые могут быть минеральными или органическими, природного или искусственного происхождения. 

Для изготовления кевларобетонной смеси потребуются следующие ингредиенты:

• портландцемент М400 или М500;
• кварцевый песок и отсев;
• гранитный щебень;
• базальтовый отсев;
• затвердители и пластификаторы;
• красящие пигменты.

 

Характеристики гранилита

 

В основе кевларобетонной смеси лежат окатыши эллипсовидной формы размером 2-5 см. Это плотные ядра, не содержащие внутри воздушных пространств, они были удалены в процессе смешивания в барабане гравитационного бетоносмесителя. Складывается тактильное ощущение, что смесь имеет консистенцию резины.

Бетон, приготовленный по технологии гранилит, имеет следующую внутреннюю структуру:

• частица отсева диаметром 5 мм играет роль ядра;
• вокруг ядра сосредоточен мелкий отсев диаметром 2 мм;
• уплотненная смесь цемента, отсева и песка служит наружной оболочкой окатыша. 

Именно специфика технологии производства ультрабетона позволяет материалу приобрести прекрасные технические характеристики:

• прочность достигает 600 кг/кв. м;
• высокая устойчивость к влаге;
• инертность к низкой температуре и ее изменениям;
• низкая  способность к проницанию газов;
• долговечность.

 

Изготовление кевларобетона

 

Техпроцесс изготовления кевларобетонных изделий не отличается сложностью и трудоемкостью. Его можно смело разделить на несколько этапов.

Подготовка

Включает заготовку оборудования и компонентов. Для приготовления кевларобетонной смеси в домашних условиях используют:

• весы;
• модернизированный бетоносмеситель гравитационного типа без лопастей;
• специальные формы, изготовленные из высококачественного полимера — стеклопластика или abs-пластика;
• вибростол;
• бункеры для сыпучих материалов;
• емкость для цемента;
• сушка для готовых изделий.

Расчет потребных материалов

Все ингредиенты рассчитываются в зависимости от количества цемента. Сначала рекомендуется сделать пробный замес. Он поможет получить тестовый материал, результаты станут основанием для корректировки пропорции ингредиентов и количества воды.

Обычно первый замес делают на мешок цемента весом в 50 кг. Следуя пропорциям, минеральной основы потребуется в три раза больше — 150 кг. Далее рассчитывается количество пластификатора, который равняется 1% от массы цемента — 0,5 кг. Доля воды в составе раствора занимает 0,28 – 0,32% от массы цемента или 16 литров. В зависимости от количества воды можно судить о качестве минеральной основы. Если расчетного объема недостаточно, значит песок пыльный или содержит сверхнормативное количество глины или других примесей. 

Методика

Пошаговый алгоритм приготовления пробного замеса кевларобетона:

• загрузка минеральной основы в барабан гравитационного бетоносмесителя;
• перемешивание материалов в течение 1 минуты до однородности;
• введение 50 кг портландцемента и перемешивание на протяжении минуты;
• сухой пластификатор в количестве 0,5 кг вводится в 16 литров воды и перемешивается миксером;
• в жидкость для получения красивого цвета вводят краситель;
• раствор медленно и аккуратно заливается в барабан;
• на протяжении 60 с осуществляется контроль образования окатышей: размер, форма, цвет, внутреннее содержание, плотность;
• далее смесь разливается в подготовленные формы, предварительно установленные на вибростоле;
• после уплотнения смеси формы перемещают в сушилку и оставляют на 20 часов;
• для защиты бетона от воздуха форму укрывают пленочным полиэтиленом;
• по истечение срока опалубку снимают, а готовое изделие складируют для окончательного затвердевания.
• через пять дней кевларобетонное изделие готово к дальнейшему использованию.

После пробного замеса можно приступать к малосерийному производству. Все остальные расчеты и действия выполняются по предложенному алгоритму. Для создания мастерской понадобится помещение площадью в 100 кв. м. Оборудование займет 20 квадратов, остальные помещения для сушки и хранения продукции.

Изготовление кевларобетона доступно и рентабельно. Четко соблюдая техпроцесс и имея в распоряжении качественное сырье и оборудование, можно сколотить доходный бизнес.

Больше полезных материалов на строительную тематику вот здесь: dom4m.ru/articles/

технология производства своими руками, состав и пропорции смеси

Кевларобетон является видом бетона, который отличается от своих «коллег» высокой прочностью. Название строительного материала происходит от сверхпрочной ткани кевлар, которая в 5 раз превышает по крепости сталь. Но на этом их сходства заканчиваются. Кевларобетон по технологической марке является окатышным, а по эксплуатации — гладким материалом.

Технологический процесс

Технология производства кевларобетона берёт своё начало в чёрной металлургии и на сегодняшний день широко используется в небольших, мелко-бытовых и даже бытовых производствах.

Специфика производства заключается в формировании гранул из смеси под воздействием гравитации в смесителе. После обкатывания гранулы высыпаются в форму на вибростанке, в котором они под воздействием высокочастотных колебаний приобретают монолитную форму. Использование пластификатора позволяет в короткие сроки добиваться необходимого результата.

После этого на поверхность монолита наносятся красители, затем формируется текстура продукта. Использование красителей только на поверхностном слое позволяет сэкономить на краске и сделать бетон более крепким. Из кевларобетона можно делать:

• памятники;
• тротуарную плитку;
• бордюры;
• фасадные камни;
• плиты для подоконников;
• камины;
• ступеньки;
• столешницы;
• заборы.

Однако не все виды изделий будут рентабельными. Например, тротуарная плитка выходит дорогой, а количество производимых единиц за один замес небольшим.

Ингредиенты строительного материала

В состав кевларобетона входит цемент марки 400 или 500 без добавления минеральных смесей. В качестве минеральных заполнителей используют речной или карьерный песок с добавлением глины либо ила с процентным содержанием не более трёх единиц, гранотсев или гранитный щебень с фракцией от 0 до 5. Также в составе смеси используются пластификаторы, которые помогают раствору быстрее застывать и улучшать формирование необходимых форм. Если изделие предусматривается цветным, то необходимо применять железооксидные красительные пигменты. Использующиеся пропорции в составе смеси кевларобетона являются следующими:

• песок замешивается три к одному с цементом;
• вода добавляется мелкой струйкой и составляет от 0,28 до 0,32% от массы цемента;
• пластификатор добавляется в количестве 1% от массы цемента.

Количество воды может варьироваться в зависимости от содержания влаги в минеральном заполнителе.

Процесс изготовления смеси

Приготовление смеси не является особо трудоёмким и заключается в наличии необходимых материалов и приспособлений. В состав обязательного оборудования входят:

1. Бетономешалка гравитационного типа.
2. Составляющие ингредиенты.
3. Вибростол.
4. Электронные весы.
5. Формы.
6. Оборудованная сушилка.
7. Ёмкости.

Технология кевларобетона бесплатно представлена в строительной литературе и на специализированных сайтах, поэтому она не является секретной. Любому, кто желает приготовить смесь для кевларобетона своими руками, необходимо знать правильную последовательность действий:

1. В бетономешалку засыпается минеральная основа, которая должна перемешиваться в течение одной минуты до однородного состояния.
2. Вторым шагом является добавка цемента, после чего ингредиенты должны перемешиваться в течение одной минуты.
3. Предварительно размешанный пластификатор с водой в необходимой пропорции вводится следующим по счёту. Добавлять пластификатор необходимо аккуратно.
4. Следующий шаг очень важен. Спустя четверть минуты после добавления пластификатора производится контроль перемешиваемой массы. Через 45 секунд производится окончательный контроль, во время которого оценивается внешний вид и размер шариков, проверяется их внутренний состав и плотность.
5. Следующим этапом является колеровка путём внедрения красящего пигмента. В большинстве случаев первая колеровка осуществляется белым цветом, что помогает осветлить окатыши для дальнейшего окрашивания в более яркий цвет.
6. После колерования смесь разливают в специальные формы, которые находятся на вибростоле.
7. Завершив формировку форм на вибростоле, материал можно переносить в специальное место для сушки. Если такового не имеется, формы накрываются плотной полиэтиленовой плёнкой и оставляются сушиться в течение 20 часов до полного затвердевания.
8. По истечении срока затвердевания изделия можно извлекать из форм и складировать для дальнейшего использования. Важным моментом является то, что использовать по назначению готовый материал можно не раньше чем через 5 суток после расформировки.

Площадь, занимаемая под производство, должна быть не менее 100 квадратных метров. Причём 80% этого места необходимо выделить для сушки и хранения готовой продукции. Всё необходимое оборудование может поместиться на площади 20 квадратных метров.

