Удельный вес стеклофибробетона. Как сделать ограду из стеклофибробетона. Технологии изготовления стеклофибробетона

Трудно представить себе что-то, настолько же хорошо подходящее для широкого применения, как стеклофибробетон. Этот легкий и прочный материал позволяет превратить в реальность любой художественный замысел архитектора, и ни одной погоде не под силу разрушить подобное великолепие. Так чем же хорош стеклофибробетон, изделия из которого так высоко ценятся большинством профессиональных строителей.

Стеклофибробетон (СФБ) представляет собой абсолютно экологичный и безвредный для человека строительный материал. По сути, это многокомпонентное композиционное вещество на основе простого бетона, с добавлением в него армирующих материалов, в первую очередь, полимерного щелочестойкого стекловолокна и добавочных компонентов: песка, воды и портландцемента (синтетического вещества на основе силикатов кальция, которое обладает отменными вяжущими свойствами).

Технологический процесс изготовления стеклофибробетона нельзя назвать излишне сложным. Фактически, действие представляет собой соединение всех компонентов в необходимом соотношении и дальнейшее замешивание в бетономешалке. Процесс изготовления состоит из нескольких этапов:

• приготавливается смесь из цементно-песчаного раствора в следующих пропорциях: на 48 кг цемента (марки ПЦ 500) и 6 кг химической добавки, состоящей в процентном соотношении из 88% оксида кремния (SiO2), 10% пластификатора марки С-3 и 2% воды) насыпается 22 кг очищенного песка,
• затем в смесь добавляется вода, из расчета 17 кубометров на готовую смесь (такое большое количество воды требуется для того, чтобы раствор имел необходимую степень жидкой среды для осуществления процесса нанесения на поверхность формы через пневмопистолет),
• далее полученный материал подвергают циклическому перемешиванию в течении пяти минут в бетономешалке (либо же в специальном миксере с частотой 500 об/мин),
• после указанных действий в готовую смесь добавляют армирующие волокна полимерного материала и проводят последующее замешивание для равномерного распределения волокон по всей смеси. Следует отметить, что смешивание производится при низких оборотах, не более 70 об/мин,
• затем уже на дно формы с помощью пневмопистолета готовый раствор наносится послойно, вначале предварительный, с толщиной в 2 мм, после него наносят основной 6 мм, и далее с помощью простого валика производят уплотнение.

Как видно из указанной выше методики, вполне по силам приготовить подобную смесь самому, при наличии необходимых компонентов и инструментов для работы. Несмотря на то, что приготовление стеклофибробетона не требует особых условий и достаточно низкозатратное, этот универсальный материал вдобавок обладает рядом характеристик, обеспечивающих ему лидирующие позиции среди конкурентов:

• сухая плотность в среднем составляет две тонны на метр кубический,
• ударная вязкость полученного материала составляет от 1 до 2,5 килограмма на миллиметр квадратный,
• огнестойкость СФБ выше, чем у бетона,
• теплопроводность составляет всего 0,6 Вт на квадратный сантиметр,
• предел прочности в момент растяжения на изгибе в среднем стоит на показателе в 260 кг на кв. см.

Если же говорить проще, то стеклофибробетон превосходит обычный бетон по ударной прочности в 10 раз, коррозионная стойкость выше в два раза. В среднем показатели прочности на изгиб, растяжение и сжатие превосходят аналогичные у бетона в два раза, вязкость при достижении прочности выше до 30 раз. Морозостойкость СФБ по сравнению с железобетоном выше в 7 раз. По сути, все это достигается за счет введения в материал армирующих волокон из фибры с длиной волокон от 20 до 40 миллиметров. Остальной технологический процесс изготовления смеси не имеет существенных различий по сравнению с приготовлением обычного бетона.

Преимущества стеклофибробетона

Стеклофибробетон обладает рядом преимуществ, которые делают его применение экономически целесообразным:

• СФБ достаточно легко принимает любую архитектурную форму, возможно создание от самых простых до многоуровневых композиционных элементов оформления. Воссоздать действительно красивый элемент декора получится при помощи нужной формы,
• соотношение веса и прочности у материала вполне уверенно называют оптимальным, что положительно сказывается на транспортировке и хранении материала,
• технологически СФБ представляет собой совершенный строительный материал: при простой добавке стекловолокон в структуру смеси, ее качества в плане прочности, стойкости к воздействию внешних источников и снижения количества усадочных микротрещин позволили стеклофибробетону достаточно быстро приобрести популярность в строительной сфере,
• материал отличается химической стойкостью к воздействию кислот и щелочей,
• хорошие показатели обеспечения тепло- и звукоизоляционных свойств по сравнению с обычным бетоном,
• немаловажное преимущество при использовании в архитектурной отделке: эстетическая привлекательность.

СФБ позволяет воссоздать практически любую поверхность, поэтому данное свойство будет еще одним плюсом в сторону его эстетического вида. Решение использовать указанный материал для облицовки различных сооружений будет правильным. К примеру, заборы из стеклофибробетона отличаются не только своей прочностью, но и легкостью возведения. Но что потребуется в первую очередь для монтажа такой ограды?

Необходимый инвентарь для монтажа забора из стеклофибробетона

Разумеется, любую ограду на одном только энтузиазме не построишь. необходимо иметь в наличии следующие компоненты:

• металлическая арматура диаметром 10 мм, которая будет введена в фундамент и послужит усадочной основой для блоков из СФБ,
• цементный раствор (вполне подойдет соотношение двух частей цемента к шести песка при замешивании смеси),
• строительный уровень (лучше два, один малой длины в 50 см, второй строительный, длиной в 2 метра),
• перфоратор для проделывания отверстий для арматуры в бетонных блоках,
• насадка перфоратора для замешивания раствора,
• веревка для выставления горизонтального уровня при укладке блоков,
• краска для финишного декорирования смонтированных панелей.

Конечный вид ограды будет отличаться монументальностью и эстетической привлекательностью. По сути, вполне просто будет добиться даже кричащей дороговизны и помпезности, что придется по вкусу любителям подобного стиля. Тем не менее, важно помнить, что готовые изделия из стеклофибробетона отличаются высокой конечной стоимостью, что является значительным недостатком. Главная сложность состоит в приобретении стекловолокна. Для приготовления раствора следует использовать насыпной материал с разделенными волокнами размерами от 20 до 40 мм.

Фундамент для забора из стеклофибробетона

Прежде чем рассмотреть вопрос о том, как сделать забор из СФБ, следует подготовить качественный фундамент. Несмотря на то, что готовые блоки имеют сравнительно небольшой вес по отношению к бетону, технология создания фундамента под основу ограждения не имеет существенных различий. В первую очередь это связано с тем, что фундамент должен удерживать забор в ровном положении долгий срок, несмотря на воздействие климата и качество грунта.

При создании фундамента, который простоит десятилетия, следует учитывать такие моменты:

• все компоненты для работы должны быть заготовлены заранее: инструмент и составляющие для приготовления смеси,
• необходимо соблюдать пропорции при смешивании компонентов раствора,
• следует смочить землю в траншее водой, поскольку почва имеет свойство вытягивать влагу, подобное действие необходимо для того, чтобы сохранить соотношение воды в растворе под фундамент.

Первый этап – это разметка:

1. Для начала стоит аккуратно разметить границы будущего забора. По углам (если ограждение будет иметь прямоугольную форму) необходимо вбить колья, на которые крепится веревка для визуального обозначения и выравнивания границ.
2. После этого надлежит провести расчеты согласно проекта о том, сколько оградительных столбов будет вкопано между пролетами стенных блоков.
3. Далее по линиям ограждения выкапывается траншея, глубиной соответствующая тому типу грунта, на котором производятся работы:

• материковые грунты наилучшим образом подходят под фундамент, поскольку состоят из пород гравия или песка с крупнозернистой структурой. Для такого грунта вполне подойдет глубина выкапывания в 40 см;
• осадочные грунты в тех местах, где ранее располагались водные массивы (реки, озера) плохо подходят под прокладку фундамента. В случае, если в грунте преобладают илистые или глиняные массы, возводить фундамент нецелесообразно, поскольку ил размывается, а глина впитывает влагу и разбухает, вследствие чего фундамент неизбежно будет разрушен,
• полностью песчаная основа тоже представляет собой проблему. В таком случае нередко требуется углубление фундамента на метр в грунт, а само дно траншеи укреплять подушками из гравия крупных фракций (от 20 мм),
• насыпные грунты достаточно удобны для возведения на них фундамента, поскольку не требуют предварительной подготовки.

В таком случае достаточно выкопать траншею глубиной в 40-50 сантиметров и укрепить ее опалубкой.
Для возведения ограды из стеклофибробетона, наиболее предпочтительным вариантов будет сооружение ленточного фундамента глубиной в 50 см и шириной больше, нежели у забора. Сооружается такой фундамент с помощью гравия, когда дно выкопанной траншеи покрывают гравийной подушкой, а по краям траншеи устанавливается опалубка из досок. Вслед за этим, с помощью сваренной между собой арматуры диаметром 10 мм, производится укладка основы, которая заливается бетонным раствором. Когда фундамент готов, стоит приступать к непосредственному возведению забора на участке.

Технология монтажа забора из стеклофибробетона

Сделать ограду своими руками из пустотелых блоков стеклофибробетона не так уж и сложно, если соблюдать все аспекты работы и аккуратно производить монтаж блоков.

• первым этапом идет установка пустотелых плит (тумб) основания, на которые впоследствии будет произведена заливка раствором,
• в блоках основания заранее следует просверлить с помощью перфоратора или мощной дрели входные отверстия для арматуры,
• следом проводится сборка остальных элементов: вначале вертикальных столбов основания, затем горизонтальных элементов забора (каждый из которых заполняется цементным раствором любой марки и армируется).

Важно проводить постоянный контроль всех монтируемых элементов стеклофибробетонных блоков на одном уровне, без допусков по отклонениям. После того, как конструкция будет завершена — работа завершается этапом проведения финишной отделки. Смонтированные блоки окрашиваются под необходимый цвет краской для бетонных поверхностей, и забор готов.

Как уже упоминалось ранее, благодаря отличной способности СФБ имитировать другие природные материалы, из блоков одного и того же состава возможно создание цельных композиций, которые будут представлять из себя причудливые рельефные поверхности с видом древесины или мрамора. С помощью стеклофибробетона не будет возникать вопрос о том, как сделать ограду эстетически привлекательной. Создать готовую смесь достаточно просто, и если обладать художественным вкусом и навыками создания отливочных форм для наружных панелей, то за короткий срок будет возведен забор, представляющий собой настоящий верх архитектурного оформления.

Стеклофибробетон – это надежный и легкий строительный материал, который можно использовать в различных направлениях архитектуры. Например, для декорирования фасадов. Он обладает хорошей репутацией в строительстве, благодаря своим уникальным особенностям и характеристикам. Уже более 20 лет его активно применяют в России.

По прочности он превышает обычный бетон, благодаря чему, у него более широкая сфера применения. Сегодня мы рассмотрим состав, свойства, особенности, преимущества и недостатки стеклофибробетона. Определим, действительно ли имеет смысл использовать его как альтернативу обычному бетону или все же актуальность под сомнением.

Из чего состоит стеклофибробетон и какие его свойства

Не углубляясь в незначительные детали, можно выделить три основных компонента стеклофибробетона.

1. Высокопрочный белый цемент. От его качества зависит прочность и долговечность материала.
2. Щелочестойкое стекловолокно. Оно напыляется при помощи специального пистолета под давлением, соединяясь с цементной смесью.
3. Разного рода отвердители и пластификаторы, которые делают его гибче и позволяют быстрее отвердевать.

Для соединения раствора и приготовления массы также нужна вода. Иногда может применяться базальтовое волокно. Но это возможно только в определенных соотношениях толщины и функциональной нагрузки на готовый блок. Использование щелочестойкого стекловолокна в изделии из стеклофибробетона, повышает устойчивость к повреждениям.

Цена стеклофибробетона не так высока в сравнении с другими материалами. Поэтому он имеет сильную конкурентоспособность на рынке строительных материалов.

При производстве стеклофибробетона, обязательно происходит усадка. Особенно высок её процент на этапе твердения. В некоторой мере процент усадки можно регулировать, подбирая соотношение цемента и воды. Из-за усадки также происходит трещинообразование. Их сокращают, повышая содержание фибры или применяя дисперсное армирование.

Кроме описанных компонентов, современный метод производства стеклофибробетона может подразумевать различные минеральные добавки с целью обеспечения реологии бетонной смеси.

Существуют изделия с фибровым армированием – для их армирования используется стекловолокно. Его равномерно разделяют по цементному слою. А также изделия с комбинированным армированием – при их армировании, также могут использоваться дополнительные компоненты. Например, стержневая, проволочная, стальная арматура.

Характеристики стеклофибробетона

Стеклофибробетон отличается своими высокими характеристиками прочности и легкости. Рассмотрим подробнее.

• Повышенная плотность материала, которая достигает 2550 кг/м3.
• Прочность при сжатии выше обычной – до 840 кг/см2.
• Модуль упругости — (1.0-2.5) 104 МПа.
• Огнестойкость. Материал устойчив к огню, превосходит стандартный бетон.
• Морозостойкость в 4 раза выше обычного бетона.
• Горение – несгораемый материал.
• Устойчивость к влаге абсолютная – не впитывают влагу.
• Удлинение при разрушении материала – до 1.2%
• Высокая скорость производства.

Как видно их этих показателей, стеклофибробетон превосходит обычный бетон, а значит, имеет более высокий строительный потенциал. Во многих сферах использовать его получается гораздо выгоднее, чем обычные смеси, несмотря на его стоимость.

Плюсы стеклофибробетона и свойства

Рассмотрим главные достоинства этого материала с конкретным пояснением.

• Относительно малый вес. Благодаря этому, панели из стеклофибробетона (и другие изделия) легко транспортируются и не вызывают сложностей при монтаже.
• Уменьшение нагрузки на конструкцию. Это качество позволит сэкономить на дополнительном укреплении фундамента.
• Легко формируется, повторяет мелкие детали и подходит для создания разной фактуры. Поэтому декоративный стеклофибробетон часто применяется для реконструкции и реставрационных работ разного типа.
• Возможность получения любой цветовой окраски, методом добавления различных пигментов, а также в зависимости от цвета наполнителей материала.
• Экологически чистый материал. Применение стеклофибробетона совершенно безопасно для здоровья человека.
• Устойчивость материала в коррозии и экстремальным погодным условиям.

Преимуществ у стеклофибробетона много. Сейчас стеклофибробетон чаще используют при строительстве многоэтажных сооружений, поскольку он легче. Удается существенно расширить творческие замыслы архитекторов, по сравнению со строительством из железобетона.

Сферы использования стеклофибробетона

Оптимальное сочетание технических особенностей, делает стеклофибробетон применимым в разных сферах. Помимо строительства многоэтажных сооружений, его можно использовать в следующих случаях:

• Для реализации дизайнерских изделий. Когда есть не типовая задача с необычными требованиями.
• В качестве материала для облицовки здания. При этом, новые панели просто накладываются поверх имеющегося стройматериала.
• При серийном строительстве. Простота монтажа стеклофибробетона, позволяет возводить строительные конструкции с высокой скоростью. Это могут быть торговые ряды, кафе, магазины и другие объекты. Стеклофибробетон для фасада может использоваться эффективно как при оригинальном, таки и при типовом строительстве, если стоит такая задача.

Также материал используется в случаях, когда высота помещения слишком ограничена и надо при минимальной толщине перекрытия и пола реализовать высокую прочность. В целом, он может везде заменить обычный бетон, вопрос только в рентабельности.

Элементы из стеклофибробетона

Данный материал позволяет делать любые декоративные элементы с высоким качеством конструкции и долговечностью. Вот несколько примеров:

• облицовочные панели для наружной и внутренней отделки;
• колоны зданий;
• фасадные камни разной формы, например, цокольные, замкнутые;
• подоконники жилых и промышленных объектов;
• декоративные элементы, производимые на заказ;
• ограждения на колоннах и лоджиях.

Еще стеклофибробетон может использоваться в ландшафтном дизайне. При этом он может реалистично воссоздать ряд других материалов: от пробковой материи до бронзовых деталей.

Для установки стеклофибробетона используются разные средства монтажа, предназначенные для определенных условий. При подборе средств, следует учитывать следующие требования:

• надежность крепления;
• обеспечение равномерных стыков;
• равномерное распределение нагрузки на максимальной площади;
• целостность конструкции во время ветра, сильно вибрации, механических воздействий.

При монтаже всегда учитываются:

1. срок эксплуатации крепежной системы;
2. вес используемых панелей;
3. количество опорных и фиксирующих узлов.

Если соблюдать все необходимые требования и учитывать особенности материала, строительные элементы из стеклофибробетона не выйдут из строя долгие годы.

Недостатки стеклофибробетона

Из всего вышеописанного следует вывод, что стеклофибробетон имеет целый комплекс положительных качеств. Но есть и отрицательные моменты в его использовании.

• Отсутствие устойчивости к воздействию щелочей. Чтобы компенсировать этот недостаток, достаточно применить стеклянную фибру при строительстве.
• Раствор очень быстро затвердевает. Это действительно может стать серьёзной проблемой. Стеклофибробетон необходимо укладывать очень быстро. Требуется более высокая скорость, в сравнении с обычным бетоном.
• Изменение прочности со временем. Также серьёзный недостаток бетонов данного типа

Но положительных сторон больше, а недостатки можно компенсировать дополнительными средствами, либо просто учитывать их изначально при подготовке проекта. Судя по текущим темпам роста использования декоративного стеклофибробетона, этот материал ждет широкое распространение. Он все чаще становится выбором архитекторов, с целью продления жизни их творений и повышения эстетической привлекательности.

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.

Стеклофибробетон — это: красивые, рельефные, но при этом тонкостенные, легкие, прочные изделия, а также отличная гидроизоляция и механическая защита. Одно из главных направлений использования СФБ — архитектурный декор. Изделие, изготовленное из стеклофибробетона, в разы легче монолитного за счет своей пустотелости, при этом прочность данного изделия в несколько раз выше.

Преимущества изделий из Стеклофибробетона:

Разновидности фибробетона

Современные строительные технологии развиваются быстро, ведь требования к ним в современном мире всё жёстче и жёстче. Наравне с оборудованием совершенствуются и материалы, используемые в строительстве. Одним из путей улучшения характеристик существующих материалов является добавление в них новых связующих элементов — прочных волокон, которые армируют получаемый в результате материал, делая его гораздо прочнее.

В частности к таким материалам относится армированный бетон, чьи свойства превосходят по всем параметрам свойства обычного марочного бетона.

Армирование бетона бывает разных видов, среди которых особо выделяется армирование фибровое, являющееся наиболее перспективным. Фибробетон, получаемый в результате этого вида армирования разделяется в свою очередь на классы в зависимости от того какие фибры используются для армирования. Наиболее часто используются фибры из следующих материалов:

Из стали
из синтетических волокон
из обычного стекловолокна
из щелочестойкого стекловолокна

Материал, называемый «стеклофибробетон» является результатом применения последней разновидности фибр и что немаловажно достаточно прост и недорог в производстве.
Основные функции и особенности стеклофибробетона (СФБ)

По своей сути стеклофибробетон – это очень прочный и относительно легкий строительный материал, при производстве которого используется два основных компонента: мелкозернистый бетон (бетон-матрица) и укрепляющие его фибры из стекловолокна. Армирующие волокна могут быть распределены по всему объёму получаемого из стеклофибробетона элемента или преобладать в каких-либо его частях (зонах).

Своими превосходными характеристиками этот материал обязан прочному сцеплению бетона со всей огромной поверхностью фибр, площадь которой может составлять от 10000 до 50000 метров квадратных (зависит от цели применения материала).
Поскольку долговечность и прочность стеклофибробетона существенно лучше чем у обычного бетона, а трудозатраты и расходы на строительство с его применением снижаются, то более широкое использование этого материала и увеличение его производства могут значительно снизить стоимость строительства и обслуживания сооружений в целом.

Кроме своей отменной прочности стеклофибробетон полученный путём дисперсного армирования обладает ещё и высокой стойкостью к воздействиям влаги и температуры, к динамическим нагрузкам и ко многим другим разрушающим факторам. Эти способности делают стеклофибробетон очень эффективным материалом, как для возведения строительных объектов, так и для их дальнейшей эксплуатации.

В зависимости от цели использования стеклофибробетона ему можно придавать различные свойства путём изменения размера и количества фибр, их комбинирования и технологии производства. Это в результате позволяет получать стеклофибробетон различный по своему применению: декоративный, специальный, конструкционный или гидроизоляционный.

Спектр выдающихся свойств стеклофибробетона очень широк. Его высокая стойкость к нагрузкам при изгибе и ударах, к образованию трещин, к воздействию воды и огня удачно сочетается с возможностью создавать предметы почти любой желаемой формы и при необходимости придавать им красивый и безупречный внешний вид.

Обычный бетон предоставляет довольно скудные возможности для реализации смелых архитектурных идей. В отличие от него стеклофибробетон, будучи материалом, достаточно лёгким и пластичным, принимающим практически любые требуемые формы остаётся вне конкуренции, особенно если учесть лёгкость его обработки, перевозки и монтажа на объекте. Реставрация сооружений с применением стеклофибробетона даёт ещё возможность существенно снизить нагрузку на фундамент и конструкции, в свою очередь, экономя деньги и время и избавляя от ненужных трудоёмких работ.

Классификация фибробетона по типу армирования

Применение стеклофибробетона

СФБ-элементы малой толщины используются для возведения и отделки строений, особое значение для которых имеет: снижение собственного веса, повышение стойкости к растрескиванию, защита от проникновения воды, долговечность, повышение ударной вязкости и сопротивления истиранию, а также улучшение экологичности и архитектурной выразительности.

Для визуального ознакомления с реальными возможностями использования стеклофибробетона представляем Вашему вниманию следующие фотографии. На них запечатлены здания, построенные фирмой СтройДекор, фасады которых выполнены полностью из СФБ-элементов. Знание превосходных свойств стеклофибробетона и созерцание таких результатов его применения не оставляют ни каких сомнений в его перспективности. В зависимости от ситуации для исполнения стеклофибробетонных элементом может быть использован один из следующих способов изготовления:

Однослойные панели с ребрами жесткости
несъемная опалубка с заливкой

Форма и узор получаемых из стеклофибробетона элементов отделки могут быть практически любыми: от строгого рисунка до свободных форм, элементов геральдики и орнаментов. Для этого просто понадобится соответствующая рельефная заготовка, выполненная из древесины, металла, пластика или полиуретана. А разнообразия цветовой гаммы такой отделки можно добиться за счёт применения белого или серого цементов с добавлением красителей, песка и других допустимых цветообразующих материалов.

Толщина слоя, придающего поверхности отделки требуемый внешний вид, довольно мала (5-6 мм) и тем самым не требует больших расходов материалов, а соответственно и денежных средств. Тонкий слой отделки под природный камень, шифер или керамическую плитку выполняется на стеклофиброцементной панели, являющейся частью конструкции с несущей рамой.Стеклофибробетон позволяет избавиться от однообразия и массивности металлических конструкций, от пластика, от громоздкости и неуклюжести бетонных сооружений.

Кроме отделочных панелей в конструкцию фасадов строений могут быть очень удачно добавлены отдельные элементы для украшения внешнего вида, например под старину, для подержания определённого архитектурного стиля. Стеклофибробетон к тому же довольно успешно применяется при обрамлении оконных проемов, изготовлении портиков, карнизов, солнцезащитных экранов и многих других элементов.

Кровля, изготовленная с применением стеклофибробетона, имеет так же целый ряд преимуществ. СФБ-конструкции могут внешне полностью повторять обычные материалы, применяемые для кровельных работ, при этом превосходя их во многом. Имитируя, например шифер или черепицу, стеклофибробетон в отличие от них, проявляет свойственные только ему лёгкость и устойчивость к разрушению. При закреплении на крыше с помощью шиферных гвоздей он не требует сверления отверстий для крепления, так как ему не свойственна хрупкость натурального шифера и гвоздь не станет причиной трещин.

В городских парках, скверах и других местах для отдыха стеклофибробетон будет незаменим для обустройства этих мест и улучшения внешнего вида путём добавления множества декоративных и небольших архитектурных элементов. С его помощью архитектор и дизайнер легко создаст множество красивых предметов, например скамейки, цветочницы, фонтаны, небольшие водоёмы и многое другое. Свойства стеклофибробетона позволяют изготовить предметы любой формы и украсить их любыми узорами. СФБ-штукатурка устойчива к возникновению трещин, очень прочна и не отслаивается как обычные материалы.

Воздействие химических веществ, зачастую разрушающих традиционные стройматериалы, для стеклофибробетона не представляет опасности. Его звукоизоляционные характеристики, стойкость к коррозии и гниению, пожаробезопасность дают возможность применять стеклофибробетон в строительстве не только обычных домов, а ещё туннелей, шахт, автострад, водопроводов и других объектов, предъявляющих к строительным материалам очень высокие требования.

Довольно удачно можно применять стеклофибробетон при строительстве мостов изготавливая из него парапеты и шумоподавляющие конструкции, которые будучи довольно протяженными, не оказывают большой нагрузки на мост из-за своего относительно малого веса. К тому же стеклофибробетон гораздо лучше обычного бетона предохраняет конструкции и стальную арматуру от внешних воздействий, в частности от хлорсодержащих веществ.

Для производства труб большого диаметра тоже подойдёт стеклофибробетон, армированный сетками из устойчивого к щелочам стекловолокна или просто отрезками волокна (фибрами). Стенки у таких труб могут быть довольно тонкими, соединительные муфты не требуются. Всё это уменьшает размеры траншеи под трубу и объем применяемых для засыпки материалов, а также позволяет применять такие трубопроводы под дорогами, сильно нагруженными транспортом за счёт долговечности стеклофибробетона с щелочестойким волокном, его устойчивости к большим нагрузкам, к воздействию внешней среды и проходящих по трубам веществ.

Водопроводы и каналы, состоящие обычно из множества небольших, но массивных бетонных элементов можно гораздо проще делать из более тонких и лёгких стеклофибробетонных частей. Особенно это актуально при организации дренажных и ирригационных систем в труднопроходимых местах. А при использовании стеклофибробетона для каналов, проходящих под землёй, большого количества опорных конструкций не понадобится, что в свою очередь снизит общие расходы на строительство.

Элементы кабельных, дренажных и ирригационных каналов из стеклофибробетона могут также использоваться в качестве несъемной опалубки. В этом случае элементы из стеклофибробетона устанавливаются на место, а затем заливаются бетоном, при этом роль стеклофибробетона — образовать внутренний профиль канала с гладкой поверхностью и исключить применение сложной временной опалубки.

Превосходные свойства фибробетона по сравнению с бетоном и железобетоном.

В отличие от традиционных видов армирования стекловолоконные фибры позволяют использовать более эффективные конструктивные решения, такие как тонкостенные конструкции, конструкций без стержневой и или сетчатой распределительной и поперечной арматуры и др.

Можно уменьшить расход стальной арматуры или полностью его исключить, например, в целях экономической целесообразности.
Существенно уменьшаются затраты на арматурные работы, повышается степени механизации и автоматизации при производстве фибробетонных конструкций, например, сборных тонкостенных оболочек, складок, ребристых плит покрытий, монолитных и сборных полов промышленных и общественных зданий, конструкций несъемной опалубки и др.

Примечание №1. Фибровое армирование использовать лучше всего в конструкциях, работающих:
Преимущественно на ударные нагрузки, истирание, продавливание и атмосферные воздействия
На сжатие при эксцентриситетах приложения продольной силы, например, в элементах пространственных перекрытий
На изгиб при соблюдении условий, исключающих их хрупкое разрушение

Примечание №2. Если СФБ-конструкции являются несущими, то должны формироваться с применением комбинированного армирования.

Свойства СтеклоФиброБетона

Примечание:

Для перевода кг/см2 в МПа можно пользоваться следующим соотношением:
g * кг/см2 = МПа = 10 * кг/см2

Примечание.

Принципиальные технологические схемы производства, а также перечень подготовительных работ и мероприятия по техническому контролю качества и техники безопасности в зависимости от используемых видов технологий и материалов приведены в ведомственных строительных нормах «Проектирование и основные положения технологии производства фибробетонных конструкций ВСН 56-97» Москва 1997г.

Таким образом, заказное изготовление архитектурных элементов, полностью отвечающих техническим и эстетическим требованиям конкретного объекта, наряду с экономией средств и времени позволяет решать и дополнительные, ранее неразрешимы задачи, к числу которых могут быть отнесены:

• создание нового или сохранение имеющегося архитектурного стиля здания;
• усиление существующих ограждающих конструкций, а также их защита от разрушительного воздействия атмосферных факторов;
• скрытие за архитектурными панелями внешней электропроводки различного назначения (как силовой, так и слаботочной);
• повышение ликвидности здания в несколько раз;
• проведение комплексной реставрации старинных особняков с сохранением всех элементов и применением аутентичных материалов в соответствии с нормами реставрации.

Современные архитектурные и дизайнерские идеи требуют применения материалов нового поколения - прочных, легких, долговечных и не наносящих вред окружающей среде. Так, большое распространение получила технология фибрового армирования бетона, позволяющая получать материал нового поколения - стеклофибробетон (СФБ).

Сам по себе бетон давно используется в строительстве, однако этот материал обладает малой прочностью на растяжение и сжатие, а конструкции из него по прошествии определенного времени нередко разрушаются или их стены покрываются трещинами. Сочетание бетона с арматурными сетками позволяет частично решать эту проблему, однако металлическая арматура значительно увеличивает вес конструкции и нагрузку на фундамент.

Технология фибрового армирования дает возможность производить материалы, значительно превосходящие бетон по прочности и экономическим показателям; именно поэтому фибробетон широко применяется в строительстве зданий и в оформлении фасадов.

Армирование бетона стеклянными мононитями положило начало производству такого материала, как стеклофибробетон. СФБ отличается повышенной прочностью и гибкостью, являясь одновременно легким и долговечным. Именно этим обуславливается широкое использование стеклофибробетона в строительстве и отделке зданий разного типа и назначения.

Применение СФБдает возможность увеличить срок эксплуатации конструкции, значительно повышая ее прочность. Благодаря своей гибкости и легкости материал позволяет воплощать в жизнь любые архитектурные идеи. Поэтому, помимо строительства, применение стеклофибробетона целесообразно при проведении отделочных работ и декорировании фасадов.

Армирование бетона стекловолокном не только повышает прочность материала, но и улучшает его эксплуатационные свойства. Так, стеклофибробетон отличается устойчивостью к высокой влажности, температурным колебаниям, механическому воздействию и коррозии. Отделанный этим материалом фасад дольше сохраняет эстетичный внешний вид и яркость красок.

Стеклофибробетоны применяются во многих областях строительства и, соответственно, классифицируются, в зависимости от сферы применения, на следующие типы:

• конструкционные - используют непосредственно при строительстве зданий;
• декоративные - применяются для отделки фасадов и создания архитектурных элементов;
• специальные - для проведения специфических отделочных работ.

Особенности состава

Как уже отмечалось выше, основой стеклофибробетона являются компоненты, необходимые для производства обычного бетона: песок, вода и портландцемент с добавлением фибр стекловолокна, структура, длина и содержание которых различаются в зависимости от метода производства и области применения материала. Обычно к бетонной смести добавляют от 3 до 5% стеклофибры.

Бетон в сочетании со стекловолокном формирует совершенно новый по структуре и свойствам материал, прочность которого обеспечивается за счет большой площади сцепления поверхностей, достигающей пятидесяти тысяч квадратных метров.

Свойства стеклофибробетона

Уникальные характеристики материала делают его востребованным при проведении различных строительных и отделочных работ, позволяя не только получать качественный и долговечный результат, но и воплощать в жизнь современные архитектурные идеи любой сложности. Материал обладает следующими свойствами:

• экологичность и безопасность;
• водонепроницаемость и пожароустойчивость (К-0);
• возможность строительства и отделки зданий в сейсмоопасных регионах;
• хорошее сцепление с обычным бетоном;
• стойкость к перепадам температур и высокой влажности;
• устойчивость к механическим и химическим воздействиям, коррозии;
• высокий уровень звукоизоляции;
• пластичность, возможность реализации смелых архитектурных решений.

Использование стеклофибробетона в отделке фасадов позволяет достичь уникальных визуальных эффектов: материал отличается высокой эстетичностью, и при правильной обработке можно добиться полупрозрачности конструкций. Материал можно окрашивать, либо нанося красящее вещество на поверхность готовой конструкции, либо вводя краситель непосредственно в бетонную смесь. Это позволяет производить необычные и разнообразные визуальные эффекты.

Преимущества стеклофибробетона

Данный материал отличается высокой прочностью и устойчивостью к разного рода воздействиям, наряду с гибкостью и легкостью конструкций. Масса изделий из СФБ в несколько раз меньше, чем масса аналогичных по размерам железобетонных конструкций. Это дает возможность существенно снижать затраты на транспортировку элементов и облегчать процесс их монтажа, значительно сокращая стоимость строительных работ.

Использование стеклофибробетона позволяет создавать изделия разнообразных форм, воплощая в жизнь самые смелые архитектурные идеи, получая стильные и эстетичные результаты. Особенность СФБ - это отсутствие необходимости в использовании металлической арматуры, что делает доступным неограниченный диапазон форм.

По сравнению с бетоном СФБ обладает в пять раз более высокой прочностью на изгиб и растяжение. Стеклофибробетон более стоек к ударам и механическим воздействиям, водо- и морозоустойчив.

Преимущества использование СФБ для отделки фасадов:

• легкость панелей, возможность создания любых форм и конфигураций;
• повышенная прочность материала, устойчивость к растрескиванию;
• возможность имитации различных материалов и текстуры;
• долговечность панелей, стойкость окрашивания и длительное сохранение эстетичного внешнего вида;
• стойкость к воздействию неблагоприятных внешних факторов;
• при создании конструкций из СФБ металлическая арматура не используется или ее использование сводится к минимуму;
• экологическая безопасность.

При применении стеклофибробетона необходимо принимать во внимание ряд нюансов. Во-первых, вещество при нанесении быстро затвердевает, а значит, работа с ним требует определенной квалификации и высокой скорости. Следует также учитывать, что материал чувствителен к воздействию щелочи, поэтому в определенных случаях, например при укладке фундамента, необходимо использовать стекловолокно, устойчивое к щелочной среде.

Применение

Уникальные характеристики стеклофибробетона, такие как пластичность и высокая прочность, позволяют изготавливать из материала тонкие, легкие и необыкновенно прочные изделия любой формы. Структура СФБ делает возможной имитацию различных материалов с любой текстурой. Именно поэтому стеклофибробетон широко используется по всему миру в жилищном строительстве для облицовки фасадов зданий, а также во многих других областях.

Материал применяют в следующих сферах:

• создание архитектурных элементов зданий;
• изготовление кровли и штукатурки;
• производство балконных ограждений;
• отделка фасадов зданий;
• обустройство гидро- и звукоизоляции;
• производство труб, сантехнических элементов, строительство коллекторов и водопроводов;
• ландшафтный дизайн и оформление интерьеров помещений.

Чаще всего стеклофибробетон используют для отделки фасадов. Для этого изготавливают тонкие навесные панели, толщина которых обычно не превышает десяти миллиметров. Также из СФБ производят навесные декоративные и скульптурные элементы, колонны, лепнину, пилястры и карнизы. Материал отлично подходит для реализации проектов по отделке зданий нестандартных форм.

Из стеклофибробетона нередко производят перекрытия, позволяя снизить нагрузку на несущие конструкции и фундамент, что особенно важно при строительстве многоэтажных зданий.

СФБ - незаменимый материал для тех, кто ценит оригинальность форм и сложность конструкций, долговечность, безопасность и надежность.