К списку

15.06.22

Стеклофибробетон для декора фасада: преимущества и недостатки, факторы, влияющие на качество материала

Стеклофибробетон для декора фасада: преимущества и недостатки, факторы, влияющие на качество материала

Декор для отделки фасада придает зданию архитектурный стиль и влияет на его эксплуатационные характеристики. От свойств фасадных элементов зависит не только срок службы самого декора, но и здания в целом, поэтому следует тщательно подходить к выбору материала.  

Сегодня мы поговорим о стеклофибробетоне, выявим его преимущества и недостатки, раскроем особенности производства СФБ, которые влияют на качество материала и, как следствие, долговечность фасада.

Что такое стеклофибробетон?

Стеклофибробетон (СФБ) – это композитный материал, основными компонентами которого являются цемент высоких марок (М 500 и выше), кварцевый песок и щелочестойкое стекловолокно для армирования смеси.

От чего зависит качество стеклофибробетона?

Качество СФБ зависит от свойств и процентного соотношения входящих в состав компонентов, а также от технологии производства. 

Рассмотрим основные параметры, которые влияют на характеристики изделий из стеклофибробетона:

  • Марка цемента

Для производства СФБ должен использоваться цемент высоких марок. Мы используем портландцемент марки М500, что отвечает требованиям прочности изделий для фасадов зданий.

  • Водоцементное соотношение

При изготовлении стеклофибробетона крайне важно соблюдать пропорции воды к сухой смеси цемента и песка. Оптимальным считается соотношение 17 кг воды на 100 кг смеси. При более высоком соотношении возникает риск образования трещин в процессе усадки.

  • Качество песка

Важно избегать попадания в песок гипсовых и глинистых вовлечений, что в условиях производства нелегко соблюсти. Поэтому песок обязательно нужно мыть. Помимо этого, на качество готового изделия влияет фракция заполнителя, необходимо использовать песок максимально однородной структуры и размера. Для изготовления СФБ мы закупаем мытый кварцевый песок отечественного производства.

  • Обработка стекловолокна

Стекловолокно, входящее в состав СФБ, имеет свойство растворяться в коррозионной среде, поэтому его подвергают обработке диоксидом циркония, в результате волокно становится щелочестойким. Качественной стеклофиброй считается та, у которой содержание в волокнах диоксида циркония составляет от 15% и выше.

  • Процентное содержание стекловолокна в смеси

Опытным путем установлено, что оптимальное количество стеклофибры – 3-5% от массы сухого вещества. При меньшем количестве снижается прочность изделий, а при увеличении количества фибры свыше 5% создается излишнее воздухововлечение, так называемый «эффект ваты», и изделия получаются хрупкими.

  • Длина фиброволокна

Предел прочности при растяжении и изгибе, а также способность поглощать энергию ударной нагрузки зависит не только от количества фиброволокна в смеси, но и от его длины. Проведенные испытания подтвердили, что лучшую прочность обеспечивает длина стекловолокна 2-4 см.

  • Применение пластификаторов и добавок

В бетонную смесь добавляют пластификаторы для уменьшения водоцементного соотношения, другими словами, для уменьшения в смеси количества воды. Пластификаторы позволяют исключить процесс пропарки в пропарочной камере при производстве, что положительно влияет на стоимость изделий. Некачественные пластификаторы могут приводить к образованию трещин в материале при усадке и снижению прочности готовых изделий. Поэтому для производства СФБ мы используем немецкий суперпластификатор третьего поколения фирмы BASF на основе поликарбоксилатного эфира GLENIUM 115, благодаря которому достигаются технологические преимущества:

  1. повышается прочность материала при сжатии, изгибе, растяжении
  2. снижаются риски образования трещин и расслоения

Минеральные добавки также влияют на качество готовых изделий. При их использовании в цементном растворе происходит связывание гидроксида кальция в его гидросиликат, в результате снижается щелочность бетона и, как следствие, его агрессивность к стекловолокну. Помимо этого, минеральные добавки понижают степень карбонизационной усадки и выщелачивания, что повышает долговечность материала.

  • Технология производства СФБ

На сегодняшний день существует два основных способа производства стеклофибробетона:

  1. пневмонабрызг
  2. виброформование

При пневмонабрызге используется пистолет-напылитель. В одно его отверстие подается цементно-песчаный раствор, а в другое – стекловолокно, которое при помощи пистолета рубится на определенные отрезки. На выходе из пистолета цементно-песчаный раствор и фиброволокно смешиваются и с большой скоростью под давлением набрызгиваются на заранее изготовленную форму.

Метод виброформования подразумевает подачу цемента, песка, воды и предварительно нарубленного стекловолокна в смеситель, из него – в приемную бадью, из которой смесь поступает в форму.

При производстве стеклофибробетона мы применяем метод пневмонабрызга. Данный способ требует дорогостоящего оборудования, но позволяет получить наиболее прочный материал.

Преимущества изготовления методом пневмонабрызга по сравнению с виброформованием:

  1. У СФБ, полученного методом пневмонабрызга, ниже водоцементное соотношение, а значит выше прочностные характеристики производимых изделий.
  2. Метод пневмонабрызга позволяет использовать стекловолокна любой длины и распределять их в смеси по всех плоскостях, в результате чего получаются изделия высокой прочности любых размеров и форм.
  3. При виброформовании в раствор возможно добавить не более 3-3,5% фибры, тогда как пневмонабрызг позволяет использовать большее количество стекловолокна, что снижает риски трещинообразования, вызванного усадкой.

Сравним параметры пневмонанесенного СФБ и произведенного виброформованием (СФБ-премикса):

Свойства Пневмонанесенный СФБ СФБ-премикс
Количество стекловолокна в сухом веществе 5% 3%
Предел прочности на растяжение при изгибе, МПа 20-30 10-14
Предел упругости, МПа 7-11 5-8
Прочность при сжатии, МПа 50-80 40-60
Сопротивление срезу поперек слоев, МПа 8-11 4-7

Преимущества стеклофибробетона

При условии соблюдения всех вышеописанных моментов производства на выходе получается качественный материал с высокими технологическими характеристиками.

К плюсам СФБ относятся:

  • Небольшой вес

Стеклофибробетон на 90% легче полнотелого бетона. На 1 м2 архитектурных деталей из СФБ в среднем приходится 16-32 кг. В железобетоне армирование достигается за счет использования железной арматуры, что значительно утяжеляет конструкцию и создает сложность при монтаже. Стекловолокно же в качестве армирующего компонента не увеличивает вес готового изделия, поэтому нагрузка на фундамент здания гораздо ниже, а фасадные работы проходят быстрее и легче. Помимо этого, изделия из стеклофибробетона пустотелые (толщина стенок 6-50 мм) в отличие от бетонных конструкций. Стеклофибра создает жесткий каркас, не требующий полнотелости архитектурных элементов. 

  • Высокая прочность

Общая площадь стекловолокна в СФБ во много раз превышает площадь бетонной арматуры в армированном бетоне, поэтому стеклофибробетон  обладает гораздо большей прочностью на сжатие, растяжение и изгиб по сравнению с железобетоном. Кроме того, стекловолокно в СФБ хаотично распределяется по всей массе смеси, чего нельзя добиться при использовании арматуры. Это создает дополнительную прочность СФБ по сравнению с армированным железом бетоном:

  1. в 4-5 раз выше прочность на изгиб и растяжение
  2. в 10-15 раз выше ударная прочность
  • Высокая морозостойкость

Стеклофибробетон выдерживает 150-300 и более циклов замораживания-оттаивания до потери исходной прочности, полнотелый бетон – от 50 циклов. Благодаря добавлению стеклофибры уменьшается водо-цементное соотношение, следовательно, повышается морозостойкость СФБ. Кроме того, при производстве стеклофибробетона используется цемент высоких марок, качественный мелкоячеистый наполнитель, создаются технологичные условия заливки и твердения, что снижает пористость материала и положительно сказывается на его способности сохранять прочность при замораживании-оттаивании.

  • Устойчивость к воздействию агрессивных сред

Стеклофибробетон устойчив к химическим веществам – его можно мыть и обрабатывать любыми химическими средствами по уходу за поверхностями. СФБ не подвержен коррозии, так как в качестве армирующего компонента вместо металлических прутьев используется стекловолокно. Фибробетон не подвержен гниению, так как в этом материале нечему гнить.

  • Негорючий материал

В состав СФБ входят негорючие компоненты, поэтому такой фасад препятствует распространению огня.

Водонепроницаемый материал

Благодаря цементу высоких марок, входящему в состав СФБ, а также технологии производства, снижающей количество пор, стеклофибробетон является водонепроницаемым материалом (W14).

  • Экологически чистый материал

В состав СФБ входят компоненты природного происхождения: цемент изготавливают из известняка и глины, другие наполнители – песок, галька, щебень – также естественного происхождения, поэтому данный материал является экологически чистым и безопасным для здоровья. Стеклофибробетон не выделяет вредных веществ даже под воздействием высокой температуры.

  • Многообразие фактур и эффектов

Элементам декора из стеклофибробетона можно придавать не только фактуры натурального камня – песчаника, сланца, травертина, гранита, но даже дерева  и металла (бронзы, меди, с эффектом старения). Фактуры и эффекты достигаются добавлением в цементный раствор инертных материалов различных конфигураций, применением особой технологии их нанесения, добавлением цвета в массу при изготовлении, нанесением специальных покрытий на готовые изделия.

  • Высокая степень детализации изделий

Благодаря пластичности СФБ из него изготавливают сложный декор с высокой степенью детализации, чего трудно добиться при производстве изделий из других материалов.

  • Возможность изготовления крупногабаритных панелей

Стеклофибробетон - прочный тонкостенный материал, что позволяет использовать его не только для производства архитектурно-декоративных деталей, но и изготавливать из него крупные фасадные панели с различными фактурами и узорами.

  • Высокие звукоизоляционные свойства

Звуковые волны отражаются от материала, не вызывая в нем колебаний. Индекс звукоизоляции СФБ в среднем 40 ДБ.

  • Длительный срок службы

Изделия из стеклофибробетона считаются одними из самых долговечных  - срок службы фасадного декора из СФБ от 50 лет и более.

Недостатки стеклофибробетона

По технологическим характеристикам стеклофибробетону практически нет равных среди других материалов. К минусам можно отнести экономическую составляющую, к которой относятся:

  • Высокая стоимость материала

Изделия из стеклофибробетона дороже по сравнению с изделиями из многих других материалов. Стоимость складывается из многоэтапности процесса изготовления, необходимости применения специального оборудования и навыков при производстве и монтаже, а также импорта некоторых составляющих.

Но здесь есть нюансы. Если сравнивать СФБ с натуральным камнем, цена которого как минимум в 5-6 раз выше, СФБ бесспорно выигрывает, причем по внешнему виду его практически невозможно отличить от природного камня.

К тому же, декор фасада из СФБ прослужит не меньше самого здания, тогда как фасад из менее устойчивых к внешним воздействиям материалов по прошествии лет потребует реставрации. Поэтому, если учитывать долговечность СФБ, вложения окажутся сопоставимыми или даже менее крупными, чем при заказе декора из других материалов.

  • Долгий срок производства

Производство изделий из стеклофибробетона включает в себя изготовление моделей на основе чертежей с использованием цифровых технологий, изготовление форм, их заливку, покраску элементов декора. На каждом этапе производства соблюдается строгий контроль качества, при выявлении отклонений изделия направляются на доводку или отбраковываются. 

  • Сложная логистика

Изделиями из стеклофибробетона не наполняют фуры доверху во избежание повреждений декоративных элементов во время перевозки. Поэтому при доставке на объект на большие расстояния усложняется логистика и повышается себестоимость продукции.

Правда и мифы о стеклофибробетоне

  • Фасад из СФБ смотрится хуже, чем из натурального камня

Это не так. Современные технологии позволяют создавать фасадный декор, который невозможно по внешнему виду отличить от натурального камня.

  • Стеклофибробетон менее долговечен, чем натуральный камень

Это не так. Срок службы фасада из СФБ сопоставим с природным камнем. При этом, в отличие от камня, стеклофибробетон не создает существенную нагрузку на фундамент, что положительно влияет на срок эксплуатации всего здания. 

  • Изделия из стеклофибробетона долго производить и монтировать

Это лишь отчасти так. Конечно, если сравнивать с полистиролбетоном или пенополистиролом, производство и монтаж изделий из СФБ занимает больше времени. Но по сравнению с натуральным камнем стеклофибробетон выигрывает по срокам в 5-6 раз, а при заказе изделий из коллекции форм - в десятки раз. 

Заключение

Сегодня стеклофибробетон считается одним из лучших материалов для архитектурной отделки вентилируемых, «мокрых» и композитных фасадов. Уникальные свойства СФБ позволяют создавать любые элементы декора, ограждения лоджий и балконов, панели и цокольные плиты различных фактур и эффектов и реализовывать фасады, не требующие ремонта, по сроку службы сопоставимые с самими зданиями.

Есть идеи?

Напишите нам и мы поможем с самыми дерзкими идеями