Производство стеклофибробетона санитарно защитная зона. Стеклофибробетон – характеристики, преимущества и недостатки материала, состав: портландцемент, глиноземистый цемент, высокопрочный гипс. Из чего состоит стеклофибробетон и какие его свойства

С каждый годом в столице появляются новые жилые комплексы, привлекая внимание потенциальных покупателей своими особенностями. Одним из таких является «Тушино-2018», который по словам застройщика является самым экологичным районом в Москве. Непосредственное участие в возведении зданий данного ЖК берет и компания «ЭЛИТФАСАД»

Компания «ЭЛИТФАСАД» на протяжении долгих лет является одним из крупнейших отечественных производителей стеклофибробетона. За период существования нам удалось доказать, что наши изделия в полной мере отвечают заявленным характеристикам. Это касается прочности, стойкости к влаге и ультрафиолету, воздействию высоких температур. Мы постоянно следим за качеством изготавливаемой продукции и всегда стремимся улучшить имеющиеся показатели.

Изготовление и монтаж элементов фасадного декора для построек государственной значимости для компании «ЭЛИТФАСАД» вполне привычное дело. На этот раз наши специалисты получили сверхважное задание — обустройство фасада стадиона «Лужники».

Проведена комплексная работа, от проектирования до монтажа, по обустройству фасада государственного объекта в самом центре Москвы

Среди огромного разнообразия строительных материалов особого внимания заслуживаетстеклофибробетон. Активно используют его в различных отраслях, а именно при отделке зданий, изготовлении малых архитектурных форм, элементов декора, ландшафтного дизайна. В сравнении с обычным бетоном, производство стеклофибробетона является куда более трудоемким процессом, который требует грамотного подхода. Для этого в большинстве случаев используется специальное дорогостоящее оборудование, что напрямую отражается на стоимости готовой продукции из данного универсального композитно-отделочного материала.

Состав стеклофибробетона

Рассматривая производство стеклофибробетона, как сложный процесс, особое внимание стоит уделить его составу, ведь именно от этого в первую очередь зависит качество готовой продукции. При этом важно не только соблюдать пропорции всех компонентов, но и внимательно следить за качеством каждого из них. В зависимости от того, в каких целях будет использоваться стеклофибробетон, процентное соотношение его составляющих может сильно отличаться. Что же касается компонентов, без которых производство стеклофибробетона просто невозможно, сюда относятся:

цемент;
кварцевый песок;
стекловолокно (обязательно щелочестойкое);
пластификатор.

Пропорция этих составляющих в готовой смеси влияет не только на свойства этого материала, но и на его стоимость. Для нашей компании производство стеклофибробетона — основной вид деятельности, которым мы успешно занимаемся на протяжении долгого времени. Мы занимаемся не только изготовлением, но также сможем доставить готовую продукцию в любую точку Российской Федерации. За годы своего существования наша компания сумела войти в число лидеров по производству и реализации стеклофибробетона в пределах России. Наши специалисты тщательно следят за каждым этапом производства стеклофибробетона, благодаря чему в конечном итоге заказчик получит действительно качественный товар. При этом стоимость готовой продукции точно приятно удивит каждого нашего клиента.

Особое внимание мы уделяем качеству всех компонентов, которые необходимы для приготовления смеси. Над этим работает целая группа специалистов, которые отвечают за производствостеклофибробетона и следят за малейшими отклонениями от установленных норм. Благодаря этому каждый наш клиент может быть уверенным в качестве купленной продукции.

При производстве стеклофибробетона наша компания также использует специальные присадки, за счет которых удается существенно улучшить свойства этого композитно-отделочного материала. При этом существенные изменения касаются формовочных свойств стеклофибробетона, которые значительно улучшаются. Благодаря использованию присадок появляется возможность имитирования таких натуральных материалов, как гранит, песчаник. К тому же производство стеклофибробетона с применением таких компонентов дает возможность придания материалу не только подходящей структуры, но и цвета. Чаще всего это необходимо при создании уникальных элементов фасадного декора или малых архитектурных форм. Процентная доля примесей в составе зачастую не превышает 1-2 процентов, при этом можно значительно улучшить основные показатели материала.

Песчано-цементная смесь — главный компонент, без которого производство стеклофибробетонаневозможно. Чтобы добиться максимально высокой прочности готовой продукции необходимо, чтобы соотношение кварцевого песка и цемента составляло 2:1. Однако в зависимости от целей, в которых будет использоваться стеклофибробетон, процентное соотношение этих компонентов смеси может достигать 70 на 30 в пользу песка. При этом, разумеется, прочность готового материала будет значительно меньше.

Другим не менее важным компонентом, который необходим для изготовления стеклофибробетона, является стеклофибра. Благодаря ее наличию в составе существенно улучшаются эксплуатационные свойства материала. При этом производство стеклофибробетона возможно лишь при использованиищелочестойкого стекловолокна. В первую очередь оно позволяет существенно увеличить прочность материала. К тому же появляется устойчивость к влаге и воздействию химических веществ, за счет чего значительно увеличивается срок эксплуатации стеклофибробетона. Материал благодаря наличию стекловолокна в составе также получает стойкость к перепадам температур.

При производстве стеклофибробетона также особое внимание уделяется количеству и качеству стекловолокна. В готовой смеси этот компонент согласно установленным нормам должен составлять в пределах 3-5 процентов. К тому же крайне важно использовать щелоческойкое стекловолонко. В ином же случае оно сразу вступит в реакцию с щелочью, которая содержится в цементе. Кроме процентного соотношения микрофибры в составе готовой смеси также может отличаться структура ее волокон. Это касается их длины, качества.

У нас производство стеклофибробетона — процесс, который контролируется на всех этапах, начиная от стадии закупки сырья и заканчивая формовкой. Именно это позволяет нашей компании быть одним из лидеров отечественного рынка в данном сегменте. Продукция нашего производства прежде всего славится высоким качеством, при этом она также имеет приемлемую стоимость, что немаловажно для каждого клиента.

В наши дни производство стеклофибробетона — достаточно развитая отрасль, хотя еще несколько десятков лет назад количество заводов, которые занимались изготовлением этого строительного материала, на территории Российской Федерации можно было пересчитать на пальцах одной руки. Сегодня же таким видом деятельности заняты десятки компаний. Наш завод к тому же предлагает доставку в любую точку России. С каждым годом производство стеклофибробетона у нас выходит на новый более качественный уровень, в чем лично могут убедиться наши постоянные клиенты, численность которых с каждым годом постепенно растет. Для этого мы используем современное оборудование от лучших мировых производителей. Благодаря этому нашей компании удалось практически полностью автоматизировать процесс изготовления стеклофибробетона, минимизировав, таким образом, участие работников, главной задачей которых является контроль за работой оборудования.

Способы производства стеклофибробетона

В наши дни производство стеклофибробетона налажено практически во всех регионах страны. При этом всего используется лишь несколько способов изготовления этого композитно-отделочного материала. Некоторые из них можно применить и в домашних условиях, что также заслуживает внимания. К тому же при этом можно обойтись без использования специального дорогостоящего оборудования. На больших заводах производство стеклофибробетона происходит с использованием следующих методов:

пневмонабрызг . Для применения данного способа используется пневмопистолет. Он необходим для нормального смешивания компонентов и равномерного их нанесения при формировке. Для производства изделий из этого композитно-отделочного материала используются специальные формы. Смешиваясь на выходе из сопла пневмопистолета, все компоненты равномерно распределяются, образуя, таким образом, однородную массу. Главным недостатком данного метода является дороговизна оборудования. Именно это и повлияло на то, что производство стеклофибробетонапневмонабрызгом в наши дни могут себе позволить далеко не все предприятия.
При изготовлении этого строительного материала в каждом случае особое внимание уделяется размеру стекловолокна. Оно также может измельчаться непосредственно в пневмопистолете перед смешиванием компонентов смеси. Нормальным считается процентное содержание стекловолокна в пределах 3-5 процентов, за чем должны тщательно следить специалисты. Используя данный метод производства стеклофибробетона, можно с максимальной точностью произвести дозировку всех компонентов, что является одной из важнейших задач. Из-за высокой стоимости оборудования такой метод в наши дни используют далеко не все производители. При этом производство стеклофибробетонав промышленных масштабах с использованием такого метода практически невозможно. В большинстве же случаев предприятия используют метод виброформирования. Он менее трудоемкий и при этом нет необходимости покупки дорогостоящего оборудования. Именно это и послужило его популяризации;

виброформирование . Использование данного метода подразумевает заблаговременное приготовление песчано-цементного раствора, после чего происходит добавление микрофибры в его состав. После этого происходит перемешивание и виброформирование. Сегодня производство стеклофибробетона таким методом наиболее востребовано. При этом себестоимость готовой продукции наименьшая. Данный способ подходит лишь для изготовления изделий простых форм. Единственным условием для его применения является наличие специального стенда. Именно с его помощью происходит формирование готовой смеси. К тому же производство стеклофибробетона с использованием данного метода позволяет равномерно распределить стекловолокно в смеси. Это возможно благодаря вибрации стенда.

Нашей компанией производство стеклофибробетона налажено каждым из этих способов. Существенным отличием является стоимость готовой продукции, что необходимо принять во внимание клиентам. Метод пневмонабрызга при этом дает возможность изготовить сложные элементы, что является главным его достоинством.

Помимо вышеуказанных способов производство стеклофибробетона также возможно методом предварительного перемешивания. Его можно использовать и в домашних условиях, достаточно лишь грамотно рассчитать и придерживаться правильного соотношения всех компонентов смеси. Такой способ дает возможность изготовить лишь небольшие партии этого композитно-отделочного материала. К тому же производство стеклофибробетона методом предварительного перемешивания не требует использования специального оборудования. Для нормального смешивания компонентов смеси будет вполне достаточно бетономешалки.

Главные наши достоинства

Наша компания одна из немногих на территории Российской Федерации может похвалиться использованием новейшего оборудования для производства стеклофибробетона, благодаря чему удается добиться высочайшего качества готовой продукции. При этом с каждым годом темпы производства лишь увеличивается, как и растет количество наших постоянных клиентов. Среди других преимуществ можно выделить:

контроль качества сырья и готовой продукции . Каждый клиент может быть уверен в высочайшем качестве купленного материала, ведь процесс изготовления стеклофибробетона находится под пристальным контролем наших специалистов;
возможность доставки в любую точку России . У нас не только грамотно налажено производство стеклофибробетона, но также и отлично развита логистика. Благодаря этому каждый клиент сможет в кратчайшие сроки получить купленный у нас товар. Стоимость данной услуги точно сможет вас приятно удивить;
применение современных методов производства стеклофибробетона . Наша компания активно использует виброформирование и пневмонабрызг для изготовления изделий любых размеров и форм. Это наиболее востребованные способы изготовления этого строительного материала;
четкое выполнение своих обязательств в оговоренные сроки . Наша компания может предложить производство стеклофибробетона и изделий из него, при этом мы всегда выполняем заказ в сроки, что могут подтвердить сотни наших клиентов.

Четкое выполнение своих обязательств — одно из главных наших преимуществ. При этом стоимость продукции также заслуживает отдельного внимания, ведь она всреднем на 15-20 процентов ниже, нежели у наших конкурентов. При этом производство стеклофибробетона происходит с использованием идентичных технологий.

В наши дни наша компания является крупнейшим производителем этого композитно-отделочного материала. С каждым годом мы лишь укрепляем свои позиции на внутреннем рынке страны. При этом производство стеклофибробетона происходит в две смены, а работа завода не прекращается ни на минуту.

GD Star Rating
a WordPress rating system

Среди новинок в строительных технологиях всё громче заявляют о себе стеклобетоны. Самый простой и востребованный в частном строительстве из них - стеклофибробетон. О нем и пойдет речь в этой статье.

Что такое стеклофибробетон

Стеклофибробетон – композиция на основе обычного бетона, наполненного порезанной стеклянной фиброй – то есть стеклянной мононитью. Обычный бетон, наполненный песком и гравием, отличается малой прочностью на растяжение и сжатие, это обусловлено как раз компактностью зерен наполнителя: бетон лопается по границам зерен. Длинные, хаотично расположенные в массе блока и гомогенно перемешанные стеклянные волокна – с малым сечением, но относительно большой длины, – в десятки раз повышают этот показатель.

У обычного железобетона непрочность частично устраняется железной арматурой, принимающей растягивающие напряжения, но она же и утяжеляет бетон за счет собственного веса и за счет технологического повышения размеров блока, чтобы защитить арматуру от влаги и коррозии. Стекловолокно, дисперсно армирующее блок:

имеет суммарное сечение большее, чем у прутков стальной арматуры,
легче стали,
имеет более высокий, чем сталь, предел прочности к сжатию/растяжению,
не подвержено коррозии, то есть нет необходимости делать блок крупнее, чем предусматривает реальный расчет нагрузки.

Всё это позволяет получить объективно более легкий и компактный стеклофибробетонный блок (а значит и менее дорогой) с теми же прочностными характеристиками, чем железобетонный. Полировка поверхности (в зависимости от толщины слоя бетона, характера расположения волокон и свойств самой фибры) создает оригинальные эффекты поверхности, вплоть до полупрозрачности материала. Он прекрасно окрашивается и в массе (за счет введения красителя в бетонную смесь или цветной фибры), и с поверхности.

Недостатки СФБ:

низкая щелочеустойчивость материала: поэтому для фундаментов используют щелочеустойчивую стеклофибру;
«жёсткость»: его нужно очень быстро укладывать, так как он затвердевает быстрее обычного бетона.

В каких целях применяют стеклофибробетон

По сравнению с обычным бетоном стеклофибробетон обладает преимуществами:

легкость,
прочность на разрыв, сжатие и изгиб,
прочность на растяжение в 5 раз выше,
ударная прочность выше в 15 раз,
до 300 циклов повышена морозостойкость.

Материал плотный, быстротвердеющий и механически прочный даже в относительно небольшом слое (из него можно изготовить пластины толщиной менее 1 см). Это позволяет формовать тонкостенные и очень прочные изделия с гладкой поверхностью.

Пластичность материала на основе мелкозернистого бетона-матрицы (иногда вообще не содержащего песок) позволяет добиваться текстур с любыми заданными свойствами и параметрами, имитировать разные материалы, получать сложные формы. Фасадный декор из стеклофибробетона - это прекрасная альтернатива гипсовой и бетонной лепнине и штукатуркам.

Плиты разной толщины используются как навесные и вентилируемые фасады, стеновой и облицовочный материал, заменяют черепицу, а также применяются как более перспективный, чем обычный железобетон, материал перекрытий.

За счет своей легкости стеклофибробетон значительно снижает нагрузку на несущие стены и фундамент, позволяя повысить этажность зданий.

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.

Особенности изготовления изделий из стеклофибробетона

Для изготовления стеклофибробетона нужно купить фибру-ровницу (то есть некрученое моноволокно) в бобинах.

Нарезается стеклоровинг ножницами или резаками, при работе с ним желательно использовать респиратор и средства защиты для глаз и рук – как и в работе со стекловатой.

Перемешивать измельченный ровинг в бетоне нужно тщательно, в одном направлении, чтобы добиться равномерного распределения волокон.

Наносить стеклофибробетон на форму или в опалубку желательно тонкими слоями и сразу прокалывать или использовать вибротрамбовку – иначе воздух удалить очень сложно.

Залить фундамент из такого бетона проблематично, скорее он пригоден для ростверков и блоков.

Если нужна декоративная плитка, смесь вручную закладывается в формы и уплотняется вибрацией. Плитку с гладкой поверхностью получают, заливая бетон в выстланные п/э пленкой формы, полированная поверхность получится при заливке бетона в форму, дно которой выполнено из стекла. Фактурные поверхности создают, заливая бетон в силиконовые формы.

Во всех случаях форма должна быть смазана минеральным маслом.

Изготовление изделий из стеклофибробетона: видео

А на этом видео вы можете познакомиться с процессом производства фасадных элементов из стеклофибробетона более наглядно:

Цены на стеклофибробетон

Основным материалом на рынке для изготовления стеклофибробетона является сухая смесь «Рунит». Для сравнения мы также привели в таблице стоимость фасадных элементов из СФБ:

Сочетая в себе эстетичность, технологичность и прочность, стеклофибробетон становится одним из основных строительных материалов, а его стоимость в перспективе будет снижаться. Его производство более экологично по сравнению с железобетоном, и не требует использования невосполнимого ресурса – железной руды. Все это делает стеклофибробетон материалом будущего.

GD Star Rating
a WordPress rating system

Преимущества и области применения стеклофибробетона , 3.8 out of 5 based on 16 ratings 1

В работе представлены результаты исследований физико-механических свойств стеклофибробетона в зависимости от степени дисперсного армирования и расхода вяжущего. Получены данные о пределе прочности на изгиб и сжатие стеклофибробетона, установлена зависимость длительных деформаций бетона (ползучесть и усадка) от степени армирования. Показано, что введение стеклофибры существенно увеличивает предел прочности при изгибе, при этом предел прочности при сжатии несколько снижается. Определено, что дисперсное армирование приводит к снижению деформации ползучести и усадки практически в 2 раза. В целом полученные данные позволяют оценить влияние способа укладки стеклофибробетона (торкретирование подвижных «жирных» составов и набивка жестких «тощих» составов) на свойства материала.

стеклофибра

стеклофибробетон

деформация усадки

деформация ползучести

1. Волков И.В. Проблемы применения фибробетона в отечественном строительстве // Строительные материалы. – 2004. – № 6. – С. 12–13.

2. Габидуллин М.Г., Багманов Р.Т., Шангараев А.Я. Исследование влияния характеристик стеклофибры на физико-механические свойства стеклофибробетона // Известия КГАСУ. – 2010. – № 1(13). – С. 268–273.

3. Газин Э.М. Исследование прочности, трещиностойкости и деформативности изгибаемых трехслойных элементов с ограждающими слоями из стеклофибробетона: автореф. дис. … канд. техн. наук. (05.23.01). – М.: НИИЖБ, 1998. – С. 22.

4. Пухаренко Ю.В Научные и практические основы формирования структуры и свойств фибробетонов: дис. … канд. тех., наук. – 2005. – С. 3.

К настоящему времени накоплен большой опыт применения дисперсно-армированных бетонов. Хорошо изучены свойства сталефибробетонов, бетонов, армированных базальтовым, асбестовым волокном. Отличительными признаками фибробетонов являются высокая анизотропность и дискретность, что позволяет выделить их в самостоятельную группу конструкционных материалов . Использование в качестве дисперсного армирования стекловолокна является одним из перспективных направлений получения высококачественных конструкционных материалов . Несмотря на проведенные в данной области исследования, в настоящее время применение стеклофибробетона в отечественном строительстве все еще остается ограниченным. Не в последнюю очередь это обусловлено недостаточной изученностью свойств стеклофибробетона , а также отсутствием нормативной базы. Важнейшим фактором невостребованности фибробетона в строительстве является его относительно более высокая исходная цена по сравнению с обычным бетоном или железобетоном .

Требует изучения и учета при разработке составов стеклофибробетона и технология его применения. Дисперсное армирование может осуществляться двумя методами. Первый, традиционный, подразумевает введение стекловолокна в растворную смесь на этапе ее приготовления. Современный метод пневмонабрызга применяется при втором способе, когда стеклофибра вводится в растворную смесь в момент ее укладки в форму. Технология укладки непосредственно связана с особыми требованиями к реологическим характеристикам смеси, которые невозможно обеспечить без существенной модификации составов, выражающихся в первую очередь в увеличении расхода вяжущего. Это, в свою очередь, может обусловить рост деформаций ползучести и усадки. Для оценки эксплуатационной надежности стеклофибробетона потребовалось исследование длительных деформаций материала.

Экспериментальная часть

Непосредственной задачей данной работы явилось исследование физико-механических свойств стеклофибробетона в зависимости от степени армирования (с целью минимизирования расхода стеклофибры) и способа укладки бетонной смеси.

В исследовании были использованы следующие компоненты: портландцемент ЦЕМ I 42,5 Н Сланцевского цементного завода «ЦЕСЛА», кварцево-полевошпатовый песок фракции 0-2,5 мм (Мкр = 2,68), а также щелочестойкое стекловолокно.

Сегодня на рынке армирующих компонентов достаточно большой выбор. Щелочестойкое стекловолокно производят такие фирмы, как Nippon Electric Glass Co. Ltd (NEG) (Япония), Technologies International Ltd (Бристоль, Англия), L’Industrielle De Prefabrication (Прист, Франция), OWENS CORNING (EU). Стекловолокно поставляется как в виде бобин (ровинга), так и в виде рубленого волокна, обработанного специальными веществами (аппретами), которые позволяют фибре легко распределяться в бетоне.

В настоящей работе в качестве дисперсного армирования применялось щелочестойкое волокно фирмы Saint-Gobain Vetrotex, марка Cem-FIL Anti-Crak HD (ARC14 HD). Характеристики фибры приведены в табл. 1.

Небольшой диаметр и оптимальная длина позволяют стекловолокну достаточно равномерно распределяться в цементно-песчаном растворе, что показано на снимке микроструктуры бетона, сделанного при помощи электронного микроскопа Vega 3 (рис. 1).

Мелкозернистые бетонные смеси готовились исходя из обеспечения постоянной величины водоцементного отношения за счет применения пластифицирующей добавки поликарбоксилатного типа.

Таблица 1

Характеристики щелочестойкого стекловолокна

Готовились две серии образцов, отличающихся соотношением вяжущего и заполнителя: «тощие» и «жирные». Каждая серия включала составы с различной степенью армирования фиброй: 0; 1,5 и 2,5 % по массе смеси.

Заполнитель, цемент и стекловолокно смешивали в лабораторном смесителе до получения гомогенной смеси, затем затворяли необходимым количеством воды и перемешивали до образования однородной массы. Далее изготавливались образцы-балочки размером 4×4×16 см, которые выдерживались до испытания в камере нормально-влажностного твердения. Испытания образцов проводились в возрасте 7 и 28 суток.

Исследованные составы и их свойства представлены в табл. 2.

Рис. 1. Стекловолокно в цементно-песчаной матрице

Из полученных данных следует, что введение фибры в количестве 1,5 % повышает предел прочности при изгибе в возрасте 7 суток относительно контрольного состава на 56 % вне зависимости от соотношения вяжущего и заполнителя (составы № 2 и 5 соответственно). В возрасте 28 суток предел прочности при изгибе возрастает по сравнению с неармированным составом на 38 % у «жирного» состава и на 48 % у «тощего» состава. В графическом виде прочностные характеристики составов представлены на рис. 2.

Необходимо отметить, что максимальное увеличение предела прочности при изгибе (практически в 2 раза) достигается при введении 2,5 % стеклофибры.

Введение в цементно-песчаные составы стеклофибры (рис. 3) приводит к некоторому снижению предела прочности при сжатии, что может объясняться разуплотнением структуры бетона вследствие недостаточной плотной упаковки цементно-песчаной матрицы. Следует отметить, что для «тощего» состава наблюдается большее снижение предела прочности при сжатии по сравнению с контрольным образцом в возрасте 28 суток, чем для «жирного» состава. Это связано, вероятно, с большей степенью разуплотнения структуры в условиях меньшего расхода вяжущего.

Таблица 2

Состав и свойства бетонной смеси и бетона

Цемент, кг/м3	Песок, кг/м3	Количество стеклофибры, %

Рис. 2. Предел прочности стеклофибробетона при изгибе в возрасте 7 и 28 суток

Рис. 3. Предел прочности стеклофибробетона при сжатии в возрасте 7 и 28 суток

Рис. 4. Деформация усадки в зависимости от степени армирования составов при различном соотношении вяжущее: заполнитель (В:З)

Не меньший интерес для изучения представляют собственные деформации стеклофибробетона. Испытания по определению усадки проводились с помощью измерительного комплекса Терем-4 в течение 28 суток в нормально-влажностных условиях твердения. Результаты испытаний в графическом виде представлены на рис. 4.

Анализ графиков показывает, что вне зависимости от расхода цемента максимальную усадку в возрасте 28 суток имеют составы без фибры (до 2 мм/м). Увеличение степени армирования до 1,5 % несколько снижает усадку в «жирных» составах («ЖС»). И лишь увеличение содержания фибры до 2,5 % снижает усадку «ЖС» (до 1,05 мм/м). В составах с минимальным расходом вяжущего тенденция уменьшения усадки в зависимости от количества фибры более очевидна. При этом максимальное снижение усадочных деформаций также достигается при введении 2,5 % стеклофибры.

В условиях повышенного расхода вяжущего нарастание остаточной деформации во времени при постоянной нагрузке может быть весьма значительным. Поэтому следующим этапом работы было испытание деформаций ползучести стеклофибробетона в соответствии с ГОСТ 24544-81.

Ползучесть бетона зависит от еще большего числа факторов, чем усадка. Причем большинство факторов воздействуют на деформации ползучести аналогично их влиянию на усадку . К основным факторам, определяющим усадку, относят следующие: расход и вид портландцемента; водоцементное отношение; вид и крупность заполнителя; степень уплотнения бетона; степень гидратации цемента к моменту приложения нагрузки; температура и влажность окружающей среды и бетона.

В данной работе ползучесть «жирных» и «тощих» составов исследовалась в зависимости от степени армирования. Из стеклофибробетонов с различным соотношением В:З, армированных стекловолокном, изготавливались образцы-призмы 70×70×280 мм, которые в возрасте 28 суток подвергались испытаниям на ползучесть. В качестве устройства для испытания длительных деформаций использовались пружинные пресса.

Результаты испытаний в графическом виде представлены на рис. 5.

На основе анализа полученных зависимостей можно сделать вывод о заметном влиянии количества стеклофибры на длительную усадку обоих составов. Так, введение всего 1,5 % армирующих волокон резко снижает ползучесть материала. Естественно было предположить, что дальнейшее увеличение количества стеклофибры приведет к еще большему уменьшению деформаций ползучести. Экспериментально полученные данные показывают, что наименьшей ползучестью обладает бетон с 2,5 % стеклофибры в составе, ползучесть таких составов по сравнению с контрольными снизилась на 95-100 %. Следует отметить, что деформации в присутствии стекловолокна у составов с отношением В:З = 1:1,6 стабилизируются в возрасте 150 суток, тогда как «жирные составы» (В:З = 1:1) продолжают испытывать деформации ползучести и по истечении 180 суток.

Рис. 5. Относительные деформации ползучести в зависимости от степени армирования составов при различном соотношении вяжущее: заполнитель (В:З)

Заключение

Таким образом, вне зависимости от соотношения вяжущее: заполнитель, введение фибры в количестве 1,5 и 2,5 % позволяет повысить предел прочности при изгибе в 1,5 и 2 раза соответственно.

Дисперсно-армированные «жирные» составы (В:З = 1:1) характеризуются большей прочностью при сжатии, но и более высокими деформациями усадки, чем «тощие» составы. Для минимизации усадки в «жирных» расход фибры должен быть не менее 2,5 %.

Составы с соотношением В:З = 1:1,6 («ТС») проявляют значительное снижение прочности при сжатии, когда расход фибры превышает 2,5 %. Усадочные деформации при этом на 42 % меньше, чем у контрольного состава.

Экспериментально доказано, что введение стеклофибры в бетон положительно сказывается на динамике снижения длительных деформаций материала (деформация ползучести армированных составов снижается в 2 раза по сравнению с контрольным составом).

Рецензенты:

Пухаренко Ю.В., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой технологии строительных материалов и метрологии, ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет», г. Санкт-Петербург;

Харитонов А.М., д.т.н., доцент, профессор кафедры технологии строительных материалов и метрологии, ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет», г. Санкт-Петербург.

Библиографическая ссылка

Рябова А.А. ОЦЕНКА СТЕКЛОФИБРОБЕТОНА КАК КОНСТРУКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 11-3. – С. 500-504;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=39448 (дата обращения: 28.08.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Настоящие технические условия (ТУ) распространяются на изделия архитектурные из стеклофибробетона (далее по тексту «изделие, СФБ» ), изготавливаемые ООО «ХХХ», Россия.

Основное применение - создание архитектурных форм, декор фасада, а именно:

Облицовочные панели из стеклофибробетона;

Ограждение балконов (лоджий);

Архитектурно-декоративные детали;

Кровельный материал, имитирующей черепицу; также используется при строительстве мостов, эстакад, путепроводов.

Стеклофибробетон - это разновидность фибробетона, который изготавливается из мелкозернистого бетона и стекловолокна (фибр). Стеклофибра обладает армирующими свойствами, равномерно распределяется по объему бетона изделия или отдельных его частей (зон). Совместность работы бетона и фибр обеспечивается за счет сцепления по их поверхности.

Стеклофибробетон применяет в тонкостенных элементах и конструкциях зданий и сооружений, требованиям которых является снижение собственного веса, повышение трещиностойкости, обеспечение водонепроницаемости бетона и его долговечности (в т.ч., в агрессивных средах), повышение ударной вязкости и сопротивления истиранию, наличие радиопрозрачности, а также повышение архитектурной выразительности и экологической чистоты.

Выбор конструктивных решений стеклофибробетонных конструкций выполняется с учетом технико-экономической целесообразности применения таких конструкций в конкретных условиях строительства, максимального снижения их материалоёмкости, трудоёмкости и энергоёмкости, повышения долговечности и архитектурной выразительности. При этом следует учитывать методы изготовления, монтажа и условия эксплуатации конструкций.

Форма и размеры сечений элементов принимаются исходя из наиболее полного учета свойств стеклофибробетона, возможности заводского механизированного и автоматизированного изготовления, удобства транспортирования и монтажа конструкций.

Стеклофибробетон и его возможности.

Пластичность СФБ позволяет изготовлять различные декоративные элементы, объёмные и криволинейные конструкции, крупногабаритные панели и прочие сложные детали, как того требует каждая отдельно взятая архитектурная задача;

Фактура и цветовое решение стеклофибробетона предполагает практически всю гамму оттенков, к тому же он обладает такими качествами, которые не позволяют со временем менять первоначальный цвет;

Не подвержен появлению каких бы то ни было значительных дефектов в процессе эксплуатации, а прочная структура обещает долгую службу не на одно десятилетие, что подтверждается протоколом испытаний.

Преимущество изделий из стеклофибробетона

Не подвержен коррозийным процессам.

Водонасыщение (W8).

Не горюч и пожаробезопасен.

Легкий

Морозостойкость - 300 циклов и выше при необходимости.

Инертный к химическим реагентам.

СФБ - экологически чистый материал.

Увеличены показатели, в сравнении с обычным бетоном: Ударная стойкость выше в 20 раз, прочность на изгиб - в 5 раз, на растяжение - в 5 раз, на сжатие в 4 раза. Сейсмически устойчив.

СФБ (стеклофибробетон) нашел широкое применение в изготовлении элементов декора для фасадов зданий: колонн, портиков, капителей, пилястр, лепного декора, скульптурных элементов. Применяют СФБ также в ландшафтном дизайне и городском благоустройстве.

Состав стеклофибробетона:

1) Основной заполнитель-песок;

2) устойчивые к щёлочной среде фибровые стекловолокна;

3) белый цемент высоких марок.

В состав СФБ также входят добавки - для придания цвета, фактуры, дополнительных характеристик.

Пример записи при заказе изделий:

«Изделие из стеклофибробетона ТУ 5894-001- ХХХХХ-2016» .

Настоящие ТУ являются собственностью ООО «ХХХ» , Россия и не могут быть частично или полностью скопированы, тиражированы или использованы без разрешения владельца.

Перечень нормативных документов, на которые даны ссылки в данных технических условиях, приведен в приложении А.

Перечень средств измерений, необходимых для контроля параметров изделий, на которые даны ссылки в данных технических условиях, приведен в приложении Б.

Фотографии изделий приведены в приложении В.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1 . Изделия должны удовлетворять требованиям по прочности, жесткости и трещиностойкости, установленным в настоящих ТУ и в конструкторской документации, что должно быть подтверждено результатами предусмотренных в этой документации испытаний. При постановке на производство оценка прочности, жесткости и трещиностойкости изделий должна, как правило, проводиться по результатам испытаний нагружением, а в процессе серийного производства - неразрушающими методами согласно ГОСТ 21217. Для проверки стабильности прочности, жесткости и трещиностойкости изделий в процессе их серийного производства должны осуществляться периодические контрольные испытания изделий нагружением.

1.2 Основные параметры, размеры и применяемые материалы.

1.2.1 Мелкозернистый бетон, используемый для изготовления стеклофибробетона должен отвечать требованиям ГОСТ. По показателям прочности, морозостойкости и водонепроницаемости приняты классы бетона в соответствии с ГОСТ 25192, ГОСТ 26633, СНиП 2.03.01 и СТ СЭВ 3978. Мелкозернистый бетон на мелком плотном заполнителе по ГОСТ 8736, портландцементе по ГОСТ 10178 или глиноземистом цементе по ГОСТ 969

1.2.2 Цементы для стеклофибробетона должны отвечать требованиям соответствующих ГОСТов. ГОСТ 965-89, ГОСТ 30515-97, ГОСТ 31108-2003

1.2.3 Использование химических добавок в составе стеклофибробетонных смесей рекомендуется для достижения определенных значений подвижности и удобоукладываемости смеси исходя из требований технологии. Выбор и применение химических добавок в стеклофибробетон выполняется в соответствии с ГОСТ 24211.

1.2.4 Для фибрового армирования мелкозернистого стеклофибробетона на портландцементе и его разновидностях используются фибры из щелочестойкого стекла марки СЦ-6 в виде отрезков комплексных нитей рассыпающегося ровинга по ТУ 21- 38-233-92.

Перечень материалов

Нормативно-техническая документация

Вяжущее

ГOCT 10178

ГОСТ 310.1-310.4

ГОСТ 22236

ГОСТ 8736

ГОСТ 26633

ТУ (по приложению)

ТУ 6 -1 4-625

ТУ 5743-049-02495332

ГОСТ 23732

ГОСТ 10922

ГОСТ 23858

ГОСТ 8478

ГОСТ 1 9 292

ГОСТ 19293

1.2.5 Технические характеристики и физико-механические свойства стеклофибробетона приведены в таблице 1.

Таблица 1 -технические характеристики и физико-механические свойства стеклофибробетона.

№	Наименование			Значения параметров
1	2			4
1	Плотность (сухая)			1700 - 2250 кг/м З
2	Ударная вязкость (по Шарпи)			1,10 - 2,5 кг мм/мм 2
3	Предел прочности на растяжение при изгибе			21,0 - 32,2 МПа
4	Модуль упругости			1,0 - 2,5 х 10 4 МПа
5	Прочность на осевое растяжение:
	Условный предел упругости			2,8 - 7,0 МПа
	Предел прочности			7,0 - 11,2 МПа
6	Удлинение при разрушении			(600 - 1200) х10 5
7	Сопротивление срезу:
	между слоями	3,5 - 5,4 МПа
	поперек слоев	7,0 - 10,2 МПа
8	Коэффициент температурного расширения при t =77-115 F	8 х 10 6 -12 х 10 6 1/град
1 1	Водонепроницаемость по ГОСТ 12730 .05	W6 - W20
1 2	Морозостойкость по ГОСТ 10060	F150 - F 3 00
1 3	Сгораемость	несгораемый материал
14	Плотность, кг/мЗ	1600-1800
15	Модуль упругости, МПа	0,010-0,015
16	Предел прочности, МПа:
	При изгибе		18-25
	При растяжении		5-8
	При сжатии		30-50
	Водопоглащение		0,8%
	Морозостойкость, циклов		300
	Огнестойкость		НГ(несгораемый)

1.2.6 На подготовленную форму с помощью пистолета для распыления лицевого слоя наносится первый слой смеси толщиной 3-5мм., без стеклоровинга.

Через 10-35 мин., в зависимости от формы изделия, наносятся следующий слой толщиной 1-3мм., с распылением стеклоровинга. Затем второй слой, после которого поверхность укатывается специальным валиком во избегании образования воздушных раковин в материале. Далее, идет набор необходимой толщины изделия, в этой же последовательности.

Размеры сечений элементов и конструкции следует назначать исходя из следующих условий:

а) толщину плоских плит или полок ребристых плит сборных конструкций принимать не менее 15 мм;

б) толщину элементов несъемной опалубки и слоев стеновых панелей принимать не менее 10 мм;

в) толщину элементов ограждений балконов, лоджий и архитектурной отделки фасадов принимать по условиям эксплуатации, но не менее 15 мм;

г) толщину монолитных оболочек и складок покрытий принимать не менее 20 мм.

Толщины стеклофибробетонных элементов, отличающиеся от указанных выше, могут приниматься при соответствующем технико-экономическом обосновании.

1.2.7 Для защиты бетона от потери влаги, изделия укрывают полиэтиленовой пленкой на 15-24 часов, в зависимости от конфигурации изделия.

1.2.8 Разбортовка изделия производится не ранее, чем через 24 часа после напыления. После чего изделие герметично упаковывается в стретч-пленку для дальнейшего набора прочности.

1.2.9 Исходя из требований рабочего документации, в изделие устанавливаются закладные детали (шпилька, анкер, фум-лента). Места вокруг закладной детали укрепляются дополнительным слоем стеклофибробетонной смеси и укатываются валиком.

1.3.1 Действительные отклонения геометрических параметров от проектных не должны превышать предельных, установленных в ТУ.

1.3.3 Требования к внешнему виду изделий.

1.3.3.1 Стеклофибробетонные поверхности изделий должны соответствовать требованиям, установленным в ТУ.

В зависимости от требований к внешнему виду изделия, проводят:

Снятие облоя;

Полировку;

Шлифовку;

Нанесение гидрофобного покрытия;

Пескоструйная обработка поверхности;

Шпаклевка мелких раковин, по надобности;

Окрашивание.

1.4 Требования к стеклофибробетону.

1.4.1 Значение нормируемой отпускной прочности стеклофибробетона, конкретных изделий следует устанавливать на основе расчета с учетом технологии их изготовления, условий их транспортирования, хранения и монтажа, возможности дальнейшего нарастания прочности стеклофибробетонных изделий в конструкциях (в том числе с учетом температуры наружного воздуха).

Значение нормируемой отпускной прочности стеклофибробетона на сжатие следует принимать (в процентах от класса или марки стеклофибробетона по прочности на сжатие) не менее 50 МПа.

1.4.2 Морозостойкость и водонепроницаемость изделий должны соответствовать маркам по морозостойкости и водонепроницаемости, установленным техническим условиям на конкретное здание или сооружение в соответствии с действующими нормами и указанным при заказе на изготовление изделий.

1.5 Комплектность.

1.5.1 В комплект поставки входит изделие согласно заказ-наряда.

Эксплуатационная документация:

паспорт:

Дата производства;

Дата отгрузки;

Наименование проекта;

Наименование изделий;

Наименование документа по которому производилось изделие;

Значение отпускной прочности на сжатие/раскалывание;

Опускная прочность на сжатие/раскалывание;

Данные гидрофобизации;

Состав стеклофибробетонной смеси;

Физико-механические свойства.

2) упаковочный лист.

1.6 Маркировка.

1.6.1 Маркировка изделий должна проводиться в соответствии с требованиями настоящих ТУ.

1.6.2 На изделия следует наносить маркировочные надписи и монтажные знаки, предусмотренные в распространяющихся на них технических условиях или рабочей документации, с учетом изложенных ниже общих правил.

1.6.3 Маркировочные надписи должны содержать:

Марку изделия;

Товарный знак или краткое наименование предприятия-изготовителя;

Штамп технического контроля.

Информационные надписи должны содержать:

Дату изготовления изделия.

1.6.4 Монтажные знаки должны указывать:

Место строповки изделия (при наличии);

Место центра тяжести (при необходимости);

Верх изделия;

Место опирания изделия;

1.6.5 Надписи и знаки должны быть нанесены на каждое изделие, поставляемое потребителю, в месте, указанном в рабочей документацией на изделие.

1.6.6 Маркировочные надписи и монтажные знаки на изделии должны быть видимыми при хранении и монтаже этих изделий.

1.6.7 Маркировку изделий следует проводить одним из следующих способов:

Окраской по трафарету;

Окраской с помощью штампов;

Маркировочными машинами.

Допускается наносить маркировочные надписи от руки специальным карандашом по неостывшей после тепловой обработки бетонной поверхности изделия или краской.

1.6.8 Маркировочные надписи и знаки должны быть темного цвета (черного, темно-коричневого, темно-зеленого и др.).

1.6.9 Краски, применяемые для маркировки изделий, должны быть водостойкими, быстровысыхающими, светостойкими, прочными на истирание и размазывание.

1.6.10 Товарный знак или краткое наименование предприятия-изготовителя должны соответствовать зарегистрированному в установленном порядке.

1.6.11 Дату изготовления изделия следует наносить одной строкой в следующей последовательности: год, месяц, день месяца. Допускается после даты изготовления указывать номер смены.

День месяца и месяц следует записывать двумя цифрами, год - двумя последними цифрами обозначения года. Элементы обозначения даты разделяют точками, а обозначения даты и номера смены - тире. Например, дату 9 августа 2016 г. и вторую смену обозначают: 11.08.16-2.

1.7 Упаковка.

1.7.1 Изделия увязываются упаковочной лентой или обматываются упаковочной пленкой - стрейч пленкой.

1.7.2 Изделия, упакованные стрейч пленкой раскладываются на полете или ящике для транспортировки (размер ящика зависит от габаритных размеров изделии) через пенопластовую прокладку толщиной на минимум 5 мм.

2.ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ.

2.1 При производстве работ, связанных с изготовлением стеклофибробетонных конструкций должны соблюдаться требования главы СНиП III -4 - 93 по технике безопасности в строительстве.

При изготовлении изделия необходимо руководствоваться правилами охраны труда - инструкциями, разработанными и утвержденными в установленном порядке.

2.2 При эксплуатации и обслуживании оборудования для производства стеклофибробетонных конструкций необходимо помнить, что сама фибра является источником опасности, приводящим к травматизму.

2.3 Выполнение требований охраны труда должно обеспечиваться соблюдением соответствующих утвержденных инструкций и правил по технике безопасности при осуществлении работ. Все работающие должны пройти обучение безопасности труда по ГОСТ 12.0.004.

2.4 Требования к пожарной безопасности - по ГОСТ 12.1.004.

2.5 Рабочий-сопловщик должен использовать индивидуальные средства защиты: комбинезон из водоотталкивающей ткани с плотно застегивающимися манжетами, резиновые сапоги, перчатки, очки, респираторы. Растворы химических добавок, при попадании их на кожу, необходимо тщательно смывать водой.

2.6 Во время работы по приготовлению стеклофибробетонных смесей, формованию и твердению изделий из них запрещается:

Отлучаться с рабочих мест;

Передавать управление оборудованием посторонним лицам;

Работать на неисправном оборудовании;

Производить какие-либо ремонтные работы при работающем оборудовании;

Подходить к открытым токопроводящим коммуникациям;

Захламлять рабочее место.

2.7 Площадки в пределах рабочей зоны, включая подъезды и склады материалов, следует содержать в чистоте и не загромождать. Все работающие механизмы ограждают, заземляют и обеспечивают надлежащим освещением в ночное время.

2.8 Закрытые помещения, в которых работают с пылящими материалами, такими, как цемент или добавки, оборудуют вытяжной вентиляцией, а работающих обеспечивают респираторами или марлевыми повязками для защиты органов дыхания и очками с плотно прилегающей к лицу оправой.

2.9 Используемые механизмы и оборудование должны быть снабжены паспортами. Перед началом работы производится проверка работоспособности оборудования. Предохранительные клапаны на нагнетательном оборудовании должны быть отрегулированы на сбросовое давление (1,5 М Па); работа без клапанов или при перекрытом отверстии клапана запрещена.

2.10 Присоединение и отсоединение шлангов к пистолет у должно выполняться только после перекрытия вентиля подачи сжатого воздуха. Шланги перед присоединением следует продуть. Звенья шлангов необходимо крепить специальными фланцевоклиновым и соединениями на болтах Внутренние конусные кольца соединений следует периодически осматривать и по мере износа своевременно заменять.

Систему следует промывать водой под давлением для предотвращения закупорки шлангов, промывку пистолета выполняют после окончания работ и по мере необходимости.

2.11 Эксплуатация электрических устройств должно производиться в соответствии с установленными правилами. Особое внимание должно быть обращено на то, чтобы электротехнические приборы и оборудование были надежно заземлены, а пульты управления имели бы резиновые коврики.

2.12 При ремонтных работах на главном рубильнике должна быть вывешена запрещающая надпись: "Не включать, работают люди!". Включать в работу оборудование можно только после окончания всех ремонтные работ. Право включения электроэнергии имеет лицо, производившее ее отключение.

8. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ.

8.1. Изготовитель гарантирует соответствие изделий требованиям настоящих ТУ при соблюдении условий хранения, транспортирования и эксплуатации.

8.2. Срок гарантии на изделия согласовывается и прописывается в договоре между заказчиком и производителем.

Свойства стеклофибробетона.

Стеклофибробетон (СФБ) – является разновидностью фибробетона и изготавливается из цементно-песчаного раствора и армирующих его отрезков стекловолокна (фибр), равномерно распределенных по объему бетона изделия или отдельных его частей. СФБ применяется в тонкостенных элементах и конструкциях зданий и сооружений, для которых существенно важным является: снижение собственного веса, повышение трещиностойкости, обеспечение водонепроницаемости бетона и его долговечности (в том числе в агрессивных средах), повышение ударной вязкости и сопротивления истиранию, а также повышение архитектурной выразительности и экологической чистоты. СФБ рекомендуется для изготовления конструкций, в которых могут быть наиболее эффективно использованы следующие его технические преимущества по сравнению с бетоном и железобетоном:

Повышенные трещиностойкость, ударная вязкость, износостойкость, морозостойкость и атмосферостойкость;
Возможность использования более эффективных конструктивных решений, чем при обычном армировании, например, применение тонкостенных конструкций, конструкций без стержневой арматуры и др.;
Возможность снижения или полного исключения расхода стальной арматуры;
Снижение трудозатрат и энергозатрат на арматурные работы, повышение степени механизации и автоматизации при производстве фибробетонных конструкций, например, сборных тонкостенных оболочек, складок, ребристых плит покрытий, монолитных и сборных полов промышленных и общественных зданий, конструкций несъемной опалубки и др.

СФБ-элементы с фибровым армированием рекомендуется применять в конструкциях, работающих:

На изгиб;
На сжатие при эксцентриситетах приложения продольной силы, например, в элементах пространственных перекрытий;
Преимущественно на ударные нагрузки, истирание и атмосферные воздействия.

Свойства СФБ в марочном возрасте.

Плотность по ГОСТ 12730.1-78	1700-1900 кг/м3
Ударная вязкость (по Шарпи)	110-250 Дж/м2
Прочность при сжатии по ГОСТ 10180-90	490-840 кг/см2
Предел прочности на растяжение при изгибе по ГОСТ 10180-90	210-320 кг/см2
Модуль упругости по ГОСТ 10180-90	(1.0-2.5) 104 МПа
Прочность на осевое растяжение по ГОСТ 10180-90: условный предел упругости / предел прочности	28-70 кг/см2 / 70-112 кг/см2
Относительное удлинение при разрушении	(600-1200) 10-5 или 0.6-1.2%
Сопротивление срезу: между слоями / поперек слоев	35-54 кг/см2 / 70-102 кг/см2
Коэффициент температурного расширения	(8-12) 10-6 ºС-1
Теплопроводность по ГОСТ 7076-90	0.52-0.75 Вт/см2 ºС
Водопоглощение по весу по ГОСТ 12730.3-78	11-16%
Водонепроницаемость по ГОСТ 12730.5-78	W6-W12
Морозостойкость по ГОСТ 10060.0-95	F150-F300
Сгораемость по ГОСТ 12.1.044-89	Несгораемый материал, скорость распространения огня 0
Огнестойкость по ГОСТ 30247.1-94	Выше огнестойкости бетона (лучше сохраняет прочностные свойства при пожаре 1000..1100 ºС)

Сырьё для стеклофибробетона.

Исходными материалами для производства СФБ являются: цемент, песок, вода, щелочестойкое стекловолокно и химические добавки. Для получения каких-либо особых свойств СФБ вместе с этими основными материалами могут также использоваться полимеры, пигменты и другие химические добавки.

Цемент: Для производства СФБ используется портландцемент марки не ниже М400. Выбор конкретного вида портландцемента – обычного (без добавок), быстротвердеющего, цветного — диктуется назначением СФБ-изделия. Используемый цемент должен соответствовать общепринятым строительным нормам. В России портландцемент должен соответствовать ГОСТ 31108-2003 (настоящий стандарт идентичен стандарту EN 197-1:2000, разработанным Европейским комитетом по стандартизации). Портландцемент по ГОСТ 10178-85 тоже используется при производстве СФБ, поскольку ГОСТ 31108-2003 не отменяет ГОСТ 10178-85, который можно применять во всех случаях, когда это технически и экономически целесообразно.

Песок: Выбор заполнителя (песок), имеет очень большое значение для производства качественного СФБ. Песок должен быть предварительно просеян и промыт. Попадание отдельных частиц более 3 мм не допускается (при эксплуатации оборудования для производства СФБ работа без сита не допускается). Для ручного пневмонабрызга СФБ модуль крупности не должен превышать 2,5 мм (измерения проводятся согласно ГОСТ 8735-88). Песок должен отвечать требованиям ГОСТ 8736-93 по зерновому составу, наличию примесей и загрязнений (измерения проводятся согласно ГОСТ 8735-88). Кварцевые пески наиболее широко применяются в производстве СФБ. Кварцевый песок должен отвечать требованиям ГОСТ 22551-77. В составе кварцевого песка фракция менее 150 мкм не должна превышать 10% (измерения проводятся согласно ГОСТ 8735-88). Просушенный песок позволяет облегчить контроль за приготовлением смеси (это относится к водоцементному соотношению) и обычно уже приобретается сухим и далее хранится в сухом состоянии либо в мешках, либо в бункерах.

Стекловолокно: Для фибрового армирования СФБ-конструкций применяется фибра в виде отрезков стекловолокна длиной от 10 мм до 37 мм (длина фибры принимается в зависимости от размеров и армирования конструкций согласно ВСН 56-97), изготавливаемая путем рубки ровинга из щелочестойкого стекловолокна – это стекловолокно с добавками оксида циркония ZrO 2 . Можно использовать следующее стекловолокно, например, компаний Fibre Technologies International Ltd. (Бристоль, Англия), L’Industrielle De Prefabrication (Прист, Франция), Cem-Fil (Чикаго, США), NEG (Nippon Electric Glass, Токио, Япония), ARC-15 или ARC-30 (Китай) и другие. Стеклянный ровинг должен соответствовать ГОСТ 17139-2003. Стеклоровинг при хранении и в процессе проведения работ не должен подвергаться увлажнению. Бухту влажного стеклоровинга перед началом использования необходимо просушить при температуре 50-60°С в течение 0.5-1.5 часов до весовой влажности не более 1%.

Вода: Для производства СФБ используется вода по ГОСТ 23732-79. В условиях крайних температур могут быть необходимы подогрев, или, наоборот, охлаждение воды.

Химические добавки: широко применяются при изготовлении СФБ с целью воздействия на производственный процесс и улучшения ряда конечных свойств изделий. Пластификатор следует использовать для поддержания подвижности смеси при снижении водоцементного отношения. С помощью добавок можно также ускорять, замедлять или снижать водоотделение, регулировать водостойкость материала, снижать расслаивание смеси. Подбор наиболее подходящей добавки зависит и от некоторых местных факторов, в частности, используемых цемента и песка, а также климатических условий. Химические добавки должны удовлетворять ГОСТ 24211-2003. Химические добавки классифицируются по группам:

Суперпластификаторы – это высокоэффективные разжижители бетонных и растворных смесей, который позволяют в несколько раз повысить их подвижность, не вызывая при этом снижения прочности бетона или раствора. При введении суперпластификаторов значительно снижается содержание воды в цементно-песчаной смеси;
Воздухововлекающие добавки – повышают морозостойкость СФБ и долговечность, увеличивают подвижность, солестойкость;
Противоморозные добавки – обеспечивают сохранение в цементно-песчаных смесях жидкой фазы необходимой для твердения цементного теста;
Ускорители схватывания – вводятся при температурах ниже +10ºС, для сокращения режима тепловой обработки, ускорения схватывания и твердения СФБ;
Замедлители схватывания – вводятся для увеличения времени загустевания в условиях сухого и жаркого климата;
Гидрофобизаторы – придают СФБ гидрофобные свойства, сильнее проявляется водоотталкивающий эффект.

Пигменты: могут применяться для окрашивания либо белого, либо серого цементов. С целью получения равномерного цвета и постоянной окраски поверхности пигменты применяются для лицевого (т.н. пленочного) слоя, который затем подвергается дополнительной обработке, обычно с помощью пескоструйной обработки или полирования.

Формы для изделий из стеклофибробетона.

Формы могут быть изготовлены из целого ряда материалов, которые должны обеспечивать требуемую оборачиваемость, выдерживать размерную точность и качество отделки поверхности. Материалом для форм могут служить сталь, фанера, стеклопластик, резина, полиуретан, силикон, а также в отдельных случаях и сам СФБ. Формы могут быть изготовлены из целого ряда материалов, которые должны обеспечивать требуемую оборачиваемость формы, выдерживать точность и качество отделки поверхности изделий. Наиболее распространенными материалами для форм являются:

Формы из полиуретана (ПУ). Одни из самых популярных форм для производства СФБ-изделий. Благодаря гибким формам из полиуретана компенсируется начальная усадка стеклофибробетона. Изделия могут быть распалублены без повреждения как самих форм, так и непосредственно изделий. Преимуществами гибких форм являются их высокая оборачиваемость и долговечность, быстрота расформовки СФБ-изделий, а также улучшенное качество поверхности отформованных изделий и меньший процент брака. Полиуретановые формы позволяют получать СФБ-изделия с «отрицательными» углами. Полиуретановые формы обладают способностью сохранять заданные размеры и изначальную геометрию, выдерживать все нагрузки, вызываемые ежедневным процессом формования, распалубки изделий, а также перемещениями самой формы. Полиуретан производится путем смешивания соответствующих полиуретановых компонентов А и Б. Обычно компоненты А и Б для полиуретановых форм имеют простое соотношение компонентов при смешивании (1:1). Простая процедура переработки двух компонентов (перемешивание компонентов производится с помощью ручного миксера). Имеется возможность переработки при комнатной температуре. Полиуретановые формы отличает длительный срок эксплуатации (большое число циклов оборачиваемости), высокая влагоустойчивость, оптимальное сочетание эластичности с прочностными характеристиками с высокой прочностью на разрыв, химическая стойкость к щелочной среде цементно-песчаных смесей и абразивостойкость, а также высокое качество воспроизведения мельчайших деталей модели с минимальной усадкой. Для получения поверхности СФБ-изделий, соответствующих профилю формы, последние необходимо смазывать специальными составами. Для этого подготавливают консистентную разделительную смазку. Например, вазелино-стеариновую, расплавляя стеарин и технический вазелин на водяной бане с последующим добавлением солярового масла, перемешиванием и остыванием смазки, после чего она готова к употреблению. Еще для смазки рекомендуется применять: стеарино-парафиновую пасту (состав в процентах-% по массе: парафин — 19, стеариновая кислота — 15, крахмал — 1, росин — 65); водомасляные эмульсионные смазки на основе эмульсола ЭКС; водоэмульсионные смазки ОЭ-2 или ЭСО; машинное или трансформаторное масло. Разрешается применять и другие смазки, обеспечивающие сохранение высококачественной поверхности материала, например, превосходно себя в этом качестве зарекомендовала смазка — веретенное масло. Консистенция смазки должна обеспечивать возможность ее механизированного нанесения СФБ на поверхность форм. Все виды смазок должны соответствовать ГОСТ 26191-84.
Стеклопластик. Формы из стеклопластика обладают большой долговечностью, чем полиуретановые формы, позволяют передать любую текстуру изделия. К недостаткам форм из стеклопластика можно отнести невозможность их использования для производства декоративных изделий с текстурой, содержащей отрицательные углы;
Сталь. Используется в тех случаях, когда требуется многократное повторное использование формы при производстве, в большей части, стандартных СФБ-изделий. Например, массивные панели без сложной текстуры (облицовка, элементы несъемной опалубки), несложные изделия поточного типа;
Дерево. Это самый простейший материал для форм. Естественно, качество поверхности такой формы необходимо отслеживать и постоянно контролировать. К недостаткам форм из древесины можно отнести недолговечное сохранение своей правильной геометрии при многократном использовании (циклы термокамеры с повышенной влажностью в купе с сушкой могут деревянную форму «повести»). Конечно, с помощью специальных обрабатывающих составов можно защитить форму – и это тоже нужно иметь в виду;
Резина (каучук, силиконы). Это универсальные формы. Похожи на формы из полиуретана. Отличительной особенностью таких форма является необходимость использования жесткой основы – «обвязки» для фиксации. Лучше всего было бы сказать, что резиновые формы используются как вкладыши в жесткую основу. Жесткой основой резиновых форм может служить деревянная обвязка, стеклопластиковая основа, реже — металлическая основа. Формовочные резины могут быть в виде достаточно упругих листов или блоков, в пастообразном виде, в жидком виде. Диапазон материалов, которые могут использоваться в качестве прототипа — очень разнообразен: металлы, воск, стекло, дерево, пластмассы, модельная глина и любые другие материалы. Резины подразделяются на твердые и мягкие. Твердые резины хороши для изготовления плоских изделий. Мягкие резины позволяют изготавливать очень объемные, сложные и филигранные изделия, извлекать их из формы без повреждений. Однако, слишком мягкие резины не в состоянии противостоять давлению СФБ-смеси, что может привести к деформации самого СФБ-изделия. В таких случаях, для получения качественного изделия, резиновую форму закрепляют в жестком металлическом корпусе. Чем выше удлинение материала, тем легче растянуть резиновую форму для извлечения СФБ-изделия без повреждений. Для качественных жестких резин — эта величина около 200%, для мягких — от 300% до 850%.
Другие материалы для форм. Вышеприведенный перечень не является исчерпывающим, и многие другие материалы, включая полипропилен, строительный гипс, а также и сам СФБ, могут успешно применяться для изготовления форм.

Организация производственного участка.

Производство СФБ предпочтительнее организовывать в цехе, а не на открытой площадке, поскольку температура должна быть не ниже +10 о С. Оптимальный температурный режим — в пределах от +15 о С до +30 о С. Размеры цеха зависят от объема выпуска СФБ-изделий, минимально рекомендуемая площадь цеха должна составлять не менее 100 м 2 .

Для организации одного поста СФБ-производства требуются:

электроэнергия мощностью не менее 4 кВт (без учета потребления мощности компрессором), 3 фазы, заземление;
вода;
сжатый воздух (1500-2000 л/мин, давление 6-9 bar);
Оборудование для стеклофибробетона «ДУГА® С» ;.
Дополнительное оборудование и приспособления (подъёмники, весы, шпатели, валики для прикатки смеси).

Если применяется выдерживание СФБ-изделий во влажной среде, в цехе следует предусмотреть участок для хранения СФБ-изделий в течение одной недели. При этом важно, чтобы на данном участке обеспечивался контроль температуры и уровня влажности. Наличие участка термовлажностной обработки на СФБ-производстве является желательным, но необязательным. Участок термовлажностной обработки только что произведенных СФБ-изделий позволит уменьшить время оборачиваемости форм, а также повысит характеристики СФБ-изделий.

СФБ-изделия имеют небольшую толщину, а значит — значительно меньший вес по сравнению с аналогичными изделиями из обычного бетона (если рассматривать одинаковые показатели прочности на сжатие и изгиб), они все же являются слишком тяжелыми для их перемещения вручную, поэтому следует предусмотреть возможность использования соответствующих подъемных механизмов.

Приготовление цементно-песчаных растворов для дисперсно-армированных СФБ осуществляют в лопастных растворосмесителях принудительного действия, например, таких как СО-46Б и другие. Для приготовления и хранения рабочих растворов добавок используются емкости.

Отношение заполнителя (песка) к цементу принимается равным единице с возможностью дальнейшей корректировки и зависит, в общем случае, от типа СФБ-изделия, его габаритов, условий применения СФБ-изделий и прочее. Расчет водоцементного соотношения и его корректировка осуществляются в соответствии с ВСН 56-97. Водоцементное отношение (без применения пластифицирующих добавок) обычно находится в пределах 0.40 – 0.45. С использованием пластифицирующих добавок водоцементное соотношение изменяется до 0.28 – 0.32.

После того как выбраны исходные сырьевые материалы, подбирается состав смеси с учетом следующих рекомендаций:

Водоцементное отношение. Оно должно быть как можно более низким, но при этом смесь должна оставаться достаточно подвижной для ее подачи растворонасосом и последующего пневмонабрызга. Водоцементное отношение цементного-песчаного раствора, применяемого для изготовления СФБ, должно отвечать оптимальной вязкости (подвижность П4-П5), соответствующей осадке стандартного конуса по ГОСТ 5802-86 «Растворы строительные. Методы испытания». В общем случае, водоцементное соотношение имеет сложную зависимость и зависит от активной марки цемента, коэффициента нормальной густоты цементного теста, коэффициента водопотребности песка и расчетного коэффициента стеклофибробетона на сжатие.

Соотношение песка и цемента. Соотношение 1:1 является наиболее широко применяемым в настоящее время. Корректировка соотношения осуществляется в соответствии с ВСН 56-97.

Содержание стекловолокна или коэффициент армирования. Это процентное отношение веса стекловолокна к весу всего композита — СФБ, то есть с учетом массы самого стекловолокна. Для ручного пневмонабрызга это отношение обычно составляет от 3 до 6%, иногда и выше. Расчет коэффициента армирования осуществляется в соответствии с ВСН 56-97.

Типовой состав смеси . Производитель СФБ может разработать свой состав смеси, отвечающий своим особым требованиям производства СФБ-изделия и согласующийся с ВСН 56-97.

Рассмотрим рецептуру, которая получила название «классической» как за наиболее часто используемую. «Классической» рецептурой является следующий состав на один условный замес, количество стекловолокна 5%:

* — дозировка зависит от концентрации, поэтому для одного и того же количества используемого цемента может быть различным. Дозировка указывается производителем добавки.

Вес всего раствора составляет = 50+50+16+0.5=116.5 кг, тогда содержание 5% стекловолокна – это 6 кг.

Для получения однородной смеси необходимо произвести точное взвешивание исходных материалов и строго следовать основным требованиям при работе со смесителем. Перед тем как приступить к приготовлению смеси следует точно взвесить необходимые количества песка и цемента с помощью весов (см. раздел «Дополнительные приспособления»). Дозировка воды и жидкой добавки может быть произведена по весу, объему или, что предпочтительнее, с помощью специального дозирующего автоматического устройства.

Подробные рекомендации по нанесению стеклофибробетона, подготовке, использованию, распалубке и промывке форм, техническому обслуживанию и консервации оборудования указаны в паспорте на комплекс для стеклофибробетона «ДУГА® С» и технологической инструкции по работе со стеклофибробетоном из комплекта документации на оборудование.