образование цветовой гаммы, подобной оттенкам мрамора, в составе раствора производится в процессе распределения массы в форме; поэтому важно приготовить полимерный раствор такой консистенции, которая позволит разлить раствор в форму достаточно равномерно с тем, чтобы красители могли хорошо смешаться с синтетической смолой и обеспечить хорошую укрывистость наполнителей;
для приготовления растворов полимермрамора могут использоваться заполнители с максимальной зернистостью фракций до 1 мм; ориентиром могут быть следующие показатели: 50% тонких фракций (0,5 - 0,7 или 0,5 - 1 мм), 50% тончайших фракций (менее 0,1 мм).
2. При необходимости получения так называемого «эффекта оникса», т.е. изготовления светопроницаемого или непрозрачного полимерного раствора, следует иметь в виду, что такие задачи невозможно выполнить при использовании песчаных наполнителей. Полимерооникс можно получить при использовании тонкозернистых наполнителей, обладающих показателями светопреломления близкими к показателям применяющихся смол. На практике обычно применяют гидроксид алюминия или стеклоагломераты (фритты). Оба материала имеют зернистость менее 0,1 мм, поэтому в подобных случаях используют наполнители с размерами зёрен 0-0,1 мм
3. Прочие виды полимерных растворов (например, имитации гранита) получают вследствие использования заполнителей различных тонов в сочетании с бесцветными смолами. Выбор заполнителя необходимо осуществлять исходя их требуемого внешнего вида поверхности изделия, а не на основе закономерностей, имеющих место у сыпучих материалов.
4. Принципиально важно учитывать то обстоятельство, что полимербетон или полимерный раствор ведут себя подобно камню при увеличении содержания заполнителей и, наоборот, более похожи на пластмассы при наличии значительных количеств вяжущих материалов в его составе. Такие свойства, как, например, высокая прочность при сжатии, устойчивость к деформации, требуют значительных количеств заполнителя; высокие прочность на изгиб и растяжение, ударная вязкость обеспечиваются за счёт высокого содержания вяжущего.
В настоящее время возникли и совсем новые проблемы, связанные с удалением отходов и их рекуперацией. Так, в промышленности по переработке природного строительного камня, например, в области добычи природного мрамора, обработки гранита, отходы составляют значительные количества: это крупные и мелкие камни, песчаные и тонкомолотые наполнители, которые можно было бы без особых трудностей использовать для изготовления полимермрамора. Из отходов такого вида получен новый материал - «агломрамор», изготовляемый, в первую очередь, в странах, где достаточно высоки объёмы добычи природного строительного камня. Имеется в виду не столько поиск наиболее оптимальных заполнителей, сколько использование имеющихся заполнителей для изготовления материалов высокого качества для того, чтобы, с одной стороны, утилизировать отходы, а с другой - ещё и заработать на этом. Известно, что агломрамор, будучи более низкого качества по сравнению с полимермрамором и имея менее эстетический внешний вид, даёт столь высокие преимущества экономического характера, что его применение представляется весьма заманчивым.
Как и все прочие строительные материалы, полимербетон следует использовать там, где можно в полной мере применять хорошие свойства этого материала (высокую механическую прочность, химическую стойкость, водонепроницаемость, многообразие форм и др.), и наряду с этим в какой-то мере компенсировать их недостаток в сравнении с другими материалами на цементных вяжущих, а именно - относительно высокую стоимость.
Несмотря на то, что стоимость сырья для производства полимербетонных изделий в 8 раз выше, чем для изготовления изделий из цементобетона, впоследствии эта разница уменьшается в ходе производства готовых изделий - цены изделий их полимербетона в конечном счете лишь на 10 - 25% выше аналогичных цементобетонных.
Экономия на предприятии изготовителе возникает благодаря тому, что около 80% экономии материала достигается за счёт уменьшения габаритов изделий, что обусловлено высокой прочностью материала; существенно облегчаются перевозка изделий и погрузочно-разгрузочные работы, уменьшаются площади потребные под складирование.
Клиент считает для себя вполне приемлемым некоторое повышение стоимости материалов и изделий, поскольку это компенсирует и более высокое качество изделий, и возможность (для заказчика) сэкономить за счёт снижения затрат на перевозку изделий на строительные площадки; ускорение монтажа; высокая точность размеров и габаритов изделий; лёгкость манипулирования изделиями.
Полимербетон - прекрасная альтернатива природного камня в форме плит или панелей (т.е. для изготовления стеновых панелей, подоконников, лестничных ступеней, плиток для настила полов, досок столов и др.), а также керамике в области изготовления санитарной техники.
4.2 Декоративные штукатурные полимеррастворы для отделки интерьеров
Полимерные (штукатурные) растворы могут успешно применяться и при производстве отделочных работ в интерьере зданий. Полимербетон встречается в интерьере в самых различных ипостасях. Помимо прекрасных технических свойств материала, основной причиной его широкого использования при отделке интерьеров являются многообразные декоративные свойства полимербетона. Часто полимерный раствор используют для имитации мрамора и соответственно сравнивают его (как по стоимости, так и по качеству) с природным мрамором. Известно, что поставщики вынуждены содержать мрамор в больших объёмах на складах для того, чтобы суметь выполнить все предъявляемые к материалу требования. Природный мрамор обладает высокой хрупкостью, что отрицательным образом сказывается на возможности перевозки и обработки материала, а в конечном счёте и в ценообразовании. Кроме того, мрамор, вырезанный из блоков, имеется на рынке только в виде плит, причём размеры плит ограничены, - что сопряжено с отсутствием у материала такого свойства, как прочности на растяжение при изгибе. Как правило, отсутствуют плиты размером больше 2 м в длину и 0,5 м в ширину. Совсем не бывает изогнутых деталей (например, для сантехники).
При использовании в виде подоконника, крышки стола, лестничной ступени или плиты для покрытия пола материал испытывает, например, воздействие воды, вытекающей из цветочного горшка, пролитых напитков, грязной воды, моющих средств, нагрузок истиранием, атмосферное воздействие и т. д. Подобные воздействия оставляют, как правило, следы на поверхности материала. По указанным причинам поверхность мрамора пытаются защитить прозрачным слоем ненасыщенных полиэфиров.
Однако со всеми этими отрицательными свойствами мирятся, только бы применить мрамор - ведь мрамор с античных времён причисляется к наиболее благородным материалам, которым надлежит украшать достойный интерьер. Неудивительно поэтому, что сейчас стараются использовать все возможности, которые предоставляет так называемый искусственный - полимерный мрамор. Красота цветовых оттенков природного мрамора полностью сохраняется, а наряду с этим существенно улучшаются технические свойства материала.
Полимерный мрамор - специальный тип полимербетона. Используются практически те же вяжущие и наполнители, которые отличаются, однако, более мелким размером гранул. Эффект внешнего вида природного мрамора обеспечивается путём добавки пигментов требуемого вида. Мелкие размеры фракций наполнителя и связанное с этим увеличение содержания, вяжущего придают полимерному мрамору ещё более высокую прочность на растяжение при изгибе, ударную вязкость и предел прочности при разрыве, чем у стандартного полимербетона.
За счёт выбора наиболее приемлемого сырья (причём следует особое внимание обратить на светостойкость применяемых пигментов) и применения эффективных смесителей и дозаторов обеспечиваются беспористые поверхности растворов, равномерная пигментация и внутренняя структура, исключающая возникновение трещин, коробление и расслоение, иными словами, обеспечивается высокое качество материала.
В настоящее время плиты из полимерного мрамора изготовляют стандартных размеров: длинна 3500 и ширина до 600 мм при толщине 20 мм. Такие плиты можно резать до нужных размеров, что позволяет предприятиям-поставщикам немедленно выполнять требования заказчиков на поставку, например, подоконников. При резании совершенно отсутствует опасность выкрошивания или выламывания материала. Поверхность кромки надреза ровная и гладкая, применяемая техника позволяет резать материал таким образом, чтобы кромка надреза полностью соответствовала кромке цельной плиты. Заказчики, не желающие складировать большое количество материала, могут получить готовые изделия, отлитые по заданным габаритам. В подобных случаях заказчику можно вовсе отказаться от резания материала, но сроки поставки соответственно увеличиваются.
Прочность на растяжение при изгибе (25 Н/ммІ) позволяет производить транспортирование плит размером 3500х600 мм (толщиной 20 мм) поднятием с двух сторон, не опасаясь при этом излома элемента. Полимербетонная панель длиной 3500 мм, имитирующая мрамор, может переноситься по лестничному маршу до места установки, не подвергаясь каким-либо повреждениям. Отделочнику следует усвоить возможность обработки полимербетонных изделий резанием, сверление, а также монтажа их на растворах или клеях.
