Что такое прозрачный бетон и где его применяют, как приготовить самостоятельно

Бетон – один из самых прочных материалов, применяемых в строительстве. За счет своих характеристик он способен прослужить длительный период времени. Специалисты отмечают, что у такого раствора имеется один недостаток, который влияет на популярность – бетон обладает неэстетическим видом. По этой причине, после его использования приходится тратить денежные средства и время на дополнительную отделку.

Однако развитие технологического прогресса позволило создать новый вид материала – прозрачный бетон. Объекты, созданные с помощью такой смеси, способны пропускать некоторую часть лучей искусственного или естественного света. Новый подход расширил область применения прозрачного бетона. Технология производства дает возможность любому желающему самостоятельно создать его. Для этого необходимо знать основные характеристики и области применения.

Что собой представляет светопроводящий бетон

Светопроводящий бетон впервые был запатентован венгерским специалистом. После этого он обрел популярность во всем мире. Главная идея заключалась в создании такого строительного материала, который сможет отвечать всем стандартам качества и пропускать в помещение дополнительный свет. При этом прочность должна была оставаться на прежнем уровне. После многочисленных попыток на рынок вышел новый вид бетона – Литракон (светопрозрачный бетон).

Свойства прозрачности были достигнуты за счет усовершенствования состава. Из него были убраны крупные заполнители и были добавлены тонкие нити, способные проводить свет.

Кроме этого в состав вошли:

• стекловолокно;
• композиционные материалы мелкозернистого типа;
• портландцемент;
• песок;
• вода;
• пластификаторы.

На рынке представлены смеси классических и нестандартных оттенков: серый, черный, красный и т.д.

Стоит уточнить, что сам бетон не является прозрачным. За счет кварцевого оптоволокна он способен проводить лучи света через себя, отчего и появляется эффект прозрачности.

Попадая на торцевую сторону блока, свет отражается и в некоторых местах преломляется, после чего проходит сквозь и выходит на другой стороне. В результате образуется закономерность, указывающая на то, что уровень светопропускаемости зависит не от толщины бетонного изделия, а от плотности нитей. Таким образом, чем выше этот показатель, тем больше света проходит через объект.

Если источник света отсутствует, то внешний вид такого бетона ничем не отличается от стандартного. Свойство прозрачности появляется только в светлое время суток или при включении ламп или других осветительных приборов.

Есть ли смысл самостоятельно изготавливать прозрачный бетон

Прозрачный бетон (светопроводящий бетон) по структуре состоит из мелкозернистого высокопрочного бетона и расположенных в определенном порядке световолокон.

С о д е р ж а н и е

1. Применение прозрачного бетона.
2. История создания прозрачного бетона.
3. Немного об оптоволокне.
4. Прозрачный бетон своими руками.

Стоимость

Прозрачный бетон обладает единственной отрицательной стороной – ценой. Новая технология, используемая при создании смеси, и применяемые материалы, требуют больших затрат. В зависимости от производителя стоимость прозрачного бетона может сильно варьироваться.

Такая цена объясняется еще одним фактором – небольшим спросом на изделия из смеси. Строительные и архитектурные фирмы редко применяют в своей работе такой материал. Поэтому предприятий, занимающихся выпуском прозрачного бетона, не так много. В основном они сконцентрированы за рубежом. Отсюда появляется еще одна статья расходов, влияющая на стоимость товара – транспортировка.

Квадратный метр плиты среднего размера может стоить около 90 тысяч рублей.

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.

Блок прозрачного бетона

Свойства

Специалисты разработали состав светопрозрачного бетона таким образом, что у него возникло множество полезных свойств:

• повышенная прочность;
• шумоизоляция;
• высокий процент теплоизоляции;
• водостойкость.

Стекловолокно, которое добавили в состав усовершенствованного бетона, придало смеси еще ряд характеристик:

• 6% уровень влагопоглощения;
• повышенная пропускная способность (до 2 метров);
• хорошая переносимость воздействия пониженных температур, ультрафиолетовых лучей;
• прочность в момент изгибов и сжатия.

Литракон подойдет для строительства экологически чистых зданий. В состав входят только природные компоненты. Это подтверждает наличие множества сертификатов.

Прозрачный бетон хорошо крепится к любым поверхностям. Для этого используют строительные растворы, смеси клея, анкеры и т.д.

В зависимости от марки бетона тип обработки может отличаться. Так выпускают панели матового и глянцевого (отполированного) вида.

Чтобы защитить изделия от влаги, перед использованием поверхность обрабатывают защитными составами, пропитками или лаками. В результате повышается срок эксплуатации.

Назначение

Бетон считается скучным материалом и обычно идет на черновую работу. Чтобы он заиграл новыми красками, была разработана новая методика изготовление бетонных блоков.

Светопропускающий бетон или «Литракон» – благодаря новым свойствам материал стал активно использоваться в качестве декора, для отделки зданий, перегородки в помещениях и даже для оформления ламп.

Архитектор из Венгрии Арон Лошонци долго экспериментировал, прежде чем у него, наконец, вышел прозрачный бетон. Из чего состоит новый материал:

• цемент;
• мелкозернистый песок;
• фиброоптические волокна;
• специализированные добавки для лучшей формуемости.

Сфера применения

Прозрачный бетон приобретают только в том случае, если необходимо придать объекту декоративный вид.

Чтобы сделать эффект таких панелей еще лучше, в специальные проемы устанавливают светодиодные ленты. Они помогают подчеркнуть выигрышность Литракона по сравнению с другими материалами.

Сфера использования бетона — создание:

• объектов интерьера (светильники);
• мебели (столешницы, скамейки, стулья);
• ниш или перегородок;
• сантехнического оборудования;
• дизайнерского оформления стеновых панно и т.д.

Так в общественных заведениях нередко можно встретить барные стойки, святящиеся столешницы или ресепшн из прозрачного бетона.

Для придания интерьеру необычности его используют в заливке полов, при этом обеспечивая подсветку. Популярен материал в оформлении улиц города. Из него делают фонари, фонтаны, вывески.

При строительных работах из него могут возводиться здания или отдельные фасады.

Преимущества и особенности выпуска

Прозрачный бетон — экологически чистый материал, содержащий только безопасные компоненты. Все они, в том числе оптические волокна, предварительно проходят экологическую экспертизу на содержание вредных веществ. Литракон производится в плитах и блоках разного размера, что позволяет без труда подбирать нужную продукцию для конкретных условий применения.

Прозрачные блоки для строительства

Бетон с фиброволокнами широко используется в дизайне интерьера и строительстве, хотя и не подходит для создания монолитных конструкций, ведь максимальную прочность не получает. Делать его в опалубке прямо на стройплощадке тоже нельзя, что связано со сложностью производства. Приходится покупать бетон в уже готовом виде. Для выпуска применяется технология вибролитья или прессования. Раствор заливают в форму послойно, чередуя его со стекловолокном. Возможно даже выполнение определенного светового рисунка, что придает уникальность готовому материалу.

Как приготовить

Если нет возможности приобрести Литракон у производителей, сделать его самостоятельно можно в домашних условиях. Однако процедура выполняется заблаговременно до строительных работ.

Сам процесс производства состоит в поэтапной укладке всех компонентов и в дальнейшей обрабатывающей процедуре.

Перед началом следует знать, что, несмотря на легкость процедуры, создание прозрачного цемента может вызвать много проблем, если ошибиться в пропорциях.

Чтобы бетон обладал свойством светопроводимости, необходимо использовать только 4% оптоволокна от общей массы смеси. Нити при этом должны лежать в одном направлении.

Для создания Литракона необходимо иметь:

• чистую воду;
• сухую смесь цемента (только с мелкими зернами);
• стекловолокна (подбираются в зависимости от толщины плиты).

Имея необходимый материал, можно приступить к самой процедуре. Для этого следует пройти несколько этапов:

1. Создание плавающей опалубки, которая после застывания будет транспортироваться вверх.
2. Установка опалубки и заливка раствора (тонким слоем).
3. Укладка стекловолокна в смесь. Линии должны быть направлены в одну сторону.
4. Утрамбовка волокон.
5. Сушка раствора.

Процедура повторяется до тех пор, пока опалубка полностью не заполниться, и не будет, достигнут нужный параметр объекта.

Есть некоторые нюансы, которые необходимо учитывать при создании бетона:

• количество воды не должно составлять больше половины количества цемента;
• в смесь можно добавить модификаторы, если в них имеется необходимость;
• для хорошей проводимости света важно уделить внимание шлифовке боковых поверхностей;
• для полного застывания требуется около 5 дней.

Конечный этап предполагает обработку бетона. В зависимости от предпочтений поверхности придают матовый или глянцевый вид.

Бумажная организация

Для запуска своего дела необходимо оформить юридическое лицо. Если планируется небольшое производство, достаточно ИП. Для регистрации ИП необходимо подготовить следующие документы:

1. Заявление на регистрацию юридического лица. В заявлении выбирается код вида деятельности ОКВЭД 26.63 – «Изготовление товарного бетона».
2. Заверенные у нотариуса копии документов: паспорта, ИНН.
3. Квитанцию из банка об уплате госпошлины в размере 800 руб.

Вложений в дело понадобится не меньше 2 млн руб., поэтому не всегда один человек сможет потянуть внушительный первоначальный капитал. При организации цеха в складчину несколькими лицами рекомендуем зарегистрировать ООО. Для регистрации понадобится учредительная документация, но зато доля каждого участника будет строго обозначена. Регистрация займет до 1 месяца, поэтому сразу приступайте к организационным вопросам.

Добавки к люмобетону

Чтобы материал служил действительно долго и не разрушался от смены температур или влияния иных повреждающих факторов, в него вводят специальные добавки:

1. Пластификаторы (1,5-3%). Обеспечивают должный уровень пластичности, повышают прочность. Без этих веществ бетон может растрескаться от любого механического воздействия.
2. Гидрофобизаторы (1%). Увеличивают влагонепроницаемость изделий. Эти добавки являются обязательными к применению, если люмобетон будет эксплуатироваться в уличных условиях или во влажных помещениях.
3. Комбинированные присадки (1%). Придают повышенную прочность, морозостойкость.
4. Титановые белила. Используются, когда в основе бетона присутствует цемент серого цвета.

Исследование строительного стекла

Процесс производства строительного стекла

Технология изготовления строительного стекла включает следующие необходимые стадии: составление (с добавкой стеклобоя), нагревание ее и варка в печах для получения расплава стекломассы; осветление, гомогенизация, охлаждение ее и формование образцов. Пороки стекломассы влияют на качество стеклоизделий.

Химическая структура строительного стекла

Структура строительного стекла включает в себя: SiO2

в естественном виде встречается в виде кварца, скопления которого образуют кварцевые пески; высококачественные стекольные белые пески включают в себя незначительное количество примесей, в частности окиси железа, которая придает стеклу зеленоватую окраску.

23 — главный материал для введения в стекло окиси натрия; она должна содержать не менее 95% углекислого натрия. С. При нагревании смеси чистого песка и соды образуется прозрачная стеклообразная консистенция, которая растворяется в воде и имеет название «растворимое стекло».

CaCO3– благодаря СаО стекло, выходящее из смеси песка и соды, становится нерастворимым в воде. Для введения в стекломассу СаО добавляют известняк или доломит CaC03-MgC03.

В203. При замене части двуокиси кремния борным ангидридом повышается скорость стекловарения, увеличивается осветление и уменьшается склонность ее к кристаллизации.

РЬО, введенная в стекло, улучшает его показатель преломления; ее используют при изготовлении оптического стекла и хрусталя.

ZnO уменьшает температурный коэффициент линейного расширения стекла, вследствие чего улучшается его термическая стойкость.

Физико-механические свойства строительного стекла

Плотность стекла зависит от химического состава и для строительных стекол составляет 2400-2600 кг/м 3 . Высокой плотностью отличаются стекла, содержащие оксид свинца («богемский хрусталь») — более 3000 кг/м 3 .

Механические свойства. Стекло в строительных конструкциях чаще подвержено изгибу, растяжению и удару и реже сжатию, поэтому главными показателями, определяющими его механические свойства, следует являются прочность при растяжении и хрупкость.

Теоретическая прочность стекла при растяжении — (10-12)•10 3 МПа. Практически эта величина ниже в 200-300 раз и составляет от 30 до 60 МПа. Сильно уменьшают прочность стекла на растяжение царапины; на этом основана резка стекла алмазом.

Прочность стекла при сжатии высока — 900-1000 МПа, т. е. почти как у стали и чугуна. В диапазоне температур от — 50-70°С прочность стекла практически не изменяется.

Хрупкость — главный недостаток стекла. Основной показатель хрупкости — отношение модуля упругости к прочности при растяжении E/Rp. Кроме того, однородность строения стекла способствует беспрепятственному развитию трещин, что является необходимым условием для проявления хрупкости.

Твердость стекла, представляющего собой по химическому составу вещество, близкое к полевым шпатам, и в зависимости от химического состава находится в пределах 5-7 по шкале Мооса.

Оптические свойства стекла характеризуются светопропусканием, светопреломлением, отражением, рассеиванием и др. Обычные силикатные стекла, кроме специальных, пропускают всю видимую часть спектра (до 88-92 %) и практически не пропускает ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.

Теплопроводность различных видов стекла мало зависит от их состава и составляет 0,6-0,8 Вт/(м•К), что почти в 10 раз ниже, чем у аналогичных кристаллических минералов. Например, теплопроводность кристалла кварца — 7,2 Вт/(м•К).

(КЛТР) стекла относительно невысок (для обычного стекла 9•10-6 К-1). Но из-за низкой теплопроводности и высокого модуля упругости напряжения, развивающиеся в стекле при резком одностороннем нагреве (или охлаждении), могут достигать значений, приводящих к разрушению стекла.

Звукоизолирующая способность стекла довольно высока. Стекло толщиной 1 см по звукоизоляции приблизительно соответствует кирпичной стене в полкирпича — 12 см.

Химическая стойкость силикатного стекла — одно из самых уникальных его свойств. Стекло хорошо противостоит воздействию воды, щелочей и кислот (за исключением плавиковой и фосфорной).

Принцип прозрачности строительного стекла (насколько можно достичь)

Технология производства смарт-стекла переменной матовости позволяет мгновенно переключать состояние «умного» стекла из матового в прозрачное. Основа технологии – пленка переменной матовости с внутренним жидкокристаллическим (LC) слоем. Пленка помещается между двумя слоями стекла (триплекс) или стекло с нанесенной на него самоклеющейся пленкой.

Рисунок 3. Смарт-стекло

При подаче питания, кристаллы ориентируются в перпендикулярном стеклу направлении, пропуская без изменений (не рассеивая) падающие в этом направлении лучи: делают стекло прозрачным.

Область применения строительного стекла

Строительное листовое стекло, стеклянные изделия различной номенклатуры и стекломатериалы широко применяются для остекления различных проемов, в ограждающих конструкциях, отделке и декорирования зданий, теплоизоляции и других различных изделий.

Основные достоинства и недостатки строительного стекла

Изделия из стекла характеризуются экологичностью, которая обусловлена природным составом материала. Стеклянные поверхности легко протирать и мыть, они не впитывают грязь, не распространяют вредные вещества и не теряют начального блеска и цвета. Изделия из стекла на контрасте выразительно сочетаются практически со всеми классическими материалами интерьера: деревом и в особенности гармонируют с металлами. При больших изгибающихся нагрузках необходимо обрамление стеклянных деталей, сами они должны быть изготовлены из особого многослойного стекла, ламинированного синтетической пленкой, и быть не большими.

Стоимость строительного стекла

В среднем архитектурные изделия из стекла в два раза дороже, чем аналогичные изделия из традиционных материалов, что обусловлено высокой ценой изготовления и обработки стекла. Чем толще стекло, тем оно дороже. Из композиционных материалов на минеральной основе интересны и перспективны стеклокристаллические материалы — ситаллы. Их получают путем частичной или полной кристаллизации стекла при наличии катализатора кристаллизации. Ситаллы обладают высокой твердостью, термостойкостью, химической стойкостью. Они легче алюминия и почти в пять раз прочнее обычного стекла.