Оцените материал:

Общая оценка: 4

Поделитесь в СоцСетях:

Кевларовый бетон – новый сверхпрочный материал

Кевларовый бетон – новый, современный материал, который используется в основном для изготовления малых архитектурных форм, таких как камины, брусчатка, заборы, бордюрный камень, фасадный камень и т. д.

Кевларовый бетон по сравнению с обычным бетоном

Кевларовый бетон прочнее любого другого типа бетона. Отличие заключается в типах используемых агрегатов.

Как известно, рядовой бетон является очень важным материалом в строительной отрасли, изготавливается из смеси портландцемента, песка, камней и воды. Это очень прочный материал, очень устойчивый к сжатию, но относительно слабый при растяжении.

По сравнению с обычным бетоном, кевларовый бетон обладает гораздо лучшими механическими, физическими и декоративными свойствами. Фактически, кевларовый бетон очень хорошо работает при растяжении. Это связано с использованием заполнителей в составе кевларового бетона.

Эти заполнители обладают очень прочными механическими и физическими свойствами и, кроме того, создают водостойкий экран. Усадка значительно уменьшается при высыхании бетона.

Умное решение для любой поверхности — бетон Бетон (howtobuildahouseblog.com)

Компоненты кевларового бетона

1. Портландцементы M500 DO:

DO = портландцемент без каких-либо дополнительных добавок.

2. Гранитный отсев:

Можно использовать другой наполнительный материал, такой как мраморная крошка или любой вид горных пород, кроме известняка.

3. Карьерный или речной песок:

Кевларовое бетонное покрытие

Песок должен быть чистым, без каких-либо примесей.

4. Красители:

Красители должны быть:

– нерастворимыми в воде, масле или других растворителях
– светостойкими 900 57 – щелочестойкий к цементу

5 Пластификатор С3:

– Трещиностойкий
– Повышает текучесть бетонной смеси
– Снижает время твердения бетона
– Повышает влагостойкость

Изделия из кевларового бетона

1. Брусчатка, кромка, декоративный камень:

Из кевларового бетона можно создать практически любой камень. Мало того, что они будут напоминать оригинал, так еще и будут более стойкими и надежными.

Кевлар добавляет прочности любым работам. Кроме того, эстетический эффект не уменьшится.

2. Гранит и мрамор:

Гранит и мрамор широко используются в строительной отрасли. Примеров множество. Полы, столешницы, подоконники, камины — вот лишь некоторые из примеров.

Однако недостатком гибкости и склонностью к растрескиванию являются некоторые недостатки этих строительных материалов. Их аналог из кевларового бетона уменьшает хрупкость этих красивых камней, не говоря уже о повышенной гибкости, что значительно облегчает возможность выполнения сложных строительных работ.

3. Малые архитектурные формы:

Выполнение архитектурных деталей может быть дорогостоящим. Из-за своей особенности формы для литья стоят дорого, но кевларовый бетон благодаря своей гибкости значительно упрощает любой стиль или штамповку.

Металлическая и золотая отделка, обработанная кевларовым покрытием, обеспечивает повышенную долговечность любой архитектурной конструкции.

Похожие сообщения:

Экспериментальное исследование механических свойств кевларового волокна в бетоне – IJERT

Том 08, выпуск 07 (июль 2019 г.)

DOI: 10.17577/IJERTV8IS070353

Скачать полнотекстовый PDF Процитировать эту публикацию

Шубхам Чаудхари, Абхилеш Кант Шарма, 2019 г., Экспериментальное исследование механических свойств кевларового волокна в бетоне, МЕЖДУНАРОДНЫЙ ЖУРНАЛ ИНЖЕНЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ТЕХНОЛОГИЙ (IJERT), том 08, выпуск 07 (июль 2019 г.)),

• Открытый доступ

• Загрузка статьи / Просмотры: 1624

• Всего загрузок : 100
• Авторы : Шубхам Чаудхари , Абхилеш Кант Шарма
• Идентификатор бумаги: IJERTV8IS070353
• Том и выпуск: Том 08, выпуск 07 (июль 2019 г.
  )
• Опубликовано (впервые онлайн): 29-07-2019
• ISSN (онлайн): 2278-0181
• Имя издателя: IJERT
• Лицензия: Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License

Версия в формате PDF

Просмотр

Только текстовая версия

Экспериментальное исследование механических свойств кевларового волокна в бетоне

Шубхам Чаудхари Студент Университета Шри Саи Палампур

Абхилеш Кант Шарма

Доцент Университета Шри Саи Палампур

Резюме Бетон представляет собой очень твердый композитный строительный материал, полученный путем смешивания цемента, мелкого и крупного заполнителя и воды. Это самый популярный строительный материал на земле. Все бетонные конструкции в той или иной степени трескаются из-за усадки и растяжения. Кевларовый фибробетон (KFC) состоит в основном из матрицы, состоящей из цемента, песка, воды и добавок, в которой диспергированы короткие кевларовые волокна.

Кевларовое волокно создано с помощью технологических достижений и разработки новых материалов, прочностные характеристики очень тонких волокон кевлара при добавлении волокон в бетонную смесь также могут увеличить нагрузочную способность композитной системы из таких новых материалов. быть исследовано до того, как оно будет практически использовано. Добавление фибры в бетон не ново, но, помимо изучения прочностных характеристик с помощью разрушающего контроля, также исследуются неразрушающие испытания и скорость ультразвукового импульса.

Ключевые словаПрочность на сжатие, Кевларовое волокно, Прочность на изгиб.

1. ВВЕДЕНИЕ

   Бетон является наиболее широко используемым искусственным материалом. Бетон играет важную роль в мире гражданского строительства. Бетон представляет собой затвердевшую массу, полученную из смеси цемента, песка, щебня и воды в определенных пропорциях. Эти ингредиенты смешиваются вместе, образуя пластичную массу, которой можно придать любую форму.

   Бетон, армированный фиброй (FRC) – это бетон, изготовленный в основном из гидравлических цементов, заполнителей и отдельных армирующих волокон

   . FRC является относительно новым материалом. Бетон, армированный кевларовым волокном, является одним из самых универсальных строительных материалов, доступных архитекторам и инженерам. Бетон, армированный кевларовым волокном, состоит в основном из цемента, песка и кевларового волокна. KFRC представляет собой тонкий высокопрочный бетон, который широко применяется в строительстве. Волокно в матрице на основе цемента действует как гаситель трещин, который ограничивает рост дефектов в матрице, предотвращая их увеличение под нагрузкой в ​​трещины, которые в конечном итоге приводят к разрушению.

2. ВОЛОКНО ИСПОЛЬЗУЕМОЕ

   A. Кевларовое волокно

   Кевларовое волокно

   представляет собой прочный легкий материал и используется для производства многих продуктов. Он прочный, менее ломкий, а его сырье намного дешевле. Добавление этих тонких и близко расположенных волокон в бетон обеспечивает поверхность без трещин и улучшает статические и динамические свойства бетона. Бетон, армированный кевларовым волокном, в свежем состоянии является жестким и, следовательно, менее пригодным для обработки. Поэтому примеси используются для уменьшения воды.

   Кевларовое волокно

3. МЕТОДОЛОГИЯ

   В этом плане экспериментальная программа была запланирована для исследования прочностных свойств бетона, армированного арамидным полимерным волокном (AFP) или кевларовым волокном. Бетонная смесь прочности М25 должна была быть разработана с различным процентным содержанием армированного кевларовым волокном (0%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10% и 12%

   и 14%).

   A. Литье кубиков

   Стальные формы используются для изготовления кубов.

   ПРОЦЕСС ОТЛИВКИ КУБИКОВ

   Размеры всех образцов были одинаковыми, а размеры поперечного сечения составляли 150 мм X 150 мм X 150 мм. И мы отливали 21 куб для 7-дневного тестирования и еще 21 куб для 28-дневного тестирования. Но самая важная часть в этом литье кубиков в % возраста добавленного дополнительного материала. Первый из трех кубов — это обычные отливки, а теперь следующий — это отливки кубов с добавлением дополнительного материала с разным процентом возраста. Как 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 12%,

   и 14% и т.д.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА

   Свойства бетона проверяются в затвердевшем состоянии. В закаленном состоянии испытывают кубики на прочность на сжатие, на разрыв цилиндров и на растяжение кубиков на изгиб.

