Технология производства Люмобетона новая выгодная идея для бизнеса


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.

Самостоятельное изготовление

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

Материалы и оборудование

Для изготовления раствора лучше всего использовать принудительный смеситель, способный обеспечить высокую степень однородности малоподвижной смеси. При использовании гравитационного смесителя необходимо сократить объем единичного замеса и увеличить время перемешивания минимум в 2 раза.

Из сырьевых материалов понадобятся:

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

Применение подвижных смесей предполагает быстрое схватывание каждого слоя мелкозернистого бетона, на который укладываются пучки стеклянных волокон. Проще выполнять слои из малоподвижных смесей, способных сохранять форму после уплотнения.

Специальные модификаторы способствуют получению плотной и однородной структуры базового композита для прозрачного бетона. Песок следует применять средней крупности с минимальным количеством примесей, пылеватых и илистых частиц.

Состав и приготовление мелкозернистого бетона

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

  • цемент = 450 – 500 кг;
  • песок = 1300 – 1500 кг;
  • вода = 200 – 250 кг.

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

Формовка материала

Для изготовления композита подготавливается опалубка с основанием в виде прямоугольника. Своеобразный блок заполняется смесью в несколько этапов. Сначала укладывается и уплотняется нижний слой мелкозернистого бетона толщиной не более 0,5 – 1 см. Затем вдоль укладываются пучки стекловолокна так, чтобы закрыть практически всю поверхность бетона.

Далее укладывается следующий слой мелкозернистого бетона той же толщины и уплотняется. Сверху создается новая сетка из стеклянных волокон, уложенных поперек. Затем процедура повторяется до заполнения опалубки.

Формовка материала

Благодаря изменению направления пучков стекловолокна свет сможет проходить сквозь все боковые грани изготовленного блока. Конечно, периодичность проводящих элементов будет реже, чем у материала заводского изготовления, но декоративные свойства композит сохранит.

Применение подвижных смесей приводит к неравномерному распределению и смещению пучков волокон. Такой эффект чуть ухудшает проводимость для света, но создает интересный узор в теле материала. При использовании подвижной смеси укладка нового слоя ведется после потери подвижности предыдущего.

Финишная обработка

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

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

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

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.

Прозрачный бетон: что это такое и как на нём заработать

В из Кирово-Чепецка работает всего десять человек, и это единственное в России предприятие, где производят так называемый прозрачный бетон – прочный светопроводящий материал для строительства и отделки квартир, офисов и общественных зданий. Запустили производство школьные приятели Станислав Дюкин и Иван Тимшин, которым за год удалось обеспечить стабильность качества продукции, создать дилерскую сеть и вывести свою компанию на оборот в 5 млн. рублей в месяц.

Досье

Станислав Дюкин

, 30 лет, совладелец и генеральный директор компании по производству прозрачного бетона
«Иллюминарт»
(Кирово-Чепецк). Образование: Московский гуманитарно-экономический университет (специальность «Экономика и управление»).
Иван Тимшин
, 30 лет, технический директор и совладелец . Высшего образования не имеет. Работал в строительной компании, где от чертёжника вырос до руководителя отдела.

Станислав Дюкин и Иван Тимшин

Собственный рецепт

Прозрачный бетон изобрели и начали производить в 2005 году в Венгрии. Затем к производству перспективного материала подключились Австрия и Германия. А в России было организовано четвёртое в мире производство.

«Мой партнёр Иван Тимшин познакомился с материалом в 2008 году, когда работал в строительной компании, — рассказывает Станислав Дюкин. — Его продавала немецкая фирма, в результате логистических расходов и растаможки материал оказывался на 50% дороже своей закупочной стоимости. Вот Ивану и пришло в голову самому освоить технологию производства. Он добился определённых результатов, но компания, в которой он работал, развалилась».

Иван и Станислав были знакомы со школьной скамьи. А в 2012 году стали ещё и партнёрами по бизнесу – Иван предложил школьному другу организовать совместное произвдство по выпуску прозрачного бетона. Сняли помещение, на базе которого организовали небольшую лабораторию и производственный цех.

К 2015 году был разработан рецепт бетонной смеси, оборудована производственная линия и получен сертификат соответствия на новый материал, который назвали иллюмиконом. А в середине 2015-го стартовали продажи.

Что из себя представляет иллюмикон

Иллюмикон – это материал на основе мелкозернистого бетона и оптического волокна. Его отличительная особенность – светопроводность. С помощью иллюмикона безликая бетонная стена может превратиться в фешенебельную конструкцию, не потеряв при этом своих основных качеств — прочности, водостойкости, шумо- и теплоизоляции.

Сквозь иллюмикон легко просматриваются силуэты, контуры и цвет предметов. Но самое удивительное, что светопропускающая способность не зависит от толщины изделия – и у плиты в 20 мм и у более массивной стены уровень прозрачности будет одинаковым.

Иллюминарт

Прозрачный бетон используют для производства межкомнатных перегородок, ограждающих конструкций, фонтанов, несущих стен зданий, барных стоек, столешниц, каминов и т.д. Иллюмиконом облицовывают стены входных групп, лифтовых холлов, колонны.

«Для производства мы используем специальный цемент без шлаков и примесей, плюс мраморную крошку, которая даёт эффект камня. Также используем специальные колеры, чтобы выкрасить материал в цвет, нужный заказчику», — рассказывает Станислав Дюкин. Почти все расходные материалы закупаются за границей, единственное исключение – мраморная крошка, её покупают в Екатеринбурге.

Прозрачный бетон – материал недешёвый. Стоимость иллюмикона сопоставима с ценой дорогого мрамора, гранита и оникса

Сейчас производство из маленькой лаборатории переезжает в большое помещение площадью 800 квадратных метров, где будут расположены цех по обработке волокна, цех подготовки смеси (здесь находятся большие бетономешалки), цех заливки и укладки, цех сушки, цех резки и обработки материала.

По словам гендиректора Дюкина, в месяц при работе в одну рабочую смену компания может выпускать 300 квадратных метров материала. Это порядка 2,5–3 млн. рублей в денежном эквиваленте. Но при большой загрузке есть возможность производить за месяц до 800 квадратных метров.

Вся прибыль расписана

«На старте мы вложили в проект около 1,5 млн. рублей. – рассказывает Станислав. – Это были мои накопления, мы потратили их на оборудование и аренду помещения. Нам удалось существенно сэкономить на станках, так как все чертежи Иван делал сам, а станки потом собирали своими руками».

На окупаемость проект вышел в мае 2021 года, и партнёры продолжают почти все заработанные деньги вкладывать в развитие – оборудование, продвижение, построение системы продаж. На данный момент вложения составили порядка 5 млн. рублей. А вся будущая прибыль расписана на несколько месяцев вперёд. Основатели «Иллюминарта» рассчитывают, что оборот компании в 2021 году составит порядка 50 млн. рублей.

За январь-март 2021 года компания заработала 350 000 рублей, за апрель-июнь – около 600 000 рублей, в июле иллюмикона было продано на 700 000 рублей, а в августе – на 5 млн. рублей.

В штате «Иллюминарта» сейчас состоит 10 человек – четверо работают в офисе, и шесть на производстве. Зарплата в компании, по словам Станислава, вдвое превышает среднюю по Кировской области.

Кто покупает иллюмикон

Целевая аудитория иллюмикона и изделий из него – люди с большим достатком, дизайн-бюро, архитектурные мастерские, компании по строительству жилья и офисов сегмента «лакшери».

«Наши первые заказы были минимальными – до 100 тысяч рублей. Мы находили базы дизайнеров, архитекторов, через них шли дальше. – рассказывает Станислав. — Они пробовали наш материал на небольшом заказе, смотрели, как он ведёт себя, как выглядит. Когда заключили договор с представителем в Москве, там уже его выходы на крупные архитектурные мастерские и на строительные холдинги дали нам заказы, объём которых был уже от 500 тысяч рублей и выше».

Ещё одним прорывным моментом стало участие компании в съёмках программы НТВ «Квартирный вопрос» — Станислав и Иван лично облицовывали прозрачным бетоном пилон под телевизор. После этого на них обрушился шквал звонков и писем с вопросами.

Иллюминарт

Самые сложные клиенты – госструктуры; только согласование макета с ними может занять год-полтора.

«К примеру, метро объявляет тендер на макетный эскиз. Из всех работ составляют шорт-лист, определяют фаворитов, составляется смета, идёт очень долгий процесс согласования. Такие проекты занимают от 8 месяцев до 1,5 лет» — говорит Станислав.

Что дальше

В настоящий момент у компании есть представители в Москве, Саратове, Казани, Иркутске, Череповце, Екатеринбурге и Нижнем Новгороде. Останавливаться на этом «Иллюминарт» не намерен, в планах Станислава и Ивана – расширение сети представительств и выход на зарубежные рынки.

«Сейчас мы активно развиваем дилерскую сеть. У нас стоят задачи иметь дилеров в каждом регионе – хотя бы одного. На ближайшие два года стоит план, чтобы было 45 представительств по России. Плюс мы хотели бы выйти и за пределы России – в Саудовскую Аравию, Арабские Эмираты, Германию, Италию, Испанию. Сейчас есть запросы из США, но, так как мы очень удалены друг от друга, вряд ли сможем наладить туда поставки. А вот в страны, расположенные поближе, войти вполне реально».

Иллюминарт

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.

Технология изготовления светопропускающего бетона

Светопрозрачный бетон изготавливают типовыми плитами размером 0,6*1,2 м, толщина составляет от 25 до 30 см. Кварцевое оптоволокно заполняет весь объем изделий в каком-то одном направлении. Допустимо создание рисунка (логотип, надпись, узор). Если оптическую фибру расположить хаотично, то прозрачность полотна будет сведена на нет.

Обратите внимание! Светопропускная способность плиты зависит только от плотности оптического армирующего компонента. Чем выше показатель у стеклянных нитей, тем больше света будет проходить сквозь монолит.

Что входит в состав, характеристики

Для производства прозрачного бетона используют портландцемент с марочной прочностью от М300 до М700. Минеральный наполнитель – кварцевый песок, гранитная или мраморная крошка фракцией 2-3 мм. Стекловолокно используют диаметром 0,25-0,5 мм. Его содержание составляет всего 4-5 % от общей массы сухого остатка. Можно больше, но это приведет к снижению прочностных характеристик. Для удобоукладываемости добавляются пластификаторы.

В результате светопроницаемый монолит приобретает такие технические характеристики:

Плотность2050-2400 кг/куб. м
Прочность на сжатиеот 20 до 35 МПа
Прочность на изгибсвыше 2 МПа
Морозостойкостьот F75 до F100
Теплопроводность (коэффициент)0,1-0,2 ВТ/М*К
ВодонепроницаемостьW4-W6
Водопоглощениедо 6-8 %
Звукоизоляция (индекс)48-52 Дб

На свойства оказывается положительное влияние со стороны стекловолокна. Оно повышает:

  • уровень водопоглощения на 6 %;
  • светопропускную способность до двух метров;
  • прочность на растяжение с изгибом;
  • устойчивость к природным условиям и низким температурам.

Материал относится к группе негорючих. Состав экологически безопасен из-за природного состава, что подтверждается международными сертификатами. Бетонные изделия проявляют устойчивость к ультрафиолетовому излучению.

Однако монолит при высокой влажности поддается силикатной коррозии. Поэтому для профилактики поражений материал подлежит защитной обработке, при этом используются:

  • водные и силиконовые пропитки:
  • воск либо лак по камню;
  • литиевые составы.

Дополнительная информация! Светопрозрачный бетон поддается шлифовке, его можно полировать и сверлить. Поверхность имеет хорошую адгезию с эпоксидной смолой, полиэфирами и полиуретаном. Поэтому для монтажа применяются клеящие растворы с их содержанием. Также для фиксации используют специальные незаметные анкера.

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 150оС, 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.

Как изготовить самостоятельно?

прозрачный бетон применение

Наиболее качественные исполнения таких бетонов производятся в заводских условиях и реализуются уже в виде готовых к применению дизайнерских объектов. Но при желании можно изготовить литракон и самостоятельно. Основная сложность будет заключаться в правильной укладке стекловолоконных нитей. Если производство прозрачного бетона на специализированных комбинатах предусматривает работу автоматизированных машин, которые формируют пласты стекловолокна, то в домашних условиях эту работу придется выполнять вручную. Также формируется опалубочная конструкция, а далее послойно создаются ряды из светопропускающих нитей. Параллельно выполняется поочередная заливка пластов порциями раствора. При этом важно соблюдать концентрацию волокон в общей массе, чтобы бетон сохранил достаточный запас прочности.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: