Прозрачный бетон (светопроводящий бетон) по структуре состоит из мелкозернистого высокопрочного бетона и расположенных в определенном порядке световолокон.
С о д е р ж а н и е
- Применение прозрачного бетона.
- История создания прозрачного бетона.
- Немного об оптоволокне.
- Прозрачный бетон своими руками.
Применение прозрачного бетона
Если в бетонных блоках световолокно расположено горизонтально и параллельно между собой, то стена, состоящая из таких блоков, способна пропускать свет в обоих направлениях без изменения геометрических размеров освещенных объектов.
При этом четкое очертание предметов за стеной из полупрозрачного бетона увидеть не получится, но их контуры (тени) вполне различимы.
Задача современных технологов создать светобетон с улучшенными характеристиками: увеличить проходимость света, создать поверхность, не требующей дополнительной обработки, перевести светобетон из разряда “декоративный” в “строительный”, уменьшить себестоимость материала. Это позволит заменить широко распространенные в домостроении металлостеклянные конструкции.
Сегодня же основное назначение полупрозрачного бетона в его декоративных возможностях.
Если световолокно собрать с одной стороны в пучок, а с другой произвольно или в заданном порядке распределить на излучающей свет поверхности, то, установив около входа в пучок источник света с изменяемым спектром, можно получить неповторимые цветовые эффекты. Если источник света установлен в теле бетонного объекта, то создается впечатление свечения изнутри.
Управлять таким источником можно по радиоканалу. Поэтому такой светобетон все чаще находит свое применение в архитектурной облицовке как стен зданий, так и для создания интерьера в помещениях.
История создания прозрачного бетона
Многие сегодня считают, что прозрачный бетон был разработан совсем недавно. Действительно в последнее время появилось много новых разработок усовершенствованного светопроводящего бетона, благодаря использованию современных технологий и материалов.
Но прозрачный или светопроводящий бетон был запатентован канадцем Бернардом Лонгом еще в 1935 году.
В 90-х годах прошлого столетия начали проводить первые промышленные испытания образцов светобетона. И в результате работ венгерского архитектора Арона Лосонци был получен и запатентован первый коммерческий образец светопрозрачного бетона под названием Литракон.
Сегодня задача современной технологии улучшить параметры (о которых говорилось ранее) полупрозрачного бетона с целью расширения его применения в строительстве.
Прозрачный бетон и самоделкины
Интерес к светопрозрачному бетону постоянно растет и, естественно, также со стороны самоделкиных.
Изготовить своими руками оригинальный подарок или изделие для своего дома – очень заманчивая идея.
Насколько это трудно или легко осуществить не профессионалу можно оценить посмотрев видеоролик из Ютуба, взятого в качестве примера для обсуждения (см. наверху страницы).
Он прав: подготовка рисунка на стенке формы, укладка стекловолокна, трамбовка бетонной смеси, обрезка и полировка изделия – процесс длительный, требующий большого терпения и усидчивости.
Но, самое главное, мастер достиг своей цели – прозрачный бетон или светопроводящий бетон изготовлен.
Стоит ли использовать предложенную технологию для изготовления своего оригинального подарка – решать читателю.
Есть несколько предложений по упрощению этой технологии.
Использование металлической сетки
Если вам хочется сделать световой рисунок, то проще не фрезеровать форму, а использовать обычную с мелкой ячейкой металлическую сетку.
Вспомните, как в школе учили делать копию рисунка. Сначала рисунок разлиновывают, делая масштабную сетку. Затем, поэлементно каждую клетку переносим на рабочую поверхность.
Таки образом можно масштабировать любой рисунок и в большую, и в меньшую сторону.
В нашем случае такой поверхностью является металлическая сетка. Пропустив через нее отрезки световолокна, получим необходимый рисунок.
Для исключения возможных искажений геометрических размеров передаваемого через блок изображения можно использовать две одинаковые сетки на противоположных концах световолокон.
Если планируется изготовить светоизлучающее изделие, то достаточно использовать сетку с одной стороны, а пучок соединенных между собой световолокон у источника света.
Второе.
Если необходимо получить наибольшую светопередачу, то можно использовать большее по диаметру световолокно: 3…4 мм.
Третье: используйте мелкозернистый бетон
И это самое главное. Не надо ни чего трамбовать. Используйте мелкозернистый саморастекающийся бетон. О нем достаточно подробно уже рассказывалось при изготовлении пустотелого бетонного ангела.
Если нет желания приготавливать состав самому, то можно купить и использовать для этой цели цементную смесь для заливки бетонных полов.
Главное ее достоинство – высокая прочность и отсутствие необходимости вибрирования бетонной смеси.
Если нужно получить изделие из светопроводящего бетона произвольной формы, то можно использовать пластичный (архитектурный, художественный, скульптурный) бетон, который неоднократно применялся в наших работах и экспериментах, о которых рассказывалось на страницах сайт.
Если в декоративных целях требуется сделать что-то больших размеров с использованием световолокна, то надо учитывать ограниченную световую проводимость последнего, а также его немалую стоимость.
Немного об оптоволокне
♦ Оптическое волокно (Википедия) – нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик). Используется для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения.
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.
Заключение
Область применения светопрозрачного бетона постоянно расширяется. Так, например, при оформлении интерьера кафе, ресторана и других мест отдыха светопрозрачный бетон можно использовать для динамически изменяемых световых решений на стенах, полах помещений или арт-объектов.
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 — один из наиболее востребованных в строительстве материалов, обладающий продолжительным сроком службы и высокими эксплуатационными характеристиками. Главный из недостатков — не эстетичный внешний вид, требующий дополнительной отделки. Прозрачная разновидность — совершенно новый продукт, в котором удалось соединить все лучшие качества привычного состава с уникальными эстетическими свойствами.
Прозрачным бетон можно назвать скорее условно, так как сквозь него видны только контуры находящихся за конструкцией объектов и лишь при направлении светового потока с тыльной стороны. В пасмурную погоду или в вечернее время этот материал не имеет существенных различий с обычным, все его свойства в полной мере раскрываются лишь при солнечном свете либо при использовании специальной подсветки.
Состоит из двух главных компонентов: мелкозернистого бетона и стекловолокна, служащего основой для работы светоотражающей матрицы. Диаметр стеклянных волокон преимущественно принимается 2 мм, а общая их доля не превышает 5 %.
Прозрачному бетону присущи все конструкционные и эксплуатационные параметры традиционного, такие как:
- прочность;
- твердость;
- водостойкость;
- тепло- и шумоизоляционные характеристики.
Стекловолокно выполняет еще и армирующую функцию, повышая некоторые свойства материала:
- влагопоглощение — до 6 %;
- морозостойкость — до степени F50;
- прочность на изгиб — до марки Рtb30;
- прочность на сжатие — до марки М250.
Области применения
Благодаря появлению светопрозрачного бетона открылись новые возможности в дизайне и проектировании зданий, особенно в стилях модерн и хай-тек.
Чаще всего используется для:
- отделки поверхностей внутри помещений;
- сооружения межкомнатных перегородок;
- постройки наружных и несущих стен;
- производства сантехнических приборов (умывальников, ванн);
- изготовления декоративных скамеек, фонтанов, беседок.
Не теряет своих свойств и характеристик под воздействием солнечных лучей и колебаний температуры, а потому может применяться не только для внутренних, но и наружных работ. Для создания блоков, пригодных для возведения несущих конструкций зданий и отвечающих всем требованиям безопасности, необходима особая технология производства, подразумевающая добавление в состав различных строительных смесей, смол и кварцевой муки.
Для внутренней отделки помещений преимущественно выбираются панели из светопрозрачного бетона. Они закрепляются на стене посредством болтового соединения или рамных конструкций. Также могут использоваться и в качестве напольного покрытия.
Главным недостатком, из-за которого материал пока не получил широкого распространения в строительстве, является слишком высокая цена, объясняющаяся дорогостоящими компонентами. По той же причине изделия пока недоступны для большинства людей и крайне редко применяется при создании интерьера.
Технология изготовления
Методика производства заключается в послойном наложении мелкозернистой смеси и стекловолокна. Для обретения требуемых характеристик после схватывания раствора и набора им прочности выполняется дополнительная обработка. Прозрачный светопроводящий бетон подвергается шлифовке и полировке для получения как можно более гладкой поверхности, необходимой для максимального пропускания света способности и достижения наибольшего декоративного эффекта.
Оптические параметры материала не зависят от толщины изделий, основное значение имеет равномерность укладки волокон и их процентного содержания в готовом продукте. Мелкоячеистая структура выглядит более воздушно, передавая грани объекта. Увеличение плотности расположения нитей повышает эффект прозрачности.
Производство светопроводящих блоков невозможно в условиях строительной площадки, так как для качественного замешивания смеси требуется специальное оборудование. Но для собственных нужд можно попробовать сделать самостоятельно.
Изготовление бетона своими руками
Основная сложность заключается в необходимости введения ровно 5 % стекловолокна. Нити, укладывающиеся строго в одну сторону, обязательно должны быть одной длины, равной толщине блока.
Потребуются материалы:
- очищенная вода;
- нити стекловолокна требуемой длины сечением от 0,25 до 3 мм;
- тщательно просушенная смесь из цемента и мелко просеянного песка.
Технология производства включает в себя выполнение следующих этапов:
- изготовление «плавающей» опалубки, перемещающейся вверх по мере застывания;
- заливка тонким слоем приготовленного раствора в установленную на ровную горизонтальную поверхность форму;
- в смесь укладываются нити стекловолокна и немного утапливаются в ней;
- выждав необходимое для схватывания время, заливается следующий слой и укладывается еще один ряд стекловолокна;
- заливка и укладка нитей повторяются до полного заполнения объема опалубки;
- по окончании застывания последнего слоя каркас демонтируется, грани блока со стороны торцов стекловолокон следует зашлифовать и отполировать.
По технологии для самостоятельного производства мелкозернистого бетона необходимо смешивание цемента и песка в соотношении 1 к 3. Вода добавляется в зависимости от количества используемого цемента, не более половины от его массы.
Сухие ингредиенты загружаются в смеситель и перемешиваются в течение минуты. После приобретения составом однородности добавляется вода, и перемешивание продолжается еще на протяжении 5 минут. При изготовлении блоков как в заводских условиях, так и своими руками значение имеет подвижность раствора: малейшее смещение может привести к снижению пропускной способности, но позволяет создать на поверхности оригинальный узор.
По технологии финишная обработка выполняется через 2-3 суток после заливки. Для этого опалубка демонтируется, и полученный блок оставляется на «дозревание», по возможности обеспечив его защиту от воздействия атмосферных осадков. Неполное застывание происходит спустя 3-5 суток после заливки.
Стоимость бетона в Москве
Расценки на этот уникальный инновационный продукт зависят от формы и сложности изготовления, технических и эксплуатационных характеристик.
Цена наиболее популярных изделий в Москве:
| Производитель | Наименование | Размеры, мм | Стоимость, рубли |
| ООО «Мосстройтрансгаз-Девелопмент», Россия | Light Stone | 1 м2 | 20000 |
| ILLUMINART, Россия | ILLUMICON | 1 м2 | 17955 |
| Litracon Bt, Венгрия | Litracon | 1 м2 | 69800 |
| Litracon Bt, Венгрия | Сборные блоки Litracon Classic | 1200х400х(25-200) | 90000-320000 |
| Litracon Bt, Венгрия | Litracube lamp | 221x175x175 | 54000 |
| Lucem, Германия | Плиты из легкого бетона Lucem | 1250×650х(15-50) | от 90000 |
| Lucem, Германия | Столешница Lucem | 1200х600х20 | 89500 |
Наибольшие расценки на продукцию у производителей из Европы, причем на уже готовые изделия, а дешевле всего прозрачный бетон предлагают приобрести российские компании — стоимость его сравнительно невелика.
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.
Прозрачный бетон — экзотическая новинка в области строительства. Созданный менее 20 лет назад, он перевернул представление о сером неприглядном монолите. Изобретатель из Венгрии Арон Локонши провел эксперимент, проложив в теле бетона оптоволоконные нити. Результат был удивительным. Свет, направленный на поверхность толстой непроницаемой плиты, легко проходил сквозь нее.
Архитекторы и дизайнеры интерьеров с восторгом приняли эту идею. Теперь строительная индустрия выпускает разновидности светопроницаемых бетонов: литракон, люцем, люмикон, иллюминарт. Легкие подсвеченные конструкции из них выглядят нарядно и эффектно.
Описание и применение
Состав светопрозрачного бетона отличается от традиционного отсутствием крупного заполнителя. В матрицу из смеси портландцемента, песка, воды и пластификаторов погружены тонкие светопроводящие нити. Раствор может колероваться как в классические цвета — черный, бежевый, белый, серый, так и в нестандартные — зеленый, красный, желтый.
На самом деле бетон не прозрачный, а светопроводящий. Его производят с добавкой специального кварцевого оптоволокна. Попадая на торец проводника, свет многократно отражается, преломляется в изгибах и выходит через другой конец. Поэтому светопропускная способность плиты не зависит от толщины, а только от плотности расположения нитей. Чем она больше, тем интенсивнее проникают лучи сквозь конструкцию.
При отсутствии источника света он ничем не отличается от обычного. Свои декоративные свойства он проявляет при подсветке лампами накаливания, светодиодами или солнечными лучами.
Производство изделий из прозрачного бетона достаточно дорого и мало распространено, поэтому конструкции отличаются высокой ценой. Выпускаются плиты толщиной от 25 мм до 30 см и типовыми размерами — 60х120 см. Стоимость квадратного метра прозрачного материала достигает 90 тысяч рублей, что обусловлено дороговизной оптоволокна. Но светопроводящие панели пользуются спросом, производство их растет.
Применение прозрачного бетона связано с его исключительными декоративными качествами. Светодиодная подсветка помогает наиболее выигрышно подчеркнуть достоинства материала. Из него изготавливают штучные арт-объекты — светильники в стиле лофт, светящиеся столешницы и подоконники, скамейки, ниши, стеновые панно.
В ресторанах, кафе и гостиницах панелями отделывают барные стойки, ресепшн, перегородки. Подсвеченные полы из прозрачного бетона — украшение любого, даже самого лаконичного интерьера.
Эксклюзивный дизайн имеют фасады и ограждения, выполненные из светопрозрачных блоков. Свойства материала позволяют применить его в необычном решении малых архитектурных форм — уличных фонарей, фонтанов, вывесок.
Интересная структура камня используется в дизайне лестниц, ступеней, сантехнической мебели.
Компоненты и технические характеристики
Основа прозрачного бетона — высококачественный портландцемент марок М300-М700. Мелкий заполнитель — кварцевый мытый песок фракции 2-3 мм, гранитная или мраморная крошка. Для улучшения удобоукладываемости смеси используют пластификаторы, понижающие водоцементное соотношение .
Светопроводность составу придает оптическое стекловолокно диаметром до 0,25-0,5 мм. Его укладывают равномерно по толщине плиты, чтобы создать направление световому потоку. Можно формировать подсвечиваемые логотипы, картины или надписи. Содержание волокон — до 5%.
Помимо оптической проницаемости включение нитей в состав камня придает ему высокую прочность на сжатие и изгиб из-за эффекта армирования. Добавка большего количества светопроводящих элементов увеличивает прозрачность, но одновременно ухудшает эксплуатационные характеристики.
Механические и физические свойства прозрачного бетона близки к оригиналу:
- плотность составляет 2050-2400 кг/м³;
- прочность на сжатие не менее 20 МПа;
- класс морозостойкости до F100;
- коэффициент теплопроводности 0,1-0,2 Вт/м°С;
- водонепроницаемость W4 — W6;
- водопоглощение до 8%;
- группа горючести НГ;
- индекс звукоизоляции 48-52 дБ;
- экологическая безопасность;
- устойчивость к УФ-излучению.
Прозрачный бетон неустойчив к силикатной коррозии во влажной среде, поэтому его поверхность обрабатывают защитными составами:
- пропитками на водной или силиконовой основе;
- воском для камня;
- литиевыми пропитками;
- лаками.
Они придают поверхности более высокую износостойкость, устойчивость к агрессивным средам, влагостойкость.
Прозрачный бетон можно шлифовать, полировать, резать, высверливать в нем отверстия. Отделочные панели крепят к основе приклеиванием или специальными незаметными анкерами. Светопрозрачные блоки укладывают на растворы с добавлением эпоксидной смолы.
Как приготовить прозрачный бетон
Желание сделать свой дом неповторимым, затратив к тому же на это минимум средств, близко каждому умельцу в нашей стране. Изготовление прозрачного бетона своими руками — задача несложная, требующая лишь соблюдения некоторых правил:
- Подготавливают компоненты для мелкозернистой бетонной смеси — портландцемент М300, просеянный чистый песок крупностью 2-3 мм, воду. Объемные пропорции материалов — 1:3:0,5.
- Смешивают сначала сухие составляющие, затем добавляют воду и затворяют смесь. Время перемешивания — 7-8 минут. Желательно использовать строительный миксер, чтобы цементно-песчаное тесто получилось однородным.
- Стекловолокно нарезают кусочками, соответствующими толщине изготовляемого элемента.
- Подготавливают скользящую опалубку в виде квадратного или прямоугольного короба. Заливку смеси осуществляют послойно, поэтому форма должна перемещаться по вертикали.
- Заливают слой раствора толщиной не более 0,5-1 см. В него утапливают отрезки оптоволокна, соблюдая вектор укладки. Если они будут расположены хаотично, светопропускная способность снизится или исчезнет совсем.
- Выжидают момента схватывания, после чего продолжают послойную заливку.
- Через 2-3 дня опалубку снимают, оставляют элементы до набора прочности примерно на неделю.
Для окончательной обработки необходимо отшлифовать поверхности для удаления цементного молока с концов кварцевых нитей. Это откроет доступ световым лучам.
Теперь можно использовать блоки для отделки вертикальных и горизонтальных поверхностей. При монтаже применяют строительный кладочный раствор, эпоксидный, полиэфирный или полиуретановый клей.
При креплении на каркас используют анкерные шпильки, технология похожа на устройство вентилируемых фасадов.
Если плитку укладывают на пол, поверхность обрабатывают защитными составами. Это увеличит износостойкость и долговечность покрытия, облегчит уход.
Прозрачный бетон — находка для желающих создать необычную отделку дома. Сочетание интересных внешних свойств и традиционных эксплуатационных качеств позволяют применять его как для изготовления декоративных элементов, так и нагруженных рабочих конструкций. В целях экономии светопроводящий материал можно сделать самостоятельно.