В составе стеклофибробетона цемент, песок, вода, пластификатор, щелочестойкое стекловолокно и другие добавки, которые подбирают и используют, преследуя определённые цели, например:
- получить необходимые реологические свойства смеси,
- обеспечить заданные условия технологического процесса, как то: способ и срок отверждения, срок выдержки на форме, срок выдержки на складе до отгрузки и пр.
- обеспечить свойства и характеристики готового изделия, согласно проекта.
Таким образом, сочетая ингредиенты с различными физическими и химическими свойствами, на выходе — композитный материал стеклофибробетон.
Свойства стеклофибробетона, как композита, сильно отличаются от свойств бетона, из которого СФБ состоит на 97-95%. Стеклофибробетоном бетон становится, если использовать наполнитель. То есть эти 3-5% рубленного щелочестойкого стеклянного волокна кардинально меняют характеристики бетона.
Сочетание разных компонентов позволяет улучшить ТТХ материала и делает его одновременно лёгким и прочным. При этом наполнитель остаётся таковым в структуре композита и не вступает в химическую реакцию.
Варьируя состав бетон-матрицы и параметры наполнителя (длину и количество), их соотношение, способ смешивания, получают необходимые свойства стеклофибробетона, которые определяют для изделия или конструкции на этапе проектирования. Поэтому стеклофибробетон массово применяют и внедряют при строительстве различных зданий, сооружений и конструкций.
Отличия стеклофибробетона от бетона
Стеклофибробетон, как строительный материал, хорош тем, что, по сути, будучи бетоном, по своим физико-механическим свойствам превосходит его многократно по большинству параметров.
Благодаря пространственному армированию стеклонаполнителем, высокая прочность на сжатие стеклофибробетона сочетается с отличными характеристиками прочности на изгиб и на растяжение.
При этом изделия из СФБ изготавливают тонкостенными, соответственно — лёгкими (малой массы), но они (при малой толщине!) по прочности на сжатие превосходят толстостенные бетонные конструкции. Сравнивать стеклофибробетон и бетон по прочности на изгиб и растяжение, даже не удобно, так как у обычного бетона эти свойства, скажем так, ярко не выражены.
Как правило, чаще всего производят изделия из стеклофибробетона толщиной от 15мм до 20мм.
Благодаря насыщению бетон-матрицы наполнителем из отрезков стеклянного щелочестойкого волокна увеличивается ударная прочность и морозостойкость. Материал в большей степени водонепроницаем.
Адгезия между СФБ и бетоном отличная, что позволяет изготавливать интегрированные изделия, а также использовать конструкции из СФБ в качестве несъёмной опалубки.
Для справки. Интегрированными называют такие СФБ-изделия, когда лицевой слой формируется из облицовочных штучных изделий заводского изготовления. Это может быть керамическая, бетонная или клинкерная плитка или керамический, силикатный или клинкерный кирпич, плитка из натурального камня, керамического гранита и пр.
Стеклофибробетон долговечный и экологически чистый (безопасный) материал, чем бетон, так как не содержит металлическую арматуру (источник коррозии, соответственно и разрушения изделия) либо её меньше, чем в бетонных изделиях. Добавим к тому же, что СФБ не горит, что естественно для материала, который на 97% состоит из бетона.
С экономической точки зрения, может показаться, что стеклофибробетон дороже, чем бетон. Но, во-первых, из бетона зачастую просто невозможно сделать то, что позволяет СФБ. Во-вторых, если стоимость СФБ рассматривать в комплексе со стоимостью всего здания и при этом учитывать срок эксплуатации БЕЗ ремонта (максимум, нескоро возможно потребуется косметический ремонт), то станет очевидно, что стеклофибробетон превосходит бетон и по экономическим показателям.
Например, если использовать для облицовки фасада тонкостенные панели из СФБ, то уменьшается нагрузка на фундамент и перекрытия. Соответственно, здание в целом получается дешевле! Если добавить к этому, что изделия из СФБ со временем не разрушаются, то не будет расходов на ремонт. Соответственно расходы на эксплуатацию здания в долгосрочном периоде будут ниже.
Косвенным подтверждением экономической целесообразности стеклофибробетона является тот факт, что на пресловутом Западе, этот композитный материал используют уже 70 лет. При этом темпы производства с каждым годом только увеличиваются.
Если говорить о свойствах СФБ, то следует упомянуть его пластичность в момент укладки на оснастку, что чаще всего осуществляется набрызгом, используя различные виды пистолетов.
Таким образом можно формовать пространственные, объёмные конструкции необычной геометрии и сложной конфигурации. Поэтому для изделий из стеклофибробетона характерна повышенная архитектурная выразительность.
Более простой способ изготовления изделий из стеклофибробетона — ручная укладка в форму смеси, в которую заранее ввели фибру (премикс). Для этого используют готовую фибру либо рубят её из волокна, используя станки для резки или чопперы. Такой способ имеет некоторые ограничения, но всё же широко используется для определённых задач и изделий. Облагородить.
При этом на поверхности изделий (и при набрызге и при ручной укладке) можно получить различную фактуру и цвет, что позволяет имитировать другие отделочные материалы. Из СФБ можно сделать красивое каменное (но лёгкое) изделие сложных очертаний, которое будет выглядеть, как травертин, песчаник, набивной камень, мытый бетон, старый камень, гранит, мрамор и пр.
Нормативы на вес, плотность, толщину и другие характеристики СФБ
Следует подкрепить цифрами то, что изложено выше, то есть указать конкретные значения по каждому из показателей, таких как вес стеклофибробетона, толщина изделий, плотность СФБ и прочие физические признаки.
И, вот, тут наблюдаются интересные метаморфозы. Дело в том, что в России используют три отличающихся между собой нормативных документа, регламентирующих показатели СФБ:
В этих документах отличается набор нормируемых показателей. Там же, где показатели совпадают, отличаются их пограничные значения.
Очень много и подробно пришлось бы рассказывать здесь на www.b2bb2c.ru про отличия стандартов, про показатели, которые они нормируют, объяснять, что верно сейчас, а что — сомнительно и почему.
В рамках ознакомительного обзора на сайте это не имеет смысла. Если не планируется производить СФБ, то такие детали не нужны.
Для тех, кто желает изучить этот вопрос основательно, подготовлен первый в России учебник по производству стеклофибробетона, который издан в 2023 году:
Заказать книгу. СТЕКЛОФИБРОБЕТОН: проектирование и производство
В данном научно-практическом пособии подробно и аргументировано излагаются многие вопросы, с которыми так или иначе сталкиваются проектировщики, начинающие производители СФБ и потребители, которые планируют купить изделия из искусственного камня.
Здесь и сейчас ограничимся кратким рассказом про нормирование показателей СФБ.
Свойства СФБ по ВСН 56-97
ВСН 56-97. Ведомственные строительные нормы. Проектирование и основные положения технологий производства фибробетонных изделий.
Фактически, это региональный (московский) стандарт. Но с 1997 по 2019 годы в России не было более никаких официальных документов, регламентирующих свойства СФБ. Поэтому на ВСН 56-97 в той или иной степени опирались проектировщики и производители СФБ по всей России, а также в странах ближнего зарубежья.
Формально ВСН 56-97 являются действующими и по ныне. И многие на них ссылаются. Но это не верно, поэтому не будем здесь описывать свойства СФБ так, как это показано в данном документе.
ВСН 56-97 были введены 01.07.1997 и в 2023 году данный стандарт совершенно не отражает современного положения дел при производстве СФБ. Документ обобщает отечественный (СССР с 1980-го года и РФ до 1996 года) опыт проектирования и изготовления СФБ.
Из реально полезного и интересного — внушительный пласт фундаментальных знаний (методики, расчёты, статистические данные, и т.д.) для проектирования СФБ. Для расчётов используются характеристики различных марок отечественного стеклянного волокна, которое выпускалось в СССР и России с 1980 по 2004 годы. У современных импортных ровингов параметры иные.
Можно использовать и сейчас для расчётов методики из ВСН 56-97, но с поправками на изменение составляющих, рецептур и технологии производства СФБ. Все эти нюансы подробно изложены и разъяснены в научно-практической монографии про СФБ.
КУПИТЬ учебник по Стеклофибробетону
Свойства СФБ по BS EN 15191:2009
BS EN 15191:2009. Precast concrete products. Classification of glassfibre reinforced concrete performance. Справочник изделий из бетона. Классификация характеристик стеклофибробетона.
Это стандарт, разработанный британским институтом стандартизации (BSI). Данный документ 01 ноября 2009 года одобрен европейским комитетом по стандартизации (CEN) в качестве единого стандарта в 30 странах Евросоюза.
В основу данного стандарта положены исследования и рекомендации мирового лидера СФБ-индустрии британской компании Power-Sprays Limited.
Документ правильный и на него можно смело равняться при проектировании и производстве стеклофибробетона. Но есть нюансы. Он существует на трех языках: английском, немецком и французском. Официально ссылаться на него российские предприятия не могут. Его можно использовать в качестве методического пособия, но не прикладного документа.
Чтобы не путать читателей, не будем здесь подробно указывать нормативные значения характеристик стеклофибробетона по европейскому стандарту. Ограничимся тем, что покажем, насколько, согласно зарубежным стандартам, отличаются свойства при набрызге и премиксе СФБ.
Если есть желание узнать больше, то можно самостоятельно найти и изучить документ BS EN 15191:2009. Либо читать в монографии по СФБ (ссылка выше) о различиях между российским и европейским стандартами.
Здесь, в рамках обзора на www.b2bb2c.ru будем полагаться на отечественный ГОСТ СФБ от 2019 года, который, пусть, и не идеален, но является официальным ориентиром для производителей СФБ в России.
Свойства стеклофибробетона по ГОСТ Р 58757-2019
ГОСТ Р 58757-2019: Изделия из стеклофибробетона для устройства декоративных и облицовочных элементов фасадов зданий. Утвержден и введён в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 декабря 2019 г.
До этого, следует признать, что в России не было документа, на который можно было официально сослаться при производстве СФБ. ВСН 5697 — не в счёт, по причинам, указанным выше.
Согласно ГОСТ Р 58757-2019 характеристики стеклофибробетона нормируются четырнадцатью показателями, перечень и значения которых приведены в таблице.
| №№ | Свойство стеклофибробетона | Пределы значений |
| 1 |
Отклонения от проектных размеров не должны превышать по длине и ширине: при размере до 1,0м; при размере от 1,0 до 2,0м при размере стороны свыше 2,0м |
± 2,5 мм
± 3,5 мм ± 3,5 мм |
| 2 | Плотность (вес стеклофибробетона) | 1800-2250 кг/м3 |
| 3 | Прочность при сжатии | не менее 40 МПа |
| 4 | Предел прочности на изгибе | Не менее 12 МПа |
| 5 | Прочность сцепления слоев СФБ в проектном возрасте | Не менее 1 МПа |
| 6 | Адгезия между СФБ в проектном возрасте и штучными элементами, интегрированными в изделие | Не менее 1 МПа |
| 7 | Водопоглощение по массе СФБ в проектном возрасте | Не более 6% |
| 8 | Линейная деформация при нагреве СФБ (в т.ч. СФБ с интегрированными штучными изделиями) в проектном возрасте | Не более 0,5 мм/м |
| 9 | Морозостойкость в проектном воз-расте (включая морозостойкость СФБ с интегрированными штучными изделиями) | Не менее F150 |
| 10 | Предел прочности на изгибе после испытаний на морозостойкость | Не менее 9,6МПа |
| 11 | Прочность сцепления слоев СФБ после испытаний на морозостойкость | Не менее 0,8МПа |
| 12 | Адгезия между СФБ и штучными элементами, интегрированными в изделие после испытаний на морозостойкость | Не менее 0,8МПа |
| 13 | Сгораемость | НГ |
| 14 | Усилия вырыва узла крепления из тела изделия | Не менее 5 кН |
Изделия из СФБ изготавливают тонкими. Как правило, толщина СФБ от 15 до 20мм, поэтому, даже фасадные панели лёгкие. Например, при средней плотности СФБ 2000 кг/м3, панель толщиной 15мм и площадью 1м2 из стеклофибробетона весит 2000 х 0,015 = 30 кг (если без дополнительного усиления).
В ГОСТ 58757-2019 нет рекомендаций по расчету количества и длины фибр. Также данный стандарт не нормирует прочность на растяжение стеклофибробетона.
При внимательном изучении документа можно обнаружить разночтения, неоднозначные рекомендации и сомнительные утверждения.
Описывать эти нюансы здесь, на сайте www.b2bb2c.ru, в рамках ознакомительной статьи про СФБ нет необходимости. Кто желает узнать больше, то предлагаем прочитать соответствующие разделы монографии про стеклофибробетон.
В этой книге подробно говорится о том, как рассчитывается и оценивается каждый из показателей, приведённых в таблице.
СФБ и другие материалы от МВА-Консалт
Направления деятельности МВА-Консалт по стеклофибробетону:
- производство изделий из СФБ.
- подбор, поставка и шеф-монтаж оборудования для СФБ с технологическим сопровождением.
- продажа щелочестойкого стеклянного волокна и различных химических добавок.
МВА-Консалт помимо стеклофибробетона:
- Гидроизоляция жидкой резиной. Механизированное безвоздушное нанесение битумно-латексной мембраны на фундаменты, крыши, мосты, тоннели, дороги и др. объекты.
- Производство стальных забивных свай СОМ. Это инновационные, новые (патент 2018 года) сваи-гвозди, которые классифицируются, как отдельный вид свай.
- Поставка перистальтических насосов и расходных материалов (резинотекстильные шланги) к ним.
- Комплексное благоустройство территорий. Строительно-ремонтные работы по периметру зданий. Дорожные работы. Ландшафтный дизайн.
На сайте www.b2bb2c.ru представлена информация по всем материалам и технологиям, применяемым «МВА-Консалт» при выполнении различных работ и оказании услуг: стеклофибробетон, стальные сваи, насосы, жидкая резина, благоустройство, восстановление, строительные и дорожные работы, ландшафтный дизайн.
Остались вопросы? Спросите нас:
Тел. +7(965) 332-10-70
WhatsApp: +7 (965) 332-10-70
e-mail: b2bb2c@yandex.ru
Или заполните форму обратной связи:
Читать про СФБ на b2bb2c.ru
| Предыдущая статья | Следующая статья |
| применение СФБ | производство СФБ |
Монография (учебник) по СФБ на b2bb2c.ru