Стеклофибробетон: что это такое?
Опубликовано: 04.09.2018
Стеклобетон на сегодняшний день значится, как самая востребованная новинка в строительных технологиях, среди которых – стеклофибробетон, имеет высокий спрос при индивидуальном строительстве. Что такое стеклофибробетон, где используется и что из него можно изготовить – читайте в данной статье.
В стеклофибробетон (СФБ) входит основа обычного бетона, который наполнен стеклянной мононитью, то есть, прорезанной стеклянной фиброй. Отличительный минус обычного бетона состоит в его наполнителе (гравий и песок), который по своим свойствам мало прочен на сжатие и растяжение. Это вызвано тем, что зерна наполнителя компактны, от чего бетон по границам зерен лопается. А вот повысить этот показатель способны длинные и в разброс расположенные в составе блока стеклянные волокна.
Стеклофибробетон: испытание на прочность
Железобетон имеет в своем составе железную арматуру, которая лишь в некоторой мере устраняет непрочность. Именно главная составляющая железобетона – арматура, принимает растягивающее напряжение, но вместе с тем значительно утяжеляет бетон. Сам же такой блок имеет и внушительные размеры, для защиты арматуры от коррозии и воздействия влаги.
Что такое фибробетон?
Положительные свойствах стекловолокна:
Высокая степень защиты от коррозии исключает необходимость изготавливать блок в разы тяжелее и крупнее, чем это предусмотрено реальной нагрузкой; Легче стали; Имеет суммарное сечение, которое больше даже, чем у прутков стальной арматуры. Имеет более высокий, чем сталь, предел прочности к сжатию/растяжению,Все эти свойства делают стеклофибробетон легким и компактным стройматериалом, а главное, недорогим по цене. При этом, по прочности он не уступает железобетонным блокам. Поверхность материала (в зависимости от толщины слоя бетона) за счет полировки поверхности может принимать оригинальные эффекты. В вопросе окраски СФБ без проблем окрашивается, как с поверхности, так и в массе (с помощью введения цветной фибры в бетонную смесь).
Недостатки стеклофибробетона:
СФБ нужно очень быстро укладывать, так как он затвердевает быстрее обычного бетона. Низкая устойчивость к щелочным процессам не позволяет использовать СФБ в качестве фундамента (отлично для этого подходит щелочеустойчивая стеклофибра).
Для чего используют стеклофибробетон?
Стройматериал позволяет изготавливать пластины толщиной менее сантиметра, а все благодаря уникальной прочности, плотности и быстрому затвердеванию. В итоге это отличная возможность для производства тонкостенных прочных изделий. В качестве навесного фасада, облицовочным и стеновым материалом и даже черепицей могут стать плиты (соответственно в зависимости от их толщины).
Главное достоинство этого стройматериала в его легкости, что позволяет повысить этажность здания (существенно снижается нагрузка на фундамент, а также на несущие стены).
Из стеклофибробетона изготавливают:
Перекрытия на балконах и лоджиях; Шумоизолирующие барьеры; Компоненты архитектуры ландшафтного дизайна; Облицовочный материал для фасада зданий и сооружений; Материал для кровли крыш; Декоративный материал для отделки интерьера; Штукатурка, трубы, малые архитектурные формы и многое другое.| Плотность (сухая) | 1700-2250 кг/м3 |
| Ударная вязкость по Шарли | 1.1-2.5 кг*мм/мм2 |
| Прочность при сжатии | 490-840 кг/см2 |
| Предел прочности на растяжение при изгибе | 210-320 кг/см2 |
| Модуль упругости | (1-2.5)*104 МПа |
| Прочность на осевое растяжение | Условный предел упругости 28-70 кг/см2 |
| Предел прочности 70-112 кг/см2 | |
| Удлинение при разрушении | (600-1200)*10-5 или 0.6-1.2% |
| Сопротивление срезу | Между слоями 35-54 кг/см2 |
| Поперек слоев 70-102 кг/см2 | |
| Коэффициент температурного расширения | (8-12)*10-6 C-1 |
| Теплопроводность | 0.52-0.75 Вт/см2*C |
| Водонепроницаемость по ГОСТ 12730 | W6-W20 |
| Коэффициент фильтрации | 10-8-10-10 см/с |
| Морозостойкость по ГОСТ 100600 | F150-F300 |
| Огнестойкость | Выше огнестойкости бетона |
| Сгораемость | Несгораемый материал |
| Звукопоглощение при толщине 15 мм | 125 Гц, 27 дБ |
| 250 Гц, 30 дБ | |
| 500 Гц, 35 дБ | |
| 1000 Гц, 39 дБ | |
| 2000 Гц, 40 дБ |
Стеклофибробетон и строительство
Состав СФБ: кварцевый мелкий песок, портландцемент М 500-700, щелочестойкие стекловолокна. Иногда при изготовлении этого стройматериала применяют глиноземистый цемент.
Стеклофибробетон принято затворять на жидком стекле либо на воде.
Что касается связующего, то это принципиально важный момент. Физические свойства материала такие, как прочность, не снижаются за счет процесса, происходящего в камне (в основе глиноземистый цемент). То есть, кристаллизация новообразований происходит более интенсивно, чем в композитах, в основе которых портландцемент.
При процессе гидратации, портландцемент превращается в сильнощелочную среду, которая не дает стальной арматуре подвергаться коррозии, и в то же время отрицательно настроена к стекловолокну.
Дело в том, что портландцемент содержит в себе гидроксид кальция (ключевой элемент жидкой фазы), который в свою очередь разрушительно влияет на стекло, а это приводит к деструкции кремнекислородного скелета. Вот почему необходимо использовать для таких СФБ щелочеустойчивую фибру.
Глиноземистый цемент, входящий в состав бетона, делает его стойким к внешним агрессорам, более плотным и водостойким. Однако стоимость такого цемента будет высокой, а найти его непросто даже на самых масштабных строительных рынках.
Для строительства зданий незаменимым будет глиноземистый цемент тем, что он обладает способностью быстро затвердевать, повышая прочность. Трое суток достаточно для того, чтобы достичь проектной прочности, что существенно ускоряет процесс строительства. Однако минусом стоит назвать способность этих бетонов с течением времени понижать прочность. Поэтому важно учитывать этот фактор во время проектировки.
Строительный гипс послужит хорошим материалом для напыляемых и дисперсно-армированных изделий отделочного и внутреннего назначения. Часто в состав гипса входит стальная арматура, которая со временем поддается коррозийным процессам из-за влаги, а далее начинает портиться и сам материал. Чего не скажешь о стекловолокнах, которые при гидратации оказываются нетронутыми. Изделия, изготовленные на основе армированного фиброй гипса, обладают огнестойкостью и прочностью.
Благодаря разным видам стекла, стеклофибра подбирается под соответствующий вид изделия в зависимости от хим. состава и прочности. Учитывается химическая стойкость, деформативность. Самые используемые – кварцевые, силикатные, алюмоборсиликатные волокна.
Технологическое производство
Известно несколько способов, создания изделий из стеклофибробетона.
1. Пневмонабрызг – это нанесение нарубленного стекловолокна и цементно-песчаного раствора на форму или поверхность с помощью специального приспособления – пневмопистолета. На выходе из сопла пистолета компоненты смеси тщательно перемешиваются, в этот момент фибра «вдувается» в раствор и в итоге гомогенный слой стеклофибробетона ложится на поверхность.
Неоспоримый плюс этого метода в том, что раствор готовить можно отдельно, поскольку фибра измельчается непосредственно в самом пистолете перед замешиванием. А вот недостатком послужит приличная стоимость инструмента.
2. Виброформование – еще один простой способ изготовить только не смесь, а дополнительную гомогенезацию (отлично подходит для изготовления маленьких плит и изделий). На стенде бетон в формах подвергается виброуплотнению, что в итоге распределяет волокна максимально равномерно во всей массе.
3. Перемешивание – в бетономешалке либо самостоятельно вручную. Для получения бетона необходимой марки, смеситель заполнить цементным раствором, добавить нарубленные волокна ровинга и перемешивать несколько минут. Формировать получившуюся смесь нужно быстро, т.к. она застывает мгновенно.
Стеклофибробетон, отличающийся высокой прочностью, стремительно становится ключевым строительным материалом при любом строительстве домов, а ценовой вопрос постепенно снижается. В отличие от железобетона, производство СФБ экологически чище, а главное, не требует при производстве железной руды. Процесс изготовления постепенно обновляется, что делает его материалом будущего.
