Стеклофибробетон технология. Что такое стеклофибробетон? Свойства, применение и цена стеклофибробетона Описание и свойства стеклофибробетона

История и природа возникновения такого материала, как стеклофибробетон уходит, как сказали бы матерые историки, «корнями» в древность, а если еще и образнее, то «соломой» на Восток. С тех самых времен, как человек разумный стал использовать этот строительный материал для возведения своего нехитрого, но уже достаточно надежного жилища (сроком годности до 25 лет) – можно считать началом развития технологии производства стеклофибробетона. Жидкая глина, хорошо промешанная ногами с частицами рубленой соломы (а иногда и свежего навоза домашних животных), как ни странно, до сих пор является строительным материалом для многих восточных культур. Называется этот материал, который делается кустарно и вручную, точнее «ногами» – саман*. На Востоке саман часто заменяет дорогое дерево, не менее дорогостоящий кирпич и бетонные блоки. Заметив свойство соломы «скреплять» частицы глины, не давать глине в таком составе разваливаться, древние зодчие научились впоследствии использовать армирование уже разных материалов как «систему» …

На Западе и в США стеклофибробетон (architectural concrete – англ. architectural en béton – фр, die architektonische Beton - нем,) знают, как надежный материал тоже давно.

Производство искусственного камня из бетона разных марок (архитектурного бетона, полимербетона, стеклофибробетона) - похожего по внешнему виду и изготовленного так, чтобы убедительно имитировать цвет, фактуру и внешний вид натурального тесаного камня, стало популярным не сразу. Самое раннее зафиксированное использование искусственного камня в Европе датируется 1138 годом. Следующий письменный источник его возникновения относит нас в век продолжающихся технологических открытий, в 1855 год. Когда предприимчивый и, видимо, «рукастый» француз Ламбо Жан Луи сделал не что-нибудь, а лодку из цементного раствора, которую он армировал металлической, а возможно, и стальной сеткой.

Потребовались пара веков, экспериментов, удач и поражений, прежде, чем материал стеклофибробетон завоевал свое нынешнее лидирующее положение в строительной отрасли. Широко архитектурный бетон начали использовать в Лондоне уже в начале 1900 -х, а в США, в период «Великой депрессии», примерно в 1920 году.

Начало расцвета этого материала приходится уже на двадцатый век. С конца семидесятых производство стеклофибробетона было сильно продвинуто в Западной Европе, а чуть позже и в США и Японии. В эти дни фибробетон был использован: в Берлине (ФРГ)- для реконструкции двухпролетного моста (1988 г), в японском гольф-клубе (1992г) - для сооружения вантового моста. В Лос-Анджелесе и Санта-Монике (США), по программе повышения сейсмоустойчивости были применены защитные облицовки колонн с использованием матов на основе стеклофибробетона.

По данным последних (за десятилетие) экономических обзоров строительной отрасли масштабы прироста производства стеклофибробетона в США и Европе увеличиваются год из года на 14% и более... Значительная часть зданий, архитектурный декор в «столице безумных игр США» Лас Вегасе создана из стеклофибробетона. Чуть позже были: станция метро «Тютюсен» - японца Тадао Андо, мост «Зрагоза» Захи Хадид.

За всем этим начался бум использования бетона армированного фиброй (the roving – англ.). И вот уже сэр Норман Фостер (Lord Norman Foster), Сантьяго Калатрава (Santiago Calatrava), Оскар Нимейер (Oscar Niemeyer) и большое количество мэтров от мировой архитектуры – обратили свой взор и стали использовать фибробетон в своих проектах…

И вот, наконец, и у нас, в России британский архитектор Заха Хадид (Zaha Hadid) создала нечто интересное, сильно отличающееся от типовой архитектуры даже по современным меркам. В отделке торгового комплекса «Пересвет - Плаза» на Шарикоподшипниковкой 5, изначально был запроектирован отделочный стеклофибробетон, который наша компания произвела и успешно смонтировала в 2014 году в интерьере и на фасаде (прим. на фасаде комплекса отделан цокольный крупногабаритный карниз с радиусными элементами).

Научные разработки и исследования свойств стеклофибробетона, его применение в России основываются на советских (60-х годов) научных работах, фундаментальных трудах К. Л. Бирюковича, П. П. Будникова, М. Т. Дулебы, М. А. Краснова, Т. Г. Маркаряна, Р. М. Мхикяна, и других новаторов. В период «застоя», «перестройки», этот материал был незаслуженно забыт, но сегодня большинство серьезных архитектурных и строительных компаний России знакомы с СФБ и используют этот благодарный материал в проектировании и отделке.

С самого момента своего образования и постоянно, мы изучаем опыт современного, технологичного и экономного производства стеклофибробетона. Ранее, опираясь на небольшой рыночный опыт российских коллег, Архитектура Благополучия в основном выполняла отделку фасадов и интерьеров, используя в архитектурных элементах такие материалы: гипс, мдф, стеклокомпозит, архитектурный бетон, натуральный камень, шамот… Но в стеклофибробетон мы, похоже, влюбились всерьез и надолго. Теперь это - наш основной фасадный и конкурентный материал. Изучение его главных возможностей в области фактур, цвета, способов применения - наша основная рыночная стратегия и задача.

Нужно сказать, что нам удалось сделать большой скачек в качестве и количестве производства архитектурного декора из стеклофибробетона. И эти изыскания повлияли на цену стеклофибробетона для заказчика. За десяток лет большим коллективом специалистов (архитекторов, конструкторов, технологов, модельщиков) и специалистов из других смежных сфер деятельности – на нашей базе осваивалась новая для России технология – производство декора для фасадов из стеклофибробетона.

С 2007 по 2011 год - нами разрабатывались способы и методы проектирования СФБ для «мокрых», композитных и вентилируемых фасадов. В процессе конструирования элементов фасада, подготовки ППР, тестировались, отбирались лучшие материалы крепления и оптимальные комплектующие для производства. На производстве стеклофибробетона делались опытные образцы и, наконец, в настоящее время разработаны, проверены и утверждены лучшие технологические решения декора фасадов.

С 2010 года производственной базой, лабораторией, конструкторским и проектным бюро «АБ» при реставрации, проектировании в строительстве в городской и загородной фасадной отделке стали выполняться ограждения различного типа для балконов и парапетов. Учитывая большой фонд реконструкции жилья – это направление еще долго будет актуальным и поэтому использование стеклофибробетона. На практике ограждения балконов имеют различную форму - плоскую, округлую, многогранную. Встречаются ограждения балконов с резным растительным орнаментом, геометрическим и произвольным рисунком.

К 2012 году мы существенно обобщили зарубежный и отечественный опыт и разработали новые технические решения для рельефной отделки, как для крупнопанельных зданий, так и для отделки сравнительно небольших (до 1000 м кв) фасадов частного загородного строительства.

