Стеклофибробетон – современный композитный стройматериал на основе бетона и стекловолокна

Свойства и характеристики стеклофибробетона

Изделия и конструкции из бетона используются сегодня повсеместно. Между тем, новое время требует внедрения новых конструкционных и композиционных материалов в совокупности с новыми технологиями.

При этом зачастую возможно создание «новых материалов из прежних». Для бетонов это реализуется путем армирования. Наполнитель позволяет получить новый материал, который по экономическим показателям и прочностным характеристикам превосходит обычный бетон.

Известны металлические, минеральные и органические наполнители – в виде непрерывных нитей (сеток, тканей и других подобных рулонных материалов) или в виде коротких отрезков волокон – фибр. Фибровое армирование бетона дает начало новому материалу – фибробетону.

В настоящее время используются три вида армирующих волокнистых материалов:

Фибра стеклянная;
Фибра стальная;
Фибра из синтетических волокон;

**Стеклофибробетон – СФБ (glassfiber reinforced concrete – GRC, англ.).**

При введении в мелкозернистый бетон (бетон-матрицу) отрезков щелочестойкого стекловолокна получается композиционный материал — стеклофибробетон, где фиброволокно равномерно распределяется по объему изделия или отдельных его частей (зон).

Технические характеристики стеклофибробетона:

Примечание: перевод кг/см2 в МПа: g х кг/см2 = МПа = 10 х кг/см2.

Бетон, армированный стекловолокном

Бетон и армирующие волокна работают совместно, т.к. имеет место сцепление по всей поверхности фибры. За счет такой гигантской площади сцепления бетона и волокна формируются качественно новые свойства композиционного материала, получившего название стеклофибробетон или стеклоцемент.

Применение СФБ позволяет снизить стоимость строительства, уменьшить трудозатраты, увеличить надежность и долговечность строительных конструкций.

Дисперсное армирование в разы повышает прочностные свойства бетона, а также улучшает эксплуатационные характеристики конструкций: устойчивость к динамическим, температурно-влажностным воздействиям, износу, стиранию и т.п.

По своему назначению изделия из стеклофибробетона разделяются на конструкционные, декоративные, гидроизоляционные и специальные.

Основные рычаги для получения нужных параметров СФБ-изделий это:

процент армирования (сколько кг стеклоровинга затрачено на 1 куб.м. бетона);
длина волокон (возможны комбинации коротковолокнистых и длинноволокнистых элементов);
технологии изготовления («набрызг или премиксинг» или их комбинирование).

Стеклофибробетон обладает исключительно высокие технологическими свойствами при формировании изделий практически любой нужной формы, любой геометрии, любого рельефа, любой фактуры.

СФБ-технология дает архитекторам мощное средство для воплощения любых замыслов, т.к. по пластичности, способности передавать рельеф поверхности, а также легкости (изделия из СФБ тонкостенные, т.е. малой массы), не может соперничать ни один другой материал.


Стеклофибробетон — уникальный композит для архитектурного декора

Фибробетон с щелочестойким стеклянным волокном обладает высокими показателями прочности при изгибе и растяжении, а также отличается большой ударной прочностью и упругостью.

Стеклофибробетон по таким показателям, как трещиностойкость, вязкость разрушения, морозостойкость, водонепроницаемость, огнестойкость в несколько раз превосходит обычный бетон.

Производство стеклофибробетона требует использования специального оборудования для СФБ. Это стационарные комплексы СЦ-45 компании «НСТ». Задача СЦ-45 подать под давлением цементный раствор в специальный пневматический пистолет-напылитель, где стекловолокно рубится на отрезки нужной длины, распушается, смешивается с раствором и под давлением набрызгивается на форму. На сегодняшний день линейка оборудования для СФБ представлена 2-мя видами комплексов: с героторным и перистальтическим насосами.

Конструкции из стеклобетона по способу армирования подразделяются на следующие виды:

C фибровым армированием – используется только фибра из стекловолокна;
С комбинированным армированием – используется стеклянное фиброволокно в сочетании со стальной арматурой.

Толщина изделий из СФБ, как правило, от 6. 10 мм и до 20…30 мм, поэтому затраты на материалы минимальны. Одно из главных преимуществ изделий из стеклофибробетона на стройплощадке в том, что при повышенных прочностных характеристиках они не тяжелые, их масса не велика.


СФБ — прочные тонкостенные изделия

Стеновые облицовочные панели из стеклофибробетона при реконструкции старых и строительстве новых зданий позволяют получить эксклюзивный и красивый фасад. Декоративный бетон придает зданиям уютный и комфортный внешний вид.

Время не подвластно над таким фасадом: даже через 50 лет он останется таким же: не потрескается, не разрушится. Если же из-за внешнего воздействия будет механически поврежден элемент фасада, его всегда можно заменить аналогичным (отличить СФБ-изделия полученные сегодня и через 10 лет из одной формы – невозможно).

СФБ отлично держит перепады температур и прекрасно себя чувствует при низких температурах. Компания «НСТ» поставила комплексы СЦ-45 на Чукотку, где они применялись при строительстве школ. Поверх теплоизоляции из пенополиуретана наносилась защитная СФБ-штукатурка. Зачем? Фасады, где применяются обычные цементные растворы, уже через год подвергаются разрушениям, не выдерживая 50-ти градусных морозов.

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: облицовочные панели, оконное обрамление, портики, балясины, солнцезащитные экраны

Фиброцемент — превосходный материал 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 его крепления используются обычные шиферные гвозди без предварительного сверления отверстий, так как стеклофибробетон прочен и не раскалывается при креплении.




Панели из стеклофибробетона различных текстур

Стеклофибробетон 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. стеклофибробетон позволяет передавать любую форму, рельеф и отделку поверхности для сочетания с окружающим пейзажем. Штукатурные покрытия при использовании стеклофибробетона обладают высокой прочностью, а также высокой стойкостью к растрескиванию и отслаиванию.

Стеклоцемент имеет высокую устойчивость к химикатам, включая городское загрязнение и растворы солей. СФБ не ржавеет, не гниет, не коррозирует и не горит. Поэтому из фибробетона могут формоваться различные изделия сложной конфигурации, которые применяются в гражданском строительстве при сооружении автострад, мостов, эстакад, туннелей, 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.

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 роль стеклофибробетона — образовать внутренний профиль канала с гладкой поверхностью и исключить применение сложной временной опалубки.

Фиброцемент отличный материал для изготовления элементов каналов и водопроводов, т.к. из него можно получить длинные и легкие сегменты, в то время как из обычного бетона отливаются короткие и тяжелые элементы. Это весьма важно, т.к. снижение веса трубы облегчает работу при сооружении дренажных и ирригационных систем на пересеченной местности.


Водные каналы и системы из стеклофибробетона

Стеклофибробетон также может использоваться для изготовления труб большого диаметра. Армируется как рубленным ровингом, 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 дорогами с большой транспортной нагрузкой, т.к. стеклофибробетон долговечен и обладает высокими прочностными свойствами.

Есть вопросы по технологии производства СФБ? Обращайтесь, наши эксперты готовы поделиться опытом!

Что такое стеклофибробетон? Свойства, применение и цена стеклофибробетона

Конгломерат. Это второе имя стеклофибробетона. Понятие обобщающее, обозначает соединение разнородных материалов. В стеклофибробетоне таковыми являются цемент и волокна стекла. Совместить их не могли до 1967-го года.

У цемента щелочная среда. Она агрессивна по отношению к стеклу. Это поняли еще в 1941-ом, пытаясь создать первый в мире блок стеклофибробетона. Проблему решили в Строительном научно-исследовательском институте Великобритании.

В 1967-ом там получили щелочностойкое стекло. В процессе производства в него добавили цирконий. Стеклофибробетон стал явью. Первыми материалом воспользовались, естественно, англичане, а за ними и все европейцы.

В 1974-ом панели из стеклофибробетона начали реализовывать в США. Первые года продажи прирастали примерно на 30% каждые 12 месяцев. За что такое признание?

Описание и свойства стеклофибробетона

В состав стеклофибробетона стекло включено в виде фиброволокна, отсюда и название героя статьи. Вместо арматуры его укрепляют тонкие минеральные нити. Минеральные они, поскольку стекло делают из расплава кварца – камня класса силикатов.

В него входят породы содержащие кремний. В таблице Менделеева элемент записан как силицум. Получается, состав героя статьи натурален, ведь в цемент тоже входит природное сырье: глина, известь, песок.

«Запеченные» в бетоне нити стекла смотрятся, подобно опилкам, или обваленному в глине сену. Однако, будучи минеральной, арматура полностью исключает возможность гниения. К тому же, стекло не уступает бетону по твердости.

При этом, прочность стеклофиброблоков больше, чем у железобетонных. Стальная арматура хорошо держит нагрузки на сжатие. А стеклоукрепитель сносит солидные нагрузки еще и на изгиб, растяжение. Ударная вязкость героя статьи тоже больше, чем у железобетона.

Бетон и фибры сцепляются своими поверхностями. Площадь перекрытия 2-ух материалов доходит до 50000 квадратных метров. Они отвечают за совместную работу бетона и стекловолокна.

