Армирование бетона стекловолокном. Стекловолокно цемент


Армирование бетона стекловолокном

При изготовлении главное внимание уделяется его свойствам и характеристикам, влияющим на его качество, от которого в конечном счете зависит прочность и долговечность строительных сооружений. Во многих случаях, чтобы избежать усадки и появления трещин при затвердении, температурных колебаниях и ползучести, применяют армирование. Это введение составляющих элементов для устранения вышеуказанных проблем, например, металлической сетки или прутьев, которые укладываются в процессе заливки. Такой способ довольно трудоемкий и требует соответствующей технологии, нарушение которой может сделать армирование неэффективным. Но есть другая удобная и рентабельная технология – введение в раствор в качестве армирующего составляющего стекловолокна, которое позволяет заметно улучшить качество затвердевшего бетона.

Армирование стекловолокном помогает избежать появления трещин, усадки.

Действие мтериала

Сегодня стеклянное волокно используется не только для производства широко известного стеклопластика, но и находит применение в других технологических процессах, продуктом одного из которых является стеклофиброй. Рубленное на узкие полосы стекловолокно для армирования называется фиброй. Оно имеет высокий предел прочности и высокий модуль упругости, что делает возможным его эффективное использование для армирования бетона и других цементных растворов. Благодаря специальной пропитке волокно становится щелочестойким. Это свойство позволяет противостоять интенсивной щелочной среде, которая образуется при гидратации портландцемента. В процессе перемешивания раствора добавленная фибра не растворяется, а распадается на отдельные волокна и становится совершенно не заметной в изделии. Плотность стекловолокна близка к плотности бетона, поэтому оно не выпадает в осадок и не всплывает на поверхность, а равномерно распределяется по всему объему смеси.

Схема прочности бетона, армированого стекловолокном.

Если при усадке или в результате нагрузки в конструкции возникает трещина, то все растягивающие напряжения передаются на волокна, и, благодаря высокому пределу прочности, они не разрываются. Это предотвращает раскрытие трещин, а благодаря высокой продольной упругости, трещины совсем не возникают, так как волокна принимают растягивающее напряжение на себя и достойно его выдерживают. При оптимальном введении фибры в армируемую смесь миллионы равномерно распределенных волокон обеспечивают эффективное армирование и попытки образования всех трещин останавливаются этими волокнами. Применение этой технологии также повышает качество поверхности изделия, его эластичность, ударопрочность, сопротивление при сжатии и трении.

Области применения

С учетом улучшенных качеств при армировании стекловолокном его применение популярно во многих видах строительных работ.

Прежде всего, это добавление в готовые смеси для улучшения их характеристик. Не изменяя рецепта смеси, можно добавлять от 0,6 до 1 кг фибры на 1 м?. Для улучшения долговременных свойств затвердевшего бетона доза волокна может быть увеличена до 3-10 кг на 1 м?.

Разные виды стяжки предназначены для изготовления полов, в том числе и с подогревом, толщиной от 10 до 80 мм. Армирование позволяет уменьшить их толщину, но при этом увеличить рабочие характеристики. Содержание стекловолокна здесь тем больше, чем тоньше пол, и может доходить до 1% состава. Такие стяжки имеют повышенную ударопрочность и стойкость к трещинам.

Стеклофибра также добавляется в сухие строительные смеси и штукатурки в количестве 0,5-2,5 % путем перемешивания всухую, в таком виде продукт и попадает к потребителю. Оштукатуренная поверхность становится трещиностойкой, ударопрочной и водонепроницаемой, что особенно важно при наружной отделке стен. Наносить такой штукатурный раствор рекомендуется толщиной 4-10 мм при помощи затирочной лопатки или пневмонабрызгом.

Добавление стекловолокна хорошо зарекомендовало себя и при производстве сборных элементов строительных деталей из бетона. Введя в 1 м? смеси 2-4 кг фибры, можно избавиться от проблемы при распалубке изделий – углы и громки больше не будут откалываться. Тем самым устраняется и образование трещин и улучшается внешний вид поверхности детали. Для небольших элементов дозировку можно увеличить до 20 кг на 1 м?, при этом полностью отпадает необходимость применения обыкновенной стальной арматуры.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что эта технология является шагом вперед по сравнению со стальным или пропиленовым армированием. Конструкции получают улучшенную трещиностойкость, эластичность, ударопрочность, большую долговечность и более высокое качество.

o-cemente.info

Стеклофибробетон своими руками: состав и технология производства

Технологии, призванные повышать качество стройматериалов, постоянно улучшаются, современный рынок предлагает усовершенствованные новинки с уникальными свойствами. Одним из подобных нововведений по праву считается стеклофибробетон. Желание улучить один из наиболее востребованных материалов привело к созданию его новой разновидности, которая состоит из бетона и стекловолокнистой арматуры, что втрое увеличивает упругость исходного материала, сравнительно с обычным бетоном. Ремонт – процесс затратный, но можно существенно сэкономить, изготовив стеклобетон своими руками. Производство не требует особых навыков – достаточно следовать рекомендациям.

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).

Необходимый инструментарий

Применение конкретного оборудования и инструментов в своем производстве зависит от выбранного метода. Это может быть пневмопистолет или обычная бетономешалка. При изготовлении небольших партий стеклофибробетона раствор размешивают, используя свою силу, обязательно в одном направлении – это обеспечит равномерное распределенные фибры по стеклофибробетону.

Готовый раствор наносят непосредственно на поверхность, или предварительно заливают в формы – перед тем, как залить смесь по своим формам, смажьте их минеральным маслом. Для получения гладких плиток используют формы, покрытые изнутри полиэтиленом. Формы со стеклянным дном позволяют изготовить полированные плитки, а фактурные изделия получают с помощью специальных силиконовых форм. Приобретенное моноволокно нарезают специальными ножницами, при разрезании волокна позаботьтесь о своей индивидуальной безопасности – применение респиратора, очков, перчаток для защиты рук обязательно.

Технология производства

Существует несколько способов изготовления стеклофибробетоновых изделий. Пневмонабрызг – одновременное нанесение раствора, измельченного стекловолокна на поверхность с помощью пневмопистолета. Выходя из устройства, волокна равномерно вмешивается в раствор, однородный слой стеклофиброцемента укладывают на поверхность или форму.

Преимущества:

  • смесь готовят отдельно, фибра рубится непосредственно перед выходом из сопла пистолета;
  • точная дозировка;
  • результат – однородная масса, быстрый процесс смешивания.

Недостатки:

  • дорогое оборудование.

Предварительное смешивание компонентов – с помощью бетоносмесителя или вручную (при небольшом количестве раствора). В бетономешалке готовят обычные бетонный раствор, добавляют готовую измельченную фибру в пропорции 10:1. Далее компоненты перемешивают в течение 5 минут, немедленно формируют – смесь быстро застывает.

Преимущества:

  • скорость производства;
  • экономия на оборудовании.

Недостатки:

  • возможны отклонения в дозировке;
  • раствор лучше готовить в небольших количествах.

Виброформование – не является отдельным способом производства стеклофибробетона, скорее метод изготовления негабаритных изделий. Бетон, помещенный в формы, насыщают стекловолокном на стенде (установленная столешница на вибрирующем механизме). Волокно равномерно распределяется в бетонной массе, но метод подходит только при производстве небольших плит.

kladembeton.ru

Стеклобетон — что это такое: технология, преимущества и свойства

Дата: 29 ноября 2016

Просмотров: 2653

Коментариев: 0

Что такое стеклобетон?

Традиционно в качестве основного строительного материала используется бетон. Мы привыкли к этому, и не всегда, задумав новый проект, изучаем современные разработки. Бетон – привычен и доступен. Но бывают ситуации, при которых стоит обратить свое внимание на новинки строительной промышленности. К ним по праву относится стеклобетон (стеклонаполненный композит), отличительная черта которого – повышенная сопротивляемость растяжению. Это делает бетонные сооружения на порядок прочнее. Но, чтобы разобраться, какой вариант стеклобетона следует выбрать, ознакомьтесь с отличительными чертами каждого вида.

Разновидности

В зависимости от того, в каком виде состав модифицируется стеклом, стеклобетон бывает следующих видов:

  • бетон, армированный стеклом;
  • состав с добавлением жидкого стекла;

Стеклобетон — очень гибкий, упругий и высокопрочный материал, который, оставаясь бетоном, является, тем не менее, необычно легким

  • стеклобетон с фиброй;
  • полупрозрачный массив с оптоволокном;
  • состав со стеклянным боем;
  • раствор, где стекло использовано как связующий элемент.

Преимущества

В связи с использованием специальных наполнителей, стеклобетон превосходит традиционный бетон. Главные преимущества:

  • Уменьшенная масса, так как основные наполнители – цемент, стекловолокно, песок, смешаны в равных пропорциях.
  • Увеличенная прочность, так как стеклонаполненный композит отличается повышенной устойчивостью к деформациям, а параметры ударной стойкости пятнадцатикратно превышают характеристики бетонного раствора.
  • Расширенная область использования и широкая номенклатура изготавливаемых из бетона со стеклянным наполнителем изделий.
  • Значительное количество возможных добавок, разносторонне влияющих на характеристики.

Стеклоармированный состав

Бетон, армированный стекловолокном, по сути, сходен с железобетоном. В нем применяется арматура из стекловолокна, вместо металлической. Исходя из этого отличия, ясно прорисовываются преимущества:

  • увеличенная теплоизоляция;

Альтернатива бетону — стеклобетон, обладающий большей прочностью, морозостойкостью и теплопроводностью

  • небольшой вес. Применение композитобетона существенно снижает нагрузку на фундамент;
  • при отрицательных температурах не замерзает, что позволяет облегчить зимой строительные работы;
  • доступная стоимость.

Бетон с жидким стеклом

При ведении строительства в регионах с низкими грунтовыми водами, рекомендуется применять для заливки фундаментов состав с добавлением жидкого стекла. Антисептические свойства силикатного стекла позволяют применять при возведении колодцев, бассейнов и других искусственных водоемов. Высокие показатели термостойкости делают возможным применение при устройстве печей, каминов.

Используется жидкое стекло в двух вариантах:

  • Наиболее оперативный метод – развести стекло водой, и уже готовый раствор смешать с бетоном. Если вводится неразведенное стекло, это вызывает появление трещин на верхнем слое.
  • При втором варианте стекло используется как грунтовка. Его наносят на готовый блок. Если же сверху нанести еще один тонкий слой цемента со стеклом, то изделие будет надежно защищено от влаги.

При приготовлении такой бетонной смеси, учитывайте, что она достаточно быстро твердеет. Готовьте раствор небольшими порциями, чтобы успеть его безотходно использовать.

Общее для всех стеклобетонов свойство – это бетон, в который как составная часть добавлено стекло в разных видах

Композит с фиброй

Фибра – это волокно, устойчивое к воздействию щелочи. Добавка в бетон повышает прочностные характеристики и обеспечивает декоративные свойства.

В зависимости от вида и количества добавок свойства стеклофибробетона изменяются, но неизменными остаются:

  • устойчивость к влаге;
  • повышенная ударная прочность;
  • морозоустойчивость;
  • небольшой вес;
  • устойчивость к воздействию химических реагентов.

Бетонный состав с оптическими волокнами (литракон)

Основными ингредиентами, наполнителями массива являются оптические волокна, изготовленные из стекла, имеющего увеличенную длину. При формировании состава волокна хаотически армируют блок, а после очистки торцов беспрепятственно пропускают свет. Возможность массива пропускать свет зависит от концентрации волокон, степени цветопередачи материала.

Материал отличается повышенной ценой, но ведутся работы, направленные на снижение. Использование литракона в частных условиях ограничивается декоративными функциями композита, а не применением, как строительного материала.

Жидкое силикатное натриевое (реже калийное) стекло добавляют в бетон с целью повышения устойчивости к воздействию влаги и высоких температур и обладает антисептическими свойствами

Бетон, наполненный боем стекла

Стеклобетон данного типа обеспечивает возможность достичь экономии на использовании стеклянных наполнителей. Традиционно применяемые щебень и песок в стеклонаполненном композите заменяются боем стекла. В качестве наполнителя используются стеклянные отходы производства в виде емкостей, шариков, трубочек, ампул.

Прочностные характеристики готового материала не отличаются от бетона, в котором применяется щебень. При этом масса готового изделия значительно уменьшается, а традиционный щебень может быть полностью заменен на стеклянный наполнитель.

Состав со связующим веществом – стеклом

Сфера применения данного материала – промышленность. Произведенный промышленным путем, он устойчив воздействию агрессивных кислот, отрицательно воспринимает агрессивные щелочи. Этапы промышленного изготовления предусматривают:

  • Сортировку стеклянной массы.
  • Дробление частиц.
  • Измельчение стекла.
  • Разделение на фракции.

Крупным наполнителем являются элементы размером выше 5 миллиметров, а остальные, более мелкие, могут использоваться вместо песка. При наличии тонкой стеклянной фракции самостоятельно можно подготовить такое заполнение.

Стеклобетон широко применим и, благодаря своим свойствам, очень востребован для производства отделочных панелей, решеток, ограждений, стен, перегородок

Вяжущие свойства обеспечиваются введением катализатора, так как порошок стекла при смешивании с водой не обеспечивает вяжущих характеристик. Технология изготовления предусматривает растворение стеклобоя щелочью – кальцинированной содой. При реакции образующиеся кислоты кремния постепенно трансформируются в гель, который скрепляет заполнитель, отвердевает. Результат – получение долговечного конгломерата, обладающего кислотоупорными свойствами и повышенной прочностью.

Отличительными характеристиками такого бетона, превышающего по многим параметрам традиционные материалы, являются:

  • биостойкость;
  • повышенная теплопроводность;
  • устойчивость к воздействию кислот, что актуально при кислой реакции фундаментной грунтов.

Сфера использования

Свойства материала влияют на область применения. Стеклобетон используется для изготовления:

  • Облицовочных материалов.
  • Перекрытий, стен.
  • Декоративных фасадных элементов.
  • Бордюров, тротуарной плитки.
  • Элементов паркового дизайна.
  • Ограждений.
  • Решеток.

Экологическая чистота расширяет сферу использования, позволяет применять стеклонаполненный композит для решения серьезных задач.

Итоги

Стеклобетон – перспективный строительный материал, который плотно входит в нашу жизнь и составляет серьезную альтернативу бетону, обладающему рядом недостатков. Применение стекловолокна увеличивает коэффициент сопротивления растяжению и, тем самым, улучшает характеристики изделия.

Технология изготовления стеклонаполненных композитов доступна. Освоив ее, можно существенным образом изменить облик своего жилища!

pobetony.ru

классификация, характеристики и технология изготовления

Бетон — самый популярный строительный материал. Он имеет множество достоинств, но есть и недостатки. Самым важным его минусом считается низкая сопротивляемость растяжению. Убрать эту особенность можно с помощью стекловолокна. Его добавление в раствор делает бетонное сооружение прочнее. Стеклобетон легко изготовляется своими руками, он более легкий, обладает очень высокими свойствами.

Определение

Стеклобетон отличается от обычного высокими эксплуатационными свойствами и достоинствами. Преимущества стеклобетона:

  • универсальность применения — из стеклобетона изготавливают блоки, панели, листы для облицовки;
  • более легкий, главные компоненты: цемент мелкой зернистости, песок — равные пропорции, стекловолокно;
  • высокопрочный — материал отличается устойчивостью при растягивании, сжатии, сгибании, показатели ударной стойкости в пятнадцать раз выше чем у стандартного раствора;
  • разнообразие добавок положительно влияет на свойства материала.

Стеклобетон фабричного производства более высокого качества, чем сделанный своими руками.

Классификация и характеристики

Стеклобетон классифицируется по составу:

  • композитобетон;
  • состав с жидким стеклом;
  • со стеклофиброй;
  • с оптическим волокном;
  • с битым стеклом;
  • со стеклом, выполняющим роль связующего вещества.

Композитобетон

Стеклоармированный бетон походит по своим особенностям на железобетон. Вместо металлических прутьев, армирование композитобетона происходит стекловолоконными. Главные преимущественные качества композитного армирования:

  • устойчивость к влаге на протяжении длительного времени;
  • низкий вес стекловолоконных прутьев;
  • доступная стоимость;
  • стекловолоконный материал можно свернуть бухтами длинной 300 м, это обеспечивает легкую транспортировку;
  • обеспечивает высокую теплоизоляцию.

Прочность композитного прутка в 2,5 раза больше чем стального при разрыве. Благодаря этой особенности пруток из стекловолокна нужен тоньше. Армирование бетона и создание арматурного пояса из стеклофибры происходит легче и быстрее благодаря таким ее особенностям:

  • легкий вес;
  • надежная фиксация с помощью хомутов из пластика;
  • не замерзает зимой, облегчая строительные работы при низких температурах.

Композитобетон меньше подвержен агрессивной окружающей среде. В отличии от стеклокомпозитного армирования, железобетонное, подверженное коррозии, может вызвать разрыв конструкции изнутри, полностью разрушиться.

Толщина композитобетона может быть меньше, не влияя на качественные показатели конструкции. Вес сооружения становится меньше, прочность остается на высоком уровне. Стеклобетонное армирование не требует дополнительной защиты, как обычное металлическое армирование. Фундамент также можно сделать не укрепленный, благодаря легкому армированию.

Бетон с добавлением жидкого стекла

Жидкое стекло добавляют в бетон, оно придает материалу прочность.

Жидкое стекло представляет собой компонент на основе силиката, делает материал прочным, устойчивым к влиянию воды, высоким температурам. Для постройки в болотистых местах жидкое стекло применяют как антисептик. Используют для гидросооружений, фундаментов, при кладке печей, каминов, котлов — для связки.

Методы применения жидкого стекла (силикат натрия):

  • Стекловолокно разводится необходимой пропорцией воды до нужной консистенции. 0,5 л жидкого стекла вводится в 5 л замешанного бетонного раствора. Вода для разведения силиката натрия не учитывается. Бетонная конструкция приобретает недостаток: становится более хрупкой, растрескивается.
  • Бетонная поверхность грунтуется силикатом натрия, потом покрывается слоем смеси бетона с жидким стеклом. Это хороший способ защитить сооружение от влаги. Главное условие — грунтовку, штукатурку выполнять в течении суток после заливания раствора для прочного сцепления слоев.

Бетонная смесь с силикатом натрия быстро твердеет — на протяжении пяти минут. Для качественной работы стекло разводят водой, изготавливают небольшими порциями.

Стеклофибробетон

В состав стеклофибробетона входит щелочестойкая стеклофибра. Это универсальный стройматериал. Без него не обходится производство монолитных блоков, листового материала. В состав могут входить добавки: акриловые полимеры, быстротвердеющий цемент, красители. Достоинства стеклофибробетона:

  • устойчивость влиянию воды;
  • прочность;
  • легкость;
  • высокие декоративные качества.

Состав материала включает: мелкозернистый исходный бетонный раствор (наполнитель песок — не больше 50%), стекловолокно. Отличается высокими прочностными характеристиками в изгибе, растяжении, сжатии, ударе.

Химическая устойчивость, стойкость к морозам также на высоком уровне. Заполнение раствора стекловолокном — процесс трудоемкий, требующий равномерного распределения фибры в растворе. Добавляют ее в сухой замес. Смесь становится жесткой, менее пластичной. В большом слое требуется виброуплотнение. Изготовление листового материала происходит способом напыления.

Стеклооптикобетон

Состав стеклооптикобетона (Литракона) включает: бетон матрицу, стеклянное длинное волокно, особым образом ориентированное (оптическое в том числе). Блоки литракона имеют стеклоарматуру. Материал обладает прозрачностью, имеет стеклоарматуру. В домашних условиях используется в качестве декоративного стройматериала. В промышленном строении его толщина может достигать 10 м. Стоимость сткелооптикобетона высокая, специалисты ищут возможность сделать материал дешевле.

Стеклонаполненный бетон со стеклянным боем

Вариант экономного создания стеклобетона. Вместо стекловолокна добавляют битое стекло, замкнутые стеклянные изделия. Битым стеклом можно заменить щебень от 20 до 100 %. Благодаря этому стеклобетон становится легче по весу, прочность остается на высоком уровне. Промышленное изготовление стеклонаполненного бетонного состава со стеклянным боем позволяет использовать его на месте. Он упорный к воздействию кислот, имеет низкую щелочеустойчивость.

Стеклобетон со стеклом в виде связующего вещества

Стекло измельчают, пересеивают, используя грохот. Вместо песка применяют мелкие частички стекла до 0,5 см. Больше 0,5 см используют как крупный наполнитель. Стеклянный порошок становится вяжущим веществом после реакции с кальцинированной содой. В соде стекло растворяется, превращаясь в силикатный гель. После отвердения бетонный раствор с гелем превращается в стойкий к воздействию кислот стеклобетон.

Технология приготовления стеклобетона

Бой стекла тяжело поддается утилизации, воздействию окружающей среды, микроорганизмов. Такие особенности стекла позволяют использовать стеклянные отходы для строительства. Технология замеса бетона с боем стекла легкая. Дополнительные материалы, оборудование не требуется для приготовления стеклобетона.

Первый этап — подготовительный. Подразумевает подготовку, сортирование, измельчение, распределение по фракциям до 0,5 см — вместо песка, больше 0,5 см — как наполнитель. Цемент применяют высокого качества, мелкого зерна. Можно применять бой стекла или фибру.

Области применения

Стеклобетонные материалы применяют для:

  • облицовки поверхности стен;
  • мостов;
  • декоративных элементов фасада, ландшафта;
  • реконструкция архитектурных сооружений культурного значения: замки, храмы, дворцы, усадьбы;
  • тротуарная плитка, бордюры;
  • элементы паркового дизайна.

Заключение

Экологическая безопасность стеклобетона позволяет использовать его для возведения внутренних, наружных, несущих конструкций, хозяйственных помещений, элементов архитектуры, декора.

Стеклобетону можно придать любую форму, фактуру, цвет. Такие его особенности делают его более популярным, расширяют области применения. Вполне возможно приготовить стеклобетон в домашних условиях своими руками.

kladembeton.ru


Смотрите также