Бичом металла и древесины, как традиционных строительных материалов, является их низкая влагостойкость, вызывающая процессы коррозии и гниения. Строительство деревянных домов в форме куполов дело весьма сложное и, как каждая стройка, связанно с немалыми расходами.



Чтобы уберечь себя от излишних и неоправданных расходов при самом строительстве, надо правильно подобрать необходимые стройматериалы, соответствующие принятой технологии куполостроения. И еще неплохо знать, какой материал можно использовать в качестве альтернативы основному… без потери качества, повышения стоимости и снижения эстетики внешнего вида…


При строительстве домов в форме геодезического купола используют несколько способов сборки каркаса купола.

Самый простой и доступный – бесконнекторный способ, которым можно спокойно собирать купола до 40м в диаметре. Отсутствие в конструкции металлических коннекторов делают каркас наиболее долговечным, ибо он максимально однороден, а прямоточные каналы естественной внешней и внутренней циркуляции воздуха легко справляются с задачей вывода влаги из под купольного пространства.



Для ребер набора бесконнекторного каркаса надо использовать брус ЛВЛ или под давлением обработанный антисептиками и антипиренами первосортный пиломатериал. Как правило, внешнюю сторону купола накрывают влагостойким плитным материалом типа ФСФ или OSB3 , толщиной не менее 18мм и обязательно «шип-паз».





Внутри купол выгодно обшивать плитой ЛВЛ – шпунтованной настоящим шпоном (3мм) с текстурой выбранной древесины. Так же красиво и весьма недорого будет стоить внутренняя обшивка плитами, набранными из10мм брусков и наклеенных на подложку из ОСВ. Всех вариантов отделки тут не перечислить.

Мы же говорим о замене одних материалов на другие, без потери качества и повышения стоимости.



Какие материалы тут можно заменить и чем?

Являясь сторонником только промышленного производства всех конструктивных элементов и систем для сборки купольных домов, я изучал (и в своей зарубежной практике) фабричное производство стеклофибробетонов и базальтофибробетонов, участвовал в использовании конструктива из этих материалов при сборке куполов, как геодезических, так и стратодезических.

В середине 1940 г. архитектор А. К. Буров предложил армировать бетонные конструкции стеклом, а точнее — жгутами из стеклянных нитей... И «союзники» уже более 70 лет развивавают, исследуют, используют технологии различных фибробетонов. Это интереснейшая тема, но раскрывать сейчас и здесь я ее не буду. Нам, для дальнейшего повествования, достаточно будет знать, что по причине хрупкости и низкой прочности на растяжение материалов на основе портландцемента для них требуется применение какого-либо армирования – стрежневого или сеточного.

Фиброармирование цементных материалов – это пример технологии создания "новых материалов из прежних", в которых роль матрицы выполняет цементный камень, а в качестве арматуры используются различные минеральные и полимерные волокна, металлическая фибра и стружка. Такие наполнители обеспечивают трехмерное укрепление бетона в сравнении с традиционной арматурой, которая обеспечивает двухмерное укрепление.

В настоящее время можно сложилось два направления создания композиционных материалов:

композиты на высокомодульных волокнах (стальные, асбестовые, стеклянные, базальтовые);

композиты на низкомодульных волокнах (нейлоновые, полиэтиленовые, полипропиленовые и др.).

У каждого композита с различными армирующими материалами есть достоинствах и недостатки, но большинство исследователей отдают предпочтение композитам с использованием в качестве армирующего материала базальтовых волокон.

Физико-механические свойства конструкций из стеклофибробетона.

Плотность

2,215 г/куб.см

Водопоглощение (по массе)

4,95%

Кубиковая прочность на сжатие

65 МПа

Призменная прочность на сжатие

63 МПа

Прочность на растяжение:

в естественном состоянии

7,8 МПа

в водонасыщенном состоянии

8,5 МПа

Прочность на растяжение при изгибе:

в естественном состоянии

23 МПа

в водонасыщенном состоянии

24 МПа

Водонепроницаемость

W12

Морозостойкость

F300 (в солях)

Наряду с этим полипропиленовое волокно имеет свои недостатки: оно деформируется при небольших нагрузках на растяжение, теряет свои свойства со временем и горит при воздействии на него открытого пламени.

Лет 25 назад, «нарвавшись» на книгу Бирюковичей про суда из стеклофибробетона, я полностью познал все «прелести» его изготовления и применения в кухонно-гаражных условиях. Но корпус хечбека, (всего было сделано три самоделки – хечбек, джип, микроавтобус), получился из стеклофибробетона весьма добротно.



На первом авто мы с семьей даже пытались попасть в 1989 году на конкурс «Это Вы можете», приехав из Магадана в Запорожье, но конкурс перенесли в другой город. Отдыхали тот отпуск в Крыму, на Украине.. Потом были и катера и аэроботы… Стеклофибробетон в качестве корпусных деталей никогда не подводил.



Но если в структуре бетона использовать базальтовые волокна, то она приближается к структуре с арматурой со стальных сеток, такой базальтофибробетон имеет более высокую прочность, потому что армирующее его базальтовое волокно имеет более высокую степень дисперсности в армируемом камне, а само волокно имеет более высокую прочность, чем стальная сетка. Волокна не поддаются электрохимической коррозии, в отличие от обычной арматуры, которая является электрическим проводником и подвергается катодному эффекту. По данным многолетних исследований НИИСК, долговечность грубого базальтового волокна в среде цементного камня составляет не менее ста лет.

Оптимальное количество базальтового волокна в композите должно составлять до 20% от веса цемента, диаметр базальтового волокна должен быть в приделах 40 – 200 мкм, при длине срезов 10 – 20мм, а его прочность на разрыв до 1500 МПа. Изготовленное из горных пород, базальтовое волокно не вступает в реакцию с солями или красителями, поэтому бетонные растворы с добавкой волокна могут применяться и при строительстве морских сооружений, и в архитектурном и декоративном бетонах.

Области применения базальтофибробетона:

в конструкциях, к которым предъявляются повышенные требования по жесткости и трещеноватости;

в сооружениях, испытывающих воздействие ударных и знакопеременных нагрузок;

в тонкостенных конструкциях и конструкциях сложной геометрической формы;

при зонном армировании наиболее напряженных участков конструкций;

в конструкциях, поперечное армирование которых предназначено в основном для восприятия монтажных и транспортных нагрузок;

в конструкциях, к которым предъявляются повышенные требования по морозостойкости, водонепроницаемости, истираемости и стойкости к тепловому удару.

Сфера применения нового композиционного материала: плоские и тонкостенные изделия, объемные элементы, кольца, трубы, плиты облицовки каналов и силосных траншей, дорожные и тротуарные плиты, элементы несъемной опалубки, стеновые панели, фундаменты зданий и др.. Несмотря на столь явные преимущества композиционного материала, его производство так и не вышло из стадии опытных работ, что объясняется отсутствием технологии крупнотоннажного производства срезов непрерывного базальтового волокна, как сырья для производства бетонных изделий.

Несколько примеров, наглядно демонстрирующих превосходство фибробетонов:

1. Благодаря содержанию в нем высокопрочной и легкой арматуры из стеклянного волокна прочностные показатели стеклоцемента значительно выше, чем армоцемента, а объемный вес (1,38—1,77 г/л-г3) в 1,5—2 раза ниже, чем армоцемента и алюминия, и в 5 раз ниже, чем стали. По объемному весу бетоны разделяются на легкие и тяжелые, причем некоторые виды легких бетонов имеют объемный вес меньше единицы, т. е. легче воды.

12-метровая стеклобетонная опора для линий электропередачи весит 400 кг, металлическая — 670кг.

2. срок службы стального дебаркадера 12-25 лет, стеклофибробетонного – свыше 100

3. пластина стеклофибробетона ш.50мм х h8-9мм х дл.500мм выдерживает вес человека, подпрыгивающего на ней, неслучайно стеклоцемент иногда называют цемент ной пружиной.

Стеклофибробетон (СФБ) – это экологически чистый композиционный материал, не требующий больших энергетических затрат при производстве, в состав которого входят природные компоненты.

Благодаря своей эксплуатационной гибкости, внешней выразительности, а также стоимостным параметрам СФБ занимает ведущее место среди универсальных материалов. СФБ способен передавать форму, детали рельефа поверхности, он выразителен и пластичен, а по малой массе и долговечности с ним не может соперничать ни один другой материал. За время, прошедшее с момента появления СФБ в строительной практике он полностью сформировался и качественно усовершенствовался как стройматериал, которому можно задавать нужные свойства при помощи комбинаций цемента, песка, стекловолокна и химических добавок в зависимости от эксплуатационных требований конструктивного элемента.

Буду считать, что, в общем, для неискушенного читателя я смог объяснить, что такое фибробетоны. Теперь что из них можно делать при строительстве куполов.

Практически все. Не на «коленке» конечно. Фабричным, индустриальным методом. Используя соответствующие станки, оборудование, технологии, конвейер и поток, «эффект масштаба» и себестоимость. При гарантированном качестве, еже сменном контроле, постоянном развитии технологий и расширении ассортимента. На "коленке" тоже можно, но не так производительно, и как при любой ручной работе - получается штучный экземпляр!

Для примера, если в «кухонно-гаражном» варианте себестоимость производства 1кв.м. плиты СФБ толщиной 10мм колеблется от 150 до 260 руб., то при фабричном производстве себестоимость гарантирована на уровне 80-110руб./кВ.м. но уже с постоянным качеством, возможностью различной формовки, придания цвета и структуры.

К примеру, 1кв.м. фанеры ФСФ 18мм сегодня стоит от 280руб./кВ.м. Для внешней обшивки жилого купола диаметром 14 м требуется пр.308кв.м. ФСФ 18мм (или ОСВ3) в «шип-паз». Это требование технологии. Как там и кто «мудрствует» и доказывает использование другого материала, даже вникать не хочу. Водостойкость, влагостойкость, водонепроницаемость, герметичность, морозостойкость, истираемость, жесткость, знакопеременные нагрузки – напорные дожди, ветровые снеговые нагрузки, ударные, в т.ч. тепловые – это основные и минимальные требования к крыше вообще любого здания, а уж к куполу – на самом полном серьезе. Следом идут теплопроводность, масса, вес, … Выдерживает все это, либо соответствует – усредненно – всем этим требованиям фанера ФСФ 18мм или ОСВ3 18мм. Включая и такие показатели как цена-доступность - технологичность – ремонтопригодность …

Так вот эти материалы можно спокойно заменить на формованные плиты из СФБ. Будет дешевле, надежней, качественнее и красивее. Листы формованного фибробетона легко и весьма герметично стыкуются, не требуется пленка ветровлагозащитная, не требуется мастика, не требуется сам кровельный материал...!

Внутри купола так же можно использовать формованные плиты из фибробетонов. Базальтофибробетон вообще не горюч. Экологически нейтрален и абсолютно безопасен. Текстуру и цвет плит можно сделать любой.

Фабричное производство фибробетонов позволит изготавливать настолько широкий спектр изделий, начиная от малых архитектурных форм – (облицовочные панели и плитка, имитаций «под черепицу», элементов декора и другие) до такой сложной конструкции как купол целиком. Да, господа, купол целиком – комплект достаточно будет собрать за пару дней и в нем можно будет жить. Минимальный фундамент, больше в качестве «якоря» - инженерные коммуникации займут больше времени, чем возведение купола «под ключ».

Себестоимость легко посчитать. Доступность такого жилья очевидна без финансовых академий. Это отличный вариант малобюджетного жилья. Но кто увидит за декором плиты фибробетона, пенополистирол или сотовый поликарбонат, или минераловатный утеплитель



… Важнее всего комфорт, энергоэффективность, уют, здоровый микроклимат, семья, а не материал, дающий тебе возможность полнокровно жить сегодня, а не 5 лет после ипотеки…


Где найти "умного и богатого" - чтобы претворить все это в жизнь? Где найти банкира, думающего о своей стране и о своем народе? Почему есть целые страны, где об этом думают и делают, и нет ни одного даже человечка, в такой стране как РФ.

Десятки миллионов нуждающихся в качественном жилье россиян - давайте для себя построим свою фабрику. Неужели Вы не понимаете, что вас всех очень много для пиара заботливых чиновников и партийцев, всем этим "лужковым-батуриным", всем депутатам - "егиазарянам" под руководством путиных и медведевых достаточно поставить сотню другую домов, потушить пару деревьев, проехать пару километров по ненаселенке, провести "золотые" дорогу и газопроводы "в никуда" и они герои на ближайшие пять лет.

Просто потому, что у нас еще не закончился газ и нефть. А завтра что?! Вашим детям позволят взять ипотеку на 30 лет, купить жилье вчерашнего дня, которое невозможно содержать по растущим тарифам, и при этом никакой гарантии трудоустройства! Зачем дожидаться "красных октябрей"?

Алексей

  • Очень рад читать, и понимать что есть ещё люди которые всё оценивают очень трезво и правильно. Это касательно Геокупола и Стеклофибробетона, и мысли о политике. Все правильно. Добавлю что государство это враг человечности.

    Гость (Анатолий)
  • Все правильно, могу добавить, что наравне с купольной системой, можно и нужно!! Рассматривать арочную, все то же самое, только геометрия внутреннего пространства привычнее к нашим реалиям. И например дом 7.5/12 м =90м кв для среднестатистической семьи по арочной технологии можно уложиться в 200 - 280 $ м кв. С чистовой отделкой. + цена участка и коммуникаций. И применять фибробетон и стекло - арматуру, как каркас+полиуретан как утеплитель

    Гость (Олег)
  • Еще если установить солнечный коллектор и небольшой ветряк, + светодиодное освещение, не то, что нам сейчас в россии предлагают (30 - 50люм/ватт), а нормальное, с энергоэффективностью 100 - 150 люм/ватт, то для освещения такого дома достаточно 100 - 150 ватного ветряка, солнечный коллектор может взять на себя до 50% затрат на отопление, которое в энергоэффективном доме и так невелико и получится, что для комфортного проживания достаточно в зимний период до 50$ на коммуналку. Кстати фирма Кри уже выпускает светодиоды с энергоэффективностью 208люм/ватт, и думаю это не предел.

    Гость (Олег)
  • Скажите, а с момента публикации статьи какие-то подвижки были?

    Гость (Феликс)
  • А есть ли конкретные примеры способов соединения листов СФБ в куполе? Спасибо.

    Гость (Вячеслав)
  • Собираюсь эксперементировать с куполом из СФБ, но бумал о монолите. Однако идея со сборным (из СФБетонных фрагментов) куполом тоже интересная. Но не понял, как же их соединять, чтобы они (фрагменты) были несущими (не требующими каркаса).

    Гость (Вячеслав)
  • Все правильно. Хотел бы добавить. Возможно применение различных наполнителей в этой технологии.

    Гость (александр)