С развитием новых технологий производства появляются достаточно необычные, на первый взгляд, материалы, например, прозрачный бетон. Традиционное представление о бетоне, как о тяжелом каменном монолите, меняется уже при первом знакомстве с необычным материалом. Это реальный стройматериал, из которого при желании можно даже построить небольшой дом.
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 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 воздухо- вытесняющие присадки к бетону;
- Чистый кварцевый песок, точнее, пыль или пудра высокой чистоты.
Если удастся достать все перечисленные компоненты нужного качества. То тогда вполне реально наладить изготовление блоков из прозрачного бетона своими руками. Пока стоимость исходных материалов делает светопроводящий массив достаточно дорогим в домашнем производстве.
Первоочередную роль в производстве прозрачного бетона составляет, качество стекловолокна.
Для производства прозрачного материала нельзя использовать фиброволокно. Которое традиционно применяется для стеклопластиков и материалов с хаотичной структурой армирования. Для прозрачного бетона требуется кварцевое волокно в нитках, которое получают на специальных литейных машинах.
Остальные компоненты хорошо известны практически любому строителю. Это портланд-цемент М 300 самого мелкого помола и песок, предварительно отсеянный, промытый и высушенный.
Свойства прозрачного бетонного массива
Весь процесс 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. И залитых связующей матрицей на основе бетонного раствора высокой текучести и малой усадки.
После окончания процесса набора бетонной матрицей расчетной прочности. Прозрачный бетон, должен соответствовать следующим характеристикам:
- 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%.
Прозрачный бетон представляет собой монолит, в котором заделаны сотни тысяч мельчайших оптических каналов. И 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 пропускающийся 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. И к вибронагрузке и знакопеременному нагружению. материал показывает приемлемые теплоизоляционные качества — 2,1 Вт/м∙К.
Технология производства 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 пропускающийся материал, обладающий в 2-3 более высокими удельными прочностными характеристиками, чем бетон.
Как сделать прозрачный бетон своими руками
Методику производства пропускающей отливки можно найти в многочисленных сайтах строительной тематики. Но большинство из них просто копируют описание разработчика. Как сделать прозрачный бетон, наиболее близкий по качеству к оригиналу. Предварительно потребуется изготовить разборную форму из пластика или дерева со съемным дном и крышкой.
- 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 перемешиваем 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 дорого стекловолокна. Поэтому его при кустарном производстве зачастую пытаются заменить более дешевыми поликарбонат волокнами аналогичного сечения. Технология изготовления поддельного прозрачного бетона примерно такая же, за исключением промывки волокна с помощью органических растворителей. Чтобы улучшить сцепление с поликарбонат волокнами, в состав цементно-песчаной смеси добавляют водорастворимые марки клея.
Поддельный прозрачный бетон легче оригинальной 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.
Применение материала
Высокая стоимость полупрозрачного бетона ограничивает его использование в качестве строительного материала. Сегодня пропускающийся массив применяется в первую очередь, как материал для изготовления светильников, полупрозрачных стен и перегородок. А также декоративных элементов интерьера офисов и даже в качестве световых вставок в стенах многоэтажных зданий.
В перспективе прозрачный бетон, при условии снижения стоимости производства. Наверно способен заменить большую часть технологических оконных проемов и остекления. Стекловолокно может избирательно пропускать солнечный свет. Поэтому из материала можно изготавливать дешевые небьющиеся панели для теплиц, спортивных сооружений, потолочных плит перекрытия.
Подведем итоги
В домашних условиях из прозрачного бетона обычно изготавливают светильники. Или защитные панели, заменяющие окна в подсобных помещениях. Из прозрачных панелей получаются перегородки в доме, особенно, если планировка помещения выполнена в виде одной большой студии. Стенкой из материала бетона можно отделить кухню от гостиной, сделать шкаф или подставку для цветов.
