მინაფიბრობეტონი

მინაფიბრობეტონი (არქიტექტურული ბეტონი) – თანამედროვე კომპოზიტური მასალაა, რომელიც არის ფიბრობეტონის ნაირსახეობა და მზადდება წვრილმარცვლოვანი ბეტონისა (მატრიცა) და მაარმირებელი მინაბოჭკოს მოკლე ნაჭრებისგან (ფიბრებისგან), რომელიც თანაბრადაა განაწილებული ბეტონის ნაკეთობის მოცულობაში. სიმკვრივე – 1700-2250 კგ/მ³; სიმტკიცე კუმშვაზე – 490-840 კგ/სმ²; სიმტკიცე გაჭიმვაზე ღუნვისას – 210-320 კგ/სმ²; დრეკადობის მოდული – (1-2,5)104 მპა.

სამანის ბლოკები

მინაფიბრობეტონის კომპოზიტური მასალების წარმოება ჯერ კიდევ უძველესი დროიდან იყო ცნობილი, როცა საცხოვრებელი სახლების მშენებლობაში იყენებდნენ თხევადი თიხისა და დაქუცმაცებული ჩალისგან დამზადებულ აგურს, ე. წ. სამანებს. სხვათაშორის ეს საშენი მასალა ახლაც გამოიყენება ცენტრალურ ამერიკაში, ირანში, ჩრდილოეთ კავკასიაში, ალტაის მხარეში, აფრიკის ჩრდილოეთსა და აზიის ქვეყნებში.

ასევე უძველესი დროიდან იცნობდნენ მინაფიბრობეტონს (ინგლ. architectural concrete; ფრანგ. architectural en béton; გერმ. die architektonische Beton) დასავლეთსა და აშშ-ში. ყველაზე ადრეული წერილობითი წყაროებით კომპოზიტური ხელოვნური ქვების გამოყენება ევროპაში დაფიქსირებილია 1138 წლით. 1855 წელს ფრანგმა ჟან ლუი ლამბომ ცემენტის ხსნარისგან დაამზადა ნავი, რომელიც დაარმირებული იყო ლითონის ბადით. არქიტექტურული ბეტონის ფართოდ გამოყენება დაიწყეს ლონდონში 1900-იან წლებში, ხოლო ამერიკაში – 1920-იანი წლებიდან („დიდი დეპრესიის“ პერიოდი).

მინაფიბრობეტონის სვეტები

მე-20 საუკუნის 70-იანი წლებიდან მსოფლიოში შეინიშნება მინაფიბრობეტონების სწრაფი განვითარება. 1988 წელს ამ მასალით მოხდა ორმალიანი ხიდის რეკონსტრუქცია ბერლინში (გერმანიის ფედერაციული რესპუბლიკა); 1992 წელს – ვანტური ხიდის მშენებლობა იაპონიაში; ლოს-ანჯელესსა და სანტა-მონიკაში (აშშ) სეისმომედეგობის ასამაღლებლად გამოიყენეს სვეტების დამცავი მოპირკეთება მინაფიბრობეტონის საფუძველზე დამზადებული მასალისაგან; შენობების ფასადების დიდი ნაწილი მოპირკეთდა ლას-ვეგასში (აშშ); მეტროს სადგური „ტიუტიუსენი“ – იაპონიაში და ა.შ.

მინაფიბრობეტონის დამახასიათებელი თვისება ისაა, რომ მისგან შესაძლებელია მივიღოთ ნებისმიერი მასალის ფაქტურა (შამოტი, ქვიშაქვა, გრანიტი, მერქნი და სხვ.), ამიტომ ამ მასალის გამოყენება ეფექტურია მსხვილმასშტაბიანი პროექტების განსახორციელებლად, კერძოდ, ასეთი ობიექტების ფასადებისა და ინტერიერების გასაფორმებლად სვეტები, კარნიზები, პილასტრები, ბალიასინები, კრონშტეინები, აივნები, მოაჯირები და სხვ.], არქიტექტურული ელემენტების დასამზადებლად.

გამზადებულ არქიტექტურულ ნაკეთობაში შედის: მაღალი მარკის პორტლანდცემენტი, ნახევრადფრაქციული გარეცხილი კვარცის ქვიშა, ტუტემედეგი მინაბოჭკო (მინაროვინგი) და წყალი. უპირატესობა ენიჭება მინაბოჭკოს ცირკონიუმის ორჟანგის შემცველობით 15% და მეტი. დისპერსიული ბოჭკოვანი დაარმირება კომპენსაციას უკეთებს ჩვეულებრივი ბეტონის უარყოფით თვისებებს – დაბალ სიმტკიცეს გაჭიმვისას და რღვევის სიმყიფეს. ფოლადის ღეროვანი არმატურისგან განსხვავებით, მინაბოჭკოებით დაარმირება იძლევა ეფექტურობის მთელ კომპლექსს, კერძოდ, გამყარების პროცესში მაარმირებელი ბოჭკოები ხელს უშლიან შეკლების ბზარების გაჩენას, ხოლო ექსპლუატაციის პროცესში ღუნვაზე მომუშავე კონსტრუქციებში გაჩენილი ძაფისებრი ბზარები კონსტრუქციის მუშაობისათვის საშიში არაა. ბოჭკოებით დაარმირებულ არქიტექტურულ ნაკეთობებს აქვთ საუკეთესო ფასადური თვისებები – სიმსუბუქე, სიმტკიცე, ხანგამძლეობა, ფერთა ფართო გამა და კონკურენტული ღირებულება.

მინაფიბრობეტონის მაგიდა

თანამედროვე ქიმიის განვითარებამ აქტიურად შეუწყო ხელი მინაფიბრობეტონების წარმოების ხარისხის გაუმჯობესებას (აღარ არის საჭირო ჰიდრატაციის გასაორთქლი კამერები). ქიმიური დანამატები (მაგ., BASF) საშუალებას იძლევა შეიქმნას წყალ-ცემენტის ფარდობა 0,33-0,38-ის ფარგლებში ბეტონის სწრაფი გამყარებით და ერთდროულად შემცირდეს ზედმეტი ტენის აორთქლების პროცესი ბეტონის მატრიციდან, რაც საბოლოო ჯამში აუმჯობესებს ბეტონის რეოლოგიურ თვისებებს.

ფიბრობეტონებს სიმტკიცის ზღვარი კუმშვაზე ისეთივე აქვს, როგორც ჩვეულებრივ ბეტონებს, მაგრამ 4-5-ჯერ აღემატება ღუნვასა და გაჭიმვაზე. ასევე მაღალი აქვს დარტყმითი სიმტკიცე (10-15-ჯერ), ყინვამედეგობა (300 ციკლამდე), წყალუჟონადობა (W14). გამოირჩევა ჩვეულებრივ ბეტონებთან კარგი შეჭიდულობით. ცემენტშემცველი სხვა საშენი მასალებისგან განსხვავებით, ფიბრობეტონები მიეკუთვნება ეკოლოგიურად სუფთა არაწვად მასალებს, გახურებისას არ გამოყოფენ მომწამლავ აირებს, მდგრადია ქიმიურად აგრესიული გარემოს მიმართ, არ ექვემდებარება კოროზიასა და ლპობას. ხისტ არმატურაზე უარის თქმა საშუალებას იძლევა მინაფიბრობეტონისგან დამზადდეს ნებისმიერი ფორმის დეტალი და ნაკეთობა და სხვ.

მინაფიბრობეტონისგან დამზადებული არქიტექტურული დეკორის ხარისხზე მოქმედი ფაქტორები შემდეგია:

1. ნარევში ბოჭკოების რაოდენობა აიღება მშრალი მასალის მასის მინიმუმ 3%. ბოჭკოების სწორედ ასეთი რაოდენობა უზრუნველყოფს ნაკეთობის მაქსიმალურ სიმტკიცეს. ბოჭკოების პროცენტული რაოდენობის ზრდა იწვევს ზედმეტ ჰაერჩათრევას, ნაკეთობაში „ბამბის ეფექტის“ წარმოქმნას და შესაბამისად სიმყიფის გაზრდას;
2. წყალ-ცემენტის ფარდობის საუკეთესო მაჩვენებელია: 17 კგ წყალი 100 კგ ცემენტისა და ქვიშის ნარევზე. მისი მატებით საჭირო გახდება არქიტექტურული ნაკეთობის გაორთქვლა 8 საათიანი ციკლით, რაც დამატებით ხარჯებთანაა დაკავშირებული;
3. აუცილებელია გარეცხილი (სუფთა) კვარცის ქვიშის გამოყენება. წინააღმდეგ შემთხვევაში ვერ მივიღებს მაღალი ხარისხის ზედაპირს;
4. ბოჭკოების მაქსიმალური სიგრძეა 2 სმ. მათი რაოდენობა, სიგრძე და ორიენტაცია გავლენას ახდენს სიმტკიცის ზღვარზე გაჭიმვისა და ღუნვისას, აგრეთვე დარტყმით სიბლანტეზე;
5. გამყარება უნდა მიმდინარეობდეს ნორმალური წნევისა და ტემპერატურის პირობებში.

მინაფიბრობეტონის 1 მ² ფასადის მოწყობის ღირებულება 2018 წლის ფასებით დაახლოებით შეადგენს 80-120 ლარს.

წყარო

კომპოზიტური კონსტრუქციები