Домохозяйки особенно высоко оценят материал, поверхность которого может выполняться как блестящей, так и матовой, уход за которой лёгок и даже приятен. При попадании на поверхность полимербетонных изделий грязи панели просо отмываются водой, никакой дополнительной обработки (например, с применением ядовитого фторосиликата) не требуется.
Полимербетонные плиты используются также при изготовлении лестничных ступеней, при этом поверхность их слегка матовоблесящая и профилированная. Испытания на истирание, проведённые при посредстве диска Беме по стандарту ФРГ ДИН 52108, показали истираемость около 5 смі на 50 смІ испытательной поверхности после 440 оборотов диска, иными словами, параметры, существенно превышающие соответствующие механические свойства природного мрамора.
Новый тип полимерного мрамора - полимерный оникс-материал, обладающий определённой прозрачностью и такой же красивой поверхностью, как и мрамор, но дополнительно к этому обладает более глубинным воздействием. Для обеспечения эффекта просвечиваемости материала наполнитель должен иметь коэффициент преломления света, аналогичный показателю вяжущего. В настоящее время на рынке имеется большой выбор самих разнообразных наполнителей, наиболее часто применяется гидроксид алюминия. Это порошок получают промышленным способом разнообразных типов и различного качества. Чем чище (белее) должен быть материал, тем выше затраты на его изготовление и соответственно цены на него. Впрочем, зачастую требуется не столь высокая степень очистки материала - до бежевого или коричневатого оттенка. Заказчик считает подобное качество порошка вполне приемлемым для себя, поскольку применение материалов коричневатых оттенков в жилых зданиях сообщает им некоторое ощущение теплоты, и это охотно используют архитекторы.
Сравнивая полимерный мрамор с полимерным ониксом, следует учитывать то обстоятельство, что материал имитирующий оникс, производят аналогичными способами, но стоит он несколько дороже. Это вызвано, с одной стороны, что сами наполнители дороже, а с другой тем, что больше доля дорогого вяжущего в растворе.
Широкое использование полимерного мрамора и оникса началось в связи с выходом на рынок форм для изготовления ванн, раковин, унитазов, душевых поддонов, биде и т.д., при помощи которых удалось наладить серийное производство санитарной техники.
При производстве санитарной техники решающее значение приобретает одно из важнейших свойств полимерного мрамора: его воднепроницаемость, стойкость к жирным пятнам, химическая стойкость, прочность на истирание, возможность очищать и промывать изделия, пожаробезопасность.
Помимо применения при изготовлении санитарной техники, полимерный мрамор или оникс широко используется в кухнях - он идёт на облицовку стен и изготовление досок столов. Основные причины столь широкого применения материала в указанных целях - возможность обеспечения многообразия форм, цветов и стойкость к воздействию используемых в быту агрессивных кислот, а также желание иметь в хозяйстве не пластик, а красивый «камень».
Многообразие возможных форм и атмосферостойкость - основание для широкого применения материала для изготовления статуй, декоративных ваз и других малых архитектурных форм. В одной форме можно неоднократно изготовлять многие элементы, хорошо имитирующие природные каменные материалы, при этом их не приходится всякий раз вырубать из камня. Таким образом, обеспечивается экономия трудозатрат и денежных средств, выполняются возрастающие требования по охране окружающей среды - ведь применение этих материалов позволяет менее интенсивно использовать природный камень.
4.3 Полимербетон как звукоизоляционный материал
Полимербетон известен как хороший звукоизоляционный материал. Это его свойство используют, например, для изготовления шумозащитных стен-экранов для монтажа на шоссе и других магистралях (в особенности на мостах и путепроводах, так как в данных случаях масса стен ограниченна).
При производстве звукоизоляционных устройств к материалу предъявляются следующие нормативные требования: достаточная прочность, в частности, при интенсивной ветровой нагрузке; стойкость к воздействию влаги, выхлопных газов, моющих средств (детергентов), машинных масел, оттаивателей (антифризов), а также к воздействию света; масса ограничивается до уровня 40 кг/мІ. Полимербетон отвечает всем указанным требованиям.
Следует отметить, что для приготовления полимербетона можно наряду с обычными (минеральными) наполнителями использовать и другие материалы. В настоящее время наблюдается тенденция повторного применения материалов, считавшихся отходами, например, для настилания полов промышленных предприятий, колёс мусорных контейнеров, резервуаров, при их изготовлении наполнителем служит отработанная резина (старые автопокрышки) в смеси с полиуретановой смолой. Такой продукт, строго говоря, нельзя именовать полимербетоном, однако, это аналогичный материал.