Стеклофибробетон что это такое фото
Что такое стеклофибробетон для фасада, технология производства, характеристики, состав
Стеклофибробетон для фасада появился на рынке относительно недавно. Но за короткий промежуток времени материал обрел широкую популярность и стал внедряться для разных строительных работ. Это обусловлено специфическим составом и свойствами композитного решения.
Что это такое
Современные технологии развиваются по-особому быстро, поэтому качество стройматериалов продолжает расти. В продаже появляются новые решения с редкими свойствами и преимуществами. К таковым относится стеклофибробетон, который основан на бетоне со стекловолокнистой арматурой, что повышает степень упругости и способствует появлению других эксплуатационных качеств.
Состав и основные особенности
Состав стеклофибробетона основывается на цементном растворе, а роль наполнителя выполняет стеклянная фибра. Такое сырье поднимает прочностные свойства, делая материал устойчивым к растяжению и сжатию. Волокнистые добавки распределены хаотичным образом, обладают небольшим сечением, но увеличенной длиной, что не характерно для традиционных разновидностей бетона.
Для повышения прочности железобетона на этапе производства его армируют металлическими прутьями. Их задача заключается в поглощении растяжимых нагрузок и предотвращении деформации конструкции в процессе эксплуатации.
Однако армирование способствует увеличению веса и размеров блока. В случае со стеклофибробетоном подобная особенность отсутствует. Материал обладает уменьшенной массой, но справляется с большими нагрузками, поглощая их дисперсным образом.
Стекловолокно не боится воздействий на растяжение и сжатие, ему не страшны коррозийные процессы или негативное влияние температурных скачков. Еще оно характеризуется большим суммарным сечением в сравнении со стальными прутками. В результате блок становится легким, компактным и доступным. Для оформления поверхности производится полировка или покраска, причем не только при замешивании смеси, но и при окраске изделий.
Сферы применения материала достаточно обширные.
Еще материал используется для возведения мостов, эстакад или путепроводов.
Начиная производство стеклофибробетона, состав подбирают из таких компонентов:
Преимущества и недостатки материала
Чтобы разобраться, чем отличается стеклофибробетон, что это такое и для чего применяется, нужно учитывать как плюсы, так и минусы материала.
Кроме плюсов, материал обладает и минусами. Во-первых, он боится пребывания в щелочной среде, но наличие в составе стеклофибры компенсирует такой минус. Во-вторых, смесь быстро схватывается и нуждается в быстром применении.
Технология изготовления
Разобравшись со свойствами стеклофибробетона, характеристиками и сферами применения, можно переходить к самостоятельному производству материала.
Вариативность оборудования
Для производства строительного материала на основе композитного сырья используются разные технологии. Чтобы создать стеклофибробетон, оборудование и материалы нужно подготовить заранее.
Смеситель должен обладать высоким срезывающим усилием, поскольку в процессе изготовления нужно обеспечить высокоскоростное замешивание компонентов. С помощью подобного агрегата можно создать однородный раствор без примесей или комков с небольшим водоцементным соотношением.
Растворонасосная станция необходима для равномерной подачи раствора. Задача пневмопистолета заключается в пнемонабрызге составляющих.
Еще мастеру нужно подготовить специальные формы для производства изделий. Гибкие конструкции создаются из полиуретана, а твердые из пластика или ЛДСП.
При выборе материала для изготовления форм нужно учитывать такие нюансы:
Процесс выбора оборудования для стеклофибробетона требует больших финансовых вложений, поэтому при желании заняться самостоятельным производством материала нужно оценить все «за» и «против» предстоящей работы.
Основные технологии
Еще строителями используется метод пневмонабрызга премикса, который появился сравнительно недавно, но пользуется большим спросом. Он востребован при создании конструкций небольших или средних размеров. Также с помощью технологии можно наносить штукатурное покрытие.
В первую очередь подготавливается цементно-песчаная смесь, куда добавляют стекловолокно. Выполнив тщательное перемешивание компонентов, раствор подвергают формированию на высоких скоростях, поскольку консистенция отличается быстрым застыванием. Технологию используют для небольших объемов работ.
