En todo momento, los científicos realizaron experimentos y experimentos, que investigaron mezclas que combinan componentes naturales y artificiales. Tal tándem hizo posible obtener materiales con mayor rendimiento, ya que los elementos de origen artificial mejoraron todos los indicadores de esos componentes que dio la naturaleza. Los materiales obtenidos de esta manera se denominaron compuestos o polímeros. Uno de ellos es el hormigón de geopolímero, que es el último material de construcción seguro y respetuoso con el medio ambiente. El prefijo "geo" (en griego - "tierra") es una confirmación de que el nuevo material contiene solo ingredientes naturales.
La mezcla de hormigón innovadora no es algo nuevo, ya era conocida por el hombre en la antigüedad: en la construcción de las pirámides en Egipto, se utilizó un material de construcción similar. Desafortunadamente, su receta exacta siguió siendo un misterio para el hombre moderno, pero gracias a la introducción de las últimas tecnologías, los científicos pudieron restaurar la composición aproximada, la tecnología y obtener casi el mismo análogo que el geopolímero en la antigüedad. Pero eso es solo un hechohistórico y solo se aplica parcialmente a la construcción moderna.
Descripción de la solución innovadora
Una de las propiedades más importantes de una mezcla de hormigón innovadora es que alcanza la máxima resistencia en poco tiempo: tarda solo una semana en endurecerse por completo, mientras que el mortero tradicional tardará exactamente 4 veces más.
El hormigón geopolímero, como el cemento Portland, consta de varios componentes, pero su composición varía significativamente. La nueva solución consiste principalmente en cenizas y escorias, desechos de varias industrias. Anteriormente, dichos desechos no se reciclaban en absoluto y solo contaminaban el medio ambiente. Por supuesto, la producción de materiales de construcción innovadores no resolverá este problema de inmediato, pero las cenizas y las escorias se convertirán en una importante base de materia prima para su fabricación.
Beneficios de la aplicación
Según los expertos, el hormigón geopolímero es un producto con mucho futuro: a diferencia del cemento Portland, se utiliza en la fabricación de estructuras ligeras. Pero eso no es todo: en cuanto a sus características de conservación del calor, la nueva mezcla de hormigón es muy superior a otros materiales de construcción que se utilizan en la construcción de edificios. Por ejemplo, una pared de este geopolímero de tan solo 30 cm de espesor retiene el calor de la misma forma que una pared de ladrillos, pero de 1,25 m de espesor.
En consecuencia, al utilizar un mortero innovador para la construcción, puede ahorrar significativamente dinero:
- Puedes construir edificios con menos materiales de construcción.
- Gracias a la bajaLa conductividad térmica de los materiales de construcción de geopolímeros reducirá el costo de la calefacción de espacios en ellos.
Características principales
Según los expertos, el hormigón geopolímero es el material de construcción del futuro, ya que tiene excelentes características de desempeño, tales como:
- Contracción pequeña.
- Alta resistencia a la compresión.
- Resistente a los ácidos.
- Baja permeabilidad. Este indicador es casi igual al del granito.
- Excelente resistencia a altas temperaturas hasta +1300°. Los científicos realizaron un experimento: durante 120 minutos expusieron paneles de hormigón geopolimérico y cemento Portland a temperaturas muy altas. Después de eso, los productos de la mezcla innovadora permanecieron completamente intactos, mientras que los paneles de cemento Portland mostraron muchas grietas y astillas.
Pero la propiedad más valiosa de la solución que estamos considerando es que emite un mínimo de gases de efecto invernadero.
Si comparamos la estructura del nuevo material de construcción, se asemeja a la de la piedra natural, por lo que tiene propiedades superiores a las del mortero ordinario. Pero lo más importante es que puede preparar el hormigón de geopolímero con sus propias manos, ya que no es nada difícil. Solo es necesario preparar los componentes necesarios para el trabajo.
Función de composición
La receta es bastante simple y los componentes son asequibles: cenizas volantes, agua, hidróxido de potasio,vidrio líquido y escoria. El último ingrediente es necesario para dar fuerza y durabilidad. Pero él solo no puede proteger los productos terminados del agrietamiento, que son inevitables durante la contracción. Esta desventaja elimina la presencia de cenizas volantes. Además, ambos componentes fortalecen la mezcla de concreto y podrá resistir cualquier factor negativo.
¿Por qué cenizas volantes? Porque incluso por sí mismo, este componente tiene altas propiedades tecnológicas y físicas, por lo que agregarlo a la composición ayuda a aumentar las características de resistencia de los productos terminados (al nivel del granito).
Además, los silicatos de aluminio incluidos en la composición están llamados a fortalecer la resistencia del material de construcción. Ellos, al reaccionar con álcali, polimerizan. Como resultado, se forma un monolito sólido. Fue esta reacción de los componentes lo que dio lugar a otro nombre para el material: se llama mezcla de hormigón alcalino de escoria.
Preparación para el trabajo
Antes de comenzar a trabajar, debe preparar:
- Capacidades.
- Herramientas.
- Monos.
- Respirador.
- Puntos.
- Guantes.
- Escalas para controlar proporciones.
- Encofrado o encofrado donde se va a colar el mortero terminado.
Un detalle importante: para mezclar, debe usar una espátula hecha de un material que no reaccione con los álcalis. Lo mejor es una herramienta de madera.
Lo que es importante: cuando se mezclan, los componentes generan calor, por lo que para mezclar es necesario llevar un recipiente que sea resistente a temperaturas elevadas. si unes necesario que la solución terminada se endurezca más rápido, se pueden colocar electrolitos en el encofrado. En este caso, también deben prepararse con antelación.
