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.
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.
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.
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.
Последовательность операций:
- 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 150 о С, 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.
Заключение
В домашних условиях из прозрачного бетона обычно изготавливают светильники, защитные панели, заменяющие окна в подсобных помещениях. Из прозрачных панелей идеально получаются перегородки в доме, особенно, если планировка помещения выполнена в виде одной большой студии. Стенкой из светопроводящего материала бетона можно отделить кухню от гостиной, сделать шкаф или подставку для цветов.
Чем бетон, но даже его современные технологии не обошли стороной. Не так давно на рынке появился литракон — прозрачная разновидность бетона. О его составе, особенностях и сферах применения мы расскажем в нашей статье.
История использования бетона в строительстве насчитывает не одну тысячу лет. Появившаяся около 60 веков назад смесь для заливки до сих пор является основой как многоэтажных проектов, так и застройки частного сектора. Единственный недостаток бетона — его визуальная непривлекательность — с лихвой перекрывается прочностью состава и широким спектром применения.
Как правило, серость бетонных стен маскируется различными способами: на помощь приходят всевозможные смеси для декоративного оштукатуривания, системы навесных фасадов, обшивка пластиковым и металлическим сайдингом или покраска различными тонированными пропитками.
Венгерский архитектор Арон Лосконши решил взглянуть на проблему шире, предложив способ преображения бетона не снаружи, а изнутри. Результатом долгих экспериментов с составом стала не имеющая аналогов новинка — прозрачный светопроводящий бетон . В 2001 году Арон запатентовал инновационный состав, получивший международное название LiTraCon (литракон).
Прозрачный бетон разрабатывался для «осветления» офисных помещений, однако впервые по прямому назначению был использован только в 2005 году при строительстве особняка в Германии.
Из чего сделан прозрачный бетон
Светопропускная способность литракона условна: на самом деле сквозь этот материал можно разглядеть только контуры или цвет силуэтов, находящихся за ним. При этом помещение должно освещаться изнутри. В непогоду или вечернее время прозрачный бетон внешне ничем не отличается от классического варианта, его удивительные свойства проявляет искусственное освещение либо солнечный свет.
В состав литракона входит мелкозернистый бетон и фиброоптическое волокно (стекловолокно), которое и создает отражающую матрицу. Диаметр стеклянных волокон варьируется от 2 микрон до 2 миллиметров, а процентная доля — около 5% от общей массы бетона.
Оптоволокно не оказывает ощутимого влияния на прочностные, звуко- и шумоизоляционные характеристики материала, поэтому по всем свойствам литракон приравнивается к бетону.
Сферы применения. Технические характеристики светопропускающего бетона
Светопропускающий бетон стал настоящим открытием для дизайнеров и проектировщиков. Благодаря своей оригинальности он может быть использован для зданий и помещений в стиле хай-тек и модерн:
- Ограждающие конструкции.
- Межкомнатные перегородки.
- Облицовка поверхности стен и колонн.
- Архитектурные формы — фонтаны, светильники, скамейки.
- Бытовое применение — столешницы, умывальники.
- Возведение несущих стен.
Единственный минус литракона — его заоблачная стоимость, достигающая нескольких тысяч евро за квадратный метр. Ценовая категория, обусловленная применением весьма недешевого оптоволокна, делает светопрозрачный бетон недоступным для массовой застройки. Однако для декорирования и зонирования различных помещений литракон используется все чаще.
Немецкий концерн LUCEM в настоящее время производит блоки и панели из светопропускающего материала под одноименной торговой маркой:
Лицевая поверхность блоков и панелей полируется до зеркального блеска.
Монтаж и эксплуатационные особенности
Литракон невосприимчив к температурным перепадам и ультрафиолетовым лучам, поэтому может использоваться как для внутренних, так и для фасадных работ.
Блоки из светопропускающего бетона выкладываются с помощью строительных растворов на известковой или цементной основе либо склеиваются специальным составом на основе эпоксидных смол и кварцевой муки. Кладка из литракона соответствует всем нормам безопасности, в том числе и пожарным, и может использоваться для несущих стен.
Прозрачные бетонные панели предназначены для внутренней отделки. Они могут крепиться на стены с помощью рамных конструкций либо анкерных болтов, а также применяться в качестве напольных покрытий.
Надо заметить, что толщина литракона никак не отражается на его светопропускающей способности, единственное условие — наличие источника света.
Высокая стоимость новинки сделала ее недоступной для широкого круга покупателей. В России светопрозрачный бетон пока не выпускается. Любители эксклюзива могут побаловать себя заказным «светильником» из-за границы. Правда, это удовольствие влетит в копеечку: десятикилограммовый куб стоит около 600 евро без учета доставки.
Ольга Данюшкина, рмнт.ру
Краеугольным камнем современной архитектуры смело можно назвать бетон, ведь без него не обходится ни один серьезный проект. Однако эстетическая составляющая сооружений из него чаще всего проигрывала и могла быть частично компенсирована благодаря масштабности, замысловатости и сложности форм. Так было до тех пор, пока в 2001 году молодым венгерским архитектором не был изобретен прозрачный бетон, в мелкозернистую структуру которого включены стеклянные волоконно-оптические нити. Теперь представление о нем может существенно поменяться – Lucem (одно из названий новшества) приобретает признаки воздушной декоративности.
Светопроводящая конструкция представляет собой твердую и прочную субстанцию, пронизанную множеством тонких стеклянных волокон. Из-за технологической сложности исполнения цена прозрачного бетона довольно высока – около € 4000 за м2 при толщине 200 мм, поэтому выпускается он исключительно на заказ в виде прямоугольных плит, размеры которых оговариваются с заказчиком.
Несмотря на некоторую внешнюю экстравагантность и кажущуюся невесомость, Litracon сохраняет конструкционные характеристики обычного бетона: прочность, водостойкость, шумо- и теплоизоляцию.
Более того, благодаря армирующему действию стекловолокна отдельные показатели существенно улучшаются:
- морозостойкость – F 50;
- влагопоглащение – до 6%;
- прочность на сжатие – М250 и на изгиб — Рtb30.
При этом светопроводящие свойства люцема не зависят от его толщины. Сырье, используемое при производстве светопроводящего бетона, сертифицировано и перед поступлением на завод проходит экологическую экспертизу, это позволяет выпускать гарантированно чистые и безопасные изделия.
Технологическая сложность получения прозрачного бетона не позволяет получать его, подобно обычному, заливая в опалубку прямо на месте монтажа. Его выпускают на специализированных промышленных предприятиях, имеющих соответствующее оборудование.
Технология производства бетона со стеклянными волоконно-оптическими нитями предполагает послойное наложение мелкозернистого раствора и стекловолокна. После схватывания и набора необходимой прочности поверхность каждого блока дополнительно обрабатывается для придания заданных параметров массы и достижения нужных светопроводящих характеристик.
Применение
Первым изделием из светопроводящего бетона стал причудливый светильник в виде куба, изготовленный в демонстрационных целях. Весил этот предмет домашнего интерьера более 10 кг. Поскольку он вызвал небывалый ажиотаж, его и поныне можно приобрести на выставках инноваций за 570 €.
В основном же прозрачный или светопроводящий бетон применяется в новейших архитектурных композициях в декоративных целях, для воплощения смелых дизайнерских решений в городском проектировании, создания оригинальных элементов интерьера. Фантазию конструкторов и художников пока что ограничивает лишь высокая стоимость, если будет найден способ обойти это препятствие, мир ожидает много удивительных новшеств.
Как изготовить своими руками
Сложность самостоятельного производства заключается в том, чтобы включить в структуру 4% оптоволокна от общей массы, при этом нити должны быть ориентированы строго определенным образом.
Для того, чтобы получить литрокон своими руками, следует запастись всеми необходимыми материалами:
- сухой мелкозернистой смесью для бетона;
- чистой водой;
- стекловолокном (диаметром 0,25÷3 мм) одинаковой длины, соответствующей толщине будущей плиты.
Прежде всего, нужно сделать конструкцию, напоминающую короб, но фактически являющуюся скользящей опалубкой. По мере схватывания бетона она должна плавно смещаться вверх. Короб прямоугольной формы и заданных размеров установить на ровную горизонтальную поверхность. На дно нужно залить небольшое количество готового бетона, зафиксировав его количество, и распределить тонким слоем.
На образовавшуюся подушку поперек формы аккуратно, равномерно уложить волокна и слегка их утопить. После схватывания состава дозировано залить следующую порцию жидкого бетонного раствора и снова поместить на его поверхность стекловолокно. Процедуру повторять до окончательного заполнения формы.
После того, как застынет последний слой, опалубка снимается и производится шлифовка и полировка боковых поверхностей плиты, по отношению к которым волокна расположены перпендикулярно. Если все выполнено правильно, то опытный образец изделия готов. Работа потребует времени, упорства и усидчивости, но результат стоит того. С учетом полученного опыта последующие изделия могут оказаться более высокого качества.
Бетон, произведенный компанией Illuminart из Кировской области, особенный. В отличие от обычного, он способен пропускать свет.
Первый, кому в голову пришло в голову совместить бетон с оптическим волокном, стал венгерский архитектор Арон Лошонци. Получившийся в итоге светопроводящий «полупрозрачный» строительный материал он запатентовал под названием литракон. Весь секрет литракона в соединении мелозернистой цементной массы с небольшими оптоволоконными нитями-трубочками, которые используются в телекоммуникационных сетях. Если доля этих нитей не превышает 5% от общей массы, то свойства материала остаются сравнимыми с легким бетоном, не сильно теряя в прочности и долговечности. Но, как говорится, основная фишка не в этом.
Литракон, в отличие от своего «прародителя», получился далеко не таким скучным и банальным. О чудо-свойствах этого бетона ярче всего расскажут фотографии: сквозь литракон можно видеть тени людей, предметов, иллюминацию, что превращает его в необычный декоративный материал. Внешне он скорее напоминает натуральный камень, гранит или мрамор, нежели бездушную бетонную плиту. Первый образец венгром был получен еще в 2001 году и за 15 лет новая технология распространилась по всему миру. Не обошла стороной она и Россию. Первое промышленное производство прозрачного бетона запустила компания из Кировской области под названием Illuminart.
Осваивать рынок компания начала в 2012 году, но первые опыты оказались не совсем удачными. В родном для предпринимателей Кирове покупателей нашлось немного. Кардинально ситуация поменялась лишь в 2015 году, когда прозрачный бетон в прямом и переносном смысле засветился на одной из телевизионных передач, посвященных дизайну и строительству. Вскоре о компании узнали в Москве, начались заказы от архитекторов, кафе, баров и ресторанов. В итоге, если верить публикациям в прессе, за три месяца 2016 года обороты Illuminart подскочили со 100 тыс. руб. до 5 млн. руб. в месяц. Более того, уже по итогам года компания собирается выйти на сумму в 50 млн. руб. Естественно, что добавление примесей и отсутствие подобного материала на рынке значительно увеличивает стоимость такого материала по сравнению с обычным бетоном.
Основными покупателями оказались не застройщики, а представители индустрии развлечений. И это, учитывая свойства прозрачного бетона, пожалуй, не удивительно. Illumicon (именно так назвали свой бетон предприниматели), гораздо больше подойдет там, где им можно будет полюбоваться. Например, его можно использовать в качестве барных стоек в ночных клубах, подсвечивающихся с помощью иллюминации, создавать декоративные светильники и прочие предметы интерьера. В качестве примеров использования прозрачного бетона на сайте компании указаны также освещаемые ступени, ограждения, внутренняя отделка помещений и гостиных.
По словам производителей, наибольшие трудности при создании материала вызывает работа со стекловолоконными нитями. Их укладку можно производить самостоятельно, но для массового производства такой подход неэффективен. Представителям компании пришлось искать специальные автоматизированные устройства и даже вручную конструировать станки. Материал реализуется плитами и блоками длинной до 1200 мм и высотой до 400 мм. Цена за квадрат в зависимости от толщины плиты варьируется от 1890 до 38900 рублей (цифры актуальны к середине августа 2016 года).
Сейчас компания, можно сказать, находится в поиске своего клиента. Какие еще способы использования прозрачного бетона можно придумать? Создание подсвечивающихся пешеходных переходов, необычных интерьеров выставочных и арт-пространств, строительство танцевальных клубов или даже домов для обеспеченных клиентов? На эти вопросы еще предстоит ответить. Во всяком случае, представляется, что в ближайшие годы прозрачный бетон будет материалом не для массового потребителя.
Еще интереснее
Инвестиции от 2 300 000
Бизнес на продаже электроинструментов под брендом федеральной сети "220 Вольт". Модель, опробованная в течение 16 лет, опыт запуска более 200 магазинов, помощь выездной группы, низкие закупочные цены.
Инвестиции от 60 000
Срок окупаемости от 2 мес.
Производство светящихся отделочных материалов и тротуарной плитки по франшизе "Оскар"
Новые виды отделочных материалов, которые можно производить даже в домашних условиях. Мы предлагаем производить: светящуюся брусчатку, плитку для дома, фасадный камень.
Инвестиции от 200 000
Срок окупаемости от 2 мес.
Производство изделий из металла по франшизе "Металл-мастер"
Внесезонный бизнес на производстве бытовок, заборов, ворот, решеток, беседок, мангалов и мебели. Обучение технологии с нуля даже без опыта строительства, запуск за 2 недели, штат от 1 человека.
Франшиза “Оскар” предлагает запустить бизнес на тротуарной плитке и отделочных материалах, которые обладают способностью светиться в темноте. Начать производство можно с 60 тыс. рублей.
Свой бизнес: производство изделий из полимербетона
Бизнес по изготовлению изделий из полимербетона требует сравнительно небольших начальных вложений. Все используемые материалы, производственное оборудование и инструменты можно найти в продаже, а кое-...
Венгерский архитектор Арон Лосонци (Aron Losonczi) в 2001 году изобрел новый строительный материал LiTraCon. Название расшифровывается как light-transmitting concrete, в дословном переводе - светопередающий бетон. Благодаря оптоволокну, включенному в состав литракона, он способен пропускать свет, но увидеть через готовую панель можно лишь тень предмета и его цвет. Для проявления этого свойства нужна яркая подсветка с противоположной стороны, иначе блок выглядит как обычный бетон.
В специальную опалубку тонким слоем заливается жидкий мелкозернистый бетон и параллельно друг другу поперек панели укладываются оптоволоконные нити, толщиной от 2 мк до 2 мм. После застывания операция многократно повторяется до заполнения формы. По окончанию работы, прозрачный бетон извлекается, при необходимости разрезается на блоки нужного размера, полируется. Оптоволокно занимает 4 % в общей массе. По утверждению изобретателя, литракон - это не только стекло, смешанное с бетоном, но и новый материал, внутренняя структура и поверхность которого однородны.
Весной 2004 года Арон Лосонци основал компанию Litracon Bt по производству панелей и блоков из литракона. Технические характеристики светопроводящего бетона по европейским нормам:
- плотность - 2100–2400 кг/м3;
- прочность на сжатие - 50 Н/мм2;
- прочность на изгиб при растяжении - 7 Н/мм2.
Литракон прежде всего предназначался для строительства зданий, но из-за высокой стоимости оптического волокна и ручного способа изготовления не получил широкого распространения как материал для возведения стен. Первым предметом, для выполнения которого был использован прозрачный светопроводящий бетон, стала настольная лампа Литракуб. Абажур светильника представляет собой конструкцию из четырех пластин, общим весом 10 кг. Приобрести его можно и сейчас на официальном сайте изобретателя по цене 40 000 рублей.
Сфера применения
В настоящее время аналогичный светопроводящий бетон, имеющий в своем составе до 5 % световых оптических элементов, под разными торговыми марками (Lucem, Luccon и другие) выпускается несколькими европейскими компаниями. Каждым из производителей разрабатывается собственная инновационная технология производства прозрачного вида бетона, в целях снижения себестоимости продукции стекло заменяется пластиковым оптоволокном или пластичными смолами. Однако прозрачный материал по-прежнему остается дорогим и чаще всего используется для изготовления элементов дизайна:
- столешниц;
- скамеек;
- лестниц;
- внутренних перегородок;
- фасадов зданий.
Так как оптоволокно без значительных потерь пропускает свет на расстояние около 20 м, толщина изделия из светопроводящего бетона ничем не ограничена. Он не горит, обладает высокой устойчивостью к перепадам температуры, ультрафиолетовому излучению. Стена дома, при возведении которой использован прозрачный бетон, обеспечит большее проникновение в помещение естественного света в дневное время суток и освещение близлежащей территории вечером за счет ламп внутри здания.
Производители выпускают готовые прозрачные панели белого, серого, черного цвета, отполированные до зеркального блеска и матовые, прямоугольной или изогнутой формы. Блоки можно крепить анкерными болтами, выкладывать с применением строительных растворов, склеивать составами на основе эпоксидных смол. По заказу, покупателям доступны прозрачные панели индивидуальных размеров, цветов, разных способов обработки поверхностей, с расположением оптоволокна в хаотическом или строгом порядке. Кроме того, немецким концерном Lucem разработана специальная светодиодная система для равномерного освещения бетонных блоков, представляющая собой акриловую панель, толщиной 10 мм. Программа управления позволяет использовать не только белый, но и цветной свет в постоянном или переменном режимах.
