стеклофибробетон что это такое фото
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.
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.
Стеклофибробетон: обзор современного строительного материала
Стеклофибробетон смело можно назвать новинкой на рынке строительной индустрии, так как активное его применение началось не так давно. Отличный от других легких бетонов состав, наделил материал определенным набором свойств, что стало основной причиной всевозрастающей популярности.
Высокие прочностные характеристики в сочетании с теплоэффективностью и широкими архитектурными возможностями, не оставили равнодушными большое количество застройщиков. И в данной статье мы попробуем убедиться в уникальности материала.
Немного из истории
Для более ясного представления, заглянем в историю и рассмотрим кратко путь, который прошел СФБ, с момента появления и до широкого распространения.
Знакомство со стеклофибробетоном
Перед тем, как перейти к классификациям, давайте ознакомимся с составом композита и его основными свойствами.
Из чего изготовлен композит и как влияет состав на характеристики будущих изделий
Состав стеклофибробетона следующий:
Пропорции компонентов и преобладание тех или иных ингредиентов способны влиять на технические характеристики, основной из которых является прочность. Ведь именно благодаря ей в сочетании с иными качествами материал получил широкое распространение.
Итак, на прочность влияют следующие факторы:
А теперь немного подробнее о наполнителе:
Интересный факт! Если содержание фибры в количественном отношении максимально, а это около 7%, то плотность изделий уменьшается за счет повышения воздухововлечения. Оптимальным считается содержание 3-4% компонента, при этом прочностные характеристики будут наиболее приемлемыми.
Помимо прочности, пропорции компонентов оказывают влияние и на другие свойства. Одним из важнейших является усадка. Ведь ценность материала во многом определяется его способностью сопротивляться данному явлению.
Что же именно оказывает влияние?
На этапе твердения происходит усадка, избежать которой нельзя. Если количество песка увеличить, то уровень деформации снизится. Однако при этом, СФБ не сможет составить конкуренцию железобетону, так как процентное содержание цемента в нем выше.
На заметку! Усадка, как известно многим, сопровождается зачастую появлением трещин. Этого можно избежать путем увеличения количества волокна в виде фибры и беспорядочной его ориентации. Дело в том, что трещины возникают в основном при параллельном расположении волокон.
Каковы свойства материала
А теперь кратко о свойствах.
Таблица 1. Свойства стеклофибробетона.
| Наименование свойства | Значение его и комментарии |
| Может составлять от 1700 до 2200. Это завидное значение для большинства материалов, особенно если учесть возможный коэффициент теплопроводности, указанный ниже. | |
| 500-830. Настолько повышенное значение, как уже говорилось, обусловлено содержанием в составе фиброволокна. |
| 0,5-0,7. Разумеется, в сравнении с ячеистыми бетонами или, например, полистиролбетоном этот показатель достаточно велик. Однако, при учете высоких прочностных характеристик, теплоэффективность — налицо. |
| Высокий уровень. Материал не горит, во взаимодействие с огнем не вступает. |
| Также весьма завидная. Значение варьируется в промежутке от 28 до 41 дБ. |
| Материал считается экологически чистым. Выше мы подробно рассмотрели состав и смогли полностью в этом убедиться. |
А теперь взглянем на не менее важные характеристики, выделяющие материал среди остальных.
Таблица 2. Технические характеристики.
| Вязкость ударная по Шарли | 1,0*2,5 кг/мм2 |
| Прочность на изгиб | 500-800 кг/см2 |
| Модуль упругости | 1-2,3*104Мпа |
| Прочность на растяжение | 70-110 кг/см2 |
| Удлинение (при растяжении) | 0,5-1,1% |
Основные преимущества и недостатки
Давайте окончательно убедимся в конкурентоспособности стеклофибробетона. Для этого рассмотрим основные преимущества, недостатки и проанализируем их.
Разновидности и область применения
Как и любой другой строительный материал, СФБ также характеризуется наличием определенного количества классификаций, в зависимости от которых, как правило, стоит область использования изделий и материала в целом. В этом вопросе мы и будем сейчас разбираться.
Все изделия из стеклофибробетона разделяются на два основных вида:
Стеклофибробетонные блоки с комбинированным армированием, как правило, обладают большим весом.
Из СФБ изготавливается целый ряд изделий, среди которых стоит выделить:
Особого внимания заслуживают панели, используемые для отделки фасадов зданий. Они могут иметь различный размер, окраску, фактуру.
Монтаж стеклофибробетона в таком исполнении достаточно прост: изделия крепят на заранее подготовленный каркас по системе вентилируемого фасада. Ниже на фото изображены некоторые варианты.
Достаточно популярным вариантом исполнения СФБ является применение в строительстве таких изделий, как несъемная опалубка из стеклофибробетона.
А теперь — подробнее о ней:
К достоинствам такого рода облицовки стоит отнести:
Крайне интересным и необычным вариантом применения материала является лепнина из стеклофибробетона.
Это наиболее востребованный метод реставрации старых построек и декорирования новых.
Также активно используется такой вид изделий, как архитектурные элементы. Многие, наверняка, видели накладные колонны, карнизы и различные выступы, декорирующие здания. С их помощью можно не только подчеркнуть индивидуальность строения, но и воссоздать определенный стиль архитектуры.
Ниже на фото показаны несколько вариантов.
Сущность технологии изготовления
А вы знаете, что представляет собой технология изготовления материала? Давайте в ней разбираться.
Оборудование
Для начала производственного процесса необходимо наличие определенного комплекта оборудования.
Перечень его — следующий:
Для удобства и повышения производительности стоит приобрести дополнительно:
С целью создания определенных изделий понадобятся формы для стеклофибробетона.
Они могут быть изготовлены из различного материала, такого как: резина, полиуретан, железо, дерево и многих других.
Методы производства
На данный момент существует 2 основных способа изготовления изделий: пневмонабрызг и виброформование.
Наиболее актуальным является использование такого метода при выпуске малогабаритных изделий.
Видео в этой статье содержит информацию о ходе процесса работ.
Можно ли изготовить материал самостоятельно?
Стеклофибробетон своими руками изготовить, разумеется, можно. Для существенной экономии можно обойтись приобретением бетономешалки и форм, если имеется желание создать определенные изделия.
Для этого необходимо выполнить следующие действия:
Обратите внимание! Смесь схватывается крайне быстро, поэтому все действия необходимо произвести в максимально короткий срок. Это касается в том числе и процесса замеса раствора.
Во время самостоятельного изготовления будьте предельно внимательны.
Специалисты рекомендуют обратить внимание на следующее:
Заключение
СФБ — уникальный материал, активно применяющийся в различных сферах строительства. Ассортимент изделий настолько широк, что не найти для себя подходящего варианта практически невозможно.
Архитектурные элементы из стеклофибробетона могут быть самой различной формы, размера, фактуры и оттенка. СФБ дает возможность архитектору воплотить в жизнь практически любые задумки.