Receta de cocina
Los artesanos del hogar que deciden fabricar hormigón geopolimérico con sus propias manos están interesados principalmente en la composición exacta de la mezcla. No existe una receta preparada en la Web, ya que los fabricantes la mantienen en secreto y los científicos continúan trabajando para mejorar los materiales de construcción innovadores. Puede encontrar muchas variaciones de la receta, pero al mismo tiempo, la composición principal propuesta inicialmente permanece casi sin cambios.
A continuación, para la fabricación de 1,0 l de solución de geopolímero, debe preparar:
- 550 g de ceniza volante y la misma cantidad de escoria;
- 110 g de agua;
- vaso de agua de 240 g;
- 180g 45% CON.
Todos los componentes están disponibles comercialmente y son fáciles de encontrar. Por supuesto, el costo de los productos resultantes será más alto que los análogos del cemento Portland ordinario, pero su resistencia supera con creces los elementos de hormigón.
Tecnología de cocción
Si tiene todos los componentes y herramientas necesarios, usted mismo puede preparar el concreto geopolimérico. La tecnología es bastante simple, pero solo necesita seguir estrictamente todas las recomendaciones:
- La humedad debe ser baja en la sala donde se realiza el trabajo para que el hidróxido de potasio no “flote”. Debido a esta característica, el hidróxido normalmente solo se desempaqueta antes de ponerlo en solución.
- KOH esmaterial bastante agresivo, por lo que debe trabajar con él usando equipo de protección: guantes y gafas.
- El vidrio líquido también se considera higroscópico y agresivo; no debe ser menos cuidadoso con él.
- Todo el trabajo de amasado debe hacerse rápidamente.
Si se utiliza una hormigonera, trabajar en la siguiente secuencia:
- Vierta agua. No use líquido frío, debe estar tibio.
- Vierta la escoria y la ceniza.
- Después de que todo esté bien mezclado, agregue los polímeros.
- Agitar nuevamente hasta obtener una solución homogénea.
- Vierte la mezcla en los moldes.
Un detalle importante: las cenizas volantes son una sustancia con una reputación ambiental bastante dudosa, pero gracias a su uso, la mezcla de hormigón adquiere una mayor resistencia, que retiene durante mucho tiempo. Por lo tanto, si es importante obtener un material duradero, también se puede usar ceniza, pero si es más importante el respeto por el medio ambiente, se puede tomar menos ceniza y parte de ella se puede reemplazar con cemento.
Moldeado de productos
Para producir piezas del tamaño y la forma deseados, puede utilizar el mismo encofrado que para el cemento Portland convencional. Deben limpiarse y lubricarse previamente con aceite usado o cualquier otro (incluso vegetal). Después de eso, se instala el refuerzo (si es necesario), y solo entonces se llena la forma con mortero de hormigón. Al verter, se debe tener cuidado de no dejar vacíos en el interior, por lo que las losas de hormigón de geopolímero puedenagrietamiento futuro.
Ya en un día, los espacios en blanco se endurecerán: se forma una película en su superficie. Su presencia aumentará la solidez de los materiales y podrán soportar cargas más altas.
Opciones de solución
Para los amantes de los experimentos, este material es un amplio campo para la implementación de cualquier idea: al hacer una mezcla de concreto, puede usar cualquier sustancia orgánica. Entonces, las resinas solubles en agua pueden servir como componentes astringentes. Otra opción es utilizar en su lugar resinas de PVA, entonces el emulsionante será alcohol polivinílico, que está en su composición.
Algunos utilizan madera triturada en su fabricación. Se empapa en agua y se trata con un ozonizador, después de lo cual se coloca en una hormigonera para combinarse con otros componentes para obtener un hormigón geopolimérico. ¿Cómo hacer que la solución resultante, habiendo adquirido la forma deseada, se endurezca más rápido? Para ello, se vierte en un encofrado con electrodos, a través del cual se exponen a corriente eléctrica durante 60 minutos. Además, la electricidad no se toma directamente de la red, sino que se pasa a través del convertidor. Después de que el fragmento procesado se endurece, se retira el encofrado y se hace el siguiente elemento.
Compra de mezclas preparadas
No a todos los consumidores o maestros les gusta experimentar; muchos prefieren no hacer concreto de construcción, sino comprar concreto prefabricado, especialmente porque no hay dificultades para encontrar la composición: durante más de 4 años en RusiaLos hormigones geopoliméricos se fabrican a base de materias primas arcillosas de la República de Tartaristán. Los fabricantes ofrecen diferentes marcas, cuyo costo depende de la cantidad de componentes y sus proporciones. Puede comprar materiales de construcción en forma de mezclas secas en las que no hay endurecedor.
A la venta hay composiciones listas para usar de producción rusa y extranjera. Sus diferencias son el costo y la velocidad de solidificación.
Los productos de las siguientes marcas rusas son de interés:
- "Flor de piedra".
- Sebryakovcemento.
- "Grupo eurocemento".
De empresas extranjeras, los materiales de dichas empresas son populares:
- Cemento alemán Heidelberger.
- Español GRUPOSUBDI.
- Francés LAFARGE.
Dignidad de los materiales acabados
Hoy puede comprar bloques de hormigón prefabricados de diferentes marcas. Se realizan teniendo en cuenta los siguientes indicadores:
- Resistente al agua - grados W 2-W 12.
- Resistencia a las heladas - grados de F 50 a F 300.
- Fuerza - grados de M 50 a M 500.
Además, en mezclas preparadas, para facilitar su uso, el volumen de partes de cada tipo de relleno puede variar según el resultado final deseado. El cemento también se incluye en el hormigón de geopolímero, pero parte de él se reemplaza por cenizas volantes. Su cantidad debe ser igual a la suma de las partes de piedra triturada, arena y cemento.