В нашей практике нашли применение простые и стилизованные архитектурные элементы и детали, которые соответствуют современным индустриальным и технологическим методам строительства: панели, колонны, карнизы, элементы декоративной отделки.

Уже в 2015 году мы открыли новое производство в Московской области (г Ивантеевка ул. Заречная 1), площадью 2500 кв м. где одним из первых масштабных проектов стало изготовление 1600 кв. м крупнопанельных архитектурных изделий с интеграцией мраморной крошки для объекта государственного и международного масштаба – Техноцентра Сколково. Подпорные стенки для цветников и крупногабаритные панели на цоколь здания – вот основной вид изделий, произведенный нашим предприятием для Сколково.

Одно из лучших качеств стеклофибробетона – убедительное и практически аутентичное повторение фактур: песчаника, сланца, дерева, шамота, сделала наши индивидуальные фасады разнообразными и запоминающимися, позволили существенно расширить зоны применения этого материала.

Кроме того, в новых экономических условиях, в условиях жесткой конкуренции, нам удалось найти эффективные экономические решения, повлиявшие на ценообразование. Мы заметили, что наибольшего экономического эффекта возможно достичь, производя архитектурные детали для крупномасштабных проектов. Пилоны, колонны, тумбы, пилястры, крупногабаритные и декоративные карнизы с большим тиражом производства, тонкостенные – заметно выгоднее по цене, по сравнению с другим фасадным архитектурным декором из других материалов.

В то же время, такие изделия как балясины, полубалясины, поручни, основания балясин, небольшие по тиражу наименее выгоднее и для заказчика, и для нас, как для производителя. Это не означает, однако, что мы станем отказываться от производства балюстрад, особенно учитывая тот фактор, что при существующей базе форм на эти изделия – цена возможна самая демократичная.

Итак - Стеклофибробетон – что это за материал?

Стеклофибробетон имеет несколько переводных названий: англ - the GRC, нем - die architektonische Beton или Glas-Faser Beton.

В состав готовых архитектурных изделий из него входит: портладцемент высоких марок** (в основном иностранного производства - Турция, Дания, реже Египет), кварцевый мытый полифракционный песок определенных фракций, щелочестойкое (обязательно – щелочестойкое!) стекловолокно (стеклоровинг) и вода. Предпочтительным является применение волокон с содержанием диоксида циркония 15% и выше. Дисперсное фибровое армирование компенсирует основные минусы бетона - низкую прочность при растяжении и хрупкость разрушения. По сравнению с обычным стержневым стальным напряженным армированием бетона, армирование стеклофиброй позволяет получить целый комплекс эффектов.

В некоторых случаях есть возможность использовать базальтовое волокно, но с определенными ограничениями, касающимися толщины изделия, их функциональной нагрузки. Благодаря использованию щелочестойкого стекловолокна, обработки его оксидом циркония, готовые архитектурные изделия имеют лучшие фасадные качества – легкость, прочность, долговечность. Цена на эти изделия имеет серьезные конкурентные преимущества перед другими аналогами.

Особенность технологии производства:

Стеклофибробетон после заливки в форму имеет неизбежную усадку. Самый большой процент усадки происходит на этапе твердения. Он, как правило, зависит от песчано-цементного и водоцементного отношения. Вызванное усадкой трещинообразование, уменьшают, увеличивая процент содержания фибры и случайной ее ориентацией, при этом дисперсное армирование значительно снижает риск распространения усадочных трещин.

Дополнительные возможности:

Современные достижения химии так же активно влияют на качество производства СтеклоФиброБетона. Еще несколько лет назад для более быстрого процесса гидратации бетона – мы использовали пропарочную камеру, существенно удлиняя срок производства, соответственно и увеличивалась цена на производство. Можем с гордостью сказать, что с дедовским методом покончено. Современные химические добавки BASF позволяют создать водоцементное отношение в диапазоне 0,33-0,38 без замедления твердения в любом возрасте бетона. Кроме того, химические добавки в бетон, снижая сроки производства готовых изделий, сводят на нет лишнее испарение влаги из матрицы бетона.

Производители отечественного декора из стеклофибробетона для наиболее высокой надежности конечного качества деталей используют минеральные добавки отечественного производства. За счет связывания в бетоне Ca (OH)2 в гидросиликаты кальция снижается щелочность цементного камня, в результате снижается агрессивность к стеклоровингу, повышается стойкость к выщелачиванию, карбонизационной усадке. Для условий производственного цикла (пневмонабрызга раствора бетона в форму) применение добавок играет решающую роль, так как добавки обеспечивают реологию бетонной смеси.

После изучения немецкого опыта выпуска архбетона и стеклофибробетона мы перешли на иной качественный уровень производства. Мы не используем отечественные добавки ввиду их несовершенного качества. Благодаря добавлению суперпластификатора третьего поколения на основе поликарбоксилатного эфира GLENIUM 115 немецкой фирмы BASF (имеет представительство и контроль производства в России) мы получили хорошие постоянные результаты. За счет использования GLENIUM 115 достигаются следующие явные технологические преимущества базового материала при производстве стеклофибробетона:

А) повышается конечная прочность бетона при сжатии, а так же прочность при изгибе и растяжении (сфб изделия выдерживают большие нагрузки, и как следствие, повышается итоговая марка бетона в готовых изделиях, что подтверждается испытаниями в лаборатории);

Б) повышается подвижность бетона с низким водоцементным соотношением без расслоения или водоотделения (добавка позволяет уменьшать количество добавляемой воды, что приводит к скорому вставанию смеси бетона (завершается процесс гидратации) сфб изделий без трещинообразований и расслоений);

В) сокращается цикл укладки смеси в формы (уменьшаются трудозатраты и себестоимость);

Г) исключается пропарка изделий (происходит значительное ускорение времени производства (на 80% времени), исключая целый этап, снижение цены за изделие за счет уменьшения затрат на электроэнергию); значительно улучшается качество поверхности бетона.

Фибробетон сочетает в себе, свойственный обычному бетону, высокий предел прочности на сжатие. Но в СФБ это предел намного обычного бетона выше благодаря «стеклофиброармированию».

По физическим и физико-химическим качествам стеклофибробетон превосходит обычный бетон сразу по нескольким параметрам:

1. Прочностью на изгиб и растяжение (превышает бетон в 4-5 раз);

2. Ударной прочностью (в 10-15 раз);

3. Морозостойкостью (до 300 циклов – обычный бетон от 50);

4. Водонепроницаем (W14);

5. Имеет высокую степень сцепления с обычным бетоном;

6. Обладает высокой стойкостью к трещинообразованию.

