Бетон со стеклом в виде связующего

Обновлено: 13.05.2024

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 такое стеклобетон?

Традиционно в качестве основного строительного материала используется бетон. Мы привыкли к этому, и не всегда, задумав новый проект, изучаем современные разработки. Бетон – привычен и доступен. Но бывают ситуации, при которых стоит обратить свое внимание на новинки строительной промышленности. К ним по праву относится стеклобетон (стеклонаполненный композит), отличительная черта которого – повышенная сопротивляемость растяжению. Это делает бетонные сооружения на порядок прочнее. Но, чтобы разобраться, какой вариант стеклобетона следует выбрать, ознакомьтесь с отличительными чертами каждого вида.

Разновидности

В зависимости от того, в каком виде состав модифицируется стеклом, стеклобетон бывает следующих видов:

бетон, армированный стеклом;
состав с добавлением жидкого стекла;

Стеклобетон — очень гибкий, упругий и высокопрочный материал, который, оставаясь бетоном, является, тем не менее, необычно легким

стеклобетон с фиброй;
полупрозрачный массив с оптоволокном;
состав со стеклянным боем;
раствор, где стекло использовано как связующий элемент.

Преимущества

В связи с использованием специальных наполнителей, стеклобетон превосходит традиционный бетон. Главные преимущества:

Уменьшенная масса, так как основные наполнители – цемент, стекловолокно, песок, смешаны в равных пропорциях.
Увеличенная прочность, так как стеклонаполненный композит отличается повышенной устойчивостью к деформациям, а параметры ударной стойкости пятнадцатикратно превышают характеристики бетонного раствора.
Расширенная область использования и широкая номенклатура изготавливаемых из бетона со стеклянным наполнителем изделий.
Значительное количество возможных добавок, разносторонне влияющих на характеристики.

Стеклоармированный состав

Бетон, армированный стекловолокном, по сути, сходен с железобетоном. В нем применяется арматура из стекловолокна, вместо металлической. Исходя из этого отличия, ясно прорисовываются преимущества:

Альтернатива бетону — стеклобетон, обладающий большей прочностью, морозостойкостью и теплопроводностью

небольшой вес. Применение композитобетона существенно снижает нагрузку на фундамент;
при отрицательных температурах не замерзает, что позволяет облегчить зимой строительные работы;
доступная стоимость.

Бетон с жидким стеклом

При ведении строительства в регионах с низкими грунтовыми водами, рекомендуется применять для заливки фундаментов состав с добавлением жидкого стекла. Антисептические свойства силикатного стекла позволяют применять при возведении колодцев, бассейнов и других искусственных водоемов. Высокие показатели термостойкости делают возможным применение при устройстве печей, каминов.

Используется жидкое стекло в двух вариантах:

Наиболее оперативный метод – развести стекло водой, и уже готовый раствор смешать с бетоном. Если вводится неразведенное стекло, это вызывает появление трещин на верхнем слое.
При втором варианте стекло используется как грунтовка. Его наносят на готовый блок. Если же сверху нанести еще один тонкий слой цемента со стеклом, то изделие будет надежно защищено от влаги.

При приготовлении такой бетонной смеси, учитывайте, что она достаточно быстро твердеет. Готовьте раствор небольшими порциями, чтобы успеть его безотходно использовать.

Общее для всех стеклобетонов свойство – это бетон, в который как составная часть добавлено стекло в разных видах

Композит с фиброй

Фибра – это волокно, устойчивое к воздействию щелочи. Добавка в бетон повышает прочностные характеристики и обеспечивает декоративные свойства.

В зависимости от вида и количества добавок свойства стеклофибробетона изменяются, но неизменными остаются:

устойчивость к влаге;
повышенная ударная прочность;
морозоустойчивость;
небольшой вес;
устойчивость к воздействию химических реагентов.

Бетонный состав с оптическими волокнами (литракон)

Основными ингредиентами, наполнителями массива являются оптические волокна, изготовленные из стекла, имеющего увеличенную длину. При формировании состава волокна хаотически армируют блок, а после очистки торцов беспрепятственно пропускают свет. Возможность массива пропускать свет зависит от концентрации волокон, степени цветопередачи материала.

Материал отличается повышенной ценой, но ведутся работы, направленные на снижение. Использование литракона в частных условиях ограничивается декоративными функциями композита, а не применением, как строительного материала.

Бетон, наполненный боем стекла

Стеклобетон данного типа обеспечивает возможность достичь экономии на использовании стеклянных наполнителей. Традиционно применяемые щебень и песок в стеклонаполненном композите заменяются боем стекла. В качестве наполнителя используются стеклянные отходы производства в виде емкостей, шариков, трубочек, ампул.

Прочностные характеристики готового материала не отличаются от бетона, в котором применяется щебень. При этом масса готового изделия значительно уменьшается, а традиционный щебень может быть полностью заменен на стеклянный наполнитель.

Состав со связующим веществом – стеклом

Сфера применения данного материала – промышленность. Произведенный промышленным путем, он устойчив воздействию агрессивных кислот, отрицательно воспринимает агрессивные щелочи. Этапы промышленного изготовления предусматривают:

Сортировку стеклянной массы.
Дробление частиц.
Измельчение стекла.
Разделение на фракции.

Крупным наполнителем являются элементы размером выше 5 миллиметров, а остальные, более мелкие, могут использоваться вместо песка. При наличии тонкой стеклянной фракции самостоятельно можно подготовить такое заполнение.

Стеклобетон широко применим и, благодаря своим свойствам, очень востребован для производства отделочных панелей, решеток, ограждений, стен, перегородок

Вяжущие свойства обеспечиваются введением катализатора, так как порошок стекла при смешивании с водой не обеспечивает вяжущих характеристик. Технология изготовления предусматривает растворение стеклобоя щелочью – кальцинированной содой. При реакции образующиеся кислоты кремния постепенно трансформируются в гель, который скрепляет заполнитель, отвердевает. Результат – получение долговечного конгломерата, обладающего кислотоупорными свойствами и повышенной прочностью.

Отличительными характеристиками такого бетона, превышающего по многим параметрам традиционные материалы, являются:

биостойкость;
повышенная теплопроводность;
устойчивость к воздействию кислот, что актуально при кислой реакции фундаментной грунтов.

Сфера использования

Свойства материала влияют на область применения. Стеклобетон используется для изготовления:

Облицовочных материалов.
Перекрытий, стен.
Декоративных фасадных элементов.
Бордюров, тротуарной плитки.
Элементов паркового дизайна.
Ограждений.
Решеток.

Экологическая чистота расширяет сферу использования, позволяет применять стеклонаполненный композит для решения серьезных задач.

Итоги

Стеклобетон – перспективный строительный материал, который плотно входит в нашу жизнь и составляет серьезную альтернативу бетону, обладающему рядом недостатков. Применение стекловолокна увеличивает коэффициент сопротивления растяжению и, тем самым, улучшает характеристики изделия.

Технология изготовления стеклонаполненных композитов доступна. Освоив ее, можно существенным образом изменить облик своего жилища!

Технологии, призванные повышать качество стройматериалов, постоянно улучшаются, современный рынок предлагает усовершенствованные новинки с уникальными свойствами. Одним из подобных нововведений по праву считается стеклофибробетон. Желание улучить один из наиболее востребованных материалов привело к созданию его новой разновидности, которая состоит из бетона и стекловолокнистой арматуры, что втрое увеличивает упругость исходного материала, сравнительно с обычным бетоном. Ремонт – процесс затратный, но можно существенно сэкономить, изготовив стеклобетон своими руками. Производство не требует особых навыков – достаточно следовать рекомендациям.

Состав и материалы

Состав стеклофибробетона довольно незамысловатый – серый или белый портландцемент М 500-700, просеянный мелкокалиберный кварцевый песок, ровинг (щелочеустойчивое стекловолокно), в отдельных случаях используют глиноземистый цемент. Для повышения характристик – эстетических, формировочных, технологических – в состав добавляют присадки.

Наиболее важный момент в процессе изготовления своего стеклобетона – выбор связующего. База из глиноземистого цемента отличается интенсивной кристаллизацией образований, снижение прочности происходит медленнее, чем в составах из портландцемента. В содействии с водой портландцемент предотвращает разрушение металлических элементов, но губительно влияет на стеклофибру.

Главное составляющее жидкой фазы портландцемента перед застыванием – гидроксид кальция – приводит к коррозии стекла, что разрушает кремнекислородную конструкцию. Исходя из этого, при изготовлении своих стеклофибробетонов на основе портландцемента целесообразно применение щелочестойкой фибры – в ином случае вместо армированного материала вы получите блок, пропитанный жидким стеклом.

Бетон, изготовленный на глиноземистом цемента, отличается большей плотностью, устойчивостью к неблагоприятной среде, водонепроницаемостью, но стоимость данной основы для бетона существенно выше, приобрести его сложнее.

С другой стороны, высокая цена глиноземов абсолютно оправдана. Среди их главных преимуществ по применению выделяют следующие:

быстрое затвердевание;
повышение прочности в процессе высыхания;
незначительное влияние химических веществ на стеклонить;
быстрое изготовление материала, как следствие – сокращение сроков строительства.

Единственным недостатком можно считать возможность изменения характеристик прочности. Применение глиноземов в строительстве требует точного выполнения рекомендаций по процессу – минимальная ошибка приведет к конечной потере большей части свойств готового стеклофибробетона.

Стекловолокно составляет 3 – 5% от общей массы бетона.

Для изготовления материалов для внутренних работ и отделки, применяют штукатурку на гипсовой основе, или гипс в чистом виде. Среда для затвердевания практически не несет угрозы разрушения армирующих элементов. Существует риск коррозии стальных деталей, фибра разрушению не подвергается. Гипс, укрепренный фиброй, более прочный, огнестойкий и характеризуется низкой теплопроводностью.

Стеклофибру выбирают, исходя из химического состава, прочности материала – широкий выбор видов стекла позволяет подобрать нужный вид, ориентируясь на свои критерии отбора. При изготовлении стеклофибробетона преимущественно используют следующие волокна:

силикатные;
кварцевые;
натрийкальциево-силикатные;
алюмоборосиликатные;
цирконийсиликатные (щелочеустойчивое стекловолокно).

Необходимый инструментарий

Применение конкретного оборудования и инструментов в своем производстве зависит от выбранного метода. Это может быть пневмопистолет или обычная бетономешалка. При изготовлении небольших партий стеклофибробетона раствор размешивают, используя свою силу, обязательно в одном направлении – это обеспечит равномерное распределенные фибры по стеклофибробетону.

Готовый раствор наносят непосредственно на поверхность, или предварительно заливают в формы – перед тем, как залить смесь по своим формам, смажьте их минеральным маслом. Для получения гладких плиток используют формы, покрытые изнутри полиэтиленом. Формы со стеклянным дном позволяют изготовить полированные плитки, а фактурные изделия получают с помощью специальных силиконовых форм. Приобретенное моноволокно нарезают специальными ножницами, при разрезании волокна позаботьтесь о своей индивидуальной безопасности – применение респиратора, очков, перчаток для защиты рук обязательно.

Технология производства

Существует несколько способов изготовления стеклофибробетоновых изделий. Пневмонабрызг – одновременное нанесение раствора, измельченного стекловолокна на поверхность с помощью пневмопистолета. Выходя из устройства, волокна равномерно вмешивается в раствор, однородный слой стеклофиброцемента укладывают на поверхность или форму.

смесь готовят отдельно, фибра рубится непосредственно перед выходом из сопла пистолета;
точная дозировка;
результат – однородная масса, быстрый процесс смешивания.

Предварительное смешивание компонентов – с помощью бетоносмесителя или вручную (при небольшом количестве раствора). В бетономешалке готовят обычные бетонный раствор, добавляют готовую измельченную фибру в пропорции 10:1. Далее компоненты перемешивают в течение 5 минут, немедленно формируют – смесь быстро застывает.

скорость производства;
экономия на оборудовании.

возможны отклонения в дозировке;
раствор лучше готовить в небольших количествах.

Виброформование – не является отдельным способом производства стеклофибробетона, скорее метод изготовления негабаритных изделий. Бетон, помещенный в формы, насыщают стекловолокном на стенде (установленная столешница на вибрирующем механизме). Волокно равномерно распределяется в бетонной массе, но метод подходит только при производстве небольших плит.

Бетон – самый популярный строительный материал. Он имеет множество достоинств, но есть и недостатки. Самым важным его минусом считается низкая сопротивляемость растяжению. Убрать эту особенность можно с помощью стекловолокна. Его добавление в раствор делает бетонное сооружение прочнее. Стеклобетон легко изготовляется своими руками, он более легкий, обладает очень высокими свойствами.

Определение

Стеклобетон отличается от обычного высокими эксплуатационными свойствами и достоинствами. Преимущества стеклобетона:

универсальность применения – из стеклобетона изготавливают блоки, панели, листы для облицовки;
более легкий, главные компоненты: цемент мелкой зернистости, песок – равные пропорции, стекловолокно;
высокопрочный – материал отличается устойчивостью при растягивании, сжатии, сгибании, показатели ударной стойкости в пятнадцать раз выше чем у стандартного раствора;
разнообразие добавок положительно влияет на свойства материала.

Стеклобетон фабричного производства более высокого качества, чем сделанный своими руками.

Классификация и характеристики

Стеклобетон классифицируется по составу:

композитобетон;
состав с жидким стеклом;
со стеклофиброй;
с оптическим волокном;
с битым стеклом;
со стеклом, выполняющим роль связующего вещества.

Композитобетон

Стеклоармированный бетон походит по своим особенностям на железобетон. Вместо металлических прутьев, армирование композитобетона происходит стекловолоконными. Главные преимущественные качества композитного армирования:

устойчивость к влаге на протяжении длительного времени;
низкий вес стекловолоконных прутьев;
доступная стоимость;
стекловолоконный материал можно свернуть бухтами длинной 300 м, это обеспечивает легкую транспортировку;
обеспечивает высокую теплоизоляцию.

Прочность композитного прутка в 2,5 раза больше чем стального при разрыве. Благодаря этой особенности пруток из стекловолокна нужен тоньше. Армирование бетона и создание арматурного пояса из стеклофибры происходит легче и быстрее благодаря таким ее особенностям:

легкий вес;
надежная фиксация с помощью хомутов из пластика;
не замерзает зимой, облегчая строительные работы при низких температурах.

Композитобетон меньше подвержен агрессивной окружающей среде. В отличии от стеклокомпозитного армирования, железобетонное, подверженное коррозии, может вызвать разрыв конструкции изнутри, полностью разрушиться.

Толщина композитобетона может быть меньше, не влияя на качественные показатели конструкции. Вес сооружения становится меньше, прочность остается на высоком уровне. Стеклобетонное армирование не требует дополнительной защиты, как обычное металлическое армирование. Фундамент также можно сделать не укрепленный, благодаря легкому армированию.

Бетон с добавлением жидкого стекла

Жидкое стекло добавляют в бетон, оно придает материалу прочность.

Жидкое стекло представляет собой компонент на основе силиката, делает материал прочным, устойчивым к влиянию воды, высоким температурам. Для постройки в болотистых местах жидкое стекло применяют как антисептик. Используют для гидросооружений, фундаментов, при кладке печей, каминов, котлов – для связки.