Если блоки со стальной арматурой трескаются под натиском сил растяжения, то фиброплиты не дают даже микротрещин. Вот стеклобетон и пускают на мосты, эстакады и путепроводы.

Если перевести сказанное в цифры, предел прочности героя статьи на растяжение при сжатии равен 32,2 мегапаскалям. При сжатии материал выдерживает 840 кило на квадратный сантиметр. На осевом растяжении фибробетон терпит до 112-ти килограммов на ту же площадь.

Содержать стекловолокно изделия из стеклофибробетона могут как равномерно по «телу», так и в определенных зонах. Это позволяет варьировать характеристики материала.

«Играть» с ними можно, так же, за счет комбинирования армирующих нитей разного диаметра, длины. Максимальная протяженность одной стеклопроволоки в бетоне – 7,5 сантиметров.

Сочетание и компоновка разноразмерных волокон не только меняют свойства бетона, но и его текстуру, форму. Некоторые смеси, к примеру, пластичнее прочих, используются для фигурных отливок. Об их ассортименте поговорим в главе «Применение стеклофибробетона».

Ряд свойств героя статьи совпадает с характеристиками простого бетона. Минеральные блоки не горят. Причем, у фибро-разновидности стойкость к пламени больше. Превосходит обычный бетон герой статьи и в устойчивости к химикатам.

В городских условиях особенно важна стойкость перед растворами солей. Как и стандартный бетон, стекло-материал не гниет, морозостоек. Класс устойчивости к холоду лежит в пределах F150-F300.

При этом, низкая морозостойкость соответствует 50-ти единицам, а максимальная отображается как F-700. Бетон в промежутке от 300-от до 500-от применяется в условиях переменного уровня влаги. Морозостойкость же стеклоплит солидна для стандартных условий.

Виды стеклофибробетона

Герой статьи относится к классу фибробетонов. Их армируют не только стеклом, но и стальными нитями или полимерным волокном. К последнему относятся, к примеру, полиамид, акрил, полипропилен, нейлон.

С металлической стружкой блоки весят не меньше классического железобетона. С полимерной арматурой плиты легковесные, словно газобетон. Стеклоблоки усреднены по массе. Впрочем, здесь есть подвох, ведь в плане армирования бывают:

Блоки с фибровым укреплением. В таких роль арматуры выполняет исключительно стеклонить. С ней плиты могут принимать любой облик. Отливают панели в виде частокола из стволов бамбука, кладки природного камня, абстракций.
Блоки с комбинированным армированием. Такие укреплены классическими стальными прутами и стеклофиброй одновременно. Из-за жесткого каркаса плиты могут быть только простых форм. Как правило, это прямоугольные элементы.

Комбинированное армирование бывает не только вкупе с металлом. С полимерными нитями стекло тоже совмещают. В этом случае масса, как и стандартные блоки, принимает любую форму.

Популярен, к примеру, фасадный декор из стеклофибробетона. Гипсовая лепнина проигрывает ему, ведь мягка и впитывает влагу. Пилястры же из героя статьи украшают здания веками.

Ознакомиться с декором можно, к примеру, в «Казанском кремле». Это название музея-заповедника с комплексом строений в классическом стиле. Находится музей, как следует из названия, в Казани.

Там налажено производство фибростеклобетона. Поэтому в городе из героя статьи сложен целый микрорайон в центре. Взглянуть в Казани стоит и на «Дворец земледельцев». Так за торжественность стиля зовут здание министерства сельского хозяйства республики Татарстан, столицей которой является Казань.

Используемый в Казани фибробетон производят 2-мя способами:

Напылением. С его помощью получают объекты средних и крупных размеров. Начинают с распыления цемента. Его наносят на форму, попутно добавляя стекловолокно.
Премиксом. Так именуют процесс отливки смеси цемента, песка, стеклонити и воды в форму. Она бывает деревянной, силиконовой, металлической. В емкости смесь ставят на вибростол. Это уплотняет материал. Заливка оправдана при изготовлении небольших изделий, к примеру, черепицы или тротуарной плитки. Последнюю из стеклобетона тоже делают.

В декоративном плане герой статьи бывает многоцветным. Стеклоплиты окрашивают в красные, синие, коричневые, желтые тона. Нюанс заключается в стекле. Оно остается белым. Получается фактурный рисунок. Если нужны однотонные блоки, в них добавляют цветное стекло, окрашивая его еще на стадии расплава.

Применение и монтаж стеклофибробетона

Разговор о применении героя статьи уже начат. В качестве основного строительного материала использоваться может, но не выгоден по цене. Проще сложить дом из обычного бетона. Стеклоплиты идут в ход, как правило, для облицовки и декора. Отливают не только пилястры, но и колонны, ограждения лоджий и балконов, «короны» куполов.

Стеклофибробетон для фасада – возможность украсить его элементами геральдики, орнаментами. Изготавливаются плиты с геометрическим рисунком, шероховатые, даже под панцирь черепахи.

В стеклобетон, в отличие от обычного, не кладут крупную фракцию песка и гравия. Это придает поверхности блоков большую эстетику. Торцы монолитных перекрытий многоэтажек, к примеру, закрываются обычно именно стеклофибробетонными плитами. Их миниатюрные версии становятся кровельным материалом. Он имитирует классическую черепицу.

Монтаж стеклофибробетона осуществляется по 2-ум схемам. Первая считается классической, а вторая применяется в конструкциях, нуждающихся в исключительной прочности:

Крепление с помощью монтажных утолщений. Они делаются на стадии отливки, достигая 3-сантиметровой ширины. Отливаются утолщения согласно проекту. Соответственно, вместо типовых блоков изготавливают уникальные. Это добавляет герою статьи стоимости.

Крепят бетонные элементы в местах утолщений анкерами. Это разновидность болтов. Схема работает на фасадах зданий.

Крепление с помощью металлической закладной. Она вживляется в тело блока тоже на стадии производства. Через закладную проходит крепежка в виде болта. Он «вживляется» в металлический каркас здания.

Каким бы ни был способ крепления фибростеклобетона, монтаж начинается с подготовки поверхности и ее разметки. Потом выставляют угловые детали. Потом заполняют прямые участки.

Кладку рассчитывают без использования доборов шириной меньше половины блока. Крепят стеклобетон на строительный клей. Швы затирают. Если есть стыки с инородными поверхностями, используют герметик на основе акрила.

Цена стеклофибробетона

Цена стеклофибробетона складывается из ряда факторов. Заложены затраты на производство, обработку, форму, гидрофобизацию. Последнее понятие обозначает дополнительную пропитку бетона, на 100% защищающую его от разрушительного действия воды.

Если она проникнет в поры материала и застынет там, то расширится, заодно расширив полость в камне. Так влага разрывает плиты изнутри. Защищая блоки от воды, им продлевают век.

Включена в стоимость героя статьи и его окраска. Выходит примерно на 30% больше, чем просят за классический бетон. Однако, учитывая малый вес стеклоблоков и меньшую толщину, уменьшается цена доставки, монтажа.

За аренду техники тоже платится меньше. К тому же, легковесные плиты уменьшают нагрузку на фундамент здания, что в некоторых случаях вообще бесценно. Переплатить готовы и за прочность, долговечность героя статьи.

Именно его, к примеру, выбрали для инженерных сооружений на Московской кольцевой автомобильной дороге. На Третьем транспортном кольце в столице фибростеклобетон стал несъемной опалубкой, а заодно и облицовкой пролетных конструкций и путепроводов.

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:

не подвержен влиянию коррозии;
обладает повышенной прочностью на растяжение и сжатие;
значительно легче аналогичных железобетонных конструкций;
имеет повышенную площадь суммарного сечения находящейся в массиве фибры по сравнению со стальной арматурой.

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:

Компактными размерами.
Небольшим весом.
Повышенной прочностью.

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:

повышенная прочность к воздействию растягивающих и сжимающих нагрузок;
устойчивость к воздействию изгибающих моментов;
небольшой вес, позволяющий легко выполнять транспортировку, монтаж объемных конструкций. Уменьшенная масса снижает нагрузку на фундамент;
стойкость к воздействию отрицательных температур;
способность сохранять целостность под воздействием ударных усилий;
быстрое твердение с обеспечением повышенной плотности;
увеличенная пластичность, позволяющая осуществлять изготовление изделий сложной конфигурации;
разнообразие цветовых решений изготовленных из этого материала изделий;
отсутствие влияния химических веществ на входящую в состав композита нить.

Недостатки армированного композита

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

Восприимчивостью к воздействию щелочей. Такое свойство материала компенсируется применением стеклянной фибры, устойчивой к щелочам.
Необходимостью быстрой укладки жесткого бетонного раствора, который приобретает твердость быстрее, чем традиционный бетон.

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:

навесные тонкостенные панели, применяемые для облицовки, вентилирования фасадов;
архитектурные элементы зданий, используемые для реставрационных целей;
фасадный декор, успешно конкурирующий с лепными изделиями из бетона и гипса;
прочные ограждения лоджий, балконов;
элементы кровли;
щитовые части стационарной опалубки;
смеси для выполнения штукатурки;
барьеры, препятствующие проникновению шумов в помещение;
элементы ландшафтного дизайна;

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

оригинальные архитектурные решения;
изделия, применяемые в системах канализации и отвода воды;
покрытия, предназначенные для гидроизоляционных целей;
трубопроводные магистрали;
сантехнические устройства.

