Что такое стеклофибробетон?

Строительные технологии постоянно совершенствуются, улучшая эксплуатационные показатели строительных материалов. Постепенно появляются новинки, отличающиеся уникальными характеристиками. Одна из них – стеклофибробетон. Новый материал – это бетонный композит, усиленный стеклянной арматурой, равномерно распределенной в объеме массива.

Применение наполнителя равной длины позволило повысить прочностные характеристики бетона. Традиционный бетон на основе песчано-гравийной смеси характеризуется уменьшенной прочностью к воздействию сжимающих и растягивающих усилий. Введение в бетонный раствор стеклянной фибры положительно повлияло на улучшение эксплуатационных характеристик материала.

Материал плотный, быстротвердеющий и механически прочный даже в относительно небольшом слое

Технология изготовления похожа на процесс подготовки традиционного бетонного состава. Присутствует этап подготовки компонентов и стадия перемешивания. Несложно приготовить стеклофибробетон своими руками, освоив технологию. Это позволит, сэкономив денежные средства, самостоятельно изготовить армированный композит.

Рассмотрим особенности, характеристики, сферу использования и технологию изготовления бетона, усиленного стекловолокнистой арматурой.

Особенности

Стеклофибробетон – это композит на базе традиционного бетона, армированный стеклянной фиброй. Известно, что любой вид армирования повышает прочностные характеристики массива. Но по сравнению с бетоном, армированным стальными стержнями, стеклофибробетон обладает множеством преимуществ:

Пластичность материала на основе мелкозернистого бетона-матрицы (иногда вообще не содержащего песок) позволяет добиваться текстур с любыми заданными свойствами и параметрами

Традиционно используемый железобетон армируется массивной стальной арматурой. Это утяжеляет железобетонные изделия. Кроме того, стальную арматуру необходимо защищать от коррозионных процессов и воздействия влаги, что достигается соблюдением расстояния от стальных прутков до края поверхности. Это в комплексе влияет на увеличение массы железобетонных конструкций. Указанные недостатки отсутствуют у бетонных композитов, армированных стеклянной фиброй. Изделия из стеклофибробетона отличаются:

Изготовив стеклофибробетон своими руками, вы получите компактное изделие, отличающееся небольшой массой и высокой прочностью. Оригинальный декоративный эффект обеспечивается полировкой поверхности, а также введением красящих ингредиентов и разноцветной фибры в бетонный раствор.

Материал отличается высокой прочностью, позволяющей изготавливать тонкостенные изделия, имеющие гладкую поверхность. Одна из особенностей композита – возможность получения различной текстуры поверхности, имитирующей строительные и природные материалы.

Плиты разной толщины используются как навесные и вентилируемые фасады, стеновой и облицовочный материал, заменяют черепицу

Достоинства материала

Стеклофибробетон обладает множеством неоспоримых достоинств по сравнению с традиционным бетоном. Армированный композит отличают следующие характеристики:

Недостатки армированного композита

Наряду с комплексом положительных моментов, материал обладает и некоторыми недостатками:

Недостатком будет способность этих бетонов со временем менять прочность

Сфера использования

Высокие эксплуатационные характеристики позволяют использовать материал не только для возведения сборно-монолитных объектов, но и для восстановления памятников архитектуры, а также для декоративных целей. Из стеклофибробетона производятся:

Стеклофибра подбирается под конкретный вид изделия по химическому составу и прочности – разные виды стекла позволяют сделать это

На этом область применения армированного композита не ограничивается.

Широкая цветовая гамма, разнообразие конфигураций и вариантов отделки стеклофибробетонных конструкций позволяет создавать решения, отличающиеся особой выразительностью. Материал востребован для создания неповторимых скульптурных деталей, украшения фасадов зданий, изготовления пространственных конструкций.

Состав материала

Состав композита достаточно простой. Чтобы изготовить стеклофибробетон своими руками подготовьте следующие ингредиенты:

Для изготовления стеклофибробетона нужно купить фибру-ровницу (то есть некрученое моноволокно) в бобинах

Обратите внимание, что выбор вяжущего вещества – это главный момент при изготовлении стеклобетона. В ряде случаев целесообразно применять глиноземистый цемент, который интенсивно кристаллизуется, сохраняя прочность массива, повышая его водонепроницаемость. Традиционно применяемый портландцемент, реагируя с водой, надежно защищает металлическую арматуру, но отрицательно воздействует на стеклянную фибру.

Гидроксид кальция, присутствующий в растворе портландцемента, вызывает разрушение стеклянных волокон. Именно поэтому, изготавливая стеклофибробетон своими руками, применяйте устойчивую к щелочам фибру.

Недостаток глиноземистого цемента:

Обратите внимание на выбор стеклянной фибры, которая отличается химическим составом и влияет на прочность массива. Желая изготовить стеклофибробетон своими руками, применяйте для армирования следующие материалы:

Перемешивать измельченный ровинг в бетоне нужно тщательно, в одном направлении, чтобы добиться равномерного распределения волокон

Технология изготовления

Изготовить стеклофибробетон своими руками можно, используя один из следующих способов:

Недостаток – высокие затраты на приобретение оборудования.

Рассмотрим, как, используя предварительное смешивание, изготовить стеклофибробетон своими руками:

Можно использовать вибрационное формование, позволяющее дополнительно уплотнить массив, обеспечить более равномерное распределение стеклянных волокон. Выполняя работы по нарезке стеклянной фибры, используйте перчатки и защитные средства для глаз.

Итоги

Стеклофибробетон своими руками несложно изготовить, придерживаясь рекомендаций специалистов. Материал статьи раскрывает особенности перспективного строительного материала, имеющего широкую сферу использования.

Источник

Определения, свойства и характеристики

Технологии производства СФБ

Самые распространенные виды фибр для бетона следующие:

Основные определения

Стеклофибробетон – является разновидностью фибробетона и изготавливается из мелкозернистого бетона (бетон-матрица) и армирующих его отрезков стекловолокна (фибр), равномерно распределенных по объему бетона изделия или отдельных его частей (зон). Совместность работы бетона и фибр обеспечивается за счет сцепления по их поверхности; тем самым работает огромная площадь перекрытия бетона и фибр (от 10000 до 50000 м2 в зависимости от назначения получаемого материала), формируя качественно новые свойства нового материала – стеклофибробетона.

Поверхность стеклофибробетона через 5 минут после нанесения на форму

Поверхность СФБ-изделия (увеличено, реальная длина фибр – 27 мм) через 24 часа

Расширение производства и применение конструкций из стеклофибробетона является важным резервом снижения стоимости строительства, экономии трудозатрат, повышения эксплуатационной надежности и долговечности строительных конструкций.

Дисперсное армирование повышает не только прочностные свойства бетона, но, что особенно важно, улучшает эксплуатационные характеристики конструкций, например, устойчивость к динамическим, температурно-влажностным воздействиям, износу и т.п., что позволяет получить существенный эффект при производстве и эксплуатации стеклофибробетонных конструкций.

По своему назначению стеклофибробетоны разделяются на конструкционные, гидроизоляционные, декоративные и специальные. Исходя из назначения, им придаются соответствующие свойства за счет комбинации коротковолокнистых и длинноволокнистых элементов стекловолокнистой арматуры и технологии изготовления.

Этот материал имеет исключительно высокие технологические свойства при формировании изделий практически любой нужной формы, обладает высокими показателями прочности при изгибе, большой ударной прочностью, упругостью, трещиностойкостью, водонепроницаемостью, а в нужных случаях и декоративной поверхностью.

Декоративные поверхности изделий из стеклофибробетона

Этот материал предоставляет архитектору такое средство воплощения его замысла, с которым по пластичности, способности передавать рельеф поверхности, а также легкости не может соперничать ни один другой материал. Он отличается малым весом, простотой обработки, низкими затратами на монтаж и транспортировку; создает понижение нагрузки на несущую конструкцию зданий, что дает существенное снижение затрат на сооружение фундамента и каркаса здания, что важно при реставрации и реконструкции; обладает низкой водопроницаемостью; огнестоек.

Технологии производства стеклофибробетона

Строительными нормами производства СФБ-конструкций предусматриваются 2 основных технологических направления:

Если предстоит изготавливать изделия методом премиксинга, то набор требуемого оборудования сокращается и упрощается. При этом следует помнить, что процент введения волокна в раствор при данном методе – меньше, качество изделий, полученных по данной технологии – ниже, а возможности использования полученных конструкций – уже. Тем не менее, для ряда задач данная методика оправдана. Элементы, полученные по данной методике, следует подвергнуть виброобработке.

Классификация конструкций

СФБ-конструкции в зависимости от их армирования подразделяют на следующие виды конструкций:

Применение

СФБ применяется в тонкостенных элементах и конструкциях зданий и сооружений, для которых существенно важным является: снижение собственного веса, повышение трещиностойкости, обеспечение водонепроницаемости бетона и его долговечности (в том числе в агрессивных средах), повышение ударной вязкости и сопротивления истиранию, наличие радиопрозрачноcти, а также повышение архитектурной выразительности и экологической чистоты.

Многообразие изделий из стеклофибробетона

Стеклофибробетонные стеновые облицовочные панели используются в элементах, выполняемых по заказу для зданий специального назначения; в качестве модульных элементов при серийном унифицированном строительстве; в виде облицовочных панелей при реконструкции старых зданий.

Архитектурный декор из стеклофибробетона

Панели из стеклофибробетона для защиты торцов монолитных перекрытий при строительстве жилых домов.

При помощи специальных стеклофибробетонных панелей решается проблема отделки торцов монолитных перекрытий многоэтажных зданий.

Преимущества панелей из СФБ:

— толщина от 1,5 см;
— малый вес;
— простота монтажа;
— различные варианты поверхности (имитация кирпича, камня и т.д.); цвет и текстура подбираются индивидуально;

Защита торцов перекрытий из стеклофибробетона

Высота панелей варьируется в зависимости от высоты перекрытия, а длина достигает 2-х погонных метров. Панели крепятся на металлические анкера, стык герметизируется.

