Производство стеклофибробетона и изделий из него. Фундаментальные исследования Самые крупные потребители стеклофибробетона

Время чтения ≈ 3 минут

Современные технологии позволяют производить новые строительные материалы с высокими эксплуатационными характеристиками. Одним из таких современных конструкционных материалов является стеклофибробетон либо СФБ, который является разновидностью фибробетона .

Состав

В состав стеклофибробетона входят такие компоненты:

• цемент;
• наполнитель (песок);
• фибровые стекловолокна;
• вода.

То есть, по составу материал схож с обычным армированным бетоном. Однако благодаря применению в качестве армирующего материала стекловолокна, стеклофибробетон обладает лучшими эксплуатационными показателями. Это дало возможность значительно расширить область использования материала.

Применение

Основное применение — создание необычных архитектурных форм, декор фасада, а именно:

• облицовочные панели из стеклофибробетона;
• ограждение балконов (лоджий);
• архитектурно-декоративные детали;
• кровельный материал, имитирующей черепицу
• также используется при строительстве мостов, эстакад, путепроводов.

Технические характеристики стеклофибробетона

1. Прочность при сжатии — 49-84 МПа;
2. Придел прочности на растяжение при изгибе — 21,0-32,2 МПа;
3. Теплопроводность — 0,52-0,75 Вт/см2 *˚С;
4. Морозоустойчивость — F150-300;
5. Огнестойкость - высокая (выше показателей бетона);
6. Сгораемость — не горит;
7. Водонепроницаемость — W6-20.

Такие технические характеристики позволяют применять стеклофибробетон в различных климатических условиях без риска потери его эксплуатационных свойств. В дополнение к своему основному предназначению материал, также, будет неплохим утеплителем и шумоизолятором.

Преимущества

Чтобы знать преимущества стеклофибробетона, необходимо сравнить его с подобными строительными материалами. Основной его «конкурент» — это железобетонные конструкции.

Итак, железобетонная конструкция состоит из цемента, песка и металлической арматуры. Чтобы защитить арматуру от воздействия влаги и коррозии, технологические габариты железобетонного блока увеличивают. В дополнение к тяжелой металлической арматуре еще прибавляется вынужденный лишний вес блока. То есть, по своему весу железобетонный блок будет тяжелее стеклофибробетона. Следовательно, укладка таких блоков требует большего вовлечения спецтехники и рабочей силы.

В стеклофибробетоне в качестве армирующего материала выступает щелочестойкое либо обычное стекловолокно. В блоке стеклянные волокна имеют маленькое сечение и большую длину. Это дает возможность, при маленьком весе блока стеклофибробетона, значительно увеличить его прочность.

Если сравнивать с обычным бетоном, здесь прочностные характеристики стеклофибробетона будут, примерно, такими — ударная прочность в 10-15 раз выше, прочность на растяжение/изгиб в 4-5 раз. Все показатели говорят о преимуществе данного материала над обычным бетоном и железобетонными конструкциями.

К тому же, СФБ очень легко принимает различную архитектурную форму. С его помощью можно быстро создать как простые, так и сложные многоуровневые композиционные декорации.

Здесь можно посмотреть фото и видео этого современного строительного материала.

Недостатки

Как и у любого строительного материала у стеклофибробетона имеются свои недостатки. Он затвердевает быстрее бетона, поэтому его нужно укладывать быстро. Также готовые изделия из данного материала стоят дороже, чем его аналоги.

Долговечность эксплуатации СФБ зависит от его состава и назначения. Например, если материал будет применяться для возведения фундамента, в качестве армирующего материала необходимо использовать щелочестойкое стекловолокно.

По отзывам людей, использующих стеклофибробетон в различных видах строительства, данный материал имеет колоссальный потенциал применения и значительное преимущество перед похожими строительными материалами.

Видео

GD Star Rating
a WordPress rating system

Среди новинок в строительных технологиях всё громче заявляют о себе стеклобетоны. Самый простой и востребованный в частном строительстве из них - стеклофибробетон. О нем и пойдет речь в этой статье.

Что такое стеклофибробетон

Стеклофибробетон – композиция на основе обычного бетона, наполненного порезанной стеклянной фиброй – то есть стеклянной мононитью. Обычный бетон, наполненный песком и гравием, отличается малой прочностью на растяжение и сжатие, это обусловлено как раз компактностью зерен наполнителя: бетон лопается по границам зерен. Длинные, хаотично расположенные в массе блока и гомогенно перемешанные стеклянные волокна – с малым сечением, но относительно большой длины, – в десятки раз повышают этот показатель.

У обычного железобетона непрочность частично устраняется железной арматурой, принимающей растягивающие напряжения, но она же и утяжеляет бетон за счет собственного веса и за счет технологического повышения размеров блока, чтобы защитить арматуру от влаги и коррозии. Стекловолокно, дисперсно армирующее блок:

• имеет суммарное сечение большее, чем у прутков стальной арматуры,
• легче стали,
• имеет более высокий, чем сталь, предел прочности к сжатию/растяжению,
• не подвержено коррозии, то есть нет необходимости делать блок крупнее, чем предусматривает реальный расчет нагрузки.

Всё это позволяет получить объективно более легкий и компактный стеклофибробетонный блок (а значит и менее дорогой) с теми же прочностными характеристиками, чем железобетонный. Полировка поверхности (в зависимости от толщины слоя бетона, характера расположения волокон и свойств самой фибры) создает оригинальные эффекты поверхности, вплоть до полупрозрачности материала. Он прекрасно окрашивается и в массе (за счет введения красителя в бетонную смесь или цветной фибры), и с поверхности.

Недостатки СФБ:

• низкая щелочеустойчивость материала: поэтому для фундаментов используют щелочеустойчивую стеклофибру;
• «жёсткость»: его нужно очень быстро укладывать, так как он затвердевает быстрее обычного бетона.

В каких целях применяют стеклофибробетон

По сравнению с обычным бетоном стеклофибробетон обладает преимуществами:

• легкость,
• прочность на разрыв, сжатие и изгиб,
• прочность на растяжение в 5 раз выше,
• ударная прочность выше в 15 раз,
• до 300 циклов повышена морозостойкость.

Материал плотный, быстротвердеющий и механически прочный даже в относительно небольшом слое (из него можно изготовить пластины толщиной менее 1 см). Это позволяет формовать тонкостенные и очень прочные изделия с гладкой поверхностью.

Пластичность материала на основе мелкозернистого бетона-матрицы (иногда вообще не содержащего песок) позволяет добиваться текстур с любыми заданными свойствами и параметрами, имитировать разные материалы, получать сложные формы. Фасадный декор из стеклофибробетона - это прекрасная альтернатива гипсовой и бетонной лепнине и штукатуркам.

Плиты разной толщины используются как навесные и вентилируемые фасады, стеновой и облицовочный материал, заменяют черепицу, а также применяются как более перспективный, чем обычный железобетон, материал перекрытий.

За счет своей легкости стеклофибробетон значительно снижает нагрузку на несущие стены и фундамент, позволяя повысить этажность зданий.

Строительство из стеклофибробетона

Состав и материалы

Стеклофибробетон делают на основе портландцемента М 500-700 (белого либо серого), кварцевого мелкого песка и щелочестойкого стекловолокна (ровинга).

При приготовлении СФБ могут применяться также глиноземистые цементы.

Используются присадки, улучшающие эстетические, формовочные, технологические, эксплуатационные свойства материала. Затворяют стеклофибробетон на воде или жидком стекле.

Выбор связующего принципиально важен. В камне на основе из глиноземистого цемента, армированным стекловолокном, кристаллизация новообразований идёт более интенсивно, а снижение прочности в равных условиях оказывается меньше, чем в композитах из портландцемента.

Портландцемент при гидратации оказывается сильнощелочной средой, она защищает от коррозии стальную арматуру, но агрессивна к стекловолокну.

Основной компонент жидкой фазы затвердевающего портландцемента – гидроксид кальция, он оказывает коррозионное влияние на стекло, происходит деструкция кремнекислородного каркаса. Поэтому для таких стеклофибробетонов применяют только щелочестойкую фибру, иначе среда просто «съест» стеклоарматуру, в итоге получится неармированный блок, хоть и со своеобразной пропиткой «жидким стеклом».

Бетон на основе из глиноземистого цемента значительно более плотный, водонепроницаемый, стоек к агрессивным средам.

Стоимость глиноземистых цементов выше, и купить их сложнее.

Преимуществом является более быстрые твердение и рост прочности во время твердения, в итоге они быстрее созревают (3 суток до проектной прочности), стекломононить подвергается меньшему химическому воздействию (раствор химически инертен к стекловолокну), а скорость строительства в несколько раз повышается.

Недостатком будет способность этих бетонов со временем менять прочность. Это надо учитывать при проектировании и строго соблюдать технологический процесс, глиноземы менее склонны «прощать ошибки», чем портландцемент.

Для изделий дисперсно-армированных и напыляемых, особенно внутреннего и отделочного назначений, применяют строительный высокопрочный гипс или штукатурки на его основе. Они обладают практически нейтральной средой твердения камня. Внутри гипса стальная арматура подвержена коррозии за счет влаги (и позднее – гигроскопичности самого материала), для стекловолокна среда гидратации оказывается инертной. Изделия из армированного фиброй гипса быстро набирают прочность, огнестойки и малотеплопроводны.

Стеклофибра подбирается под конкретный вид изделия по химическому составу и прочности – разные виды стекла позволяют сделать это. При выборе ровинга надо учитывать деформативность, химическую стойкость, прочность, адгезию и коэффициент линейного расширения стеклянной мононити. Чаще всего используют алюмоборсиликатные, силикатные, кварцевые, натрийкальциево-силикатные, цирконийсиликатные волокна.

Стекловолокно из цирконийсодержащего стекла – единственное щелочеустойчивое из перечисленных.

Технология производства

Изготавливать изделия из стеклофибробетона можно несколькими способами.

Пневмонабрызг предполагает использование специального пневмопистолета, обеспечивающего одновременное нанесение нарубленного стекловолокна и цементно-песчаного раствора на поверхность или форму. Компоненты смеси перемешиваются на выходе из сопла пистолета, фибра равномерно «вдувается» в раствор, в результате однородный гомогенный слой стеклофиброцемента укладывается в форму.

Преимущество метода в том, что раствор можно готовить отдельно, фибра измельчается в пистолете непосредственно перед замешиванием, дозировка материала четкая, а перемешивание быстрое и однородное. Недостаток – стоимость оборудования.

Предварительное перемешивание в бетономешалке или вручную (для очень небольших партий). Наиболее доступный в частном домостроении способ, который позволяет изготовить стеклофибробетон своими руками. Сначала затворяют в смесителе цементно-песчаный раствор, получая бетон нужной марки.

К готовому раствору примешивают нарубленное волокно ровинга (10%) и продолжают перемешивание не менее 5 минут, после чего смесь нужно немедленно формовать. Застывает она быстрее нестеклонаполненной, внесение волокна делает её к тому же «жесткой», требующей дополнительного уплотнения проколами или вибрацией.

Готовить стеклофибробетон этим способом желательно небольшими порциями.

Виброформование – не вариант изготовления смеси, а вариант дополнительной гомогенизации, используется для изготовления небольших изделий или плит. Бетон в формах подвергается виброуплотнению на стенде (его можно сделать самостоятельно, присоединив подвижную столешницу к механизму, создающему вибрацию), в результате волокно еще более равномерно распределяется в массе.

Особенности изготовления изделий из стеклофибробетона

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

Нарезается стеклоровинг ножницами или резаками, при работе с ним желательно использовать респиратор и средства защиты для глаз и рук – как и в работе со стекловатой.

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

Наносить стеклофибробетон на форму или в опалубку желательно тонкими слоями и сразу прокалывать или использовать вибротрамбовку – иначе воздух удалить очень сложно.

Залить фундамент из такого бетона проблематично, скорее он пригоден для ростверков и блоков.

Если нужна декоративная плитка, смесь вручную закладывается в формы и уплотняется вибрацией. Плитку с гладкой поверхностью получают, заливая бетон в выстланные п/э пленкой формы, полированная поверхность получится при заливке бетона в форму, дно которой выполнено из стекла. Фактурные поверхности создают, заливая бетон в силиконовые формы.

Во всех случаях форма должна быть смазана минеральным маслом.

Изготовление изделий из стеклофибробетона: видео

А на этом видео вы можете познакомиться с процессом производства фасадных элементов из стеклофибробетона более наглядно:

Цены на стеклофибробетон

Основным материалом на рынке для изготовления стеклофибробетона является сухая смесь «Рунит». Для сравнения мы также привели в таблице стоимость фасадных элементов из СФБ:

Сочетая в себе эстетичность, технологичность и прочность, стеклофибробетон становится одним из основных строительных материалов, а его стоимость в перспективе будет снижаться. Его производство более экологично по сравнению с железобетоном, и не требует использования невосполнимого ресурса – железной руды. Все это делает стеклофибробетон материалом будущего.

GD Star Rating
a WordPress rating system

Преимущества и области применения стеклофибробетона , 3.8 out of 5 based on 16 ratings

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 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 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.

«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 , 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 изготавливают уникальные. Это добавляет герою статьи стоимости.

Крепят бетонные элементы в местах утолщений . 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.

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.

Настоящие технические условия (ТУ) распространяются на изделия архитектурные из стеклофибробетона (далее по тексту «изделие, СФБ» ), изготавливаемые ООО «ХХХ», Россия.

Основное применение - создание архитектурных форм, декор фасада, а именно:

Облицовочные панели из стеклофибробетона;

Ограждение балконов (лоджий);

Архитектурно-декоративные детали;

Кровельный материал, имитирующей черепицу; также используется при строительстве мостов, эстакад, путепроводов.

Стеклофибробетон - это разновидность фибробетона, который изготавливается из мелкозернистого бетона и стекловолокна (фибр). Стеклофибра обладает армирующими свойствами, равномерно распределяется по объему бетона изделия или отдельных его частей (зон). Совместность работы бетона и фибр обеспечивается за счет сцепления по их поверхности.

Стеклофибробетон применяет в тонкостенных элементах и конструкциях зданий и сооружений, требованиям которых является снижение собственного веса, повышение трещиностойкости, обеспечение водонепроницаемости бетона и его долговечности (в т.ч., в агрессивных средах), повышение ударной вязкости и сопротивления истиранию, наличие радиопрозрачности, а также повышение архитектурной выразительности и экологической чистоты.

Выбор конструктивных решений стеклофибробетонных конструкций выполняется с учетом технико-экономической целесообразности применения таких конструкций в конкретных условиях строительства, максимального снижения их материалоёмкости, трудоёмкости и энергоёмкости, повышения долговечности и архитектурной выразительности. При этом следует учитывать методы изготовления, монтажа и условия эксплуатации конструкций.

Форма и размеры сечений элементов принимаются исходя из наиболее полного учета свойств стеклофибробетона, возможности заводского механизированного и автоматизированного изготовления, удобства транспортирования и монтажа конструкций.

Стеклофибробетон и его возможности.

Пластичность СФБ позволяет изготовлять различные декоративные элементы, объёмные и криволинейные конструкции, крупногабаритные панели и прочие сложные детали, как того требует каждая отдельно взятая архитектурная задача;

Фактура и цветовое решение стеклофибробетона предполагает практически всю гамму оттенков, к тому же он обладает такими качествами, которые не позволяют со временем менять первоначальный цвет;

Не подвержен появлению каких бы то ни было значительных дефектов в процессе эксплуатации, а прочная структура обещает долгую службу не на одно десятилетие, что подтверждается протоколом испытаний.

Преимущество изделий из стеклофибробетона

Не подвержен коррозийным процессам.

Водонасыщение (W8).

Не горюч и пожаробезопасен.

Легкий

Морозостойкость - 300 циклов и выше при необходимости.

Инертный к химическим реагентам.

СФБ - экологически чистый материал.

Увеличены показатели, в сравнении с обычным бетоном: Ударная стойкость выше в 20 раз, прочность на изгиб - в 5 раз, на растяжение - в 5 раз, на сжатие в 4 раза. Сейсмически устойчив.

СФБ (стеклофибробетон) нашел широкое применение в изготовлении элементов декора для фасадов зданий: колонн, портиков, капителей, пилястр, лепного декора, скульптурных элементов. Применяют СФБ также в ландшафтном дизайне и городском благоустройстве.

Состав стеклофибробетона:

1) Основной заполнитель-песок;

2) устойчивые к щёлочной среде фибровые стекловолокна;

3) белый цемент высоких марок.

В состав СФБ также входят добавки - для придания цвета, фактуры, дополнительных характеристик.

Пример записи при заказе изделий:

«Изделие из стеклофибробетона ТУ 5894-001- ХХХХХ-2016» .

Настоящие ТУ являются собственностью ООО «ХХХ» , Россия и не могут быть частично или полностью скопированы, тиражированы или использованы без разрешения владельца.

Перечень нормативных документов, на которые даны ссылки в данных технических условиях, приведен в приложении А.

Перечень средств измерений, необходимых для контроля параметров изделий, на которые даны ссылки в данных технических условиях, приведен в приложении Б.

Фотографии изделий приведены в приложении В.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1 . Изделия должны удовлетворять требованиям по прочности, жесткости и трещиностойкости, установленным в настоящих ТУ и в конструкторской документации, что должно быть подтверждено результатами предусмотренных в этой документации испытаний. При постановке на производство оценка прочности, жесткости и трещиностойкости изделий должна, как правило, проводиться по результатам испытаний нагружением, а в процессе серийного производства - неразрушающими методами согласно ГОСТ 21217. Для проверки стабильности прочности, жесткости и трещиностойкости изделий в процессе их серийного производства должны осуществляться периодические контрольные испытания изделий нагружением.

1.2 Основные параметры, размеры и применяемые материалы.

1.2.1 Мелкозернистый бетон, используемый для изготовления стеклофибробетона должен отвечать требованиям ГОСТ. По показателям прочности, морозостойкости и водонепроницаемости приняты классы бетона в соответствии с ГОСТ 25192, ГОСТ 26633, СНиП 2.03.01 и СТ СЭВ 3978. Мелкозернистый бетон на мелком плотном заполнителе по ГОСТ 8736, портландцементе по ГОСТ 10178 или глиноземистом цементе по ГОСТ 969

1.2.2 Цементы для стеклофибробетона должны отвечать требованиям соответствующих ГОСТов. ГОСТ 965-89, ГОСТ 30515-97, ГОСТ 31108-2003

1.2.3 Использование химических добавок в составе стеклофибробетонных смесей рекомендуется для достижения определенных значений подвижности и удобоукладываемости смеси исходя из требований технологии. Выбор и применение химических добавок в стеклофибробетон выполняется в соответствии с ГОСТ 24211.

1.2.4 Для фибрового армирования мелкозернистого стеклофибробетона на портландцементе и его разновидностях используются фибры из щелочестойкого стекла марки СЦ-6 в виде отрезков комплексных нитей рассыпающегося ровинга по ТУ 21- 38-233-92.

Перечень материалов	Нормативно-техническая документация
1	2
Вяжущее	ГOCT 10178 ГОСТ 310.1-310.4 ГОСТ 22236 ГОСТ 8736 ГОСТ 26633 ТУ (по приложению) ТУ 6 -1 4-625 ТУ 5743-049-02495332 ГОСТ 23732 ГОСТ 10922 ГОСТ 23858 ГОСТ 8478 ГОСТ 1 9 292 ГОСТ 19293

1.2.5 Технические характеристики и физико-механические свойства стеклофибробетона приведены в таблице 1.

Таблица 1 -технические характеристики и физико-механические свойства стеклофибробетона.

№	Наименование			Значения параметров
1	2			4
1	Плотность (сухая)			1700 - 2250 кг/м З
2	Ударная вязкость (по Шарпи)			1,10 - 2,5 кг мм/мм 2
3	Предел прочности на растяжение при изгибе			21,0 - 32,2 МПа
4	Модуль упругости			1,0 - 2,5 х 10 4 МПа
5	Прочность на осевое растяжение:
	Условный предел упругости			2,8 - 7,0 МПа
	Предел прочности			7,0 - 11,2 МПа
6	Удлинение при разрушении			(600 - 1200) х10 5
7	Сопротивление срезу:
	между слоями	3,5 - 5,4 МПа
	поперек слоев	7,0 - 10,2 МПа
8	Коэффициент температурного расширения при t =77-115 F	8 х 10 6 -12 х 10 6 1/град
1 1	Водонепроницаемость по ГОСТ 12730 .05	W6 - W20
1 2	Морозостойкость по ГОСТ 10060	F150 - F 3 00
1 3	Сгораемость	несгораемый материал
14	Плотность, кг/мЗ	1600-1800
15	Модуль упругости, МПа	0,010-0,015
16	Предел прочности, МПа:
	При изгибе		18-25
	При растяжении		5-8
	При сжатии		30-50
	Водопоглащение		0,8%
	Морозостойкость, циклов		300
	Огнестойкость		НГ(несгораемый)

1.2.6 На подготовленную форму с помощью пистолета для распыления лицевого слоя наносится первый слой смеси толщиной 3-5мм., без стеклоровинга.

Через 10-35 мин., в зависимости от формы изделия, наносятся следующий слой толщиной 1-3мм., с распылением стеклоровинга. Затем второй слой, после которого поверхность укатывается специальным валиком во избегании образования воздушных раковин в материале. Далее, идет набор необходимой толщины изделия, в этой же последовательности.

Размеры сечений элементов и конструкции следует назначать исходя из следующих условий:

а) толщину плоских плит или полок ребристых плит сборных конструкций принимать не менее 15 мм;

б) толщину элементов несъемной опалубки и слоев стеновых панелей принимать не менее 10 мм;

в) толщину элементов ограждений балконов, лоджий и архитектурной отделки фасадов принимать по условиям эксплуатации, но не менее 15 мм;

г) толщину монолитных оболочек и складок покрытий принимать не менее 20 мм.

Толщины стеклофибробетонных элементов, отличающиеся от указанных выше, могут приниматься при соответствующем технико-экономическом обосновании.

1.2.7 Для защиты бетона от потери влаги, изделия укрывают полиэтиленовой пленкой на 15-24 часов, в зависимости от конфигурации изделия.

1.2.8 Разбортовка изделия производится не ранее, чем через 24 часа после напыления. После чего изделие герметично упаковывается в стретч-пленку для дальнейшего набора прочности.

1.2.9 Исходя из требований рабочего документации, в изделие устанавливаются закладные детали (шпилька, анкер, фум-лента). Места вокруг закладной детали укрепляются дополнительным слоем стеклофибробетонной смеси и укатываются валиком.

1.3.1 Действительные отклонения геометрических параметров от проектных не должны превышать предельных, установленных в ТУ.

1.3.3 Требования к внешнему виду изделий.

1.3.3.1 Стеклофибробетонные поверхности изделий должны соответствовать требованиям, установленным в ТУ.

В зависимости от требований к внешнему виду изделия, проводят:

Снятие облоя;

Полировку;

Шлифовку;

Нанесение гидрофобного покрытия;

Пескоструйная обработка поверхности;

Шпаклевка мелких раковин, по надобности;

Окрашивание.

1.4 Требования к стеклофибробетону.

1.4.1 Значение нормируемой отпускной прочности стеклофибробетона, конкретных изделий следует устанавливать на основе расчета с учетом технологии их изготовления, условий их транспортирования, хранения и монтажа, возможности дальнейшего нарастания прочности стеклофибробетонных изделий в конструкциях (в том числе с учетом температуры наружного воздуха).

Значение нормируемой отпускной прочности стеклофибробетона на сжатие следует принимать (в процентах от класса или марки стеклофибробетона по прочности на сжатие) не менее 50 МПа.

1.4.2 Морозостойкость и водонепроницаемость изделий должны соответствовать маркам по морозостойкости и водонепроницаемости, установленным техническим условиям на конкретное здание или сооружение в соответствии с действующими нормами и указанным при заказе на изготовление изделий.

1.5 Комплектность.

1.5.1 В комплект поставки входит изделие согласно заказ-наряда.

Эксплуатационная документация:

1. паспорт:

Дата производства;

Дата отгрузки;

Наименование проекта;

Наименование изделий;

Наименование документа по которому производилось изделие;

Значение отпускной прочности на сжатие/раскалывание;

Опускная прочность на сжатие/раскалывание;

Данные гидрофобизации;

Состав стеклофибробетонной смеси;

Физико-механические свойства.

2) упаковочный лист.

1.6 Маркировка.

1.6.1 Маркировка изделий должна проводиться в соответствии с требованиями настоящих ТУ.

1.6.2 На изделия следует наносить маркировочные надписи и монтажные знаки, предусмотренные в распространяющихся на них технических условиях или рабочей документации, с учетом изложенных ниже общих правил.

1.6.3 Маркировочные надписи должны содержать:

Марку изделия;

Товарный знак или краткое наименование предприятия-изготовителя;

Штамп технического контроля.

Информационные надписи должны содержать:

Дату изготовления изделия.

1.6.4 Монтажные знаки должны указывать:

Место строповки изделия (при наличии);

Место центра тяжести (при необходимости);

Верх изделия;

Место опирания изделия;

1.6.5 Надписи и знаки должны быть нанесены на каждое изделие, поставляемое потребителю, в месте, указанном в рабочей документацией на изделие.

1.6.6 Маркировочные надписи и монтажные знаки на изделии должны быть видимыми при хранении и монтаже этих изделий.

1.6.7 Маркировку изделий следует проводить одним из следующих способов:

Окраской по трафарету;

Окраской с помощью штампов;

Маркировочными машинами.

Допускается наносить маркировочные надписи от руки специальным карандашом по неостывшей после тепловой обработки бетонной поверхности изделия или краской.

1.6.8 Маркировочные надписи и знаки должны быть темного цвета (черного, темно-коричневого, темно-зеленого и др.).

1.6.9 Краски, применяемые для маркировки изделий, должны быть водостойкими, быстровысыхающими, светостойкими, прочными на истирание и размазывание.

1.6.10 Товарный знак или краткое наименование предприятия-изготовителя должны соответствовать зарегистрированному в установленном порядке.

1.6.11 Дату изготовления изделия следует наносить одной строкой в следующей последовательности: год, месяц, день месяца. Допускается после даты изготовления указывать номер смены.

День месяца и месяц следует записывать двумя цифрами, год - двумя последними цифрами обозначения года. Элементы обозначения даты разделяют точками, а обозначения даты и номера смены - тире. Например, дату 9 августа 2016 г. и вторую смену обозначают: 11.08.16-2.

1.7 Упаковка.

1.7.1 Изделия увязываются упаковочной лентой или обматываются упаковочной пленкой - стрейч пленкой.

1.7.2 Изделия, упакованные стрейч пленкой раскладываются на полете или ящике для транспортировки (размер ящика зависит от габаритных размеров изделии) через пенопластовую прокладку толщиной на минимум 5 мм.

2.ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ.

2.1 При производстве работ, связанных с изготовлением стеклофибробетонных конструкций должны соблюдаться требования главы СНиП III -4 - 93 по технике безопасности в строительстве.

При изготовлении изделия необходимо руководствоваться правилами охраны труда - инструкциями, разработанными и утвержденными в установленном порядке.

2.2 При эксплуатации и обслуживании оборудования для производства стеклофибробетонных конструкций необходимо помнить, что сама фибра является источником опасности, приводящим к травматизму.

2.3 Выполнение требований охраны труда должно обеспечиваться соблюдением соответствующих утвержденных инструкций и правил по технике безопасности при осуществлении работ. Все работающие должны пройти обучение безопасности труда по ГОСТ 12.0.004.

2.4 Требования к пожарной безопасности - по ГОСТ 12.1.004.

2.5 Рабочий-сопловщик должен использовать индивидуальные средства защиты: комбинезон из водоотталкивающей ткани с плотно застегивающимися манжетами, резиновые сапоги, перчатки, очки, респираторы. Растворы химических добавок, при попадании их на кожу, необходимо тщательно смывать водой.

2.6 Во время работы по приготовлению стеклофибробетонных смесей, формованию и твердению изделий из них запрещается:

Отлучаться с рабочих мест;

Передавать управление оборудованием посторонним лицам;

Работать на неисправном оборудовании;

Производить какие-либо ремонтные работы при работающем оборудовании;

Подходить к открытым токопроводящим коммуникациям;

Захламлять рабочее место.

2.7 Площадки в пределах рабочей зоны, включая подъезды и склады материалов, следует содержать в чистоте и не загромождать. Все работающие механизмы ограждают, заземляют и обеспечивают надлежащим освещением в ночное время.

2.8 Закрытые помещения, в которых работают с пылящими материалами, такими, как цемент или добавки, оборудуют вытяжной вентиляцией, а работающих обеспечивают респираторами или марлевыми повязками для защиты органов дыхания и очками с плотно прилегающей к лицу оправой.

2.9 Используемые механизмы и оборудование должны быть снабжены паспортами. Перед началом работы производится проверка работоспособности оборудования. Предохранительные клапаны на нагнетательном оборудовании должны быть отрегулированы на сбросовое давление (1,5 М Па); работа без клапанов или при перекрытом отверстии клапана запрещена.

2.10 Присоединение и отсоединение шлангов к пистолет у должно выполняться только после перекрытия вентиля подачи сжатого воздуха. Шланги перед присоединением следует продуть. Звенья шлангов необходимо крепить специальными фланцевоклиновым и соединениями на болтах Внутренние конусные кольца соединений следует периодически осматривать и по мере износа своевременно заменять.

Систему следует промывать водой под давлением для предотвращения закупорки шлангов, промывку пистолета выполняют после окончания работ и по мере необходимости.

2.11 Эксплуатация электрических устройств должно производиться в соответствии с установленными правилами. Особое внимание должно быть обращено на то, чтобы электротехнические приборы и оборудование были надежно заземлены, а пульты управления имели бы резиновые коврики.

2.12 При ремонтных работах на главном рубильнике должна быть вывешена запрещающая надпись: "Не включать, работают люди!". Включать в работу оборудование можно только после окончания всех ремонтные работ. Право включения электроэнергии имеет лицо, производившее ее отключение.

8. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ.

8.1. Изготовитель гарантирует соответствие изделий требованиям настоящих ТУ при соблюдении условий хранения, транспортирования и эксплуатации.

8.2. Срок гарантии на изделия согласовывается и прописывается в договоре между заказчиком и производителем.