Изготовление своими руками
Чтобы быстро создать стеклофибробетон для частных строительных целей, лучше воспользоваться методом предварительного смешивания компонентов. Но перед этим нужно учесть ряд советов и нюансов, от которых зависит результат производства:
Применение
Из-за большого количества особых свойств и характеристик СФБ применяется не только для монтажа фасадов, но и для других строительных работ. Сегодня на основе материала создаются сборно-монолитные конструкции, выполняется реставрации древних памяток архитектуры и масса операций по декорированию.
Фасады
С помощью панелей стеклофибробетона декорируются фасады помещений. Популярность материала связана с простотой изготовления и самостоятельного монтажа. Конструкции закрепляют на армированный каркас из алюминиевых и стальных элементов.
При обустройстве вентилируемого фасада необходимо позаботиться о воздушной камере между изоляционным материалом и отделочным слоем. Стабильный обмен воздушных масс способствует регулировке микроклимата и защите стен от промерзания в случае смещения точки росы. Фасадный декор на основе СФБ выглядит достаточно гармонично.
Лепной декор
При оформлении наружной части помещения практикуется лепнина стеклофибробетоном. Подобная методика пользуется большим спросом из-за следующих достоинств материала:
Строительство
В современном строительстве фибровое армирование пользуется особой популярностью. Технология позволяет повысить прочность возводимой конструкции, придав ей дополнительную привлекательность. При этом материал удешевляет стоимость всех работ и продлевает срок службы помещения. Оно становится более надежным и устойчивым к негативным факторам.
Стоимость стеклофибробетона в Москве определяется несколькими факторами. В первую очередь учитывается цена исходного сырья и сложность технологии производства. Для изготовления 1м² панели используются следующие компоненты:
Стеклофибробетон – что это такое? Характеристика и свойства
Большое разнообразие строительных материалов даёт возможность подобрать оптимальный вариант для сооружения прочной и надёжной конструкции. Благодаря новым технологиям был разработан уникальный раствор на основе цемента и стекловолоконных нитей, который по техническим характеристикам превосходит обычный бетон – стеклофибробетон. Об особенностях материала рассказывается в статье.
Стеклофибробетон – что это такое
Стеклофибробетон изготавливается из нескольких видов сырья, поэтому относится к композитным материалам. За основу берутся цемент и нити из прочного стекловолокна. Вместо портландцемента допускается использовать мелкозернистый бетон. Волокна (ровинг) в данном случае выполняют функцию армирования, в результате СФБ наделяется повышенной прочностью и стойкостью к механическим воздействиям.
Из стеклофибробетона изготавливаются плиты различной толщины. Их применяют чаще для монтажа навесных фасадов, укладывают на кровлю как альтернативный вариант черепице. Подходят они и в качестве стенового или облицовочного материала. Одним из основных достоинств СФБ считается лёгкий вес, что при обустройстве фасадов исключает перегруз фундамента и несущих стен.
Плюсы и минусы стеклофибробетона
Инновационный вид бетона привлёк внимание строителей, что объясняется рядом преимуществ, которыми наделён материал:
• высокие показатели прочности на изгиб, растяжение, разрыв и сжатие;
• относительно лёгкий вес;
• ударопрочность, превышающая обычный бетонный раствор в 15 раз;
• пожаробезопасность (не горит);
• теплопроводность (0,52-0,75 Вт/см2 *С);
• стойкость к агрессивной среде, в частности щелочной;
податливость в обработке, бетон легко принимает желаемую архитектурную форму.
Благодаря пластичности бетона появляется возможность изготавливаться разные изделия сложной формы, а также имитировать поверхность под натуральные материалы. СФБ является уникальным сырьём для садового декора, фасадной архитектуры. Бетон со стекловолокном является достойной альтернативой гипсу, что позволяет использовать раствор для формовки лепнины.
Если говорить о недостатках, то самым существенным является скорость застывания раствора. В сравнении с обычным бетоном СФБ схватывается быстро, что предусматривает интенсивный монтаж конструкции. К тому же готовое сооружение или изделия из стеклофибробетона обойдутся дороже.
Особенности технологии производства
Стеклофибробетон изготавливается двумя способами.
• С помощью применения пневмопистолета (пневмонабрызг) – раствор и фибра подаётся из специального оборудования на подготовленную основу одновременно. Компоненты бетона смешиваются на выходе из пистолета, при этом обеспечивается равномерное распределение фибры по рабочей поверхности.
