Описание и свойства стеклофибробетона
В состав стеклофибробетона стекло включено в виде фиброволокна, отсюда и название героя статьи. Вместо арматуры его укрепляют тонкие минеральные нити. Минеральные они, поскольку стекло делают из расплава кварца – камня класса силикатов.
В него входят породы содержащие кремний. В таблице Менделеева элемент записан как силицум. Получается, состав героя статьи натурален, ведь в цемент тоже входит природное сырье: глина, известь, песок.
«Запеченные» в бетоне нити стекла смотрятся, подобно опилкам, или обваленному в глине сену. Однако, будучи минеральной, арматура полностью исключает возможность гниения. К тому же, стекло не уступает бетону по твердости.
При этом, прочность стеклофиброблоков больше, чем у железобетонных. Стальная арматура хорошо держит нагрузки на сжатие. А стеклоукрепитель сносит солидные нагрузки еще и на изгиб, растяжение. Ударная вязкость героя статьи тоже больше, чем у железобетона.
Бетон и фибры сцепляются своими поверхностями. Площадь перекрытия 2-ух материалов доходит до 50000 квадратных метров. Они отвечают за совместную работу бетона и стекловолокна.
Если блоки со стальной арматурой трескаются под натиском сил растяжения, то фиброплиты не дают даже микротрещин. Вот стеклобетон и пускают на мосты, эстакады и путепроводы.
Если перевести сказанное в цифры, предел прочности героя статьи на растяжение при сжатии равен 32,2 мегапаскалям. При сжатии материал выдерживает 840 кило на квадратный сантиметр. На осевом растяжении фибробетон терпит до 112-ти килограммов на ту же площадь.
Содержать стекловолокно изделия из стеклофибробетона могут как равномерно по «телу», так и в определенных зонах. Это позволяет варьировать характеристики материала.
«Играть» с ними можно, так же, за счет комбинирования армирующих нитей разного диаметра, длины. Максимальная протяженность одной стеклопроволоки в бетоне – 7,5 сантиметров.
Сочетание и компоновка разноразмерных волокон не только меняют свойства бетона, но и его текстуру, форму. Некоторые смеси, к примеру, пластичнее прочих, используются для фигурных отливок. Об их ассортименте поговорим в главе «Применение стеклофибробетона».
Ряд свойств героя статьи совпадает с характеристиками простого бетона. Минеральные блоки не горят. Причем, у фибро-разновидности стойкость к пламени больше. Превосходит обычный бетон герой статьи и в устойчивости к химикатам.
В городских условиях особенно важна стойкость перед растворами солей. Как и стандартный бетон, стекло-материал не гниет, морозостоек. Класс устойчивости к холоду лежит в пределах F150-F300.
При этом, низкая морозостойкость соответствует 50-ти единицам, а максимальная отображается как F-700. Бетон в промежутке от 300-от до 500-от применяется в условиях переменного уровня влаги. Морозостойкость же стеклоплит солидна для стандартных условий.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Стеклофибробетон (СФБ) – является разновидностью фибробетона и изготавливается из мелкозернистого бетона (бетон-матрица) и армирующих его отрезков стекловолокна (фибр), равномерно распределенных по объему бетона изделия или отдельных его частей (зон). Совместность работы бетона и фибр обеспечивается за счет сцепления по их поверхности; тем самым работает огромная площадь перекрытия бетона и фибр (от 10000 до 50000 м2 в зависимости от назначения получаемого материала), формируя качественно новые свойства нового материала – стеклофибробетона.
Расширение производства и применение конструкций из стеклофибробетона является важным резервом снижения стоимости строительства, экономии трудозатрат, повышения эксплуатационной надежности и долговечности строительных конструкций.
Дисперсное армирование повышает не только прочностные свойства бетона, но, что особенно важно, улучшает эксплуатационные характеристики конструкций, например, устойчивость к динамическим, температурно-влажностным воздействиям, износу и т.п., что позволяет получить существенный эффект при производстве и эксплуатации стеклофибробетонных конструкций.
По своему назначению стеклофибробетоны разделяются на конструкционные, гидроизоляционные, декоративные и специальные. Исходя из назначения стеклофибробетонов, им придаются соответствующие свойства за счет комбинации коротковолокнистых и длинноволокнистых элементов стекловолокнистой арматуры и технологии изготовления.
Стеклофибробетон имеет исключительно высокие технологические свойства при формировании изделий практически любой нужной формы, обладает высокими показателями прочности при изгибе, большой ударной прочностью, упругостью, трещиностойкостью, водонепроницаемостью, а в нужных случаях и декоративной поверхностью.
Стеклофибробетон предоставляет архитектору такое средство воплощения его замысла, с которым по пластичности, способности передавать рельеф поверхности, а также легкости не может соперничать ни один другой материал. Стеклофибробетон отличается малым весом, простотой обработки, низкими затратами на монтаж и транспортировку; создает понижение нагрузки на несущую конструкцию зданий, что дает существенное снижение затрат на сооружение фундамента и каркаса здания, что важно при реставрации и реконструкции; обладает низкой водопроницаемостью; огнестоек.
Виды стеклофибробетона
Герой статьи относится к классу фибробетонов. Их армируют не только стеклом, но и стальными нитями или полимерным волокном. К последнему относятся, к примеру, полиамид, акрил, полипропилен, нейлон.
С металлической стружкой блоки весят не меньше классического железобетона. С полимерной арматурой плиты легковесные, словно газобетон. Стеклоблоки усреднены по массе. Впрочем, здесь есть подвох, ведь в плане армирования бывают:
- Блоки с фибровым укреплением. В таких роль арматуры выполняет исключительно стеклонить. С ней плиты могут принимать любой облик. Отливают панели в виде частокола из стволов бамбука, кладки природного камня, абстракций.
- Блоки с комбинированным армированием. Такие укреплены классическими стальными прутами и стеклофиброй одновременно. Из-за жесткого каркаса плиты могут быть только простых форм. Как правило, это прямоугольные элементы.
Комбинированное армирование бывает не только вкупе с металлом. С полимерными нитями стекло тоже совмещают. В этом случае масса, как и стандартные блоки, принимает любую форму.
Популярен, к примеру, фасадный декор из стеклофибробетона. Гипсовая лепнина проигрывает ему, ведь мягка и впитывает влагу. Пилястры же из героя статьи украшают здания веками.
Ознакомиться с декором можно, к примеру, в «Казанском кремле». Это название музея-заповедника с комплексом строений в классическом стиле. Находится музей, как следует из названия, в Казани.
Там налажено производство фибростеклобетона. Поэтому в городе из героя статьи сложен целый микрорайон в центре. Взглянуть в Казани стоит и на «Дворец земледельцев». Так за торжественность стиля зовут здание министерства сельского хозяйства республики Татарстан, столицей которой является Казань.
Используемый в Казани фибробетон производят 2-мя способами:
- Напылением. С его помощью получают объекты средних и крупных размеров. Начинают с распыления цемента. Его наносят на форму, попутно добавляя стекловолокно.
- Премиксом. Так именуют процесс отливки смеси цемента, песка, стеклонити и воды в форму. Она бывает деревянной, силиконовой, металлической. В емкости смесь ставят на вибростол. Это уплотняет материал. Заливка оправдана при изготовлении небольших изделий, к примеру, черепицы или тротуарной плитки. Последнюю из стеклобетона тоже делают.
В декоративном плане герой статьи бывает многоцветным. Стеклоплиты окрашивают в красные, синие, коричневые, желтые тона. Нюанс заключается в стекле. Оно остается белым. Получается фактурный рисунок. Если нужны однотонные блоки, в них добавляют цветное стекло, окрашивая его еще на стадии расплава.
Применение и монтаж стеклофибробетона
Разговор о применении героя статьи уже начат. В качестве основного строительного материала использоваться может, но не выгоден по цене. Проще сложить дом из обычного бетона. Стеклоплиты идут в ход, как правило, для облицовки и декора. Отливают не только пилястры, но и колонны, ограждения лоджий и балконов, «короны» куполов.
Стеклофибробетон для фасада – возможность украсить его элементами геральдики, орнаментами. Изготавливаются плиты с геометрическим рисунком, шероховатые, даже под панцирь черепахи.
В стеклобетон, в отличие от обычного, не кладут крупную фракцию песка и гравия. Это придает поверхности блоков большую эстетику. Торцы монолитных перекрытий многоэтажек, к примеру, закрываются обычно именно стеклофибробетонными плитами. Их миниатюрные версии становятся кровельным материалом. Он имитирует классическую черепицу.
Монтаж стеклофибробетона осуществляется по 2-ум схемам. Первая считается классической, а вторая применяется в конструкциях, нуждающихся в исключительной прочности:
- Крепление с помощью монтажных утолщений. Они делаются на стадии отливки, достигая 3-сантиметровой ширины. Отливаются утолщения согласно проекту. Соответственно, вместо типовых блоков изготавливают уникальные. Это добавляет герою статьи стоимости.
Крепят бетонные элементы в местах утолщений анкерами. Это разновидность болтов. Схема работает на фасадах зданий.
- Крепление с помощью металлической закладной. Она вживляется в тело блока тоже на стадии производства. Через закладную проходит крепежка в виде болта. Он «вживляется» в металлический каркас здания.
Каким бы ни был способ крепления фибростеклобетона, монтаж начинается с подготовки поверхности и ее разметки. Потом выставляют угловые детали. Потом заполняют прямые участки.
Кладку рассчитывают без использования доборов шириной меньше половины блока. Крепят стеклобетон на строительный клей. Швы затирают. Если есть стыки с инородными поверхностями, используют герметик на основе акрила.
Роль стеклофибробетона в строительстве
Высокие технологические характеристики стеклофибробетона сделали этот материал незаменимым в проведении широкого спектра строительных работ:
- Стеновые облицовочные панели из стеклофибробетона применяются в качестве архитектурного декора зданий специального назначения.
- При серийном унифицированном строительстве изделия из стеклофибробетона могут быть использованы как модульные элементы.
- Используется в виде облицовочных панелей при реконструкции старых сооружений.
- Применяется для обрамления оконных проемов, в изготовлении солнцезащитных экранов, карнизов, портиков и др.
- Стеклофибробетон придает конструкциям эстетичный внешний вид, поэтому незаменим при проектировании городских зон отдыха: обустройство живописных декоративных водоемов, изготовление киосков, фонтанов, цветочниц, скамеек, балюстрад.
- Идеально подходит для строительства мостов. Стеклофибробетон применяется для изготовления элементов шумозащитных ограждений и парапетов.
- Этот тонкостенный и легкий материал используется в производстве элементов каналов и водопроводов.
Конструкции, в которых применяется стеклофибробетон, преимущественно работают на ударные нагрузки, изгиб, истирание и продавливание. Они способны выдерживать влияние различных механических и физических факторов, поэтому срок их эксплуатации насчитывает десятки, а то и сотни лет.
Цена стеклофибробетона
Цена стеклофибробетона складывается из ряда факторов. Заложены затраты на производство, обработку, форму, гидрофобизацию. Последнее понятие обозначает дополнительную пропитку бетона, на 100% защищающую его от разрушительного действия воды.
Если она проникнет в поры материала и застынет там, то расширится, заодно расширив полость в камне. Так влага разрывает плиты изнутри. Защищая блоки от воды, им продлевают век.
Включена в стоимость героя статьи и его окраска. Выходит примерно на 30% больше, чем просят за классический бетон. Однако, учитывая малый вес стеклоблоков и меньшую толщину, уменьшается цена доставки, монтажа.
За аренду техники тоже платится меньше. К тому же, легковесные плиты уменьшают нагрузку на фундамент здания, что в некоторых случаях вообще бесценно. Переплатить готовы и за прочность, долговечность героя статьи.
Именно его, к примеру, выбрали для инженерных сооружений на Московской кольцевой автомобильной дороге. На Третьем транспортном кольце в столице фибростеклобетон стал несъемной опалубкой, а заодно и облицовкой пролетных конструкций и путепроводов.
