Стеклобетон: технология изготовления и области применения

Виды стеклобетона

Бетон – самый популярный строительный материал. Он имеет множество достоинств, но есть и недостатки. Самым важным его минусом считается низкая сопротивляемость растяжению. Убрать эту особенность можно с помощью стекловолокна. Его добавление в раствор делает бетонное сооружение прочнее. Стеклобетон легко изготовляется своими руками, он более легкий, обладает очень высокими свойствами.

Определение

Стеклобетон отличается от обычного высокими эксплуатационными свойствами и достоинствами. Преимущества стеклобетона:

  • универсальность применения – из стеклобетона изготавливают блоки, панели, листы для облицовки;
  • более легкий, главные компоненты: цемент мелкой зернистости, песок – равные пропорции, стекловолокно;
  • высокопрочный – материал отличается устойчивостью при растягивании, сжатии, сгибании, показатели ударной стойкости в пятнадцать раз выше чем у стандартного раствора;
  • разнообразие добавок положительно влияет на свойства материала.

Стеклобетон фабричного производства более высокого качества, чем сделанный своими руками.

Классификация и характеристики

Стеклобетон классифицируется по составу:

  • композитобетон;
  • состав с жидким стеклом;
  • со стеклофиброй;
  • с оптическим волокном;
  • с битым стеклом;
  • со стеклом, выполняющим роль связующего вещества.

Вернуться к оглавлению

Композитобетон

Стеклоармированный бетон походит по своим особенностям на железобетон. Вместо металлических прутьев, армирование композитобетона происходит стекловолоконными. Главные преимущественные качества композитного армирования:

  • устойчивость к влаге на протяжении длительного времени;
  • низкий вес стекловолоконных прутьев;
  • доступная стоимость;
  • стекловолоконный материал можно свернуть бухтами длинной 300 м, это обеспечивает легкую транспортировку;
  • обеспечивает высокую теплоизоляцию.

Прочность композитного прутка в 2,5 раза больше чем стального при разрыве. Благодаря этой особенности пруток из стекловолокна нужен тоньше. Армирование бетона и создание арматурного пояса из стеклофибры происходит легче и быстрее благодаря таким ее особенностям:

  • легкий вес;
  • надежная фиксация с помощью хомутов из пластика;
  • не замерзает зимой, облегчая строительные работы при низких температурах.

Композитобетон меньше подвержен агрессивной окружающей среде. В отличии от стеклокомпозитного армирования, железобетонное, подверженное коррозии, может вызвать разрыв конструкции изнутри, полностью разрушиться.

Толщина композитобетона может быть меньше, не влияя на качественные показатели конструкции. Вес сооружения становится меньше, прочность остается на высоком уровне. Стеклобетонное армирование не требует дополнительной защиты, как обычное металлическое армирование. Фундамент также можно сделать не укрепленный, благодаря легкому армированию.

Бетон с добавлением жидкого стекла

Жидкое стекло представляет собой компонент на основе силиката, делает материал прочным, устойчивым к влиянию воды, высоким температурам. Для постройки в болотистых местах жидкое стекло применяют как антисептик. Используют для гидросооружений, фундаментов, при кладке печей, каминов, котлов – для связки.

Методы применения жидкого стекла (силикат натрия):

  • Стекловолокно разводится необходимой пропорцией воды до нужной консистенции. 0,5 л жидкого стекла вводится в 5 л замешанного бетонного раствора. Вода для разведения силиката натрия не учитывается. Бетонная конструкция приобретает недостаток: становится более хрупкой, растрескивается.
  • Бетонная поверхность грунтуется силикатом натрия, потом покрывается слоем смеси бетона с жидким стеклом. Это хороший способ защитить сооружение от влаги. Главное условие – грунтовку, штукатурку выполнять в течении суток после заливания раствора для прочного сцепления слоев.

Бетонная смесь с силикатом натрия быстро твердеет – на протяжении пяти минут. Для качественной работы стекло разводят водой, изготавливают небольшими порциями.

Стеклофибробетон

В состав стеклофибробетона входит щелочестойкая стеклофибра. Это универсальный стройматериал. Без него не обходится производство монолитных блоков, листового материала. В состав могут входить добавки: акриловые полимеры, быстротвердеющий цемент, красители. Достоинства стеклофибробетона:

  • устойчивость влиянию воды;
  • прочность;
  • легкость;
  • высокие декоративные качества.

Состав материала включает: мелкозернистый исходный бетонный раствор (наполнитель песок – не больше 50%), стекловолокно. Отличается высокими прочностными характеристиками в изгибе, растяжении, сжатии, ударе.

Химическая устойчивость, стойкость к морозам также на высоком уровне. Заполнение раствора стекловолокном – процесс трудоемкий, требующий равномерного распределения фибры в растворе. Добавляют ее в сухой замес. Смесь становится жесткой, менее пластичной. В большом слое требуется виброуплотнение. Изготовление листового материала происходит способом напыления.

Стеклооптикобетон

Состав стеклооптикобетона (Литракона) включает: бетон матрицу, стеклянное длинное волокно, особым образом ориентированное (оптическое в том числе). Блоки литракона имеют стеклоарматуру. Материал обладает прозрачностью, имеет стеклоарматуру. В домашних условиях используется в качестве декоративного стройматериала. В промышленном строении его толщина может достигать 10 м. Стоимость сткелооптикобетона высокая, специалисты ищут возможность сделать материал дешевле.

Стеклонаполненный бетон со стеклянным боем

Вариант экономного создания стеклобетона. Вместо стекловолокна добавляют битое стекло, замкнутые стеклянные изделия. Битым стеклом можно заменить щебень от 20 до 100 %. Благодаря этому стеклобетон становится легче по весу, прочность остается на высоком уровне. Промышленное изготовление стеклонаполненного бетонного состава со стеклянным боем позволяет использовать его на месте. Он упорный к воздействию кислот, имеет низкую щелочеустойчивость.

Стеклобетон со стеклом в виде связующего вещества

Стекло измельчают, пересеивают, используя грохот. Вместо песка применяют мелкие частички стекла до 0,5 см. Больше 0,5 см используют как крупный наполнитель. Стеклянный порошок становится вяжущим веществом после реакции с кальцинированной содой. В соде стекло растворяется, превращаясь в силикатный гель. После отвердения бетонный раствор с гелем превращается в стойкий к воздействию кислот стеклобетон.

Технология приготовления стеклобетона

Бой стекла тяжело поддается утилизации, воздействию окружающей среды, микроорганизмов. Такие особенности стекла позволяют использовать стеклянные отходы для строительства. Технология замеса бетона с боем стекла легкая. Дополнительные материалы, оборудование не требуется для приготовления стеклобетона.

Первый этап – подготовительный. Подразумевает подготовку, сортирование, измельчение, распределение по фракциям до 0,5 см – вместо песка, больше 0,5 см – как наполнитель. Цемент применяют высокого качества, мелкого зерна. Можно применять бой стекла или фибру.

Читайте также:  Фанера в интерьере: отделка декоративной фанерой деревянного дома и квартиры внутри, интерьерная ламинированная фанера для внутренней отделки жилых помещений и другие варианты

Области применения

Стеклобетонные материалы применяют для:

  • облицовки поверхности стен;
  • мостов;
  • декоративных элементов фасада, ландшафта;
  • реконструкция архитектурных сооружений культурного значения: замки, храмы, дворцы, усадьбы;
  • тротуарная плитка, бордюры;
  • элементы паркового дизайна.

Вернуться к оглавлению

Заключение

Экологическая безопасность стеклобетона позволяет использовать его для возведения внутренних, наружных, несущих конструкций, хозяйственных помещений, элементов архитектуры, декора.

Стеклобетону можно придать любую форму, фактуру, цвет. Такие его особенности делают его более популярным, расширяют области применения. Вполне возможно приготовить стеклобетон в домашних условиях своими руками.

Технологии изготовления стеклобетона своими руками

В настоящее время одной из альтернатив простому бетону является стеклобетон. Этот строительный материал отличается от обычного бетона большей прочностью, морозостойкостью и теплопроводностью. Сегодня на рынке присутствуют 6 видов стеклобетона, каждый из которых имеет свои отличия и особенности. Материал можно изготовить самостоятельно в домашних условиях, при этом свойства его окажутся на самом высоком уровне.

Немного истории

С одной стороны, есть бетон, который вызывает загрязнение, в частности из-за цемента, используемого в его составе. С другой стороны, есть стеклянные отходы, которые могут быть полностью переработаны с использованием сложного и дорогостоящего процесса. Решение поместить стекло в бетон предложил Фонд Эллен Макартур после ряда исследований, опубликованных в октябре 2016 года.

Бетон — один из широко используемых строительных материалов в мире. В США, где проводилось исследование, в 2015 году было произведено 600 миллионов тонн бетона. Однако это один из материалов с наибольшим отрицательным воздействием на окружающую среду — из-за цемента, используемого для его изготовления.

Для снижения углеродного выброса бетонная промышленность начала использовать два основных заменителя цемента: золу, образующуюся при сжигании угля, и шлак — побочный продукт производства стали. Эти заменители позволили снизить углеродные выбросы от 25 до 40% на тонну бетона, повысили прочность и уменьшили затраты.

Но эти замены не являются идеальным решением: они содержат тяжелые металлы — ртуть, которая делает их потенциально токсичными. Производители и пользователи по-прежнему зависят от ископаемого топлива: «По мере того, как все больше и больше компаний пытаются уменьшить свой углеродный след и использовать возобновляемую энергию, использование побочных продуктов ископаемого топлива на их заводах все чаще рассматривается как антиинтуитивное и противоречивое», — пишет доктор наук Ellen MacArthur Foundation.

В то же время решение проблемы отходов стекла становится все более проблематичным. Американцам не удается повторно использовать стекло после потребления — 11 миллионов тонн в год. Только одна треть перерабатывается, а остальное уходит прямо на свалки. Хотя стекло 100% пригодно для переработки, исследование говорит, что все больше американских городов отказываются от своих перерабатывающих программ — главным образом, по финансовым причинам: сортировка стекла является сложной и дорогостоящей.

Общее описание и классификация

Каждое строение является уникальным сооружением со свойственными только ему особенностями. Даже если во время строительства применяется типовой проект, необходимо принимать во внимание некоторые факторы, например, характеристики грунта, глубину его промерзания, влажность почвы и воздуха, имеющейся ветер и его силу. При учете этих нюансов придется внести некоторые коррективы в строительный проект.

Так, если в районе строения наблюдается повышенная сейсмоопасность, то необходимо увеличить общий метраж и диаметр арматуры, а также уменьшить расстояние ее вязки. Если влажность грунта на месте будущего здания слишком высокая, придется увеличить слой бетона около арматуры, замедлив коррозию. В некоторых случаях такие проблемы решаются методом замены расчётного материала на другой, у которого имеются более удобные и выгодные характеристики. Можно сделать строительство дешевле благодаря равной замене стройматериалов на более бюджетный.

Например, альтернативным вариантом дорогого фундамента за счет увеличения количества может быть использование стеклобетона. Однако стоит обратить внимание на то, что он включает в себя огромную группу стройматериалов, которые отличаются между собой свойствами, поэтому необходимо уметь разбираться в их классификации и характеристиках различных видов. Придётся также ознакомиться с сильными и слабыми сторонами бетона, прежде чем делать выбор в пользу конкретного вида.

Каждый вид стеклобетона имеет свои свойства и характеристики. В зависимости от этого и стоит отталкиваться при выборе строительного материала.

Стеклоармированный бетон

Этот вид бетона называется композитобетон, являющийся аналогом железобетона. В данном случае металлический арматурный прут заменяется на стекловолоконный. Благодаря замене арматуры композитобетон имеет ряд отличительных свойств.

В настоящее время на смену дорогостоящему металлическому арматурному пруту пришли более бюджетные композитные материалы, изготовленные на основе пластика, базальтового волокна или стекла. В строительстве наибольший спрос вызывает стеклопластиковая арматура, которая хотя и уступает базальтовой по прочности, но стоит намного дешевле. Основные характеристики:

  • Небольшой вес.
  • Базальтовая и стеклопластиковая арматуры изготавливаются в виде жгутов, которые сворачиваются в бухту по 100 мм.
  • Базальтовая стеклопластиковая арматура имеет в 100 раз меньше теплопроводности, чем металлическая, благодаря чему не считается мостом холода.

Стеклокомпозитный материал не подвергается различным коррозиям и является весьма устойчивым к агрессивной среде, хотя специалисты рекомендуют избегать сильнощелочной среды.

Это означает, что арматура не изменяется в диаметре, даже если вокруг преобладает влажная среда. Металлический материал при плохой гидроизоляции бетона может полностью разрушиться. Арматура из металла, которая подверглась коррозии, начинает увеличиваться в объеме почти в 10 раз, из-за чего может разорвать бетон.

Читайте также:  Цокольный сайдинг – размеры панелей

Благодаря этому возможно безопасно уменьшать защитный слой бетонных блоков, армированных стеклопластиком. Большая толщина защитного слоя обуславливается функцией защиты стальной арматуры от высокой влажности, которая пропитывает верхний бетонный слой, тем самым предотвращая все возможные коррозии.

Когда снижается толщина защитного слоя, совместно с небольшим весом самой арматуры уменьшается и вес всей конструкции, без уменьшения показателя прочности. Благодаря этому снижаются стоимость материала, вес всего строения, а также нагрузка на фундамент. Таким образом, стеклоармированный бетон является недорогим, более тёплым и крепким.

С добавлением жидкого стекла

В стеклобетонные блоки добавляют жидкое силикатное натриевое стекло, чтобы увеличить показатели устойчивости к воздействию высокой влажности воздуха и высоких температур. Кроме этого, материал отличается наличием антисептических свойств, поэтому его лучше всего применять для заливки фундаментов на болотистых участках, а также при строительстве гидросооружений:

  • декоративные пруды;
  • бассейны;
  • колодцы и другое.

Чтобы увеличить термостойкость, такие блоки используют во время обустройства котлов, печей и каминов. В данном случае стекло является связующим элементом.

Стеклонаполненный материал с фиброй

Благодаря этому универсальному материалу можно изготавливать монолитные блоки и листовые материалы, которые в настоящее время приобретаются на рынке под торговой маркой «Японские стеновые панели».

Характеристики и качества этого строительного материала могут меняться под воздействием тех или иных дополнительных элементов или в зависимости от изменения количества красителей, акриловых полимеров и других добавок. Стеклонаполненный бетон с фиброй является крепким, легким и гидростойким материалом, который имеет ряд ценных декоративных качеств.

Стеклофибробетон включает в себя мелкозернистый бетон-матрицу, который наполнен песком, а также отрезки волокон из стекла, которые называются фиброй.

Литракон, или стеклооптикобетон

В качестве основного материала при изготовлении выступает бетон-матрица, а также ориентированные длинные стеклянные волокна, включая оптические. Они насквозь пронзают блок, а армирующие волокна располагаются между ними в хаотичном порядке. После шлифования торцы оптических волокон высвобождаются от цементного молочка и почти без потерь могут пропустить сквозь себя свет.

В настоящее время материал является дорогостоящим. За один квадратный метр стеклооптикобетона придется заплатить около 1000 долларов. Но специалисты продолжают вести работы по снижению стоимости. Строительный материал имеет стеклоарматуры. Его можно имитировать самостоятельно в домашних условиях, если найти оптическое волокно и запастись терпением, но в таком случае он будет выступать не строительным, а, скорее всего, декоративным.

Со стеклянным боем

Благодаря этому типу бетона можно значительно сэкономить на наполняющих материалах путем замены песка и щебня стеклянным боем и замкнутыми емкостями из стекла:

  • ампулами;
  • шариками;
  • трубками.

Щебень можно заменить стеклом на 100%, при этом не теряя прочности, а вес готового блока будет намного меньше обычного стеклобетона. Пивные бутылки внутри бетона подойдут для изготовления этого материала в домашних условиях.

Со связующим веществом

Стеклобетон со стеклом в виде связующего вещества применяется для промышленного производства.

В начале процесса стекло сортируют и мелко дробят, после чего оно проходит сквозь грохот и разделяется на фракции. Стеклянные частицы, размер которых составляет больше 5 мм, применяются для изготовления стеклобетона в качестве крупного заполнителя, а более мелкие крупицы выступают в роли связующего порошка. Если дома имеется возможность тонко помолоть стекло, бетон можно изготовить самостоятельно.

Для декоративных целей

Стеклобетон для декоративных отделок используется по-разному. Можно применить типичную процедуру обработки поверхности, пескоструйную обработку или полировку «бриллиантами». Стеклянные частицы монолитно смешиваются с бетоном, но чаще их наносят на поверхность свежего бетона. Этот метод используется для того, чтобы добавить уникальности полу в помещении.

Логическим предположением может быть то, что декоративный стеклобетон будет изготавливаться из переработанных стеклянных бутылок, но это не так. Рециркулированное стекло имеет слишком много загрязнений. Для этого применяются такие предметы, как окна, бокалы и зеркала.

Производители не используют «грязные» стеклянные тары и стекло с наклейками. Рециркулированное стекло сортируется по цвету, но оно может и смешиваться между собой. В любом случае оно расплавляется и дробится, а не гасится водой (что сильно ломает стекло). Затем материал сортируется по размеру, а края притупляются.

Стеклобетон можно купить в 20 различных цветах, самый дорогой — красный. За один мешок придется отдать 150 долларов.

В настоящее время стеклобетон имеет широкое применение, а благодаря своим уникальным характеристикам он является востребованным при изготовлении отделочных панелей, ограждений, решеток, перегородок, декора и других изделий. Если освоить технику изготовления стеклобетона своими руками в домашних условиях, можно неплохо сэкономить и создать уникальный дизайн в своём доме.

Пропорции битого стекла в бетоне. Стеклобетон – особенности материала и рекомендации по самостоятельному приготовлению состава. Стеклобетон со стеклом в виде связующего вещества

Вопрос разработки составов и технологий получения строительных материалов на основе отходов промышленности и быта многие годы, и особенно в последнее время, будоражит умы исследователей, работающих в области строительных материалов. Уже нашли применение вяжущие, бетоны и изделия с использованием различных шлаков, шламов, зол, древесно-стружечных, а также строительных отходов, образующихся при сносе и реконструкции зданий и сооружений. Но исследователи не останавливаются на достигнутом. Ведь актуальность разработки составов и материалов с их использованием диктуется не только экологическими, но и экономическими факторами. В последние годы наряду с уже известными и традиционными в определенном смысле отходами особый интерес вызывает утилизация несортированного боя искусственных (техногенных) стекол, или просто — стеклобоя. Дело в том, что образующийся во время производства брак или бой стекла в большинстве случаев используется этими же заводами повторно. Такое стекло имеет стабильный (в рамках данной технологии) химический состав и находит применение в процессе плавки шихты. Несортированный же бой различных видов стекол (оконного, тарного, оптического и пр.) имеет довольно широкий диапазон химического состава. Плюс возможны посторонние примеси, попадание которых в сырьевую смесь не допустимо, если желательно получить стекло с определенным составом или качеством. Поэтому несортированный стеклобой, в огромных количествах образующийся в отвалах и на свалках, до сих пор не находит должного применения. Следует отметить, что с экологической точки зрения стекло считается наиболее трудно утилизируемым отходом. Оно не подвергается разрушениям под воздействием воды, атмосферы, солнечной радиации, мороза. Кроме того, стекло — это коррозионностойкий материал, который не разрушается под воздействием подавляющего количества сильных и слабых органических, минеральных и биокислот, солей, а также грибков и бактерий. Поэтому если органические отходы (бумага, пищевые отходы и пр.) полностью разлагаются уже через 1-3 года, полимерные материалы — через 5-20 лет, то стекло, как и сталь, способно сохраняться без особых разрушений десятки и даже сотни лет. Объемы неиспользованного стеклобоя, по данным Института вторичных ресурсов, составляло на 2000 г. более 2,5 млн т. По одному только Красноярскому краю в отвалах скопилось более 1650 т. Среди всего многообразия городских отходов стеклобой занимает одно из лидирующих мест, более 20% от общего количества. Многие ведущие научно-исследовательские центры в России, странах СНГ и за рубежом в последние годы ведут активные работы в области утилизации стеклобоя. Так, например, в США, на исследования, проводимые специалистами инженерного факультета и прикладных наук Колумбийского университета (штат Нью-Йорк), связанные с проблемой замены каменного заполнителя в бетоне боем стекла, было выделено 444 млн долл. (!). Уже более пятнадцати лет в Московском государственном Строительном университете (бывшем МИСИ) на кафедре технологии отделочных и изоляционных материалов (ТОИМ) изобретатели Ю. П. Горлов, А. П. Меркин, В. Ю. Буров, Б. М. Румянцев ведут разработки составов и технологий для получения различных видов строительных материалов на основе природных и техногенных стекол. Эти материалы не предусматривают использования традиционных вяжущих веществ (таких как цемент, известь, гипс) или заполнителей и позволяют полностью утилизировать стеклобой. Создаваемые материалы с заданными регулируемыми свойствами можно использовать в разных областях. Во-первых, в промышленном и гражданском строительстве (бетоны различного назначения, строительные растворы для наружных и внутренних работ, тепло- и звукоизоляция, отделка, благоустройство территорий и т. д.). Во-вторых, в атомной промышленности (бетоны радиационной защиты, негорючие теплоизоляционные покрытия и т. д.). В-третьих, в химической промышленности (специальные бетоны, стойкие к агрессивным средам). Энергосберегающая технология изготовления материалов на основе стеклобоя чрезвычайно проста, не требует специального оборудования и позволяет организовать производство на свободных площадях действующих предприятий стройиндустрии без существенных капиталовложений. После сортировки, дробления, помола и рассеивания на фракции стекло можно считать полностью подготовленным для получения строительных материалов. Фракции стеклобоя более 5 мм используются в бетонах в качестве крупного заполнителя, мелкие фракции (менее 5 мм) — в качестве мелкого заполнителя (песка), а тонкомолотый порошок — как связующее. Так как стеклобой при затворении водой не проявляет вяжущих свойств, то чтобы началась реакция гидратации, необходимо использовать активизатор в виде соединения щелочного металла. В щелочной среде стеклобой гидратируется с образованием кремниевых кислот, которые при достижении определенных значений кислотности среды начинают превращаться в гель. А гель, уплотняясь, омоноличивает крупные и мелкие фракции заполнителя. В итоге получается плотный, прочный и долговечный силикатный конгломерат — стеклобетон. Отверждение материалов, изготовленных на основе стеклобоя, может происходить как в нормальных температурно-влажностных условиях при 20°С, так и при температурах 40-50°С в воздушно- сухих условиях, а для придания им специальных заданных свойств — в условиях тепловлажностной обработки при 85 ± 5°С или при повышенных температурах 300-400°С. На составы вяжущих композиций, бетонных смесей, а также способ получения поризованных бетонов получены авторские свидетельства и патенты (а.с. 1073208, 1112724, заявка на пат. 2001135106). Материалы на основе стеклобоя отвечают соответствующим требованиям действующих ГОСТов. Более того, они не уступают по своим общестроительным и функциональным свойствам современным аналогичным материалам на основе традиционных вяжущих. А по ряду показателей, таких как биостойкость, теплопроводность, кислотостойкость, даже превосходят их.

Что такое стеклобетон?
Традиционно в качестве основного строительного материала используется бетон. Мы привыкли к этому, и не всегда, задумав новый проект, изучаем современные разработки. Бетон – привычен и доступен. Но бывают ситуации, при которых стоит обратить свое внимание на новинки строительной промышленности. К ним по праву относится стеклобетон (стеклонаполненный композит), отличительная черта которого – повышенная сопротивляемость растяжению. Это делает бетонные сооружения на порядок прочнее. Но, чтобы разобраться, какой вариант стеклобетона следует выбрать, ознакомьтесь с отличительными чертами каждого вида.

Читайте также:  Тонкости строительства домов из бруса

Разновидности

В зависимости от того, в каком виде состав модифицируется стеклом, стеклобетон бывает следующих видов:

  • бетон, армированный стеклом;
  • состав с добавлением жидкого стекла;

Стеклобетон – очень гибкий, упругий и высокопрочный материал, который, оставаясь бетоном, является, тем не менее, необычно легким

  • стеклобетон с фиброй;
  • полупрозрачный массив с оптоволокном;
  • состав со стеклянным боем;
  • раствор, где стекло использовано как связующий элемент.

Преимущества

В связи с использованием специальных наполнителей, стеклобетон превосходит традиционный бетон. Главные преимущества:

Технология изготовления стеклобетона и области применения

Бетон – самый популярный строительный материал. Он имеет множество достоинств, но есть и недостатки. Самым важным его минусом считается низкая сопротивляемость растяжению. Убрать эту особенность можно с помощью стекловолокна. Его добавление в раствор делает бетонное сооружение прочнее. Стеклобетон легко изготовляется своими руками, он более легкий, обладает очень высокими свойствами.

Определение

Стеклобетон отличается от обычного высокими эксплуатационными свойствами и достоинствами. Преимущества стеклобетона:

  • универсальность применения – из стеклобетона изготавливают блоки, панели, листы для облицовки;
  • более легкий, главные компоненты: цемент мелкой зернистости, песок – равные пропорции, стекловолокно;
  • высокопрочный – материал отличается устойчивостью при растягивании, сжатии, сгибании, показатели ударной стойкости в пятнадцать раз выше чем у стандартного раствора;
  • разнообразие добавок положительно влияет на свойства материала.

Стеклобетон фабричного производства более высокого качества, чем сделанный своими руками.

Вернуться к оглавлению

Сферы применения

Стеклобетон достаточно широко используется за рубежом при строительстве различных объектов. В России пока материал применяется реже из-за производственных проблем, но его популярность постоянно растет. Можно выделить следующие основные направления использования этого материала:

  1. Облицовка зданий. Стеклобетон может использоваться в форме готовых панелей или накладываться в виде декоративной или защитной штукатурки. Материал с добавлением жидкого стекла широко применяется при возведении собственных бассейнов и других искусственных водоемов.
  2. Возведение стен и перекрытий. Стены делаются путем заливки в опалубку или из блоков (аналогично шлакоблокам). При изготовлении плит перекрытия материал заменяет аналогичные изделия из железобетона.
  3. Декоративное оформление фасадов. Особо ценится стройматериал с оптическими свойствами.
  4. Изготовление тротуарной и бордюрной плитки.
  5. Ландшафтный дизайн. Из стеклобетона изготавливаются малые архитектурные конструкции. В частности, популярно возведение арок, фонтанов, садовых статуй, осветительных столбов.
  6. Ограды и решетки. Высокая прочность материала обеспечивает надежные опоры для заборов, а также литье декоративных решеток и изгородей.
Читайте также:  Чем красить лестницу из сосны в доме — разбираемся в материалах и технологии их нанесения

Достаточно активно стеклобетон используется и при массовом строительстве, в т.ч. сооружений промышленного назначения. Тротуарная плитка обладает высокой износостойкостью, что дает возможность использования в парках.

Материал применяется даже при строительстве мостов. Его можно отнести к современным, высокопрочным стройматериалам. Он активно используется взамен ЖБИ при ремонте и строительстве сооружений различного типа. Некоторые материалы можно приготовить своими руками, что удешевляет строительство и расширяет возможности применения.

Композитобетон


Стеклоармированный бетон походит по своим особенностям на железобетон. Вместо металлических прутьев, армирование композитобетона происходит стекловолоконными. Главные преимущественные качества композитного армирования:

  • устойчивость к влаге на протяжении длительного времени;
  • низкий вес стекловолоконных прутьев;
  • доступная стоимость;
  • стекловолоконный материал можно свернуть бухтами длинной 300 м, это обеспечивает легкую транспортировку;
  • обеспечивает высокую теплоизоляцию.

Прочность композитного прутка в 2,5 раза больше чем стального при разрыве. Благодаря этой особенности пруток из стекловолокна нужен тоньше. Армирование бетона и создание арматурного пояса из стеклофибры происходит легче и быстрее благодаря таким ее особенностям:

  • легкий вес;
  • надежная фиксация с помощью хомутов из пластика;
  • не замерзает зимой, облегчая строительные работы при низких температурах.

Композитобетон меньше подвержен агрессивной окружающей среде. В отличии от стеклокомпозитного армирования, железобетонное, подверженное коррозии, может вызвать разрыв конструкции изнутри, полностью разрушиться.

Толщина композитобетона может быть меньше, не влияя на качественные показатели конструкции. Вес сооружения становится меньше, прочность остается на высоком уровне. Стеклобетонное армирование не требует дополнительной защиты, как обычное металлическое армирование. Фундамент также можно сделать не укрепленный, благодаря легкому армированию.

Вернуться к оглавлению

Плюсы и минусы


Стеклобетон имеет ряд заметных преимуществ по сравнению с традиционным бетоном.

  1. Снижение веса. При введении стеклянного наполнителя уменьшается содержание цемента и песка, а т.к. стекловолокно легче этих ингредиентов, то снижается вес исходного материала. Особенно заметно данное преимущество в армированном варианте, предназначенном для замены железобетона. Стекловолоконное армирование значительно легче стальной арматуры.
  2. Повышение прочности. Стеклянные добавки значительно увеличивают прочность на растяжение (в 2,5 — 3 раза), сжатие и изгиб. Ударная прочность бетона увеличивается в 14-16 раз.
  3. Снижение толщины при замене ЖБИ. Армирующие стекловолокна имеют меньший диаметр по сравнению со стальной арматурой при аналогичной прочности, что позволяет уменьшить толщину изделия, не ухудшая прочностные характеристики.
  4. Влаго — и водостойкость. Любые стеклянные наполнители (особенно жидкое стекло) повышают водонепроницаемость бетона.
  5. Улучшение теплоизоляционных характеристик.
  6. Расширение областей применения материала. Стеклонаполнение делает его универсальным стройматериалом с повышенными прочностными, гидроизоляционными и теплоизоляционными характеристиками.

Стеклобетон практически не имеет существенных недостатков. Конечно, необходимость подготовки стеклянного ингредиента усложняет технологию приготовления раствора, но получаемые преимущества компенсируют этот минус. В процессе приготовления материала приходится иметь дело со стеклянной пылью, что требует тщательной защиты органов дыхания человека. Отмечается ускоренное застывание стеклобетона в процессе наложения, что требует быстрого использования раствора.

Как вы относитесь к стеклобетону?

Бетон с добавлением жидкого стекла


Жидкое стекло добавляют в бетон, оно придает материалу прочность.
Жидкое стекло представляет собой компонент на основе силиката, делает материал прочным, устойчивым к влиянию воды, высоким температурам. Для постройки в болотистых местах жидкое стекло применяют как антисептик. Используют для гидросооружений, фундаментов, при кладке печей, каминов, котлов – для связки.

Читайте также:  Что делать, если отключается электричество, но автоматы не отключаются?

Методы применения жидкого стекла (силикат натрия):

  • Стекловолокно разводится необходимой пропорцией воды до нужной консистенции. 0,5 л жидкого стекла вводится в 5 л замешанного бетонного раствора. Вода для разведения силиката натрия не учитывается. Бетонная конструкция приобретает недостаток: становится более хрупкой, растрескивается.
  • Бетонная поверхность грунтуется силикатом натрия, потом покрывается слоем смеси бетона с жидким стеклом. Это хороший способ защитить сооружение от влаги. Главное условие – грунтовку, штукатурку выполнять в течении суток после заливания раствора для прочного сцепления слоев.

Бетонная смесь с силикатом натрия быстро твердеет – на протяжении пяти минут. Для качественной работы стекло разводят водой, изготавливают небольшими порциями.

Вернуться к оглавлению

Состав материала

Внутреннее содержание стеклобетонной смеси служит критерием для классификации видов материала. Чтобы приготовить композит, необходимо классический цементно-песковый раствор модифицировать дополнительными веществами:

  • стеклянной арматурой;
  • силикатом натрия;
  • стекловолокном;
  • стеклянными отходами;
  • специальной фиброй;
  • связующим элементом — стеклом.

На рынке строительных материалов присутствуют 6 типов стеклобетонных смесей.

Стеклофибробетон

В состав стеклофибробетона входит щелочестойкая стеклофибра. Это универсальный стройматериал. Без него не обходится производство монолитных блоков, листового материала. В состав могут входить добавки: акриловые полимеры, быстротвердеющий цемент, красители. Достоинства стеклофибробетона:

  • устойчивость влиянию воды;
  • прочность;
  • легкость;
  • высокие декоративные качества.


Состав материала включает: мелкозернистый исходный бетонный раствор (наполнитель песок – не больше 50%), стекловолокно. Отличается высокими прочностными характеристиками в изгибе, растяжении, сжатии, ударе.

Химическая устойчивость, стойкость к морозам также на высоком уровне. Заполнение раствора стекловолокном – процесс трудоемкий, требующий равномерного распределения фибры в растворе. Добавляют ее в сухой замес. Смесь становится жесткой, менее пластичной. В большом слое требуется виброуплотнение. Изготовление листового материала происходит способом напыления.

Вернуться к оглавлению

Применение стеклобетона в архитектуре

ФАСАДНЫЕ ОБЛИЦОВОЧНЫЕ ПАНЕЛИ

Стеклобетон (СБ)

предоставляет в распоряжение архитектора такое средство воплощения его замысла, с которым по способности передавать форму, детали рельефа поверхности, по выразительности и пластичности, а также малой массе и долговечности не может соперничать ни один другой материал. Разнообразие этих свойств вооружает архитектора материалом, имеющим следующие характерные особенности: — малая масса изделий из стеклобетона, простота и быстрота обращения с ними, что обуславливает снижение расходов на их монтаж, складирование и транспортировку; — малые нагрузки на конструкцию здания и, как результат, значительное снижение затрат на фундаментные работы и возведение каркаса, что особенно важно в условиях реконструкции и реставрации зданий; — способность точного воспроизведения мельчайших деталей рельефа поверхности; — низкие эксплуатационные расходы; — высокая стойкость к перепадам температур; — низкая водопроницаемость; — исключительная огнестойкость; — полное соответствие санитарно-гигиеническим и экологическим нормативам.

«Это 43-х этажное здание общей площадью 33 тысячи квадратных метров пережило землетрясение в Сан-Франциско без повреждений!» «Широкая палитра цветов, отвечающая запросам самого взыскательного архитектора.» Стеклобетонные облицовочные панели, используемые главным образом в архитектурных целях, дают уникальную возможность для выражения индивидуальности и проявления творческого замысла, которую не может предложить ни один другой материал. Редкое сочетание свойств и возможностей СБ позволяет его использовать: — при изготовлении нестандартных изделий по индивидуальному заказу, для нетиповых зданий или специальных проектов, — для изготовления модульных элементов при серийном унифицированом строительстве, — в качестве облицовочного материала, с помощью новые фасадные панели навешиваются прямо поверх старого фасада здания. Технически это может быть реализовано применительно к каждому конкретному случаю на основе как минимум трех следующих решений: — панели в виде тонких СБ скорлуп с ребрами жесткости, — панели в виде тех же тонких скорлуп, механически закрепленные на стальных монтажных рамах, которые затем монтируются на каркасе задания (т.н. вентилируемые фасады) — Стеклобетона скорлупы, выполняющие роль несъемной опалубки. В распоряжении проектировщиков имеются самые полные и проверенные на практике расчетные параметры по нагрузкам, монтажу и т.д. Тщательно изготовленные формы из металла, дерева, пластика или синтетической резины дают практически безграничные по разнообразию возможности для рельефной отделки поверхности изделий, начиная с крайне строгого фактурного рисунка и вплоть до самых причудливых форм, элементов геральдики и орнамента. Сочетание основы из белого или серого цемента с добавлением незначительного количества неорганических пигментов, а также со специально подобранными по цветовой гамме песками и другими заполнителями из разных частей света создает широкую палитру цветов, отвечающую запросам самого взыскательного архитектора. Техника наружной отделки изделий из СБ может быть самой разнообразной — от наиболее простой до самой современной. На уже отформованное изделие с основой из серого цемента либо в цеху, либо прямо на стройплощадке может быть нанесено долговечное окрасочное покрытие. Вместе с тем, материал, вводимый в состав стеклофибробетонного изделия и образующий лицевой отделочный слой, не должен требовать особого ухода, за исключением редкой чистки, на протяжении всего срока жизни изделия. Наносимый методом пневмонабрызга такой отделочный слой, как правило, не должен превышать 5-6 мм по толщине, что сводит расход материала к минимуму. Обработка лицевой стороны изделий включает различные степени поверхностного обнажения заполнителя, получаемые в результате пескоструйной очистки, кислотного травления, инструментальной обработки, хонингования или глубинного шлифования. Гладкие поверхности можно получать, прибегая к нанесению тонкого «пленочного» слоя цементного раствора без стекловолокна непосредственно перед набрызгом СБ. Мелко или глубоко текстурированные поверхности могут быть получены с помощью стандартных или специально изготовленных вкладышей, закладываемых в формы. Тонкий наружный слой отделки под природный камень, натуральный шифер или керамическую плитку может быть выполнен на стеклофибробетонной скорлупе, являющейся составной частью фасадной панели на металлической монтажной рамой. Стеклобетон значительно легче многих других облицовочных материалов, что является существенным фактором, принимаемым в расчет на стадии начального проектирования. Это обстоятельство приобретает еще большее значение при выборе кранового оборудования, особенно, в условиях строительства многоэтажных домов в густонаселенных кварталах. С помощью панелей из Стеклобетон той же массы, что и сборные железобетонные, можно покрыть в 3 — 4 раза большую площадь, или же использовать краны меньшей грузоподъемности с тем же вылетом стрелы и рабочей зоной 360 °. «Конструкционная гибкость СТЕКЛОБЕТОНА, связанная с целым рядом экономических факторов, открывает потрясающие возможности для отхода от монотонности стальных конструкций, искусственности пластика, громоздкости и ограниченности форм бетона.» «Стеклобетон предлагает архитектору такой выбор изделий, которого не может предложить ни один другой материал» «Отделка «под камень», изгибы с двойной кривизной, богатая цветовая гамма на основе пигментов — и все это в одной панели!»

Читайте также:  Юкка: размножение и уход в домашних условиях

Фото «Готовые изделия и элементы» » »

Стеклооптикобетон

Состав стеклооптикобетона (Литракона) включает: бетон матрицу, стеклянное длинное волокно, особым образом ориентированное (оптическое в том числе). Блоки литракона имеют стеклоарматуру. Материал обладает прозрачностью, имеет стеклоарматуру. В домашних условиях используется в качестве декоративного стройматериала. В промышленном строении его толщина может достигать 10 м. Стоимость сткелооптикобетона высокая, специалисты ищут возможность сделать материал дешевле.

Вернуться к оглавлению

Стеклонаполненный бетон со стеклянным боем

Вариант экономного создания стеклобетона. Вместо стекловолокна добавляют битое стекло, замкнутые стеклянные изделия. Битым стеклом можно заменить щебень от 20 до 100 %. Благодаря этому стеклобетон становится легче по весу, прочность остается на высоком уровне. Промышленное изготовление стеклонаполненного бетонного состава со стеклянным боем позволяет использовать его на месте. Он упорный к воздействию кислот, имеет низкую щелочеустойчивость.

Вернуться к оглавлению

Стеклобетон со стеклом в виде связующего вещества


Стекло измельчают, пересеивают, используя грохот. Вместо песка применяют мелкие частички стекла до 0,5 см. Больше 0,5 см используют как крупный наполнитель. Стеклянный порошок становится вяжущим веществом после реакции с кальцинированной содой. В соде стекло растворяется, превращаясь в силикатный гель. После отвердения бетонный раствор с гелем превращается в стойкий к воздействию кислот стеклобетон.

Вернуться к оглавлению

Технология приготовления стеклобетона

Бой стекла тяжело поддается утилизации, воздействию окружающей среды, микроорганизмов. Такие особенности стекла позволяют использовать стеклянные отходы для строительства. Технология замеса бетона с боем стекла легкая. Дополнительные материалы, оборудование не требуется для приготовления стеклобетона.

Первый этап – подготовительный. Подразумевает подготовку, сортирование, измельчение, распределение по фракциям до 0,5 см – вместо песка, больше 0,5 см – как наполнитель. Цемент применяют высокого качества, мелкого зерна. Можно применять бой стекла или фибру.

Вернуться к оглавлению

Бетон, наполненный боем стекла

Стеклобетон данного типа обеспечивает возможность достичь экономии на использовании стеклянных наполнителей. Традиционно применяемые щебень и песок в стеклонаполненном композите заменяются боем стекла. В качестве наполнителя используются стеклянные отходы производства в виде емкостей, шариков, трубочек, ампул.

Прочностные характеристики готового материала не отличаются от бетона, в котором применяется щебень. При этом масса готового изделия значительно уменьшается, а традиционный щебень может быть полностью заменен на стеклянный наполнитель.

Области применения

Стеклобетонные материалы применяют для:

  • облицовки поверхности стен;
  • мостов;
  • декоративных элементов фасада, ландшафта;
  • реконструкция архитектурных сооружений культурного значения: замки, храмы, дворцы, усадьбы;
  • тротуарная плитка, бордюры;
  • элементы паркового дизайна.

Что такое электрический шнур и где он используется

Различают три основных типа изделий для подключения – это кабели, провода и шнуры. Первые два типа очень похожи и отличаются часто в основном техническими условиями производителей и определениями в них используемыми. А третий тип – шнуры имеет некоторые особенности, например, площадь поперечного сечения этих изделий редко превышает полтора квадратных миллиметров, а их гибкость очень высока. Поэтому мы вам расскажем, об электрических шнурах и сфере их применения.

Определение и строение

Чтобы разобраться в электротехнических терминах и для их правильного понимания нужно обратиться к нормативно правовой документации, такой как ГОСТы, СНиПы и другие документы. В ГОСТ 15845-80. «Изделия кабельные. Термины и определения» электрический шнур определяется как «провод электрический с изолированными жилами повышенного класса гибкости.

При этом в различных источниках можно найти информацию о том, что максимальная площадь поперечного сечения их токопроводящих жил может достигать лишь 1.5 кв. мм. Это не полностью истинное утверждение, потому что популярный у современных электриков при монтаже освещения шнур ШВВП может иметь жилы и до 4 кв. мм, а в редких случаях и больше. Но всё равно такое ограничение выделяет его на фоне кабелей или проводов, чьё сечение жил может доходить до сотен квадратных миллиметров по площади.

Название шнур у многих перекликается со словом «шнурок» как на ботинках. Дело в том, что отчасти это так. Шнуры, производимые до середины прошлого века (в СССР), имели две многопроволочные жилы в резиновой изоляции покрытые плетённой хлопчатобумажной оболочкой. Жилы были свиты между собой, а не влиты в общую оболочку, и это действительно напоминало шнурки. Вы можете их помнить по электроплитам, утюгам и прочему.

Читайте также:  Экологические и безопасные материалы, используемые для строительства домов

Тонкие жилы, состоящие из набора тонких свитых проволочек в совокупности с пластичной оболочкой, придают шнурам хорошую гибкость. Например, тот же ШВВП имеет 5 класс гибкости, это позволяет его с лёгкостью прокладывать в очень ограниченном пространстве или использовать для подключения приборов, которые в процессе работы двигаются. К таким относятся элементы бытовой техники (блендер, электробритва, чайник) или электроинструмент.

Подведем итоги, какие отличительные особенности электрического шнура?

1. Обычно 2 или 3 токопроводящих жилы.

2. Жилы гибкие многопроволочные медные.

3. Класс гибкости порядка 4 или 5.

4. Для обеспечения хорошей гибкости ранее широко применялась резина.

5. Оболочка может быть покрыта плетенной материей из нитей, например, ШРО (оболочка которого из синтетических, лавсановых, нитей вы можете видеть на рисунке ниже).

Сфера применения

Мы уже упомянули о том, что электрошнуры применяются в электрическом инструменте и другой подвижной бытовой технике, рассмотрим этот вопрос подробнее. Начнем с того, что площадь поперечного сечения жил большинства электрошнуров редко превышает 1.5 кв. мм. Но у начинающих часто возникает вопрос «Почему шнур больше подходит для техники чем провод, например, ПВС (провод медный в виниловой изоляции и оболочке соединительный)?», нельзя дать столь однозначный ответ, ведь вы можете использовать то изделие, которое у вас есть под рукой, но что произойдет?

Всё очень просто основное преимущество электрического шнура – его гибкость, а малое сечение значит и малый вес. Поэтому если вы хотите заменить провод на блендере – не нужно покупать тот же ПВС (его видите на фото ниже) – он больше весит, не такой гибкий и это затруднит работу с устройством.

Тогда как в качестве шнура для электродрели часто используют провод ПВС, потому что у него оболочка толще, а её круглый срез обеспечивает хорошую защиту от повреждений, которые могут легко произойти на стройке или в мастерской.

В то время как для подключения утюгов используют специальные шнуры в тканевой оплетке, почему здесь не подойдёт ПВС, ведь он тоже круглый и прочный? Всё просто оплетка шнура для утюга служит дополнительной защитой от перетирания.

Поэтому используют шнур ШРО, подробнее его мы рассмотрим позже. Обратите внимание, когда вы гладите бельё шнур, постоянно трётся о край гладильной доски, изоляция в такой работе долго не проживёт.

Марки шнуров

В маркировках шнуров обычно присутствует буква «Ш», рассмотрим несколько примеров.

ШРО, маркировка расшифровывается как:

Р – резиновая изоляция;

О – оплетка из лавсановых нитей (это синтетика).

Жилы у него скручены между собой, оплетка устойчива к истиранию. Скрученные жилы заполнены пряжей – это вы можете видеть на схематическом его изображении на рисунке ниже. Такое решение делает изделие более долговечным и плотным, при этом сохраняя его гибкость. Кстати класс гибкости 5.

Цвет наружной оплетки черный с белым согласно ГОСТ 7399-97, встречается в двухжильном или трёхжильном варианте, а размеры и вес указаны в таблице ниже:

Число жил и номинальное сечение жил, мм2 Диаметр проволок в токопроводящей жиле, мм Толщина изоляции, мм Наружный диаметр, мм Масса, кг/км
2 × 0.75 0,20 0,8 5,6 58,1
2 × 1,0 0,20 0,8 5,9 65,1
3 × 0,75 0,20 0,8 7,0 62,0
3 × 1,0 0,20 0,8 7,3 72,1

Примечательно, что в магазинах его можно встретить под нетривиальным названием «Шнур для утюга».

ШВП расшифровка маркировки:

В – виниловая изоляция;

Это медный шнур с параллельными жилами, каждая из которых покрыта слоем ПВХ-изоляции. Общей оболочки у него нет, поэтому допускается подключение нестационарного электрооборудования, с незначительной вероятностью механических нагрузок и повреждений.

ШВП часто используют в автоэлектрике и для соединения элементов внутри электронных приборов. У него 6 класс гибкости, что позволяет изгибать изделие для монтажа в ограниченных условиях. Размеры и масса ШВП указаны в таблице ниже.

Число жил и номинальное сечение, мм2 Диаметр проволоки в ТПЖ, мм Толщина изоляции, мм Наружные размеры Масса провода кг/км
минимальный максимальный
2 × 0,50 0,20 0,8 2,5 × 5,0 3,0 × 6,0 21,38
2 × 0,75 0,20 0,8 2,7 × 5,4 3,2 × 6,4 27,80

ШВВП, расшифровка маркировки:

В – виниловая изоляция;

В – виниловая оболочка;

Жилы в нём уложены параллельно, поверх них расположена общая оболочка. Изоляция в два слоя обеспечивает неплохие эксплуатационные качества. Как уже было упомянуто в статье – его часто используют для подключения цепей освещения, например, его удобно прокладывать в подвесном потолке.

Число жил и номинальное сечение, мм2 Диаметр проволоки в ТПЖ, мм Толщина изоляции, мм Толщина оболочки, мм Наружные размеры, мм Номинальные токовые нагрузки, А, не более Масса провода, кг/км
2 × 0,5 0,20 0,5 0,6 3,14 × 5,08 1,0 26,48
2 × 0,75 0,20 0,5 0,6 3,40 × 5,60 2,5 33,65
3 х 0,5 0,20 0,5 0,6 3,14 × 7,02 1,0 38,56
3 × 0,75 0,20 0,5 0,6 3,40 × 7,08 2,5 49,38

Заключение

Вывод напрашивается сам собой – выбор кабельного изделия напрямую зависит от условий эксплуатации. Шнуры отлично подходят для приборов сильно подвижных в процессе эксплуатации, а также для стационарных приборов, таких как телевизор, то есть маломощных и подключаемых в розетку.

Читайте также:  Чем отмыть матовое стекло без разводов в домашних условиях: 20 лучших средств

Провод, шнур, кабель — одно и то же?

Сразу оговоримся: эта статья рассчитана на “чайников”, коих на постсоветском пространстве — большинство. Человек знающий лишь пожмет плечами в ответ на такой “глупый” вопрос, но для многих людей, не имеющих к электрике прямого отношения, это вопрос не праздный. Для многих окажется открытием, что электрический провод и электрический кабель — совершенно разные изделия. Итак, в чем же различия между ними?

Прежде всего, определимся с понятиями, а затем поможем разобраться, каковы типы, виды, марки электрических проводов и кабелей, их обозначения и маркировка, рассмотрим такие основные характеристики электрических проводов и кабелей, как сечение электрического провода или кабеля, электрическое сопротивление этих изделий. “Так они еще и сопротивляются?” — изумится “большой чайник”. Ничего! Мы сломим это “сопротивление”, поможем сделать грамотный расчет электрического провода или электрического кабеля, правильный выбор провода или кабеля.

А почему это мы все время повторяем: “электрический провод”, “электрический кабель” и не упоминаем про “электрический шнур”? Да потому, что шнур — это разновидность электрического провода, и о нем мы тоже расскажем.

Электрические провода и кабели — основные понятия

Сразу оговоримся, что провод и проволока — это разные понятия, даже по своему происхождению. Провод — от слова “проводить” (электрический ток), а проволока — от слова “проволакивать” (протаскивать) полурасплавленный металл через тонкое отверстие, чтобы тем самым эту проволоку изготовить. То есть проволока может использоваться для разных целей, в том числе для изготовления провода, а вот провод — всегда “электрический”.

Провод — это одна неизолированная, одна или более изолированных жил, поверх которых, в зависимости от дальнейшего предназначения, то есть условий прокладки и эксплуатации, может иметься оболочка, обмотка или оплетка.

Кабель — это одна или несколько скрученных вместе изолированных жил, заключенных, как правило, в общую резиновую, пластмассовую, металлическую оболочку.

Жила — это металлическая (медная или алюминиевая) токоведущая проволока, являющаяся внутренней основой любого электрического провода, шнура, кабеля.

Изоляция, или изолирующее покрытие — это резиновое или пластмассовое покрытие отдельной жилы, защищающее ее от прямого соприкосновения с другой токопроводящей жилой или с иными предметами.

Оболочка, обмотка (оплетка) — это наружный покров электрического провода или кабеля, который служит для защиты изоляции жил от температурного воздействия, влаги, различных химических веществ, а также для предохранения изоляции от механических повреждений, то есть для герметизации провода, кабеля в целях защиты от внешних воздействий. Оболочка может быть резиновая или пластмассовая (для проводов или кабелей), металлическая (только для кабелей); обмотка (оплетка) — из хлопчатобумажной ткани, иных волокнистых материалов, проволоки.

Трос. Вот еще одно “проволоковидное” изделие, которое не следует путать ни с электрическим проводом, ни с электрическим кабелем. И, тем не менее, к электрическим проводкам и даже непосредственно к электрическим проводам он может иметь прямое отношение! Трос часто необходим для устройства тросовых проводок снаружи и внутри помещений, устройства ответвлений от воздушных линий в различные постройки. При этом трос может натягиваться самостоятельно, и тогда провод или кабель подвешивают к натянутому тросу, а может находиться внутри электрического провода, и о таких проводах мы расскажем отдельно.

Типы электрических проводов

1 Голые электрические провода. Название говорит само за себя. Токопроводящие жилы таких проводов не покрыты никакой изоляцией. Голые, да и только! А зачем их “одевать”? Ведь их применяют для воздушных линий электропередач, а там они не опасны даже птицам, сидящим на них.

2 Изолированные электрические провода. Токопроводящие жилы таких проводов покрыты изоляцией из резины или пластмассы. Изолированные провода подразделяют на защищенные и незащищенные.

2.1 Защищенные электрические провода. Так называют изолированный провод, который помимо электрической изоляции токопроводящих жил имеет оболочку из резины, пластмассы или металлической ленты либо обмотку (оплетку) волокнистыми материалами типа хлопчатобумажной ткани или проволокой. Такая оболочка (обмотка, оплетка) предназначена, как было сказано выше, для герметизации изолированных жил с целью защиты изоляции от внешних воздействий.

2.2 Незащищенные электрические провода. Такой провод не имеет никакой оболочки или обмотки поверх электрической изоляции.

3 Шнур. Так называют провод, состоящий из двух и более изолированных, обязательно гибких жил с максимальным сечением 1,5 кв.мм. Жилы могут быть скручены между собой или уложены параллельно, шнур покрыт в зависимости от условий эксплуатации неметаллической оболочкой или обмоткой (оплеткой). Применяют шнур тогда, когда нужно запитать электрическим током некое перемещаемое в пространстве устройство. Например, “провод для утюга” или “провод для пылесоса” звучит так себе, а вот “шнур для утюга”, “шнур для пылесоса” — в самый раз. Это понятно любому “чайнику”, не только электрическому.

4 Установочный провод. Так называют провод, предназначенный для монтажа осветительных и силовых сетей при стационарной прокладке внутри помещений и на открытом воздухе. Изготавливают их с медными и алюминиевыми токоведущими жилами, одно- или многожильными, с резиновой и пластмассовой изоляцией, незащищенными и защищенными от незначительных механических повреждений, от воздействия температурных изменений и влаги.

5 Тросовый провод. Что такое трос, мы уже разобрались. Так вот, чтобы обойтись без отдельно натягиваемого троса, к которому нужно подвязывать электрический провод, промышленность выпускает специальные тросовые провода, где несущий стальной трос расположен внутри провода, между его изолированными жилами. Тросовые провода выпускают двух-, трех- и четырехжильными; они имеют резиновую изоляцию или изоляцию из поливинилхлоридного пластика.

Читайте также:  Шкаф кровать трансформер, разновидности, составные элементы

Характеристики электрических проводов

Итак, электрические провода характеризуются, прежде всего, наличием изоляции: голый провод или изолированный. Так как “чайнику”, будем надеяться, не придется иметь дело с голыми проводами (голый электрический провод, лежащий на земле, если он не обесточен, — опасен для жизни), речь пойдет далее только об изолированных электрических проводах.

Основные характеристики изолированных электрических проводов:

1 Металл, из которого сделаны токоведущие жилы: это может быть медь или алюминий.

2 Количество токоведущих жил. Электрический провод может быть одножильным, двухжильным, трехжильным, четырехжильным, многожильным.

3 Изоляционный материал. Жилы могут быть “одеты” в резиновую или пластмассовую изоляцию.

4 Защищенность электрического провода. Провод может быть незащищенным или защищенным от механических, температурных и иных внешних воздействий.

5 Сечение электрического провода. Сразу оговоримся: речь идет о сечении токопроводящих жил. Говоря нормальным языком “чайника”, сечение жилы — это площадь круга, образованного при разрезке проволоки, из которой сделана жила. Как и всякая площадь круга, она (или “оно — сечение”) определяется по формуле:

где Sg — сечение жилы, кв.мм; π = 3,14; r — радиус жилы, то есть половина ее диаметра. Диаметр проволоки токоведущей жилы (“голой”, без изоляции) измеряют микрометром.

Если жила состоит из многих проволочек (многопроволочная жила), то расчет ведется по формуле:

где r — радиус одной проволоки; n — количество проволок в жиле.

Соответственно, сечение провода, состоящего из нескольких жил, определяется по формуле:

где Sp — сечение провода; Sg — сечение одной жилы; g — количество жил в проводе.

Стандартные сечения токопроводящих жил, мм: 0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0 и т.д.

Марки и маркировка проводов

Марка провода обозначается буквами и цифрами.

Поливинилхлоридная оболочка проводов с резиновой изоляцией выполняется маслостойкой. Плоские провода в разделительном основании могут иметь перфорацию шириной отверстия до 4 мм и длиной до 20 мм. Расстояние между краями отверстий — до 15 мм. Провода могут иметь метки, с помощью которых при монтаже легче различать жилы.

Электрические провода. Виды и устройство. Маркировка и особенности

Электрические провода должны выполнять передачу электрической энергии от источника к потребителю. Свои задачи эти изделия должны выполнять длительное время, быть надежными, не допускать неисправностей. К таким изделиям относятся кабели и провода. Они применяются практически в любой отрасли промышленности и жизни человека. Электрические провода необходимы для образования замкнутой цепи электрического тока, не допуская его потери в этой цепи. Люди, которые не разбираются в вопросах электротехники, не отличают различные виды электрических проводов, приписывают все виды к одной категории.

Но это совершенно не так. Силовые провода используются в различных условиях работы, на разных магистралях, имеют много отличий в применении, по-разному устроена их структура, имеют конструктивные особенности. Линии электрических сетей могут состоять на своем протяжении, как из воздушных проводов, так и подземного кабеля.

Разветвление кабеля на воздушной линии осуществляется для специальных целей, необходимых по местным условиям.

Электрические провода

Провод имеет простейшую конструкцию, которую можно разделить на две части:

  1. Жила из металла, предназначена для проведения электрического тока.
  2. Изоляционный слой, предохраняющий жилу от контакта с посторонними проводниками, во избежание несанкционированной утечки тока.

В качестве изоляции может выступать и воздух, находящийся вокруг металлической жилы вместо оболочки из диэлектрических материалов. В этом случае провод изготавливается оголенным, а места крепления провода по его пути на несущих конструкциях (столбах) выполняют в виде изоляторов (стеклянные, керамические).

Жилы, проводящие электрический ток, изготавливают из медных сплавов и меди, а также алюминия. Наиболее инновационным материалом токопроводящей жилы в настоящее время является композитная алюмомедь. Она создана для лучшего использования свойств меди и алюминия.

Для выполнения специальных задач применяют жилы из сплавов стали, а также нихрома, серебра. В некоторых случаях для специального оборудования в жилах используют золото.

Жила кабеля, а часто и оплетка изготавливаются из ценных металлов, потому отходы кабеля подлежат вторичной переработке. В пунктах приема можно получить хорошую цену за кабель любого вида. Актуальные цены, по которым можно сдать кабель: https://citylom.ru/priem-kabelya

Особенности структуры токопроводящей жилы
Жила может быть в виде:
  • Цельный провод (одножилка), имеющий определенную длину.
  • Свитый из тончайших проволок (многожилка), действующих параллельно.

Провода с одной проволокой изготавливать намного проще. Они имеют жесткую форму, применяются для подачи электрического тока при жестком креплении к опорам, имеют малое сопротивление при передаче токов низкой частоты, постоянного тока.

Жилы, состоящие из множества проволок, имеют очень гибкую форму, хорошо проводят ток высокой частоты.

Виды проводов

Часто проводом называют изделие, в котором одна жила из проволоки. Но электрические провода могут иметь несколько жил, скрученных или сдвоенных, с тремя жилами и более.

Электрический кабель

Кабель имеет конструкцию сложнее, он создан для надежного функционирования при агрессивном действии негативных факторов внешней среды.

Число жил, проводящих ток, выбирают по условиям эксплуатации. Они между собой изолированы.

Кабель может иметь вспомогательные элементы:
  • Защитная оплетка из стали, брони из проволоки, либо пластика.
  • Наполнитель.
  • Сердечник.
  • Наружный экран.
Читайте также:  Чем закрыть ванну сбоку: экран, неразборные конструкции, подиум

Каждый элемент выполняет свои функции назначения для определенных условий.

Электрики должны знать основные группы, к которым относятся кабели и электропровода:
  • Силовые, действующие в установках для любых напряжений.
  • Контрольные, передают данные параметров разных систем.
  • Управления, применяют для подачи сигналов и команд автоматикой, либо вручную.
  • Связи, для обмена сигналами на разной частоте.
В обособленную группу включены кабели спецназначения:
  • Излучающие, применяются для подачи радиосигналов высокой частоты.
  • Нагревающие, преобразуют электроэнергию в тепло.
Токопроводящие жилы

Жилы кабелей изготавливаются по таким же правилам, как и жилы проводов, из различных материалов, с одним проводником, либо многопроволочными, защищены слоем изоляции. По гибкости структуры кабели делятся на 7 групп. Группа №1 включает в себя кабели, которые трудно сгибаются, имеют моножилу. Самая гибкая группа – это №7. Кабели этой группы являются самыми дорогостоящими.

Электрические провода с многопроволочными гибкими жилами перед установкой оборудуют специальными наконечниками в виде трубок (оконцевателей). В случае с проводом моножильным трубки не устанавливаются, так как в этом нет смысла.

Оболочка

Она выполняет функцию защиты жилы и ее изоляцию от повреждений окружающей среды, создает герметичность от влаги и других факторов, содержит несколько слоев из экранирующих и армирующих элементов.

Оболочка может состоять из:
  • Пластика.
  • Ткани.
  • Металла.
  • Усиленной резины.
Материалы на основе пластика служат для:
  • Изоляции жил и проводов с повышенными диэлектрическими характеристиками.
  • Образования шланга с высокой герметичностью, который защищает от повреждений и замыканий, с размещенной в нем структурой элементов.

Пропитанная специальным составом кабельная бумага применяется в кабелях высокого напряжения до 35 киловольт. Сшитый полиэтилен используется для образования изоляционных свойств кабеля, функционирующего в электроустройствах до 500 киловольт с повышенной надежностью и длительным сроком службы.

Для цепей высокого напряжения до 500 киловольт ранее производились кабели, наполненные маслом. Они состояли из экранированных жил, установленных внутри герметичной полости, наполненной маслом. После того, как стал применяться сшитый полиэтилен, конструкция масляных кабелей стала неактуальной.

Условия безопасности
Кабельную продукцию подвергают специальной оценке, включающей в себя:
  • Поведение кабеля при замыкании в канале.
  • Может ли кабель держать долгие перегрузки.
  • Поведение кабеля при открытом огне, возможность распространения огня при пожаре.
  • Наличие токсичных веществ при горении.
Возникновение замыканий

Во время замыканий жил образуется высокая температура, которая передается другим кабелям, расположенным рядом, нагревает их, может провоцировать горение. В результате этого образуются газы, которые создают повышенное давление, происходит нарушение герметичности канала кабеля. Далее, в канал проникает воздух, обогащенный кислородом, развивается пожар.

Длительные перегрузки

Электрический ток большой величины нагревает металлические жилы и диэлектрический слой изоляции вместе с оболочкой. Начинаются химические реакции, разрушающие изоляционный слой, образуются газы, которые смешиваются с воздухом, образуется пламя огня.

Распространение огня

Оболочка из пластика и некоторых сортов полиэтилена может провоцировать горение. Это дает возможность возникновению пожара. Большая опасность возникает в том случае, когда кабели расположены вертикально.

По распространяемости горения электрические провода делятся на:
  • Обычную.
  • Не способствующая продолжению горения в одинарной прокладке: горизонтально и вертикально.
  • Не распространяющая пламя, из нескольких прокладок: горизонтально и вертикально.
  • Огнестойкие.

Главным свойством этих процессов можно считать удельную теплоту горения проводов или кабелей, которая определяется путем эксперимента.

Выделение вредных веществ

Ведется учет реагирования кабеля на внешний пожар. Изоляция может выделять вредные вещества просто при нагревании, без горения. Такие кабели нельзя применять в общественных местах.

Требования к кабелям
Для увеличения надежности и безопасной работы кабели оценивают по:
  • Стойкости к пожару.
  • Стойкости к нагреву изоляции.
  • Методу разделки концов.
  • Защите от влаги.
Электрический шнур

Конструкция шнура – это изделие, среднее между кабелем и изолированным проводом. Шнур выполнен по специальной технологии для создания гибкости и длительной работы.

Шнур служит для создания соединения питающей сети с передвижным электроустройством. К бытовым устройствам, оснащенным шнурами, относятся: чайники, утюги, лампы и т.д.

Маркировка
Для различия электрические провода маркируются при следующих обстоятельствах:
  • На заводе при изготовлении.
  • При установке.
В маркировку входит:
  • Цветовая разметка изоляции.
  • Надписи на оболочке.
  • Этикетки и бирки.
Маркировка дает возможность:
  • Выяснить назначение и конструкцию кабеля.
  • Сделать анализ свойств.
  • Сделать оценку применения.

Маркировка при эксплуатации добавляет сведения к имеющейся информации и производится надписями и бирками, на которых указывают схемы и пути прокладки кабеля, жил между элементами. Маркировка может дополняться электронными маркерами. Это дает возможность определить кабель в многочисленном скоплении кабелей.

Европейская маркировка
Идентификация проводов по цвету

Изоляция провода окрашивается по всей длине одним цветом, либо наносятся цветные метки. Стандарт определяет порядок применения разметки по определенным цветам.

Для зеленого и желтого цветов допускается только их комбинация на маркировке одной оболочки. Отдельно маркировать этими цветами запрещается. Такая маркировка по цветам служит для обозначения защищенных проводников.

Для выделения средних проводников применяют светло-синий цвет. Электрические провода фаз маркируют черным, серым и коричневым цветом.

Идентификация изоляции проводов с помощью букв и цифр

Такие методы маркировки определяют составные части конструкций проводов и кабелей. Но в них нет полного перечня информации о проводах. Такие сведения нужно искать в специальной литературе.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: