Практически каждое направление строительного бизнеса имеет перспективы. Но предприниматели чаще стали рассматривать к реализации идеи, связанные с выпуском принципиально новых материалов – рынок не переполнен предложениями, технологии просты, сырье недорого по цене. Сюда можно отнести производство стеклофибробетона. Российские производители уже отметили своим вниманием эти строительные блоки как надежный, качественный, красивый с виду материал.
Стеклофибробетон – материал, получаемый из бетона, армированного стекловолокном. Он сочетает в себе свойства цементных плит и композитов. Используя разные формы, производители могут получать не только строительные плиты, но и красивейшие элементы декора. Также варьируется текстура конечных изделий и их цвет.
Наша оценка бизнеса:
Стартовые инвестиции – от 200000 руб.
Насыщенность рынка – низкая.
Сложность открытия бизнеса – 5/10.
Изготовление стеклофибробетона станет выгодным делом для бизнесмена по нескольким причинам:
- Высокий спрос на продукцию. Качественные характеристики стеклофибробетона уникальны – прочность, негорючесть, надежность, сейсмостойкость, легкость монтажа, небольшой вес изделий. Многие потребители уже успели оценить свойства материала – все чаще предпочтение в отделке отдается именно такому составу.
- Имеется возможность организовать предприятие по нескольким направлением – изготовление блоков и лепнины, фасадные и внутренние работы по отделке поверхностей.
- Малая конкуренция. Фасадный декор из стеклофибробетона предлагают сегодня небольшое количество компаний. А в некоторых регионов таких предложений нет вообще. Это дает начинающим предпринимателям большие шансы на успех.
- Невысокие затраты на организацию предприятия. Есть возможность открыть производство стеклофибробетона своими руками, что позволит сэкономить на закупках автоматического оборудования.
- Простая технология. Чтобы разобраться в деле, не нужно проходить обучение и нанимать в качестве консультанта квалифицированного технолога.
Обязательно составьте бизнес план. На страницах проекта вы рассчитаете затраты, подберете оптимальные расходные материалы.
Технологии изготовления стеклофибробетона
Состав стеклофибробетона разнится в зависимости от конечного назначения изделия. В качестве основных компонентов выступают:
- цемент,
- песок,
- вода,
- пластифицирующая добавка,
- полимерная добавка,
- стекловолокно,
- пигменты.
Ни одно успешно функционирующее предприятие не раскроет свою рецептуру. Если решили самостоятельно познавать азы бизнеса, то действовать придется методом проб и ошибок.
То, какой будет технология изготовления стеклофибробетона, каждый предприниматель выбирает с учетом того, чем именно запланировано заниматься – выпускать готовые строительные материалы или осуществлять фасадные работы. Отлично, если на предприятии будет внедрено сразу несколько способов выпуска. Но тогда предстоят затраты на оборудование.
Технология производства бывает:
- Виброформование премикса (премиксинг). Искусственное волокно предварительно добавляется к цементно-песчаной смеси, после чего она тщательно перемешивается и подвергается виброформованию. Материал, полученный после этих манипуляций, называется СФБ-премиксом. В процессе используются специальные формы, съемная или несъемная опалубка из стеклофибробетона. Такая методика идеально подходит для получения небольших элементов декора.
- Пневмонабрызг. Это распыление на рабочей поверхности раствора с помощью специального аппарата, работающего под высоким давлением. Приготовление смеси происходит в специальном широкозахватном смесителе. Уже отсюда стеклофибробетон для фасада поступает в пистолет-разбрызгиватель. Нить стеклоровинга при этом вставляется в сам пистолет, которым «разрезается» на отдельные длинные волокна и попадает в поток смеси. Таким образом можно как обработать поверхность здания, так и изготовить фасадные панели из стеклофибробетона.
Технология производства стеклофибробетона методом ручного пневмонабрызга
Договоритесь с продавцами об оптовых поставках основного сырья – песка, цемента и ровинга. Модификаторы, пластификаторы, пигменты и химдобавки можно покупать по мере необходимости.
Декоративные изделия из стеклофибробетона получаются так:
- Разработка макета в соответствие с пожеланиями заказчика.
- Создание формы. Она может быть изготовлена из пластика, дерева или гипса.
- Заливка формы смесью. Изделие может быть получено из стеклофибробетона или другого материала.
- Напыление. Если для заливки формы использовался стеклофибробетон, эта стадия может опускаться.
- Сушка готового изделия в пропарочной камере.
Чтобы в будущем сотрудничать с крупными клиентами, закупающими продукцию оптовыми партиями, потребуется пройти освидетельствование выпускаемого материала. Испытания на соответствие показателям качества осуществляются по ГОСТ. Сбор всех бумаг – дело хлопотно. Начните заранее.
Техническое оснащение цеха
Производство листа из стеклофибробетона не может осуществляться на открытом воздухе – нужно будет арендовать цех. Если есть большой гараж, используйте его. В помещение нужно подвести воду, электричество.
Собираетесь оказывать услуги по внутренним и внешним отделочным работам, используя технологию пневмонабрызга? Отдельного помещения не потребуется – вы будете приезжать на объект со своим оборудованием. Но весь инвентарь и материалы тоже нужно где-то хранить!
Купить оборудование для производства стеклофибробетона методом вибролитья вы сможете минимум за 500000 руб.
В состав линии войдут:
- смесители,
- дозаторы,
- бункеры для сырья и рабочих растворов,
- автомат для однонитевой рубки cтеклоровинга,
- вибростол.
Если купить поддержанные агрегаты, можно значительно сэкономить.
Оборудование для стеклофибробетона, получаемого методом пневмонабрызга, можно купить дешевле – до 300000 руб. Производительность таких установок будет невелика. Но небольшим компаниям, оказывающих услуги по изготовлению лепнины и покрытию составом поверхностей, этого будет вполне достаточно.
Потребуются следующие аппараты:
- смеситель,
- дозаторы,
- емкости для сырья,
- насосная станция,
- пневмопистолет.
Сбыт продукции и рентабельность бизнеса
Декоративные элементы из стеклофибробетона на рынке востребованы. Предлагайте уникальную продукцию строительным фирмам, студиям дизайна, частным клиентам. В основном, небольшие цеха делают работу на заказ. Чтобы начать сотрудничество со строительными компаниями, необходимо гарантировать им стабильные поставки крупных партий товара, а с небольшими мощностями этого не достичь.
Цена стеклофибробетона будет зависеть от используемого сырья и вида работ. Точную стоимость изделий обозначить довольно сложно. К примеру, средняя цена за м 2 изделия (лепнина, вазы, бордюры) – от 1500 руб. Услуги по обработке материалов стоят примерно столько же.
На запуск небольшого цеха, где будут выпускаться стройматериал и выполняться услуги по внешним и внутренним ремонтным работам, потребуется не менее 500000 руб. Для организации домашнего бизнеса по изготовлению декоративных изделий из стеклофибробетона может хватить 200000 руб. Запуск мощного предприятия обойдется предпринимателю гораздо дороже – до 2500000 руб.
Цена оборудования для стеклофибробетона и прочие расходы на запуск могут окупиться за 1 год. Если потрачено более миллиона, и клиенты пока не торопятся заключать с вами долгосрочные договора, потребуется больше времени – порядка 2,5-3 лет.
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.
- 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.
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.
Технологии, призванные повышать качество стройматериалов, постоянно улучшаются, современный рынок предлагает усовершенствованные новинки с уникальными свойствами. Одним из подобных нововведений по праву считается стеклофибробетон. Желание улучить один из наиболее востребованных материалов привело к созданию его новой разновидности, которая состоит из бетона и стекловолокнистой арматуры, что втрое увеличивает исходного материала, сравнительно с обычным бетоном. Ремонт – процесс затратный, но можно существенно сэкономить, изготовив своими руками. Производство не требует особых навыков – достаточно следовать рекомендациям.
Состав и материалы
Состав стеклофибробетона довольно незамысловатый – серый или белый портландцемент М 500-700, просеянный мелкокалиберный кварцевый песок, ровинг (щелочеустойчивое стекловолокно), в отдельных случаях используют глиноземистый цемент. Для повышения характристик – эстетических, формировочных, технологических – в состав добавляют присадки.
Наиболее важный момент в процессе изготовления своего стеклобетона – выбор связующего. База из глиноземистого цемента отличается интенсивной кристаллизацией образований, снижение прочности происходит медленнее, чем в составах из портландцемента. В содействии с водой портландцемент предотвращает разрушение металлических элементов, но губительно влияет на стеклофибру.
Главное составляющее жидкой фазы портландцемента перед застыванием – гидроксид кальция – приводит к коррозии стекла, что разрушает кремнекислородную конструкцию. Исходя из этого, при изготовлении своих стеклофибробетонов на основе портландцемента целесообразно применение щелочестойкой фибры – в ином случае вместо армированного материала вы получите блок, пропитанный жидким стеклом.
Бетон, изготовленный на глиноземистом цемента, отличается большей плотностью, устойчивостью к неблагоприятной среде, но стоимость данной основы для бетона существенно выше, приобрести его сложнее.
С другой стороны, высокая цена глиноземов абсолютно оправдана. Среди их главных преимуществ по применению выделяют следующие:
- быстрое затвердевание;
- повышение прочности в процессе высыхания;
- незначительное влияние химических веществ на стеклонить;
- быстрое изготовление материала, как следствие — сокращение сроков строительства.
Единственным недостатком можно считать возможность изменения характеристик прочности. Применение глиноземов в строительстве требует точного выполнения рекомендаций по процессу — минимальная ошибка приведет к конечной потере большей части свойств готового стеклофибробетона.
Стекловолокно составляет 3 – 5% от общей массы бетона. Для изготовления материалов для внутренних работ и отделки, применяют , или гипс в чистом виде. Среда для затвердевания практически не несет угрозы разрушения армирующих элементов. Существует риск коррозии стальных деталей, фибра разрушению не подвергается. Гипс, укрепренный фиброй, более прочный, огнестойкий и характеризуется низкой теплопроводностью.
Стеклофибру выбирают, исходя из химического состава, прочности материала – широкий выбор видов стекла позволяет подобрать нужный вид, ориентируясь на свои критерии отбора. При изготовлении стеклофибробетона преимущественно используют следующие волокна:
- силикатные;
- кварцевые;
- натрийкальциево-силикатные;
- алюмоборосиликатные;
- цирконийсиликатные (щелочеустойчивое стекловолокно).
Необходимый инструментарий
Применение конкретного оборудования и инструментов в своем производстве зависит от выбранного метода. Это может быть пневмопистолет или обычная бетономешалка. При изготовлении небольших партий стеклофибробетона раствор размешивают, используя свою силу, обязательно в одном направлении – это обеспечит равномерное распределенные фибры по стеклофибробетону.
Готовый раствор наносят непосредственно на поверхность, или предварительно заливают в формы – перед тем, как залить смесь по своим формам, смажьте их минеральным маслом. Для получения гладких плиток используют формы, покрытые изнутри полиэтиленом. Формы со стеклянным дном позволяют изготовить полированные плитки, а фактурные изделия получают с помощью специальных силиконовых форм. Приобретенное моноволокно нарезают специальными ножницами, при разрезании волокна позаботьтесь о своей индивидуальной безопасности – применение респиратора, очков, перчаток для защиты рук обязательно.
Стеклофибробетон — это: красивые, рельефные, но при этом тонкостенные, легкие, прочные изделия, а также отличная гидроизоляция и механическая защита. Одно из главных направлений использования СФБ — архитектурный декор. Изделие, изготовленное из стеклофибробетона, в разы легче монолитного за счет своей пустотелости, при этом прочность данного изделия в несколько раз выше.
Преимущества изделий из Стеклофибробетона:
Ниже приведен наглядный пример одного и того же изделия, изготовленного из монолитного бетона и из стеклофибробетона. Высокая прочность изделий, изготовленных из стеклофибробетона, достигается за счет использования специального щелочестойкого ровинга, который армирует бетон и повышает его прочность в несколько раз.Разновидности фибробетона
Современные строительные технологии развиваются быстро, ведь требования к ним в современном мире всё жёстче и жёстче. Наравне с оборудованием совершенствуются и материалы, используемые в строительстве. Одним из путей улучшения характеристик существующих материалов является добавление в них новых связующих элементов — прочных волокон, которые армируют получаемый в результате материал, делая его гораздо прочнее.
В частности к таким материалам относится армированный бетон, чьи свойства превосходят по всем параметрам свойства обычного марочного бетона.
Армирование бетона бывает разных видов, среди которых особо выделяется армирование фибровое, являющееся наиболее перспективным. Фибробетон, получаемый в результате этого вида армирования разделяется в свою очередь на классы в зависимости от того какие фибры используются для армирования. Наиболее часто используются фибры из следующих материалов:
Из стали
из синтетических волокон
из обычного стекловолокна
из щелочестойкого стекловолокна
Материал, называемый «стеклофибробетон» является результатом применения последней разновидности фибр и что немаловажно достаточно прост и недорог в производстве.
Основные функции и особенности стеклофибробетона (СФБ)
По своей сути стеклофибробетон – это очень прочный и относительно легкий строительный материал, при производстве которого используется два основных компонента: мелкозернистый бетон (бетон-матрица) и укрепляющие его фибры из стекловолокна. Армирующие волокна могут быть распределены по всему объёму получаемого из стеклофибробетона элемента или преобладать в каких-либо его частях (зонах).
Своими превосходными характеристиками этот материал обязан прочному сцеплению бетона со всей огромной поверхностью фибр, площадь которой может составлять от 10000 до 50000 метров квадратных (зависит от цели применения материала).
Поскольку долговечность и прочность стеклофибробетона существенно лучше чем у обычного бетона, а трудозатраты и расходы на строительство с его применением снижаются, то более широкое использование этого материала и увеличение его производства могут значительно снизить стоимость строительства и обслуживания сооружений в целом.
Кроме своей отменной прочности стеклофибробетон полученный путём дисперсного армирования обладает ещё и высокой стойкостью к воздействиям влаги и температуры, к динамическим нагрузкам и ко многим другим разрушающим факторам. Эти способности делают стеклофибробетон очень эффективным материалом, как для возведения строительных объектов, так и для их дальнейшей эксплуатации.
В зависимости от цели использования стеклофибробетона ему можно придавать различные свойства путём изменения размера и количества фибр, их комбинирования и технологии производства. Это в результате позволяет получать стеклофибробетон различный по своему применению: декоративный, специальный, конструкционный или гидроизоляционный.
Спектр выдающихся свойств стеклофибробетона очень широк. Его высокая стойкость к нагрузкам при изгибе и ударах, к образованию трещин, к воздействию воды и огня удачно сочетается с возможностью создавать предметы почти любой желаемой формы и при необходимости придавать им красивый и безупречный внешний вид.
Обычный бетон предоставляет довольно скудные возможности для реализации смелых архитектурных идей. В отличие от него стеклофибробетон, будучи материалом, достаточно лёгким и пластичным, принимающим практически любые требуемые формы остаётся вне конкуренции, особенно если учесть лёгкость его обработки, перевозки и монтажа на объекте. Реставрация сооружений с применением стеклофибробетона даёт ещё возможность существенно снизить нагрузку на фундамент и конструкции, в свою очередь, экономя деньги и время и избавляя от ненужных трудоёмких работ.
Классификация фибробетона по типу армирования
Изделия из стеклофибробетона могут быть армированы по-разному, и подразделяются соответственно на конструкции:с фибровым армированием – когда используются только фибры из стекловолокна, распределенные по объему бетона всего изделия или его части с комбинированным армированием – в этом случае кроме стекловолокна используется также стержневая, проволочная стальная арматура.
Применение стеклофибробетона
СФБ-элементы малой толщины используются для возведения и отделки строений, особое значение для которых имеет: снижение собственного веса, повышение стойкости к растрескиванию, защита от проникновения воды, долговечность, повышение ударной вязкости и сопротивления истиранию, а также улучшение экологичности и архитектурной выразительности.
Для визуального ознакомления с реальными возможностями использования стеклофибробетона представляем Вашему вниманию следующие фотографии. На них запечатлены здания, построенные фирмой СтройДекор, фасады которых выполнены полностью из СФБ-элементов. Знание превосходных свойств стеклофибробетона и созерцание таких результатов его применения не оставляют ни каких сомнений в его перспективности. В зависимости от ситуации для исполнения стеклофибробетонных элементом может быть использован один из следующих способов изготовления:
Однослойные панели с ребрами жесткости
несъемная опалубка с заливкой
Форма и узор получаемых из стеклофибробетона элементов отделки могут быть практически любыми: от строгого рисунка до свободных форм, элементов геральдики и орнаментов. Для этого просто понадобится соответствующая рельефная заготовка, выполненная из древесины, металла, пластика или полиуретана. А разнообразия цветовой гаммы такой отделки можно добиться за счёт применения белого или серого цементов с добавлением красителей, песка и других допустимых цветообразующих материалов.
Толщина слоя, придающего поверхности отделки требуемый внешний вид, довольно мала (5-6 мм) и тем самым не требует больших расходов материалов, а соответственно и денежных средств. Тонкий слой отделки под природный камень, шифер или керамическую плитку выполняется на стеклофиброцементной панели, являющейся частью конструкции с несущей рамой.Стеклофибробетон позволяет избавиться от однообразия и массивности металлических конструкций, от пластика, от громоздкости и неуклюжести бетонных сооружений.
Кроме отделочных панелей в конструкцию фасадов строений могут быть очень удачно добавлены отдельные элементы для украшения внешнего вида, например под старину, для подержания определённого архитектурного стиля. Стеклофибробетон к тому же довольно успешно применяется при обрамлении оконных проемов, изготовлении портиков, карнизов, солнцезащитных экранов и многих других элементов.
Кровля, изготовленная с применением стеклофибробетона, имеет так же целый ряд преимуществ. СФБ-конструкции могут внешне полностью повторять обычные материалы, применяемые для кровельных работ, при этом превосходя их во многом. Имитируя, например шифер или черепицу, стеклофибробетон в отличие от них, проявляет свойственные только ему лёгкость и устойчивость к разрушению. При закреплении на крыше с помощью шиферных гвоздей он не требует сверления отверстий для крепления, так как ему не свойственна хрупкость натурального шифера и гвоздь не станет причиной трещин.
В городских парках, скверах и других местах для отдыха стеклофибробетон будет незаменим для обустройства этих мест и улучшения внешнего вида путём добавления множества декоративных и небольших архитектурных элементов. С его помощью архитектор и дизайнер легко создаст множество красивых предметов, например скамейки, цветочницы, фонтаны, небольшие водоёмы и многое другое. Свойства стеклофибробетона позволяют изготовить предметы любой формы и украсить их любыми узорами. СФБ-штукатурка устойчива к возникновению трещин, очень прочна и не отслаивается как обычные материалы.
Воздействие химических веществ, зачастую разрушающих традиционные стройматериалы, для стеклофибробетона не представляет опасности. Его звукоизоляционные характеристики, стойкость к коррозии и гниению, пожаробезопасность дают возможность применять стеклофибробетон в строительстве не только обычных домов, а ещё туннелей, шахт, автострад, водопроводов и других объектов, предъявляющих к строительным материалам очень высокие требования.
Довольно удачно можно применять стеклофибробетон при строительстве мостов изготавливая из него парапеты и шумоподавляющие конструкции, которые будучи довольно протяженными, не оказывают большой нагрузки на мост из-за своего относительно малого веса. К тому же стеклофибробетон гораздо лучше обычного бетона предохраняет конструкции и стальную арматуру от внешних воздействий, в частности от хлорсодержащих веществ.
Для производства труб большого диаметра тоже подойдёт стеклофибробетон, армированный сетками из устойчивого к щелочам стекловолокна или просто отрезками волокна (фибрами). Стенки у таких труб могут быть довольно тонкими, соединительные муфты не требуются. Всё это уменьшает размеры траншеи под трубу и объем применяемых для засыпки материалов, а также позволяет применять такие трубопроводы под дорогами, сильно нагруженными транспортом за счёт долговечности стеклофибробетона с щелочестойким волокном, его устойчивости к большим нагрузкам, к воздействию внешней среды и проходящих по трубам веществ.
Водопроводы и каналы, состоящие обычно из множества небольших, но массивных бетонных элементов можно гораздо проще делать из более тонких и лёгких стеклофибробетонных частей. Особенно это актуально при организации дренажных и ирригационных систем в труднопроходимых местах. А при использовании стеклофибробетона для каналов, проходящих под землёй, большого количества опорных конструкций не понадобится, что в свою очередь снизит общие расходы на строительство.
Элементы кабельных, дренажных и ирригационных каналов из стеклофибробетона могут также использоваться в качестве несъемной опалубки. В этом случае элементы из стеклофибробетона устанавливаются на место, а затем заливаются бетоном, при этом роль стеклофибробетона — образовать внутренний профиль канала с гладкой поверхностью и исключить применение сложной временной опалубки.
Превосходные свойства фибробетона по сравнению с бетоном и железобетоном.
Стеклофибробетон является материалом, обладающим особенностями, выгодно отличающими его от остальных материалов, применяемых в строительстве. Несомненную перспективность использования стеклофибробетона обеспечивает набор его превосходных качеств:Износостойкость, трещиностойкость, ударная вязкость, устойчивость к отрицательным температурам и атмосферным воздействиям очень высоки.
В отличие от традиционных видов армирования стекловолоконные фибры позволяют использовать более эффективные конструктивные решения, такие как тонкостенные конструкции, конструкций без стержневой и или сетчатой распределительной и поперечной арматуры и др.
Можно уменьшить расход стальной арматуры или полностью его исключить, например, в целях экономической целесообразности.
Существенно уменьшаются затраты на арматурные работы, повышается 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.
Примечание №1.
Фибровое армирование использовать лучше всего в конструкциях, работающих:
Преимущественно на ударные нагрузки, истирание, продавливание и атмосферные воздействия
На сжатие при эксцентриситетах приложения продольной силы, например, в элементах пространственных перекрытий
На изгиб при соблюдении условий, исключающих их хрупкое разрушение
Примечание №2. Если СФБ-конструкции являются несущими, то должны формироваться с применением комбинированного армирования.
Свойства СтеклоФиброБетона
| № | Характеристика | Пределы значений | |
| 1 | Плотность (сухая) | 1700-2250 кг/м3 | |
| 2 | Ударная вязкость по Шарпи | 1.1-2.5 кг мм/мм2 | |
| 3 | Прочность при сжатии | 490-840 кг/см2 | |
| 4 | Предел прочности на растяжение при изгибе | 210-320 кг/см2 | |
| 5 | Модуль упругости | (1.0-2.5) 104 МПа | |
| 6 | Прочность на осевое растяжение: | — условный предел упругости 28-70 кг/см2 — предел прочности 70-112 кг/см2 | |
| 7 | Удлинение при разрушении | (600-1200) 10-5 или 0.6-1.2% | |
| 8 | Сопротивление срезу: | — между слоями 35-54 кг/см2 — поперек слоев 70-102 кг/см2 | |
| 9 | Коэффициент температурного расширения | (8-12) 10-6 °С-1 | |
| 10 | Теплопроводность | 0.52-0.75 Вт/см2 °С | |
| 11 | Водонепроницаемость по ГОСТ 12730 | W6-W20 | |
| 12 | Коэффициент фильтрации | 10-8-10-10 см/с | |
| 13 | Морозостойкость по ГОСТ 100600 | F150-F300 | |
| 14 | Огнестойкость | Выше огнестойкости бетона | |
| 15 | Сгораемость | Несгораемый материал (скорость распространения огня) | |
| 16 | Звукопоглощение при толщине 15 мм | 125 Гц | 27 дБ |
| 250 Гц | 30 дБ | ||
| 500 Гц | 35 дБ | ||
| 1000 Гц | 39 дБ | ||
| 2000 Гц | 40 дБ | ||
Примечание:
Для перевода кг/см2 в МПа можно пользоваться следующим соотношением:
g * кг/см2 = МПа = 10 * кг/см2
Примечание.
Принципиальные технологические схемы производства, а также перечень подготовительных работ и мероприятия по техническому контролю качества и техники безопасности в зависимости от используемых видов технологий и материалов приведены в ведомственных строительных нормах «Проектирование и основные положения технологии производства фибробетонных конструкций ВСН 56-97» Москва 1997г.
Таким образом, заказное изготовление архитектурных элементов, полностью отвечающих техническим и эстетическим требованиям конкретного объекта, наряду с экономией средств и времени позволяет решать и дополнительные, ранее неразрешимы задачи, к числу которых могут быть отнесены:
- создание нового или сохранение имеющегося архитектурного стиля здания;
- усиление существующих ограждающих конструкций, а также их защита от разрушительного воздействия атмосферных факторов;
- скрытие за архитектурными панелями внешней электропроводки различного назначения (как силовой, так и слаботочной);
- повышение ликвидности здания в несколько раз;
- проведение комплексной реставрации старинных особняков с сохранением всех элементов и применением аутентичных материалов в соответствии с нормами реставрации.
