Светопропускающий бетон: как создавался и где применяется – состав, технология производства и изготовление своими руками

Содержание

как создавался и где применяется

Современный строительный материал – прозрачный бетон, открывает новые возможности для строительства и отделки зданий

Любой человек на планете знает, как выглядит бетон: серые шершавые стены знакомы всем и каждому. Популярность бетонного раствора очень высока, потому что, несмотря на свою внешнюю непривлекательность, данный строительный материал является очень прочным и довольно экономичным.

Но наука не стоит на месте, и сегодня мы расскажем о новом материале, который получил международное название LiTraCon (литракон) или светопрозрачный бетон. Разберем, из чего состоит новый вид бетона, для чего используется, и можно ли изготовить стеклобетон своими руками.

Технология Литракон позволяет создавать в блоках различные рисунки, в том числе изображение торговых марок

Содержание статьи

Когда, кем и зачем?

Заливка бетонным раствором любой формы опалубки, создает очень прочную конструкцию, обладающую очень длительным сроком эксплуатации. Изначальная пластичность материала и максимальная прочность после застывания, делают его очень востребованным на строительном рынке всего мира.

Но среди множества преимуществ бетона, он имеет несколько недостатков. Основной из них – внешняя непривлекательность получаемой поверхности. По причине серости, бетонные поверхности требуют обязательной декоративной отделки.

Кто и когда придумал прозрачный бетон?

В 2001 году архитектор из Венгрии Арон Лосконши взглянул на проблему бетонных поверхностей изнутри. Он решил, что внешнюю непривлекательность бетона можно исправить не внешними декоративными материалами, а изменив его внутреннюю структуру. В результате цикла экспериментов, на свет появился новый, технологичный строительный материал – прозрачный бетон.

Венгерский архитектор Арон Лосконши вместе со своим изобретением – прозрачным бетоном

Бетон прозрачный, имеющий весьма привлекательный внешний вид, не сразу завоевал популярность. В качестве материала для строительства частей зданий и сооружений он был впервые использован на территории Европы, в Германии в 2005году.

В Россию прозрачные блоки из бетона попали в 2012году. И в нашей стране его применение довольно ограничено. Отечественных аналогов этому материалу нет, а импорт его из-за границы обходится довольно дорого. Цена блока весом 10 кг составляет около 600 евро без учета доставки и таможенной пошлины.

Для чего?

Прозрачность литракона довольно относительна. По степени пропускания света его сложно сравнить со стеклом. Тем не менее, использование блоков для строительства стен или перегородок, может существенно снизить количество потребляемой электроэнергии, пропуская внутрь помещения естественное освещение.

При этом, вы не будете находится внутри стеклянного куба, светопрозрачные блоки сохраняют определенную интимность: сквозь стену из литракона можно лишь различить силуэт или угадать цвет — при условии, что будет независимое освещение.

На заметку! Толщина блока или панели прозрачного бетона никак не влияет на его светопропускающую способность. Основное условие для проявления данного эффекта – наличие источника света.

Разность светопропускной способности бетона литракон и обычного стекла

Прозрачный бетон

По сути, прозрачный бетон – это блоки из стекловолокна, залитые бетонным раствором. Кроме внешней привлекательности, автор изобретения искал способ обеспечить доступ света в бетонное здание, при этом не нарушив основные прочностные характеристики.

Определение и состав

Обычные бетонные блоки – это смесь цемента, песка и щебня. Прозрачность материала достигается путем добавления в состав оптического волокна.

При этом отпадает необходимость использования заполнителя крупной фракции и дополнительной внутренней армации. Поэтому прозрачные бетонные блоки не отличаются по прочности от обычного бетона, получая при этом дополнительную эстетическую привлекательность.

Массовая доля оптического волокна в блоках прозрачного бетона составляет не более 5%. Диаметр используемого стекловолокна может быть различным, но находится в диапазоне от 2 микрон до 2 мм. Основной объем набирается цементом и мелкозернистым очищенным песком.

На заметку! В сравнении с обычным бетонным составом, данный материал обладает гораздо меньшим весом, но при этом становится значительно прочнее.

Стекловолокно создает отражающую матрицу, позволяющую бетону пропускать свет

Эксплуатационные характеристики

Итак, мы выяснили, что оптоволокно в бетоне придает блокам способность пропускать свет. А как обстоит ситуация с другими характеристиками бетона, которые так привлекают строителей?

Стекловолокно является одновременно усиливающим элементом армирования, благодаря чему прозрачные блоки приобретают более высокие показатели следующих свойств:

устойчивость от разрушающего воздействия влажности;
прочность материала на изгиб и сжатие;
устойчивость к воздействию температурных перепадов.

При этом сохраняются показатели по уровню экологичности, пожаробезопасности, звуко- и теплоизоляции. Так же прозрачный бетон не подвержен действию ультрафиолетовых лучей.

Он не выцветает и не изменяет рисунка. Современный строительный рынок предлагает к покупке блоки из светопрозрачного бетона черного, серого и белого цвета.

Область применения

На данный момент литракон приобрел огромную популярность у дизайнеров интерьеров и проектировщиков зданий, как в сфере малоэтажного строительства, так и в области промышленной застройки. Прозрачные бетонные блоки идеально вписываются в структуру зданий в стиле модерн и хай-тек.

Выпускают блоки и панели светопрозрачного бетона, которые с огромным успехом используются:

в качестве основного материала несущих стен;

Стены офисного здания выложены из блоков прозрачного бетона

для внутренней и внешней облицовки поверхностей здания, в том числе пола;

Внутренняя отделка плитами прозрачного бетона

для формирования зональных ограждений и устройства межкомнатных перегородок;

Светопрозрачная фасадная стена административной стойки зоны ресепшен

Из прозрачного бетона изготавливают МАФ (малые архитектурные формы): скамейки, фонтаны, плафоны для уличных фонарей.

Элементы МАФ из прозрачного бетона

Как любой камень с интересной структурой, прозрачный бетон нашел свое применение в качестве материала отделки ступеней лестниц, столешниц и в изготовлении сантехнической мебели. На фото ниже, примеры удачного использования материала бренда «Литракон»:

Процесс производства

Технология производства прозрачного бетона — процесс не сложный. Высокая стоимость материала обусловлена не трудозатратами на производство, а стоимостью оптоволокна, входящего в состав блоков и панелей. В опалубку заливается слой бетона без крупнофракционной составляющей, затем в раствор вдавливается стекловолокно и слой высыхает.

Далее процесс повторяется. Заливка следующего слоя всегда происходит после того, как схватился предыдущий. Таким образом получается прозрачный бетон: технология его производства не является наукоёмким или трудозатратным процессом. Выполнить работы по изготовлению стеклобетона вполне можно самостоятельно.

Изготавливаем литракон своими силами

Из-за высокой стоимости фирменного материала, многие пытаются изготовить прозрачный бетон своими руками. Технологически данный процесс весьма прост, но и здесь есть свои нюансы. Хитрость заключается в соблюдении точных пропорций всех компонентов, а также в качестве наполнителей.

Кроме того, очень важно соблюдать вектор укладки нитей стекловолокна.

Чтобы сделать блочный или панельный стеклобетон своими руками, необходимо подготовить следующие материалы:

сухой мелкозернистый цемент	сухой мелкозернистый цемент
просеянный песок без добавок с мелким зерном	Просеянный мелкий песок
чистую воду, без каких –либо химических добавок	Чистая вода
стекловолокно диаметром до 2 мм, длина которого должна равняться толщине готового блока	Стекловолокно требуемого диаметра

Раствор бетона готовят в традиционной пропорции один к трем. Вода добавляется по необходимости, исходя из массовой доли цемента, но при этом количество воды в растворе не должно превышать 50% от общего объема.

Важно! Производить замес следует тщательно, для чего необходимо использовать специальное оборудование (бетонный миксер), состояние которого должно быть абсолютно чистым.

Инструкция по заливке блоков следующая:

Из плавающей, подвижной вверх опалубки собирается короб;
Внутрь опалубки заливается первый тонкий слой бетонного раствора;
В раствор укладывается и утапливается стекловолокно;
Заливку оставляют в состоянии покоя до момента схватывания бетона.

Далее процесс повторяется необходимое количество раз, до набора полной высоты. После того, как последний слой заливки схватился, опалубка снимается. Обычно это происходит через 48 – 72 часа с момента заливки последнего слоя.

Важно! После снятия опалубки, блоку дают отлежаться в условиях комнатной температуры и средней влажности в течении 3- 5 дней.

Готовый блок шлифуется и полируется до зеркального блеска со стороны рабочей поверхности, которая находится перпендикулярно направлению укладки нитей стекловолокна. Подробнее ознакомиться с процессом самостоятельного изготовления светопрозрачных бетонных блоков можно, посмотрев видео в этой статье.

Монтаж панелей и блоков

Светопрозрачные бетонные блоки или панели могут использоваться для отделки фасадов и для формирования внутренних поверхностей. Выкладка блоков производится на связующий цементно-известковый раствор, или с использованием клеящих составов на основе эпоксидных смол и кварцевой муки. Прочность полученных стен не уступает бетонной кладке, и отвечает всем требованиям, предъявляемым к несущим элементам конструкции здания.

Панели из прозрачного бетона крепятся на раму или на анкерные крепления. Их устройство схоже с технологией устройства вентилируемых фасадов. Так же панели могут быть уложены в качестве напольного покрытия. Прочность материала не зависит от толщины плитки.

На фото хорошо видно, что панели блоков прозрачного бетона монтируются на металлический каркас стены

Заключение

Современный бетон прозрачный обладает очень интересными внешними характеристиками, сохраняя при этом все ценные эксплуатационные качества обычного бетона. Такое сочетание делает его весьма привлекательным при строительстве бетонных зданий с необычными структурными элементами. Если цена на материал кажется очень высокой, можно изготовить светопроницаемые бетонные блоки своими руками.

технология изготовления и особенности материала

Фасадная стена офисного здания выполненная из светопропускающего бетона

Благодаря своим эксплуатационным свойствам, бетонные конструкции уже долгое время занимают лидирующие позиции в индустрии строительства. Являясь одним из наиболее востребованных материалов, бетон тем не менее обладает весьма неприглядным внешним видом.

Поэтому, вполне логичным стало появление нового технологичного материала с улучшенными дизайнерскими характеристиками. Светопроводящий бетон полностью аналогичен обычному по прочностным характеристикам, и при этом весьма привлекателен внешне.

Содержание статьи

История появления

Светопроницаемый бетон стал настоящей находкой для дизайнеров и архитекторов. Нет ни одного аналогичного материала, внешняя привлекательность которого, будет сопоставима с ним по прочности и долговечности.

Изобрел и запатентовал технологию «Litracon» (light transmitting concrete) венгерский архитектор Арон Лосконши.
Задумавшись над тем, как добавить в помещения из бетона солнечного света, при этом не нарушив прочности конструкции, он пришел к идее модификации внутреннего строения бетона.
Добавив в состав раствора светопроводящее оптоволокно, Лосконши получил внешне привлекательные блоки, полностью соответствующие эксплуатационным характеристикам искусственного камня.

Вид на ночное здание Центра исполнительских искусств Перельмана в ВТЦ, Нью Йорк. Конструкция строения собрана из блоков светопроводящего бетона

Технология

Как производят светопропускающий бетон? Следует отметить, что технология производства постоянно совершенствуется. Тем не менее, строительство монолитных зданий из данного материала пока невозможно.

Из-за специфики производства, литракон выпускается в блоках или плитах.
Используя технологию вибролитья или прессования, в опалубку послойно заливается раствор и закладывается стекловолокно.
Данная методика позволяет получать блоки с хаотичным рисунком, но приложив некоторые усилия, на внешней стороне блока можно получить вполне конкретное изображение.
Габариты блоков соответствуют определенному размеру опалубки, стекловолокно укладывается перпендикулярно внешней эксплуатационной стороне.
После снятия формы, плита или блок шлифуются.

На заметку! Технология вибролитья — процесс сам по себе не сложный, поэтому при желании можно изготовить светопроницаемый бетон своими руками.

Блоки прозрачного бетона могут иметь различные габариты и использоваться для разных целей

Блоки бетона прозрачного могут иметь различные габариты и использоваться для разных целей

Компоненты и оборудование

Для производства бетона со светопроводящими свойства методом вибролитья, необходимо наличие следующего оборудования:

емкость для смешивания раствора,
форма опалубки,
вибростол.

Компоненты раствора классические для мелкозернистого бетона:

портландцемент,
мелкозернистый просеянный чистый песок,
пластификаторы, для улучшения текучести малоподвижных растворов,
вода, без химических примесей.

В зависимости от толщины изготавливаемого блока, потребуется оптоволокно соответствующей длины, диаметром 0,5 – 2,5 мм. Объем стекловолокна в общей массе не должен превышать 5%.

На заметку! Использование малоподвижного раствора предполагает быстрое схватывание слоев заливки. Можно упростить процесс, используя малоподвижные составы, сохраняющие форму после уплотнения.

Комбинируя оптоволокно различного диаметра, и используя его в разном количестве, можно создавать на поверхности бетонного блока интересные рисунки

Состав и процесс приготовления

Составляющие раствора для изготовления светящегося бетона смешиваются в пропорции 1:3 или 1:2,5. Объем добавленной воды не должен превышать 50% от количества цемента.

Для простоты понимания, приведем количественные значения компонентов, необходимых для изготовления 1 м3 светопроводящего бетона:

портландцемент – 0,5 т,
чистый песок – 1,5 т,
вода — 0,25 т.

Используя присадки для улучшения пластичности раствора, внимательно ознакомьтесь с рекомендациями производителя. Инструкция по применения прописана на упаковке. Для начала следует тщательно перемешать сыпучие компоненты до однородного состава, затем вводится вода.

Жидкий раствор перемешивается ещё в течение 5 минут. В условиях введения пластификатора время смешивания немного увеличивается.

Раствор для прозрачных бетонных блоков не должен включать крупнофракционных наполнителей

Эксплуатационные характеристики

По сути, светящийся бетон – это композитный материал, получаемый методом вибролитья или прессования. Это обуславливает технические характеристики получаемого материала.

Композит на основе мелкозернистого бетона обладает следующими качествами:

Прочность на сжатие	до 35 МПа
Прочность на изгиб	более 2 МПа
Водонепроницаемость	не менее W4
Морозостойкость	минимум 75 циклов
Водопоглощение	не более 6%

На заметку! При изготовлении светопроницаемого бетона не используется крупный наполнитель, поэтому оптоволокно дополнительно исполняет роль армирующего компонента.

Область применения

Светопроницаемый бетон не является прозрачным в полной мере. Сквозь такую стену проникает свет, можно рассмотреть контуры, но рассмотреть детали предметов невозможно.

Сквозь блоки такого бетона можно рассмотреть лишь контуры предмета

При этом, достаточная прочность блоков позволяет сооружать из него внутренние перегородки и части несущих стен. Но поскольку, из-за использования в производстве оптоволокна, цена на материал довольно высока, чаще всего его применяют для декоративной отделки.

Распиленный на плитку, бетонный светопропускающий материал можно использовать в качестве отделки:

стен,
полов,
лестниц,
потолков,
предметов интерьера,
мебели.

Характеристики позволяют использовать его в качестве основного материала для строительства зданий. Несмотря на то, что это очень дорого, такие строения уже существуют. На фото ниже показаны несколько дизайнерских объектов, реализованных с использованием светопропускающего бетона.

Светопропускающие бетонные блоки: изготавливаем самостоятельно

Очень высокая цена промышленного светопрозрачного бетона, не позволяет довольно широко его использовать. Но для сокращения затратной части, можно изготовить такие блоки самостоятельно.

Для этого необходимо:

подготовить опалубку нужного размера прямоугольной формы;
залить первый слой раствора и слегка уплотнить;
выложить оптоволокно и вдавить в раствор;
дать раствору схватиться.

Заполнение формы происходит в несколько этапов. Слои повторяются до полного заполнения опалубки.

Ширина будущего блока определяется размерами опалубки. При желании блок можно распилить на плитки

На заметку! При самостоятельном изготовлении светопрозрачного бетона, периодичность слоев волокна будет меньше, чем у заводского композита, но декоративные свойства материала будут идентичны.

Использование подвижных смесей сместит пучки волокна, и даст эффект неравномерности распределения. Это несколько ухудшит светопроводимость, но даст уникальный узор на поверхности. При любом составе раствора, закладка следующего слоя производится после схватывания предыдущего.

Наиболее детально ознакомиться со светящимися блоками можно, посмотрев видео в этой статье.

Окончательная обработка

Снятие опалубки производится не ранее чем через 2 суток после схватывания последнего слоя заливки:

После этого, блок следует выдержать в течение 5 дней в условиях:

температура +20⁰С;
относительная влажность 95%.

В этот период, бетон наберет до 80 % своей максимальной прочности, и дальнейшая обработка ему не навредит.
После того, как блок достали из опалубки, его необходимо отшлифовать. Дело в том, что в процессе производства концы пучков оптоволокна затянутся бетонным молочком, и не будут пропускать свет.
Рабочая сторона блоков, перпендикулярная направлению укладки волокна, шлифуется алмазными дисками.

Чтобы в бетонном блоке заиграл свет, рабочие поверхности необходимо отшлифовать

Заключение

Светопроницаемый бетон является уникальным материалом, сохраняющим прочность обычного состава, но при этом обладающим прекрасными внешними данными. Такой материал вполне подойдет для устройства перегородок, придав при этом помещению уникальность, и добавив немного солнечного света.

Если нет возможности приобрести довольно дорогой композит в готовом виде, вполне возможно изготовить плитку для отделки или блоки нужных размеров своими руками.

Прозрачный бетон,светящиеся плитка,дорожки и тд

Основной проблемой бетона всегда являлась его низкая эстетичность и непригодность для создания интересных дизайнерских и архитектурных решений. Вот почему прозрачный бетон после своего появления стал настоящей находкой для многих дизайнеров. Способность столь прочного и плотного материала пропускать свет позволила создавать интерьер нового поколения.

Этот бетон и изделия из него производит невероятное впечатление . Пожалуй впервые его применили при мощении тротуаров знаменитого EPCOT Center во Флориде .Там же я его и увидел впервые в середине 90 гг. В этом центре собрано много удивительных вещей и изобретений для будущего , но даже насытившиеся ими посетители открывают рот когда видят подобное ! А детей просто невозможно оторвать от этого места .

В чем же секрет ? При изготовлении материала пучки световолокна укладываются между слоями мелкозернистого бетона. После твердения в теле материала остается большое количество проводящих элементов, создающих уникальный световой узор в теле бетона ( или полимербетона ,искуственного мрамора )

Несмотря на специфичный внешний вид, прозрачный бетон выпускается по технологии классического мелкозернистого композита, поэтому обладает всеми базовыми свойствами данного материала.

Отсутствие крупного заполнителя в теле композита увеличивает возможность деформаций и сдвига, поэтому стекловолокно для прозрачного бетона дополнительно выполняет функцию внутреннего армирования, являясь неким аналогом фибры.

В производственных условиях для изготовления материала может применяться технология поэтапного литья или послойного вибропрессования. Оба варианта обеспечивают надежное крепление волокон при сохранении высоких эксплуатационных характеристик композита в целом.

Уникальный материал чаще всего используется в декоративных целях. Высокая прочность позволяет воздвигать из него внутренние перегородки в помещениях, обеспечивая доступ для большего количества света. Такой вариант внутренних стен особенно востребован в офисных помещениях, при оформлении кафе и ресторанов, а также развлекательных комплексов.

Из прозрачного композита часто нарезается плитка для отделки стен, пола или потолка. Использование материала в качестве основного при строительстве так же возможно , но довольно трудоемко и дорого . Так что основное приминение именно в дизайнерских и декоративных целях.

Самостоятельное изготовление

Чтобы создать прозрачный бетон своими руками не понадобится специального оборудования или специфичных навыков. Изготовить его можно и в домашних условиях. Фактически для приготовления такого материала потребуется хорошая опалубка и внимательное соблюдение технологии.

Для изготовления раствора лучше всего использовать принудительный смеситель, способный обеспечить высокую степень однородности малоподвижной смеси. При ручном смешивании необходимо достичь однородности раствора.

Что нам понадобится из материалов

цемент или смешанное вяжущее;
песок для строительных работ 1 класса с модулем крупности 2 – 3;
световолокно диаметром 0,5 – 2,5 мм и длиной, равной толщине изделия;
модификаторы, улучшающие формуемость малоподвижных смесей.
опалубка

Состав и приготовление мелкозернистого бетона

Для выполнения базового композита лучше всего смешивать цемент и песок в соотношении 1: 2,5-3 по массе. Количество воды не должно превышать половины массы цемента. В общем виде состав мелкозернистого бетона на 1 м3 можно представить следующим образом:

цемент = 4,5 – 5 кг;
песок = 13 – 15 кг;
вода = 2 – 2,5 кг.

При использовании модификаторов их дозировка назначается в соответствии с рекомендациями производителя. После загрузки в смеситель песок и цемент перемешиваются в течение минуты до получения однородной смеси, далее добавляется вода и обеспечивается смешение не менее 5 – 8 минут. После получения однородной смеси начинается производство прозрачного бетона.

Распалубка изделия производится через 48 – 72 часа после изготовления. Далее блок выдерживается при температуре 20 °С и влажности 95% в течение 3 – 5 дней. За этот срок бетон приобретет до 80% от своей прочности и сможет выдержать итоговую обработку.

После распалубки все пучки стекловолокна затянуты цементным молочком, поэтому не проводят свет. Для придания материалу светопроводящих свойств все боковые поверхности блока необходимо отшлифовать алмазными дисками различной зернистости.

При желании изделие можно распилить на плитки заданной толщины. Распил необходимо вести перпендикулярно слоям укладки.

Вы можете изготовить изделие с подсветкой источником света . В этом случае Вам нужно оставить нужный метраж от изделия до этого источника -2-5 метров ( рекомендуется не более 12-15 м , иначе потеря света будет более 50%)

Световолокно и источники света Вы можете всегда приобрести у нас . Стоимость 1 мп волокна от 3-4 руб мп (0.5-0.75мм)

Есть возможность продажи готовых нитей нарезанных под нужную длину,что значительно экономит трудозатраты.

Если есть вопросы -обращайтесь.

Кстати стоимость прозрачного бетона толщ 3-4 см — 1200-1500 дол за 1м2 и в России он практически не производится .Так что возможность заработать на нем довольно большая