Архитектурный бетон: виды материала и способы изготовления

Виды архитектурного бетона

Материал, используемый для создания декоративных элементов фасада или отдельных, самостоятельных композиций, служащих для создания архитектурно-художественного облика здания или прилегающей территории — это архитектурный бетон.

От обычного строительного материала его отличает наличие специальных добавок, изменяющих фактуру и делающих бетон более пластичным и устойчивым к внешним воздействиям. Бетон для декоративных работ обладает специфическими качествами:

Архитектурный бетон — применение

• Мелкозернистая структура позволяет добиваться гладких поверхностей.
• Материал имеет низкую степень гигроскопичности, поэтому в нем отсутствуют процессы карбонизации, изменяющие структуру и прочность.
• Высокая устойчивость к атмосферным воздействиям, в частности, к влиянию ультрафиолета.
• Морозоустойчивость, прочность.
• Пластичность материала позволяет использовать разнообразные приемы работы, позволяющие получать изделия, приближающиеся по своим качествам к скульптурам или декоративным элементам из природного камня.

Возможности, которыми отличается архитектурный бетон, существуют благодаря его составу. В качестве наполнителя может быть использован мелкий щебень из мрамора или гранита, пластификаторы, красящие пигменты, прочие компоненты. В этом отношении состав архитектурного бетона не имеет фиксированного перечня составляющих и может быть трансформирован в процессе приготовления смеси так, как этого требует специфика выполняемой работы. Такие особенности материала высоко оценены специалистами по созданию лепнины, различных рельефных изображение и прочих украшений.

Виды гибкого (эластичного) бетона

Гибкий бетон – смесь цемента, воды, заполнителя и полимерных волокон, которая в результате твердения дает искусственный материал, способный выдерживать изгибающие напряжения. По характеристикам прочности сопоставим со стальными материалами. Композит в несколько раз превышает показатели гибкости обычных цементных конструкций [1]. Этот бетон нашел применение в сейсмостойком строительстве, изготовлении конструкций со сложными архитектурными решениями, в строительстве мостов. Основные страны-производители гибкого бетона ConFlexPave – Япония и США.

Самозалечивающийся эластичный бетон – прочный полимерцементный бетон, в качестве добавки содержащий законсервированный вид бактерий. При повреждении конструкции бактерии активизируются под воздействием влаги. В результате взаимодействия с бетоном воды и атмосферного углекислого газа, в трещинах образуется карбонат кальция. Заделанные таким путем дефекты восстанавливают целостность конструкции, и при дальнейшей эксплуатации залеченные участки имеют первоначальную прочность. Автором изобретения является ученый из Нидерландов – Хенк Джонкерс [2].

Ввиду высокой стоимости, в настоящее время массового производства этого бетона нет. Но изобретатель продолжает исследовательскую работу по улучшению характеристик бетона и снижению цены его производства.

Прозрачный бетон – смесь бетона с кварцевыми оптоволоконными нитями. Такой бетон имеет эффект оптической проницаемости. Нити в составе бетона придают материалу повышенную прочность на сжатие и изгиб.

В отличие от двух предыдущих, прозрачный бетон выпускается в России. В основном применяется как декоративный отделочный материал для оформления стен, перегородок, лестничных маршей, столешниц. Выпускается под марками LintraCon, Illumicon.

Благодаря армированию стекловолокном материал имеет улучшенные характеристики по сравнению с обычным бетоном. Помимо повышенной прочности, водостойкости и хороших звукоизоляционных качеств, прост в изготовлении. Такой бетон можно сделать самостоятельно.

Достоинства и недостатки архитектурного бетона

Архитектурный бетон обладает ценными преимуществами:

• Высокая прочность в сочетании с пластичностью.
• Устойчивость к атмосферным проявлениям и низким температурам.
• Наличие неорганических добавок делает материал прочным и долговечным, снижает степень износа, предохраняет от преждевременного разрушения.
• Стоимость изделий невысока, что выгодно отличает их от элементов из натурального материала.

К минусам можно отнести:

• Материал тяжелый, при большом количестве декора возникает серьезная дополнительная нагрузка на несущие конструкции. Из-за этого исключается возможность украшения легких построек со слабой несущей способностью опорных конструкций.
• Установка компонентов декора — сложное и трудоемкое занятие, требующее использования специальной техники и квалифицированных рабочих.
• Процесс создания изделий требует большого количества времени (несколько суток).
• Создание украшений требует высокой точности, качественной подгонки элементов. Мелкие детали сложны в работе, что снижает возможности материала.

Правильные пропорции архитектурной бетонной смеси

Основные элементы, из которых состоит архитектурная бетонная смесь:

• Портландцемент светлого или белого цвета.
• Кварцевый песок.
• Красители.
• Модификаторы.

Кроме этих компонентов, понадобится наполнитель, делающий архитектурный бетон визуально менее однородным, добавляющий сходство с натуральным камнем. Используются мраморная или гранитная крошка, мелкий щебень из других горных пород. Рекомендуется использовать наполнитель, обладающий ярким естественным цветом, это добавит реалистичности в облик бетона. Соотношения элементов разные, имеется большое количество вариантов. В основном используются разные сочетания долей песка и наполнителя.

Дополнительным элементом является молотая гашеная известь, но ее использовать надо с осторожностью, поскольку наличие кальция негативно сказывается на некоторых строительных конструкциях, а постоянно протекающие в извести процессы дестабилизируют бетон.

Вопросы по технологии Мрамор из бетона и пластиковым формам

Ответы на Ваши вопросы

Для каких технологий подходят Ваши формы?
Наши формы подходят для работы по технологиям:

• систром
• кевларобетон
• ультробетон
• гранилит
• высокопрочный бетон
• ластеробетон
• литьевой бетон
• выборочно для сухопрессования

Чем отличаются технологии Систром, Кевларобетон, Ультрабетон, Гранилит, Высокопрочный бетон и Ластеробетон? Все технологии используются для получения бетонных изделий с имитацией расцветок и фактур натурального камня (мрамора, малахита, гранита, оникса и других). Различия в названиях — это маркетинговый ход для привлечения клиентов.

За счет чего на изделиях достигается глянцевая поверхность? Глянец на поверхности изделий получается за счет форм (если поверхность формы глянцевая тогда и на изделии будет глянец, как на полированном природном камне, а если матовая — соответственно изделие будет иметь матовую поверхность) в процессе набора прочности бетона, залитого в форму, в течении 15 часов при соблюдении технологии.

Какие производственные площади занимает технологическая линия? Само производство без учета складских и хозяйственных помещений можно разместить на площади от 50 м2 (в зависимости от мощности завода).

Какие требования предъявляются к производственному помещению? В помещение должна быть подведена электроэнергия 10 кВт и должна поддерживаться комнатная температура 17-25°.

Сколько человек обслуживают линию? Достаточно 3 рабочих для выпуска 50 м2 плитки в смену (1 рабочая зона).

Какова себестоимость производства плитки? Стоимость материалов и энергозатрат для производства 1 м2 тротуарной плитки 300*300*30 мм составляет 120 рублей. Но прежде чем начинать производить плитку или другие изделия, необходимо самостоятельно просчитать себестоимость, основываясь на исходных данных. Вы можете скачать Бизнес-план у нас на сайте.

Почему формы из АБС-пластика, купленные у других производителей, трескаются и залипают? Многие производители форм заявляют, что они изготавливают листы АБС-пластика и гранулы самостоятельно. Это не правда. Изготавливать АБС-листы на территории бывшего Советского Союза способны только 3 завода. Наша компания заказывает специальный термостойкий пластик, в составе которого имеется импортная гранула на каучуковой основе немецкого производителя. За счет чего изделие становится глянцевым и улучшается адгезия.

Технологический пакет стоит у вас 50000 рублей. Что я получу за эти деньги? Вы обучаетесь двум технологиям производства искусственного мрамора из бетона. В технологический пакет входит: 1. Информация на бумажных и электронных носителях (подробное описание технологического процесса, Формулы расчёта сырьевых компонентов и их подробное описание, 35 начальных цветовых решений, Список крупнейших поставщиков сырья для производства, Технология укладки тротуарных плит и фасадных камней, Фотокаталог хорошего качества готовой продукции, Множество готовых объектов с монтированной продукцией из высокопрочных бетонов и т. д.). 2. Обучение вашего персонала (не более трёх человек) на нашей производственной базе. Обучение длится 2-3 рабочих дня или до того, пока Вам этого не будет достаточно. 3. Дальнейшая поддержка и помощь в решении ваших производственных моментов, связанных с производством сверхпрочных бетонов. По возможности помощь по поиску сырьевых компонентов. 4. Передача Вам всех дальнейших улучшений, разработанных нами в области высокопрочных бетонов, бесплатно. Технология производства форм не входит в технологический пакет. Только производство изделий из высокопрочного бетона

Какие отличия между двумя технологиями? Первый метод катышного формирования производится на гравитационном бетоносмесителе (грушевидный) для изготовления тротуарной плитки, облицовочного камня, заборов, каминов и т.д. Замес делается как на белом, так и на сером цементе (500 Д0). Песок можно использовать мытый речной или карьерный (без суглинка). Добавляется гранитный отсев фракция 5-10 мм Вторая технология изготовления искусственного мрамора, гранита, оникса, малахита (для внутренней отделки, декоративных изделий) на принудительном бетоносмесителе, кашеобразным методом (присыпка, отбор). Представляет собой совершенно иной метод приготовления бетонной смеси и неописуемой красоты цветовых решений близки природным камням. Используется белый цемент 500 Д0, мытый речной песок, пигменты для бетона и пластификатор. Технолог обучает обоим методам. В процессе работы отдается предпочтение одному либо другому методу. Изделия по обеим технологиям имеют одинаковые физико-механические свойства.

Почему Вы настаиваете на покупке вибростола именно Вашего производства? На рынке же существует множество других предложений по вибростолам. Вибростол, который предлагаем мы (наша организация), немного отличается от других подобных механизмов. Он имеет именно ту амплитуду колебаний, которая необходима для получения данной плотности бетона, а также имеет горизонтальную вибрацию, что позволяет нам достигать сложные узоры мрамора и малахита. Стол имеет достаточно большую рабочую поверхность (2,1 м на 0,7 м), что позволяет нам добиваться производительности от 50 до 70 м2 готовых изделий в 8-часовую рабочую смену. Просим отметить, что цена на него минимальная. Кроме того, приобретая у нас вибростол, впоследствии Вы можете по его образу собрать копию уже в своём регионе. Чертежи вибростола можем предоставить бесплатно, а двигатель и виброузел стоит 11 000 рублей.

Нужен ли расформовочный стол? При производстве брусчатки толщиной более 60мм нужно использовать расформовочный стол с вертикальной вибрацией.

Действительно ли изделия имеют такой блестящий вид как на фото? Фотографии, представленные на сайте, не подвергались обработкам в фоторедакторах. Как глянец, так и матовость на изделиях достигается исключительно за счёт наших форм.

Я очень заинтересовался данным производством и стал собирать информацию в Интернете, но я обнаружил, что почему-то в Нижнем существуют еще компании с одинаковым ассортиментом. Мы даём гарантию на наши формы на 1 год. Практика показывает, что при бережном отношении формы служат 2 и даже 3 года! Другим организациям дают гарантию на словах «ДО ста заливок». На самом деле их формы ходят максимум 20 и стоят дороже наших. Также некоторые организации предполагают использование так называемых матриц. Стоимость одной 300 евро. Нашим формам ничего этого не требуется. Офис нашей компании располагается в одном здании со складом продукции и учебным участком, таким образом, Вы можете увидеть всё своими глазами и сразу. При поиске надёжного партнёра будьте бдительны и пытайтесь детально изучить рынок.

Все ли формы представленные на сайте имеются у вас в наличии? Если каких-либо нет, то какой срок их изготовления? У нас достаточно большой ассортимент видов форм (более 300 позиций), плюс поверхность каждой формы может быть как глянцевая, так и матовая. Компания располагает большими складскими помещениями, поэтому наиболее популярные формы есть в наличии, остальные каталожные позиции изготавливаются под заказ в течение 3-х рабочих дней. В весенне-летний сезон сроки увеличиваются.

Наша компания также предлагает изготовление пластиковых форм под заказ по Вашим чертежам и эскизам. Для расчета стоимости форм по индивидуальному заказу необходимо предоставить чертеж, эскизы с указанием точных размеров и планируемое количество форм для заказа.

Я произвожу тротуарную плитку по обычной технологии, используя польские формы. Подойдут ли мне формы вашего производства? Да, конечно. Вы можете использовать наши формы для других технологий вибролитья. Как показала, практика они великолепно подходят и освобождают Вас от таких дополнительных действий, как пропарка, расформовка на вибростоле, смазка, промывка.

В процессе эксплуатации квадратных форм 30*30 , 40*40 и т.д. производства Польши, происходит вытягивание лицевой поверхности и на готовых изделиях образуется «пузо», происходит ли подобный дефект с формами Вашего производства? Подобных дефектов, описанных выше, мы не замечали. Претензий по ним и жалоб на них у других производителей, использовавших наши формы, не было.

Возможно ли литье по Вашей технологии в полиуретановые формы? Да. По нашей технологии можно заливать полиуретановые формы. Изделие получается окрашенным и матовым. По внешнему виду напоминает натуральный камень.

Вы сравниваете свои формы с профессиональными формами из полиуретана для дикого камня. Это другой уровень совершенно. Для производства качественной продукции не отличимой от настоящего камня. Не так ли это? Морозостойкость этих камней 250-300 циклов, у нас — 700 циклов; водопоглощение — 3 %, у нас — 0,5%. Наш камень не нуждается в дальнейшей обработке, то есть его не надо дополнительно обрабатывать гидрофобным составом, покрывать различными лаками и красить вручную.

Имеется ли возможность непосредственно на месте у Вас ознакомиться с производством? Как это можно организовать? Да, конечно. Вы можете ознакомиться с нашим производством. Эта услуга входит в процесс обучения технологии производства. Для этого Вам необходимо сообщить нам дату своего приезда, вид транспорта и время прибытия в Нижний Новгород, чтобы мы могли встретить Вас и разместить на время обучения.

Варианты формовки

Используется несколько вариантов формовки материала исходя из специфики и размеров выполняемого декора:

Заливка с помощью вибропресса — механический способ формовки архитектурного бетона

• Тиснение. Обычно выполняется рельефным валиком по свеженанесенному слою бетона. В результате появляется орнамент, фон для установки более массивных частей, барельеф и т.п.
• Вибропрессование. Методика используется при изготовлении тротуарной плитки или иных изделий, предназначенных для высоких нагрузок при эксплуатации.
• Обычное прессование. Используется для производства лепнины, украшений или частей декора фасадов.
• Отливка. Применяется при изготовлении объемных изделий сложной формы, которые нельзя изготовить обычным прессованием.

Из всех перечисленных вариантов наиболее простым является тиснение, а прессование считается самым сложным из-за дороговизны оборудования (оно все импортное), высоких требований к качеству компонентов и большой продолжительности процесса.

Особенности изготовления

В зависимости от сферы дальнейшего применения готовых изделий трафареты для заливки бетона можно сделать гибкими или жесткими. Современные производители не ограничены выбором материалов, что позволяет получить высокую точность имитации фактурной поверхности, а также создать любые формы и очертания. Наиболее популярным материалом для изготовления матриц считается пластик. Он обладает необходимыми характеристиками, устойчив к щелочным составам и ударопрочен в эксплуатации. Именно это дает возможность получить высококачественные изделия.

В этом видео показан процесс производства форм для литья бетона:

Формы для заливки бетона можно купить или изготовить самостоятельно, следуя несложной инструкции. Для этого потребуются следующие составляющие и инструменты:

• карьерный, строительный или речной песок;
• портландцемент;
• плотные мешки для мусора;
• строительные сетки (шаг 50-60 мм);
• кусачки по металлу;
• пластиковый мастерок;
• большая емкость;
• красящие пигменты;
• клейкая лента или скотч.

В полученные готовые формы заливается цементный раствор. В него могут добавляться керамзит, щебень или другие полимеры, которые предотвращают деформацию изделий и обеспечивают простоту извлечения изделий из матриц. При необходимости сделать отливку в единичном экземпляре можно использовать пенопласт. Из этого доступного и легкого материала вырезают заготовку нужных формы и размера, заливают ее бетоном. Предварительно можно сделать пробный трафарет, но единственным минусом является необходимость его разрушения для извлечения изделий.

Существует несколько типов форм для литья из бетона, которые позволяют получить различные изделия — плитку, фигуры, декоративный камень, скульптуры, вазы, балясины, брусчатку и многое другое. В качестве нестандартных материалов для создания трафаретов могут использоваться пластиковые контейнеры из-под фруктов, кондитерских изделий или полуфабрикатов, а также гранулы, применяемые при изготовлении пластиковой тары.

Для производства тротуарной плитки своими руками можно использовать обрезки ламинированного ДСП. Это позволяет получить изделия квадратной, треугольной или прямоугольной формы.

После застывания бетона в форме, вы получите деталь, которая будет соответствовать трафарету

Самостоятельное приготовление декоративной бетонной смеси в домашних условиях

Соотношение цемента М-500, песка и щебня для бетона

Чтобы самостоятельно изготовить архитектурный бетон, потребуются основные компоненты — портландцемент, песок, наполнители и добавки. Не рекомендуется использовать обычный серый портландцемент, он делает готовые изделия тусклыми и непривлекательными. Наиболее предпочтителен белый материал, позволяющий получить чистые и насыщенные оттенки бетона, хорошо сочетающиеся с разноцветной крошкой из мрамора или гранита.

Пропорции смеси зависят от ее назначения, марки и качества цемента. Если используется портландцемент марки М-500, то к одной части добавляют песок (3 части) и воду (2 части). Это основные компоненты, добавки и наполнитель меняют консистенцию раствора. Для проверки качества надо сжать в руке комок бетона. Если он рассыпается — добавляют воду, а если из него течет вода — мало песка.

Видео по теме: Изготовление архитектурного бетона своими руками

Публикации по теме

Определение пропорций бетона в ведрах для бетономешалки

Для чего необходим защитный слой из бетона для арматуры

Какие существуют классы и марки бетона

Технология изготовления полимербетона

Что потребуется?

Для получения продукта требуются:

• Наполнитель достаточно крупной фракции (песок, щебень, крупно измельченное стекло).
• Заполнитель более тонкого помола, уменьшающий стоимость материала. Это порошок из графита, кварца или андезита.
• Связующее вещество — его понадобится порядка 5 процентов. В этом качестве используют одну из полимерных смол. Например, полиэфирную (ненасыщенную), карбамидоформальдегидную, фурановую, эпоксидную.
• Отвердители, пластификаторы, специальные модифицирующие добавки, красители.
• Смазка для разделения форм и гелькоут для наружного покрытия.

Способы производства

Процесс производства может происходить по периодической или непрерывной технологии.

• В первом случае емкости, используемые для изготовления материала, нужно после каждого законченного цикла отмывать. Зато сделать полимербетон возможно в самом обычном ведре или бетономешалке.
• Непрерывная технология применяется в основном на крупных производствах. При этом слаженно трудятся, организуя единую цепочку, специальные литьевые машины, дозаторы и автоматические смесители.

Следующее видео рассказывает об изготовлении и напылении облегченного полимербетона:

Процесс

Для изготовления литьевого камня понадобится форма, хорошо покрытая особой разделительной смазкой (иначе готовое изделие вынуть будет невозможно). Форма может быть выполнена из силикона, стеклопластика, металла или даже ДСП (бюджетный вариант).

1. На разделительную пасту наносится слой гелькоута нужного цвета.
2. Внутрь формы закладывается композиционная смесь, состоящая из вышеперечисленных ингредиентов, предварительно хорошо перемешанных в бетоносмесителе. На крупных производствах, где объемы весьма солидные, смесь закладывают в форму с помощью бетоноукладчика. Если изделия небольшие, а технологический процесс является периодическим, то это делается вручную.
3. Теперь необходимо, чтобы уложенная смесь подверглась воздействию вибрации (виброуплотнению). Время данной процедуры составляет примерно две минуты. На заводе для этого служит резонансная виброплощадка, на небольшом производстве – вибростол.

В условиях производства на заводе по изготовления полимербетона при необходимости осуществляют термообработку для более быстрого затвердевания деталей. В остальных случаях ждут естественного завершения этого процесса.

Про станки, формы и другое оборудование для производства изделий из полимербетона расскажем далее.