Производство стеклофибробетона

Стеклофибробетон – это сочетание композитного бетона и стеклянных волокон, которые равномерно распределены по всему массиву материала. Специфический наполнитель значительно улучшает его свойства, повышает устойчивость к разным типам нагрузок, включая сжатие и растяжение.

Особенности структуры стеклофибробетона 

Материал производится на основе традиционной бетонной смеси, в которую вводятся стеклянные фибры. Они заменяют армирование стальными стержнями, снижают массу изделий. Кроме того, сокращаются расходы на обработку армирующих каркасов антикоррозийными составами.

Улучшенная прочность бетона со стеклянной фиброй позволяет изготавливать изделия с тонкими стенками и гладкой поверхностью. Возможно окрашивать волокна армирующего наполнителя в разные цвета для создания изделий с эксклюзивными текстурами.

Как готовится стеклофибробетон, его характеристики

Основа этого материала – мелкозернистый бетон или глиноземистый цемент марки М500. В первом случае обеспечивается высокая водонепроницаемость, так как мелкозернистый бетон активно кристаллизуется. Использование глиноземистого цемента оказывает негативное воздействие на армирующие волокна. Если не соблюдать технологию подготовки смеси, то повышается риск снижения прочности готовых изделий из стеклофибробетона.

В качестве наполнителя используется кварц, который тщательно просеивается. Содержание армирующих волокон не должно превышать 5%. Для соблюдения технологии приготовления смеси количество фибры заранее просчитывается, и она подготавливается из расчета на один замес.

Важный производственный этап – выбор фибры. Для армирования смесей используются следующие материалы:

1. Волокна, содержащие кальциево-натриевые силикаты. Они повышают химическую и термическую устойчивость изделий из стеклофибробетона. Кроме того, повышаются показатели тепловой и шумовой изоляции. Еще один плюс таких волокон – отсутствие токсичных компонентов.
2. Алюмоборосиликатные волокна. Они отличаются устойчивостью к химическому, биологическому воздействию. Выдерживают нагрев до +400⁰C без разрушения структуры. Материал отличается эластичностью, устойчивостью к нагрузкам на растяжение. Его относительное удлинение достигает 5%. Алюмоборосиликатные волокна сохраняют свойства даже при длительном воздействии влаги.
3. Силикатные или кварцевые волокна. Это наиболее востребованный армирующий материал. Спрос обусловлен большим выбором марок (полые, профилированные волокна с разным сечением), доступной ценой. Еще одно преимущество таких волокон – их состояние. Оно находится между жидкостью и твердым телом. Кварцевые волокна не поддерживают горение, устойчивы к воздействию влаги, химикатов, биологических веществ.
4. Цирконийсиликатные нити. Они не растворяются в щелочах и кислотах. Температура плавления материала превышает +1500⁰C, поэтому он устойчив к перепадам температур, воздействию открытого огня. Если нити под воздействием механической нагрузки превращается в пыль, то является сильным раздражителем слизистых оболочек. Но в форме волокон они безопасны для здоровья человека.

В смесь на стадии приготовления могут вводиться пигменты для придания будущему изделию определенного цвета или оттенка. При соблюдении рецептуры приготовления смеси СФБ изделия из него обладают следующими преимуществами:

• морозостойкость соответствует показателю F300;
• водонепроницаемость соответствует классу W6;
• устойчивость к нагрузке на изгиб и растяжение превышает показатели обычного бетона до 5 раз;
• устойчив к образованию трещин;
• высокая устойчивость к ударной нагрузке.

Изделия из правильно приготовленной смеси устойчивы к расслаиванию под воздействием разрушающих факторов. При этом отсутствие стального армирования экономит ресурсы на монтаже пространственных каркасов, обработке его антикоррозийными составами.

Технологии производства стеклофибробетона

Для производства СФБ используется несколько технологий. Каждая из них обладает преимуществами и недостатками.

Послойная укладка

Суть технологии заключается в том, что каждый слой армирующих элементов пропитывается бетонной смесью. При этом выполняется уплотнение с помощью специальных роликов.

Пока нанесенная слоями смесь не застыла, ее можно подвергать деформации для формирования криволинейных форм. Но нужно правильно рассчитать усилия, чтобы избежать критической деформации.

Премикс

СФБ готовится в специальной емкости. В бетонную смесь вводится заранее нарезанные армирующие волокна. При небольшом их количестве выполняется вибропрессование для уплотнения СФБ. При большой концентрации волокон этот способ уплотнения неэффективен. Поэтому уплотнение выполняется специальными роликами.

Технология напыления или набрызга

Этот способ производства называется контактным формованием. Компоненты СФБ смешиваются с помощью специального пистолета чоппера. Он обеспечивает насыщение бетонной смеси армирующими волокнами, режет их, обеспечивает равномерное распределение по бетонному массиву. Толщина изделия набирается путем нескольких проходов. После каждого прохода выполняется роликовое формование или уплотнение СФБ.

Технология напыления бывает ручной и автоматизированной. Первый вариант предусматривает набор толщины изделия оператором. Он работает пистолетом. Эта технология используется для изготовления бетонных изделий сложных форм, мелкосерийного производства.

Автоматическое напыление обеспечивает точность производства, исключает человеческий фактор. Главный его плюс – экономичный расход смеси. Но он используется для производства изделий правильной геометрической формы небольшой толщины. Технология автоматического набрызга применяется для изготовления стеновых панелей.

Независимо от используемой технологии производства, поверхность стеклофибробетона можно делать рельефной. Есть возможность формовки ребер жесткости для повышения изделий к нагрузке на изгиб. Еще одно преимущество СФБ – он копирует даже мелкие детали матрицы, что позволяет создавать архитектурные, скульптурные, декоративные элементы сложных форм.