ガラス繊維強化コンクリートの適用。 ガラス繊維強化コンクリート: 普遍的かつユニーク

複合企業体。 これはガラス繊維強化コンクリートの第二の名前です。 この概念は一般的であり、異なる材料の接続を示します。 ガラス繊維強化コンクリートでは、これらはセメントとガラス繊維です。 1967 年までそれらを組み合わせることができませんでした。

セメントはアルカリ環境にあります。 ガラスに対して攻撃的です。 これは 1941 年に世界初のガラス繊維強化コンクリートのブロックを作成しようとしていたときに理解されました。 この問題は英国建設研究所で解決されました。

1967年に耐アルカリガラスがここで生産されました。 製造過程でジルコニウムが添加されています。 ガラス繊維強化コンクリートが現実になりました。 当然のことながら、この材料を最初に使用したのはイギリス人であり、その後にヨーロッパ人全員が使用しました。

1974年 グラスファイバーコンクリートパネルアメリカでも販売を開始しました。 最初の数年間、売上は 12 か月ごとに約 30% 増加しました。 この認識は何のためにあるのでしょうか?

ガラス繊維強化コンクリートの説明と性質

ガラス繊維コンクリート組成物ガラスはグラスファイバーの形で含まれるため、この記事の主人公の名前が付けられています。 補強の代わりに、細い鉱物の糸で強化されています。 珪酸塩石である石英が溶けてできているため、鉱物です。

ケイ素を含む岩石も含まれます。 周期表では、元素はシリツムと書かれます。 セメントには粘土、石灰、砂などの天然原料も含まれているため、記事の主人公の組成は自然であることがわかります。

糸で「焼いた」ガラスは、粘土で丸めたおがくずや干し草のように見えます。 しかし、この補強材は鉱物であるため、腐る可能性は完全に排除されています。 また、ガラスはコンクリートに比べて硬度が劣りません。

同時に、ガラス繊維ブロックの強度は鉄筋コンクリートの強度よりも優れています。 スチール製の補強材が圧縮荷重に十分耐えます。 また、ガラス補強材も曲げや張力に大きな負荷がかかります。 記事の主人公の衝撃強度も鉄筋コンクリートよりも大きいです。

表面にコンクリートと繊維が付着します。 2つの素材の重なり面積が50,000に達する 平方メートル。 彼らはコンクリートとグラスファイバーの接合作業を担当します。

鋼鉄補強を施したブロックが引張力の圧力で亀裂が生じても、ファイバーボードには微小亀裂さえ入りません。 ガラスコンクリートは、橋、陸橋、陸橋に使用されています。

これまで述べてきたことを数値に置き換えると、圧縮下の記事の主人公の引張強度は 32.2 メガパスカルに相当します。 圧縮すると、この材料は 1 平方センチメートルあたり 840 キロの荷重に耐えることができます。 軸方向の張力では、繊維強化コンクリートは同じ面積で最大 112 kg に耐えることができます。

太さや長さの異なる補強糸を組み合わせて「遊ぶ」こともできます。 コンクリート中の 1 本のガラスワイヤーの最大長は 7.5 センチメートルです。

異なるサイズの繊維の組み合わせと配置は、コンクリートの特性を変化させるだけでなく、その質感や形状も変化させます。 たとえば、一部のものは他のものよりもプラスチック性が高く、成形鋳物に使用されます。 その範囲については「ガラス繊維強化コンクリートの使用」の章で説明します。

この記事の主人公の多くの特性は、単純なコンクリートの特性と一致します。 ミネラルブロックは燃えません。 さらに、繊維の種類はより優れた難燃性を備えています。 この記事の主人公は、耐薬品性に​​おいても通常のコンクリートよりも優れています。

都市環境では、塩水に対する耐性が特に重要です。 標準的なコンクリートと同様に、ガラス材料は腐らず、耐霜性があります。 耐寒クラスはF150~F300です。

同時に低耐凍害性は50単位に対応し、最大値はF-700と表示されます。 湿度レベルが変動する条件では、300 ~ 500 の範囲のコンクリートが使用されます。 ガラススラブの耐凍害性は、標準条件では良好です。

ガラス繊維強化コンクリートの種類

この記事の主人公は繊維鉄筋コンクリートのクラスに属します。 ガラスだけでなく、鋼糸やポリマー繊維でも強化されています。 後者には、例えば、ポリアミド、アクリル、ポリプロピレン、ナイロンが含まれる。

金属の削りくずを使用すると、ブロックの重量は従来の鉄筋コンクリートと同じになります。 ポリマー補強により、スラブは気泡コンクリートのように軽量になります。 ガラスブロックは重量で平均化されます。 ただし、強化に関しては次のような問題があるため、ここには落とし穴があります。

  • 繊維補強を施したブロック。 このような場合、補強の役割はもっぱらガラス繊維によって行われます。 これを使用すると、スラブはあらゆる形状をとることができます。 パネルは竹の幹、自然石の石積み、抽象画から柵の形に鋳造されます。
  • 補強材を組み合わせたブロック。 これらは古典的なスチールロッドとグラスファイバーで同時に強化されています。 剛体フレームのため、スラブは単純な形状のみになります。 原則として、これらは長方形の要素です。

複合補強は金属と組み合わせるだけではありません。 ガラスもポリマー糸と組み合わされています。 この場合、質量は標準ブロックと同様に任意の形状になります。

人気の例としては、 ガラス繊維強化コンクリート製のファサード装飾。 石膏スタッコは柔らかく、湿気を吸収するため、それに劣ります。 この記事の主人公の柱柱は、何世紀にもわたって建物を装飾してきました。

たとえば、カザン クレムリンの装飾を知ることができます。 これは、いくつかの建物が集まった博物館保護区の名前です。 クラシックなスタイル。 博物館はその名前が示すように、カザンにあります。

そこに決まってるよ グラスファイバーコンクリートの製造。 したがって、都市では、記事の主人公は中心部のマイクロディストリクト全体で構成されています。 カザンでは、「農民の宮殿」も一見の価値があります。 荘厳な風格を持つ省の建物にこの名前が付けられました。 農業カザンを首都とするタタールスタン共和国。

カザンで使用される繊維強化コンクリートは 2 つの方法で製造されます。

  • スプレー中。 その助けを借りて、中型および大型のサイズのオブジェクトが得られます。 まずはセメントの吹き付けから始めます。 それを金型に適用し、途中でグラスファイバーを追加します。
  • プレミックス。 これは、セメント、砂、ガラス繊維、水を混合したものを型に流し込むプロセスに付けられた名前です。 木、シリコン、金属で作ることができます。 混合物を振動テーブル上の容器に置きます。 これにより材料が圧縮されます。 充填は、タイルやタイルなどの小さな製品の製造において正当化されます。 舗装スラブ。 後者もガラスコンクリートで作られています。

装飾的な観点から言えば、この記事の主人公はマルチカラーです。 ガラス板は赤、青、茶色、黄色の色調で塗装されています。 ニュアンスはグラスにあります。 白いままです。 その結果、テクスチャーされたパターンが得られます。 プレーンなブロックが必要な場合は、色付きのガラスをブロックに加え、溶解の段階で着色します。

ガラス繊維強化コンクリートの施工・施工

記事の主人公の使用についての会話はすでに始まっています。 主な建築材料として使用できますが、費用対効果が高くありません。 普通のコンクリートで家を建てる方が簡単です。 ガラス板は、通常、クラッディングや装飾に使用されます。 柱柱だけでなく、柱、ロッジアやバルコニーのフェンス、ドームの「冠」も鋳造されています。

ファサード用ガラス繊維強化コンクリート– 紋章や装飾品の要素で装飾する機能。 スラブは、亀の甲羅に似た粗い幾何学模様で作られています。

通常のガラスコンクリートとは異なり、大部分の砂や砂利は添加されません。 これにより、ブロックの表面がさらに美しくなります。 終わり モノリシックフロアたとえば、高層ビルは通常、ガラス繊維強化コンクリートのスラブで覆われています。 それらのミニチュア版は屋根材になります。 古典的なタイルを模倣しています。

ガラス繊維強化コンクリートの設置 2つのスキームに従って実行されます。 1 つ目は古典的なものとみなされ、2 つ目は並外れた強度が必要な構造で使用されます。

  • 取り付け膨らみによる固定。 鋳造の段階で作られ、幅は3cmに達します。 増厚部は設計に従って鋳造されます。 したがって、標準的なものではなく、独自のものが作られます。 これにより、ヒーローに価値のあるアイテムが追加されます。

コンクリート要素は厚くなった場所に固定されます。 ボルトの一種です。 この計画はファサードの構築に取り組んでいます。

  • 金属抵当による固定。 製造段階でもブロック本体に埋め込まれます。 ボルトの形の留め具が住宅ローンを通過します。 それは建物の金属フレームに「埋め込まれ」ます。

グラスファイバーコンクリートを固定する方法が何であれ、設置は表面を準備し、マーキングすることから始まります。 次にコーナーパーツを配置します。 次に、直線部分が埋めら​​れます。

石積みは、幅が半分未満の拡張部分を使用せずに計算されます。 ガラスコンクリートを建築用接着剤で固定します。 縫い目が擦れています。 接合部に異面がある場合はアクリル系シーリング材を使用してください。

ガラス繊維強化コンクリートの価格

ガラス繊維強化コンクリートの価格多くの要素から構成されます。 製造、加工、形状、疎水化の費用が含まれております。 後者の概念は、コンクリートをさらに含浸させ、水の破壊的な影響から 100% 保護することを意味します。

それが材料の細孔に浸透してそこで硬化すると、膨張し、同時に石の空洞も拡大します。 このようにして、湿気によってスラブが内側から引き裂かれます。 ブロックを水から保護することで、寿命が延びます。

記事の主人公とそのカラーリングの価格に含まれています。 それは、彼らが古典的なコンクリートに求めているものよりも約30%高いことが判明しました。 ただし、ガラスブロックは軽量で厚みも薄いため、配送と設置のコストが削減されます。

機器のレンタルも費用が安くなります。 さらに、軽量スラブは建物の基礎にかかる負荷を軽減します。これは場合によっては非常に貴重です。 彼らはまた、記事の主人公の強さと耐久性に対して過剰な金を払うつもりです。

たとえば、モスクワ環状道路のエンジニアリング構造に選ばれたのは彼だった。 首都の第 3 環状交通では、グラスファイバー コンクリートが恒久的な型枠となり、同時にスパン構造と陸橋の外装にも使用されました。

コンクリート製品や構造物は今日どこでも使用されています。 一方、新しい時代には、新しい技術と組み合わせた新しい構造材料および複合材料の導入が必要です。

この場合、多くの場合、「古い資料から新しい資料を作成する」ことが可能です。 コンクリートの場合、これは補強によって実現されます。 フィラーを使用すると、 新しい素材、経済指標と強度特性の点で従来のコンクリートよりも優れています。

金属、鉱物および有機フィラーは、連続糸(メッシュ、織物および他の同様のロール状材料)の形態、または短い繊維片の形態で知られている。 コンクリートの繊維強化により、新しい素材である繊維強化コンクリートが誕生します。

現在、3 種類の強化繊維材料が使用されています。

  • ガラス繊維;
  • スチールファイバー;
  • 合成繊維で作られた繊維。

ガラス繊維強化コンクリート - SFB (ガラス繊維強化コンクリート - GRC、 英語).

耐アルカリ性ガラス繊維片を細粒コンクリート(コンクリートマトリックス)に導入すると、複合材料であるガラス繊維強化コンクリートが得られます。この場合、繊維繊維は製品の体積全体またはその個々の部分(ゾーン)全体に均一に分布しています。 )。

ガラス繊維強化コンクリートの技術的特徴:

特性

値の制限

1 密度(乾燥時)

1700~2250kg/m3

2 シャルピー衝撃強さ

1.1 ~ 2.5 kg.mm/mm²

3 圧縮強度

490~840kg/cm2

4 曲げ引張強さ

210~320kg/cm2

5 弾性率

(1.0~2.5).104MPa

6 軸方向引張強さ:

条件付き弾性限界 28 ~ 70 kg/cm²
- 引張強度 70-112 kg/cm²

7 破壊時の伸び

(600-1200).10-5 または 0.6-1.2%

8 せん断抵抗:

層間 35 ~ 54 kg/cm²
- 層全体で 70 ~ 102 kg/cm²

9 熱膨張係数

(8-12).10-6°С-1

10 熱伝導率

0.52~0.75W/cm².℃

11 GOST 12730に準拠した耐水性
12 ろ過係数

10-8-10-10cm/秒

13 GOST 100600に準拠した耐凍害性
14 耐火性

コンクリートよりも耐火性に優れる

15 可燃性

耐火素材(延焼速度)

16 厚さ15mmで吸音効果

125Hz
250Hz
500Hz
1000Hz
2000Hz

27dB
30dB
35dB
39dB
40dB

注: kg/cm2 から MPa への変換: g x kg/cm2 = MPa = 10 x kg/cm2。

コンクリートと強化繊維は連携して機能します。 接着は繊維の表面全体に起こります。 コンクリートと繊維の間のこのような巨大な接着領域により、ガラス繊維コンクリートまたはガラスセメントと呼ばれる複合材料の質的に新しい特性が形成されます。

SFRCを採用することで、建設コストの削減、人件費の削減、建築構造の信頼性・耐久性の向上が可能になります。

分散鉄筋はコンクリートの強度特性を大幅に向上させ、動的、温度と湿度の影響、摩耗、磨耗などに対する構造の性能特性も改善します。

ガラス繊維強化コンクリートで作られた製品は、目的に応じて構造用、装飾用、防水用、特殊用に分けられます。

SFRC 製品の必要なパラメータを取得するための主な手段は次のとおりです。

  • 補強材の割合(1立方メートルのコンクリートに何kgのガラスロービングが使われるか)。
  • 繊維長(短繊維要素と長繊維要素の組み合わせが可能)。
  • 製造技術 (「スプレーまたはプレミックス」、または両方の組み合わせ)。

ガラス繊維強化コンクリートは、ほぼあらゆる形状、幾何学的形状、レリーフ、質感の製品を形成する際に非常に高い技術的特性を備えています。

SFB テクノロジーは、建築家にあらゆるアイデアを実現するための強力なツールを提供します。 延性、表面凹凸を伝える能力、そして軽さ (SFRC で作られた製品は薄肉、つまり軽量です) の点で、他の材料は競合できません。

耐アルカリ性ガラス繊維を配合した繊維強化コンクリートは、曲げ強度や引張強度が高く、衝撃強度や弾性率も高いのが特徴です。

ガラス繊維強化コンクリートは、耐ひび割れ性、破壊靱性、耐凍害性、耐水性、耐火性などの指標において、通常のコンクリートに比べて数倍優れています。

ガラス繊維強化コンクリートの製造にはSFRC専用の設備が必要です。 これらは、NST 社の固定複合体 STs-45 です。 STs-45 の役割は、セメント モルタルを圧力下で特別な空気圧スプレー ガンに供給することです。そこでグラスファイバーが必要な長さに切り刻まれ、毛羽立ち、モルタルと混合され、圧力下で型にスプレーされます。 現在、SFRC の機器ラインは、ジェローターとペリスタルティック ポンプを備えた 2 種類の複合施設で代表されています。

ガラスコンクリート構造物は補強方法に応じて次のタイプに分類されます。

  • ファイバー強化付き - グラスファイバーのみが使用されています。
  • 複合補強材を使用 - ガラス繊維がスチール補強材と組み合わせて使用​​されます。

SFRC 製品の厚さは、原則として 6 ~ 10 mm ~ 20 ~ 30 mm であるため、材料費は最小限で済みます。 建設現場におけるガラス繊維強化コンクリート製品の主な利点の 1 つは、強度特性が向上しているため、重くなく、質量も大きくないことです。

古い建物の改築や新しい建物の建設中にガラス繊維強化コンクリート製の壁被覆パネルを使用することで、高級で美しいファサードを得ることができます。 化粧コンクリート建物に居心地の良い快適な外観を与えます。

このようなファサードには時間は影響しません。50 年経っても、それは同じままであり、ひび割れたり崩れたりすることはありません。 外部の影響によりファサード要素が機械的に損傷した場合は、いつでも同様のものと交換できます(同じ金型から現在入手された SFRC 製品と 10 年後に入手された SFRC 製品を区別することは不可能です)。

SFB は温度変化に強く、低温でも快適です。 NST 会社は STs-45 複合施設をチュクチに供給し、学校の建設に使用されました。 保護用SFBプラスターをポリウレタンフォーム断熱材の上に塗布しました。 何のために? 従来のファサードが使用されているファサード セメントモルタル、1年以内にそれらは破壊される可能性があり、50度の霜に耐えることができません。

アンティークの装飾要素は、建物の修復および再建中に外装パネルへの重要な追加として機能します。 ガラス繊維強化コンクリートは、窓の開口部の枠組み、柱廊玄関、コーニス、日焼け止めなどの製作にも不可欠です。

ファイバーセメントは優れた材料です。 さまざまな種類屋根。 スレートやセラミックタイルなどの伝統的な屋根材を模倣することができます。 しかし、それらとは異なり、壊れたり重くはありません。 ガラス繊維強化コンクリートは耐久性に優れ、締結時にひび割れが発生しないため、下穴をあけずに通常のスレート釘を使用して締結します。

さまざまな質感のガラス繊維強化コンクリートパネル

ガラス繊維強化コンクリートは、建設プロジェクトや小規模な建築形態の美的側面から、都市レクリエーションエリアの設計において重要な役割を果たします。 絵のように美しい装飾的な池、噴水、ベンチ、花壇、欄干、キオスクなどを配置するために使用できます。ガラス繊維強化コンクリートで作られた小さな建築形式には、より多くの効果があります。 魅力的な外観、 なぜなら ガラス繊維強化コンクリートを使用すると、あらゆる形状、レリーフ、表面仕上げを転写して周囲の景観と組み合わせることができます。 ガラス繊維強化コンクリートを使用した場合の漆喰塗膜は、強度が高く、ひび割れや剥がれに強い特性を持っています。

ガラスセメントは、都市汚染や塩溶液などの化学薬品に対して非常に耐性があります。 SFRCは錆びない、腐らない、腐らない、燃えない。 そのため、繊維強化コンクリートから複雑な形状のさまざまな製品を成形することができ、高速道路、橋、陸橋、トンネル、欄干、防音壁などの土木工事に使用されています。

これらの要素は非常に長く、軽量になる場合があります。 さらに、ガラス繊維強化コンクリートは、より多くの機能を提供します。 上級鉄筋の保護と、同じ厚さのコンクリートよりも塩化物の浸透に対する耐性が優れています。

ガラス繊維強化コンクリートで作られたケーブル、排水路、灌漑路の要素も、恒久的な型枠として使用できます。 この場合、ガラス繊維強化コンクリート要素が所定の位置に設置されてからコンクリートで充填されますが、ガラス繊維強化コンクリートの役割は、滑らかな表面を持つ内部溝プロファイルを形成し、複雑な仮設型枠の使用を排除することです。

ファイバーセメントは、水路や水道管の要素の製造に最適な材料です。 従来のコンクリートは短くて重い要素を鋳造するために使用できますが、これを使用して長くて軽いセグメントを製造できます。 これは非常に重要です。 パイプの軽量化により、不整地での排水および灌漑システムの構築時に作業が容易になります。

ガラス繊維強化コンクリートは、大口径パイプの製造にも使用できます。 細断ロービングメッシュと耐アルカリ性グラスファイバーメッシュの両方で強化されています。 パイプ壁の厚さが薄く、カップリング接続がないため、溝のサイズと埋め戻しの量を減らすことができます。 パイプラインは交通負荷の高い道路の下に敷設できます。 ガラス繊維強化コンクリートは耐久性があり、高い強度特性を持っています。

ガラス繊維強化コンクリートの性質。

ガラス繊維強化コンクリート (GFRC) は繊維強化コンクリートの一種で、セメント砂モルタルと、コンクリート製品またはその個々の部品の体積全体に均等に分散されたガラス繊維 (繊維) の補強片から作られています。 SFRC は、建物や構造物の薄肉要素や構造に使用されます。そのためには、自重の軽減、ひび割れ耐性の向上、コンクリートの耐水性とその耐久性 (攻撃的な環境を含む) の確保、衝撃強度の向上、および耐衝撃性の向上が不可欠です。耐摩耗性が向上するだけでなく、建築の表現力と環境の清潔さも向上します。 SFRC は、以下を最も効果的に使用できる構造の製造に推奨されます。 技術的な利点コンクリートと鉄筋コンクリートと比較すると、

  • 耐亀裂性、衝撃強度、耐摩耗性、耐凍害性、耐候性の向上。
  • 従来の補強よりも効果的な設計ソリューションを使用できる可能性(たとえば、薄肉構造の使用、ロッド補強のない構造など)。
  • 鉄筋の消費を削減または完全に排除する可能性。
  • 鉄筋工事の人件費とエネルギーコストを削減し、繊維強化コンクリート構造物(プレハブ薄肉シェル、折り目、リブコーティングスラブ、工業用建物や公共建物のモノリシック床やプレハブ床など)の製造における機械化と自動化の度合いを高める。 、恒久的な型枠構造など。
繊維強化を備えた SFRC 要素は、以下のような構造物での使用に推奨されます。
  1. 曲がる;
  2. 空間床の要素など、長手方向の力を加えた偏心部分での圧縮用。
  3. 主に衝撃荷重、摩耗、風化に適しています。

ヴィンテージ時のSFBの特性。

GOST 12730.1-78に基づく密度 1700-1900kg/m3
衝撃強さ(シャルピー) 110-250J/m2
GOST 10180-90に準拠した圧縮強度 490~840kg/cm2
GOST 10180-90に基づく曲げ引張強度 210~320kg/cm2
GOST 10180-90に準拠した弾性率 (1.0~2.5) 104MPa
GOST 10180-90 に基づく軸方向引張強さ: 条件付き弾性限界 / 引張強さ 28-70kg/cm2 / 70-112kg/cm2
破壊時の伸び (600-1200) 10-5 または 0.6-1.2%
せん断抵抗:層間/層間 35-54kg/cm2 / 70-102kg/cm2
熱膨張係数 (8-12) 10-6 °С-1
GOST 7076-90に準拠した熱伝導率 0.52-0.75 W/cm2 °С
GOST 12730.3-78に基づく重量による吸水率 11-16%
GOST 12730.5-78に準拠した耐水性 幅6~幅12
GOST 10060.0-95に準拠した耐凍害性 F150~F300
GOST 12.1.044-89に基づく可燃性 耐火素材、延焼率0
GOST 30247.1-94に準拠した耐火性 コンクリートの耐火性よりも高い(1000..1100 °Сの火災でも強度特性をよりよく保持)

ガラス繊維強化コンクリートの原料。

SFRC 製造の出発原料は、セメント、砂、水、耐アルカリ性ガラス繊維、化学添加剤です。 SFRC の特別な特性を得るために、ポリマー、顔料、その他の化学添加剤をこれらの基本材料と一緒に使用することもできます。

セメント: SFRCの製造にはM400以上のポルトランドセメントが使用されます。 特定の種類のポルトランド セメント (通常 (添加剤なし)、速硬化、着色) の選択は、SFRC 製品の目的によって決まります。 使用するセメントは、一般に認められている建築基準に準拠する必要があります。 ロシアでは、ポルトランドセメントは GOST 31108-2003 に準拠する必要があります (この規格は、欧州標準化委員会によって開発された EN 197-1:2000 規格と同じです)。 GOST 31108-2003はGOST 10178-85を取り消していないため、GOST 10178-85に準拠したポルトランドセメントはSFRCの製造にも使用されており、技術的および経済的に実現可能なすべての場合に使用できます。

砂:高品質のSFRCを製造するには、充填材(砂)の選択が非常に重要です。 砂は事前にふるいにかけ、洗浄する必要があります。 3 mm を超える個々の粒子の侵入は許可されません(SFRC 製造用の装置を操作する場合、ふるいを使用しない作業は許可されません)。 SFRC を手動で空気圧スプレーする場合、粒子サイズ係数は 2.5 mm を超えてはなりません (測定は GOST 8735-88 に従って実行されます)。 砂は、粒子の組成、不純物および汚染物質の存在に関して GOST 8736-93 の要件を満たしている必要があります(測定は GOST 8735-88 に従って実行されます)。 SFRC の製造には珪砂が最も広く使用されています。 珪砂は GOST 22551-77 の要件を満たしている必要があります。 珪砂の組成では、150ミクロン未満の割合が10%を超えてはなりません(測定はGOST 8735-88に従って実行されます)。 乾燥した砂を使用すると、混合物の調製(これは水とセメントの比率を指します)の制御が容易になり、通常はすでに乾燥した状態で購入され、乾燥した状態で袋またはゴミ箱に保管されます。

グラスファイバー: SFRC 構造の繊維強化の場合、繊維は長さ 10 mm ~ 37 mm のガラス繊維片の形で使用されます (繊維の長さは、VSN 56 に従って構造のサイズと強化に応じて決定されます)。 97)、耐アルカリ性ガラス繊維からロービングを切断して製造されます。これは、酸化物添加剤ジルコニウム ZrO 2 を含むガラス繊維です。 Fiber Technologies International Ltd のガラス繊維など、次のガラス繊維を使用できます。 (イギリス、ブリストル)、L’Industrielle De Prefabrication(プリースト、フランス)、Cem-Fil(アメリカ、シカゴ)、NEG(日本電気硝子、東京)、ARC-15 または ARC-30(中国)など。 ガラスロービングは GOST 17139-2003 に準拠する必要があります。 ガラスロービングは、保管中および作業中に湿らせないでください。 使用前に、湿ったガラスロービングのコイルを 50 ~ 60°C の温度で 0.5 ~ 1.5 時間、水分含有量が 1% 以下になるまで乾燥させる必要があります。

水: SFB の製造には、GOST 23732-79 に従って水が使用されます。 極端な温度条件では、水の加熱、または逆に冷却が必要になる場合があります。

化学添加物:は、製造プロセスに影響を与え、製品の多くの最終特性を向上させるために、SFRC の製造に広く使用されています。 水セメント比が減少するにつれて、混合物の流動性を維持するために可塑剤を使用する必要があります。 添加剤を使用すると、水の分離を加速、減速、または軽減したり、材料の耐水性を調整したり、混合物の層間剥離を軽減したりすることもできます。 最適な添加剤の選択は、いくつかの地域的要因、特に使用されるセメントと砂、および気候条件にも依存します。 化学添加剤は GOST 24211-2003 を満たす必要があります。 化学添加物は次のグループに分類されます。

  1. 減水剤は、コンクリートとモルタルの混合物に非常に効果的なシンナーであり、コンクリートやモルタルの強度を低下させることなく、流動性を数倍高めることができます。 減水剤の導入により、セメントと砂の混合物中の水分含有量が大幅に減少します。
  2. 空気連行添加剤 – SFRC の耐凍害性と耐久性を高め、可動性と耐塩性を高めます。
  3. 不凍添加剤 – セメントペーストの硬化に必要なセメントと砂の混合物の液相を確実に保存します。
  4. 凝結促進剤 - 熱処理レジームを軽減し、SFRC の凝結と硬化を促進するために、+10°С 以下の温度で導入されます。
  5. 硬化遅延剤 - 乾燥した暑い気候で増粘時間を延長するために導入されます。
  6. 疎水化剤 – SFB に疎水性を付与し、撥水効果をより顕著にします。

顔料:白または灰色のセメントの着色に使用できます。 を手に入れるために 均一な色永続的な表面着色では、顔料が前面 (いわゆるフィルム) 層に塗布され、通常はサンドブラストまたは研磨による追加の処理が行われます。

ガラス繊維強化コンクリート製品の型枠。

金型は、必要な回転性、寸法精度、表面仕上げを提供する必要があるさまざまな材料から作成できます。 型枠の材質には、スチール、合板、グラスファイバー、ゴム、ポリウレタン、シリコンがあり、場合によっては SFRC 自体も使用されます。 金型はさまざまな材料から作成できますが、必要な金型回転率を実現し、製品の表面仕上げの精度と品質を維持する必要があります。 金型の最も一般的な材料は次のとおりです。

  1. ポリウレタン(PU)製のモールド。 SFRC 製品の製造で最も一般的な形式の 1 つ。 柔軟なポリウレタンフォームのおかげで、ガラス繊維強化コンクリートの初期収縮が補償されます。 形状や製品自体を傷めることなく、製品を剥がすことができます。 フレキシブル金型の利点は、高い回転率と耐久性、SFRC 製品の脱型速度、さらには成形品の表面品質の向上と欠陥率の低下です。 ポリウレタン金型を使用すると、「負の」角度を持つ SFRC 製品を得ることができます。 ポリウレタンフォームは、指定された寸法と元の形状を維持し、毎日の成型プロセス、製品の剥離、フォーム自体の動きによって生じるあらゆる負荷に耐える能力を備えています。 ポリウレタンは、適切なポリウレタン成分 A と B を混合することによって製造されます。通常、ポリウレタン金型の成分 A と B の混合比は単純 (1:1) です。 2 つの成分を処理するための簡単な手順 (成分の混合はハンドミキサーを使用して行われます)。 で処理される可能性があります 室温。 ポリウレタンフォームは、長い耐用年数 (多数のターンオーバーサイクル)、高い耐湿性、高い引張強さによる弾性と強度特性の最適な組み合わせ、セメントと砂の混合物のアルカリ環境に対する耐薬品性、および耐摩耗性によって特徴付けられます。同様に 高品質最小限の収縮でモデルの細部まで再現。 形状のプロファイルに対応した SFRC 製品の表面を得るには、SFRC 製品を特殊なコンパウンドで潤滑する必要があります。 これを行うには、リリース グリースを準備します。 たとえば、ワセリン-ステアリン酸、ステアリン、テクニカルワセリンをウォーターバスで溶かし、次にソーラーオイルを加え、潤滑剤を撹拌して冷却すると、すぐに使用できるようになります。 潤滑にも使用することをお勧めします: ステアリン酸パラフィンペースト (割合での組成 - % 重量:パラフィン - 19、ステアリン酸 - 15、デンプン - 1、ロジン - 65)。 EKSエマルゾルをベースとした水油エマルション潤滑剤。 水ベースの潤滑剤 OE-2 または ESO。 機械油または変圧器油。 材料の高品質な表面を確実に保持する他の潤滑剤を使用することもできます。たとえば、この能力に優れていることが証明されている潤滑剤はスピンドル オイルです。 潤滑剤の粘稠度により、金型の表面に SFRC を機械的に塗布する可能性が保証されます。 すべての種類の潤滑剤は GOST 26191-84 に準拠する必要があります。
  2. グラスファイバー。 グラスファイバー製の型はポリウレタン製の型よりも耐久性があり、製品の質感をそのまま伝えることができます。 グラスファイバー型の欠点には、負の角度を含むテクスチャーを備えた装飾製品の製造に使用できないことが含まれます。
  3. 鋼鉄。 通常のSFRC製品の製造において、金型を繰り返し再利用する必要がある場合に使用されます。 たとえば、複雑なテクスチャ(クラッディング、永久型枠の要素)のない巨大なパネル、シンプルなインライン製品などです。
  4. 木。 これが一番 最も単純な材料フォーム用。 当然のことながら、この形状の表面の品質は常に監視されなければなりません。 木製の型枠の欠点としては、繰り返し使用する際に正しい形状が保たれる期間が短いことが挙げられます (熱室サイクルなど)。 高湿度乾燥と同時に木型の「物語」を作ることができます。 もちろん、特別な処理化合物の助けを借りて形状を保護することができますが、これにも留意する必要があります。
  5. ゴム(ゴム、シリコン)。 これらは普遍的な形式です。 ポリウレタンの金型に似ています。 特徴的な機能このようなフォームでは、固定用の硬いベース、つまり「ストラップ」の使用が必要です。 ゴム型は剛性ベースのライナーとして使用されると言ったほうがよいでしょう。 ゴム型の堅いベースには、木製フレーム、グラスファイバーベース、またはそれほど多くはありませんが金属ベースを使用できます。 成形ゴムは、かなり弾性のあるシートまたはブロックの形状、ペースト状、または液体状にすることができます。 プロトタイプとして使用できる材料の範囲は非常に多様です: 金属、ワックス、ガラス、木材、プラスチック、モデリング粘土、その他の材料。 ゴムはハードとソフトに分かれます。 硬質ゴムは平らな製品を作るのに適しています。 柔らかいゴムを使用すると、非常にボリュームがあり、複雑で繊細な製品を製造し、損傷することなく金型から取り外すことができます。 ただし、ゴムが柔らかすぎるとSFRC混合物の圧力に耐えられず、SFRC製品自体の変形を引き起こす可能性があります。 このような場合、高品質な製品を得るために、ゴム型は剛性の高い金属製の筐体に固定されます。 材料の伸びが大きいほど、ゴム型を引き伸ばしてSFRC製品を損傷することなく取り外すことが容易になります。 高品質の硬質ゴムの場合、この値は約 200%、軟質ゴムの場合は 300% ~ 850% です。
  6. その他金型用材料。 上記のリストはすべてを網羅したものではなく、ポリプロピレン、石膏、SFRC 自体など、他の多くの材料を型の作成に使用できます。

生産現場の組織。

SFRC の生産は、温度が +10 ℃ を下回ってはいけないため、屋外ではなく作業場で行うことが望ましいです。 温度体制- +15 o C ~ +30 o C の範囲内 作業場の大きさは SFRC 製品の生産量によって異なりますが、推奨される最小作業場面積は少なくとも 100 m2 である必要があります。

1 つの SFSC プロダクション ポストを編成するには、次のものが必要です。

  • 少なくとも 4 kW の電力 (コンプレッサーによる電力消費を除く)、3 相、接地。
  • 水;
  • 圧縮空気 (1500 ~ 2000 l/min、圧力 6 ~ 9 bar);
  • ガラス繊維強化コンクリート用設備 「アーク®S」;.
  • 追加の機器および付属品 (リフト、スケール、スパチュラ、混合物を転がすためのローラー)。

SFRC 製品を湿気の多い環境に保管する場合は、作業場に SFRC 製品を 1 週間保管するためのスペースを用意する必要があります。 このエリアでは温度と湿度のレベルを管理することが重要です。 SFRC 製造では温湿度処理エリアの存在が望ましいですが、必須ではありません。 新しく生産されるSFRC製品の湿熱処理セクションは、金型回転時間を短縮し、SFRC製品の特性を向上させます。

SFRC 製品は厚みが薄いため、通常のコンクリートで作られた同様の製品と比較して重量が大幅に軽減されます (同じ圧縮強度と曲げ強度を考慮した場合)。ただし、それでも手で動かすには重すぎるため、適切なコンクリートを使用することができるはずです。昇降機構。

分散型強化SFRC用のセメント砂モルタルの調製は、例えばSO-46Bなどの強制作動パドルモルタルミキサーで行われます。 コンテナは、添加剤の使用溶液を調製および保管するために使用されます。

骨材(砂)とセメントの比率は、さらなる調整の可能性を含めて 1 に等しいと仮定され、一般に、SFRC 製品の種類、その寸法、SFRC 製品の使用条件などによって異なります。 水セメント比の計算とその調整は、VSN 56-97 に従って実行されます。 水セメント比 (可塑化添加剤を使用しない場合) は、通常 0.40 ~ 0.45 の範囲にあります。 可塑化添加剤を使用すると、水セメント比は 0.28 ~ 0.32 に変化します。

最初の原材料を選択した後、次の推奨事項を考慮して混合物の組成を選択します。

  • 水セメント比。可能な限り低くする必要がありますが、同時に混合物はモルタルポンプとその後の空気圧スプレーによって供給されるのに十分な流動性を維持する必要があります。 SFRC の製造に使用されるセメント砂モルタルの水セメント比は、GOST 5802-86「建設用モルタル」に準拠した標準コーンのスランプに対応する最適粘度 (移動度 P4 ~ P5) に対応する必要があります。 テスト方法」。 一般に、水セメント比は複雑な関係があり、セメントの活性グレード、セメントペーストの標準密度係数、砂の水需要係数、および圧縮用のガラス繊維強化コンクリートの計算係数によって異なります。
  • 砂とセメントの比率。現在、1:1 の比率が最も広く使用されています。 比率は VSN 56-97 に従って調整されます。
  • ガラス繊維の含有量または強化率。これは、複合材(SFB)全体の重量に対するグラスファイバーの重量のパーセンテージです。つまり、グラスファイバー自体の質量を考慮したものです。 手動エアスプレーの場合、この比率は通常 3 ~ 6% ですが、場合によってはそれよりも高くなります。 強化係数の計算は、VSN 56-97 に従って実行されます。
代表的な混合組成。 SFRC メーカーは、SFRC 製品の製造に関する特別な要件を満たし、VSN 56-97 に準拠した独自の混合組成を開発できます。

最も頻繁に使用されるため「古典」と呼ばれるレシピを考えてみましょう。 「古典的な」レシピは、1 つの条件付きバッチの次の組成であり、グラスファイバーの量は 5% です。

* - 投与量は濃度に依存するため、同じ量のセメントを使用しても異なる場合があります。 摂取量はサプリメントメーカーによって示されています。

溶液全体の重量は = 50+50+16+0.5=116.5 kg、5% グラスファイバーの含有量は 6 kg となります。

均質な混合物を得るには、出発材料を正確に計量し、ミキサーを使用する際の基本要件に厳密に従う必要があります。 混合物の準備を始める前に、正確に重量を量ってください 必要な量スケールを使用して砂とセメントを使用します (「追加の付属品」セクションを参照)。 水および液体添加剤の投与量は、重量、体積によって、またはできれば特別な自動投与装置を使用して行うことができます。

ガラス繊維強化コンクリートの施工、型枠の準備、使用、剥離、洗浄に関する詳細な推奨事項。 メンテナンスガラス繊維鉄筋コンクリート複合施設のパスポートには設備の保存が記載されています 「アーク®S」そして 技術的な指示機器のドキュメント セットから、ガラス繊維強化コンクリートの使用について説明します。

ガラス繊維強化コンクリート (GFRC) は、おそらくデザイナーや建築家の武器の中で最も興味深い建築材料です。 前世紀半ばに開発され、過去 30 年間で広く使用され、今日では世界中の多くの都市の建築外観を決定する普遍的な建築材料となっています。

高層住宅の建設、コテージの建設、建築記念碑の元の外観の再建と修復 - これはガラス繊維強化コンクリートの適用分野の不完全なリストです。 これは、換気ファサードのクラッディングパネルだけでなく、コーニス、バルコニーの手すり、レリーフ台座スラブなどのさまざまな装飾要素の製造にも使用されます。 低層建築では、ガラス繊維強化コンクリートシートクラッディングや断熱サンドイッチパネルが広く使用されています。 さまざまな囲い構造、屋根パネル、建物の破壊防止保護の断片などにも言及する必要があります。 永久型枠、導水管、排水溝、防音スクリーンなど。 これはすべて、人造石の一種であるガラス繊維強化コンクリートです。

このような幅広い用途は、材料の独特の特性、主にその高い強度によって決まります。 外部荷重は細粒コンクリートを補強する弾性ガラス繊維によって吸収されるため、従来の鉄筋コンクリートと比較して、曲げと引張に対する抵抗力が何倍も増加し、複合材の衝撃強度が10〜15倍増加します。 。 SFB は温度と湿度の変化に容易に耐えます。 化学試薬に対しても耐性があります。 この材料は完全に不燃性であり、非常に耐久性があります。SFRC で作られた装飾要素は、建物の耐荷重フレームと同じくらい長持ちします。 グラスファイバーコンクリート製品は軽量であるため、輸送と設置のコストが削減されます。 構造物にかかる負荷を軽減することで、基礎や建物の地上部分の建設にかかる費用を大幅に節約できます。

ガラス繊維強化コンクリートの機能は、その優れた可塑性と、(補強がないため) 完全に任意の形状を作成できる能力によってうまく補完されています。 SFRC は、複雑で表現力豊かな建築要素の製造に不可欠です。 これにより、建築家は、多種多様なテクスチャや幅広い範囲のプラスチック ソリューションが追加される、自明ではないプラスチック ソリューションのほぼ無限の選択肢を得ることができます。 カラーパレット。 その結果、ガラス繊維強化コンクリートは、石材だけでなく、木材や鋳鉄などの素材も簡単に模倣することができます。 したがって、有名なロシアの建築家はこの材料の利点を高く評価しました。これは、集合住宅「ガーデンクォーター」(建築家セルゲイ・スクラトフとメガノム)、「イングリッシュ・クォーター」(建築家)などの建物の建設にSFRCの製品が使用されていることでも確認されています。ミハイル・ベロフ)、「イタリア地区」(建築家ミハイル・フィリッポフ)など。ロシア建築界の注目すべき出来事となったこれらのプロジェクトはすべて、設計市場のリーダーである OrtOst-Facade 社の SFRC の使用のおかげで実装されました。ガラス繊維強化コンクリート製の装飾要素の製造と設置。

クラシックからモダンまで

たとえば、ドルゴルコフスカヤ通りにあるイタリアン クォーター集合住宅の建物の建築構造を思い出すことができます。 複合施設正面ファサードの穏やかな曲線を効果的に輪郭を描く 装飾要素 SFBより:正面玄関の柱と厳格な半柱、エレガントなコーニス、そしてファサード全体のリズムを決める半円形の窓の「サンクトペテルブルク」フレーム。

この材料はその特性において普遍的であるため、建物の耐荷重フレームに過負荷を与えることを恐れることなく、あらゆる建築技術を使用することができます。 モスクワのハモヴニキ地区にある住宅団地「オン・トルベツコイ」(建築家ニキータ・ルイビン)のファサードの可塑性について言及する価値がある。波のような装飾的なコーニスと彫刻された(そしてもちろん実際には鋳造された)柱は、あたかものように見える。それらはでできていました 天然石。 興味深いのは、この建物の装飾にガラス繊維強化コンクリートが表現力豊かな装飾の形でだけでなく、集合住宅のファサードをクリンカータイルが組み込まれたパネルで覆うためにも使用されたことです。 しかも、それらは平面的なものと丸いものと両方あった。 最後に、SFRC はナ トルベツコイ複合施設の公共エリアの室内装飾に使用されました。 それらはそこから作られました 壁パネル、ランダムに詰められた木のブロックを模倣し、ずらしていきます。 ガラス繊維強化コンクリートを装飾に複合使用 内部空間体積と空間の問題を解決することで、完全で一体的なシステムを作成することが可能になりました。 建築イメージ建物。

ここ数年建築家はますますガラス繊維強化コンクリートフレームの装飾を使用することを好み、その代わりに 伝統的なタイプファサードの仕上げ。 SFB を使用すると、装飾の細部やさまざまな表面テクスチャを再現できます。 グラスファイバーコンクリートを表面に塗装するか、顔料をコンクリート混合物に添加します。 ただし、塗装せずに使用することもできます。自然なグレーまたは 白色レンガ積みなどで効果的にフィラーとコントラストを付けます。

可能性 ユニークな素材古典的な建築に限定されません。 インダストリアルスタイルやテクノスタイルの支持者にも広く使用されています。 非構造鉄筋コンクリート要素の使用または レンガ造り多くの場合、次のような理由で困難になります 大きな塊材料が複雑な形状を再現できないこと。 ガラス繊維強化コンクリートは、角のあるパネルや湾曲したパネル、さまざまな曲率のシェルなど、あらゆる形状の軽量で耐久性のある製品の製造に優れています。 完成したファサード部品は、ステンレスまたは亜鉛メッキ鋼製のサブシステムに取り付けられた薄いシェルです。 SFB の助けを借りて、最も大胆な未来的なアイデアを実装し、素晴らしい未来のイメージを現実にもたらし、過去を現代に再現することができます。 したがって、いくつかの建築局によって設計された集合住宅ガーデン クォーターズのファサードを飾るためにレンガが選択されました。 この保守的な素材は、その場所の歴史的背景を呼び起こし、個々の部分を全体に結び付けることを目的としていました。 しかし、メガノム局と建築家セルゲイ・スクラトフの建物のファサードの硬い格子は、複雑な三次元曲線によって形成されており、レンガ造りの可能性は完全に排除されていました。 でのアプリケーション 外装装飾クリンカータイルが組み込まれたガラス繊維強化コンクリートパネル 金属フレームこれは問題を効果的に解決し、複雑なプラスチックでできた「レンガ」の建物を結合するのに役立ちました。

それはどのように行われるのでしょうか?

SFRC 製品の設計と製造は国際規格によって規制されていることに注意することが重要です。 ガラス繊維強化コンクリートは複雑な多成分複合材料であり、最終製品の特性は各成分の組成に大きく依存するため、本格的な生産の場合にのみ、出発材料(細かい砂、セメント、ポリマー(通常はアクリル)、水、特殊な添加剤、特定のサイズにカットされたグラスファイバー。

ガラス繊維強化コンクリート製の製品や構造物の成形が可能です。 違う方法。 最も一般的な方法の 1 つは、ゴム、合板、またはグラスファイバーで作られた型に複合材料を流し込むことです。 この工法は「ガラス繊維強化コンクリートプレミックス」と呼ばれています。 混合物全体にガラス繊維が均一に分布しているため、材料の分散した体積強化が達成され、その結果、よく発達したレリーフを備えた部品を得ることが可能になります。


SFRC 化粧パネルは、多くの場合、手動の空気圧スプレー (空気圧塗布) によって製造されます。 この技術手法の名前が示すように、混合物を特殊な噴霧器を使用して金型に塗布します。 この方法により、高品質の材料を得ることができます。 性能特性、そこから非常に小さな断面と質量の製品が作られます。

ロシアのSFRCの装飾ファサード要素の最大かつ最も経験豊富な製造業者および供給業者はOrtOst-Facade社であることを思い出してください。 20 年以内に、そのスペシャリストは、この記事にリストされているすべてのプロジェクトを含む、多くの興味深いプロジェクトを実行してきました。 グラスファイバーコンクリートは間違いなく最も興味深く、最も多用途なコンクリートの 1 つです。 建材 21世紀。

画像 ssg-solnhofen.ru、scratov-arch.ru、krovlirussia.ru