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:

Портландцемент марки М 500 или глиноземистый цемент, применяемый в качестве вяжущего вещества.
Предварительно просеянный мелкий кварцевый песок, являющийся наполнителем.
Стеклянную фибру, содержание которой в смеси должно составлять 3–5%.
Воду, необходимую для обеспечения требуемой консистенции состава.
Присадки, обеспечивающие необходимую цветовую гамму, а также эстетические и технологические характеристики.

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:

повышенные расходы, связанные с приобретением этой основы для изготовления стеклофибробетона;
возможность снижения прочностных характеристик при несоблюдении рецептуры.

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:

Устойчивые к воздействию щелочей цирконийсиликатные нити.
Фибру из волокон, содержащих кальциево-натриевые силикаты.
Алюмоборосиликатные волокна.
Стеклянные наполнители, содержащие силикатные и кварцевые волокна.

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:

пневматическое нанесение композитного состава. Распыление производится специальным «пистолетом», подающим песчано-цементный состав и стеклянное волокно в формы для изготовления изделий;
предварительное смешивание ингредиентов вручную или с помощью бетономешалки. Метод получил распространение в частном домостроении, обеспечивая возможность самостоятельно изготовить композит.

Достоинства пневмонабрызга:

Отдельное приготовление смеси.
Измельчение фибры на выходе из сопла.
Четкая дозировка.
Быстрота и однородность смешивания.

Недостаток – высокие затраты на приобретение оборудования.

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

замесите в бетономешалке песчано-цементную смесь требуемой марки;
добавьте предварительно нарубленное стеклянное волокно;
перемешайте в течение 5 минут;
используйте по назначению быстротвердеющий армированный состав.

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.

Что за материал стеклофибробетон

Представляем вашему вниманию новинку в декоративно-строительной сфере – стеклофибробетон (СФБ). Долговечный материал на основе бетона обладает колоссальным художественным потенциалом и уникальными технико-эксплуатационными свойствами, что делает его незаменимым для архитекторов и оформителей.

Свойства стеклофибробетон получил благодаря особой технологии производства: бетон армируется стекловолокном, стойким к воздействию щелочей. Полученный материал характеризуется легкостью, высокой прочностью на сжатие и растяжение, так как армирующее вещество равномерно распределено по всей массе.

Это не все преимущества СФБ. Предлагаем больше узнать о нем из экспертного описания.

Производство и виды стеклофибробетона

Производители предлагают СФБ для разных нужд. В зависимости от состава и пропорций коротковолокнистых и длинноволокнистых армирующих частиц в растворе изготавливается декоративный, изоляционный и конструкционный стеклофибробетон.

Что касается производства изделий из этого материала, то используются следующие технологии:

1. Предварительное перемешивание (премиксинг). Бетонная смесь заливается в металлические или силиконовые формы с последующей установкой их на вибростол. За счет вибрации вещество равномерно распределяется по форме, заполняя все пустоты. Такая технология используется для серийного производства элементов небольшого размера.

2. Напыление (пневмонабрызг). В этом случае бетонная смесь посредством специального пистолета напыляется на форму. После застывания форма извлекается, а готовый элемент отправляется на место назначения. Эта технология востребована при производстве элементов и деталей средних и больших размеров.

Характеристики стеклофибробетона как строительного материала

У стеклофибробетона широчайшая сфера применения, что объясняется его свойствами.

1. Прочность материала, в том числе на растяжение, превышает аналогичный параметр обычного бетона. У изделий из СФБ растягивающее напряжение приходится на стеклянные волокна. Это обеспечивает повышение ударной прочности в 10 раз. Соответственно, увеличивается эксплуатационный ресурс деталей и элементов. Они прослужат многие десятилетия.

2. Материал легко, без растрескивания и утраты своих свойств переносит до 300 циклов замерзания/оттаивания. Любые температурно-влажностные колебания стеклофибробетону не страшны.

3. Материал хорошо переносит воздействие реагентов, не горит, не поддерживает горения, не выделяет токсичных веществ при нагревании.

4. Изделиям из СФБ не грозит коррозия и гниение.

5. Малый вес материала позволяет использовать декоративные и изоляционные детали из него на вентилируемых, утепленных и слабых фасадах. Для информации: квадратный метр плиты из СФБ толщиной в 20 мм весит меньше 40 кг.

6. Отсутствие жесткого внутреннего каркаса делает материал чрезвычайно гибким. Из СФБ можно изготовить неимоверно прочный элемент любой формы – литую волну, резной карниз. Изделия, не уступающие по прочности каменным аналогам, смотрятся воздушно и изящно.

7. Наливная технология материала дает возможность с высокой точностью воспроизводить разные текстуры и цветовые решения. Окрашивание в массе в нужный цвет – еще один плюс стеклофибробетона. Пигментированные детали с высокой натуральностью имитируют элементы из дерева, пластика, природного камня, кирпича, мрамора.

8. За счет легкости обеспечивается снижение затрат на доставку и монтаж элементов из стеклофибробетона, снижение нагрузки на фасад, что открывает возможности для использования его без предварительного укрепления основания.

Характеристики стеклофибробетона в цифрах

Плотность материала, кг/м 3	1700 — 1900
Удлинение при разрушении	(600-1200)•10-5
Прочность при сжатии, кг/см 2	490 — 840
Модуль упругости, МПа	(1,0-2,5)*10 4
Класс пожароопасности	КО
Ударная вязкость, Дж/м 2	110 — 250
Водонепроницаемость, W	6-12
Прочность на растяжение при изгибе, кг/см 2	210 — 320
Морозостойкость, F	200 — 350
Коэффициент фильтрации, см/с	10-8-10-10
Прочность на осевое растяжение	70-112 кг/см 2

Область применения

Сфера применения СФБ обусловлена его эксплуатационно-техническими характеристиками. Материал используют:

во время ремонта, реконструкции и первичной облицовки фасадов, отделки балконов, террас;
для изготовления самостоятельных архитектурно-декоративных изделий – в градостроительстве и благоустройстве материал прекрасно зарекомендовал себя, так как может применяться для оформления искусственных водоемов, скамеек, цветников;
при строительстве крыш применяется кровельный материал из СФБ, имитирующий черепицу, традиционный шифер;
в быстровозводимом строительстве используется для производства модульных элементов;
при строительстве мостов, тоннелей, шумоизолирующих ограждений.

В качестве конструкционного материала СФБ применяется для устройства несъемной опалубки, плит стен, пола, мощения дорог, купольных конструкций.

Архитектурный декор из стеклофибробетона

Архитекторы и реставраторы выбирают стеклофибробетон для профессиональной деятельности за его легкость и большие возможности формообразования. Из материала в короткие сроки можно изготовить любые детали для оформления фасада, в том числе объемные 3d элементы – рельефы, барельефы, панно, декор для обрамления проемов, угловые изделия, карнизы, балясины, колонны. Высота элемента может достигать 7-8 метров.

Использование деталей из СФБ при реставрации или ремонте фасада позволяет придать зданию завершенный вид, скрыть незначительные дефекты поверхности наружных стен. В целом, используя легкие декоративные элементы, можно зрительно скорректировать пропорции объекта, изменить его стилевую направленность.

С массовым использованием стеклофибробетона начнется эпоха эстетичного строительства. Об этом говорят эксперты. Ведь самый ветхий фасад можно восстановить, полностью изменить, придать ему красивый внешний вид в короткие сроки и с небольшими затратами.

Что такое стеклофибробетон для фасада, технология производства, характеристики, состав

Стеклофибробетон для фасада появился на рынке относительно недавно. Но за короткий промежуток времени материал обрел широкую популярность и стал внедряться для разных строительных работ. Это обусловлено специфическим составом и свойствами композитного решения.

Что это такое

Современные технологии развиваются по-особому быстро, поэтому качество стройматериалов продолжает расти. В продаже появляются новые решения с редкими свойствами и преимуществами. К таковым относится стеклофибробетон, который основан на бетоне со стекловолокнистой арматурой, что повышает степень упругости и способствует появлению других эксплуатационных качеств.

Состав и основные особенности

Состав стеклофибробетона основывается на цементном растворе, а роль наполнителя выполняет стеклянная фибра. Такое сырье поднимает прочностные свойства, делая материал устойчивым к растяжению и сжатию. Волокнистые добавки распределены хаотичным образом, обладают небольшим сечением, но увеличенной длиной, что не характерно для традиционных разновидностей бетона.

Для повышения прочности железобетона на этапе производства его армируют металлическими прутьями. Их задача заключается в поглощении растяжимых нагрузок и предотвращении деформации конструкции в процессе эксплуатации.

Однако армирование способствует увеличению веса и размеров блока. В случае со стеклофибробетоном подобная особенность отсутствует. Материал обладает уменьшенной массой, но справляется с большими нагрузками, поглощая их дисперсным образом.

Стекловолокно не боится воздействий на растяжение и сжатие, ему не страшны коррозийные процессы или негативное влияние температурных скачков. Еще оно характеризуется большим суммарным сечением в сравнении со стальными прутками. В результате блок становится легким, компактным и доступным. Для оформления поверхности производится полировка или покраска, причем не только при замешивании смеси, но и при окраске изделий.

Сферы применения материала достаточно обширные.

Облицовочные панели.
Ограждающие конструкции для лоджий, балконов и лестниц.
Элементы оформления ландшафтного или интерьерного дизайна.
Элементы для оформления кровли.
Декоративные виды штукатурной смеси.

Еще материал используется для возведения мостов, эстакад или путепроводов.

Начиная производство стеклофибробетона, состав подбирают из таких компонентов:

Цементные смеси высокой марки — выполняют роль вяжущего компонента. При выборе цемента лучше отдавать предпочтение глиноземистым составам, поскольку они характеризуются хорошей кристаллизацией и способностью сохранять прочность без потери водонепроницаемости.
Кварцевый песок — применяется в качестве наполнителя.
Стекловолокно — занимает 3-5% в составе.
Жидкость — предназначается для получения оптимальной консистенции.
Дополнительные компоненты — определяют эксплуатационные свойства бетона. В состав могут вводить красители, придающие оттенок поверхности.

Пластифицирующие добавки. Способствуют повышению пластичных свойств без потери прочности.
Воздухоотвлекающие компоненты. Необходимы для поднятия устойчивости к отрицательным температурам. Еще они увеличивают срок службы, подвижность и щелочестойкость конструкции.
Добавки для ускорения схватывания. Вводятся в состав при окружающей температуре 10 °C.
Антиморозные добавки. Поддерживают смесь в жидком состоянии, что обеспечивает правильные условия для затвердевания.
Гидрофобизаторы. Отвечают за гидрофобные свойства.
Замедлители схватывания. Являются важной добавкой при проведении замешивания раствора в жаркий период.

Преимущества и недостатки материала

Чтобы разобраться, чем отличается стеклофибробетон, что это такое и для чего применяется, нужно учитывать как плюсы, так и минусы материала.

Устойчивость к сжимающимся и растягивающимся нагрузкам.
Уменьшенный вес, что снижает общую нагрузку на фундамент постройки.
Устойчивость к биологическим или атмосферных осадкам, огнестойкость.
Повышенные пластичные характеристики и быстрое затвердевание.
Устойчивость к коррозийным процессам.
Широкий выбор изделий и производителей.
Высокая устойчивость к отрицательным температурам.
Соответствие экологическим стандартам и нормам.
Доступная стоимость.

Кроме плюсов, материал обладает и минусами. Во-первых, он боится пребывания в щелочной среде, но наличие в составе стеклофибры компенсирует такой минус. Во-вторых, смесь быстро схватывается и нуждается в быстром применении.

Технология изготовления

Разобравшись со свойствами стеклофибробетона, характеристиками и сферами применения, можно переходить к самостоятельному производству материала.

Вариативность оборудования

Для производства строительного материала на основе композитного сырья используются разные технологии. Чтобы создать стеклофибробетон, оборудование и материалы нужно подготовить заранее.

Смеситель, выполняющий перемешивание основных компонентов.
Пневматический пистолет для разбрызгивания премиксов.
Насосный агрегат с перистальтическим насосом.

Смеситель должен обладать высоким срезывающим усилием, поскольку в процессе изготовления нужно обеспечить высокоскоростное замешивание компонентов. С помощью подобного агрегата можно создать однородный раствор без примесей или комков с небольшим водоцементным соотношением.

Растворонасосная станция необходима для равномерной подачи раствора. Задача пневмопистолета заключается в пнемонабрызге составляющих.

Еще мастеру нужно подготовить специальные формы для производства изделий. Гибкие конструкции создаются из полиуретана, а твердые из пластика или ЛДСП.

При выборе материала для изготовления форм нужно учитывать такие нюансы:

Полиуретан. Пользуется особой популярностью, поскольку на его основе создаются гибкие формы для производства фибробетонных изделий. Материал славится большим сроком службы и может удерживать элементы с отрицательными гранями. Перед эксплуатацией форму необходимо смазать.
Стеклопластик. Востребован при производстве стеклофибробетона с любой текстурой. Форма из стеклопластика надежна, долговечна и удобна в использовании. Но если вам нужно создать изделия с отрицательными углами, этот вариант рассматривать нельзя.
Сталь. Задействуется для изготовления стандартных форм блоков в промышленном масштабе.
Древесина. Формы из разных пород дерева отличаются доступной стоимостью, но требуют предварительной обработки.
Силикон. По внешнему виду эти формы походи на конструкции из полиуретана. Им свойственна гибкость и комфорт эксплуатации.

Процесс выбора оборудования для стеклофибробетона требует больших финансовых вложений, поэтому при желании заняться самостоятельным производством материала нужно оценить все «за» и «против» предстоящей работы.

Основные технологии

Существует масса технологий производства стеклофибробетона, характеристики и специфика которых отличаются. Наиболее часто применяется метод пневмонабрызга, когда задействуется специальный пистолет для нанесения стекловолокна и смеси цемента и песка на поверхность или форму.

Еще строителями используется метод пневмонабрызга премикса, который появился сравнительно недавно, но пользуется большим спросом. Он востребован при создании конструкций небольших или средних размеров. Также с помощью технологии можно наносить штукатурное покрытие.

По принципу и специфике работы метод напоминает предыдущий вариант, поскольку в состав добавляют предварительно нарезанную фибру, а готовая смесь подается в пистолет и набрызгивается.

В первую очередь подготавливается цементно-песчаная смесь, куда добавляют стекловолокно. Выполнив тщательное перемешивание компонентов, раствор подвергают формированию на высоких скоростях, поскольку консистенция отличается быстрым застыванием. Технологию используют для небольших объемов работ.

Изготовление своими руками

Чтобы быстро создать стеклофибробетон для частных строительных целей, лучше воспользоваться методом предварительного смешивания компонентов. Но перед этим нужно учесть ряд советов и нюансов, от которых зависит результат производства:

Особое внимание нужно уделять подготовительным работам, когда выбираются компоненты и производится их смешивание. От правильности ваших действий на этапе подготовки зависит благополучность процесса.
Оптимальные пропорции песка и цемента составляют 1 к 1. Но эти значения корректируются с учетом требований проекта и таких особенностей, как габариты, область применения и тип продукции.
Уровень воды в составе смеси должен быть минимальным, при этом раствор должен оставаться подвижным. Объем жидкости определяется массой факторов. В их числе: степень водопотребности песка, марка и свойства цемента, требуемые прочностные характеристики будущего изделия.
Концентрация фиброволокна выбирается опытным путем. Оптимальный уровень армирования варьируется от 3 до 6%.
Все компоненты требуют тщательного перемешивания, а готовую смесь наносят тонкими слоями и прокалывают. Если не сделать это, избавиться от воздуха в будущем будет проблематично и даже невозможно.
Чтобы уплотнить раствор, понадобится задействовать вибрационное оборудование.

Применение

Из-за большого количества особых свойств и характеристик СФБ применяется не только для монтажа фасадов, но и для других строительных работ. Сегодня на основе материала создаются сборно-монолитные конструкции, выполняется реставрации древних памяток архитектуры и масса операций по декорированию.

Фасады

С помощью панелей стеклофибробетона декорируются фасады помещений. Популярность материала связана с простотой изготовления и самостоятельного монтажа. Конструкции закрепляют на армированный каркас из алюминиевых и стальных элементов.

При обустройстве вентилируемого фасада необходимо позаботиться о воздушной камере между изоляционным материалом и отделочным слоем. Стабильный обмен воздушных масс способствует регулировке микроклимата и защите стен от промерзания в случае смещения точки росы. Фасадный декор на основе СФБ выглядит достаточно гармонично.

Лепной декор

При оформлении наружной части помещения практикуется лепнина стеклофибробетоном. Подобная методика пользуется большим спросом из-за следующих достоинств материала:

Устойчивость к воспламенениям и проникновению воды.
Небольшой вес, что упрощает процесс строительства.
Соответствие экологическим нормам.
Минимальная нагрузка на несущие стены и основание.
Возможность обустройства лепнины на любых типах фасадов.
Хорошая пластичность.
Большой срок службы и надежность.

Строительство

В современном строительстве фибровое армирование пользуется особой популярностью. Технология позволяет повысить прочность возводимой конструкции, придав ей дополнительную привлекательность. При этом материал удешевляет стоимость всех работ и продлевает срок службы помещения. Оно становится более надежным и устойчивым к негативным факторам.

Стоимость стеклофибробетона в Москве определяется несколькими факторами. В первую очередь учитывается цена исходного сырья и сложность технологии производства. Для изготовления 1м² панели используются следующие компоненты:

Стекловолокно (производится в Японии и стоит 6-7 $ за кг. Для создания 1 м² поверхности толщиной 20 мм нужно 3 кг сырья, т.е. затраты составят 15-18 $.
Цемент — 7-8 $.
Кварцевый песок — 3-4 $.