Стеклобетон своими руками
Вопрос разработки составов и технологий получения строительных материалов на основе отходов промышленности и быта многие годы, и особенно в последнее время, будоражит умы исследователей, работающих в области строительных материалов. Уже нашли применение вяжущие, бетоны и изделия с использованием различных шлаков, шламов, зол, древесно-стружечных, а также строительных отходов, образующихся при сносе и реконструкции зданий и сооружений. Но исследователи не останавливаются на достигнутом. Ведь актуальность разработки составов и материалов с их использованием диктуется не только экологическими, но и экономическими факторами. В последние годы наряду с уже известными и традиционными в определенном смысле отходами особый интерес вызывает утилизация несортированного боя искусственных (техногенных) стекол, или просто — стеклобоя. Дело в том, что образующийся во время производства брак или бой стекла в большинстве случаев используется этими же заводами повторно. Такое стекло имеет стабильный (в рамках данной технологии) химический состав и находит применение в процессе плавки шихты. Несортированный же бой различных видов стекол (оконного, тарного, оптического и пр.) имеет довольно широкий диапазон химического состава. Плюс возможны посторонние примеси, попадание которых в сырьевую смесь не допустимо, если желательно получить стекло с определенным составом или качеством. Поэтому несортированный стеклобой, в огромных количествах образующийся в отвалах и на свалках, до сих пор не находит должного применения. Следует отметить, что с экологической точки зрения стекло считается наиболее трудно утилизируемым отходом. Оно не подвергается разрушениям под воздействием воды, атмосферы, солнечной радиации, мороза. Кроме того, стекло — это коррозионностойкий материал, который не разрушается под воздействием подавляющего количества сильных и слабых органических, минеральных и биокислот, солей, а также грибков и бактерий. Поэтому если органические отходы (бумага, пищевые отходы и пр.) полностью разлагаются уже через 1-3 года, полимерные материалы — через 5-20 лет, то стекло, как и сталь, способно сохраняться без особых разрушений десятки и даже сотни лет. Объемы неиспользованного стеклобоя, по данным Института вторичных ресурсов, составляло на 2000 г. более 2,5 млн т. По одному только Красноярскому краю в отвалах скопилось более 1650 т. Среди всего многообразия городских отходов стеклобой занимает одно из лидирующих мест, более 20% от общего количества. Многие ведущие научно-исследовательские центры в России, странах СНГ и за рубежом в последние годы ведут активные работы в области утилизации стеклобоя. Так, например, в США, на исследования, проводимые специалистами инженерного факультета и прикладных наук Колумбийского университета (штат Нью-Йорк), связанные с проблемой замены каменного заполнителя в бетоне боем стекла, было выделено 444 млн долл. (!). Уже более пятнадцати лет в Московском государственном Строительном университете (бывшем МИСИ) на кафедре технологии отделочных и изоляционных материалов (ТОИМ) изобретатели Ю. П. Горлов, А. П. Меркин, В. Ю. Буров, Б. М. Румянцев ведут разработки составов и технологий для получения различных видов строительных материалов на основе природных и техногенных стекол. Эти материалы не предусматривают использования традиционных вяжущих веществ (таких как цемент, известь, гипс) или заполнителей и позволяют полностью утилизировать стеклобой. Создаваемые материалы с заданными регулируемыми свойствами можно использовать в разных областях. Во-первых, в промышленном и гражданском строительстве (бетоны различного назначения, строительные растворы для наружных и внутренних работ, тепло- и звукоизоляция, отделка, благоустройство территорий и т. д.). Во-вторых, в атомной промышленности (бетоны радиационной защиты, негорючие теплоизоляционные покрытия и т. д.). В-третьих, в химической промышленности (специальные бетоны, стойкие к агрессивным средам). Энергосберегающая технология изготовления материалов на основе стеклобоя чрезвычайно проста, не требует специального оборудования и позволяет организовать производство на свободных площадях действующих предприятий стройиндустрии без существенных капиталовложений. После сортировки, дробления, помола и рассеивания на фракции стекло можно считать полностью подготовленным для получения строительных материалов. Фракции стеклобоя более 5 мм используются в бетонах в качестве крупного заполнителя, мелкие фракции (менее 5 мм) — в качестве мелкого заполнителя (песка), а тонкомолотый порошок — как связующее. Так как стеклобой при затворении водой не проявляет вяжущих свойств, то чтобы началась реакция гидратации, необходимо использовать активизатор в виде соединения щелочного металла. В щелочной среде стеклобой гидратируется с образованием кремниевых кислот, которые при достижении определенных значений кислотности среды начинают превращаться в гель. А гель, уплотняясь, омоноличивает крупные и мелкие фракции заполнителя. В итоге получается плотный, прочный и долговечный силикатный конгломерат — стеклобетон. Отверждение материалов, изготовленных на основе стеклобоя, может происходить как в нормальных температурно-влажностных условиях при 20°С, так и при температурах 40-50°С в воздушно- сухих условиях, а для придания им специальных заданных свойств — в условиях тепловлажностной обработки при 85 ± 5°С или при повышенных температурах 300-400°С. На составы вяжущих композиций, бетонных смесей, а также способ получения поризованных бетонов получены авторские свидетельства и патенты (а.с. 1073208, 1112724, заявка на пат. 2001135106). Материалы на основе стеклобоя отвечают соответствующим требованиям действующих ГОСТов. Более того, они не уступают по своим общестроительным и функциональным свойствам современным аналогичным материалам на основе традиционных вяжущих. А по ряду показателей, таких как биостойкость, теплопроводность, кислотостойкость, даже превосходят их.
Что такое стеклобетон?
Традиционно в качестве основного строительного материала используется бетон. Мы привыкли к этому, и не всегда, задумав новый проект, изучаем современные разработки. Бетон – привычен и доступен. Но бывают ситуации, при которых стоит обратить свое внимание на новинки строительной промышленности. К ним по праву относится стеклобетон (стеклонаполненный композит), отличительная черта которого – повышенная сопротивляемость растяжению. Это делает бетонные сооружения на порядок прочнее. Но, чтобы разобраться, какой вариант стеклобетона следует выбрать, ознакомьтесь с отличительными чертами каждого вида.
Разновидности
В зависимости от того, в каком виде состав модифицируется стеклом, стеклобетон бывает следующих видов:
- бетон, армированный стеклом;
- состав с добавлением жидкого стекла;
Стеклобетон – очень гибкий, упругий и высокопрочный материал, который, оставаясь бетоном, является, тем не менее, необычно легким
- стеклобетон с фиброй;
- полупрозрачный массив с оптоволокном;
- состав со стеклянным боем;
- раствор, где стекло использовано как связующий элемент.
Преимущества
В связи с использованием специальных наполнителей, стеклобетон превосходит традиционный бетон. Главные преимущества:
Вопрос разработки составов и технологий получения строительных материалов на основе отходов промышленности и быта многие годы, и особенно в последнее время, будоражит умы исследователей, работающих в области строительных материалов. Уже нашли применение вяжущие, бетоны и изделия с использованием различных шлаков, шламов, зол, древесно-стружечных, а также строительных отходов, образующихся при сносе и реконструкции зданий и сооружений. Но исследователи не останавливаются на достигнутом. Ведь актуальность разработки составов и материалов с их использованием диктуется не только экологическими, но и экономическими факторами. В последние годы наряду с уже известными и традиционными в определенном смысле отходами особый интерес вызывает утилизация несортированного боя искусственных (техногенных) стекол, или просто — стеклобоя. Дело в том, что образующийся во время производства брак или бой стекла в большинстве случаев используется этими же заводами повторно. Такое стекло имеет стабильный (в рамках данной технологии) химический состав и находит применение в процессе плавки шихты. Несортированный же бой различных видов стекол (оконного, тарного, оптического и пр.) имеет довольно широкий диапазон химического состава. Плюс возможны посторонние примеси, попадание которых в сырьевую смесь не допустимо, если желательно получить стекло с определенным составом или качеством. Поэтому несортированный стеклобой, в огромных количествах образующийся в отвалах и на свалках, до сих пор не находит должного применения. Следует отметить, что с экологической точки зрения стекло считается наиболее трудно утилизируемым отходом. Оно не подвергается разрушениям под воздействием воды, атмосферы, солнечной радиации, мороза. Кроме того, стекло — это коррозионностойкий материал, который не разрушается под воздействием подавляющего количества сильных и слабых органических, минеральных и биокислот, солей, а также грибков и бактерий. Поэтому если органические отходы (бумага, пищевые отходы и пр.) полностью разлагаются уже через 1-3 года, полимерные материалы — через 5-20 лет, то стекло, как и сталь, способно сохраняться без особых разрушений десятки и даже сотни лет. Объемы неиспользованного стеклобоя, по данным Института вторичных ресурсов, составляло на 2000 г. более 2,5 млн т. По одному только Красноярскому краю в отвалах скопилось более 1650 т. Среди всего многообразия городских отходов стеклобой занимает одно из лидирующих мест, более 20% от общего количества. Многие ведущие научно-исследовательские центры в России, странах СНГ и за рубежом в последние годы ведут активные работы в области утилизации стеклобоя. Так, например, в США, на исследования, проводимые специалистами инженерного факультета и прикладных наук Колумбийского университета (штат Нью-Йорк), связанные с проблемой замены каменного заполнителя в бетоне боем стекла, было выделено 444 млн долл. (!). Уже более пятнадцати лет в Московском государственном Строительном университете (бывшем МИСИ) на кафедре технологии отделочных и изоляционных материалов (ТОИМ) изобретатели Ю. П. Горлов, А. П. Меркин, В. Ю. Буров, Б. М. Румянцев ведут разработки составов и технологий для получения различных видов строительных материалов на основе природных и техногенных стекол. Эти материалы не предусматривают использования традиционных вяжущих веществ (таких как цемент, известь, гипс) или заполнителей и позволяют полностью утилизировать стеклобой. Создаваемые материалы с заданными регулируемыми свойствами можно использовать в разных областях. Во-первых, в промышленном и гражданском строительстве (бетоны различного назначения, строительные растворы для наружных и внутренних работ, тепло- и звукоизоляция, отделка, благоустройство территорий и т. д.). Во-вторых, в атомной промышленности (бетоны радиационной защиты, негорючие теплоизоляционные покрытия и т. д.). В-третьих, в химической промышленности (специальные бетоны, стойкие к агрессивным средам). Энергосберегающая технология изготовления материалов на основе стеклобоя чрезвычайно проста, не требует специального оборудования и позволяет организовать производство на свободных площадях действующих предприятий стройиндустрии без существенных капиталовложений. После сортировки, дробления, помола и рассеивания на фракции стекло можно считать полностью подготовленным для получения строительных материалов. Фракции стеклобоя более 5 мм используются в бетонах в качестве крупного заполнителя, мелкие фракции (менее 5 мм) — в качестве мелкого заполнителя (песка), а тонкомолотый порошок — как связующее. Так как стеклобой при затворении водой не проявляет вяжущих свойств, то чтобы началась реакция гидратации, необходимо использовать активизатор в виде соединения щелочного металла. В щелочной среде стеклобой гидратируется с образованием кремниевых кислот, которые при достижении определенных значений кислотности среды начинают превращаться в гель. А гель, уплотняясь, омоноличивает крупные и мелкие фракции заполнителя. В итоге получается плотный, прочный и долговечный силикатный конгломерат — стеклобетон. Отверждение материалов, изготовленных на основе стеклобоя, может происходить как в нормальных температурно-влажностных условиях при 20°С, так и при температурах 40-50°С в воздушно- сухих условиях, а для придания им специальных заданных свойств — в условиях тепловлажностной обработки при 85 ± 5°С или при повышенных температурах 300-400°С. На составы вяжущих композиций, бетонных смесей, а также способ получения поризованных бетонов получены авторские свидетельства и патенты (а.с. 1073208, 1112724, заявка на пат. 2001135106). Материалы на основе стеклобоя отвечают соответствующим требованиям действующих ГОСТов. Более того, они не уступают по своим общестроительным и функциональным свойствам современным аналогичным материалам на основе традиционных вяжущих. А по ряду показателей, таких как биостойкость, теплопроводность, кислотостойкость, даже превосходят их.
Что такое стеклобетон?
Традиционно в качестве основного строительного материала используется бетон. Мы привыкли к этому, и не всегда, задумав новый проект, изучаем современные разработки. Бетон – привычен и доступен. Но бывают ситуации, при которых стоит обратить свое внимание на новинки строительной промышленности. К ним по праву относится стеклобетон (стеклонаполненный композит), отличительная черта которого – повышенная сопротивляемость растяжению. Это делает бетонные сооружения на порядок прочнее. Но, чтобы разобраться, какой вариант стеклобетона следует выбрать, ознакомьтесь с отличительными чертами каждого вида.
Разновидности
В зависимости от того, в каком виде состав модифицируется стеклом, стеклобетон бывает следующих видов:
- бетон, армированный стеклом;
- состав с добавлением жидкого стекла;
Стеклобетон – очень гибкий, упругий и высокопрочный материал, который, оставаясь бетоном, является, тем не менее, необычно легким
- стеклобетон с фиброй;
- полупрозрачный массив с оптоволокном;
- состав со стеклянным боем;
- раствор, где стекло использовано как связующий элемент.
Преимущества
В связи с использованием специальных наполнителей, стеклобетон превосходит традиционный бетон. Главные преимущества:
Бетон — самый популярный строительный материал. Он имеет множество достоинств, но есть и недостатки. Самым важным его минусом считается низкая сопротивляемость растяжению. Убрать эту особенность можно с помощью стекловолокна. Его добавление в раствор делает бетонное сооружение прочнее. Стеклобетон легко изготовляется своими руками, он более легкий, обладает очень высокими свойствами.
Определение
Стеклобетон отличается от обычного высокими эксплуатационными свойствами и достоинствами. Преимущества стеклобетона:
- универсальность применения — из стеклобетона изготавливают блоки, панели, листы для облицовки;
- более легкий, главные компоненты: цемент мелкой зернистости, песок — равные пропорции, стекловолокно;
- высокопрочный — материал отличается устойчивостью при растягивании, сжатии, сгибании, показатели ударной стойкости в пятнадцать раз выше чем у стандартного раствора;
- разнообразие добавок положительно влияет на свойства материала.
Стеклобетон фабричного производства более высокого качества, чем сделанный своими руками.
Классификация и характеристики
Стеклобетон классифицируется по составу:
- композитобетон;
- состав с жидким стеклом;
- со стеклофиброй;
- с оптическим волокном;
- с битым стеклом;
- со стеклом, выполняющим роль связующего вещества.
Бетон с добавлением жидкого стекла
Жидкое стекло добавляют в бетон, оно придает материалу прочность.
Жидкое стекло представляет собой компонент на основе силиката, делает материал прочным, устойчивым к влиянию воды, высоким температурам. Для постройки в болотистых местах жидкое стекло применяют как антисептик. Используют для гидросооружений, фундаментов, при кладке печей, каминов, котлов — для связки.
Методы применения жидкого стекла (силикат натрия):
- Стекловолокно разводится необходимой пропорцией воды до нужной консистенции. 0,5 л жидкого стекла вводится в 5 л замешанного бетонного раствора. Вода для разведения силиката натрия не учитывается. Бетонная конструкция приобретает недостаток: становится более хрупкой, растрескивается.
- Бетонная поверхность грунтуется силикатом натрия, потом покрывается слоем смеси бетона с жидким стеклом. Это хороший способ защитить сооружение от влаги. Главное условие — грунтовку, штукатурку выполнять в течении суток после заливания раствора для прочного сцепления слоев.
Бетонная смесь с силикатом натрия быстро твердеет — на протяжении пяти минут. Для качественной работы стекло разводят водой, изготавливают небольшими порциями.
Стеклофибробетон
В состав стеклофибробетона входит щелочестойкая стеклофибра. Это универсальный стройматериал. Без него не обходится производство монолитных блоков, листового материала. В состав могут входить добавки: акриловые полимеры, быстротвердеющий цемент, красители. Достоинства стеклофибробетона:
- устойчивость влиянию воды;
- прочность;
- легкость;
- высокие декоративные качества.
Состав материала включает: мелкозернистый исходный бетонный раствор (наполнитель песок — не больше 50%), стекловолокно. Отличается высокими прочностными характеристиками в изгибе, растяжении, сжатии, ударе.
Химическая устойчивость, стойкость к морозам также на высоком уровне. Заполнение раствора стекловолокном — процесс трудоемкий, требующий равномерного распределения фибры в растворе. Добавляют ее в сухой замес. Смесь становится жесткой, менее пластичной. В большом слое требуется виброуплотнение. Изготовление листового материала происходит способом напыления.
Стеклооптикобетон
Состав стеклооптикобетона (Литракона) включает: бетон матрицу, стеклянное длинное волокно, особым образом ориентированное (оптическое в том числе). Блоки литракона имеют стеклоарматуру.
Материал обладает прозрачностью, имеет стеклоарматуру. В домашних условиях используется в качестве декоративного стройматериала. В промышленном строении его толщина может достигать 10 м.
Стоимость сткелооптикобетона высокая, специалисты ищут возможность сделать материал дешевле.
Стеклонаполненный бетон со стеклянным боем
Вариант экономного создания стеклобетона. Вместо стекловолокна добавляют битое стекло, замкнутые стеклянные изделия. Битым стеклом можно заменить щебень от 20 до 100 %. Благодаря этому стеклобетон становится легче по весу, прочность остается на высоком уровне. Промышленное изготовление стеклонаполненного бетонного состава со стеклянным боем позволяет использовать его на месте. Он упорный к воздействию кислот, имеет низкую щелочеустойчивость.
Сферы применения
Стеклобетон достаточно широко используется за рубежом при строительстве различных объектов. В России пока материал применяется реже из-за производственных проблем, но его популярность постоянно растет. Можно выделить следующие основные направления использования этого материала:
- Облицовка зданий. Стеклобетон может использоваться в форме готовых панелей или накладываться в виде декоративной или защитной штукатурки. Материал с добавлением жидкого стекла широко применяется при возведении собственных бассейнов и других искусственных водоемов.
