Технология производства прозрачного бетона

Серый светонепроницаемый цементный композит известен своей прочностью и универсальностью применения. Его активно используют во многих сферах строительства. В 21 веке появилась новая методика, по которой изготавливают прозрачный бетон. Рассмотрим, в чем его уникальность, как производится и для чего используется.

История происхождения

Прозрачный бетон был запатентован под названием «литракон» архитектором Ароном Локонши из Венгрии менее 20 лет назад. Он в качестве армирующего наполнителя использовал оптоволокно. При этом крупнофракционный минеральный компонент из состава был исключен. В классическом варианте монолит представлен серым светонепроницаемым цементный камнем. После экспериментов венгерца был получен бетон светопроводящий.

Изменения в рецептуре привели к необычным результатам. Волокна способны проводить и отражать световые волны. Лучи преломляются между элементами оптического наполнителя. За счет этого монолит приобретает некоторую светопрозрачность.

Дополнительная информация! Добавление различной минеральной крошки позволяет влиять на цвет монолита. Это может быть серый, черный, красный и другие оттенки.

Преимущества и особенности, где применяется

Светящийся бетон по аналогии с традиционным применяется в качестве строительного материала. Основное направление — отделка помещений и фасада: стены, полы, архитектурные элементы здания. Интересной считается альтернатива остеклению балкона или лоджии. Допускается возведение перегородок и оформление лестничных пролетов.

В европейских странах из таких плит можно иногда встретить полноценные здания. Причина редкого использования светопрозрачного бетона в качестве основного строительного материала состоит в высокой себестоимости постройки и малой несущей способности монолита.

Также материал используют для создания мебели, лавочек, фонтанов, сантехнического оборудования, декоративных панелей с подсветкой, ночников. Такая идея как, например, сделать барную стойку из светопроводящего бетона либо отдельную столешницу – оригинальное решение.

Широкая область применения объясняется следующими достоинствами материала:

• относительно высокая прочность;
• износостойкость;
• уникальность исполнения, неповторимость узора;
• стойкость к перепадам влажности и температуры;
• инертность к биологической активности, химическим реагентам.

Минусы также имеются. Из-за сниженного содержания минерального наполнителя и его фракции уменьшаются показатели прочности. То есть под несущие конструкции материал уже недопустим. Отмечается также сложность технологии изготовления и большая стоимость. Цена возрастает за счет оптоволокна и неразвитой производственной базы. Приходится оплачивать транспортные расходы на импортную продукцию.

Технология изготовления светопропускающего бетона

Светопрозрачный бетон изготавливают типовыми плитами размером 0,6*1,2 м, толщина составляет от 25 до 30 см. Кварцевое оптоволокно заполняет весь объем изделий в каком-то одном направлении. Допустимо создание рисунка (логотип, надпись, узор). Если оптическую фибру расположить хаотично, то прозрачность полотна будет сведена на нет.

Обратите внимание! Светопропускная способность плиты зависит только от плотности оптического армирующего компонента. Чем выше показатель у стеклянных нитей, тем больше света будет проходить сквозь монолит.

Что входит в состав, характеристики

Для производства прозрачного бетона используют портландцемент с марочной прочностью от М300 до М700. Минеральный наполнитель – кварцевый песок, гранитная или мраморная крошка фракцией 2-3 мм. Стекловолокно используют диаметром 0,25-0,5 мм. Его содержание составляет всего 4-5 % от общей массы сухого остатка. Можно больше, но это приведет к снижению прочностных характеристик. Для удобоукладываемости добавляются пластификаторы.

В результате светопроницаемый монолит приобретает такие технические характеристики:

На свойства оказывается положительное влияние со стороны стекловолокна. Оно повышает:

• уровень водопоглощения на 6 %;
• светопропускную способность до двух метров;
• прочность на растяжение с изгибом;
• устойчивость к природным условиям и низким температурам.

Материал относится к группе негорючих. Состав экологически безопасен из-за природного состава, что подтверждается международными сертификатами. Бетонные изделия проявляют устойчивость к ультрафиолетовому излучению.

Однако монолит при высокой влажности поддается силикатной коррозии. Поэтому для профилактики поражений материал подлежит защитной обработке, при этом используются:

• водные и силиконовые пропитки:
• воск либо лак по камню;
• литиевые составы.

Дополнительная информация! Светопрозрачный бетон поддается шлифовке, его можно полировать и сверлить. Поверхность имеет хорошую адгезию с эпоксидной смолой, полиэфирами и полиуретаном. Поэтому для монтажа применяются клеящие растворы с их содержанием. Также для фиксации используют специальные незаметные анкера.

Как изготовить такой материал самостоятельно

Стоимость квадратного метра заводской плиты измеряется десятками и сотнями тысяч рублей. Чтобы избежать крупных расходов, можно изготовить материал в домашних условиях. Для этого понадобятся (в частях):

• 1 – портландцемент М300;
• 2,5-3 – просеянный и промытый кварцевый песок фракцией 2-3 мм;
• 0,5 – чистая водопроводная вода (она не содержит примесей).

Стекловолокно нарезают фрагментами. Длину измеряют по толщине планируемого полотна. Также понадобятся материалы для водонепроницаемой опалубки.

Обратите внимание! По технологии заливка раствора проводится послойно. Поэтому конструкция опалубки должна быть вертикального типа.

Описание процесса подготовки литракона

Производственная часть начинается с приготовления раствора. Сначала смешиваются сухие компоненты, затем добавляются жидкости. Смесь доводят до однородного состояния. Лучше использовать строительный миксер или дрель с насадкой. На замес потребуется около 8 минут. Если используются пластификаторы или иные присадки, то время может быть увеличено. Главное, чтобы раствор не начал схватываться до погружения в него оптических нитей.

Скользящая опалубка может быть квадратной или прямоугольной формы (получаются блоки или плиты). Важно обеспечить герметичность, чтобы влага уходила постепенно, раствор оставался в пределах заготовленной формы.

Заливка проводится слоями по 0,5-1 см. В толщу утапливаются нарезанные оптические волокна. Перед каждым подходом нужно дождаться, когда раствор начнет схватываться. Чем выше марка цемента, тем быстрее будет происходить отвердевание. Так не будет нарушено положение стеклянных нитей.

Опалубку снимают через 3 дня. Набор прочности монолита происходит в течение недели в таких условиях: температура +20 градусов по Цельсию, относительная влажность 95 %. В завершение с плиты снимают следы цементного молочка путем шлифования. Так откроется доступ к световым волнам, а также будет создана гладкая текстура с легким глянцем.

Важные моменты для исключения ошибок

Количество воды должно быть строго соблюдено. Если пластификаторы или модификаторы, песочный наполнитель содержат влагу, то общий объем растворителя не должен превышать половины части цемента.

Относительно тонкие изделия должны быть плотными. Этого добиваются по методике вибролитья либо с использованием мощного прессовочного оборудования. Первый способ актуален для самостоятельного изготовления светопрозрачных полотен за счет простоты. Воздух в бетоне сделает изделия хрупкими и недолговечными.

Чтобы светопропускаемость была максимальной, с торцов волокон необходимо снять весь цементный налет. Для этого проводится шлифовка и полировка бетонного монолита.

Дополнительная обработка лаками, пропитками или воском проводится обязательно. Материалы повышают износостойкость плиты, снижают водопоглощение, защищают оптоволокно от засорения на концах. Также продлевается срок эксплуатации изделий.