Использование в России

Уже сегодня в России работают предприятия, которые отличаются высоким профессионализмом, накопившие богатый опыт и знания. Это фирмы, выполнившие значительные объемы работ по декорированию фасадов изделиями из стеклофибробетона. Среди прочих следует отметить компанию Антика, г. Казань. Визитной карточкой предприятия являются жилой комплекс в центре Казани, вилы в Казани и пригороде, музей-заповедник «Казанский Кремль».

Для подробного ознакомления с творчеством и проектами фирмы посетите сайт http://www.antika-plus.ru.

Дворец Земледельцев в Казани с отделкой из стеклофибробетона

Решение для каждого конкретного случая может быть выполнено посредством следующих вариантов:

Изготовленные соответствующим образом формы из металла, древесины, пластика или полиуретана дают возможность рельефной отделки поверхности изделий от строгого рисунка до свободных форм, элементов геральдики и орнаментов. Используя основу белого или серого цементов с незначительной примесью неорганических красителей, а также песка и других заполнителей, можно создать широкую гамму цветов и отделки.

Конструкционная гибкость стеклофибробетона предоставляет возможность для ухода от монотонности стальных крашенных конструкций, пластмасс, массивности и ограниченности форм бетона.

Важным дополнением к облицовочным панелям могут служить декоративные элементы под старину при реставрации и реконструкции зданий. Также стеклофибробетон незаменим при обрамлении оконных проемов, изготовлении портиков, карнизов, солнцезащитных экранов и др.

СФБ является превосходным материалом для различных видов кровли. Им можно имитировать традиционные кровельные материалы, такие как шифер, керамическая черепица. Но в отличие от них он не хрупкий и не тяжелый. Для крыш со скатами можно имитировать натуральный шифер как по внешнему виду, так и по фактуре. Для его крепления используются обычные шиферные гвозди без предварительного сверления отверстий, так как он прочен и не раскалывается при креплении.

Данный материал играет важную роль при проектировании городских зон отдыха с эстетической стороны объектов строительства и малых архитектурных форм. Он может использоваться для обустройства живописных декоративных водоемов, фонтанов, скамеек, цветочниц, балюстрады, киосков и др. Малые архитектурные формы из стеклофибробетона имеют более привлекательный вид, т.к. он позволяет передавать любую форму, рельеф и отделку поверхности для сочетания с окружающим пейзажем. Штукатурные покрытия обладают высокой прочностью, а также высокой стойкостью к растрескиванию и отслаиванию.

Материал имеет высокую устойчивость к химикатам, включая городское загрязнение и растворы солей. Он также имеет высокие акустические свойства, не ржавеет, не гниет, не корродирует и не горит. Поэтому из стеклофибробетона могут формоваться различные изделия сложной конфигурации, которые применяются в гражданском строительстве при сооружении автострад, водопроводов и резервуаров для хранения воды, шахт и туннелей.

Также может использоваться для изготовления труб большого диаметра. Армируется он как рубленным волокном, так и сетками из щелочестойкого стекловолокна.

Малая толщина стенок труб и отсутствие муфтовых соединений позволяет уменьшить размер канавы и объем засыпки. Трубопроводы могут прокладываться под до-рогами с большой транспортной нагрузкой, т.к. стеклофибробетон долговечен и обладает высокими прочностными свойствами при применении щелочестойкого стекловолокна в качестве армирующего компонента.

Является идеальным материалом для мостов, где используется для изготовления элементов парапетов, шумозащитных ограждений. Эти элементы могут быть достаточно большой протяженности при небольшом весе. Кроме того, стеклофибробетон обеспечивает более высокий уровень защиты стальной арматуры и более высокую сопротивляемость проникновению хлоридов, чем бетон той же толщины.

Малый вес изделий и тонкостенность позволяют использовать стеклофибробетон для изготовления элементов каналов и водопроводов, которыми заменяют короткие и тяжелые отлитые из бетона элементы. Снижение веса изделия в 3 раза облегчает работу при сооружении дренажных и ирригационных систем на пересеченной местности. Кроме того, при сооружении подземных водных или кабельных каналов снижаются строительные затраты в результате уменьшения числа требуемых опор.

Элементы кабельных, дренажных и ирригационных каналов из стеклофибробетона могут также использоваться в качестве несъемной опалубки. В этом случае элементы из стеклофибробетона устанавливаются на место, а затем заливаются бетоном, при этом материал образовывает внутренний профиль канала с гладкой поверхностью и исключить применение сложной временной опалубки.

Технические преимущества СФБ по сравнению с бетоном и железобетоном

СФБ, по своей сути, не имеет аналогов во многих технических и экономических показателях в строительстве по сравнению с традиционно используемыми материала-ми, поэтому его отличительные особенности:

Примечание №1. СФБ-элементы с фибровым армированием рекомендуется применять в конструкциях, работающих:

Примечание №2. Несущие СФБ-элементы выполняются с комбинированным армированием.

Свойства СФБ в марочном возрасте:

Источник

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.

Источник