• Замес вручную или с применением бетономешалки – ровинг в раствор добавляется в количестве 10% от общего объёма. Данный метод рационально использовать при обработке небольших площадей.
Основными компонентами рабочей смеси является портландцемент (серыйЪбелый) и фибра (ровинг). Замес получается достаточно плотный, поэтому при заливке используют виброустановку или осуществляют проколы шпилем вручную для выгона воздуха.
Для получения гладкой и ровной поверхности при изготовлении плиточного материала или изделий, получаемых с помощью заливки форм, рекомендуется выстилать поверхности полиэтиленовой плёнкой. Полированные плитки получаются путём использования форм со стеклянными поверхностями. Для предотвращения прилипания раствора ёмкости предварительно смазываются минеральным маслом.
Виды материала
Все изделия из СФБ разделяются на два основных вида.
• Бетон, армированный фиброй – в этом случае в качестве наполнителя в песчано-цементной смеси используется только ровинг (фибра). Распределяется волокно равномерно по всей площади рабочей поверхности, либо хаотично. Возможен вариант укрепления только определённой зоны изделия/конструкции.
• Комбинированное армирование – к песчано-цементной смеси добавляют не только фибру, но и проволочной/стержневой арматурой. Это даёт возможность получить сверхпрочную конструкцию или изделие, но при этом вес увеличится.
Основной ассортимент изделий, производимых из СФБ:
• архитектурные декоративные элементы;
• плиты;
Как изготовить стеклофибробетон своими руками
Технология изготовления СФБ имеет некоторые сложности, но они преодолимы, если целью ставится получить материал в домашних условиях, то есть сделать его своими руками. Для получения декоративных плит понадобится приобрести подходящие по размерам формы и подготовить бетономешалку.
Процесс достаточно прост, однако следует уделить внимание следующим нюансам:
• все компоненты нужно заранее подготовить, как и формы;
• смешивание в бетономешалке производится на протяжении 3-5 минут, важно, чтоб смесь имела однородную структуру (пропорции песка и портландцемента должны быть равными 1:1);
• сразу после замеса бетон заливается по формам (действовать нужно быстро, чтоб раствор не схватился);
проткнуть шпилькой смесь, разлитую по формам;
• отправить формы на вибростол для уплотнения бетона.
Справка! Пропорции цемента и песка могут варьироваться в зависимости от того, какого качества бетон планируется получить. С водой важно не переборщить, чтоб раствор был густым, но подвижным. Количество фиброволокна составляет от 3 до 10%.
Не стоит пренебрегать этапом процесса уплотнения бетона. Этот этап позволяет получить долговечные и качественные изделия/конструкции.
Что такое стеклофибробетон? Свойства, применение и цена стеклофибробетона
Конгломерат. Это второе имя стеклофибробетона. Понятие обобщающее, обозначает соединение разнородных материалов. В стеклофибробетоне таковыми являются цемент и волокна стекла. Совместить их не могли до 1967-го года.
У цемента щелочная среда. Она агрессивна по отношению к стеклу. Это поняли еще в 1941-ом, пытаясь создать первый в мире блок стеклофибробетона. Проблему решили в Строительном научно-исследовательском институте Великобритании.
В 1967-ом там получили щелочностойкое стекло. В процессе производства в него добавили цирконий. Стеклофибробетон стал явью. Первыми материалом воспользовались, естественно, англичане, а за ними и все европейцы.
В 1974-ом панели из стеклофибробетона начали реализовывать в США. Первые года продажи прирастали примерно на 30% каждые 12 месяцев. За что такое признание?
Описание и свойства стеклофибробетона
В состав стеклофибробетона стекло включено в виде фиброволокна, отсюда и название героя статьи. Вместо арматуры его укрепляют тонкие минеральные нити. Минеральные они, поскольку стекло делают из расплава кварца – камня класса силикатов.
В него входят породы содержащие кремний. В таблице Менделеева элемент записан как силицум. Получается, состав героя статьи натурален, ведь в цемент тоже входит природное сырье: глина, известь, песок.
«Запеченные» в бетоне нити стекла смотрятся, подобно опилкам, или обваленному в глине сену. Однако, будучи минеральной, арматура полностью исключает возможность гниения. К тому же, стекло не уступает бетону по твердости.
При этом, прочность стеклофиброблоков больше, чем у железобетонных. Стальная арматура хорошо держит нагрузки на сжатие. А стеклоукрепитель сносит солидные нагрузки еще и на изгиб, растяжение. Ударная вязкость героя статьи тоже больше, чем у железобетона.
Бетон и фибры сцепляются своими поверхностями. Площадь перекрытия 2-ух материалов доходит до 50000 квадратных метров. Они отвечают за совместную работу бетона и стекловолокна.
Если блоки со стальной арматурой трескаются под натиском сил растяжения, то фиброплиты не дают даже микротрещин. Вот стеклобетон и пускают на мосты, эстакады и путепроводы.
Если перевести сказанное в цифры, предел прочности героя статьи на растяжение при сжатии равен 32,2 мегапаскалям. При сжатии материал выдерживает 840 кило на квадратный сантиметр. На осевом растяжении фибробетон терпит до 112-ти килограммов на ту же площадь.
Содержать стекловолокно изделия из стеклофибробетона могут как равномерно по «телу», так и в определенных зонах. Это позволяет варьировать характеристики материала.
«Играть» с ними можно, так же, за счет комбинирования армирующих нитей разного диаметра, длины. Максимальная протяженность одной стеклопроволоки в бетоне – 7,5 сантиметров.
Сочетание и компоновка разноразмерных волокон не только меняют свойства бетона, но и его текстуру, форму. Некоторые смеси, к примеру, пластичнее прочих, используются для фигурных отливок. Об их ассортименте поговорим в главе «Применение стеклофибробетона».
Ряд свойств героя статьи совпадает с характеристиками простого бетона. Минеральные блоки не горят. Причем, у фибро-разновидности стойкость к пламени больше. Превосходит обычный бетон герой статьи и в устойчивости к химикатам.
В городских условиях особенно важна стойкость перед растворами солей. Как и стандартный бетон, стекло-материал не гниет, морозостоек. Класс устойчивости к холоду лежит в пределах F150-F300.
При этом, низкая морозостойкость соответствует 50-ти единицам, а максимальная отображается как F-700. Бетон в промежутке от 300-от до 500-от применяется в условиях переменного уровня влаги. Морозостойкость же стеклоплит солидна для стандартных условий.
Виды стеклофибробетона
Герой статьи относится к классу фибробетонов. Их армируют не только стеклом, но и стальными нитями или полимерным волокном. К последнему относятся, к примеру, полиамид, акрил, полипропилен, нейлон.
С металлической стружкой блоки весят не меньше классического железобетона. С полимерной арматурой плиты легковесные, словно газобетон. Стеклоблоки усреднены по массе. Впрочем, здесь есть подвох, ведь в плане армирования бывают:
Комбинированное армирование бывает не только вкупе с металлом. С полимерными нитями стекло тоже совмещают. В этом случае масса, как и стандартные блоки, принимает любую форму.
Популярен, к примеру, фасадный декор из стеклофибробетона. Гипсовая лепнина проигрывает ему, ведь мягка и впитывает влагу. Пилястры же из героя статьи украшают здания веками.
Ознакомиться с декором можно, к примеру, в «Казанском кремле». Это название музея-заповедника с комплексом строений в классическом стиле. Находится музей, как следует из названия, в Казани.
Там налажено производство фибростеклобетона. Поэтому в городе из героя статьи сложен целый микрорайон в центре. Взглянуть в Казани стоит и на «Дворец земледельцев». Так за торжественность стиля зовут здание министерства сельского хозяйства республики Татарстан, столицей которой является Казань.
Используемый в Казани фибробетон производят 2-мя способами:
В декоративном плане герой статьи бывает многоцветным. Стеклоплиты окрашивают в красные, синие, коричневые, желтые тона. Нюанс заключается в стекле. Оно остается белым. Получается фактурный рисунок. Если нужны однотонные блоки, в них добавляют цветное стекло, окрашивая его еще на стадии расплава.
Применение и монтаж стеклофибробетона
Разговор о применении героя статьи уже начат. В качестве основного строительного материала использоваться может, но не выгоден по цене. Проще сложить дом из обычного бетона. Стеклоплиты идут в ход, как правило, для облицовки и декора. Отливают не только пилястры, но и колонны, ограждения лоджий и балконов, «короны» куполов.
Стеклофибробетон для фасада – возможность украсить его элементами геральдики, орнаментами. Изготавливаются плиты с геометрическим рисунком, шероховатые, даже под панцирь черепахи.
В стеклобетон, в отличие от обычного, не кладут крупную фракцию песка и гравия. Это придает поверхности блоков большую эстетику. Торцы монолитных перекрытий многоэтажек, к примеру, закрываются обычно именно стеклофибробетонными плитами. Их миниатюрные версии становятся кровельным материалом. Он имитирует классическую черепицу.
Монтаж стеклофибробетона осуществляется по 2-ум схемам. Первая считается классической, а вторая применяется в конструкциях, нуждающихся в исключительной прочности:
Крепят бетонные элементы в местах утолщений анкерами. Это разновидность болтов. Схема работает на фасадах зданий.
Каким бы ни был способ крепления фибростеклобетона, монтаж начинается с подготовки поверхности и ее разметки. Потом выставляют угловые детали. Потом заполняют прямые участки.
Кладку рассчитывают без использования доборов шириной меньше половины блока. Крепят стеклобетон на строительный клей. Швы затирают. Если есть стыки с инородными поверхностями, используют герметик на основе акрила.
Цена стеклофибробетона
Цена стеклофибробетона складывается из ряда факторов. Заложены затраты на производство, обработку, форму, гидрофобизацию. Последнее понятие обозначает дополнительную пропитку бетона, на 100% защищающую его от разрушительного действия воды.
Если она проникнет в поры материала и застынет там, то расширится, заодно расширив полость в камне. Так влага разрывает плиты изнутри. Защищая блоки от воды, им продлевают век.
Включена в стоимость героя статьи и его окраска. Выходит примерно на 30% больше, чем просят за классический бетон. Однако, учитывая малый вес стеклоблоков и меньшую толщину, уменьшается цена доставки, монтажа.
За аренду техники тоже платится меньше. К тому же, легковесные плиты уменьшают нагрузку на фундамент здания, что в некоторых случаях вообще бесценно. Переплатить готовы и за прочность, долговечность героя статьи.
Именно его, к примеру, выбрали для инженерных сооружений на Московской кольцевой автомобильной дороге. На Третьем транспортном кольце в столице фибростеклобетон стал несъемной опалубкой, а заодно и облицовкой пролетных конструкций и путепроводов.
О стеклофибробетоне (СФБ)
Стеклофи́бробето́н (СФБ) — разновидность искусственного камня, изготавливаемого путем дисперсного армирования цементных бетонов на плотных заполнителях (песках) щелочестойким стекловолокном.
Общеизвестно, что недостатком бетона как любого каменного материала является низкая прочность на растяжение.
В стеклофибробетоне же растягивающие напряжения воспринимают на себя стеклянные волокна, модуль упругости которых втрое превышает модуль упругости бетона, что существенно повышает сопротивление такого композита растяжению и изгибу.
В результате и появился такой высокопрочный, упругий и пластичный материал как стеклофибробетон (Рис.15.), состоящий из мелкозернистого бетона (матрицы), армированного отрезками стеклянных волокон-фибр, которые равномерно рассредоточены во всем объеме бетонной матрицы.
CФБ сочетает в себе свойственный обычному бетону высокий предел прочности на сжатие со значительно возрастающими благодаря стеклофиброармированию прочностью на изгиб и растяжение (в 4-5 раз), ударной прочностью (в 10-15 раз), морозостойкостью (более 300 циклов). Он водонепроницаем (W6-W20, ГОСТ 12730), имеет высокую степень сцепления с обычным бетоном и обладает высокой стойкостью к трещинообразованию.
Это экологически чистый и безопасный материал, не содержащий вредных компонентов и относящийся к категории несгораемых материалов. Он высоко устойчив к химической агрессии, не подвержен коррозии и гниению, имеет повышенную сопротивляемость проникновению хлоридов.
При нанесении штукатурных покрытий степень стеклоармирования не превышает 1-2%, что позволяет эффективно сдерживать трещинообразование и обеспечить высокую стойкость к растрескиванию и отслаиванию.
Помимо исключительных функциональных свойств стеклофибробетон отличают повышенная архитектурная выразительность, а также необыкновенная пластичность. Отсутствие в теле изделий жесткого арматурного каркаса дает неограниченный диапазон формообразования. СФБ способен приобретать сложные пространственные формы и воссоздавать самые неожиданные для каменного материала очертания.
СФБ точно копирует мельчайшие детали поверхности матрицы, позволяет получать большое разнообразие цветовых решений и отделки лицевой поверхности, способен имитировать по внешнему виду, фактуре и цвету разнообразные отделочные природные и искусственные материалы.
При этом изделия из СФБ имеют малое поперечное сечение (в диапазоне от 6 до 20 мм) и являются значительно более легкими по сравнению с изделиями из обычного бетона.
Именно эти свойства стеклофибробетона в совокупности с высокими прочностными и эксплуатационными показателями обеспечили ему широкое применение в сборно-монолитном жилищном и других видах строительства во всем мире.
Технология производства стеклофибробетона.
При получении бетона, упрочняемого стекловолокнами, важное значение имеет не только правильный подбор и рациональное сочетание исходных материалов, но и технология его изготовления.
Свойства конечного композита находятся в большой зависимости от обеспечения равномерности распределения фибр в бетоне, их ориентации, анкеровки, определяющих в значительной мере способность материала оказывать сопротивление внешним воздействиям. Большинство изделий и конструкций из стеклофибробетона изготавливаются, как правило, по одной из двух основных технологических схем – пневмонабрызг смеси и виброформование премикса (или премиксинг), то есть предварительное смешивание нарубленного стекловолокна с цементно-песчаным раствором.
Пневмонабрызг
В первом случае речь идет о набрызге цементно-песчаного раствора под давлением (подобно торкретированию) с одновременной подачей волокна на большой скорости.
Порядок выполнения операций:
Виброформование
Метод формования премикса подразумевает предварительное введение уже нарубленной стеклофибры в цементное тесто с последующим виброформованием.
Получаемый в результате этого процесса материал обычно называют СФБ-премиксом. Его приготовление включает две стадии:
Свежеотформованные изделия, полученные в результате обоих технологических процессов, должны выдерживаться в течение 7-ми дней во влажной среде. Прочность пневмонанесенного СФБ обычно выше, чем у СФБ премикса.
Выбор производственного метода определяют такие факторы, как заданные требования в отношении прочности, размер формы, архитектурно-проектные условия.
Как правило, изделия больших размеров, такие как стеновые панели, напыляются, в то время как малые изделия формуются из премикса.
Виды материалов, используемых для изготовления форм при производстве изделий из СФБ.
Качественная формообразующая оснастка – очень важная деталь при выпуске изделий из СФБ.
Требования к формам для отливок очень просты и заключаются в следующем:
Виды форм:
фанерные формы (производится до десяти отливок изделий из одной формы);
стеклопластиковые формы (производится до тридцати отливок изделий из одной формы)
силиконовые формы (производится от двадцати до пятидесяти отливок изделий из одной формы в зависимости от качества силикона)
экспресс-формы (производится одна отливка изделий из одной формы) – одноразовые формы, выполненные из пенополистирола.
Самыми дорогими считаются стеклопластиковые и силиконовые формы, для их производства необходимо изготовить сначала само изделие. Для этого скульпторы компании, с использованием шаблонов, делают из гипса макет, по которому формовщики изготавливают форму.
После изготовления профиля формы, она проходит подготовку для пуска в производство
При изготовлении радиусных изделий используется форма из стеклопластика, при изготовлении прямоугольных изделий – используется форма из фанеры, архитектурные элементы с рисунками (например, замковый камень) изготавливаются из силиконовой формы.
Самыми финансово выгодными на сегодня являются формы из фанеры, они не требуют для изготовления наличия самого изделия.
Чтобы удешевить производство данного вида форм, производители подобных изделий стараются максимально уйти от высокооплачиваемого и не очень производительного ручного труда, активно применяя на производстве станки с программным управлением. Автоматизация производственных процессов позволяет не только увеличить объем выпуска и снизить себестоимость, но и добиться очень высокой точности размеров обрабатываемых изделий.