Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Самостоятельное изготовление и применение стеклофибробетона

Самостоятельное изготовление и применение стеклофибробетона

Застройщики, желающие сэкономить, изготавливают стеклофибробетон своими руками в домашних условиях. Этот строительный материал имеет широкую сферу применения, он легкий, прочный и универсальный, а изделия из него высоко ценятся большинством профессиональных строителей. Производство стеклофибробетона достаточно простое и не требует навыков — достаточно внимательно следовать рекомендациям ТУ и выбирать для замешивания раствора только высококачественные материалы.

  1. Состав стройматериала
  2. Где нашел применение?
  3. Разновидности
  4. Как слелать своими руками?
  5. Какой инвентарь и материалы понадобятся?
  6. Подготовка
  7. Этапы работы

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).

Вернуться к оглавлению

Строительство из стеклофибробетона

Состав и материалы

Стеклофибробетон делают на основе портландцемента М 500-700 (белого либо серого), кварцевого мелкого песка и щелочестойкого стекловолокна (ровинга).

При приготовлении СФБ могут применяться также глиноземистые цементы.

Используются присадки, улучшающие эстетические, формовочные, технологические, эксплуатационные свойства материала. Затворяют стеклофибробетон на воде или жидком стекле.

Выбор связующего принципиально важен. В камне на основе из глиноземистого цемента, армированным стекловолокном, кристаллизация новообразований идёт более интенсивно, а снижение прочности в равных условиях оказывается меньше, чем в композитах из портландцемента.

Портландцемент при гидратации оказывается сильнощелочной средой, она защищает от коррозии стальную арматуру, но агрессивна к стекловолокну.

Основной компонент жидкой фазы затвердевающего портландцемента – гидроксид кальция, он оказывает коррозионное влияние на стекло, происходит деструкция кремнекислородного каркаса. Поэтому для таких стеклофибробетонов применяют только щелочестойкую фибру, иначе среда просто «съест» стеклоарматуру, в итоге получится неармированный блок, хоть и со своеобразной пропиткой «жидким стеклом».

Бетон на основе из глиноземистого цемента значительно более плотный, водонепроницаемый, стоек к агрессивным средам.

Стоимость глиноземистых цементов выше, и купить их сложнее.

Преимуществом является более быстрые твердение и рост прочности во время твердения, в итоге они быстрее созревают (3 суток до проектной прочности), стекломононить подвергается меньшему химическому воздействию (раствор химически инертен к стекловолокну), а скорость строительства в несколько раз повышается.

Недостатком будет способность этих бетонов со временем менять прочность. Это надо учитывать при проектировании и строго соблюдать технологический процесс, глиноземы менее склонны «прощать ошибки», чем портландцемент.

Для изделий дисперсно-армированных и напыляемых, особенно внутреннего и отделочного назначений, применяют строительный высокопрочный гипс или штукатурки на его основе. Они обладают практически нейтральной средой твердения камня. Внутри гипса стальная арматура подвержена коррозии за счет влаги (и позднее – гигроскопичности самого материала), для стекловолокна среда гидратации оказывается инертной. Изделия из армированного фиброй гипса быстро набирают прочность, огнестойки и малотеплопроводны.

Стеклофибра подбирается под конкретный вид изделия по химическому составу и прочности – разные виды стекла позволяют сделать это. При выборе ровинга надо учитывать деформативность, химическую стойкость, прочность, адгезию и коэффициент линейного расширения стеклянной мононити. Чаще всего используют алюмоборсиликатные, силикатные, кварцевые, натрийкальциево-силикатные, цирконийсиликатные волокна.

Стекловолокно из цирконийсодержащего стекла – единственное щелочеустойчивое из перечисленных.

Технология производства

Изготавливать изделия из стеклофибробетона можно несколькими способами.

Пневмонабрызг предполагает использование специального пневмопистолета, обеспечивающего одновременное нанесение нарубленного стекловолокна и цементно-песчаного раствора на поверхность или форму. Компоненты смеси перемешиваются на выходе из сопла пистолета, фибра равномерно «вдувается» в раствор, в результате однородный гомогенный слой стеклофиброцемента укладывается в форму.

Преимущество метода в том, что раствор можно готовить отдельно, фибра измельчается в пистолете непосредственно перед замешиванием, дозировка материала четкая, а перемешивание быстрое и однородное. Недостаток – стоимость оборудования.

Предварительное перемешивание в бетономешалке или вручную (для очень небольших партий). Наиболее доступный в частном домостроении способ, который позволяет изготовить стеклофибробетон своими руками. Сначала затворяют в смесителе цементно-песчаный раствор, получая бетон нужной марки.

К готовому раствору примешивают нарубленное волокно ровинга (10%) и продолжают перемешивание не менее 5 минут, после чего смесь нужно немедленно формовать. Застывает она быстрее нестеклонаполненной, внесение волокна делает её к тому же «жесткой», требующей дополнительного уплотнения проколами или вибрацией.

Готовить стеклофибробетон этим способом желательно небольшими порциями.

Виброформование – не вариант изготовления смеси, а вариант дополнительной гомогенизации, используется для изготовления небольших изделий или плит. Бетон в формах подвергается виброуплотнению на стенде (его можно сделать самостоятельно, присоединив подвижную столешницу к механизму, создающему вибрацию), в результате волокно еще более равномерно распределяется в массе.

Стеклофибробетон (СФБ). Состав и свойства. Применение и особенности

Стеклофибробетон (СФБ) – разновидность бетона армированного щелочестойким стекловолокном. За счет этого материал отличается высокой прочностью, в частности стойкостью к разрыву и слому, что позволяет его использовать для изготовления сложных декоративных бетонных конструкций. Его высокая эластичность до момента затвердевания дает возможность делать из него изделия любой формы и фактуры. Это могут быть отделочные панели, лепнина, чаши фонтанов, большие вазы и садовые фигуры с детализацией.

Из чего состоит стеклофибробетон и технология производства изделий из него

В состав материала входит обычный мелкозернистый бетон и стекловолокно. Сам бетон замешивается на просеянном кварцевом песке, цементе, пластификаторе и различных стабилизирующих добавках. За счет этого изделия из СФБ получают дополнительную устойчивость к воздействию влаги, морозу.

Стекловолокно выступает в качестве армирующего компонента, связывающего частицы бетона между собой, что препятствует его разрушению при механическом воздействии. За счет этого СФБ не нуждается в дополнительном укреплении металлической арматурой. Конструкции из него получаются более легкими. Кроме этого отсутствие арматуры позволяет делать из СФБ тонкие панели со сложным рельефом, чаще всего предназначенные для отделки фасадов.

При производстве изделий из стеклофибробетона применяют 4 технологии:
  1. Напыление.
  2. Прессование.
  3. Послойная укладка компонентов.
  4. Вибролитье.

Технология изготовления изделий из стеклофибробетона методом напыления является самой дорогостоящей в плане цены на применяемое для этого оборудование. Однако сделанные таким образом декоры имеют высокое качество. Технологию применяют для формирования тонких легких облицовочных панелей. Она подразумевает напыление на матрицы с рельефом готового СФБ. За счет ускорения при вылете из распылителя, частицы забивают все полости сложного рельефа. В результате получается гладкая с лицевой стороны панель.

При изготовлении более толстостенных изделий используется технология прессования. Она подразумевает заливку готового стеклофибробетона в форму, и прессовку для уплотнения и удаления пузырьков воздуха. Для этого требуется в разы более дешевое оборудование, поэтому большинство образцов из СФБ на рынке сделаны именно этим способом. Он не хуже чем напыление, но фигурные изделия, полученные этим способом, толще и тяжелее.

Также отдельные производители применяют метод послойной укладки в матрицу стекловолокна с последующей его пропиткой цементным раствором. Это долго и не дает столь качественной однородности, как при напылении. В защиту метода можно сказать, что изделия из него прочные и легкие, за счет малой толщины. При таком производстве используется много стекловолокна и мало бетона.

Читать еще:  Европейский опыт применения пенобетона в жилищном строительстве

Технология вибролитья подразумевает заливку стеклофибробетона в гладкую форму, на которую оказывается сильная вибрационная нагрузка. За счет этого можно уплотнить материал, чтобы он затек в сложную текстуру формы. Метод применим только для формирования тяжелых полнотелых декоров и панелей.

