Стеклофібробетон - характеристики, переваги і недоліки

Будівельні технології активно розвиваються, пропонуючи матеріали, що володіють поліпшеними якостями. Досить простим, але вже досить затребуваним в приватному будівництві є одна з таких новинок - на основі фібри зі скла. Отримують матеріал шляхом з'єднання звичайного бетону і порізаної скляній мононити. У статті про це буде розказано більш докладно, а також ви дізнаєтеся, як створити Стеклофібробетон своїми руками.

Загальні відомості

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 (читайте также статью «Железобетонные фермы – размеры, расчет и производство»).

Вчені прийшли до висновку, що скляні волокна малого перетину, але досить великої довжини, якщо їх хаотично розташувати в масі блоку і гомогенно перемішати, допомагають підвищити характеристики міцності в десятки разів. Звичайний залізобетон також можна підсилити за рахунок застосування залізної арматури, яка приймає розтягують напруги на себе.

Але, у такого рішення є «побічні» ефекти:

• власну вагу арматури великий, тому бетон утяжеляется;
• розміри армованих блоків підвищуються, оскільки необхідно забезпечити захист арматури від вологи і корозії.

Говорячи про скловолокна, дисперсно-армований блок, можна відзначити наступні властивості:

• більшого значення сумарного перетину в порівнянні з прутками сталевої арматури;
• вага його менше, ніж у сталі;
• підвищені значення межі міцності до стиснення / розтягування, ніж у сталі;
• стійкість до корозії, що дозволяє робити блок саме таких розмірів, яких вимагають результати реального розрахунку навантаження, не збільшуючи його для захисту арматури.

Ці якості сприяють отриманню більш легкого і компактного стеклофібробетона блоку, який буде мати аналогічні залізобетонному міцності і меншу в порівнянні з ним вартість.

Деякі властивості матеріалу:

1. Поверхня блоків полірується, що в поєднанні з такими показниками, як товщина шару бетону, характер розташування волокон і властивості самої фібри, може наділити її оригінальними ефектами і навіть полупрозрачностью матеріалу.
2. Матеріал прекрасно переносить фарбування, яке виконується як в масі, так і по поверхні готових блоків. Для цього безпосередньо в бетонну суміш вводять барвник або вносять кольорову фібру.

Переваги і недоліки

До негативних моментів відносять:

• низькі показники стійкості до дії лугу, через що для фундаментів застосовується щелочеустойчівая стеклофібро;
• в зв'язку з тим, що затвердіння відбувається швидше, ніж у звичайного бетону, проводити укладку потрібно більш швидкими темпами.

Перевагами перед звичайним бетоном наступні:

• малу вагу;
• високі показники міцності на розрив, вигин і стиск;
• більш високу (в 5 разів) значення міцності на розтягнення;
• межа ударної міцності вище в 15 разів;
• показник морозостійкості досягає 300 циклів.

застосування

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 (см.также статью «Бетонная брусчатка или как недорого обустроить место на участке»).

За рахунок пластичності матеріалу, основою якого є дрібнозернистий бетон-матриця, в деяких випадках зовсім що не містить пісок, можна створити:

• текстури будь-яких заданих властивостей і параметрів;
• досягти імітації різних матеріалів;
• отримати досить складні форми.

Порада: використання стеклофібробетона для декорування фасадів є відмінною заміною ліпнині з гіпсу, бетону чи штукатурки.

Плити різної товщини:

• служать в якості навісних і вентильованих фасадів;
• здатні замінити черепицю, наприклад, покрівля з стеклофібробетона буде легше;
• використовуються замість станового і облицювальний матеріал.

Він також більш перспективний в порівнянні зі звичайним залізобетоном, коли мова йде про спорудження перекриттів. Стеклофібробетон має невелику вагу, а це веде до зниження навантаження на фундамент і несучі стіни, підвищенню за рахунок цього поверховості будівлі, що зводиться.

склад

Його основою є портландцемент М500-700 білий або сірий, в який додається кварцовий дрібний пісок і лугостійкі волокно (ровинг), також можливе застосування глиноземистих цементів.

Поліпшення естетичних, формувальних, технологічних і експлуатаційних властивостей матеріалу досягається введенням присадок. Для затворкі стеклофібробетона застосовують воду або рідке скло.

Сполучна робить істотний вплив на результат. Якщо за основу - глиноземистий цемент, арміруемий скловолокном, відзначається більш інтенсивне протікання кристалізації новоутворень. При цьому відбувається менше зниження міцності в рівних умовах в порівнянні з композитами, де основою виступає портландцемент.

Використання портландцементу

Його гідратація супроводжується утворенням лужної середовища. Для сталевої арматури це добре, оскільки забезпечує її захист від корозії, але на скловолокно таке середовище впливає згубно.

В якості основного компонента рідкої фази портландцементу, що знаходиться в стані затвердіння, виступає гідроксид кальцію. Це з'єднання провокує корозійні процеси в склі, викликаючи деструкцію кремнекислородного каркаса.

Щоб уникнути роз'їдання стеклоарматури, в такі стеклофібробетона додають виключно лугостійку фібру. Це допомагає уникнути виготовлення блоку, всього лише просоченого «рідким склом», але абсолютно неармированного.

застосування глиноземистых цементов

Якщо основою бетону виступає даний матеріал, в результаті виходить стійкий до агресивних середовищ, водонепроникний і володіє більшою щільністю продукт. Ось тільки ціна такого цементу висока і купити його складно.

Перевагами розчину є:

• швидке твердіння, що супроводжується інтенсивним зростанням міцності, забезпечує короткі терміни дозрівання (проектна міцність досягається за 3 доби);
• інертність до скловолокну, що дозволяє зберегти цілісність стекломононіті за рахунок меншого хімічного впливу;
• підвищення швидкості будівництва в кілька разів.

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

Порада: з огляду на те що при роботі з глинозему (на відміну від портландцементу) допущені помилки стають більш помітними, технологічний процес повинен дотримуватися неухильно.

високоміцний гіпс

Якщо планується виготовлення напилюються і дисперсно-армованих виробів, а тим більше, коли вони призначені для внутрішніх або оздоблювальних робіт, користуються високоміцним будівельним гіпсом або штукатурками на його основі. Середа твердіння каменю відрізняється практично повною нейтральністю.

І якщо стосовно сталевої арматури матеріал обов'язково викликає корозію, адже він досить гігроскопічний, на скловолокно середу гідратації не впливає. Відмінними рисами таких виробів є швидке набуття міцності, вогнестійкість і низькі показники теплопровідності.

Підбір стеклофібро для конкретного виду вироби виконується виходячи з хімічного складу і міцності.

При виборі ровінгу, враховується:

• хімічна стійкість;
• адгезія;
• деформативность;
• коефіцієнт лінійного розширення мононити;
• міцність.

В основному застосовуються:

• кварцові;
• силікатні;
• натрий-кальций-силікатні;
• алюмоборосилікатного;
• цирконийсиликатные волокна.

З усіх перерахованих тільки останній вид скловолокна стійкий до впливу лугів.

виробництво

Стеклофібробетон проводиться кількома способами:

1. Пневмонабризком, який робиться за допомогою спеціального пневматичного пістолета. Нарубані скловолокно на форму або робочу поверхню наноситься одночасно з цементно-піщаним розчином. Перемішування компонентів суміші відбувається на виході з сопла пістолета, при цьому фібра в розчин вноситься рівномірно. Результатом стає укладання однорідного гомогенного шару стеклофіброцемента.

переваги:

• є можливість окремої заготовки розчину;
• подрібнення фібри відбувається в пістолеті перед самим замешиванием;
• матеріал дозується чітко, перемішується швидко, є однорідним.

Недолік один: дорожнеча обладнання.

1. Перемішування вручну або в бетономішалці підходить тільки для роботи з маленькими партіями. Виготовлятися може своїми руками, тому широко застосовується в приватному житловому будівництві.

Спочатку в змішувачі готують розчин з цементу і піску. Отримавши бетон необхідної марки, вносять попередньо нарубані волокно ровінгу (10%), продовжують перемішувати ще мінімум 5 хвилин.

Готову суміш потрібно негайно формувати, оскільки її застигання відбувається швидше тієї, в якій немає скла. Додатково потрібно її ущільнювати шляхом проколів або вібрації. Матеріал в цьому випадку слід готувати малими порціями.

1. Віброформованія, але якщо бути точним, це не окремий варіант виробництва суміші, а спосіб додаткової гомогенізації. Застосовується, коли потрібно виготовити вироби і плити невеликого розміру.

Полягає в віброущільненням бетону, поміщеного в форми, на стенді. Потрібен для більш рівномірного розподілу волокна в масі.

Можна самостійно виготовити стенд для віброформованія. Потрібно лише приєднати рухому стільницю до механізму, який створить вібрацію необхідної сили.

висновок

В статье было подробно рассказано о том, что такое стеклофибробетон, а также из каких компонентов его изготавливают. Были описаны способы его производства для промышленного и частного использования. Данный материал по некоторым характеристикам может сравниться с железобетонам, а по другим его превзойти (см.также статью «Бетонный щебень: назначение, характеристики, применение»).

Відео в цій статті допоможе знайти вам додаткову інформацію з цієї тематики.