Среди цементосодержащих и других строительных материалов – фибробетон самый экологически чистый и безопасный. Фактически, это лучший для производства архитектурных изделий, материал. Фасадные и интерьерные элементы не содержат вредных компонентов, относятся к категории несгораемых материалов (класс горючести – 100% НГ). Ключевое значение эти свойства имеют при возникновении пожаров – в отличие от других искусственных материалов (ПСБС – 25 Ф, ППУ, материалов с другими наполнителями из полимеров) – стеклофибробетон в виде готовых изделий не выделяет вредных веществ при нагревании. Он высоко устойчив к химической агрессии, его можно обрабатывать и мыть любыми известными средствами по уходу за поверхностями. Фибробетон не подвержен коррозии и гниению, так как в материале нечему коррозировать и гнить. Особенно хороши изделия из него для использования в SPA - салонах, аквапарках, банях - так как материал сопротивляется проникновению хлоридов. Из-за того, что в стеклофибробетоне наполнитель и стальная арматура замещены не распадающимися в щелочной среде волокнами, распределенными хаотично в жидкой смеси из цемента и песка – он и имеет свои уникальные характеристики. Гомогенно армированные и плотно утрамбованные плоскости, как правило, существенно имеют более тонкие стенки изделия, что влияет и на расход материала, его доставку, подъем и монтаж. Если сравнивать аналоги полнотелого бетона и сфб, то последний будет легче на 90%!

Первые опыты внести именно стекловолокно в бетон относят к пятидесятым годам нашего столетия. Тогда ученые и практики столкнулись с неразрешимой проблемой – растворению стекловолокна в агрессивной коррозионной среде. И только к концу 60 х английским ученым удалось найти рецепт счастья за счет обработки стекловолокна оксидом циркония.

Помимо исключительных функциональных свойств, стеклофибробетон отличают повышенная архитектурная выразительность, а также надежная пластичность. Изделиям из сфб возможно придать практически любые формы, что позволяет реализовать масштаб даже необузданной архитектурной мысли и, соотвественно, облегчить монтаж, снижая нагрузки на здания, а значит и стоимость работ. При этом, отсутствие в теле изделий жесткого арматурного каркаса из металла и стали (как например, в ЖБИ-конструкциях, полнотелых панелях или в архитектурном бетоне) позволяет иметь неограниченный диапазон образования форм, что важно для реализации современных сложных архитектурных проектов. СФБ способен приобретать сложные пространственные формы и воссоздавать самые неожиданные для очень прочного материала очертания. В процессе заливки (пневмонабрызга или премикса) в силиконовые формы, застывший материал 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.

Одним из главных преимуществ архитектурных деталей из стеклофибробетона по сравнению с массой аналогичных решений отделки фасадов - является их малый вес. (Как правило, на один квадратный метр - это от 16 до 32 кг.) Это - ощутимая экономия на затратах на материал, транспорте, погрузочно-разгрузочных операциях и стоимости монтажа. При этом изделия из СФБ имеют малое поперечное сечение (в диапазоне от 6 до 50 мм) и являются значительно более легкими по сравнению с изделиями из обычного товарного бетона.

Использование материала: стеклофибробетон непосредственно на строительной площадке.

В 2017 году нашей компанией впервые за нашу многолетнюю практику стеклофибробетон, использован в качестве основного материала для изготовления бионического фасада в проекте реализации фасада медиа-центра в ландшафтном проекте «Зарядье». Общий объем наносимого стеклофибробетона по принципу торкрет-технологии достиг 1000 м кв. Сложные бионические формы на подготовленные металлические сетчатые поверхности были нанесены в несколько слоев. Максимальная толщина слоя – 50 мм. Финишным слоем служила выравнивающаяся специализированная штукатурка и краска от компании «Капарол», которая прошла испытание временем на наших объектах.

Бетон, как экоматериал

Еще одна из причин говорить об экологичности бетона - его природа происхождения. Цемент изготавливается из взятого в природе распространенного известняка и некоторых видов глин. Другие наполнители бетонной смеси - кварцевый песок, речной песок, галька и щебень - так же имеют природное происхождение. Если говорить о работе пластификатора в бетонной смеси, работающего на уменьшение водоцементного соотношения (уменьшения воды в смеси) - то его химические особенности таковы, что после затвердения бетона, говорить о каком-либо вреде – состава в 0,001% от общего объема - не имеет смысла.

Современная химическая промышленность сделала бетон фантастическим материалом, то вдруг застывающим за считанные минуты, то сдерживающим ядерные испытания, то текущим и пластичным, как вода... Все это бетону позволяет быть самым популярным и необходимым материалом для развития практически любого направления деятельности во всем мире. И как результат, - бетон сегодня часто используется в непривычном для обывателя местах. Его можно встретить в отделке интерьеров салонов красоты в виде колонн, в зонах SPA, (имитация скал, прозрачный бетон, антивандальный архитектурный декор), в создании мебели и кухонных гарнитур, купольном строительстве, ландшафтном дизайне, в малых архитектурных формах... Причина этому - все те же непревзойденные характеристики этого материала. Можно смело говорить, что бетон - воссозданный камень, который при этом не выделяет летучих органических элементов и пыль.

Прочность и долговечность

Путем смешивания цемента различных марок с наполнителями, пластификаторами, фиброй - производители сегодня имеют возможность производить в промышленных масштабах бетон с прочностью на сжатие от 3 МПа до 250 МПа. Особая стойкость к воздействию окружающей среды - делает это материал успешным заменителем натурального камня. Малоизвестная особенность хорошего бетона - акустический барьер для шума. Волны шума - не передаются по матрице бетона, а хорошо отражаются, не вызывая колебаний в материале.

Дополнительная полезная информация о стеклофибробетоне:

Факторы, влияющие на качество архитектурного декора из СФБ:

1. Количество фибры в смеси. Минимальное содержание – от 3% от массы сухого материала. Именно при таком обьема стекловолокна достигается максимум прочности. Увеличение процентного содержания фибры ведет к лишнему воздухововлечению, созданию эффекта «ваты» в изделиях, приводит к хрупкости.

2. Водоцементное отношение. Правильное соотношение воды - 17 кг на 100 кг смеси цемента и песка. При этом необходимо использовать качественный пластификатор. Это – важное условие. В противном случае стеклофибробетонный декор следует пропаривать не менее 8 часов при температуре 80 С.

4. Длина волокон фибры. Регулируется пистолетом для набрызга. Лучшая длина – 2 см. Количество, длина, ориентация в первую очередь влияют на предел прочности при растяжении (Rp), предел прочности при изгибе (Rизг) и ударную вязкость.

5. Условия твердения и ухаживания за бетоном. Температура в помещении не ниже 18С. Значительная влажность.

Наличие в нашей компании постоянного квалифицированного состава, своей лаборатории для испытания материалов, собственного цеха и оборудования для производства архитектурных деталей из фибробетона позволяет качественно производить изделия для фасадов, интерьеров и ландшафта.

Компании, занимающиеся разработкой стеклофибробетона в смежных дорожно-метро-строительных направлениях: Филиал ОАО ЦНИИС «НИЦ «Тоннели и метрополитены», ФГБОУ ВПО «СибАДИ», О. Беннетт «РусЭластоПластик», Филиал ОАО ЦНИИС «НИЦ «Тоннели и метрополитены» (ОАО ЦНИИС), (ООО «НИЦ Тоннельной ассоциации», Тоннельная ассоциация России, ОАО «НИЦ «Строительство (НИИЖБ), «РусЭластоПластик»

* Саман – (перевод с тюркского буквально – солома), в быту имеет иные названия: глинобетон, глинофибробетон, кирпич-сырец, глиносырцовый материал… Саман начали использовать еще в 5 тысячелетии до нашей эры. Применяется в Средней Азии для жилых построек и заборов – дувалов. В России использование встречается на Северном Кавказе, Алтае. Преимущества материала: низкая цена материала, высокие теплозвукоизоляционные свойства, огнестойкость, гигроскопичность, экологичность. Саман упоминается в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Эфрона.

Способность стеклофибробетона передавать фактуры:

Преимущества cтеклофибробетона перед другими отделочными материалами:

Где нельзя использовать СФБ:

1. На фасадах деревянных зданий (дерево имеет свойство ссыхаться или разбухать, в зависимости от влажности) – прикрепляя карнизы непосредственно на балки…

2. В несущих конструкциях без соответствующих креплений, в виде пустотелого материала (СФБ в основном используется в декоре – здесь высока его экономичность).

3. На фасадах, где невозможно установить специальные крепления (металлическую подсистему) или если нельзя закрепиться, по какой либо причине, в стену.

4. В непосредственной близости от источника огня - более 40С (внутренняя отделка каминов).

5. Изделия из стеклофибробетона нельзя использовать без покрытия их гидрофобизирующим составом, либо без покрытия их фасадной краской.

Можно ли производить архитектурный декор из стеклофибробетона – своими руками?

Разумеется, все, что сделал один – повторить и улучшить другой - в состоянии. Для небольших частных историй с архитектурой – возможность производства архитектурного декора реальна, при использовании технологии премиксинга, наличия небольшой площади и доступных инструментов для смешивания материала. В противном случае, необходимо приобрести весьма недешевое оборудование, что в условиях локальной задачи не имеет смысла.

В любом случае, безусловно, необходимо придерживаться испытанных рецептур. Кроме того, изготовить своими руками модель и форму для своего дома – может быть прекрасной реализацией вашего творческого потенциала – будет, что показать детям и оставить внукам! При необходимости мы готовы помочь умельцам создать собственными руками арх. декор за короткий срок. Обращайтсь!

Цена на архитектурный декор из стеклофибробетона колеблется в зависимости от сложности изделия, тиража, цвета, фактуры. Благодаря наличию готовых форм – стоимость изделий может быть существенно ниже по цене, чем новодел. Ориентировочная стоимость на январь 2018 г – от 4500 руб. за кв. метр. Подробно вы можете получить консультацию, связавшись с нами по телефонам, указанным на сайте.

НАШ АДРЕС:

127247 Москва, Дмитровское шоссе, д. 100, корп. 2, этаж 7, офис 4711, офисный центр "Норд Хаус"

Трудно представить себе что-то, настолько же хорошо подходящее для широкого применения, как стеклофибробетон. Этот легкий и прочный материал позволяет превратить в реальность любой художественный замысел архитектора, и ни одной погоде не под силу разрушить подобное великолепие. Так чем же хорош стеклофибробетон, изделия из которого так высоко ценятся большинством профессиональных строителей.

Стеклофибробетон (СФБ) представляет собой абсолютно экологичный и безвредный для человека строительный материал. По сути, это многокомпонентное композиционное вещество на основе простого бетона, с добавлением в него армирующих материалов, в первую очередь, полимерного щелочестойкого стекловолокна и добавочных компонентов: песка, воды и портландцемента (синтетического вещества на основе силикатов кальция, которое обладает отменными вяжущими свойствами).

Технологический процесс изготовления стеклофибробетона нельзя назвать излишне сложным. Фактически, действие представляет собой соединение всех компонентов в необходимом соотношении и дальнейшее замешивание в бетономешалке. Процесс изготовления состоит из нескольких этапов:

• приготавливается смесь из цементно-песчаного раствора в следующих пропорциях: на 48 кг цемента (марки ПЦ 500) и 6 кг химической добавки, состоящей в процентном соотношении из 88% оксида кремния (SiO2), 10% пластификатора марки С-3 и 2% воды) насыпается 22 кг очищенного песка,
• затем в смесь добавляется вода, из расчета 17 кубометров на готовую смесь (такое большое количество воды требуется для того, чтобы раствор имел необходимую степень жидкой среды для осуществления процесса нанесения на поверхность формы через пневмопистолет),
• далее полученный материал подвергают циклическому перемешиванию в течении пяти минут в бетономешалке (либо же в специальном миксере с частотой 500 об/мин),
• после указанных действий в готовую смесь добавляют армирующие волокна полимерного материала и проводят последующее замешивание для равномерного распределения волокон по всей смеси. Следует отметить, что смешивание производится при низких оборотах, не более 70 об/мин,
• затем уже на дно формы с помощью пневмопистолета готовый раствор наносится послойно, вначале предварительный, с толщиной в 2 мм, после него наносят основной 6 мм, и далее с помощью простого валика производят уплотнение.

Как видно из указанной выше методики, вполне по силам приготовить подобную смесь самому, при наличии необходимых компонентов и инструментов для работы. Несмотря на то, что приготовление стеклофибробетона не требует особых условий и достаточно низкозатратное, этот универсальный материал вдобавок обладает рядом характеристик, обеспечивающих ему лидирующие позиции среди конкурентов:

• сухая плотность в среднем составляет две тонны на метр кубический,
• ударная вязкость полученного материала составляет от 1 до 2,5 килограмма на миллиметр квадратный,
• огнестойкость СФБ выше, чем у бетона,
• теплопроводность составляет всего 0,6 Вт на квадратный сантиметр,
• предел прочности в момент растяжения на изгибе в среднем стоит на показателе в 260 кг на кв. см.

Если же говорить проще, то стеклофибробетон превосходит обычный бетон по ударной прочности в 10 раз, коррозионная стойкость выше в два раза. В среднем показатели прочности на изгиб, растяжение и сжатие превосходят аналогичные у бетона в два раза, вязкость при достижении прочности выше до 30 раз. Морозостойкость СФБ по сравнению с железобетоном выше в 7 раз. По сути, все это достигается за счет введения в материал армирующих волокон из фибры с длиной волокон от 20 до 40 миллиметров. Остальной технологический процесс изготовления смеси не имеет существенных различий по сравнению с приготовлением обычного бетона.

Преимущества стеклофибробетона

Стеклофибробетон обладает рядом преимуществ, которые делают его применение экономически целесообразным:

• СФБ достаточно легко принимает любую архитектурную форму, возможно создание от самых простых до многоуровневых композиционных элементов оформления. Воссоздать действительно красивый элемент декора получится при помощи нужной формы,
• соотношение веса и прочности у материала вполне уверенно называют оптимальным, что положительно сказывается на транспортировке и хранении материала,
• технологически СФБ представляет собой совершенный строительный материал: при простой добавке стекловолокон в структуру смеси, ее качества в плане прочности, стойкости к воздействию внешних источников и снижения количества усадочных микротрещин позволили стеклофибробетону достаточно быстро приобрести популярность в строительной сфере,
• материал отличается химической стойкостью к воздействию кислот и щелочей,
• хорошие показатели обеспечения тепло- и звукоизоляционных свойств по сравнению с обычным бетоном,
• немаловажное преимущество при использовании в архитектурной отделке: эстетическая привлекательность.

СФБ позволяет воссоздать практически любую поверхность, поэтому данное свойство будет еще одним плюсом в сторону его эстетического вида. Решение использовать указанный материал для облицовки различных сооружений будет правильным. К примеру, заборы из стеклофибробетона отличаются не только своей прочностью, но и легкостью возведения. Но что потребуется в первую очередь для монтажа такой ограды?

Необходимый инвентарь для монтажа забора из стеклофибробетона

Разумеется, любую ограду на одном только энтузиазме не построишь. необходимо иметь в наличии следующие компоненты:

• металлическая арматура диаметром 10 мм, которая будет введена в фундамент и послужит усадочной основой для блоков из СФБ,
• цементный раствор (вполне подойдет соотношение двух частей цемента к шести песка при замешивании смеси),
• строительный уровень (лучше два, один малой длины в 50 см, второй строительный, длиной в 2 метра),
• перфоратор для проделывания отверстий для арматуры в бетонных блоках,
• насадка перфоратора для замешивания раствора,
• веревка для выставления горизонтального уровня при укладке блоков,
• краска для финишного декорирования смонтированных панелей.

Конечный вид ограды будет отличаться монументальностью и эстетической привлекательностью. По сути, вполне просто будет добиться даже кричащей дороговизны и помпезности, что придется по вкусу любителям подобного стиля. Тем не менее, важно помнить, что готовые изделия из стеклофибробетона отличаются высокой конечной стоимостью, что является значительным недостатком. Главная сложность состоит в приобретении стекловолокна. Для приготовления раствора следует использовать насыпной материал с разделенными волокнами размерами от 20 до 40 мм.

Фундамент для забора из стеклофибробетона

Прежде чем рассмотреть вопрос о том, как сделать забор из СФБ, следует подготовить качественный фундамент. Несмотря на то, что готовые блоки имеют сравнительно небольшой вес по отношению к бетону, технология создания фундамента под основу ограждения не имеет существенных различий. В первую очередь это связано с тем, что фундамент должен удерживать забор в ровном положении долгий срок, несмотря на воздействие климата и качество грунта.

При создании фундамента, который простоит десятилетия, следует учитывать такие моменты:

• все компоненты для работы должны быть заготовлены заранее: инструмент и составляющие для приготовления смеси,
• необходимо соблюдать пропорции при смешивании компонентов раствора,
• следует смочить землю в траншее водой, поскольку почва имеет свойство вытягивать влагу, подобное действие необходимо для того, чтобы сохранить соотношение воды в растворе под фундамент.

Первый этап – это разметка:

1. Для начала стоит аккуратно разметить границы будущего забора. По углам (если ограждение будет иметь прямоугольную форму) необходимо вбить колья, на которые крепится веревка для визуального обозначения и выравнивания границ.
2. После этого надлежит провести расчеты согласно проекта о том, сколько оградительных столбов будет вкопано между пролетами стенных блоков.
3. Далее по линиям ограждения выкапывается траншея, глубиной соответствующая тому типу грунта, на котором производятся работы:

• материковые грунты наилучшим образом подходят под фундамент, поскольку состоят из пород гравия или песка с крупнозернистой структурой. Для такого грунта вполне подойдет глубина выкапывания в 40 см;
• осадочные грунты в тех местах, где ранее располагались водные массивы (реки, озера) плохо подходят под прокладку фундамента. В случае, если в грунте преобладают илистые или глиняные массы, возводить фундамент нецелесообразно, поскольку ил размывается, а глина впитывает влагу и разбухает, вследствие чего фундамент неизбежно будет разрушен,
• полностью песчаная основа тоже представляет собой проблему. В таком случае нередко требуется углубление фундамента на метр в грунт, а само дно траншеи укреплять подушками из гравия крупных фракций (от 20 мм),
• насыпные грунты достаточно удобны для возведения на них фундамента, поскольку не требуют предварительной подготовки.

В таком случае достаточно выкопать траншею глубиной в 40-50 сантиметров и укрепить ее опалубкой.
Для возведения ограды из стеклофибробетона, наиболее предпочтительным вариантов будет сооружение ленточного фундамента глубиной в 50 см и шириной больше, нежели у забора. Сооружается такой фундамент с помощью гравия, когда дно выкопанной траншеи покрывают гравийной подушкой, а по краям траншеи устанавливается опалубка из досок. Вслед за этим, с помощью сваренной между собой арматуры диаметром 10 мм, производится укладка основы, которая заливается бетонным раствором. Когда фундамент готов, стоит приступать к непосредственному возведению забора на участке.

Технология монтажа забора из стеклофибробетона

Сделать ограду своими руками из пустотелых блоков стеклофибробетона не так уж и сложно, если соблюдать все аспекты работы и аккуратно производить монтаж блоков.

• первым этапом идет установка пустотелых плит (тумб) основания, на которые впоследствии будет произведена заливка раствором,
• в блоках основания заранее следует просверлить с помощью перфоратора или мощной дрели входные отверстия для арматуры,
• следом проводится сборка остальных элементов: вначале вертикальных столбов основания, затем горизонтальных элементов забора (каждый из которых заполняется цементным раствором любой марки и армируется).

Важно проводить постоянный контроль всех монтируемых элементов стеклофибробетонных блоков на одном уровне, без допусков по отклонениям. После того, как конструкция будет завершена — работа завершается этапом проведения финишной отделки. Смонтированные блоки окрашиваются под необходимый цвет краской для бетонных поверхностей, и забор готов.

Как уже упоминалось ранее, благодаря отличной способности СФБ имитировать другие природные материалы, из блоков одного и того же состава возможно создание цельных композиций, которые будут представлять из себя причудливые рельефные поверхности с видом древесины или мрамора. С помощью стеклофибробетона не будет возникать вопрос о том, как сделать ограду эстетически привлекательной. Создать готовую смесь достаточно просто, и если обладать художественным вкусом и навыками создания отливочных форм для наружных панелей, то за короткий срок будет возведен забор, представляющий собой настоящий верх архитектурного оформления.

Строительные технологии активно развиваются, предлагая материалы, обладающие улучшенными качествами. Довольно простым, но уже достаточно востребованным в частном строительстве является одна из таких новинок – на основе фибры из стекла. Получают материал путем соединения обычного бетона и порезанной стеклянной мононити. В статье об этом будет рассказано более подробно, а также вы узнаете, как создать стеклофибробетон своими руками.

Общие сведения

Для обычного бетона, который производится из песка и гравия, свойственна малая прочность на растяжение и сжатие. Причиной этому является компактность зерен наполнителя, а лопанье бетона происходит как раз по их границам ().

Ученые пришли к выводу, что стеклянные волокна малого сечения, но довольно большой длины, если их хаотично расположить в массе блока и гомогенно перемешать, помогают повысить прочностные характеристики в десятки раз. Обычный железобетон также можно усилить за счет применения железной арматуры, которая принимает растягивающие напряжения на себя.

Но, у такого решения есть «побочные» эффекты:

• собственный вес арматуры велик, поэтому бетон утяжеляется;
• размеры армированных блоков повышаются, поскольку необходимо обеспечить защиту арматуры от влаги и коррозии.

Говоря о стекловолокне, дисперсно-армирующем блок, можно отметить следующие свойства:

• большее значение суммарного сечения в сравнении с прутками стальной арматуры;
• вес его меньше, чем у стали;
• повышенные значения предела прочности к сжатию/растяжению, чем у стали;
• устойчивость к коррозии, что позволяет делать блок именно таких размеров, которых требуют результаты реального расчета нагрузки, не увеличивая его для защиты арматуры.

Эти качества способствуют получению более легкого и компактного стеклофибробетонного блока, который будет иметь аналогичные железобетонному прочностные характеристики и меньшую в сравнении с ним стоимость.

Некоторые свойства материала:

1. Поверхность блоков полируется, что в сочетании с такими показателями, как толщина слоя бетона, характер расположения волокон и свойства самой фибры, может наделить ее оригинальными эффектами и даже полупрозрачностью материала.
2. Материал прекрасно переносит окрашивание, которое выполняется как в массе, так и по поверхности готовых блоков. Для этого непосредственно в бетонную смесь вводят краситель либо вносят цветную фибру.

Преимущества и недостатки

К отрицательным моментам относят:

• низкие показатели устойчивости к воздействию щелочи, из-за чего для фундаментов применяется щелочеустойчивая стеклофибра;
• в связи с тем, что затвердевание происходит быстрее, чем у обычного бетона, проводить укладку нужно более быстрыми темпами.

Преимуществами перед обычным бетоном следующие:

• малый вес;
• высокие показатели прочности на разрыв, изгиб и сжатие;
• более высокое (в 5 раз) значение прочности на растяжение;
• предел ударной прочности выше в 15 раз;
• показатель морозостойкости достигает 300 циклов.

На фото — какие бывают изделия из стеклофибробетона

Применение

Благодаря способности материала быстро твердеть и высоким показателям плотности и механической прочности, из стеклофибробетона можно изготовить пластины, толщина которых меньше 10 мм. Это делает возможным формование тонкостенных очень прочных изделий с гладкой поверхностью ().

За счет пластичности материала, основой которого является мелкозернистый бетон-матрица, в некоторых случаях совсем не содержащий песок, можно создать:

• текстуры любых заданных свойств и параметров;
• достичь имитации разных материалов;
• получить довольно сложные формы.

Совет: использование стеклофибробетона для декорирования фасадов является отличной заменой лепнине из гипса, бетона или штукатурки.

Плиты разной толщины:

• служат в качестве навесных и вентилируемых фасадов;
• способны заменить черепицу, например, кровля из стеклофибробетона будет легче;
• используются вместо стенового и облицовочного материала.

Он также более перспективный в сравнении с обычным железобетоном, когда речь идет о сооружении перекрытий. Стеклофибробетон имеет небольшой вес, а это ведет к снижению нагрузки на фундамент и несущие стены, повышению за счет этого этажности возводимого здания.

Состав

Его основой является портландцемент М500-700 белый или серый, в который добавляется кварцевый мелкий песок и щелочестойкое волокно (ровинг), также возможно применение глиноземистых цементов.

Улучшение эстетических, формовочных, технологических и эксплуатационных свойств материала достигается введением присадок. Для затворки стеклофибробетона применяют воду или жидкое стекло.

Связующее оказывает существенное влияние на результат. Если в качестве основы – глиноземистый цемент, армируемый стекловолокном, отмечается более интенсивное протекание кристаллизации новообразований. При этом происходит меньшее снижение прочности в равных условиях в сравнении с композитами, где основой выступает портландцемент.

Использование портландцемента

Его гидратация сопровождается образованием сильнощелочной среды. Для стальной арматуры это хорошо, поскольку обеспечивает ее защиту от коррозии, но на стекловолокно такая среда влияет губительно.

В качестве основного компонента жидкой фазы портландцемента, находящегося в состоянии затвердевания, выступает гидроксид кальция. Это соединение провоцирует коррозионные процессы в стекле, вызывая деструкцию кремнекислородного каркаса.

Чтобы избежать разъедания стеклоарматуры, в такие стеклофибробетоны добавляют исключительно щелочестойкую фибру. Это помогает избежать изготовления блока, всего лишь пропитанного «жидким стеклом», но совершенно неармированного.

Применение глиноземистых цементов

Если основой бетона выступает данный материал, в итоге получается стойкий к агрессивным средам, водонепроницаемый и обладающий большей плотностью продукт. Вот только цена такого цемента высокая и купить его сложно.

Преимуществами раствора являются:

• быстрое твердение, сопровождающееся интенсивным ростом прочности, обеспечивает короткие сроки созревания (проектная прочность достигается за 3 суток);
• инертность к стекловолокну, что позволяет сохранить целостность стекломононити за счет меньшего химического воздействия;
• повышение скорости строительства в несколько раз.

К недостаткам относится то, что эти бетоны со временем меняют свою прочность. Обязательно следует учитывать это при проектировании.

Совет: ввиду того что при работе с глиноземами (в отличие от портландцемента) допущенные ошибки становятся более заметными, технологический процесс должен соблюдаться неукоснительно.

Высокопрочный гипс

Если планируется изготовление напыляемых и дисперсно-армированных изделий, а тем более, когда они предназначены для внутренних или отделочных работ, пользуются высокопрочным строительным гипсом или штукатурками на его основе. Среда твердения камня отличается практически полной нейтральностью.

И если в отношении стальной арматуры материал обязательно вызывает коррозию, ведь он довольно гигроскопичен, на стекловолокно среда гидратации не влияет. Отличительными чертами таких изделий является быстрое обретение прочности, огнестойкость и низкие показатели теплопроводности.

Подбор стеклофибры для конкретного вида изделия выполняется исходя из химического состава и прочности.

При выборе ровинга, учитывается:

• химическая стойкость;
• адгезия;
• деформативность;
• коэффициент линейного расширения мононити;
• прочность.

В основном применяются:

• кварцевые;
• силикатные;
• натрий-кальций-силикатные;
• алюмоборосиликатные;
• цирконийсиликатные волокна.

Из всех перечисленных только последний вид стекловолокна устойчив к воздействию щелочей.

Производство

Стеклофибробетон производится несколькими способами:

1. Пневмонабрызг, который делается при помощи специального пневматического пистолета . Нарубленное стекловолокно на форму или рабочую поверхность наносится одновременно с цементно-песчаным раствором. Перемешивание компонентов смеси происходит на выходе из сопла пистолета, при этом фибра в раствор вносится равномерно. Результатом становится укладка однородного гомогенного слоя стеклофиброцемента.

Преимущества:

• есть возможность отдельной заготовки раствора;
• измельчение фибры происходит в пистолете перед самым замешиванием;
• материал дозируется четко, перемешивается быстро, является однородным.

Недостаток один: дороговизна оборудования.

1. Перемешивание вручную или в бетономешалке подходит только для работы с маленькими партиями . Изготавливаться может своими руками, поэтому широко применяется в частном домостроении.

Сначала в смесителе готовят раствор из цемента и песка. Получив бетон требуемой марки, вносят предварительно нарубленное волокно ровинга (10%), продолжают перемешивать еще минимум 5 минут.

Готовую смесь нужно незамедлительно формовать, поскольку ее застывание протекает быстрее той, в которой нет стекла. Дополнительно нужно ее уплотнять путем проколов или вибрации. Материал в этом случае следует готовить малыми порциями.

1. Виброформование, но если быть точным, это не отдельный вариант производства смеси, а способ дополнительной гомогенизации . Применяется, когда нужно изготовить изделия и плиты небольшого размера.

Заключается в виброуплотнении бетона, помещенного в формы, на стенде. Нужен для более равномерного распределения волокна в массе.

Можно самостоятельно изготовить стенд для виброформования. Требуется лишь присоединить подвижную столешницу к механизму, который создаст вибрацию необходимой силы.

С постоянным усовершенствованием строительных технологий улучшаются показатели стройматериалов. К одной из новинок относится стеклофибробетон для фасада, который отличается уникальными свойствами. Этот современный материал является бетонным композитом, который усилен равномерно распределенной в массиве стеклянной арматурой.

Состав стройматериала

Основу стеклофибробетона составляет бетон. Его замешивают, используя такие материалы:

• серый или белый портландцемент высокой марки;
• песок как заполнитель;
• воду;
• второстепенные ингредиенты.

Второстепенными ингредиентами могут быть красящие пигменты, пластификаторы и пр. Все это используется для конкретных целей.

Армирующим элементом выступает стекловолокно.

Характеристики стеклофибробетона бывают разными, это зависит от структуры, длины и качества нитей волокна. В цементе содержится щелочь в виде гидрооксида кальция, поэтому стекловолокно обязано быть устойчивым к его воздействию. В стеклофибробетоне его содержится 3–5%. От состава зависят и характеристики стройматериала. В результате можно производить всевозможные конструкции и элементы из стеклофибробетона различных габаритов и конфигураций.

Данный стройматериал выделяется оптимальным сочетанием качеств компонентов. Благодаря этому его применяют как материал:

• конструкционный;
• декоративный;
• защитный.

Именно процедура армирования дисперсионного типа позволяет получать очень прочный конечный продукт, а также делает его устойчивым к таким факторам:

• вибрации;
• износу;
• температурным перепадам;
• повышенной влажности.

Добавление в процессе производства химических компонентов способствует увеличению скорости изготовления, повышению качества материала. К примеру, это касается пластификаторов, которые в итоге делают устойчивее состав, если вдруг наблюдается понижение пропорции цемента и воды.

Пигменты применяются для окрашивания, для достижения однородности и равномерности. При выполнении данного процесса их нужно применять для того, чтобы получить внешний слой поверхности. А в дальнейшем его будут подвергать планируемой обработке - это может быть травление, полирование и пр.

Характеристика стеклофибробетона

СФБ по сравнению с простым бетоном имеет большое количество положительных качеств. Данный композит обладает высокими прочностными показателями. Так, если сравнивать с традиционным бетоном, то у него отмечается превышение показателя прочности:

• на изгиб - в 4 раза;
• на сжатие — 3;
• на ударную вязкость — 15–18;
• на растяжение - в 5 раз.

Весят изделия и конструкции, изготовленные из такого материала, немного. К другим положительным свойствам относится повышенная стойкость к таким факторам:

• отрицательному воздействию химических веществ;
• огню, пожарам, воде;
• появлению коррозии, поражению грибками, плесени;
• царапинам, трещинам и сколам.

Этот стройматериал способен прослужить весьма продолжительный период без потери первоначального цвета и наличия потертостей. Стеклофибробетон является очень пластичным, поэтому из него можно создавать изделия различной формы, даже самой сложной, из-за того что отсутствует плотное заполнение матрицы и обычный каркас.

Материал выделяется разнообразной цветовой гаммой и фактурой поверхности.

Цвет сохраняется весь срок службы, так как в течение процесса производства окрашивается весь объем. Введение красящих пигментов и полировка поверхности обеспечивает своеобразный декоративный эффект.

Еще к положительным сторонам относится тот факт, что, применяя стеклофибробетон, можно имитировать поверхности различных строительных и природных материалов, это может быть:

• кирпич;
• натуральный камень;
• песчаник;
• шлакоблок и пр.

Такие фасадные материалы имеют компактные размеры и относятся к экологически чистым. Они обладают электромагнитной нейтральностью, не выделяют в атмосферу вредные вещества. Всегда есть возможность делать архитектурный декор, обладающий небольшим сечением от 6 до 20 мм.

Это позволяет выпускать причудливые объемные конструкции и листовые плоские изделия.

Есть у него и определенные минусы. Данный строительный материал восприимчив к воздействию щелочей. Более стойким он становится благодаря применению стеклянной фибры. Другой недостаток касается необходимости проворной укладки жесткого раствора бетона. Он быстрее, нежели обыкновенный бетон, становится твердым.

Элементы декора из стеклофибробетона

Стеклофибробетон больше всего подходит для производства всевозможных элементов дизайна фасада. Немаловажную роль играют такие его качества, как устойчивость к влаге и воздействию солнечных лучей. Фасадный декор из стеклофибробетона пользуется огромным спросом у владельцев домов.

Из этого строительного материала может быть изготовлено множество превосходных элементов, которые сделают фасад просто великолепным.

Сегодня налажен выпуск:

1. Пилястр и колонн, которые придают внешнему виду зданий неповторимость и элегантность. Колонны применяются в качестве опоры и декора. Они могут вынести весьма существенные нагрузки.
2. Барельефов и панно. Эти декоративные элементы являются самыми сложными. Для их изготовления понадобится достаточно много времени. Зданию они придают незаурядный внешний вид.
3. Рустов. Ими в основном декорируют внешние стены строений.
4. Кронштейнов. Выпускаются декоративные кронштейны маленького веса и величины, поэтому для их установления не понадобится привлекать строительную технику.
5. Вазонов и ваз. Такие мелкие элементы являются украшением любого загородного участка.

Применение всех этих необыкновенных изделий поможет в короткие сроки легко поменять внешний вид коттеджа, дома в лучшую сторону. При сборке маленьких изделий из стеклофибробетона узлы креплениясмогут сразу исполнять как фиксирующую, так и опорную функцию.

Сферы использования

Этот универсальный материал широко применяется в качестве накладных фасадных деталей и облицовочных плит. Прекрасно смотрятся сделанные с использованием стеклофибробетона:

• балюстрады;
• ограждения лоджий и балконов;
• козырьки входных групп.

Очень ценится архитекторами и строителями облицовка цоколей панелями с рельефной поверхностью и специальными фактурными плитами. При строительстве малоэтажных зданий можно применять всевозможные конструкции, лицевая поверхность которых выполнена из тонких стеклофибробетонных листов, к примеру, это могут быть многослойные панели. Так как фасадные изделия из такого стройматериала имеют малый вес, то их рекомендуется использовать при реставрации и реконструкции объектов исторического и культурного значения. Дело в том, что они на имеющиеся фундаменты нагрузку не прибавляют. Также нужно иметь в виду, что такой материал позволяет создавать любые формы, а значит, он может в точности повторить декор старинных зданий.

Фасады из стеклофибробетона - отличная альтернатива накладных узоров из гипса.

Его пластичность позволяет сооружать арки любой формы, являющиеся украшением входных групп.

Сегодня существует возможность даже самый неприглядный фасад полностью изменить, если воспользоваться стеклофибробетоном. Профессионалы советуют остановить свой выбор именно на этом материале, украсив фасад здания прочными, легкими и красивыми балюстрадами, пилястрами и карнизами.

Новое время диктует правила использования и внедрения новых конструкционных материалов в совокупности с новыми технологиями. Создание «новых материалов из прежних» возможно путем возможного армирования широко известных материалов. Так, армированный бетон по экономическим показателям и прочностным характеристикам превосходит обычный марочный бетон. Одним из наиболее прогрессивных видов армирования бетона является фибровое армирование, таким образом, фибровое армирование бетона дает начало материалу - фибробетону. Соответственно по типу используемых фибровых отрезков различают классы фибробетона.

Самые распространенные виды фибр для бетона следующие:

• стальная;
• из щелочестойкого стекловолокна;
• из обычного стекловолокна;
• из синтетических волокон.

Из них экономически выгодным и одновременно технологически простым является фибровое армирование стекловолокном, что дает начало уникальному материалу - стеклофибробетону.

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.

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:

• Напыление (набрызг, «спрей») компонентов на форму - матрицу для получения плоских или криволинейных тонкостенных плит и защитно-конструкционных рубашек. Для этого требуется оборудование для СФБ в полном составе;
• Предварительное перемешивание («премиксинг») с последующим формованием смеси, осуществляемым виброуплотнением, радиальным роликовым формованием, роликовым прессованием или иными методами. Для этого этого достаточно иметь на производственном участке «усеченный» комплект комплекса СЦ-45.

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.

• Устройство для рубки и дозирования фибры (эту задачу может выполнять распылитель с отсоединенным узлом смешения раствора и стекловолокна);
• Масленка и масловлагоотделитель;
• Компрессор К-25М или аналогичный (достаточно 500 литров воздуха в минуту при давлении 5-6 атм). Воздух используется только для работы привода и выталкивания волокна из камеры рубки.
• Растворосмеситель серии РМ.

• контактный метод, представляющий послойную укладку стекловолокнистой арматуры и пропитку каждого слоя цементным связующим;
• формообразование изделий путем гнутья незатвердевшего плоского стеклофибробетонного листа, а также вторичным формообразованием изделий за счет упругих свойств затвердевшего армированного бетона.

Классификация конструкций

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

• C фибровым армированием - при их армировании только фибрами из стекловолокна, равномерно распределенными по объему бетона всего элемента или его части;
• С комбинированным армированием - при их армировании фибрами из стекловолокна, равномерно распределенными по объему (сечению) элемента, в сочетании со стержневой, проволочной стальной арматурой.

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.

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.

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;

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.

Фирма «Антика» использует оборудование фирмы НСТ. В Казани организовано самое крупное производство стеклофибробетона на всем пост-советском пространстве. Особенность этой компании, что все стадии производства (от изготовления форм и до монтажа на фасаде) осуществляется самостоятельно. Благодаря этому накоплен богатейший и уникальный опыт. Последняя работа фирмы «Антика» - это здание МинСельХоза Республики Татарстан «Дворец Земледельцев». Фасад этого дворца (назвать зданием, действительно, сложно) полностью выполнен из стеклофибробетона.

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

• однослойные панели с ребрами жесткости;
• несъемная опалубка с заливкой.

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.

Наносимый отделочный слой, не превышающий по толщине 5 - 6 мм, делает затраты на материалы минимальными. Тонкий слой отделки под природный камень, шифер или керамическую плитку выполняется на стеклофиброцементной панели, являющейся частью конструкции с несущей рамой.

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:

• Повышенные трещиностойкость, ударная вязкость, износостойкость, морозостойкость и атмосферостойкость;
• Возможность использования более эффективных конструктивных решений, чем при обычном армировании, например, применение тонкостенных конструкций, конструкций без стержневой и или сетчатой распределительной и поперечной арматуры и др.;
• Возможность снижения или полного исключения расхода стальной арматуры, например, в конструкциях с экономической ответственностью;
• Снижение трудозатрат и энергозатрат на арматурные работы, повышение степени механизации и автоматизации при производстве фибробетонных конструкций, например, сборных тонкостенных оболочек, складок, ребристых плит покрытий, монолитных и сборных полов промышленных и общественных зданий, конструкций несъемной опалубки и др.

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

• Преимущественно на ударные нагрузки, истирание, продавливание и атмосферные воздействия;
• На сжатие при эксцентриситетах приложения продольной силы, например, в элементах пространственных перекрытий;
• На изгиб при соблюдении условий, исключающих их хрупкое разрушение.

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

Ведомственных строительных нормах "Проектирование и основные положения технологии производства фибробетонных конструкций ВСН 56-97" Москва 1997 г.