   1. Прочность на сжатие куба

      Прочность на сжатие и долговечность являются важнейшими свойствами бетона. Для проверки показателей фибры на прочность бетона на сжатие отливают и испытывают кубы 150 мм. Кубики отливают в возрасте 7 дней, 28 дней и отмечают изменчивость. ИС: 516-1959, Испытаны методы испытаний на прочность бетона. Используются местные заполнители и не используются никакие примеси. Соблюдается удобоукладываемость смеси и не используется дополнительная вода. Используются размеры формы 150*150*150 мм. Отливается 24 номера кубиков за 7 дней и 28 дней.

   2. Прочность на растяжение при разделении

      Бетон слаб на растяжение, но в редких случаях подвергается растяжению. Однако нагрузка, при которой может произойти растрескивание, важна и должна быть определена. Прочность бетона на растяжение очень низкая по сравнению с прочностью на сжатие. Установлено, что она составляет всего 10–15 % от прочности на сжатие. Цилиндрический образец бетона нагружается по его длине, так как в результате нагружения растягивающие напряжения развиваются по центральному диаметру в поперечном направлении. Когда достигается предел прочности при растяжении, образец раскалывается, и это значение можно рассчитать. Размер форм составляет 200 мм в длину и 100 мм в диаметре. 24 номера цилиндров отлиты за 7 дней и 28 дней. Прочность проверена в соответствии с IS: 516-1959.

   3. Прочность на изгиб

   Прочность на изгиб также является мерой прочности бетона на растяжение. На практике бетон во многих случаях может подвергаться изгибу, особенно в балках. Балка является изгибаемым элементом. Используются формы размером 500*100*100 мм и отливается 24 ряда балок за 7 дней и 28 дней, а прочность рассчитывается по IS: 516-1959.

   Прочность на изгиб

5. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Таблица — Результат испытания на прочность при сжатии

% вариация кевларового волокна	7 дней тестирования	28 дней тестирования
0%	19.20	29.15
2%	20,25	30,25
4%	21.35	31,50
6%	22,50	33.10
8%	24. 10	34,90
10%	26.20	36,25
12%	27,33	37,95
14%	27,90	38.10
16%	27,94	38.14

ТАБЛИЦА ПРОЧНОСТЬ НА РАЗРЫВ

% вариация кевларового волокна	7 дней тестирования	28 дней тестирования
0%	1,86	2,83
2%	1,88	2,85
4%	1,92	2,87
6%	1,94	2,90
8%	1,96	2,94
10%	1,97	2,98
12%	1,98	3,08
14%	1,97	3,08

ТАБЛИЦА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА ПРОЧНОСТЬ НА ИЗГИБ

% ОТКЛОНЕНИЕ ОТ КЕВЛАРОВОЕ ВОЛОКНО	7 ДНЕЙ ИСПЫТАНИЙ	28 ДНЕЙ ИСПЫТАНИЙ
0%	0,90	3. 10
2%	2.10	3,35
4%	2,45	3,60
6%	2,60	3,90
8%	2,84	4,30
10%	2,90	4,98
12%	2,94	5.10
14%	2,95	5.12

VI ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Замечено, что добавление кевларовой фибры в смесь привело к уменьшению утечек бетона.

2. С увеличением процентного содержания кевларового волокна бетонная смесь становится более жесткой и менее удобоукладываемой.

3. Было обнаружено, что с увеличением содержания кевларового волокна в бетоне увеличивается прочность бетона на сжатие, изгиб и растяжение при раскалывании.

4. Значительное увеличение прочности на сжатие до 12%, 14%, 16% увеличивает скорость сжатия.

5. Существует увеличение прочности на разрыв до 10%, но после 10% нет значительного увеличения прочности на разрыв.

6. Существует значительное увеличение прочности на изгиб до 10% после того, как 10% увеличение прочности на изгиб выполнено.

Прицел будущего

1. Для увеличения/изменения процентного содержания кевларового волокна в бетонной смеси необходимо проанализировать.

2. Для увеличения водоцементного отношения также анализируются бетонные смеси, обладающие хорошей удобоукладываемостью.

3. Другие свойства кевларового волокна, такие как испытание на водопоглощение, также могут быть проанализированы для использования кевларового волокна.

ССЫЛКИ

1. Юсуо Ван и Сяочжи Ху (2016). Преимущества армирования короткими кевларовыми волокнами на границе раздела для ремонта бетоноподобных материалов.