Методы применения жидкого стекла (силикат натрия):

Стекловолокно разводится необходимой пропорцией воды до нужной консистенции. 0,5 л жидкого стекла вводится в 5 л замешанного бетонного раствора. Вода для разведения силиката натрия не учитывается. Бетонная конструкция приобретает недостаток: становится более хрупкой, растрескивается.
Бетонная поверхность грунтуется силикатом натрия, потом покрывается слоем смеси бетона с жидким стеклом. Это хороший способ защитить сооружение от влаги. Главное условие – грунтовку, штукатурку выполнять в течении суток после заливания раствора для прочного сцепления слоев.

Бетонная смесь с силикатом натрия быстро твердеет – на протяжении пяти минут. Для качественной работы стекло разводят водой, изготавливают небольшими порциями.

Стеклофибробетон

В состав стеклофибробетона входит щелочестойкая стеклофибра. Это универсальный стройматериал. Без него не обходится производство монолитных блоков, листового материала. В состав могут входить добавки: акриловые полимеры, быстротвердеющий цемент, красители. Достоинства стеклофибробетона:

устойчивость влиянию воды;
прочность;
легкость;
высокие декоративные качества.

Состав материала включает: мелкозернистый исходный бетонный раствор (наполнитель песок – не больше 50%), стекловолокно. Отличается высокими прочностными характеристиками в изгибе, растяжении, сжатии, ударе.

Химическая устойчивость, стойкость к морозам также на высоком уровне. Заполнение раствора стекловолокном – процесс трудоемкий, требующий равномерного распределения фибры в растворе. Добавляют ее в сухой замес. Смесь становится жесткой, менее пластичной. В большом слое требуется виброуплотнение. Изготовление листового материала происходит способом напыления.

Стеклооптикобетон

Состав стеклооптикобетона (Литракона) включает: бетон матрицу, стеклянное длинное волокно, особым образом ориентированное (оптическое в том числе). Блоки литракона имеют стеклоарматуру. Материал обладает прозрачностью, имеет стеклоарматуру. В домашних условиях используется в качестве декоративного стройматериала. В промышленном строении его толщина может достигать 10 м. Стоимость сткелооптикобетона высокая, специалисты ищут возможность сделать материал дешевле.

Стеклонаполненный бетон со стеклянным боем

Вариант экономного создания стеклобетона. Вместо стекловолокна добавляют битое стекло, замкнутые стеклянные изделия. Битым стеклом можно заменить щебень от 20 до 100 %. Благодаря этому стеклобетон становится легче по весу, прочность остается на высоком уровне. Промышленное изготовление стеклонаполненного бетонного состава со стеклянным боем позволяет использовать его на месте. Он упорный к воздействию кислот, имеет низкую щелочеустойчивость.

Стеклобетон со стеклом в виде связующего вещества

Стекло измельчают, пересеивают, используя грохот. Вместо песка применяют мелкие частички стекла до 0,5 см. Больше 0,5 см используют как крупный наполнитель. Стеклянный порошок становится вяжущим веществом после реакции с кальцинированной содой. В соде стекло растворяется, превращаясь в силикатный гель. После отвердения бетонный раствор с гелем превращается в стойкий к воздействию кислот стеклобетон.

Технология приготовления стеклобетона

Бой стекла тяжело поддается утилизации, воздействию окружающей среды, микроорганизмов. Такие особенности стекла позволяют использовать стеклянные отходы для строительства. Технология замеса бетона с боем стекла легкая. Дополнительные материалы, оборудование не требуется для приготовления стеклобетона.

Первый этап – подготовительный. Подразумевает подготовку, сортирование, измельчение, распределение по фракциям до 0,5 см – вместо песка, больше 0,5 см – как наполнитель. Цемент применяют высокого качества, мелкого зерна. Можно применять бой стекла или фибру.

Области применения

Стеклобетонные материалы применяют для:

облицовки поверхности стен; ;
декоративных элементов фасада, ландшафта;
реконструкция архитектурных сооружений культурного значения: замки, храмы, дворцы, усадьбы;
тротуарная плитка, бордюры;
элементы паркового дизайна.

Заключение

Экологическая безопасность стеклобетона позволяет использовать его для возведения внутренних, наружных, несущих конструкций, хозяйственных помещений, элементов архитектуры, декора.

Стеклобетону можно придать любую форму, фактуру, цвет. Такие его особенности делают его более популярным, расширяют области применения. Вполне возможно приготовить стеклобетон в домашних условиях своими руками.

Альтернатива бетону — стеклобетон, обладающий большей прочностью, морозостойкостью и теплопроводностью. На рынке присутствует шесть видов стеклобетона, и о них пойдёт речь в этой статье.

Каждый дом – это уникальное сооружение со свойственными только ему характеристиками. Даже если используется типовой проект, при строительстве приходится учитывать такие факторы, как особенности грунта, глубина его промерзания, влажность почв и воздуха, преобладающий ветер и сила ветра. Учитывать – это значит вносить соответствующие коррективы в проект.

Например, повышенная сейсмоопасность региона потребует увеличения общего метража и диаметра арматуры, уменьшение шага её вязки; при повышенной влажности грунта необходимо увеличение слоя бетона вокруг арматуры – чтобы замедлить её коррозию, и т. д. Иногда такие вопросы можно решить заменой расчетного материала на иной, с более удобными и выгодными в данной ситуации характеристиками, или удешевить строительство за счет равнопрочностной замены материалов на более дешевые.

В описанных выше случаях, например, альтернативой удорожанию фундамента за счет увеличения количества материала может стать применение стеклобетона.

Однако стеклобетон – это очень большая группа строительных материалов, обладающих различными свойствами, поэтому стоит разобраться с классификацией и свойствами разных видов стеклобетона, их сильными и слабыми сторонами, прежде чем остановиться на каком-то конкретном виде.

Общее для всех стеклобетонов свойство – это бетон, в который как составная часть добавлено стекло в разных видах. Функция этой добавки и определяет свойства полученного материала.

Классификация стеклобетона:

Стеклоармированный бетон (композитобетон);
Бетон с добавлением жидкого стекла;
Стеклонаполненный бетон с фиброй (стеклофибробетон);
Стеклооптикобетон (полупрозрачный с оптическим волокном);
Стеклонаполненный бетон со стеклянным боем;
Стеклобетон со стеклом в виде связующего вещества.

Свойства стеклобетонов

Стеклоармированный бетон (композитобетон)

По сути, это аналог железобетона, технологическое различие состоит лишь в замене металлического арматурного прутка на стекловолоконный (композитный). Однако этот тип бетона именно из-за замены арматуры отличается рядом свойств.

Нужно учесть, что именно вызывает необходимость армирования бетона: это его малая прочность на растяжение, изгиб, сжатие. Этот его недостаток и устраняет армирование.

Сейчас на смену дорогому (во всех смыслах) металлическому арматурному прутку приходят менее дорогие композитные материалы на основе пластика, стекла или базальтового волокна. Наиболее востребована стеклопластиковая арматура, она хоть и уступает немного в прочности базальтовой, но зато значительно дешевле.

Малый вес арматуры: стеклопластиковая арматура в 5 раз легче стальной одинакового с ней диаметра, а при равнопрочностном диаметре – почти в 10 раз.
Стеклопластиковая и базальтовая арматура выпускаются в виде жгута, свернутого в бухты по 100 м (вес бухты от 7 до 10 кг), диаметр бухты около метра, что позволяет перевозить её в багажнике легковушки, то есть очень удобна в перевозке и безотходной нарезке, в отличие от металлического прутка – более тяжелого и требующего длинномерного грузового транспорта.
Стеклопластиковая и базальтовая арматура в 2,5-3 раза прочнее на растяжение, чем стальная того же диаметра, что позволяет заменять стальную арматуру на стекловолоконную с меньшим диаметром без потери прочности (это и называется равнопрочностной заменой).
Стеклопластиковая и базальтовая арматура имеют в 100 раз меньшую, чем металл, теплопроводность и поэтому не являются мостиком холода (теплопроводность стеклоарматуры – 0,48 Вт/м2, теплопроводность металлоарматуры – 56 Вт/м2).

Стеклокомпозитная арматура не подвержена коррозии и устойчива к агрессивным средам (хотя желательно избегать сильнощелочных сред). Это значит, что она не изменяет своего диаметра, даже если находится во влажной среде. А металлическая арматура, как известно, при плохой гидроизоляции бетона может корродировать до своего полного разрушения. При этом подвергшаяся коррозии металлическая арматура за счет оксидов увеличивается в объеме (почти в 10 раз) и сама способна разорвать бетонный блок.

Вследствие этого можно безопасно уменьшать толщину защитного слоя бетона блоков, армированных стеклопластиком. Ведь большая толщина защитного слоя была обусловлена необходимостью защитить стальную арматуру от влаги, пропитывающей верхний слой бетона, и тем самым предотвратить возможную коррозию. Снижение толщины защитного слоя вместе с малым весом самой арматуры дает значительное уменьшение веса конструкции без снижения ее прочности.

А это, во-первых, снижение цены конструкции из стеклобетона; во-вторых, снижение веса всего здания; в третьих, уменьшение нагрузки на фундамент – и дополнительная экономия на размере фундамента.

Стеклоармированный бетон получается более прочным, теплым и дешевым.

Бетон с добавлением жидкого стекла

Жидкое силикатное натриевое (реже калийное) стекло добавляют в бетон с целью повышения устойчивости к воздействию влаги и высоких температур и обладает антисептическими свойствами, поэтому его рекомендуют использовать при заливке фундаментов на болотистых грунтах и в гидросооружениях (колодцы, водопады, бассейны), а для повышения термостойкости – при устройстве каминов, котлов и банных печей. Фактически здесь стекло выступает в роли связующего.

Существуют 2 способа использования жидкого стекла для улучшения свойств бетона:

Стеклом, разбавленным водой до нужной пропорции, затворяется сухая смесь. На 10 литров готового водостойкого бетона вводят 1 литр жидкого стекла. Вода, использованная для разведения жидкого стекла, не учитывается и не влияет на объем воды, необходимый для замеса бетона, так как полностью расходуется на химические реакции стекла и бетона для образования соединений, препятствующих промоканию верхнего слоя бетона.

Добавление неразведенного стекла (или даже его раствора в нужном разведении) в уже готовую смесь ухудшает свойства бетона, ведет к растрескиванию и повышению хрупкости.

Нанесение жидкого стекла в виде грунтовки (гидроизоляции) на поверхность готового бетонного блока. Однако лучше после такой грунтовки нанести еще один слой цементной смеси с содержанием жидкого стекла. Этим способом можно защищать от влаги и обычные бетонные изделия (главное, наносить грунтовочный и штукатурящий слой не позднее чем через сутки после заливки либо обкалывать и смачивать предварительно поверхность, иначе сцепление слоёв будет слабым).

Добавление жидкого стекла увеличивает скорость отвержения готовой бетонной смеси (она затвердевает за 4-5 минут), и тем быстрее, чем концентрированнее был раствор стекла. Поэтому готовят такой бетон маленькими порциями, а стекло обязательно разбавляют водой.

Стеклонаполненный бетон с фиброй (стеклофибробетон)

Бетон, армированный щелочестойким стекловолокном (фиброй), называется стеклофибробетоном. Это строительный универсальный материал, позволяющий изготавливать и монолитные блоки, и листовой материал (стеклоцементный лист, фактически технологический аналог шифера), продающийся сейчас под торговой маркой «Японские стеновые панели».

Свойства и качества материала могут изменяться под действием добавок или изменения количества добавок: акриловых полимеров, быстросхватывающегося цемента, красителей и др. Стеклофибробетон — гидростойкий, легкий и очень прочный материал, обладающий ценными декоративными свойствами.

Материал состоит из мелкозернистого бетона-матрицы, наполненного песком (не более 50 %) и отрезками стеклянного волокна (фиброй). По прочности на сжатие такой бетон прочнее обычного вдвое, по прочности на изгиб и растяжение в среднем в 4-5 раз (до 20 раз), ударная прочность выше в 15 раз.

Повышена также химическая стойкость и морозостойкость. Однако наполнение бетона фиброй достаточно сложный процесс, так как фибра должна распределиться равномерно. Вводят её в сухую смесь. Наполнение фиброй повышает жесткость смеси, она менее пластична, хуже уплотняется, требует обязательного виброуплотнения в большом слое. Листовые материалы изготавливаются методом набрызга и напыления.

Стеклооптикобетон (Литракон)

Изготавливается на основе бетона-матрицы и особым образом ориентированных длинных стеклянных (в том числе оптических) волокон.

Оптические волокна пронизывают блок насквозь, армирующие расположены между ними хаотично. В итоге шлифовки торцы оптических волокон освобождаются от цементного молочка и могут проводить свет практически без потерь.

От количества и расположения оптических волокон зависят уровень прозрачности и цветопередачи материала. При этом толщина блока может быть при необходимости увеличена до десятка метров – столько, сколько позволяет оптическое волокно, а оно может быть, естественно, любой длины.

Материал пока очень дорогой, порядка $1000 за квадратный метр, однако ведутся разработки по его удешевлению. Имеет стеклоарматуру. Материал может быть имитирован в домашних условиях, если имеется оптическое волокно и терпение, но не как строительный, а скорее как декоративный.

Стеклонаполненный бетон со стеклянным боем

Этот вид бетона позволяет экономить на наполняющих материалах, заменяя песок и щебень на стеклянный бой и замкнутые стеклянные ёмкости (трубки, ампулы, шарики). Причем щебень может быть заменен на стекло на 20–100 %, без потери прочности и со значительным снижением веса готового блока.

Стеклобетон со стеклом в виде связующего вещества

Как правило, этот вид бетона для промышленного производства: он и изготавливается на предприятиях и используется на них, ибо обладает высокой кислотоупорностью и относительно низкой щелочеустойчивостью.

Стекло сортируют, дробят и размалывают, а потом просеивают через грохоты, разделяя на фракции. Частицы более 5 мм используются в качестве крупного заполнителя, менее 5 мм вместо песка, а тонкомолотый порошок как связующее.

Однако, если имеется возможность тонкого помола стекла, этот бетон вполне можно сделать самостоятельно.

Стеклянный порошок при затворении водой сам по себе не проявляет вяжущих свойств, необходим катализатор. В щелочной среде (кальцинированная сода) стеклобой растворяется, образуя кремниевые кислоты, которые вскоре начинают превращаться в гель. Этот гель скрепляет фракции заполнителя и после отверждения (при нормальной или повышенной температуре, это зависит от свойств стекла и наполнителя) получается долговечный и прочный силикатный конгломерат – кислотоупорный стеклобетон.

Возможно изготовление в бетономешалке бетона только на силикатном связующем. Сначала перемешивают 4-5 мин сухие компоненты (песок, щебень, молотый наполнитель и отвердитель (кремнефтористый натрий), затем во вращающуюся бетономешалку заливают жидкое стекло с модифицирующей добавкой. Смесь перемешивается 3-5 мин, до однородности. Жизнеспособность смеси на этом вяжущем будет всего 40-45 мин.

Такой бетон не уступает по своим строительным свойствам материалам из традиционных вяжущих, при этом превосходит их по биостойкости, теплопроводности, кислотостойкости. Это важно, если почвы, на которых устраивается фундамент, имеют кислую реакцию.

Стеклобетон широко применим и, благодаря своим свойствам, очень востребован для производства отделочных панелей, решеток, ограждений, стен, перегородок, перекрытий, декора, сложных архитектурных или прозрачных крыш, труб, шумозащитных барьеров, карнизов, черепицы, облицовки и множества других изделий. Освоив технологию изготовления стеклобетона своими руками, можно значительно сэкономить на строительстве и создать неповторимый дизайн своего дома.

Читайте также: