Армированный бетон: каркас, бетонирование, рекомендации по технологии изготовления

Вопрос разработки составов и технологий получения строительных материалов на основе отходов промышленности и быта многие годы, и особенно в последнее время, будоражит умы исследователей, работающих в области строительных материалов. Уже нашли применение вяжущие, бетоны и изделия с использованием различных шлаков, шламов, зол, древесно-стружечных, а также строительных отходов, образующихся при сносе и реконструкции зданий и сооружений. Но исследователи не останавливаются на достигнутом. Ведь актуальность разработки составов и материалов с их использованием диктуется не только экологическими, но и экономическими факторами. В последние годы наряду с уже известными и традиционными в определенном смысле отходами особый интерес вызывает утилизация несортированного боя искусственных (техногенных) стекол, или просто — стеклобоя. Дело в том, что образующийся во время производства брак или бой стекла в большинстве случаев используется этими же заводами повторно. Такое стекло имеет стабильный (в рамках данной технологии) химический состав и находит применение в процессе плавки шихты. Несортированный же бой различных видов стекол (оконного, тарного, оптического и пр.) имеет довольно широкий диапазон химического состава. Плюс возможны посторонние примеси, попадание которых в сырьевую смесь не допустимо, если желательно получить стекло с определенным составом или качеством. Поэтому несортированный стеклобой, в огромных количествах образующийся в отвалах и на свалках, до сих пор не находит должного применения. Следует отметить, что с экологической точки зрения стекло считается наиболее трудно утилизируемым отходом. Оно не подвергается разрушениям под воздействием воды, атмосферы, солнечной радиации, мороза. Кроме того, стекло — это коррозионностойкий материал, который не разрушается под воздействием подавляющего количества сильных и слабых органических, минеральных и биокислот, солей, а также грибков и бактерий. Поэтому если органические отходы (бумага, пищевые отходы и пр.) полностью разлагаются уже через 1-3 года, полимерные материалы — через 5-20 лет, то стекло, как и сталь, способно сохраняться без особых разрушений десятки и даже сотни лет. Объемы неиспользованного стеклобоя, по данным Института вторичных ресурсов, составляло на 2000 г. более 2,5 млн т. По одному только Красноярскому краю в отвалах скопилось более 1650 т. Среди всего многообразия городских отходов стеклобой занимает одно из лидирующих мест, более 20% от общего количества. Многие ведущие научно-исследовательские центры в России, странах СНГ и за рубежом в последние годы ведут активные работы в области утилизации стеклобоя. Так, например, в США, на исследования, проводимые специалистами инженерного факультета и прикладных наук Колумбийского университета (штат Нью-Йорк), связанные с проблемой замены каменного заполнителя в бетоне боем стекла, было выделено 444 млн долл. (!). Уже более пятнадцати лет в Московском государственном Строительном университете (бывшем МИСИ) на кафедре технологии отделочных и изоляционных материалов (ТОИМ) изобретатели Ю. П. Горлов, А. П. Меркин, В. Ю. Буров, Б. М. Румянцев ведут разработки составов и технологий для получения различных видов строительных материалов на основе природных и техногенных стекол. Эти материалы не предусматривают использования традиционных вяжущих веществ (таких как цемент, известь, гипс) или заполнителей и позволяют полностью утилизировать стеклобой. Создаваемые материалы с заданными регулируемыми свойствами можно использовать в разных областях. Во-первых, в промышленном и гражданском строительстве (бетоны различного назначения, строительные растворы для наружных и внутренних работ, тепло- и звукоизоляция, отделка, благоустройство территорий и т. д.). Во-вторых, в атомной промышленности (бетоны радиационной защиты, негорючие теплоизоляционные покрытия и т. д.). В-третьих, в химической промышленности (специальные бетоны, стойкие к агрессивным средам). Энергосберегающая технология изготовления материалов на основе стеклобоя чрезвычайно проста, не требует специального оборудования и позволяет организовать производство на свободных площадях действующих предприятий стройиндустрии без существенных капиталовложений. После сортировки, дробления, помола и рассеивания на фракции стекло можно считать полностью подготовленным для получения строительных материалов. Фракции стеклобоя более 5 мм используются в бетонах в качестве крупного заполнителя, мелкие фракции (менее 5 мм) — в качестве мелкого заполнителя (песка), а тонкомолотый порошок — как связующее. Так как стеклобой при затворении водой не проявляет вяжущих свойств, то чтобы началась реакция гидратации, необходимо использовать активизатор в виде соединения щелочного металла. В щелочной среде стеклобой гидратируется с образованием кремниевых кислот, которые при достижении определенных значений кислотности среды начинают превращаться в гель. А гель, уплотняясь, омоноличивает крупные и мелкие фракции заполнителя. В итоге получается плотный, прочный и долговечный силикатный конгломерат — стеклобетон. Отверждение материалов, изготовленных на основе стеклобоя, может происходить как в нормальных температурно-влажностных условиях при 20°С, так и при температурах 40-50°С в воздушно- сухих условиях, а для придания им специальных заданных свойств — в условиях тепловлажностной обработки при 85 ± 5°С или при повышенных температурах 300-400°С. На составы вяжущих композиций, бетонных смесей, а также способ получения поризованных бетонов получены авторские свидетельства и патенты (а.с. 1073208, 1112724, заявка на пат. 2001135106). Материалы на основе стеклобоя отвечают соответствующим требованиям действующих ГОСТов. Более того, они не уступают по своим общестроительным и функциональным свойствам современным аналогичным материалам на основе традиционных вяжущих. А по ряду показателей, таких как биостойкость, теплопроводность, кислотостойкость, даже превосходят их.

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.

Расход материала

В каждом конкретном случае расход фиброволокна разный. Это объясняется разными сферами эксплуатации готовой конструкции и различным уровнем силового и механического воздействия. Расход фибры для строительных смесей представлен в таблице:

Тип изделия	Расход на куб цементно-бетонного состава в кг
Бетон с пористой структурой	0,6—0,9
Стяжка из бетона	1,8—2,7
Малая архитектурная форма	1,8—2,7
Бетон для дорожного покрытия	1—1,5
Гипсовые предметы, произведенные методом заливки	0,4—0,8
Сухой состав	0,6—0,9
Искусственные камни	0,4—0,8
Облицовка для фасадов	0,4—0,8

Стеклоармированный состав

Бетон, армированный стекловолокном, по сути, сходен с железобетоном. В нем применяется , 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.

Строение армированной стекловолокном трубы

Стекловолокно — материал, который стали применять для армирования позднее, чем алюминиевую фольгу.

Стекловолокно позволяет укрепить трубу изнутри, он состоит из трех слоев, где укрепляющий слой находится между полипропиленовыми слоями.

Он может состоять либо только из стекловолокна, либо из композитного материала — смеси полипропилена и стекловолокна. При этом все слои настолько крепко связаны между собой в монолитную конструкцию, что она даже под воздействием высоких температур не поддается расслоению.

Аналоги с укрепляющим слоем стекловолокна обладают следующими особенностями:

Трубы со стекловолокном на 75% меньше подвержены расширению чем обычные полипропиленовые трубы.
При их использовании разрешается делать большее расстояние от одной опоры до другой. Это расширяет возможности при установке трубопровода и позволяет уменьшить затраты при монтаже.

Сравнения армирования стекловолокном и алюминием

Сравнение типов армирования наглядно показывает преимущества и недостатки обоих материалов:

Стекловолокно	Алюминий
Тепловое расширение (коэффициент)	От 0,03 — 0,035	От 0,03 — 0,035
Надежность	Стекловолокно заполняет промежуток между слоями, создавая монолитную конструкцию, обеспечивая надежность изделию.	Алюминиевое армирование представляет собой клееную конструкцию, где армирующий слой имеет сварочный шов, это делает его уязвимым. Надежность зависит от того, насколько качественно клеевое соединение. Могут расслаиваться.
Диффузия	Не пропускают O2, а следовательно не подвергаются от коррозии.	Есть опасность проникновения через сварочный шов кислорода, что может вызвать процесс коррозии.
Теплопроводность	Хорошая способность к теплоизоляции минимизирует теплопотери.	Теплопроводность имеет более высокие показатели в сравнении со стекловолокном.
Устойчивость к воздействиям химических веществ	+	+

Метод армирования алюминием придает трубам отличные качества эксплуатации, однако он не лишен недостатков. При их монтаже части фольги требуется зачищать на краях среза.

Поэтому установка трубопровода требует гораздо больше времени и определенных знания, поэтому справится с ней сможет только профессионал.

Трубы, усиленные стекловолокном гораздо более долговечны своих алюминиевых аналогов.
Имеют более низкую теплопроводность, чем трубы армированные алюминием.
Использование стекловолокна для армирования позволяет добиться большей прочности изделия.
Стекловолокно препятствует прохождению кислорода, поэтому трубы можно использовать и в водопроводных, и в отопительных системах, они не подвергаются коррозии.

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.

Стеклобетон — очень гибкий, упругий и высокопрочный материал, который, оставаясь бетоном, является, тем не менее, необычно легким, поскольку в нем отсутствуют и крупный заполнитель, и металлическая арматура. В предыдущей публикации мы рассказали о том, какие виды стеклобетона известны на сегодняшний день, т.е. о классификации стеклобетонов. Сегодняшняя публикация посвящена разбору характеристик и свойств стеклобетонов различных видов.

Композитобетон

Другими словами, композитобетон – это стеклоармированный бетон. По сути, это аналог железобетона, технологическое различие состоит, лишь, в замене металлического арматурного прутка на стекловолоконный (композитный). Однако, этот тип бетона именно из-за замены арматуры отличается рядом свойств:

Малый вес арматуры, потому, что стеклопластиковая арматура в 5 раз легче стальной арматуры равного диаметра;

Стеклопластиковая и базальтовая арматура выпускаются в виде жгута, свернутого в бухты по 100 м (вес бухты от 7 до 10 кг), диаметр бухты около метра, что позволяет перевозить её в багажнике легковушки. Таким образом, стеклопластиковую арматуру удобно перевозить, в отличие от металлического прутка, очень тяжелого и требующего длинномерного грузового транспорта;

Стеклопластиковая и базальтовая арматура в 2,5-3 раза прочнее на растяжение, чем стальная того же диаметра. Это позволяет заменять стальную арматуру на стекловолоконную с меньшим диаметром без потери прочности. Это называется равнопрочностной заменой;

Стеклопластиковая и базальтовая арматура имеют в 100 раз меньшую, чем металл, теплопроводность и поэтому не являются мостиком холода (теплопроводность стеклоарматуры – 0,48 Вт/кв.м, а теплопроводность традиционной арматуры – 56 Вт/кв.м);

Стеклокомпозитная арматура не подвержена коррозии и устойчива к агрессивным средам (хотя желательно избегать сильнощелочных сред). Это значит, что она не изменяет своего диаметра, даже если находится во влажной среде. А металлическая арматура, как известно, при плохой гидроизоляции бетона может корродировать до своего полного разрушения. При этом подвергшаяся коррозии металлическая арматура за счет оксидов увеличивается в объеме (почти в 10 раз) и сама способна разорвать бетонный блок.

Вследствие этого, можно безопасно уменьшать толщину защитного слоя бетона блоков, армированных стеклопластиком. Ведь, большая толщина защитного слоя была обусловлена необходимостью защитить стальную арматуру от влаги, пропитывающей верхний слой бетона, и тем самым предотвратить возможную коррозию. Снижение толщины защитного слоя вместе с малым весом самой арматуры дает значительное уменьшение веса конструкции без снижения ее прочности. А это дает значительное снижение цены конструкции из стеклобетона и снижение веса всего здания, уменьшение нагрузки на фундамент. Кроме того, стеклоармированный бетон получается более прочным, теплым и дешевым.

Основные виды материалов

Сразу отметим, что под понятием стеклобетон понимается целый спектр вариаций, все их мы рассматривать не будем, ознакомимся только с теми, которые чаще всего используются и с которыми можно работать и самостоятельно. Каждый вид имеет свои особенности, которые и обуславливают те или иные свойства материала.

Композитобетон

Второе название данного варианта – стеклоармированный бетон. Он очень напоминает обычные железобетонные варианты, но технология стеклобетона предполагает использование вместо металлической арматуры стекловолоконные прутья.

Чтобы объяснить все преимущества композитного армирования, сравним его с обычной металлической арматурой:

Металл	Стекловолокно
При воздействии влаги подвергается коррозии, вследствие чего каркас разрушается, снижая прочность бетонной конструкции.	Абсолютно не боится влаги и способно выдерживать ее воздействие на протяжении длительного срока.
Большой вес конструкций, армированных металлом, накладывает множество ограничений при возведении.	Изделия из стеклобетона весят намного меньше, вследствие чего их можно использовать практически везде.
Достаточно высокая стоимость арматуры делает проект намного более дорогим, чтобы добиться высокого качества нужно потратить значительные средства.	Цена композитной арматуры намного ниже, что делает ее доступнее, чем обычный металл.
Вес металла достаточно большой, что создает неудобства при работе и погрузочно-разгрузочных работах.	Стекловолоконные прутки весят в 5 раз меньше при одинаковом диаметре.
Перевозить арматуру весьма сложно ввиду большой длины элементов. Приходится нанимать грузовой транспорт.	Материал сворачивается в бухты длиной около 100 метров, при этом вес одной бухты не превышает 10 кг. Перевозить ее можно и в багажнике легкового авто.
Металл имеет высокую теплопроводность, вследствие чего прутки служат своеобразными мостиками холода в конструкции.	Стекловолокно проводит тепло в 100 раз меньше, чем металл, такие конструкции получаются намного теплее.

Такая арматура превосходит металлическую по всем показателям, именно поэтому ее очень широко используют в современном строительстве

Еще одно важное достоинство – композитные прутки в 2.5 раза прочнее на разрыв, что позволяет использовать изделия меньшего диаметра без потери прочностных характеристик конструкции.

Работы по созданию арматурного пояса такого типа намного проще и быстрее вследствие целого ряда причин:

Легкий вес материала.
Простота соединения – с помощью пластиковых хомутиков, надежно фиксирующих каждый узел.
Зимой металл очень холодный, в то время как стекловолокно не промерзает.

Работы по укладке композитного армопояса гораздо проще, чем при использовании металла

Важно! Стоит помнить, что прочностные свойства стеклопластика намного выше, поэтому можно использовать арматуру меньшего диаметра без потери прочности.

Стеклонаполненный бетон

Такой стеклобетон имеет целый ряд отличий, главное из которых – использование в качестве наполнителя стекловолокна, которое и обуславливает высокие эксплуатационные свойства материала.

Стеклофибраустойчива к воздействию щелочей и других неблагоприятных воздействий

Основными достоинствами данного варианта можно назвать следующие факторы:

Универсальность: так можно изготавливать как панели, так и блоки или легкие и прочные облицовочные листы. Сфера применения очень широка.
Легкость: в состав входит мелкозернистый бетон, смешанный с песком в пропорции 50/50 и нарезанная стеклофибра.
Прочность фибробетона: на сжатие он вдвое устойчивее простого бетона, при растяжении и изгибе прочнее в 4 раза, а ударная стойкость и вовсе выше в 15 раз.
С помощью различных добавок: пластификаторов, красителей, гидрофобизаторов — свойства бетона могут значительно меняться.

Но стоит отметить, что изготовление такого материала – процесс достаточно сложный, и добиться высокого качества и надежности можно только в заводских условиях.

Фибробетонные листы имеют своеобразную структуру и могут использоваться даже как финальная отделка

Бетон с добавлением жидкого стекла

Жидкое силикатное натриевое (реже калийное) стекло добавляют в бетон с целью повышения устойчивости к воздействию влаги и высоких температур и обладает антисептическими свойствами, поэтому его рекомендуют использовать при заливке фундаментов на болотистых грунтах и в гидросооружениях (колодцы, водопады, бассейны), а для повышения термостойкости – при устройстве каминов, котлов и банных печей. Фактически, здесь, стекло выступает в роли связующего.

Существуют 2 способа использования жидкого стекла для улучшения свойств бетона:

1. Стеклом, разбавленным водой до нужной пропорции, затворяется сухая смесь. На 10 литров готового водостойкого бетона вводят 1 литр жидкого стекла. Вода, использованная для разведения жидкого стекла, не учитывается и не влияет на объем воды, необходимый для замеса бетона, так как полностью расходуется на химические реакции стекла и бетона для образования соединений, препятствующих промоканию верхнего слоя бетона.

Добавление неразведенного стекла (или даже его раствора в нужном разведении) в уже готовую смесь ухудшает свойства бетона, ведет к растрескиванию и повышению хрупкости.

2. Нанесение жидкого стекла в виде грунтовки (гидроизоляции) на поверхность готового бетонного блока. Однако лучше после такой грунтовки нанести еще один слой цементной смеси с содержанием жидкого стекла. Этим способом можно защищать от влаги и обычные бетонные изделия (главное, наносить грунтовочный и штукатурящий слой не позднее чем через сутки после заливки либо обкалывать и смачивать предварительно поверхность, иначе сцепление слоёв будет слабым).

Добавление жидкого стекла увеличивает скорость отвержения готовой бетонной смеси (она затвердевает за 4-5 минут), и тем быстрее, чем концентрированнее был раствор стекла. Поэтому, готовят такой бетон маленькими порциями, а стекло обязательно разбавляют водой.

Стекловолокно для бетона

Дата публикации Добавить комментарий Комментарии 1. Все просто и понятно.

Изготовление строительных материалов напрямую связано с его составляющими. Именно от них зависит качество и технические характеристики итогового материала. Особенно тщательно технология должна соблюдаться при изготовлении бетонных изделий. Для прочности в этом случае раньше использовали армирование — добавление в структуру заливки металлической сетки или арматуры. На сегодняшний день прогрессивным материалом является стекловолокно.

Современная быль о гидроизоляции. Самозалечивание трещин в бетоне — это процесс многократного заполнения нерастворимыми новообразованиями появляющихся в бетоне трещин при его эксплуатации в присутствии Базальтовая фибра — эффективная добавка для армирования бетонов. Как известно, цементный камень, в силу своих особенностей, обладает прочностью на разрыв и при изгибе практически на порядок ниже прочности при сжатии. Преимущества применения добавок для бетона при устройстве бетонных полов.

Акции и спецпредложения Все скидки. Найти компанию Каталог товаров и услуг Полезные статьи Форум. Регистрация Поиск дилеров Тендеры Реклама. О проекте Строительные бренды Новости компаний Выставки.

Стеклонаполненный бетон с фиброй (стеклофибробетон)

Бетон, армированный щелочестойким стекловолокном (фиброй), называется стеклофибробетоном. Он состоит из мелкозернистого бетона-матрицы, наполненного песком (не более 50 %) и отрезками стеклянного волокна (фиброй). По прочности на сжатие такой бетон прочнее обычного вдвое, по прочности на изгиб и растяжение в среднем в 4-5 раз (до 20 раз), ударная прочность выше в 15 раз.

У стеклофибробетона – высокая химическая стойкость и морозостойкость. Однако, наполнение бетона фиброй — достаточно сложный процесс, так как фибра должна распределиться равномерно. Вводят её в сухую смесь. Наполнение фиброй повышает жесткость смеси, она менее пластична, хуже уплотняется, требует обязательного виброуплотнения в большом слое. Листовые материалы изготавливаются методом набрызга и напыления.

Стеклооптикобетон

Этот материал еще называется Литракон, по имени, которое получил этот материал от своего изобретателя, венгерского архитектора Арона Лосонци.

Изготавливается на основе бетона-матрицы и особым образом ориентированных длинных стеклянных (в том числе оптических) волокон. От количества и расположения оптических волокон зависят уровень прозрачности и цветопередачи материала. При этом толщина блока может быть при необходимости увеличена до десятка метров – столько, сколько позволяет оптическое волокно, а оно может быть, естественно, любой длины. Материал пока очень дорогой, порядка $1000 за квадратный метр, однако, ведутся разработки по его удешевлению.

Стеклонаполненный бетон со стеклянным боем

Этот вид бетона позволяет экономить на наполняющих материалах, заменяя песок и щебень на стеклянный бой и замкнутые стеклянные ёмкости (трубки, ампулы, шарики). Причем щебень может быть заменен на стекло на 20–100 %, без потери прочности и со значительным снижением веса готового блока. Как правило, этот вид бетона для промышленного производства: он и изготавливается на предприятиях и используется на них, ибо обладает высокой кислотоупорностью и относительно низкой щелочеустойчивостью.

Стеклобетон со стеклом в виде связующего вещества

Стекло сортируют, дробят и размалывают, а потом просеивают через грохоты, разделяя на фракции. Частицы более 5 мм используются в качестве крупного заполнителя, менее 5 мм вместо песка, а тонкомолотый порошок как связующее. Однако, если имеется возможность тонкого помола стекла, этот бетон вполне можно сделать самостоятельно.

Стеклянный порошок, при затворении водой, сам по себе, не проявляет вяжущих свойств, необходим катализатор. В щелочной среде (кальцинированная сода) стеклобой растворяется, образуя кремниевые кислоты, которые вскоре начинают превращаться в гель. Этот гель скрепляет фракции заполнителя и после отверждения (при нормальной или повышенной температуре, это зависит от свойств стекла и наполнителя) получается долговечный и прочный силикатный конгломерат – кислотоупорный стеклобетон.

Этот вид стеклобетона можно изготовить, также, в бетономешалке Тако2 бетонВозможно изготовление в бетономешалке бетона только на силикатном связующем. Сначала перемешивают 4-5 мин сухие компоненты (песок, щебень, молотый наполнитель и отвердитель (кремнефтористый натрий), затем во вращающуюся бетономешалку заливают жидкое стекло с модифицирующей добавкой. Смесь перемешивается 3-5 мин, до однородности. Жизнеспособность смеси на этом вяжущем будет всего 40-45 мин. Такой бетон не уступает по своим свойствам материалам из традиционных вяжущих, при этом превосходит их по биостойкости, теплопроводности, кислотостойкости. Это важно, если почвы, на которых устраивается фундамент, имеют кислую реакцию.

Стеклобетон широко применим и, благодаря своим свойствам, очень востребован для производства отделочных панелей, решеток, ограждений, стен, перегородок, перекрытий, декора, сложных архитектурных или прозрачных крыш, труб, шумозащитных барьеров, карнизов, черепицы, облицовки и множества других изделий.

Тема утилизации мусора сегодня очень актуальна, и я хочу обратить внимание на стеклянную тару. Ее доля на городских свалках, а также на стихийных свалках в лесах весьма значительна. Это происходит из-за элементарной неинформированности населения о пользе добавления битого стекла в бетонные растворы. Научно доказано, что добавка битого стекла значительно повышает прочность бетона.

Так, на бетонирование крыши гаража у нас ушло не менее тысячи бутылок. Подбирали их прямо на улице. Если бы о пользе битого стекла знали дачники, то процент бутылок в мусорниках значительно сократился.

Добавление битого стекла создает надежную гидроизоляцию и продлевает срок службы бетона. Но нужно соблюдать меры предосторожности при разбивании бутылок. Нужно одевать защитные очки и бить в таре, в ведре к примеру. Наиболее удобно измельчать стекла между двумя кирпичами.

Пожалуйста, обратите внимание на данный вопрос. Нужно просто информировать население, разговаривать с ним, объяснять недопустимость выброса, к примеру, батареек вместе с пищевыми отходами и тд. Все дело за грамотной организацией.

Татьяна Ланская

Северный дачникъ:
Не приходилось ещё слышать чтобы таким образом бетонировали крышу, но всё что связано с фундаментом, приступками, садовой самодельной плиткой и т.д. вполне справедливо. Вот пока некоторый сборный житейский опыт:
1. «Из личного опыта знаю, что любую стеклотару и даже битое стекло можно применять при изготовлении пола по грунту. Для этого копается специальная яма глубиной не более 20 сантиметров. Следом она засыпается любым стеклом. В таком случае все битое стекло выступает в качестве наполнителя. Поверх стекла укладывается сам пол. Не стоит забывать, что в таком случае стеклотара может стать самой надежной защитой от различной живности, к примеру от кротов. Пустые бутылки могут заменить даже самый качественный утеплитель. Ранее при строительстве дачных домиков использовали только пустые бутылки. Их укладывали сплошными слоями под пол. Также они использовались при выкладывании бетонной оЕдинственным, сколько-нибудь приемлемым и безопасным способом использования битого стекала в строительстве, я бы назвал применение его в дренажном слое под фундаментами. То есть можно засыпать предварительно измельченное стекло вместе с песком и щебнем в подушку под заливку фундамента. Почему нежелательно использование его в качестве наполнителя в бетонных растворах (вместо щебня)? Потому что стекло, в отличие от щебня, гладкое, следовательно, сцепляемость его с цементно-песчаной смесью будет недостаточной. Таким образом, полученный бетон будет слабее сделанного на основе чистого щебня».

3. «Утилизировать стеклобой, применив для закладывания фундамента, можно с использованием вяжущих материалов, в виде раствора с добавлением 1 части цемента марки М400, 2 порций песка и одной части стеклобоя. Бутылки необходимо тщательно разбить, чтобы не остались целыми их фрагменты, типа горлышка, которые могут не заполниться раствором, поэтому не будет достигнута надежная прочность фундамента. А с целых бутылок, запенив каждое горлышко, можно построить забор. Так, что не стоит выбрасывать такой экономичный и экологичный стройматериал».

4. «У нас на даче тоже нашлось много стеклотары. Когда ставили баню, сосед посоветовал подпол под баней обложить пустыми стеклянными бутылками, предварительно выкопав яму в виде конуса. Вот по склонам этого конуса и выкладывать бутылки горлышками вниз, просто утопив их в грунт. Что дает такое приспособление: во-первых вода стекает вниз и не скапливается под полом, как следствие — деревянный пол меньше подвержен гниению, во-вторых — стекло нагревается, когда мы топим баню, и достаточно долго сохраняет тепло — полы в бане становятся теплее».

5. «Действительно стеклотару, достаточно часто используют на строительстве если такова имеется. Если у вас есть желание и достаточное количество времени и наверное самое главное терпения, то ее можно смешать с отсевом и засыпать в бетон. Самое главное стеклотару необходимо предварительно очень хорошо измельчить. Не измельченный вариант для использование в бетоне не очень хороший вариант. Для измельчения, как вариант, можно использовать бетономешалку обязательно заполненную водой, чтоб при поворотах осколки стекла не вылетали из нее».

Форум сайта zelenopol.net

В настоящее время одной из альтернатив простому бетону является стеклобетон. Этот строительный материал отличается от обычного бетона большей прочностью, морозостойкостью и теплопроводностью. Сегодня на рынке присутствуют 6 видов стеклобетона, каждый из которых имеет свои отличия и особенности. Материал можно изготовить самостоятельно в домашних условиях, при этом свойства его окажутся на самом высоком уровне.

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.

Немного истории

С одной стороны, есть бетон, который вызывает загрязнение, в частности из-за цемента, используемого в его составе. С другой стороны, есть стеклянные отходы, которые могут быть полностью переработаны с использованием сложного и дорогостоящего процесса. Решение поместить стекло в бетон предложил Фонд Эллен Макартур после ряда исследований, опубликованных в октябре 2020 года.

Бетон — один из широко используемых строительных материалов в мире. В США, где проводилось исследование, в 2020 году было произведено 600 миллионов тонн бетона. Однако это один из материалов с наибольшим отрицательным воздействием на окружающую среду — из-за цемента, используемого для его изготовления.

Для снижения углеродного выброса бетонная промышленность начала использовать два основных заменителя цемента: золу, образующуюся при сжигании угля, и шлак — побочный продукт производства стали. Эти заменители позволили снизить углеродные выбросы от 25 до 40% на тонну бетона, повысили прочность и уменьшили затраты.

Но эти замены не являются идеальным решением: они содержат тяжелые металлы — ртуть, которая делает их потенциально токсичными. Производители и пользователи по-прежнему зависят от ископаемого топлива:

«По мере того, как все больше и больше компаний пытаются уменьшить свой углеродный след и использовать возобновляемую энергию, использование побочных продуктов ископаемого топлива на их заводах все чаще рассматривается как антиинтуитивное и противоречивое», — пишет доктор наук Ellen MacArthur Foundation.

В то же время решение проблемы отходов стекла становится все более проблематичным. Американцам не удается повторно использовать стекло после потребления — 11 миллионов тонн в год. Только одна треть перерабатывается, а остальное уходит прямо на свалки. Хотя стекло 100% пригодно для переработки, исследование говорит, что все больше американских городов отказываются от своих перерабатывающих программ — главным образом, по финансовым причинам: сортировка стекла является сложной и дорогостоящей.

Общее описание и классификация

Каждое строение является уникальным сооружением со свойственными только ему особенностями. Даже если во время строительства применяется типовой проект, необходимо принимать во внимание некоторые факторы, например, характеристики грунта, глубину его промерзания, влажность почвы и воздуха, имеющейся ветер и его силу. При учете этих нюансов придется внести некоторые коррективы в строительный проект.

Так, если в районе строения наблюдается повышенная сейсмоопасность, то необходимо увеличить общий метраж и диаметр арматуры, а также уменьшить расстояние ее вязки. Если влажность грунта на месте будущего здания слишком высокая, придется увеличить слой бетона около арматуры, замедлив коррозию. В некоторых случаях такие проблемы решаются методом замены расчётного материала на другой, у которого имеются более удобные и выгодные характеристики. Можно сделать строительство дешевле благодаря равной замене стройматериалов на более бюджетный.

Например, альтернативным вариантом дорогого фундамента за счет увеличения количества может быть использование стеклобетона. Однако стоит обратить внимание на то, что он включает в себя огромную группу стройматериалов, которые отличаются между собой свойствами, поэтому необходимо уметь разбираться в их классификации и характеристиках различных видов. Придётся также ознакомиться с сильными и слабыми сторонами бетона, прежде чем делать выбор в пользу конкретного вида.

Каждый вид стеклобетона имеет свои свойства и характеристики. В зависимости от этого и стоит отталкиваться при выборе строительного материала.

Стеклоармированный бетон

Этот вид бетона называется композитобетон, являющийся аналогом железобетона. В данном случае металлический арматурный прут заменяется на стекловолоконный. Благодаря замене арматуры композитобетон имеет ряд отличительных свойств.

В настоящее время на смену дорогостоящему металлическому арматурному пруту пришли более бюджетные композитные материалы, изготовленные на основе пластика, базальтового волокна или стекла. В строительстве наибольший спрос вызывает стеклопластиковая арматура, которая хотя и уступает базальтовой по прочности, но стоит намного дешевле. Основные характеристики:

Небольшой вес.
Базальтовая и стеклопластиковая арматуры изготавливаются в виде жгутов, которые сворачиваются в бухту по 100 мм.
Базальтовая стеклопластиковая арматура имеет в 100 раз меньше теплопроводности, чем металлическая, благодаря чему не считается мостом холода.

Стеклокомпозитный материал не подвергается различным коррозиям и является весьма устойчивым к агрессивной среде, хотя специалисты рекомендуют избегать сильнощелочной среды.

Это означает, что арматура не изменяется в диаметре, даже если вокруг преобладает влажная среда. Металлический материал при плохой гидроизоляции бетона может полностью разрушиться. Арматура из металла, которая подверглась коррозии, начинает увеличиваться в объеме почти в 10 раз, из-за чего может разорвать бетон.

Благодаря этому возможно безопасно уменьшать защитный слой бетонных блоков

, армированных стеклопластиком. Большая толщина защитного слоя обуславливается функцией защиты стальной арматуры от высокой влажности, которая пропитывает верхний бетонный слой, тем самым предотвращая все возможные коррозии.

Когда снижается толщина защитного слоя, совместно с небольшим весом самой арматуры уменьшается и вес всей конструкции, без уменьшения показателя прочности. Благодаря этому снижаются стоимость материала, вес всего строения, а также нагрузка на фундамент. Таким образом, стеклоармированный бетон является недорогим, более тёплым и крепким.

С добавлением жидкого стекла

В стеклобетонные блоки добавляют жидкое силикатное натриевое стекло, чтобы увеличить показатели устойчивости к воздействию высокой влажности воздуха и высоких температур. Кроме этого, материал отличается наличием антисептических свойств, поэтому его лучше всего применять для заливки фундаментов на болотистых участках, а также при строительстве гидросооружений:

декоративные пруды;
бассейны;
колодцы и другое.

Чтобы увеличить термостойкость, такие блоки используют во время обустройства котлов, печей и каминов. В данном случае стекло является связующим элементом.

Стеклонаполненный материал с фиброй

Благодаря этому универсальному материалу можно изготавливать монолитные блоки и листовые материалы, которые в настоящее время приобретаются на рынке под торговой маркой «Японские стеновые панели».

Характеристики и качества этого строительного материала могут меняться под воздействием тех или иных дополнительных элементов или в зависимости от изменения количества красителей, акриловых полимеров и других добавок. Стеклонаполненный бетон с фиброй является крепким, легким и гидростойким материалом, который имеет ряд ценных декоративных качеств.

Стеклофибробетон включает в себя мелкозернистый бетон-матрицу, который наполнен песком, а также отрезки волокон из стекла, которые называются фиброй.

Литракон, или стеклооптикобетон

В качестве основного материала при изготовлении выступает бетон-матрица, а также ориентированные длинные стеклянные волокна, включая оптические. Они насквозь пронзают блок, а армирующие волокна располагаются между ними в хаотичном порядке. После шлифования торцы оптических волокон высвобождаются от цементного молочка и почти без потерь могут пропустить сквозь себя свет.

В настоящее время материал является дорогостоящим. За один квадратный метр стеклооптикобетона придется заплатить около 1000 долларов. Но специалисты продолжают вести работы по снижению стоимости. Строительный материал имеет стеклоарматуры. Его можно имитировать самостоятельно в домашних условиях, если найти оптическое волокно и запастись терпением, но в таком случае он будет выступать не строительным, а, скорее всего, декоративным.

Со стеклянным боем

Благодаря этому типу бетона можно значительно сэкономить на наполняющих материалах

путем замены песка и щебня стеклянным боем и замкнутыми емкостями из стекла:

ампулами;
шариками;
трубками.

Щебень можно заменить стеклом на 100%, при этом не теряя прочности, а вес готового блока будет намного меньше обычного стеклобетона. Пивные бутылки внутри бетона подойдут для изготовления этого материала в домашних условиях.

Со связующим веществом

Стеклобетон со стеклом в виде связующего вещества применяется для промышленного производства.

В начале процесса стекло сортируют и мелко дробят, после чего оно проходит сквозь грохот и разделяется на фракции. Стеклянные частицы, размер которых составляет больше 5 мм, применяются для изготовления стеклобетона в качестве крупного заполнителя, а более мелкие крупицы выступают в роли связующего порошка. Если дома имеется возможность тонко помолоть стекло, бетон можно изготовить самостоятельно.

Стекловолокно для армирования бетона, Стеклофибра

Стекловолокно для армирования бетона | Стеклофибра.

На данный момент имеем возможность предложить Вам эксклюзивную цену на стеклофибру — от 90 рублей за 1 кг. Фасовка — мешки по 25 кг и биг-беги по 1000 кг.

Для чего добавляют волокно в бетон.

Общепризнанным является тот факт, что обычные бетонные смеси подвержены пластической усадке на стадии схватывания, что, как правило, ведет к образованию трещин и микротрещин и, следовательно, сказывается на долговечности бетона.

Эта проблема может быть эффективно решена путем добавления в бетон относительно небольших количеств стекловолокон: тончайшие и обладающие высокой способностью к дисперсии стеклонити способны сдерживать раскрытие трещин в бетоне на ранней или пластичной стадии его твердения. Это также позволяет отказаться от использования легких стальных арматурных сеток и избежать все те неудобства, которые сопряжены с их применением и укладкой для сдерживания трещинооборазования. В отличие от арматурных сеток стекловолокно не может быть «неправильно уложено», или «смещено» при укладке бетона. В сочетании со способностью стекловолокон еще и сдерживать отделение цементного молока их добавление в бетон в целом позволяет заметно улучшить свойства затвердевшего бетона.

Кроме того, стекловолокна широко применяются при производстве пенобетона, газобетона, прочих ячеистых бетонах, в штукатурках, при торкретировании, при изготовлении сборных неармированных изделий, а также наряду с традиционным армированием, как в сборном, так и в монолитном железобетоне.

Что дает применение стекловолокна.

Щелочестойкое стекловолокно в виде фибры было специально разработано для армирования строительных растворных и бетонных смесей на основе цемента. Оно легко вводится в состав стандартных бетонных смесей, распадаясь при этом в кубометре бетона на миллионы элементарных волокон диаметром 13 мкр, и обеспечивая, тем самым, в высшей степени равномерное и эффективное дисперсное армирование.

Стекловолокна имеют высокий предел прочности при растяжении – в три раза выше, чем у стали, и высокий модуль упругости (модуль Юнга) — более чем в 15 раз выше, чем у волокна из полипропилена и в три раза выше, чем у выдержанного бетона. Сочетание этих свойств обеспечивает эффективное предупреждение образования трещин в бетоне при пластической усадке и усадке при высыхании.

Кроме того, щелочестойкое стекловолокно является полностью неорганическим, и тем самым, обладает максимальной совместимостью с бетоном. В отличие от стальных сеток или стальных волокон стекловолокно абсолютно не подвержено коррозии.

Бетон с добавлением армирующего стекловолокна не только рентабелен и удобен в применении, но также имеет значительно более качественную поверхность в затвердевшем состоянии и обладает более высокими прочностными характеристиками, в том числе и повышенной ударопрочностью.

В целом фиброармирование стекловолокном позволяет уменьшить.

— раскрытие трещин от растяжения в изделиях и конструкциях из бетона, — величину деформации усадки и ползучести.

а также повысить.

— водонепроницаемость, — морозостойкость, — сопротивление истиранию, — ударную вязкость бетона матрицы.

Как работает стекловолокно в бетоне.

Когда образуется трещина в результате пластической усадки, усадки при высыхании или от напряжений, вызываемых нагрузкой, любые возникшие напряжения передаются через трещины по стекловолоконной арматуре. Ширина этих трещин будет зависеть от числа имеющихся стекловолокон, их поперечного сечения и их модуля продольной упругости.

Механизм работы стеклофибры по устранению трещин в бетоне основан на трех факторах.

Прежде всего, благодаря высокому пределу прочности при растяжении щелочестойкие стекловолокна не разрываются под воздействием напряжения, вызываемого трещиной.

Во-вторых, стекловолокна имеют значительно больший модуль Юнга (продольной упругости) чем бетонная матрица, благодаря чему трещины вообще не возникают, т.к. бетон может передать растягивающие напряжения и деформации на волокна.

В-третьих, большую роль играет содержание волокна в в единице объема бетонной смеси. Миллионы тончайших индивидуальных волокон диаметром 13 мкр, на которые распадается нить стекловолокна при введении в бетонную смесь, обеспечивают оптимальное армирование смеси таким образом, чтобы все трещины, которые только начинают образовываться, были бы остановлены стекловолокнами, и было бы предотвращено их дальнейшее распространение по всей массе бетона. Из-за своего малого диаметра в единице объема бетона элементарных стекловолокон будет в три раза больше, чем пластиковых и в сотни тысяч раз больше, чем стальной фибры. Поскольку каждое отдельное волокно это потенциальная преграда трещинам, то, безусловно, стекловолокна также эффективны, как и полипропиленовое фиброволокно, но ввиду относительно высокой стоимости полипропиленового фиброволокна, при приблизительно тех же нормах расхода, вполне приемлемо в некоторых случаях заменить полипропиленовую фибру на стекловолокно.

Только щелочестойкое стекловолокно обеспечивает уникальное сочетание следующих свойств.

· Высокая прочность при растяжении · Высокий модуль Юнга (продольной упругости) · Малый диаметр волокна, т.е. большее количество индивидуальных волокон на единицу веса · Высокая способность к дисперсии · Максимально возможное содержание волокна в бетоне · Щелочестойкость.

Области применения бетона с добавлением стеклофибры.

Бетонные стяжки Бетонные стяжки могут быть самых разных видов, начиная с самых тонких (10 мм) отделочных слоев бетонного пола до слоев значительной толщины (до 80 мм), в которые встраиваются обогревательные элементы. Во всех случаях армированные стекловолокном стяжки, имеющие более высокие ударную прочность и трещиностойкость, укладываются более тонким слоем, чем обычные (неармированные) стяжки, но при этом обеспечивают более высокие рабочие характеристики. Содержание стеклофибры может быть достаточно высоким (1%) в самых тонких стяжках, а для более толстых слоев стекловолокно добавляется из расчета 1-1,5 кг на 1 куб.м бетона.

Товарные бетонные смеси В целях сдерживания трещинообразования от ранней пластической усадки и общего улучшения эксплуатационных свойств бетона стеклофибра оказывает нужный эффект при добавлении в обычные бетонные смеси 0,6 кг на 1 куб.м без внесения изменений в рецептуру смеси. Главным преимуществом стекловолокна является то, что его дозировка может быть увеличена без каких-либо негативных последствий до уровня 3,5 – 10 кг на 1 куб.м, и при такой дозировке особенно улучшаются долговременные свойства затвердевшего бетона.

Сухие смеси и штукатурки Армирование штукатурных растворов стекловолокном достигает наибольшего эффекта при дозировке от 0,5 до 2,5 %. При нанесении такого штукатурного раствора пневмонабрызгом или затирочной лопаткой до толщины 4 – 10 мм штукатурка в законченном виде становится гораздо более удоропрочной и трещиностойкой, заметно улучшается ее водонепроницаемость по сравнению с обычными цементно-песчаными штукатурками. Штукатурки со стекловолоконным армированием также применяются при возведении стен, сложенных насухо из стеновых блоков, а также при устройстве наружной изоляции стен. В большинстве случаев стекловолоконная фибра перемешивается всухую с другими компонентами штукатурной смеси, которая в виде готовой сухой смеси затем доставляется на стройплощадку.

Торкрет-бетон Добавление стеклофибры в пропорции до 1 % к общему весу смеси увеличивает трещиностойкость и ударную прочность относительно тонких облицовочных покрытий, наносимых обрызгом, по сравнению с обычным торкрет-бетоном. Стекловолоконноое армирование может в равной степени успешно применяться как при сухом, так и при влажном торкретировании. Главное преимущество стеклофибры по сравнению с другими типами волокон являются пониженный отскок волокна и его потери при пневмонабрызге, а также получаемая в результате торкретирования совершенно безопасная бетонная поверхность, не требующая никакого защитного отделочного слоя.

Сборный бетон Рекомендуется добавление стеклофибры в небольших количествах и при изготовлении элементов и конструкций из сборного бетона. Например, при производстве сборных железобетонных стеновых фасадных панелей или конструкций для гражданского строительства добавление лишь 2-4 кг стеклофибры на кубометр бетона устраняет образование трещин и проблемы с отколом кромок и углов изделий при их распалубке, а также существенно улучшает их внешний вид и качество отделки поверхности. При более высокой дозировке, например 20 кг на куб.м бетона, стекловолокно может быть единственным армирующим элементом (без обычной стальной арматуры) в небольших сборных элементах, таких как лотки и короба.

В целом, стекловолокно обладает высокой способностью образовывать (т.е. рассыпаться на)

Армированный бетон: каркас, бетонирование, рекомендации по технологии изготовления

Разновидности

Преимущества

Расход материала

Стеклоармированный состав

Бетон с жидким стеклом

Рекомендации по технологии изготовления

Композит с фиброй

Строение армированной стекловолокном трубы

Сравнения армирования стекловолокном и алюминием

Бетонный состав с оптическими волокнами (литракон)

Композитобетон