О стеклофибробетоне

Стеклофибробетон - это дисперсно армированный бетон, в котором армирующим элементом служит стекловолокно. По своему составу СФБ - это песок, портландцемент и вода, используемые для производства обычного бетона, а также щелочестойкое стекловолокно в виде отрезков стеклянных волокон-фибр, равномерно рассредоточенных по всему объему мелкозернистой бетонной матрицы.

Микроснимок разлома поверхности СФБ, выполненный с помощью растрового электронного микроскопа. Из матрицы затвердевшего мелкозернистого бетона выступают отдельные и собранные в жгуты элементарные стекловолокна (диаметр порядка 15 микрон).

Создание этого материала было во многом обусловлено стремлением усовершенствовать традиционные бетоны, придать им новые свойства, существенно повысить их прочность и, тем самым, расширить их возможности.

История знает немало примеров, когда использовались различные волокнистые материалы для придания устойчивости матрицам, которые сами по себе не обладают достаточной надежностью. Примерами далекого прошлого является солома в кирпичах из иловой глины и штукатурка с добавлением конского волоса. Более свежим примером могут служить волокна асбеста в цементе.

Общеизвестно, что недостатком бетона как любого каменного материала является низкая прочность на растяжение. В стеклофибробетоне же растягивающие напряжения воспринимают на себя стеклянные волокна, модуль упругости которых втрое превышает модуль упругости бетона, что существенно повышает сопротивление такого композита растяжению и изгибу.

В результате и появился такой высокопрочный, упругий и пластичный материал как стеклофибробетон, состоящий из мелкозернистого бетона (матрицы), армированного отрезками стеклянных волокон-фибр, которые равномерно рассредоточены во всем объеме бетонной матрицы.

CФБ сочетает в себе свойственный обычному бетону высокий предел прочности на сжатие со значительно возрастающими благодаря стеклофиброармированию прочностью на изгиб и растяжение (в 4-5 раз), ударной прочностью (в 10-15 раз), морозостойкостью (более 300 циклов). Он водонепроницаем (W20), имеет высокую степень сцепления с обычным бетоном и обладает высокой стойкостью к трещинообразованию. Это экологически чистый и безопасный материал, не содержащий вредных компонентов и относящийся к категории несгораемых материалов. Он высоко устойчив к химической агрессии, не подвержен коррозии и гниению, имеет повышенную сопротивляемость проникновению хлоридов.

Как уже было указано выше, основные исходные материалы для производства СФБ - это песок, портландцемент и вода, используемые для производства обычного бетона, а также стекловолокно, которое должно быть щелочестойким и специально предназначенным для использования в составе стеклофибробетона. Содержание волокна в зависимости от технологического метода, как правило, составляет 3 - 5% к весу смеси. При нанесении штукатурных покрытий степень стеклоармирования не превышает 1-2%, что позволяет эффективно сдерживать трещинообразование и обеспечить высокую стойкость к растрескиванию и отслаиванию.

Помимо исключительных функциональных свойств стеклофибробетон отличают повышенная архитектурная выразительность, а также необыкновенная пластичность. Отсутствие в теле изделий жесткого арматурного каркаса дает неограниченный диапазон формообразования. СФБ способен приобретать сложные пространственные формы и воссоздавать самые неожиданные для каменного материала очертания. СФБ точно копирует мельчайшие детали поверхности матрицы, позволяет получать большое разнообразие цветовых решений и отделки лицевой поверхности, способен имитировать по внешнему виду, фактуре и цвету разнообразные отделочные природные и искусственные материалы. При этом изделия из СФБ имеют малое поперечное сечение (в диапазоне от 6 до 20 мм) и являются значительно более легкими по сравнению с изделиями из обычного бетона.

Фрагмент обрамления окна в исламском стиле

Именно эти свойства стеклофибробетона в совокупности с высокими прочностными и эксплуатационными показателями обеспечили ему широкое применение в сборно-монолитном жилищном и других видах строительства во всем мире.

С момента внедрения стеклофибробетона в 70-х годах прошлого столетия в мировую строительную практику он полностью сформировался и качественно усовершенствовался как стройматериал, заметно расширились области его применения.

Сегодня стеклофибробетон это:

облицовочные панели из стеклофибробетона для фасадов зданий,
архитектурно-декоративные детали зданий,
ограждения балконов и лоджий,
кровельный материал,
штукатурка,
несъемная опалубка,
шумозащитные барьеры,
малые архитектурные формы,
элементы ландшафтной архитектуры,
канализационные коллекторы и водоотводные лотки,
гидроизоляционные покрытия из стеклофибробетона,
трубы,
блоки сантехкабин,
декоративный материал для оформления интерьеров, а также многое другое.

Фасад из стеклофибробетона в исламском стиле

Фрагмент внутреннего интерьера выполненный в стеклофибробетоне

Основной причиной, определяющей повышенный интерес строителей к стеклофибробетонным конструкциям, в том числе к стеновым панелям, является возможность снижения их массы в несколько раз по сравнению с железобетонными конструкциями аналогичного назначения. В результате появляются предпосылки для снижения стоимости изготовления, транспортирования и монтажа конструкций и, в конечном счете, снижается стоимость строительства здания в целом.

При этом разнообразие форм, отделки и цветового решения стеклофибробетоннных ограждений расширяет возможности создания проектов зданий высокой архитектурной выразительности.

Изделия из стеклофибробетона могут быть выполнены в различных цветовых решениях

Наиболее широкое распространение стеклофибробетон получил в качестве облицовочного материала, применяемого в виде тонкостенных навесных панелей (обычно 8-10 мм при необходимости эту толщину можно уменьшить или увеличить) и архитектурных или скульптурных деталей для фасадов, которые крепятся на любые несущие стены зданий (кирпичная кладка, монолитный бетон, кладка из бетонных блоков и т.д.).

В целом, применение СФБ в качестве облицовочного материала для фасадов зданий позволяет получать:

самые разнообразные цвета и фактуру лицевой поверхности;
плоские панели различных размеров, объемные элементы любой конфигурации, криволинейные пространственные конструкции;
долговечное и стойкое цветовое оформление фасадов (исключены шелушение, царапины и прочие повреждения и дефекты цветового слоя, т.к. окраска панелей осуществляется в «теле» панели с помощью пигментов);
декоративные элементы, придающие фасадам неповторимый облик и архитектурную выразительность.

Фасад жилого дома во Франции отделанный панелями из стеклофибробетона

Скачать брошюру посвященную областям применения СФБ "Стеклофибробетон в действии" (объем файла около 3,2 Мб)

Подборка буклетов NEG об интересных областях применения СФБ в мире.

Размещенный ниже архив содержит 24 бюллетеня APPLICATION OF NEG ARG FIBRE на английском языке в формате PDF, выпущенных с 1991 по 2005 г. японским производителем стекловолокна для СФБ Nippon Electric Glass (NEG), на которых представлены различные проекты применения стеклофибробетона с использованием щелочестойкого стекловолокна NEG в различных частях мира.

Пример - гостиница Мариотт в Сан-Франциско, полностью обшитая панелями из стеклофибробетона

Пример - дом в Англии с кровельной черепицей и стеновыми панелями из стеклофибробетона

Пример - искуственная скала из стеклофибробетона, Англия

Скачать архив буклетов NEG в формате PDF (общий объем архива около 13,0 Мб)