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.
Стена из прозрачного бетона
Что представляет собой новый материал
Прозрачный бетон было бы более правильным назвать светопроводящим, потому что до полной прозрачности его разработчику еще очень далеко. Светопроводящий бетонный массив из-за новизны и ограниченного использования относительно дорого обходится в производстве, хотя технология прозрачного бетона не требует специального суперсложного оборудования или уникальных материалов.
Для изготовления прозрачного бетона используются:
- Специальные сорта цемента с предельно малым размером цементного зерна;
- Стеклянное кварцевое волокно в бобинах;
- Смачивающие и воздуховытесняющие присадки к бетону;
- Чистый кварцевый песок, точнее, пыль или пудра высокой чистоты.
Если удастся задешево купить или достать все перечисленные компоненты нужного качества, то вполне реально наладить изготовление блоков из прозрачного бетона своими руками. Пока стоимость исходных материалов делает светопроводящий массив достаточно дорогим в домашнем производстве.
К сведению! Первоочередную, даже особую роль в производстве прозрачного бетона играет качество стекловолокна.
Для производства прозрачного материала нельзя использовать фиброволокно, которое традиционно применяется для стеклопластиков и материалов с хаотичной структурой армирования. Для прозрачного бетона требуется полупродукт – кварцевое волокно в нитках, которое получают на специальных литейных машинах. Это полупродукт, он нам и нужен.
Остальные компоненты хорошо известны практически любому строителю. Это портланд-цемент М300 самого мелкого помола и песок, предварительно отсеянный, промытый и высушенный.
Что такое печатный бетон
Печатный бетон также называется штампованным, так как он изготавливается с применением штампов. Особая технология производства, а также нанесение защитных пропиток и лаков наделяет этот материал повышенной износостойкостью. Пресс-бетон — это новая технология, стремительно набирающая обороты в России.
Этот тип бетона называют печатным из-за способа его укладки и особого внешнего вида, который получается путем отпечатывания матриц с различными узорами.
Печать позволяет имитировать декоративный камень, брусчатку, кирпич, доску, тротуарную плитку или даже текстуру кожи и металл. Благодаря текстурной матрице возможно реализовать любые дизайнерские идеи. Сымитировать можно что угодно – начиная от террасной доски и мексиканского камня, до натуральной кожи и древесной коры.
Свойства прозрачного бетонного массива
Если попытаться изготовить прозрачный материал на рубленом волокне, получится обычный, абсолютно непрозрачный фибробетон. Весь замысел изготовления прозрачного массива строится на использовании сплошного стекловолокна, диаметром 0,25 мм.
Конструктивно прозрачный бетон представляет собой всего лишь массив из уложенных определенным образом волокон, залитых связующей матрицей на основе бетонного раствора высокой текучести и малой усадки.
После окончания процесса набора бетонной матрицей расчетной прочности прозрачный бетон демонстрирует следующие характеристики:
- Прочность на статическом однолинейном сжатии соответствует уровню М250 или хорошего качественного бетона обычного состава;
- Морозостойкость на уровне кладочного кирпича F-50;
- Водопоглощение составляет около 6%, что очень много для материала на основе цемента;
- Светопропускание составляет всего 3-4%. Но даже этого значения достаточно, чтобы создать иллюзию прозрачности.
На самом деле прозрачный бетон представляет собой монолит, в котором заделаны сотни тысяч мельчайших оптических каналов, благодаря этому материал способен проецировать тени и контуры, падающие на срез бетонного массива даже при толщине отливки до 200 см.
То есть реально через прозрачный бетон можно увидеть яркий свет или контуры предмета, в условиях недостаточной освещенности светопропускающий материал выглядел бы, как обычный бетон. Если бы прозрачный материал был аморфным монолитом, подобно стеклу, то максимум можно было бы получить полметра прозрачности.
При этом прозрачный бетон за счет армирования обладает высокой прочностью на изгиб и растяжение, к вибронагрузке и знакопеременному нагружению. материал показывает приемлемые теплоизоляционные качества — 2,1 Вт/м∙К.
Из прозрачного бетона можно было бы запросто строить дома и здания, заборы и гаражи, если бы не одна проблема — цена на инновационный материал составляет всего 500-900 евро за метр квадратный двадцатисантиметрового блока.
Технические характеристики
Несмотря на специфичный внешний вид, прозрачный бетон выпускается по технологии классического мелкозернистого композита, поэтому обладает всеми базовыми свойствами данного материала. К основным характеристикам материала можно отнести:
- прочность на сжатие от 20 до 35 МПа;
- прочность при растяжении на изгиб не менее 2 МПа;
- водонепроницаемость на уровне W4 – W8;
- морозостойкость не менее 75 циклов;
- водопоглощение не превышает 6%.
Отсутствие крупного заполнителя в теле композита увеличивает возможность деформаций и сдвига, поэтому стекловолокно для прозрачного бетона дополнительно выполняет функцию внутреннего армирования, являясь неким аналогом фибры.
В производственных условиях для изготовления материала может применяться технология поэтапного литья или послойного вибропрессования. Оба варианта обеспечивают надежное крепление волокон при сохранении высоких эксплуатационных характеристик композита в целом.
Несмотря на кажущуюся сложность выполнения, прозрачный бетон можно изготовить своими руками, приложив немного старания и усилий.
Технология производства и применение прозрачного бетона
Замечательным качеством прозрачного бетона является возможность изготовить его в кустарных условиях по упрощенной технологии. В лабораторных условиях используются специальные методы упрочнения бетонной матрицы подобно пенобетону. В результате получается светопропускающий материал, обладающий в 2-3 более высокими удельными прочностными характеристиками, чем бетон, сделанный в гараже или в сарае.
Преимущества декоративного бетона
Печатный бетон по своим характеристикам превосходит натуральный камень не только по богатой цветовой гамме, но и по эксплуатационным прочностным характеристикам. Это покрытие является монолитным, что предотвращает попадание влаги в швы и разрушение как у натурального камня.
В результате укладки материала удается добиться максимальной схожести с натуральным камнем, при этом финансовые затраты на услуги по устройству печатного бетона значительно ниже.
Правильно уложенный печатный бетон прослужит не менее 25 лет, а если за ним ухаживать, то и более.
Износостойкость
Печатный̆ бетон — это монолитная плита, которая покрывается пропиткой̆ и лаком для сохранения цвета и текстуры. Поэтому он отличается 100% устойчивостью к ультрафиолету и не выгорает под воздействием солнечных лучей. Помимо этого, печатный̆ бетон обладает высокой̆ сопротивляемостью к истиранию и давлению.
2 . Монолитность
За счет отсутствия клеевых швов, получающихся при мощении штучными материалами, полотно не требует регулярной реставрации.
Морозостойкость
Декоративный печатный бетон выдерживает перепады температур в интервале от минус 50 до плюс 50 градусов по Цельсию. Пресс-бетон гарантирует 300 циклов оттаивания и замораживания.
Большой выбор форм и текстур.
Как будет выглядеть дорожка или ступени, зависит только от личных предпочтений, поэтому большой выбор форм и цветов располагает к полету фантазии.
Экологичность
Бетон не содержит химических компонентов, способных при нагревании выделяться в окружающую среду, как это бывает с производными асфальта. Материал абсолютно не токсичен при нагревании и охлаждении, что позволяет применять его даже в интерьере.
Широкая цветовая палитра
В отличие от тротуарной плитки, палитра которой насчитывает около 10 оттенков, цветной печатный бетон представлен более чем в 20 различных цветах. Расширяя выбор для заказчиков, мы делаем работу с клиентами по выбору цвета намного удобнее.
Прессованный бетон лучше брусчатки, так как на нем никогда не будут расти кусты, и образовываться ямы. К тому же через несколько лет ему не грозят сколы, высветления и вышаркивания, которые точно появятся на тротуарной плитке.
Делаем качественный прозрачный бетон своими руками
Методику производства светопропускающей отливки можно найти в многочисленных дайджестах и сайтах строительной тематики, но большинство из них просто копируют описание разработчика. Попробуем сделать прозрачный бетон, наиболее близкий по качеству к оригиналу. Предварительно потребуется изготовить разборную форму из пластика или дерева со съемным дном и крышкой.
Последовательность операций:
- Стекловолокно аккуратно промываем 647 растворителем, чтобы смыть с поверхности консервирующую смазку. Волокно необходимо нарезать на отрезки, по длине равные толщине будущего блока из прозрачного бетона;
- Несколько раз просеиваем цемент и песок на самых мелких ситах, отделяем все загрязнения, готовим замес по стандартной рецептуре 1:3, добавляем очищенную воду и изопропиловый спирт 1:10. Цементно–песчаную массу рубим острым шпателем, чтобы выдавить максимум воздуха;
- Укладываем на дно формы небольшое количество бетонной массы и выкладываем слой из отрезков стекловолокна толщиной не более 1 мм. Волокна должны быть уложены строго в одном направлении. Стекловолокно утапливаем в растворе шпателем и придавливаем крышкой;
- Процедуру необходимо повторить до полного заполнения формы. Залитый блок оставляем на сутки без разборки, после чего снимаем стенки и днище и выкладываем во влажном помещении на несколько дней.
В итоге должна получиться заготовка, похожая на кирпич или плитку с грубыми неровными гранями. Чтобы добиться прозрачности, торцы отливки необходимо отшлифовать и отполировать, первоначально наждачной бумагой, затем с помощью суспензии из пемзового порошка и воды.
Основная статья расходов приходится на приобретение дорогостоящего стекловолокна, поэтому его при кустарном производстве зачастую пытаются заменить более дешевыми поликарбонатными волокнами аналогичного сечения. Технология изготовления поддельного прозрачного бетона примерно такая же, за исключением промывки волокна с помощью органических растворителей. Чтобы улучшить сцепление с поликарбонатными волокнами, в состав цементно-песчаной смеси добавляют водорастворимые марки клея.
Поддельный прозрачный бетон легче оригинальной светопроводящей матрицы, легко ломается при ударе и растрескивается при сильном нагреве. Настоящий прозрачный массив из минерального стекловолокна легко переживет нагрев до 150оС, так как стекло и кварцевый песок, входящие в состав матрицы, обладают одними и теми же характеристиками.
Основные этапы укладки печатного бетона
Монтаж декоративного печатного бетона выполняется в соответствии с технологией:⠀
- Фибробетон марки не ниже М300 укладывается слоем от пяти сантиметров на основание. В качестве основания может быть использована любая прочная поверхность.
- Сверху в тело бетона втирается цветной закрепитель. Его цель – придать пластичность, окрасить и упрочнить бетон перед штампованием.
- Как только основа достигает требуемой консистенции, с помощью специальной формы проводится штампование.
- Для исключения прилипания формы к бетону, используется цветной разделитель, обеспечивающий дополнительное окрашивание.
- После высыхания материала производится удаление остатков разделителя и общая корректировка.
- Завершающий этап – использование лаковой пропитки. Она повышает защитные свойства бетона и улучшает внешний вид.
Нанесенный таким способом рисунок сохранится максимально долго, так как применяются отвердители и защитное покрытие, и с помощью данных материалов значительно замедляется процесс истирания.
При укладке покрытия мы точно соблюдаем все технологические аспекты. Заказывайте укладку печатного бетона только у профессионалов, потому что любые нарушения и отклонения от нормы могут привести к не обратимым последствиям и не желаемым конечным результатам работы, (трещины, сколы, отслаивание верхнего слоя).
Какие материалы мы используем
- Необходимо использовать Бетон марки М300, М350 или М400. Важно чтобы бетон был без наличия глины, а также добавок, не согласованных с изготовителем материалов для декорирования.
- Цветной закрепитель (топпинг). Делает идеально гладкой, красивой и прочной поверхность.
- Разделитель предназначен для окрашивания вторым цветом и препятствует прилипанию бетона к пресс-формам.
- Жидкий цветной пигмент (Колер) используется для создания цветового акцента на определенном участке бетона.
- Лаковая пропитка. Защищает материал от влияния воды и негативного внешнего воздействия. Также создает «мокрый эффект», делая печатный бетон более привлекательным.
Применение необычного материала
Запредельная стоимость полупрозрачного бетона ограничивает его использование в качестве строительного материала. Сегодня светопропускающий массив применяется в первую очередь, как материал для изготовления светильников, полупрозрачных стен и перегородок, декоративных элементов интерьера офисов и даже в качестве световых вставок в стенах многоэтажных зданий.
В перспективе прозрачный бетон, при условии снижения стоимости производства, способен заменить большую часть технологических оконных проемов и остекления, применяться для навесов и крыш. Стекловолокно может избирательно пропускать солнечный свет, поэтому из светопроводящего материала можно изготавливать дешевые небьющиеся панели для теплиц, спортивных сооружений, потолочных плит перекрытия.