Изделия

Стеклофибробетон не имеет столь широкого распространения, как обычный бетон. Он практически не используется для заливки фундаментов или при монолитном строительстве. Большинство бетонных заводов не предлагают его в ассортименте своей продукции. Однако его применение при строительстве обходиться до 30% дешевле, в сравнении с использованием обычного бетона в сочетании со стальной арматурой

Основная его ценность в достижении высокой прочности после застывания без использования стальной арматуры. Это качество делает стеклофибробетон оптимальным материалом для изготовления:
  • Отделочных фасадных панелей.
  • Сэндвич панелей.
  • Внутреннего декора.
  • Наружной лепнины.

Чаще всего из стеклофибробетона делают фасадные панели для отделки новых и реконструкции старых зданий. Также они могут использоваться для оформления стен беседок. Такие панели тонкие, поэтому весят меньше и не нагружают несущие стены. Это позволяет проводить с их применением реконструкцию без усиления уже имеющегося фундамента. Другие более легкие отделочные панели, типа полиуретановых декоров, существенно мягче, к тому же они требуют оштукатуривания, поэтому изделия из СФБ почти всегда практичнее. Панели из стеклофибробетона могут быть рассчитаны на установку по технологии вентилируемый фасад или крепиться мокрым способом на цементный раствор или клей.

Многие строительные компании предлагают возведение домов из сэндвич-панелей, наружные поверхности которых сделаны из стеклофибробетона. Это в разы более качественное и долговечное решение, чем панели из OSB плит. Стеклофибробетонные изделия имеют морозоустойчивость 200-300 циклов заморозки. Это даже больше чем у кладочного кирпича бюджетного и среднего ценового сегмента. Таким образом, сэндвич-панели и стеклофибробетона это надежное решение для строительства. Они являются несущей конструкцией, на которую можно опирать второй этаж или кровлю. Также достоинством панелей из стеклофибробетона является внешняя привлекательность. Они не нуждаются в дополнительной финишной отделке.

Существующие технологии производства изделий из стеклофибробетона позволяют получать как практически идеально гладкие поверхности, так и со сложной фактурой, имитирующей специфические природные материалы. К примеру, многие производители предлагают продукцию, сделанную под песчаник с характерными рытвинами.

Менее популярными являются элементы декора для внутренней отделки из СФБ. Так как в помещении их технические качества избыточны, то вместо них чаще всего выбираются полиуретановые аналоги. Они легче и дешевле. Однако для помещений с высокой проходимостью или сильными перепадами температуры лучше всего использовать декоры из СФБ. Из стеклофибробетона могут изготавливаться балясины, розетки, столешницы, украшения для каминов и т.д. За счет гладкости, такие изделия при соблюдении технологии производства и применении качественных материалов имеют практически глянцевую поверхность.

Стеклофибробетон может изготавливаться на базе белого цемента, за счет чего получаются светлые поверхности, не требующие покраски. Тоже в его состав могут включаться красители. Таким образом, после монтажа изделия вообще не требуют никакого дополнительного облагораживания.

Особым спросом пользуется лепнина из стеклофибробетона. Она благодаря стекловолокну отличается очень высокой стойкостью к трещинообразованию. Кроме этого лепнина менее требовательная к аккуратности обращения при транспортировке. Она может быть как полнотелой, так и облегченной пустотелой. Для снижения массы, производители могут использовать легкий наполнитель. К примеру, закладывать внутрь формы пенопласт. Таким образом, стеклофибробетон наносится только по краям, формируя крепкую надежную скорлупу.

Свойства и преимущества материала

Стеклофибробетон позволяет делать декоры и панели малой толщины от 1,5 см. За счет этого возможен их монтаж без использования подъемной техники. Высокая эластичность материала в момент заполнения матрицы позволяет его применять для формирования имитаций природного камня, дерева и прочих сложных рельефных поверхностей.

Материал имеет следующие технические параметры:
  • Сухая масса – 1700-2250 кг/м³.
  • Прочность на сжатие – в среднем 500-800 кг/см².
  • Теплопроводность до 0.75 Вт/см2•°С.
  • Морозостойкость F150-F300.

При сравнении стеклофибробетона и обычного бетона, первый существенно выигрывает. Он в 5 раз прочнее на растяжение, что увеличивает стойкость к растрескиванию. Кроме этого материал в 15 раз превышает обычный бетон по стойкости к ударным нагрузкам. На нем сложно оставить скол, так как армирование идет по всей толще, а не внутри, как в случае со стальной арматурой.

В целом наличие в бетоне стекловолоконной фибры наделяет его более выраженными качествами. К таким преимуществам можно отнести:
  • Повышенная устойчивость к трещинообразованию.
  • Высокая прочность даже при малой толщине изделия.
  • Стойкость к истиранию.
  • Устойчивость к продавливанию.
  • Легко формируется.
  • Высокая скорость производства.

На изделиях из стеклофибробетона не образовываются трещины. Исключение может быть только в условиях жесткого крепления к основанию. В таком случае трещина в самой фасадной стене может перейти и на панель.

Материалы благодаря отсутствию в составе крупных жестких частиц легко формируется и принимает мельчайшую фактуру поверхности матрицы. За счет этого готовое изделие получается гладким и максимально аккуратным. Его поверхность не нуждается в дополнительной шлифовке.

Стеклофибробетон наносится на матрицу тонким слоем, поэтому он застывает в считанные часы, что позволяет освободить форму и использовать ее повторно в этот же день. Панели из СФБ производятся быстрее, чем из обычного бетона. При складировании они занимают меньше места. Использование этого материала более рентабельное для производства.

Так как отделка из стеклофибробетона может монтироваться сухим способом на вентилируемый фасад, то допускается ее монтаж в любые погодные условия. Это позволяет проводить реконструкции старых зданий панелями СФБ круглый год. Материал при использовании сугубо по назначению недостатков не имеет, особенно если армируется щелочестойким стекловолокном.

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

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.

Используемое оборудование для стеклофибробетона

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.

Оригинальные панели из стеклофибробетона в формате 3D

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

Читать еще:  Сколько в кубе шлакоблока: примеры вычисления

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.

Фасадные стеклофибробетонные плиты

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.

Фасадные элементы из стеклофибробетона на здании

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.

Угловой фасадный декор из стеклофибробетона

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.

Резка железобетона алмазными кругами вручную

Технология изготовления

Разобравшись со свойствами стеклофибробетона, характеристиками и сферами применения, можно переходить к самостоятельному производству материала.

Вариативность оборудования

Для производства строительного материала на основе композитного сырья используются разные технологии. Чтобы создать стеклофибробетон, оборудование и материалы нужно подготовить заранее.

Для предстоящей работы понадобится:

  1. Смеситель, выполняющий перемешивание основных компонентов.
  2. Пневматический пистолет для разбрызгивания премиксов.
  3. Насосный агрегат с перистальтическим насосом.

Смеситель должен обладать высоким срезывающим усилием, поскольку в процессе изготовления нужно обеспечить высокоскоростное замешивание компонентов. С помощью подобного агрегата можно создать однородный раствор без примесей или комков с небольшим водоцементным соотношением.

Растворонасосная станция необходима для равномерной подачи раствора. Задача пневмопистолета заключается в пнемонабрызге составляющих.

Еще мастеру нужно подготовить специальные формы для производства изделий. Гибкие конструкции создаются из полиуретана, а твердые из пластика или ЛДСП.

При выборе материала для изготовления форм нужно учитывать такие нюансы:

  1. Полиуретан. Пользуется особой популярностью, поскольку на его основе создаются гибкие формы для производства фибробетонных изделий. Материал славится большим сроком службы и может удерживать элементы с отрицательными гранями. Перед эксплуатацией форму необходимо смазать.
  2. Стеклопластик. Востребован при производстве стеклофибробетона с любой текстурой. Форма из стеклопластика надежна, долговечна и удобна в использовании. Но если вам нужно создать изделия с отрицательными углами, этот вариант рассматривать нельзя.
  3. Сталь. Задействуется для изготовления стандартных форм блоков в промышленном масштабе.
  4. Древесина. Формы из разных пород дерева отличаются доступной стоимостью, но требуют предварительной обработки.
  5. Силикон. По внешнему виду эти формы походи на конструкции из полиуретана. Им свойственна гибкость и комфорт эксплуатации.

Процесс выбора оборудования для стеклофибробетона требует больших финансовых вложений, поэтому при желании заняться самостоятельным производством материала нужно оценить все «за» и «против» предстоящей работы.

Основные технологии

Существует масса технологий производства стеклофибробетона, характеристики и специфика которых отличаются. Наиболее часто применяется метод пневмонабрызга, когда задействуется специальный пистолет для нанесения стекловолокна и смеси цемента и песка на поверхность или форму.

Еще строителями используется метод пневмонабрызга премикса, который появился сравнительно недавно, но пользуется большим спросом. Он востребован при создании конструкций небольших или средних размеров. Также с помощью технологии можно наносить штукатурное покрытие.

По принципу и специфике работы метод напоминает предыдущий вариант, поскольку в состав добавляют предварительно нарезанную фибру, а готовая смесь подается в пистолет и набрызгивается.

В первую очередь подготавливается цементно-песчаная смесь, куда добавляют стекловолокно. Выполнив тщательное перемешивание компонентов, раствор подвергают формированию на высоких скоростях, поскольку консистенция отличается быстрым застыванием. Технологию используют для небольших объемов работ.

Изготовление своими руками

Чтобы быстро создать стеклофибробетон для частных строительных целей, лучше воспользоваться методом предварительного смешивания компонентов. Но перед этим нужно учесть ряд советов и нюансов, от которых зависит результат производства:

  1. Особое внимание нужно уделять подготовительным работам, когда выбираются компоненты и производится их смешивание. От правильности ваших действий на этапе подготовки зависит благополучность процесса.
  2. Оптимальные пропорции песка и цемента составляют 1 к 1. Но эти значения корректируются с учетом требований проекта и таких особенностей, как габариты, область применения и тип продукции.
  3. Уровень воды в составе смеси должен быть минимальным, при этом раствор должен оставаться подвижным. Объем жидкости определяется массой факторов. В их числе: степень водопотребности песка, марка и свойства цемента, требуемые прочностные характеристики будущего изделия.
  4. Концентрация фиброволокна выбирается опытным путем. Оптимальный уровень армирования варьируется от 3 до 6%.
  5. Все компоненты требуют тщательного перемешивания, а готовую смесь наносят тонкими слоями и прокалывают. Если не сделать это, избавиться от воздуха в будущем будет проблематично и даже невозможно.
  6. Чтобы уплотнить раствор, понадобится задействовать вибрационное оборудование.

О стеклофибробетоне (СФБ)

Стеклофи́бробето́н (СФБ) — разновидность искусственного камня, изготавливаемого путем дисперсного армирования цементных бетонов на плотных заполнителях (песках) щелочестойким стекловолокном.

По своему составу СФБ — это песок, портландцемент и вода, используемые для производства обычного бетона, а также щелочестойкое стекловолокно в виде отрезков стеклянных волокон-фибр, равномерно рассредоточенных по всему объему мелкозернистой бетонной матрицы.

Общеизвестно, что недостатком бетона как любого каменного материала является низкая прочность на растяжение.

В стеклофибробетоне же растягивающие напряжения воспринимают на себя стеклянные волокна, модуль упругости которых втрое превышает модуль упругости бетона, что существенно повышает сопротивление такого композита растяжению и изгибу.

В результате и появился такой высокопрочный, упругий и пластичный материал как стеклофибробетон (Рис.15.), состоящий из мелкозернистого бетона (матрицы), армированного отрезками стеклянных волокон-фибр, которые равномерно рассредоточены во всем объеме бетонной матрицы.

CФБ сочетает в себе свойственный обычному бетону высокий предел прочности на сжатие со значительно возрастающими благодаря стеклофиброармированию прочностью на изгиб и растяжение (в 4-5 раз), ударной прочностью (в 10-15 раз), морозостойкостью (более 300 циклов). Он водонепроницаем (W6-W20, ГОСТ 12730), имеет высокую степень сцепления с обычным бетоном и обладает высокой стойкостью к трещинообразованию.

Это экологически чистый и безопасный материал, не содержащий вредных компонентов и относящийся к категории несгораемых материалов. Он высоко устойчив к химической агрессии, не подвержен коррозии и гниению, имеет повышенную сопротивляемость проникновению хлоридов.

Читать еще:  Безусадочный цементный раствор. Водонепроницаемый цемент

Содержание волокна в СФБ в зависимости от технологического метода, как правило, составляет 3 — 5% к весу смеси.

При нанесении штукатурных покрытий степень стеклоармирования не превышает 1-2%, что позволяет эффективно сдерживать трещинообразование и обеспечить высокую стойкость к растрескиванию и отслаиванию.

Помимо исключительных функциональных свойств стеклофибробетон отличают повышенная архитектурная выразительность, а также необыкновенная пластичность. Отсутствие в теле изделий жесткого арматурного каркаса дает неограниченный диапазон формообразования. СФБ способен приобретать сложные пространственные формы и воссоздавать самые неожиданные для каменного материала очертания.

СФБ точно копирует мельчайшие детали поверхности матрицы, позволяет получать большое разнообразие цветовых решений и отделки лицевой поверхности, способен имитировать по внешнему виду, фактуре и цвету разнообразные отделочные природные и искусственные материалы.

При этом изделия из СФБ имеют малое поперечное сечение (в диапазоне от 6 до 20 мм) и являются значительно более легкими по сравнению с изделиями из обычного бетона.

Именно эти свойства стеклофибробетона в совокупности с высокими прочностными и эксплуатационными показателями обеспечили ему широкое применение в сборно-монолитном жилищном и других видах строительства во всем мире.

Технология производства стеклофибробетона.

При получении бетона, упрочняемого стекловолокнами, важное значение имеет не только правильный подбор и рациональное сочетание исходных материалов, но и технология его изготовления.

Свойства конечного композита находятся в большой зависимости от обеспечения равномерности распределения фибр в бетоне, их ориентации, анкеровки, определяющих в значительной мере способность материала оказывать сопротивление внешним воздействиям. Большинство изделий и конструкций из стеклофибробетона изготавливаются, как правило, по одной из двух основных технологических схем – пневмонабрызг смеси и виброформование премикса (или премиксинг), то есть предварительное смешивание нарубленного стекловолокна с цементно-песчаным раствором.

Пневмонабрызг

В первом случае речь идет о набрызге цементно-песчаного раствора под давлением (подобно торкретированию) с одновременной подачей волокна на большой скорости.

Порядок выполнения операций:

  1. Приготовление смеси цемента, песка, воды и химдобавок производится в высокоскоростном широкозахватном смесителе с высоким срезывающим усилием.
  2. Затем смесь выгружается в нагнетательную растворонасосную станцию, откуда она поступает в специальный пистолет-напылитель.
  3. В рубящее устройство пистолета также подается нить стекловолокна (стеклоровинг), где она нарубается на короткие отрезки (фибру) и далее смешивается в воздушной струе с цементно-песчаной смесью.
  4. Затем такая стеклофибробетонная смесь набрызгом наносится на форму или на формообразующую рельефную матрицу.

Виброформование

Метод формования премикса подразумевает предварительное введение уже нарубленной стеклофибры в цементное тесто с последующим виброформованием.

Получаемый в результате этого процесса материал обычно называют СФБ-премиксом. Его приготовление включает две стадии:

  1. Сначала в высокоскоростном смесителе готовится смесь цемента, песка, воды и химических добавок.
  2. Затем в эту смесь уже на малой скорости работы смесителя добавляется стеклофибра.
  3. Далее премиксом заполняются формы и производится его виброуплотнение.

Свежеотформованные изделия, полученные в результате обоих технологических процессов, должны выдерживаться в течение 7-ми дней во влажной среде. Прочность пневмонанесенного СФБ обычно выше, чем у СФБ премикса.

  1. В первую очередь, это объясняется тем, что при пневмонабрызге содержание волокна может достигать 5-6%, в то время как у премикса этот показатель ограничивается 3-3,5%.
  2. Во-вторых, у стеклофибробетона, полученного в результате пневмонабрызга, более низкое водоцементное отношение, чем у премикса.
  3. В-третьих, пневмонанесение позволяет получать более длинные отрезки стекловолокон и придавать им плоскостную (в отличие от трехмерной у премикса) ориентацию.

Выбор производственного метода определяют такие факторы, как заданные требования в отношении прочности, размер формы, архитектурно-проектные условия.

Как правило, изделия больших размеров, такие как стеновые панели, напыляются, в то время как малые изделия формуются из премикса.

Виды материалов, используемых для изготовления форм при производстве изделий из СФБ.

Качественная формообразующая оснастка – очень важная деталь при выпуске изделий из СФБ.
Требования к формам для отливок очень просты и заключаются в следующем:

  • Формы должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать давление смеси без деформации при выполнении заливки.
  • Материалами для изготовления форм могут быть стеклопластик, фанера, силикон или другой материал, который не вступает в реакцию с бетоном и сможет обеспечить достаточно гладкую фактуру лицевой поверхности.
  • Формы для отливок в процессе хранения должны правильно эксплуатироваться. Это необходимо для соблюдения в процессе производства, указанных в технических условиях допусков на изготовление отливок, то есть угловых, линейных и габаритных размеров деталей.

Виды форм:

фанерные формы (производится до десяти отливок изделий из одной формы);

стеклопластиковые формы (производится до тридцати отливок изделий из одной формы)

силиконовые формы (производится от двадцати до пятидесяти отливок изделий из одной формы в зависимости от качества силикона)

экспресс-формы (производится одна отливка изделий из одной формы) – одноразовые формы, выполненные из пенополистирола.

Самыми дорогими считаются стеклопластиковые и силиконовые формы, для их производства необходимо изготовить сначала само изделие. Для этого скульпторы компании, с использованием шаблонов, делают из гипса макет, по которому формовщики изготавливают форму.

После изготовления профиля формы, она проходит подготовку для пуска в производство

При изготовлении радиусных изделий используется форма из стеклопластика, при изготовлении прямоугольных изделий – используется форма из фанеры, архитектурные элементы с рисунками (например, замковый камень) изготавливаются из силиконовой формы.

Самыми финансово выгодными на сегодня являются формы из фанеры, они не требуют для изготовления наличия самого изделия.

Чтобы удешевить производство данного вида форм, производители подобных изделий стараются максимально уйти от высокооплачиваемого и не очень производительного ручного труда, активно применяя на производстве станки с программным управлением. Автоматизация производственных процессов позволяет не только увеличить объем выпуска и снизить себестоимость, но и добиться очень высокой точности размеров обрабатываемых изделий.

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

Технология изготовления

Исходные материалы:

  • Вода: по ГОСТ 23732-79 может понадобиться охлаждение или подогрев, зависит от температуры окружающей среды.
  • Песок: промытый и просеянный, отлично подходит кварцевый.
  • Цемент: портландцемент марки не ниже М400.
  • Стекловолокно щелочестойкое с фиброй в виде отрезков от 100 до 37 мм в длину, согласно ГОСТ 17139-2003;
  • Химические добавки: гидрофобизаторы, суперпластификаторы, воздухововлекающие и противоморозные добавки, ускорители и замедлители схватывания, цветные пигменты.
  • Для форм используются стеклопластик, фанера, сталь, силикон, полиуретан либо сам стеклофибробетон.

Популярные марки стекловолокна: Fibre Technologies International Ltd. (Англия), L’Industrielle De Prefabrication (Франция), Cem-Fil (США), NEG (Япония), ARC-15 или ARC-30 (Китай).

Температура окружающей среды в процессе производства стеклофибробетона должна быть не меньше 10 градусов тепла (в идеале — от +15 до +30 градусов). Следует выбирать закрытое помещение, а не открытую площадку.

Процесс изготовления материала состоит их нескольких этапов:

  1. Технология пневмонабрызга, при которой стекловолокно наносится на поверхность или форму при помощи пистолета. Комплект оборудования будет стоить довольно дорого, но можно будет производить крупногабаритные изделия.
  2. Пневмонабрызг премикса малозатратен и прост. Используется в изготовлении деталей маленького и среднего размера.
  3. Еще более простой вариант — предварительное перемешивание. Проводится в бетономешалке или вручную, поэтому специалисты советуют использовать его при изготовлении небольших партий деталей.
  4. Метод предварительного вибропрессования (для выпуска маленьких изделий).
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector