Прозрачный бетон технология производства. Новинки рынка строительных материалов: прозрачный бетон (литракон). Сырье, компоненты и технические характеристики прозрачного бетона
Простор дизайнерским решениям при строительстве зданий предоставил прозрачный бетон, сохранивший прочностные характеристики и долгий срок службы привычного материала. Внесение эстетической составляющей в технологию производства изменило компоненты смеси, чем повысило расценки на готовый продукт. Можно снизить затраты на приобретение блоков, если сделать их самостоятельно.
Такая инновационная разработка позволяет различать силуэты объектов и очертания людей, что является уникальным дизайнерским решением при возведении зданий и сооружений. Его можно изготовить своими руками, что позволит сократить расходы на дорогостоящие материалы. Строение получит дополнительное освещение без уменьшения прочности конструкций.
Чтобы через застывший раствор было видно источники света и заслоняющие их силуэты, в качестве наполнителя используют оптоволоконные проводники. Технология сохранила как связующее мелкозернистую цементную смесь, но внесла этот специфический компонент для придания светопроводящих свойств монолиту.
Содержание оптоволокна не должно превышать 5 %, иначе снизятся несущие способности. Оптимальный Ø одной нити – не более 2 мм. Прозрачные изделия предполагают их производство в заводских условиях отдельными блоками, которые после завершения процедуры изготовления доставляются на место монтажа. Расценки устанавливают как поштучно, так и за 1 м2 для оптовых заказчиков.
Основные характеристики соответствуют мелкозернистым бетонам М250 (сжатие):
- прочность (изгиб) – PtbЗ0;
- водопоглощение – до 6 %;
- морозоустойчивость – F50;
- плотность 2100-2400 кг/м3;
- рассеивание света – до 2 м.
По сравнению с традиционными такие изделия имеют более высокие показатели теплового сопротивления и шумоизоляции. Если их используют для монтажа в ответственных (нагруженных) конструкциях, то при изготовлении своими руками в смесь добавляют пластификаторы, повышающие прочность. Для придания нужной окраски вливают пигмент, лицевая поверхность обрабатывается до требуемой степени шероховатости или полируется. Технология монтажа разрешает крепить цементным раствором, анкерами, укладывать на клеевые смеси.
Область использования прозрачных блоков
Использование светопрозрачного бетона в наружных стенах позволяет экономить электроэнергию внутри помещений в дневное время и получать дополнительное освещение из комнат прилегающей к дому территории ночью.
Кроме фасадного дизайна применяют для оригинального внутреннего и наружного декора. Он эффектно смотрится в таких элементах:
- внутренняя перегородка;
- столешница;
- ресепшн, барная стойка;
- подоконник;
- лестница;
- забор;
- скамейка;
- светильник.
Такие решения можно успешно использовать как в общественных зданиях, так и в индивидуальной застройке.
Самостоятельное изготовление
Для того, чтобы сделать прозрачные блоки из бетона необходимо приобрести оптоволоконный шнур Ø 0,25-3 мм в объеме порядка 4% к общей кубатуре планируемой смеси.
Технология предусматривает такие этапы:
- Собрать скользящую опалубку по нужному размеру. Некоторые мастера делают ее большой длины и впоследствии разрезают полученный брус на отдельные фрагменты.
- Приготовить раствор в пропорции 1 часть цемента, 3 мелкозернистого просеянного песка, ½ воды. Возможно купить готовую сухую смесь и затворить ее водой до необходимой консистенции. Щебень не используют, если это не входит в творческий замысел дизайнера. Воду лучше брать очищенную, с низким содержанием солей.
- Опалубка выставляется на горизонтальной, ровной плоскости. В нее заливают небольшое количество состава и распределяют его тонким слоем.
- Стекловолокно нарезают по толщине блока и укладывают его в ряд, вдавливая в бетон. Нити ложатся параллельно, торцами к лицевой грани, без искривлений.
- После схватывания раствора операцию повторяют до получения нужной высоты. Верхний слой должен укрывать все волокна.
- Изготовление 1 формы занимает 3-5 дней (в опалубке элемент держат 2-3 суток) в зависимости от окружающей температуры, влажности воздуха.
- Для полноценной работы оптоволокна лицевые грани шлифуют, получая ровную прозрачную поверхность.
Оптоволокно служит армирующими элементами, поэтому для лучшей адгезии можно добавлять пластификатор, подходящий по условиям эксплуатации.
Стоимость светопрозрачного материала
Компания-создатель Litracon Bt реализует бетон по высоким для массового строительства ценам. Блок при толщине 20 см продается 100 000 рублей за 1 м2. Декоративные свойства использованы для светильников Litrocube, цена которых – 43 000 рублей при весе 10 кг. В Московском регионе ООО «Мосстройтрансгаз - Девелопмент» продает 1 м2 листа light ston собственного производства габаритом 30х300х900 мм по цене 20 000 рублей.
Компания Интерпол открыла собственный цех, где его изготовление производится в 4 базовых цветах:
- белый мрамор;
- серый;
- песчаник;
- темно-серый.
При оформлении индивидуальной заявки базовый раствор может быть окрашен по желанию заказчика. Стандартная линейка продукции Интерпола Illumicon представлена в таких размерах:
| Толщина, мм | Габариты, мм | |||||||
| 300х300 | 600х300 | 900х300 | 400х400 | 600х400 | 800×400 | 1200х400 | за 1 м2 | |
| Стоимость, рубли | ||||||||
| 20 | 2790 | 5270 | 7680 | 4690 | 6870 | 9030 | 13380 | 27150 |
| 25 | 3110 | 5900 | 8690 | 5270 | 7750 | 10200 | 15130 | 30820 |
| 30 | 3490 | 6600 | 9720 | 5900 | 8670 | 11460 | 17000 | 34730 |
| 35 | 3590 | 6850 | 10090 | 6120 | 9010 | 11900 | 17660 | 36090 |
| 40 | 3760 | 7170 | 10590 | 6400 | 9450 | 12500 | 18560 | 37960 |
| 45 | 4080 | 7820 | 11560 | 6990 | 10300 | 13630 | 20280 | 41530 |
| 50 | 4400 | 8450 | 12510 | 7550 | 11150 | 14760 | 21960 | 45050 |
Бетон — один из наиболее востребованных в строительстве материалов, обладающий продолжительным сроком службы и высокими эксплуатационными характеристиками. Главный из недостатков — не эстетичный внешний вид, требующий дополнительной отделки. Прозрачная разновидность — совершенно новый продукт, в котором удалось соединить все лучшие качества привычного состава с уникальными эстетическими свойствами.
Прозрачным бетон можно назвать скорее условно, так как сквозь него видны только контуры находящихся за конструкцией объектов и лишь при направлении светового потока с тыльной стороны. В пасмурную погоду или в вечернее время этот материал не имеет существенных различий с обычным, все его свойства в полной мере раскрываются лишь при солнечном свете либо при использовании специальной подсветки.
Состоит из двух главных компонентов: мелкозернистого бетона и стекловолокна, служащего основой для работы светоотражающей матрицы. Диаметр стеклянных волокон преимущественно принимается 2 мм, а общая их доля не превышает 5 %.
Прозрачному бетону присущи все конструкционные и эксплуатационные параметры традиционного, такие как:
- прочность;
- твердость;
- водостойкость;
- тепло- и шумоизоляционные характеристики.
Стекловолокно выполняет еще и армирующую функцию, повышая некоторые свойства материала:
- влагопоглощение — до 6 %;
- морозостойкость — до степени F50;
- прочность на изгиб — до марки Рtb30;
- прочность на сжатие — до марки М250.
Области применения
Благодаря появлению светопрозрачного бетона открылись новые возможности в дизайне и проектировании зданий, особенно в стилях модерн и хай-тек.
Чаще всего используется для:
- отделки поверхностей внутри помещений;
- сооружения межкомнатных перегородок;
- постройки наружных и несущих стен;
- производства сантехнических приборов (умывальников, ванн);
- изготовления декоративных скамеек, фонтанов, беседок.
Не теряет своих свойств и характеристик под воздействием солнечных лучей и колебаний температуры, а потому может применяться не только для внутренних, но и наружных работ. Для создания блоков, пригодных для возведения несущих конструкций зданий и отвечающих всем требованиям безопасности, необходима особая технология производства, подразумевающая добавление в состав различных строительных смесей, смол и кварцевой муки.
Для внутренней отделки помещений преимущественно выбираются панели из светопрозрачного бетона. Они закрепляются на стене посредством болтового соединения или рамных конструкций. Также могут использоваться и в качестве напольного покрытия.
Главным недостатком, из-за которого материал пока не получил широкого распространения в строительстве, является слишком высокая цена, объясняющаяся дорогостоящими компонентами. По той же причине изделия пока недоступны для большинства людей и крайне редко применяется при создании интерьера.
Технология изготовления
Методика производства заключается в послойном наложении мелкозернистой смеси и стекловолокна. Для обретения требуемых характеристик после схватывания раствора и набора им прочности выполняется дополнительная обработка. Прозрачный светопроводящий бетон подвергается шлифовке и полировке для получения как можно более гладкой поверхности, необходимой для максимального пропускания света способности и достижения наибольшего декоративного эффекта.
Оптические параметры материала не зависят от толщины изделий, основное значение имеет равномерность укладки волокон и их процентного содержания в готовом продукте. Мелкоячеистая структура выглядит более воздушно, передавая грани объекта. Увеличение плотности расположения нитей повышает эффект прозрачности.
Производство светопроводящих блоков невозможно в условиях строительной площадки, так как для качественного замешивания смеси требуется специальное оборудование. Но для собственных нужд можно попробовать сделать самостоятельно.
Изготовление бетона своими руками
Основная сложность заключается в необходимости введения ровно 5 % стекловолокна. Нити, укладывающиеся строго в одну сторону, обязательно должны быть одной длины, равной толщине блока.
Потребуются материалы:
- очищенная вода;
- нити стекловолокна требуемой длины сечением от 0,25 до 3 мм;
- тщательно просушенная смесь из цемента и мелко просеянного песка.
Технология производства включает в себя выполнение следующих этапов:
- изготовление «плавающей» опалубки, перемещающейся вверх по мере застывания;
- заливка тонким слоем приготовленного раствора в установленную на ровную горизонтальную поверхность форму;
- в смесь укладываются нити стекловолокна и немного утапливаются в ней;
- выждав необходимое для схватывания время, заливается следующий слой и укладывается еще один ряд стекловолокна;
- заливка и укладка нитей повторяются до полного заполнения объема опалубки;
- по окончании застывания последнего слоя каркас демонтируется, грани блока со стороны торцов стекловолокон следует зашлифовать и отполировать.
По технологии для самостоятельного производства мелкозернистого бетона необходимо смешивание цемента и песка в соотношении 1 к 3. Вода добавляется в зависимости от количества используемого цемента, не более половины от его массы.
Сухие ингредиенты загружаются в смеситель и перемешиваются в течение минуты. После приобретения составом однородности добавляется вода, и перемешивание продолжается еще на протяжении 5 минут. При изготовлении блоков как в заводских условиях, так и своими руками значение имеет подвижность раствора: малейшее смещение может привести к снижению пропускной способности, но позволяет создать на поверхности оригинальный узор.
По технологии финишная обработка выполняется через 2-3 суток после заливки. Для этого опалубка демонтируется, и полученный блок оставляется на «дозревание», по возможности обеспечив его защиту от воздействия атмосферных осадков. Неполное застывание происходит спустя 3-5 суток после заливки.
Стоимость бетона в Москве
Расценки на этот уникальный инновационный продукт зависят от формы и сложности изготовления, технических и эксплуатационных характеристик.
Цена наиболее популярных изделий в Москве:
| Производитель | Наименование | Размеры, мм | Стоимость, рубли |
| ООО «Мосстройтрансгаз-Девелопмент», Россия | Light Stone | 1 м2 | 20000 |
| ILLUMINART, Россия | ILLUMICON | 1 м2 | 17955 |
| Litracon Bt, Венгрия | Litracon | 1 м2 | 69800 |
| Litracon Bt, Венгрия | Сборные блоки Litracon Classic | 1200х400х(25-200) | 90000-320000 |
| Litracon Bt, Венгрия | Litracube lamp | 221x175x175 | 54000 |
| Lucem, Германия | Плиты из легкого бетона Lucem | 1250×650х(15-50) | от 90000 |
| Lucem, Германия | Столешница Lucem | 1200х600х20 | 89500 |
Наибольшие расценки на продукцию у производителей из Европы, причем на уже готовые изделия, а дешевле всего прозрачный бетон предлагают приобрести российские компании — стоимость его сравнительно невелика.
Уже более 50 лет бетон является самым популярным строительным материалом. Благодаря высокой прочности, плотности и устойчивости к перепадам температур, бетонные основания служат дольше всего. Но, этот материал обладает довольно скудными эстетическими показателями, что значительно сужает сферу его применения при строительстве. Для решения этой проблемы был разработан прозрачный бетон (или как его еще называют светопропускающий или «Литракон»). Это инновационный материал, который только начинает завоевывать рынок. Рассмотрим подробнее, что входит в состав этого материала, какими свойствами он обладает и где применяется.
Что собой представляет прозрачный бетон
Данная модификация была разработана архитектором из Венгрии Ароном Лошонци, который экспериментировал со строительными материалами. С его легкой руки 15 лет назад на свет появился светопроводящий бетон, который состоит из:
- цемента;
- мелкозернистого песка;
- фиброоптических волокон (диаметр нитей 0,5-2,5 мм), которые выполняют роль светопропускающего наполнителя;
- специализированных добавок, которые улучшают формуемость малоподвижного раствора.
Крупнофракционные наполнители при изготовлении светопрозрачного бетона не используются.
Волокно-оптические стеклянные нити обязательно сертифицируются. В документах указывается, что материал является экологически чистым.
Сразу стоит сказать, что стоимость качественного прозрачного бетона очень высока, если у вас есть возможность, то лучше заказывать материал из Европы. Тем не менее, отечественные производители уже начали осваивать технологию производства этого уникального состава. Правда, цена от этого уменьшилась не сильно.
Стоимость прозрачного бетона
Сегодня на российском рынке продажей этого уникального материала занимаются две компании Litracon и Lucem. Однако стоит учитывать, что эти компании не являются производителями. Это посредники официальных европейских компаний, которые как раз и изготавливают светящийся бетон. Соответственно в стоимости не учитываются затраты на доставку.
Тем не менее, вы можете заказать декоративные плиты любого размера, формы или цвета. Можно даже приобрести полотна, в которых волокна стекловолокна будут выложены в форме логотипа или изделия, а также блоки оборудованные светодиодной подсветкой. Разумеется, стоимость в этом случае будет в разы выше.
Если говорить о цене «типовых» панелей из прозрачного материала, то:
- Сборная панель Litracon Classic размером 1200 Х 400 мм и толщиной 25 мм обойдется не меньше 90 000 рублей. Если толщина будет увеличена до 200 мм, то стоить он будет уже 320 000 рублей.
- Чуть дешевле обойдется блок Litracube Lamp размером 221 Х 175 Х 175 мм и толщиной 25 мм. За него можно заплатить от 54 000 рублей.
- Плита из легкого бетона от компании Lucem (1250 Х 650 мм) толщиной 15-50 мм будет стоить не меньше 90 000 рублей.
- Светящаяся столешница Lucem размером 1200 Х 600 мм обойдется в 89 500 рублей.
Ко всем ценам прибавляется стоимость доставки.
Многие полагают, что из-за своей прозрачной структуры, такой бетон обладает очень низкими прочностными показателями и другими характеристиками. Рассмотрим их подробнее.
Свойства прозрачного бетона
Несмотря на свою прозрачность, этот материал обладает такими же свойствами, как и обычный бетон. Более того, по некоторым показателям он даже превосходит своего «серого собрата». Это объясняется тем, что в его составе содержится стекловолокно, которое является отличным армирующим материалом.
Светящийся материал обладает следующими характеристиками:
- прочностью: на сжатие в диапазоне 20-35 МПа, на изгиб 30 Ptb, а на растяжение не меньше 2;
- плотностью – 2300 кг/см 3 ;
- теплопроводностью – 2,1 Вт/(м∙К);
- морозостойкостью до F75;
- водонепроницаемостью – W4-W8;
- звукоизоляционными свойствами – 46 дБ;
- водопоглощением в пределах 6%.
При этом на материал, свободно пропускающий световой луч, не оказывает никакого влияния УФ-излучение. Тем не менее, существует риск возникновения незначительных щелочно-силикатных реакций, в случае обильных осадков. Поэтому лучше выбирать изделия с более тонким сечением нитей, тогда повреждения будут минимальными.
Толщина плит прозрачного бетона обычно не превышает 20 см. Однако, этот показатель никак е влияет на светопропускную способность материала. Даже, если толщина стены составит 2 м, свет все равно будет свободно проходить через нее.
Днем плиты пропускают естественный свет, а в ночное время – искусственный, благодаря чему можно добиться очень необычных дизайнерских решений как в интерьере квартиры, так и при постройке загородного дома.
Сфера применения прозрачного бетона
Так как блоки выпускаются любого размера и цвета, полированные или матовые, сфера их применения не ограничена. Изделия этого типа можно использовать в строительстве. Они оптимальны для внутренней отделки помещений, а также при сооружении:
- перегородок;
- лестниц;
- вставок и многого другого.
Светящейся панели допускается использовать наравне с изделиями из стандартного бетона. Однако, стоимость прозрачного строительного материала настолько высока, что его используют только при возведении зданий особого архитектурного значения.
Если же говорить о рядовых гражданах, то они часто применяют этот необычный композит для изготовления:
- скамеек;
- столешниц;
- раковин;
- декоративных фонтанов;
- подсвеченных ниш в стенах.
Если потратиться на небольшие панели, то можно изготовить из них куб и поместить внутрь него лампу. Таким образом, вы получите очень необычный светильник.
Также, из прозрачного бетона можно сделать барную стойку, которая будет разделять кухню и спальню в квартире-студии.
Разумеется, покупать для обычного ночника панели стоимостью 90 000 рублей никому не хочется. В этом случае прозрачный композит можно попробовать изготовить своими силами.
Как приготовить прозрачный бетон
В первую очередь стоит сказать, что для производства такого композита требуется специализированное оборудование. Так как компоненты состава укладываются послойно, после каждого последующего слоя требуется обработка. Тем не менее, существуют кустарные методы, позволяющие приготовить материал, напоминающий прозрачный бетон, своими руками.
Для этого потребуется:
- 1 доля ПЦ;
- 2,5-3 доли песка (в нем не должно содержаться суглинков и пыли);
- светопроводящий наполнитель — (не более 5% от общей массы замеса);
- модифицирующие добавки.
- 0,5 частей проточной воды.
Раствор замешивается в принудительном смесителе (лучше готовить бетон маленькими порциями). Сначала необходимо смещать песок и цемент. После этого в смесь добавляется вода, и раствор перемешивается не менее 6 минут. На следующих этапах подготавливается , и производятся следующие операции:
- В опалубку выкладывается слой бетона высотой порядка 0,5-1 см.
- На него укладывается слой волокон (их нужно немного вдавить в раствор).
- После этого необходимо подождать пока слой «схватится».
- Процедура повторяется до полного заполнения опалубочной конструкции.
После этого, необходимо подождать порядка 72 часов и снять опалубку. На протяжении недели заготовку необходимо хранить при температуре +20 градусов и влажности воздуха не менее 95%. Спустя 7 дней, бетон наберет максимальную прочность, тогда можно будет произвести шлифовку поверхностей. Для финишной обработки лучше всего использовать алмазные диски.
Готовые блоки монтируются при помощи стандартных кладочных смесей. Для склеивания изделий можно применять эпоксидную смолу с наполнителем из кварца.
В заключении
Прозрачный бетон – это очень дорогое удовольствие, поэтому никто не использует его для возведения домов. Однако, если применять его в декоративных целях, можно добиться потрясающего эффекта.
Бетон является одним из наиболее распространенных строительных материалов, что связано с его прочностью, долговечностью и рядом других достоинств. Однако, эстетическая его составляющая оставляет желать лучшего, поэтому бетонные поверхности всегда подлежат дополнительной отделке. Исключением является светопроводящий бетон, которому, собственно, и посвящена данная статья, в частности далее мы подробно рассмотрим, что собой представляет этот материал и как сделать прозрачный бетон своими руками.
Общие сведения
Прозрачный или светопроводящий бетон (Litracon) был придуман в 2001 году одним венгерским архитектором. В мелкозернистую структуру этого материала включены волоконно-оптические стеклянные нити. В результате материал представляет собой прочную субстанцию, пронизанную тонкими стеклянными волокнами.
Сразу следует отметить, что цена прозрачного бетона очень высокая, что обусловлено технологической сложностью его изготовления. Поэтому его производят исключительно под заказ в виде прямоугольных панелей, размеры которых выбираются в соответствии с пожеланиями заказчика.
Изначально приобрести светопроводящий бетон можно было только заграницей, в результате чего к высокой цене материала добавлялась стоимость доставки. Однако, в последнее время его изготовлением занялись и отечественные производители. Причем, они стали предлагать данный материал по гораздо более выгодным ценам.
Свойства материала
Характеристики
Несмотря на определенную внешнюю экстравагантность, прозрачный бетон обладает конструкционными характеристиками традиционного бетона, в том числе:
- Прочностью;
- Водостойкостью;
- Шумо- и теплоизоляционными свойствами.
Причем, стекловолокно оказывает на материал армирующее действие, в результате чего некоторые его показатели даже выше, чем у обычного бетона:
Обратите внимание! Прозрачный бетон можно рассматривать не только как декоративный, но и конструкционный материал, способный выдерживать большие нагрузки. Причем, его оптические свойства не зависят от толщины.
Особенности
Компоненты, которые используют при изготовлении светопроводящего бетона, сертифицированы и перед использованием проходят экологическую экспертизу. В результате готовый материал гарантированно является экологически чистым и безопасным для здоровья.
К недостаткам можно отнести то, что технология производства прозрачного бетона не позволяет получить его в опалубке прямо на строительной площадке. Litracon изготавливают на промышленных предприятиях, которые обладают соответствующим оборудованием.
Изготовление материала осуществляется путем послойного наложения стекловолокна и . После схватывания раствора и набора прочности, поверхность блоков дополнительно обрабатывают, чтобы получить хорошие светопроводящие характеристики.
На фото — светильник из прозрачных блоков
Область применения
Впервые прозрачный бетон был использован для изготовления причудливого светильника в виде куба. Весил данный предмет интерьера более 10 килограмм. Постепенно область его применения расширялась.
В последнее время Litracon используют в современных архитектурных композициях, для воплощения различных дизайнерских решений в городском строительстве, а также для создания необычных элементов интерьера.
Надо сказать, что фантазию дизайнеров на данный момент ограничивает лишь очень высокая стоимость материала.
Изготовление
Основная сложность самостоятельного изготовления заключается в том, что технология прозрачного бетона требует включения в структуру ровно 4 процента оптоволокна от общей массы материала. Причем, все его нити должны располагаться строго в одном направлении.
Материалы
Итак, чтобы создать самостоятельно литрокон, нужно подготовить все необходимые материалы:
- Сухую мелкозернистую цементную смесь;
- Чистую воду;
- Стекловолокно диаметром 0,25-3 мм. Длина волокна должна соответствовать толщине плиты.
Технология изготовления
Инструкция по изготовлению светопроводящих панелей выглядит следующим образом:
- В первую очередь необходимо выполнить конструкцию, которая напоминает короб . По сути это плавающая опалубка, которая по мере схватывания раствора, должна плавно смещаться вверх.
- Полученный короб следует установить на ровную горизонтальную поверхность и залить в него небольшое количество раствора, распределив тонким слоем.
- Поперек свежезалитого слоя равномерно укладывается стекловолокно и слегка утапливается.
- После того как раствор схватится, дозированно заливается следующая порция раствора и поверх него также укладывается слой стекловолокна.
- Данная процедура повторяется до тех пор, пока опалубка полностью не заполнится.
- Когда застынет последний слой раствора, нужно снять опалубку.
- Затем выполняется шлифовка и полировка боковых поверхностей блока, к которому стекловолокно расположено перпендикулярно .
Совет! Выполнить опалубку можно из фанеры, пластика или другого листового материала.
На этом процесс изготовления данного материала завершен. Конечно, эта работа требует определенного времени, усидчивости и упорства, однако результат оправдывает все эти сложности. После получения некоторого опыта, последующие образцы могут получиться более высокого качества.
Вывод
Прозрачный бетон является современным материалом, который помимо высокой прочности, обладает отличными декоративными свойствами. Пожалуй, к его недостаткам относится лишь высокая стоимость, однако, получить Litracon можно и в домашних условиях, без особых затрат ().
Из видео в этой статье вы можете подчерпнуть дополнительную информацию по данной теме.
Литракон, литракуб, иллюмикон, люцем – сказочные названия для строительного материала, о котором, как многие полагают, известно практически все. Прочный, серый и тяжелый бетон мог обеспечить сложные замысловатые формы и масштабность, но в эстетическом плане бетонное сооружение все же проигрывало. Неожиданным взглядом и крушением стереотипа по поводу этого самого распространенного строительного материала мы обязаны архитектору из Венгрии. Изобретение прозрачного бетона относят к 2001 году.
Волоконно-оптические нити при включении их в мелкозернистую бетонную смесь делают бетон прозрачным, воздушным и потрясающе декоративным. Требуется равномерно распределенного оптоволокна в пределах 4-5%, и последующая "огранка" - вот практически и вся идея.
Первый шедевр, созданный из прозрачного бетона – был десятикилограммовым светильником для украшения интерьера, и предмет этот немедленно вызвал ажиотажный спрос. Стоимость прозрачных бетонов и по настоящее время довольно высока, что в основном и сдерживает фантазии конструкторов. Основное применение прозрачного конструкционного бетона – смелый и оригинальный дизайн в городских проектах и эксклюзивный интерьерный декор. Производство прозрачных бетонов имеется во многих странах, и отечественные производители тоже не отстают, а цены, как утверждают – у нас значительно ниже. Есть и энтузиасты, освоившие мелкое производство светящегося бетона в домашних условиях, хотя этот процесс простым не назовешь – одна только шлифовка и полировка по граням оптоволоконных нитей требует кропотливого упорства. А «бетонирование» - художественный экстрим, ведь каждый тонкий слой заливки бетонной смеси нужно делать по аккуратно и равномерно уложенным волокнам, и еще рассчитать время схватывания.
Технология светопропускающего бетона инновационная и весьма дорогостоящая. Из состава исключен крупный заполнитель, но тем не менее – прочностные и связанные с ними характеристики прозрачного бетона однозначно определяют этот материал как конструкционный. Все базовые параметры сохранены – прочность на сжатие, морозостойкость и водонепроницаемость. 5% стекловолоконных нитей работает аналогично фиброармированию. Прозрачный бетон имеет небольшое сопротивление растяжению и достойные значения сопротивления изгибу.
Для дизайнеров потенциал этого материала огромный – ведь блоки и панели не совершенно прозрачны, они анизотропны и дают массу интересных светотеней и эффектов. Узоры внутри бетона волшебно меняются при изменении интенсивности и направления света. В том, как мгновенно плотный и тяжелый материал несущих конструкций становится прозрачным, есть что-то сказочное. Из иллюмикона и литракона выполняют несущие стены, вполне традиционные. Но как только на бетонные поверхности падает свет, камень становится прозрачным, в нем видны узоры, которые не повторяются, а за камнем видны силуэты людей в соседних помещениях или на улице. Очень декоративны светопроводящие бетонные панели, имеющие толщину в несколько сантиметров, закрепленные в профильный каркас и подсвеченные обычным люминесцентным светом или светодиодными лентами. Динамичная мультимедийная подсветка из светодиодов, соединенных с блоком управления будет отвечать ритму шагов или такту музыки, и при этом светодиодное освещение наиболее экономично.
Сырье, компоненты и технические характеристики прозрачного бетона
Бетон производится на цементном вяжущем. Заполнители крупных фракций, щебень, гравий и др. – не применяются из-за специфичности процесса. Мелкий заполнитель – песок (модуль крупности 2-3). Оптоволоконная фибра, защищенная от щелочной среды бетона, в количестве от 4 до 5 % и пластифицирующие добавки-модификаторы, иногда реологические добавки – замедлители твердения. Возможно введение пластиковых смол, а также особых красящих пигментов, стойких к щелочам. свойства бетона обычные:
- удельный вес около 2250-2350 кг/м3
- марочная прочность на сжатие М250 – М350
- коэффициент теплопроводности 2,105 Вт/м*град С
- морозостойкость в пределах F50 - F75
- водонепроницаемость W4 – W8
- водопоглощение до 6%
- индекс звукоизоляции 46 дБ
- негорючий, группа НГ
- абсолютная устойчивость к ультафиолету
Риски разрушения силиката оптоволоконных нитей в щелочной среде цемента имеются всегда, особенно в присутствии влаги и атмосферной воды, но в данном случае они минимальны, поскольку сечение нитей очень мало. Теоретически возможно заливать плиты любых толщин и даже массивные конструкции, но практически ограничиваются толщиной 200 мм и немного выше, по причинам специфики раскладки оптоволоконных нитей. Считают, что главные усовершенствования в производстве светящихся бетонов еще впереди. Бетоны реагируют и на солнечный дневной свет, и на искусственное освещение, и выглядят всегда по-разному, особенно если они подкрашены пигментами.
Основные области применения
Основные цвета выпускаемых блоков и плит – серый, белы и черный, а поверхности обрабатывают полировкой и шлифованием, до глянца или матового блеска. Использование изделий – декоративное, для интерьера или отделки помещений. Возможны стационарные перегородки и облицовка с подсветкой. Прекрасно выглядят лестницы на больцах со ступенями из прозрачных бетонных плит. Популярны оригинальные предметы декора и мебели – стулья, скамьи, столешницы, подоконники, напольные плиты и плитки, раковины и светильники. полноценные каркасы и монолит из прозрачных бетонов пока еще недоступны и по цене, и по технологиям, и применяют только в уникальных проектах.
Соединение блоков выполняют по типу кладки на цементно-песчаных и известковых растворах с добавкой эпоксидной смолы, полимеров и заполнителем из кварцевого песка или минеральной крошки, возможны добавки красителей. По нормам пожарной безопасности, про прочности и устойчивости данная кладка отвечает всем требованиям для возведения несущих стеновых конструкций. Крепеж делают на анкерных болтах и рамных анкерах.
Изготовление прозрачно-бетонных блоков своими руками
Вполне рентабельная идея – ведь компоненты для прозрачного бетона нисколько не дороже, чем для обычного, как и опалубка и оборудование для смешивания. Основная трудность – уложить в структуру оптоволоконные нити и сориентировать их строго определенно – практически в одну линию. Потребуется мелкозернистая сухая смесь для бетонов (возможен самостоятельный подбор состава из портландцемента М400, кварцевого песка и пластификатора), чистая вода и оптоволоконные нити сечением до 0,25; 0,5; 1,0 мм и длиной соответственно толщинам будущих блоков или плит. максимальную толщину нитей называют в 2,5 мм. Базовый состав – Ц:П:В = 1/3/0,5.
Замешивать необходимо с бетономешалке или строительным миксером, маленькими порциями, очень важна однородность смеси, которой добиться ручным замесом практически невозможно. Смесь должна быть подвижная, но не текучая и без признаков расслоения. Воду вводят после смешивания, цементного вяжущего и песка, общее время замеса не меньше 6-7 минут. Оптимально брать готовые сухие смеси с точной дозировкой и подбирать водоцементное отношение самостоятельно.
Опалубку необходимо сконструировать в виде короба, но по принципу скользящей опалубки – стенки должны иметь возможность плавного смещения вверх по мере схватывания нижних слоев заливки. Опалубка может быть любой конфигурации, но для первых опытов нецелесообразно брать сложные формы, лучше куб или прямоугольник. Важно устойчивое и ровное положение формы-опалубки, со строгой выверкой горизонта.
Первый слой бетонной смеси заливают тонко – до 1 см, только для фиксации «подушки», и сразу распределяют поэтому слою оптоволокно, немного его утапливая. Можно укладывать пучками, рисовать картины или логотипы – после обретения минимальных навыков. Как только нижний слой пройдет первую фазу схватывания, осторожно заливают следующую дозу жидкой бетонной смеси и опять прокладывают оптоволокно. Нижний слой повреждать нельзя. Уплотнение смеси практически невозможно, и добавка пластификатора необходима для подвижности смеси. Алгоритм повторяют, постепенно сдвигая короб, пока не будет достигнут нужный габарит изделия. После схватывания последнего слоя опалубку снимают. Время выдержки зависит от условий твердения, и их лучше задать по оптимуму – влажность воздуха не менее 95%, температуру от 25⁰С. Держать изделие в опалубке следует не меньше суток, возможно и до трех суток. После набора необходимой для механических работ прочности (нормативно семь суток при нормальных условиях твердения) начинают шлифовку и полировку граней изделия, перпендикулярных поперечному сечению оптоволоконных нитей. Шлифовать необходимо, этот процесс выполняют и на производствах, чтобы открыть поперечные сечения оптоволокна, покрытые цементной пленкой и раствором. Финишная обработка требует шлифовки с применением алмазного диска.
Затраченное время окупается, поскольку кустарные прозрачные изделия получаются эксклюзивными и достойными по качеству, а при приобретении некоторого навыка можно делать и очень художественные вещи. Возможно изготовление столешниц, элементов декора и практичных вещей – светильников или плит для облицовки пола и стен. Прозрачный бетон своими руками – трудоемкий и кропотливый процесс, но прайсы производителей, где обозначены цены до сотни тысяч рублей за одно изделие габарита 1,2*0,6 м – однозначно вдохновляют на работу.
В процессе нет ничего сложного – послойно укладывать оптоволокно и мелкозернистую подвижную смесь, а после набора прочности отшлифовать – для максимальной декоративности и оптимального светопроводящего эффекта. Интересно то, что оптические характеристики зависят вовсе не от толщины и габарита изделий, а только от точности положения оптоволоконных нитей и их процента в составе. Хотя нужно отметить, что мелкоячеистые бетоны имеют больше иллюзорной воздушности, изделия из них показывают все свои грани, углы и структуру «насквозь». Чем плотнее расположены световоды, тем больше светопропускающий эффект.
Еще один интересный эффект, который стоит того, чтобы поэкспериментировать – брак в работе в виде случайного смещения нитей оптоволокна (в результате слишком большой подвижности, текучести смеси или от механического воздействия при заливке) приведет к тому, что светопропускающая способность снизится, зато узоры на просвет получаются уникальные. Но в любом случае каждое изделие неповторимо.