- Возведение стен и перекрытий. Стены делаются путем заливки в опалубку или из блоков (аналогично шлакоблокам). При изготовлении плит перекрытия материал заменяет аналогичные изделия из железобетона.
- Декоративное оформление фасадов. Особо ценится стройматериал с оптическими свойствами.
- Изготовление тротуарной и бордюрной плитки.
- Ландшафтный дизайн. Из стеклобетона изготавливаются малые архитектурные конструкции. В частности, популярно возведение арок, фонтанов, садовых статуй, осветительных столбов.
- Ограды и решетки. Высокая прочность материала обеспечивает надежные опоры для заборов, а также литье декоративных решеток и изгородей.
Бетон с добавлением жидкого стекла
Этот вариант нельзя назвать стеклобетоном в чистом виде, тем не менее, стоит рассмотреть и его, так как при производстве используется жидкое стекло. Этот компонент на силикатной основе придает материалу высокие свойства устойчивости к влаге и повышает сопротивление высоким температурам.
Кроме того, жидкое стекло имеет ярко выраженные антисептические свойства, благодаря чему его часто добавляют при строительстве в болотистых местностях, где сырость особенно сильно воздействует на конструкции.
Жидкое стекло придает бетону высочайшие свойства стойкости и к влаге, и к высокой температуре
Инструкция по приготовлению бетона выглядит следующим образом:
- Вначале готовится бетон нужной марки, при этом не стоит делать его слишком жидким.
- Далее жидкое стекло разводится водой в пропорции, указанной в инструкции на упаковке.
- Готовый раствор добавляется в бетон в пропорции 1:10, после чего необходимо тщательно перемешать состав перед использованием.
Важно! Вода, которая добавляется в жидкое стекло, не учитывается при приготовлении бетона, так как она уходит на поддержание химической реакции, делающей поверхность устойчивой к влаге.
Важно тщательно перемешать раствор, тогда вся поверхность будет защищена от влаги
Иногда используется более простой способ: пропитка поверхности раствором жидкого стекла. Но, чтобы добиться наилучшей защиты, сверху лучше нанести еще один слой раствора с жидким стеклом для бетона, тем более застывает он достаточно быстро, поэтому сроки проведения работ не увеличатся.
Все знают, что резка железобетона алмазными кругами, как и алмазное бурение отверстий в бетоне сопряжены со множеством трудностей. Но использование стекловолоконных элементов упрощает и эти сложные работы: материал поддается гораздо лучше, и коронки, и диски изнашиваются не так быстро.
Бетон со стекловолокном бурится гораздо легче
Характеристики технологий переработки стеклобоя
Технологический процесс подготовки стеклобоя для использования в производстве стекла включает:
| · Производительность, тыс. т/год | 25 |
| · Установленная мощность, кВт | 200 |
| · Расход воды, м 3 /час | 4 |
| · Производственная площадь, м 2 | 816 |
| · Персонал, чел. | 5 |
Щебень из стеклобоя
Физико-механические свойства щебня
| · Насыпная плотность, кг/м 3 | 1700-1900 |
| · Водопоглощение, % | 4 |
| · Марка морозостойкости | 100 |
Назначение щебня – для верхних слоев дорожных покрытий на участках, где необходима повышенная безопасность движения
Производство гранулированного пеностекла
Технология производства гранулированного пеностекла включает:
Технические характеристики установки производства пеностекла:
| · Производительность, тыс. м 3 | 25,0 |
| · Производственная площадь, м 2 | 65,0 |
| · Численность персонала, чел (при 3-х сменной работе) | 25 |
| · Потребляемая мощность, кВт | 160 |
| · Стоимость оборудования, млн. руб. | 2,0 |
| · Срок окупаемости, лет | 3,7 |
Производство стеклокерамических плиток
Технология производства стеклокерамических плиток включает:
Производство стеклокремнезита
Технология производства стеклокремнезита включает:
Композиция стеклокремнезита включает:
Физико-механические свойства стеклокремнезита:
| · Предел прочности при сжатии, МПа | 42-45 |
| · Предел прочности при растяжении, МПа | 16-26 |
| · Морозостойкость, циклов | 200-300 |
| · Водопоглащение, % | 0,4-0,6 |
| · Термостойкость, град. С | 120-160 |
| · Плотность, кг/м 3 | 600-1800 |
| · Воздухопроницаемость, % | 0,1-0,6 |
Производство ячеистого стекла
Технология производства ячеистого стекла включает:
Физико-механические характеристики ячеистого стекла:
| · Объемная плотность, кг /м 3 | 310-380 |
| · Насыпная плотность, кг /м 3 | 220-290 |
| · Сопротивление сжатию, МПа | 3,0-7,0 |
| · Водопоглащение, % | 5-7 |
| · Термостойкость, град. С | 310-390 |
| · Диаметр гранул, мм | 5-35 |
| · Коэффициент теплопроводности, Вт/(м.К) | 0,07-0,08 |
Можно ли использовать стеклянные бутылки в строительстве фундамента?
Лето — сезон строек. Вот и моя теща решила сломать старую пристройку к дому и построить новую. Собственно, слом пристройки произведен, вырыта траншея под фундамент глубиной около 40-45 см, шириной 45 см (то есть сразу и под облицовку бревенчатых стен кирпичом). И вот возник спор. За много лет на участке за беседкой скопилось много стеклянных бутылок от различных напитков. Теща (окончила в свое время строительный техникум) предлагает (настойчиво) эти бутылки не битыми укладывать слоями в фундамент (поперечно траншее), проливать раствором, ну и перекладывать арматурой. Мотивировка — экономия на растворе. Говорит, мол, ее знакомый так делали фундамент и под жилую пристройку, и под облицовку стен кирпичом. В принципе, стекло — это тот же песок (кварц) и по идее должна быть нормальная адгезия. Но меня терзают смутные сомнения. Ну, во-первых, не лопнет ли зимой фундамент из-за разницы теплопроводности между цементным раствором и небитыми бутылками. Во-вторых, выдержит ли такой фундамент вертикальную нагрузку в одноэтажное строение с крышей?
В инете мнения разделились по этому поводу, кто-то ничего плохого в этом не видит (приводят даже примеры постройки жилых (!) домов из стеклотары), другие говорят, что этого делать не стоит, так как, одним словом, не нужно изобретать велосипед, мол если бы это было оправдано, давно бы в масштабном строительстве применялась закладка стеклоблоков соответствующего размера. Ваше мнение, господа!
Уверенно эту операцию можно делать только с бутылками от шампанского при выведении в подпол негерметизированных горлышек при условии непопадания в них влаги. Иные бутылки не факт, что выдержат нагрузку. Если речь идёт о жёстком дефиците раствора советую бутылки измельчить и использовать по принципу щебня для наполнения.
Бетон — самый популярный строительный материал. Он имеет множество достоинств, но есть и недостатки. Самым важным его минусом считается низкая сопротивляемость растяжению. Убрать эту особенность можно с помощью стекловолокна. Его добавление в раствор делает бетонное сооружение прочнее. Стеклобетон легко изготовляется своими руками, он более легкий, обладает очень высокими свойствами.
Определение
Стеклобетон отличается от обычного высокими эксплуатационными свойствами и достоинствами. Преимущества стеклобетона:
- универсальность применения — из стеклобетона изготавливают блоки, панели, листы для облицовки;
- более легкий, главные компоненты: цемент мелкой зернистости, песок — равные пропорции, стекловолокно;
- высокопрочный — материал отличается устойчивостью при растягивании, сжатии, сгибании, показатели ударной стойкости в пятнадцать раз выше чем у стандартного раствора;
- разнообразие добавок положительно влияет на свойства материала.
Стеклобетон фабричного производства более высокого качества, чем сделанный своими руками.
Классификация и характеристики
Стеклобетон классифицируется по составу:
- композитобетон;
- состав с жидким стеклом;
- со стеклофиброй;
- с оптическим волокном;
- с битым стеклом;
- со стеклом, выполняющим роль связующего вещества.
Бетон с добавлением жидкого стекла
Жидкое стекло добавляют в бетон, оно придает материалу прочность.
Жидкое стекло представляет собой компонент на основе силиката, делает материал прочным, устойчивым к влиянию воды, высоким температурам. Для постройки в болотистых местах жидкое стекло применяют как антисептик. Используют для гидросооружений, фундаментов, при кладке печей, каминов, котлов — для связки.
Методы применения жидкого стекла (силикат натрия):
- Стекловолокно разводится необходимой пропорцией воды до нужной консистенции. 0,5 л жидкого стекла вводится в 5 л замешанного бетонного раствора. Вода для разведения силиката натрия не учитывается. Бетонная конструкция приобретает недостаток: становится более хрупкой, растрескивается.
- Бетонная поверхность грунтуется силикатом натрия, потом покрывается слоем смеси бетона с жидким стеклом. Это хороший способ защитить сооружение от влаги. Главное условие — грунтовку, штукатурку выполнять в течении суток после заливания раствора для прочного сцепления слоев.
Бетонная смесь с силикатом натрия быстро твердеет — на протяжении пяти минут. Для качественной работы стекло разводят водой, изготавливают небольшими порциями.
Стеклофибробетон
В состав стеклофибробетона входит щелочестойкая стеклофибра. Это универсальный стройматериал. Без него не обходится производство монолитных блоков, листового материала. В состав могут входить добавки: акриловые полимеры, быстротвердеющий цемент, красители. Достоинства стеклофибробетона:
- устойчивость влиянию воды;
- прочность;
- легкость;
- высокие декоративные качества.
Состав материала включает: мелкозернистый исходный бетонный раствор (наполнитель песок — не больше 50%), стекловолокно. Отличается высокими прочностными характеристиками в изгибе, растяжении, сжатии, ударе.
Химическая устойчивость, стойкость к морозам также на высоком уровне. Заполнение раствора стекловолокном — процесс трудоемкий, требующий равномерного распределения фибры в растворе. Добавляют ее в сухой замес. Смесь становится жесткой, менее пластичной. В большом слое требуется виброуплотнение. Изготовление листового материала происходит способом напыления.
Стеклооптикобетон
Состав стеклооптикобетона (Литракона) включает: бетон матрицу, стеклянное длинное волокно, особым образом ориентированное (оптическое в том числе). Блоки литракона имеют стеклоарматуру.
Материал обладает прозрачностью, имеет стеклоарматуру. В домашних условиях используется в качестве декоративного стройматериала. В промышленном строении его толщина может достигать 10 м.
Стоимость сткелооптикобетона высокая, специалисты ищут возможность сделать материал дешевле.
Стеклонаполненный бетон со стеклянным боем
Вариант экономного создания стеклобетона. Вместо стекловолокна добавляют битое стекло, замкнутые стеклянные изделия. Битым стеклом можно заменить щебень от 20 до 100 %. Благодаря этому стеклобетон становится легче по весу, прочность остается на высоком уровне. Промышленное изготовление стеклонаполненного бетонного состава со стеклянным боем позволяет использовать его на месте. Он упорный к воздействию кислот, имеет низкую щелочеустойчивость.
Сферы применения
Стеклобетон достаточно широко используется за рубежом при строительстве различных объектов. В России пока материал применяется реже из-за производственных проблем, но его популярность постоянно растет. Можно выделить следующие основные направления использования этого материала:
- Облицовка зданий. Стеклобетон может использоваться в форме готовых панелей или накладываться в виде декоративной или защитной штукатурки. Материал с добавлением жидкого стекла широко применяется при возведении собственных бассейнов и других искусственных водоемов.
- Возведение стен и перекрытий. Стены делаются путем заливки в опалубку или из блоков (аналогично шлакоблокам). При изготовлении плит перекрытия материал заменяет аналогичные изделия из железобетона.
- Декоративное оформление фасадов. Особо ценится стройматериал с оптическими свойствами.
- Изготовление тротуарной и бордюрной плитки.
- Ландшафтный дизайн. Из стеклобетона изготавливаются малые архитектурные конструкции. В частности, популярно возведение арок, фонтанов, садовых статуй, осветительных столбов.
- Ограды и решетки. Высокая прочность материала обеспечивает надежные опоры для заборов, а также литье декоративных решеток и изгородей.
Бетон с добавлением жидкого стекла
Этот вариант нельзя назвать стеклобетоном в чистом виде, тем не менее, стоит рассмотреть и его, так как при производстве используется жидкое стекло. Этот компонент на силикатной основе придает материалу высокие свойства устойчивости к влаге и повышает сопротивление высоким температурам.
Кроме того, жидкое стекло имеет ярко выраженные антисептические свойства, благодаря чему его часто добавляют при строительстве в болотистых местностях, где сырость особенно сильно воздействует на конструкции.
Жидкое стекло придает бетону высочайшие свойства стойкости и к влаге, и к высокой температуре
Инструкция по приготовлению бетона выглядит следующим образом:
- Вначале готовится бетон нужной марки, при этом не стоит делать его слишком жидким.
- Далее жидкое стекло разводится водой в пропорции, указанной в инструкции на упаковке.
- Готовый раствор добавляется в бетон в пропорции 1:10, после чего необходимо тщательно перемешать состав перед использованием.
Важно! Вода, которая добавляется в жидкое стекло, не учитывается при приготовлении бетона, так как она уходит на поддержание химической реакции, делающей поверхность устойчивой к влаге.
Важно тщательно перемешать раствор, тогда вся поверхность будет защищена от влаги
Иногда используется более простой способ: пропитка поверхности раствором жидкого стекла. Но, чтобы добиться наилучшей защиты, сверху лучше нанести еще один слой раствора с жидким стеклом для бетона, тем более застывает он достаточно быстро, поэтому сроки проведения работ не увеличатся.
Все знают, что резка железобетона алмазными кругами, как и алмазное бурение отверстий в бетоне сопряжены со множеством трудностей. Но использование стекловолоконных элементов упрощает и эти сложные работы: материал поддается гораздо лучше, и коронки, и диски изнашиваются не так быстро.
Бетон со стекловолокном бурится гораздо легче
Характеристики технологий переработки стеклобоя
Технологический процесс подготовки стеклобоя для использования в производстве стекла включает:
| · Производительность, тыс. т/год | 25 |
| · Установленная мощность, кВт | 200 |
| · Расход воды, м 3 /час | 4 |
| · Производственная площадь, м 2 | 816 |
| · Персонал, чел. | 5 |
Щебень из стеклобоя
Физико-механические свойства щебня
| · Насыпная плотность, кг/м 3 | 1700-1900 |
| · Водопоглощение, % | 4 |
| · Марка морозостойкости | 100 |
Назначение щебня – для верхних слоев дорожных покрытий на участках, где необходима повышенная безопасность движения
Производство гранулированного пеностекла
Технология производства гранулированного пеностекла включает:
Технические характеристики установки производства пеностекла:
| · Производительность, тыс. м 3 | 25,0 |
| · Производственная площадь, м 2 | 65,0 |
| · Численность персонала, чел (при 3-х сменной работе) | 25 |
| · Потребляемая мощность, кВт | 160 |
| · Стоимость оборудования, млн. руб. | 2,0 |
| · Срок окупаемости, лет | 3,7 |
Производство стеклокерамических плиток
Технология производства стеклокерамических плиток включает:
Производство стеклокремнезита
Технология производства стеклокремнезита включает:
Композиция стеклокремнезита включает:
Физико-механические свойства стеклокремнезита:
| · Предел прочности при сжатии, МПа | 42-45 |
| · Предел прочности при растяжении, МПа | 16-26 |
| · Морозостойкость, циклов | 200-300 |
| · Водопоглащение, % | 0,4-0,6 |
| · Термостойкость, град. С | 120-160 |
| · Плотность, кг/м 3 | 600-1800 |
| · Воздухопроницаемость, % | 0,1-0,6 |
Производство ячеистого стекла
Технология производства ячеистого стекла включает:
Физико-механические характеристики ячеистого стекла:
| · Объемная плотность, кг /м 3 | 310-380 |
| · Насыпная плотность, кг /м 3 | 220-290 |
| · Сопротивление сжатию, МПа | 3,0-7,0 |
| · Водопоглащение, % | 5-7 |
| · Термостойкость, град. С | 310-390 |
| · Диаметр гранул, мм | 5-35 |
| · Коэффициент теплопроводности, Вт/(м.К) | 0,07-0,08 |
Можно ли использовать стеклянные бутылки в строительстве фундамента?
Лето — сезон строек. Вот и моя теща решила сломать старую пристройку к дому и построить новую. Собственно, слом пристройки произведен, вырыта траншея под фундамент глубиной около 40-45 см, шириной 45 см (то есть сразу и под облицовку бревенчатых стен кирпичом). И вот возник спор. За много лет на участке за беседкой скопилось много стеклянных бутылок от различных напитков. Теща (окончила в свое время строительный техникум) предлагает (настойчиво) эти бутылки не битыми укладывать слоями в фундамент (поперечно траншее), проливать раствором, ну и перекладывать арматурой. Мотивировка — экономия на растворе. Говорит, мол, ее знакомый так делали фундамент и под жилую пристройку, и под облицовку стен кирпичом. В принципе, стекло — это тот же песок (кварц) и по идее должна быть нормальная адгезия. Но меня терзают смутные сомнения. Ну, во-первых, не лопнет ли зимой фундамент из-за разницы теплопроводности между цементным раствором и небитыми бутылками. Во-вторых, выдержит ли такой фундамент вертикальную нагрузку в одноэтажное строение с крышей?
В инете мнения разделились по этому поводу, кто-то ничего плохого в этом не видит (приводят даже примеры постройки жилых (!) домов из стеклотары), другие говорят, что этого делать не стоит, так как, одним словом, не нужно изобретать велосипед, мол если бы это было оправдано, давно бы в масштабном строительстве применялась закладка стеклоблоков соответствующего размера. Ваше мнение, господа!
Уверенно эту операцию можно делать только с бутылками от шампанского при выведении в подпол негерметизированных горлышек при условии непопадания в них влаги. Иные бутылки не факт, что выдержат нагрузку. Если речь идёт о жёстком дефиците раствора советую бутылки измельчить и использовать по принципу щебня для наполнения.
Читайте также: