Гибкий бетон: виды, производство и применение

Применение полимеров и модификационных добавок в исследованиях свойств и процессов твердения бетонов привели к созданию новых видов строительного материала.

Виды эластичного бетона

Гибкий бетон – смесь цемента, воды, заполнителя и полимерных волокон, которая в результате твердения дает искусственный материал, способный выдерживать изгибающие напряжения. По характеристикам прочности сопоставим со стальными материалами. Композит в несколько раз превышает показатели гибкости обычных цементных конструкций [1]. Этот бетон нашел применение в сейсмостойком строительстве, изготовлении конструкций со сложными архитектурными решениями, в строительстве мостов. Основные страны-производители гибкого бетона ConFlexPave – Япония и США.

Самозалечивающийся эластичный бетон – прочный полимерцементный бетон, в качестве добавки содержащий законсервированный вид бактерий. При повреждении конструкции бактерии активизируются под воздействием влаги. В результате взаимодействия с бетоном воды и атмосферного углекислого газа, в трещинах образуется карбонат кальция. Заделанные таким путем дефекты восстанавливают целостность конструкции, и при дальнейшей эксплуатации залеченные участки имеют первоначальную прочность. Автором изобретения является ученый из Нидерландов – Хенк Джонкерс [2].

Ввиду высокой стоимости, в настоящее время массового производства этого бетона нет. Но изобретатель продолжает исследовательскую работу по улучшению характеристик бетона и снижению цены его производства.

Прозрачный бетон – смесь бетона с кварцевыми оптоволоконными нитями. Такой бетон имеет эффект оптической проницаемости. Нити в составе бетона придают материалу повышенную прочность на сжатие и изгиб.

В отличие от двух предыдущих, прозрачный бетон выпускается в России. В основном применяется как декоративный отделочный материал для оформления стен, перегородок, лестничных маршей, столешниц. Выпускается под марками LintraCon, Illumicon.

Благодаря армированию стекловолокном материал имеет улучшенные характеристики по сравнению с обычным бетоном. Помимо повышенной прочности, водостойкости и хороших звукоизоляционных качеств, прост в изготовлении. Такой бетон можно сделать самостоятельно.

Как приготовить гибкий бетон самостоятельно

Процесс представляет собой послойную укладку компонентов раствора и оптоволоконных нитей с обработкой поверхности изделия после застывания бетонной смеси. Для приготовления прозрачного изделия потребуются следующие компоненты:

• портландцемент марки не меньше М300;
• заполнитель (кварцевый песок, крошка мрамора или гранита) крупность фракции 2-3 мм;
• оптоволокно сечением 0,25-05 мм;
• пластификаторы, замедлители твердения.

Смесь готовится в объемном соотношении: 1 часть цемента, три части заполнителя, 0,5 части воды. Пластификаторы – по указанию инструкции изготовителя.

Для достижения высокого качества компоненты перемешиваются до полной однородности состава. Приготовленная смесь должна быть подвижной, но не расслаиваться. Чтобы не снизить качественные характеристики бетона, количество вводимого оптоволокна не должно превышать 5% от общего объема.

1. В готовую опалубку заливаем тонкий слой жидкой бетонной смеси, в которую строго в одном направлении укладываем слой оптоволокна.
2. После схватывания снова заливаем тонкий слой смеси и укладываем оптоволокно. Из-за того, что уплотнение смеси делать нельзя, чтобы не повредить оптоволокно, обязательно применение пластификатора для подвижности смеси.
3. Дальнейший процесс представляет собой послойную укладку компонентов раствора и оптоволоконных нитей до достижения необходимых габаритов изделия.
4. После полного схватывания раствора опалубку можно снимать.

В среднем, набор механической прочности при нормальных условиях составит 7 суток. Затем можно приступать к обработке поверхности изделия. Поверхность полируют перпендикулярно сечению проложенных волокон. Для того чтобы свет, попадая на торец проводника, отражался, и, многократно преломляясь на изгибах, выходил через другой конец волокна.

Характеристики эластичного бетона

Улучшения характеристик бетона можно добиться введением в бетонные смеси модификационных веществ. В России разработана и применяется для улучшения качественных характеристик бетона добавка «Эластобетон».

Ее использование сертифицировано ГОСТ ISO 9001-2011 (ISO 9001:2008) [3].

Эта модификационная добавка служит для придания бетонам эластичных свойств, а также для получения требуемых характеристик: увеличения прочности, морозостойкости, ускорение набора прочности, самовыравнивания бетонных поверхностей.

Преимущества:

• Возможность уменьшения толщины бетонной стяжки, что экономит расход материалов и уменьшает вес бетонного покрытия.
• Добавление компонента увеличивает прочность материала к деформационному воздействию, повышает износостойкость поверхности покрытия.
• При вводе морозостойкой добавки можно укладывать при отрицательных температурах до –5 градусов без опасности потери качеств из-за замерзания смеси.

Общие достоинства и недостатки гибких бетонов

Преимущества:

• прочнее и долговечнее обычных бетонов;
• имеет способность самовосстановления;
• гнется как металл;
• высокая устойчивость к растрескиванию.

Недостатки:

• высокая себестоимость;
• может иметь меньшую прочность на сжатие, чем обычный бетон;
• качество композита зависит от используемых материалов и условий их изготовления.

Области применения

Применяются добавки при изготовлении бетонных и мозаичных полов объектов, подверженных различным механическим нагрузкам: склады и цеха, магазины, гаражные комплексы.

Производитель эластобетона: какую добавку купить

Продукция компании FLEX®CRETE

Под торговой маркой «Элакор» производится три вида добавок: Эластобетон-A, Эластобетон-B, Эластобетон-C.

Назначение добавки Эластобетон-A:

• устройство бетонных стяжек толщиной от 40 мм;
• повышение марочной прочности бетона;
• повышение прочности бетонных полов;
• уменьшение времени ввода в эксплуатацию бетонной конструкции до 7 дней.

Цена от 100 руб. за кг.

Назначение Эластобетона-B:

• выполнение полимерцементных стяжек повышенной прочности толщиной от 15 мм;
• обеспечение бетонным стяжкам необходимых эксплуатационных свойств;
• уменьшение времени ввода в эксплуатацию бетонной конструкции до 5 дней.

Цена от 140 руб. за кг.

Назначение Эластобетона-C:

• применение для устройства мозаичных полов;
• позволяет приобрести бетону эксплуатационные свойства финишного покрытия;
• устройство тонких стяжек высокой прочности толщиной от 8 мм;
• уменьшает время ввода в эксплуатацию до 5-6 дней.

Цена от 180 руб. за кг.

Источники информации:

1. Journal of Advanced Concrete Technology, 1 (3) 231-239, 2003.
2. Номинация Хенк Йонкерса (Джонкерса) и его биобетона на Европейскую премию [URL: www.tudelft.nl].
3. ГОСТ ISO 9001-2011.