Прозрачный бетон своими руками

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 18.09.2024

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

Стена из прозрачного бетона

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

Блок прозрачного бетона

Свойства материала

Характеристики

Несмотря на определенную внешнюю экстравагантность, прозрачный бетон обладает конструкционными характеристиками традиционного бетона, в том числе:

  • Прочностью;
  • Водостойкостью;
  • Шумо- и теплоизоляционными свойствами.

Причем, стекловолокно оказывает на материал армирующее действие, в результате чего некоторые его показатели даже выше, чем у обычного бетона:

Влагопоглощение До 6 процентов.
Морозостойкость F50
Прочность на изгиб Рtb30
Прочность на сжатие М250

Обратите внимание! Прозрачный бетон можно рассматривать не только как декоративный, но и конструкционный материал, способный выдерживать большие нагрузки. Причем, его оптические свойства не зависят от толщины.

Прозрачный бетон в интерьере

Прозрачный бетон в интерьере

Особенности

Компоненты, которые используют при изготовлении светопроводящего бетона, сертифицированы и перед использованием проходят экологическую экспертизу. В результате готовый материал гарантированно является экологически чистым и безопасным для здоровья.

К недостаткам можно отнести то, что технология производства прозрачного бетона не позволяет получить его в опалубке прямо на строительной площадке. Litracon изготавливают на промышленных предприятиях, которые обладают соответствующим оборудованием.

Изготовление материала осуществляется путем послойного наложения стекловолокна и мелкозернистого бетонного раствора. После схватывания раствора и набора прочности, поверхность блоков дополнительно обрабатывают, чтобы получить хорошие светопроводящие характеристики.

На фото - светильник из прозрачных блоков

На фото — светильник из прозрачных блоков

Область применения

Впервые прозрачный бетон был использован для изготовления причудливого светильника в виде куба. Весил данный предмет интерьера более 10 килограмм. Постепенно область его применения расширялась.

В последнее время Litracon используют в современных архитектурных композициях, для воплощения различных дизайнерских решений в городском строительстве, а также для создания необычных элементов интерьера.

Надо сказать, что фантазию дизайнеров на данный момент ограничивает лишь очень высокая стоимость материала.

Пучок стекловолокна

Изготовление

Основная сложность самостоятельного изготовления заключается в том, что технология прозрачного бетона требует включения в структуру ровно 4 процента оптоволокна от общей массы материала. Причем, все его нити должны располагаться строго в одном направлении.

Материалы

Итак, чтобы создать самостоятельно литрокон, нужно подготовить все необходимые материалы:

  • Сухую мелкозернистую цементную смесь;
  • Чистую воду;
  • Стекловолокно диаметром 0,25-3 мм. Длина волокна должна соответствовать толщине плиты.

Технология изготовления

Инструкция по изготовлению светопроводящих панелей выглядит следующим образом:

  • В первую очередь необходимо выполнить конструкцию, которая напоминает короб. По сути это плавающая опалубка, которая по мере схватывания раствора, должна плавно смещаться вверх.
  • Полученный короб следует установить на ровную горизонтальную поверхность и залить в него небольшое количество раствора, распределив тонким слоем.
  • Поперек свежезалитого слоя равномерно укладывается стекловолокно и слегка утапливается.
  • После того как раствор схватится, дозированно заливается следующая порция раствора и поверх него также укладывается слой стекловолокна.
  • Данная процедура повторяется до тех пор, пока опалубка полностью не заполнится.
  • Когда застынет последний слой раствора, нужно снять опалубку.
  • Затем выполняется шлифовка и полировка боковых поверхностей блока, к которому стекловолокно расположено перпендикулярно.

Совет! Выполнить опалубку можно из фанеры, пластика или другого листового материала.

Готовые прозрачные панели

Готовые прозрачные панели

На этом процесс изготовления данного материала завершен. Конечно, эта работа требует определенного времени, усидчивости и упорства, однако результат оправдывает все эти сложности. После получения некоторого опыта, последующие образцы могут получиться более высокого качества.

Вывод

Из видео в этой статье вы можете подчерпнуть дополнительную информацию по данной теме.

Бетон представляет собой прочный строительный материал, который обладает высокими качественными характеристиками и продолжительным сроком службы. Преимуществ бетонного раствора много, однако, также наблюдаются и недостатки. Одним, из недостатков является неэстетичный внешний вид бетона, который требует дополнительной отделки. Но технологии в мире строительства не стоят на месте, и был изобретен новый вид – бетон светопрозрачный. Этот строительный материал позволяет различать силуэты объектов и очертания людей, что является уникальным дизайнерским решением при возведении зданий и сооружений. Прозрачный бетон можно изготовить своими руками, что позволит сократить расходы на и так дорогостоящие материалы.


Определение

Прозрачный бетон является уникальным строительным материалом, который изобрел венгерский архитектор А. Лошонци. Он искал возможности обеспечить сооружениям дополнительное освещение, не нарушив при этом прочностных характеристик бетонного раствора. И тогда архитектор решил изменить внутренне строение материала.

Спустя пятнадцать лет экспериментов над бетоном, архитектору удалось внедрить в строительство новый материал – прозрачный бетон (Литракон). В его состав входят мелкозернистые композиционные материалы и стекловолокно.

Изготовление прозрачных бетонов невозможно больших объемов, поэтому их принято выпускать в форме блока.

На фоне основных преимуществ, выделяют главный недостаток прозрачного бетонного раствора – это высокая цена на используемые материалы, которая может достигать тысячи долларов.

Особенности и характеристики


Свет пропускается за счет входящего в состав литракона оптоволокна.

Прозрачные бетоны помимо уникального внешнего вида обладают:

  • высокой прочностью;
  • водостойкостью;
  • теплоизоляцией;
  • шумоизоляцией;
  • возможностью собственноручного изготовления.

За счет входящего в состав стекловолокна, материал получает армирующее действие, что преувеличивает его характеристики:

  • влагопоглащение до шести процентов;
  • морозостойкость;
  • прочность на изгиб;
  • прочность на сжатие.

Особенности литракона заключаются в его экологичности, показатели которой проходят соответствующую проверку и имеют сертификаты. К недостаткам материала относится отсутствие возможности получения светопроводящей смеси непосредственно в опалубке на стройплощадке. Процесс изготовления заключается в послойной укладке компонентов раствора, после застывания которых, уложенную поверхность обрабатывают дополнительным составом, что позволит получить нужные светопроводящие свойства.

Пропускание света обеспечивается за счет входящего в состав литракона оптоволокна. Оно позволяет пропускать световые лучи на расстояние около 200 сантиметров. Оптоволокно не поддается воздействию огня и обладает устойчивостью к резким перепадам температур и ультрафиолетовому излучению.

Стены из прозрачного бетона способны пропускать в помещение лучи естественного света в дневное время суток, освещать приусадебный участок за счет комнатного освещения. Литракон можно встретить черного цвета, белого и серого, также выпускают матовые панели или отполированные. Светопроводящие блоки крепят анкерами, строительными растворами, клеевыми смесями. Изготавливают блоки различных размеров, с разнообразной цветовой гаммой и способом обработки поверхности.

Области применения


Используют литракон для создания уникального дизайнерского элемента интерьера:

  • фасадов зданий и сооружений;
  • столешниц;
  • лестниц;
  • скамеек;
  • внутренних перегородок.

Технология изготовления своими руками

Прозрачный бетон можно изготовить собственноручно, однако следует внимательно отнестись к этому процессу. Сложность заключается в технологии приготовления литракона, а именно, в пропорциях нужных компонентов. Чтобы получилась светопроводная структура, следует взять четыре процента оптоволокна от всей массы раствора. Также следует соблюдать направление укладки нитей, которые должны лежать строго в одну сторону. Для собственноручного создания литракона следует подготовить следующие материалы:

  • очищенную воду;
  • просушенную цементную смесь с мелкими зернами заполнителя;
  • стекловолокно длиной, соответствующей толщине плиты.

Технологический процесс собственноручного приготовления литракона включает в себя следующие этапы:

  • изготовление короба, который представляет собой плавающую опалубку, способную перемещаться вверх по мере застывания раствора;
  • изготовленный короб устанавливают на выравненную горизонтальную поверхность и заливают в него тонким слоем подготовленную смесь в небольшом объеме;
  • далее укладывают стекловолокно в залитый раствор и немного его утапливают;
  • дают раствору схватиться и дальше заливают следующую порцию, после чего укладывают в него еще один слой стекловолокна;
  • повторяют заливку и установку стекловолокна до полного заполнения опалубки;
  • после застывания последнего слоя залитого раствора, проводят демонтаж опалубки, шлифуют и полируют бока блоков, со стороны перпендикулярно расположенных стекловолокон.

Создание мелкозернистого бетонного раствора заключается в смешивании одной части цемента и трех частей песка. Часть воды добавляется, исходя из массы цемента, и не должна быть больше половины его части. Далее добавляют модификаторы, часть которых определяется по рекомендациям производителя. Сухие компоненты погружают в смеситель и перемешивают на протяжении одной минуты. Как только смесь приобретет однородность, вводят воду и перемешивают еще пять минут.

После формовки прозрачного бетона в блоках приступают к финишной обработке. Для этого проводят распалубку через двое-трое суток после ее установки и оставляют изготовленный блок выдерживаться в условиях оптимальной влажности и температурного режима. Процесс неполного застывания происходит за три-пять дней.

Чтобы материал смог проводить световые лучи, боковые поверхности следует отшлифовать.

Заключение

Литракон представляет собой уникальный современный строительный материал, обладающий не только привлекательным внешним видом, но и высокими качественными характеристиками. Его прочность, надежность и долголетие ничем не уступают обычному бетонному раствору.

Из недостатка наблюдают лишь высокую стоимость материалов, поэтому при желании сэкономить, можно изготовить литракон собственноручно.

С развитием новых технологий производства появляются достаточно необычные, на первый взгляд, материалы, например, прозрачный бетон. Традиционное представление о бетоне, как о тяжелом каменном монолите, ломается уже при первом знакомстве с необычной структурой. Это не фокус и не рекламный трюк строительной компании, 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 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.





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.

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.

Стоимость и марки

  • сборная панель 120 x 40 x 2,5 см — около 90 тыс. руб., 120 x 40 x 20 см — до 320 тыс. рублей;
  • плита 125 x 65 x 5 см — 85–90 тыс. рублей;
  • столешница — от 80 тысяч рублей.



Фасад здания облицованный блоками Люмикон
Российская компания выполняет полный цикл производства прозрачного бетона непосредственно в РФ, кроме того, специализируется на индивидуальном изготовлении продукции. Основные расцветки бетона — темно-серый, серый, песчаник, белый мрамор. Цена за квадратный метр в зависимости от толщины плиты составляет 30–65 тысяч рублей.

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.


Виды и характеристики

Прозрачный бетон пропускает свет

Прозрачный бетон, пропускающий свет

В основном для создания прозрачного бетона используют:

  • высококачественный портландцемент (ПЦ) М300-М700;
  • мелкий кварцевый песок размером 2-3 мм;
  • гранитная или кварцевая крошка.

Чтобы смесь легко укладывалась, в неё добавляют различные пластификаторы, которые понижают соотношение воды к цементу.

Тот самый эффект прозрачности дает фиброоптическое световолокно диаметром от 0,25-0,5 мм. Укладывают его ровно или создают рисунок, логотип или надпись. Данное волокно занимает всего 5% от общего объема. Чем больше светопроводящих волокон в составе, тем прозрачнее бетон, но меньше прочность.

Характеристики прозрачного бетона схожи с обычным:

Светопрозрачный бетон считается экологически безопасным материалом с высокой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению. Для защиты от силикатной коррозии блоки покрывают специальными растворами.

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.

  • 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.

Самостоятельное изготовление

Из-за очень высокой стоимости материала многие пытаются изготовить его своими руками. Процесс несложен, но имеет важные нюансы, которые нужно обязательно учесть. Основной трудностью является соблюдение вектора укладки стекловолоконного материала, ведь он должен располагаться особым образом.

Материалы и оборудование

Для работы потребуются:

  • строительный миксер или бетономешалка;
  • готовая опалубка;
  • портландцемент М400;
  • мелкий кварцевый песок;
  • чистая вода;
  • пластификатор;
  • оптоволоконные нити.



Оптоволокно для производства прозрачного бетона

Длина нитей должна соответствовать толщине будущих плит или блоков, а диаметр быть равным 0,5–2,5 мм. Игнорировать введение пластификаторов нельзя: они помогают структуре стать достаточно плотной, однородной.

Состав и приготовление мелкозернистого бетона

Для изготовления цемента соединяют цемент с песком в пропорции 1:3, добавляя воду в объеме половины массы цемента. На 1 кубический метр бетона нужно 1300–1500 кг песка, 450–500 кг цемента, 200–250 л воды. Дозировка модификатора должна соответствовать рекомендации производителя (обычно 1–6%).

Замешивают раствор только в специальном оборудовании (миксере, бетономешалке) малыми порциями, чтобы масса была однородной. При ручном замесе добиться такого эффекта почти невозможно. Готовый бетон должен быть подвижным, но не слишком текучим с отсутствием признаков расслоения. Перемешивание с большей частью жидкости длится около минуты, затем доливается вода до нормы, после чего раствор вымешивается еще 5–8 минут.

Формовка материала

Опалубка должна иметь вид короба и быть оснащенной скользящими стенками, которые могут плавно перемещаться вверх по мере застывания нижних слоев бетона. Конфигурацию опалубки можно сделать любой, но новичкам лучше выбрать самую простую прямоугольную форму.

Блок заливают смесью в несколько этапов. Первый слой делают тонким (1 см), сразу распределяют по нему оптоволокно, немного утапливая его. Пучки должны полностью покрыть поверхность раствора, при этом можно рисовать ими любые рисунки, выполнять логотипы или просто класть их горизонтально/вертикально. После схватывания осторожно заливают новый слой бетона той же толщины, уплотняют, прокладывают сетку из оптоволокна, располагая его поперек. Повторяют работу, сдвигая короб, до достижения нужных габаритов изделия.

По мере застывания последнего слоя опалубку убирают. Дают готовой бетонной плите окончательно просохнуть при влажности до 95%, температуре около +25 градусов. При данных условиях время сушки составит 3–5 суток.



Самодельный блок из бетона и оптоволокна

Финишная обработка

По достижению 80%-й прочности бетон уже может подвергаться дальнейшей обработке. Она необходима для обретения материалом нужной светопроводности, ведь после распалубки он остается покрытым цементным молочком и не пропускает свет. Осуществляют шлифовку всех боковых граней алмазными дисками с разной зернистостью, после полируют рабочую поверхность до зеркального блеска. Из готовой плиты можно вырезать любые изделия: столешницы, элементы декора, светильники — все зависит от возможностей и фантазии мастера.

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.

Назначение

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

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




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 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.





Самостоятельное изготовление

Из-за очень высокой стоимости материала многие пытаются изготовить его своими руками. Процесс несложен, но имеет важные нюансы, которые нужно обязательно учесть. Основной трудностью является соблюдение вектора укладки стекловолоконного материала, ведь он должен располагаться особым образом.

Материалы и оборудование

Для работы потребуются:

  • строительный миксер или бетономешалка;
  • готовая опалубка;
  • портландцемент М400;
  • мелкий кварцевый песок;
  • чистая вода;
  • пластификатор;
  • оптоволоконные нити.



Оптоволокно для производства прозрачного бетона

Длина нитей должна соответствовать толщине будущих плит или блоков, а диаметр быть равным 0,5–2,5 мм. Игнорировать введение пластификаторов нельзя: они помогают структуре стать достаточно плотной, однородной.

Состав и приготовление мелкозернистого бетона

Для изготовления цемента соединяют цемент с песком в пропорции 1:3, добавляя воду в объеме половины массы цемента. На 1 кубический метр бетона нужно 1300–1500 кг песка, 450–500 кг цемента, 200–250 л воды. Дозировка модификатора должна соответствовать рекомендации производителя (обычно 1–6%).

Замешивают раствор только в специальном оборудовании (миксере, бетономешалке) малыми порциями, чтобы масса была однородной. При ручном замесе добиться такого эффекта почти невозможно. Готовый бетон должен быть подвижным, но не слишком текучим с отсутствием признаков расслоения. Перемешивание с большей частью жидкости длится около минуты, затем доливается вода до нормы, после чего раствор вымешивается еще 5–8 минут.

Формовка материала

Опалубка должна иметь вид короба и быть оснащенной скользящими стенками, которые могут плавно перемещаться вверх по мере застывания нижних слоев бетона. Конфигурацию опалубки можно сделать любой, но новичкам лучше выбрать самую простую прямоугольную форму.

Блок заливают смесью в несколько этапов. Первый слой делают тонким (1 см), сразу распределяют по нему оптоволокно, немного утапливая его. Пучки должны полностью покрыть поверхность раствора, при этом можно рисовать ими любые рисунки, выполнять логотипы или просто класть их горизонтально/вертикально. После схватывания осторожно заливают новый слой бетона той же толщины, уплотняют, прокладывают сетку из оптоволокна, располагая его поперек. Повторяют работу, сдвигая короб, до достижения нужных габаритов изделия.

По мере застывания последнего слоя опалубку убирают. Дают готовой бетонной плите окончательно просохнуть при влажности до 95%, температуре около +25 градусов. При данных условиях время сушки составит 3–5 суток.



Самодельный блок из бетона и оптоволокна

Финишная обработка

По достижению 80%-й прочности бетон уже может подвергаться дальнейшей обработке. Она необходима для обретения материалом нужной светопроводности, ведь после распалубки он остается покрытым цементным молочком и не пропускает свет. Осуществляют шлифовку всех боковых граней алмазными дисками с разной зернистостью, после полируют рабочую поверхность до зеркального блеска. Из готовой плиты можно вырезать любые изделия: столешницы, элементы декора, светильники — все зависит от возможностей и фантазии мастера.



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.

Немного об оптоволокне

♦ Оптическое волокно (Википедия) – нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик). Используется для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения.

световолокно

В настоящее время чаще используют синтетические волокна. Сердечник в таком оптоволокне изготавливают из полиметилметакрилата (органическое стекло), а оболочку из фторполимеров.

Органическое стекло представляет из себя синтетический виниловый полимер. Его еще по-другому называют Plexiglas.

В зависимости от диаметра волокна 1 метр ориентировочно стоит:

2 мм – 80 рублей (1,3 $)

3,5 мм – 140 рублей (2,3 $)

4 мм – 150 рублей (2,5 $).

Естественно, чем больше диаметр световолокна, тем легче его устанавливать в форме перед заливкой бетоном. Также вместо сетки можно использовать отверстия, просверленные в стенках формы и равные диаметру нити.

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.


Виды и характеристики

Прозрачный бетон пропускает свет

Прозрачный бетон, пропускающий свет

В основном для создания прозрачного бетона используют:

  • высококачественный портландцемент (ПЦ) М300-М700;
  • мелкий кварцевый песок размером 2-3 мм;
  • гранитная или кварцевая крошка.

Чтобы смесь легко укладывалась, в неё добавляют различные пластификаторы, которые понижают соотношение воды к цементу.

Тот самый эффект прозрачности дает фиброоптическое световолокно диаметром от 0,25-0,5 мм. Укладывают его ровно или создают рисунок, логотип или надпись. Данное волокно занимает всего 5% от общего объема. Чем больше светопроводящих волокон в составе, тем прозрачнее бетон, но меньше прочность.

Характеристики прозрачного бетона схожи с обычным:

Светопрозрачный бетон считается экологически безопасным материалом с высокой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению. Для защиты от силикатной коррозии блоки покрывают специальными растворами.

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.

  • 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.

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.











Производство строительного материала

В день небольшое производство может изготовить до 300 кв. м материала, а это в среднем 2,5-3 млн рублей. Но затраты на комплектующие материалы составляют 70% от общей выручки, так как закупать их придется за границей. На отечественных производствах можно купить только мраморную крошку и мелкозернистый цемент. Причем их качество должно соответствовать требованиям производства.

Заказов на прозрачный бетон в больших объемах мало, так как высокая цена материала дает возможность применять его лишь в качестве декора – как элемент при изготовлении мебели, дверей.

Основной целевой аудиторией производства будут дизайнеры, архитекторы и люди с достатком выше среднего. Первые будут использовать бетон в качестве декоративного материала и рекомендовать его своим заказчикам, последние смогут приобрести материал для личных целей. Клиентами компании станут развлекательные центры, так как при помощи нового материала можно оборудовать различные вывески, стенды.

Читайте также: