Фибра металлическая для бетона
Stroimaster-nsk.ru

Строительный портал

Фибра металлическая для бетона

Фибра для бетона: виды, характеристики, плюсы и минусы

Для улучшения характеристик возводимых бетонных и железобетонных конструкций, применяется добавка, которая существенно улучшает характеристики смесей. Речь пойдет об аналоге арматуры — фибре.

Она сравнительно недавно появилась на нашем рынке, и тотчас же завоевала доверие специалистов. Волокна могут быть различного происхождения, иметь разные размеры и внешний вид. Чаще всего, в строительстве используется металлическая фибра для бетона.

Описание, применение

Бетон сам по себе является прекрасным строительным материалом, во многих областях применения не имеющий аналогов. Однако и у него есть свои минусы: он подвержен механическим повреждениям, особенно по краям и в местах стыка элементов. Армирование с помощью оговариваемого волокна, может кардинально повысить его прочность и увеличить срок службы.

Наиболее активно волокна применяются в строительстве.

Виды волокон и их характеристики:

Вид Плотность, г/см 3 Диаметр, мкм Модуль упругости, ГПа Прочность на растяжение, Мпа Удлинение при разрыве,%
Стальное 7,8 200-1200 190-210 500-1500 3-4
Асбестовое 2,6 0,02-04 68-70 910-3100 0,6-0,7
Базальтовое 2,6 13-17 70-110 1600-3200 1,4-3,6
Стеклянное 2,6 5-20 50-70 1400-1900 1,5-3,5
ПАН 1,17 17-35 до 11 500-600 26
Полиэфирное 1,4 8,5 730-750 11-13
Углеродное 1,7 8 230 2850 0,79
Полипропиленовое 0,9 15-500 7,5-18 400-750 10-25

Области применения комбинированного материала:

  • при устройстве полов;
  • при штукатурных фасадных работах;
  • в изготовлении строительных блоков;
  • для изготовления свай;
  • при строительстве мостов;
  • при монтаже бетонного дорожного и аэродромного полотна;
  • в несъемной опалубке;
  • в фундаментах под оборудование ударного и динамического действия.

Микрофибра может подмешиваться в любые смеси, в составе которых есть цемент. Если она добавляется в раствор для армирования, она вводится в смесь до заливки воды (как видно на фото), затем перемешивается и равномерно распределяется по всему раствору.

Такой материал приобретает следующие характеристики:

  1. Значительно повышается эластичность, стойкость к механическим повреждениям.
  2. Увеличивается износостойкость.
  3. Усиливается водостойкость.
  4. Бетон приобретает лучшую адгезию.
  5. Повышается долговечность конструкций.
  6. Повышается ударное сопротивление.

К плюсам применения такого волокна можно отнести: отсутствие необходимости в специальном оборудовании для ее введения (засыпку легко выполнить своими руками), бюджетность добавки.

Разновидности фиброволокна

Фибра из металла

Металлическая — производится по разным технологиям.

Длина такого волокна 20-50 мм, прочность на разрыв от 510 до 850 H/мм 2 .

  • волновой формы, нарезанной из проволоки;

  • покрытой слоем латуни;

Благодаря покрытию, такая фибра имеет отличное сцепление с бетоном и прочность к разрыву порядка 3000 H/мм 2 .

Наиболее часто используется фибра стальная в виде анкерных и волнообразных волокон.

Фибра анкерная стальная

Ее производят из низкоуглеродистой проволоки общего назначения (термически не обработанной), в соответствии с ГОСТ 3282-74, EN 10016-4, C12D2 – C18D2. Длина 50-60 мм, диаметр 1 мм, предел прочности на разрыв от 950 до 1350 H/мм 2 .

Если армировать ею бетон, достигаются следующие результаты:

  • увеличение прочности на сжатие до 25%;
  • увеличение прочности на растяжение при изгибе до 250%;
  • увеличение прочности при осевом растяжении до 60-80%;
  • увеличение сопротивляемости удару до 10-12 раз;
  • увеличение модуля упругости до 20%;
  • увеличение срока службы конструкций;
  • увеличение морозостойкости, водонепроницаемости, стойкости к образованию трещин, перепадам температуры.
Читать еще:  Покрытие бетонного пола в гараже что лучше

Расход на куб раствора:

  • при малых нагрузках — 15–20 кг/м 3 .
  • при средних нагрузках — 30–45 кг/м 3 .
  • при больших нагрузках — 45–75 кг/м 3 .
  • в особых случаях – 75–150 кг/м. 3 .

Фибра стальная волновая

Такое волокно изготавливается из стальной низкоуглеродистой и высокоуглеродистой проволоки, произведенной в соответствии с ГОСТ 3282-74, ГОСТ 9389-75.

Бетон с волокном из проволоки получает следующие характеристики:

  • повышение показателя прочности на сжатие на 25%;
  • повышение показателя прочности на растяжении при изгибе на 250%;
  • увеличение прочности при осевом растяжении на 60%;
  • повышение ударопрочности в 12 раз;
  • повышение модуля упругости на 20% .

Сколько материала идёт на куб смеси:

  • при устройстве промышленных полов — 20-40 кг;
  • при монтаже плит перекрытия — 25- 50 кг;
  • при строительстве мостов, тоннелей, дорог — 500-100 кг;
  • при возведении морских сооружений — от 100 кг.

Важно! Использование при устройстве полов, позволяет уменьшить толщину стяжки.

Фибра из базальта

К достоинствам этого материала можно отнести:

  1. Конструктивная прочность.
  2. Долгий срок службы.
  3. Отличная термостойкость.
  4. Негорючесть.
  5. Морозостойкость.
  6. Водонепроницаемость.
  7. Устойчивость к агрессивным средам.
  8. Экологичность.

Базальтовая разновидность применяется в:

  • гражданском строительстве;
  • устройстве промышленных полов;
  • сооружениях с повышенным износом поверхности (водохранилища, морские сооружения, углехранилища и т.д.);
  • сооружении мостов, дорог (особенно, когда требуется повышенная стойкость к реагентам);
  • строительстве тоннелей;
  • изготовлении тротуарной плитки, декоративных элементов.

Расход ее в бетон на 1 м. куб.:

  1. Добавление в сухие смеси, в раствор для декоративных изделий, в пенобетон, газобетон — от 0,3 до 0,9 кг;
  2. Устройство автостоянок, дорог, испытывающих небольшие нагрузки, промышленных полов — от 0,9 до 1,8 кг.
  3. Строительство мостов, магистралей, аэродромных полос, конструкций, испытывающих сильные нагрузки, гидротехнических сооружений — от 1,8 до 2,7 кг.

Углеродная фибра

Эта добавка наделена существенными достоинствами, зачастую отсутствующими у других фиброволокон. Она не подвержена коррозии (в отличие от металлической), обладает стойкостью к щелочам (что отсутствует у базальтовой и стеклофибры), имеет отличное сцепление с бетоном (чем не может похвастаться полипропиленовая фибра).

Углеродная разновидность достаточна дорога по сравнению с остальными, однако маленький расход (0,6-1,1 кг/м 3 ) и отличные качества это компенсируют.

Применение углеводородного материала:

  • строительство дорог и аэродромных полос;
  • инженерные и гидротехнические конструкции;
  • стяжка пола;
  • торкрет-бетон;
  • малые архитектурные формы, производство ЖБИ.

Фибра из полиамида

Введение составляющей из полиамида добавляет раствору цепкости, эластичности и прочности, улучшает гидроизоляционные свойства, морозо- и химическую стойкость. Ее можно вводить и в сухие смеси, и в растворы с водой.

У нее низкая цена, она отличается малым расходом. Средняя норма добавления в бетон — 0,2 кг на 1 м 3 .

Стеклофибра

Она представляет собой нарубленное стекловолокно. При перемешивании раствора добавка распадается на волокна, и становится практически невидимой.

Читать еще:  Предметы интерьера из бетона

Стеклофибра помогает уменьшить усадку и растрескивание бетона. Она устойчива к воздействиям агрессивных сред и коррозии. Обладает хорошей прочностью, эластичностью и упругостью.

Добавляется она в следующих случаях:

  • при изготовлении сборных бетонных конструкций;
  • в стяжках (с толщиной 10-80 мм);
  • в торкрет-бетонах;
  • в составе различных строительных смесей.

Важно! При бетонировании нужно учесть, что стеклофибробетон затвердевает быстрее, чем обычный, а также плохую стойкость стекловолокон к щелочам.

Инструкция на упаковке, как правило, регламентирует расход волокна. Обычно добавляют 0,3-1,2 кг/м 3 . При необходимости усилить прочность конструкции, содержание волокон в бетоне можно увеличить.

Фибра из полипропилена

Одна из наиболее активно используемых добавок. Пролипропиленовая добавка производится методом экструзии. В результате получаются тонкие волокна белого или желтоватого цвета, длиной 6-18 мм.

Если добавляется такой синтетический материал — бетон становится менее подвержен разрушению, истиранию и образованию трещин.

Ее можно использовать:

  • при строительстве дорог, тоннелей;
  • в гражданском строительстве;
  • в производстве полов;
  • в устройстве полос на аэродромах;
  • в составе строительных смесей.

Бетон с полипропиленовой добавкой получает дополнительные свойства:

  1. Отсутствие микротрещин и расслоения.
  2. Устойчивость к агрессивным средам.
  3. Устойчивость к различного рода нагрузкам и деформациям.
  4. Повышенная влагоустойчивость.
  5. Практически полностью прекращается образование пыли.
  6. Долговечность.

Бетон с полипропиленовой добавкой в 5 раз устойчивее к ударам, чем без добавки.

Полипропиленовое волокно — расход:

  • строительство сооружений, испытывающих серьезные нагрузки (мосты, магистрали и т.д.) — от 1,8 до 2,7 кг/м 3 ;
  • строительство конструкций со средней нагрузкой — от 1 кг/м 3 ;
  • в конструкциях со слабой нагрузкой (стяжки, ячеистые бетоны) — 0,6 кг/м 3 .

При желании, можно посмотреть видео в этой статье.

Армирование бетона позволяет значительно улучшить физико-химические качества материала. По сравнению с классическими видами (арматурой, стальной сеткой), применение фибры позволяет получить бетон, практически не имеющий недостатков. К тому же, использование в качестве добавки в раствор фиброволокна, уменьшает трудозатраты и общий вес конструкции.

Фибра для армирования бетона

Строительные процессы не обходятся без этапа армирования. Подобная конструкция помогает сооружению приобрести дополнительную крепость, надежность, долговечность. Чтобы сделать несущие объекты более качественными, к базовому раствору добавляется новый элемент — фибра для бетона. Создать раствор своими руками с применением данного волокна не составит труда.

Определение

Фиброволокно для бетона используют вместо армирующего материала. Фибру добавляет в смесь/раствор перед началом строительных работ. Всем известно, насколько прочным является бетон, изделия из него. Любой тип фибры сможет повысить качественные показатели материала в несколько раз. Фибра состоит из сотен маленьких волокон, которые соединены между собой.

Сфера применения фибры не ограничивается только бетонным растворами, материал подойдет для железобетона, гипса и прочего. Качества материала будут улучшаться после добавления данного элемента. Обратим внимание на то, как действует материал:

  • повышается огнестойкость;
  • значение максимальной температуры поднимается на несколько градусов (устойчивость к перепадам температур);
  • повышается срок эксплуатации;
  • прочность/надежность,
Читать еще:  Как сделать бетонное перекрытие своими руками

Фиброволокно гарантирует увеличение всех качественных показателей.

Сфера применения

Основная сфера применения — строительство. Используется для возведения архитектурных строений. Раствор для такого типа бетона создается из всевозможных добавок, которые призваны облагородить здание. Материал подойдет для создания мелких бытовых предметов: вазы, статуи, фонтаны. Декоративные элементы на внешних фасадах зданий также могут использовать подобный элемент.

Продукт подойдет для заливки пола. Наливные промышленные стяжки, где используется микрофибра, лучше держат форму, быстрее сохнут, эргономичны. Применение фибры не ограничивается и бетонными памятниками, бордюрами, тротуарными плитами, водостоками и так далее. Можно использовать для стандартных строительных работ, возведения своими руками.

Преимущества/недостатки

Как говорилось выше, данный элемент используется в качестве армирующего вещества. Тип смеси абсолютно не влияет на итоговый результат. Основное условие — равномерное распределение по всей поверхности. Фиброй следует воспользоваться по таким причинам:

  • бетону добавляются новые качества, поверхность становится монолитной;
  • армирование будет успешным благодаря тому, что смесь легко впитывается бетоном и бетонными смесями;
  • внешний и внутренний слои в бетоне приобретут новые значения устойчивости, смогут выдерживать большее число нагрузок;
  • материал очень экономичен;
  • фибра не допускает появление комков/пузырьков;
  • быстрое распространение по смеси (учитывая даже небольшой расход);
  • эстетичность (волокна исчезают сразу после застывания раствора);
  • элемент уникален и подходит для укрепление абсолютно любого раствора;
  • возможность образования трещин составляет 10%;
  • экономичность (волокно продается в строительных магазинах разной ценовой категории, но, при этом, стоит недорого);
  • отсутствие серьезных временных затрат;
  • антикоррозийный эффект.

Недостатков данного материала не выявлено. Его можно добавлять в разнообразные растворы для укрепления материалов, не нанося им никакого вреда.

Стекловолоконная

Подобное волокно используется в том случае, когда нужно придать материалу пластичность. Отличается маленьким весом, простотой использования, объемными размерами. Часто фибру используют для архитектурных изделий, чтобы придать изогнутость и нужную форму. Раствор из волокон довольно часто используют для реставрационных работ/ремонта архитектурных памятников.

Металлическая

Стальная/металлическая фибра хороша для производства массивных бетонных сооружений (цементные памятники, бордюры, литые заборы, плитки для тротуаров, балюстрады). Стальная/металлическая фибра добавляется к раствору при строительстве фонтанов или тяжелых архитектурных элементов. Стальная материя после высыхания не оставляет на себе следов и улучшает эстетичность изделий.

Базальтовая

Базальтовая смесь расщепляется при взаимодействии с бетоном. Чем отличается базальтовая фибра от остальных:

  • отсутствие запаха;
  • устойчивость к высоким температурам;
  • только базальтовая смесь может взаимодействовать с пористыми структурами;
  • длинна волокна больше, чем у остальных фибр.

Базальтовая фибра применяется для создания изделий из гипса. Базальтовая смесь расходуется намного экономичнее аналогичных.

Полипропиленовая

Полипропиленовая фибра — наиболее популярный компонент на рынке (свойство усиливать разнообразные смеси выражено больше, чем у остальных типов). Полипропиленовые е фибры отличаются:

  • экономичностью;
  • долгим сроком эксплуатации.

Полипропиленовое волокно подойдет для газобетонных блоков, бордюр, ограждений. Полипропиленовые материалы являются полностью синтетическими. Это благоприятно для половых стяжек, возведения фундамента (гарантирует дополнительную устойчивость).

Стальная анкерная фибра – как получить надежный и дешевый железобетон?

Сегодня на строительном рынке все чаще встречается для многих новый материал – стальная анкерная фибра. В странах Европы эта армирующая добавка пользуется популярностью уже много лет, но у нас о ней узнали не так давно. Что с ней делать? Давайте узнаем!

1 Почему появилась такая добавка?

Этот вид фибры представляет собой небольшие отрезки высокопрочной проволоки, их длина колеблется в пределах 25–60 мм, а диаметр составляет 0,7–1,2 мм. Благодаря особой конфигурации обеспечивается хорошее сцепление с упрочняемым материалом. Наиболее распространенная – металлическая фибра в виде прутка с загнутыми краями, но она может быть дуго- и волнообразной или вообще иметь треугольное сечение с шероховатой поверхностью.

Фибра – специальная добавка при производстве железобетона. Она улучшает его характеристики, придает жесткость и прочность конструкциям. По сути, эта добавка выполняет все функции металлической сетки для армирования бетона. Необходимое количество фибры засыпают в песчано-цементную смесь, где металлические прутики равномерно распределяются и формируют трехмерную структуру. Так достигается армирование абсолютно по всему объему.

Фибробетон благодаря своим характеристикам широко используется в строительстве. Особенно актуален он при изготовлении плит скоростных автострад, взлетно-посадочных полос аэродромов. Также не обойтись без этого материала при возведении сейсмоустойчивых конструкций, противооползневых плит и различных береговых сооружений. Но не стоит думать, что подобное решение применимо только для конструкций, испытывающих серьезные нагрузки. Эта добавка используется и в гражданском строительстве, например, для возведения фундамента, при монтаже наливного пола.

2 Фибра – хорошо или плохо?

Один из главных плюсов стальной фибры – низкая стоимость. Кроме того, значительно упрощается процесс армирования бетона. Нет необходимости раскладывать громоздкую сетку на полу. Вы сможете избежать задержки в производстве, вызванной установкой стандартных креплений. Это значит, появляется возможность производить габаритные конструкции из железобетона с участием меньшего количества рабочих.

Еще использование такого наполнителя самым благоприятным образом сказывается и на качестве бетона. Его прочность на растяжение при изгибе увеличивается практически в 2 раза, а предельная деформация – в целых 20 раз. Также улучшается водонепроницаемость и морозостойкость. Материал становится более устойчив к ударным нагрузкам и сейсмологическим воздействиям, что так важно в строительстве.

Самым благоприятным образом армирование железобетона фиброй сказывается и на его износостойкости, а трехмерная структура препятствует растрескиванию материала. Следует отметить и совместимость с любыми иными добавками.

Но есть несколько отрицательных особенностей. Прежде всего это высокий вес. По сравнению с иными материалами металл обладает худшей прочностью сцепления с бетоном. Со временем материал может выйти на поверхность в результате эрозии. Не всегда коррозионная стойкость находится на нужном уровне, а защитное покрытие приводит к дополнительным затратам и, следовательно, удорожанию продукции.

3 Как создается фибра?

Стальную фибру для бетона нарезают из низкоуглеродистой проволоки, еще в качестве сырья выступают слябы и холоднокатаные листы из стали. Так как стоимость проволоки невелика, чаще всего используют именно ее, это самым благоприятным образом отражается на цене готовой продукции. В основном берут прутки диаметром 1 мм, более тонкие волокна стоят дороже, но отличаются и лучшими характеристиками. Они менее жесткие и очень хорошо сгибаются. Для дорожного полотна используют фибру толщиной только менее 0,8 мм, в противном случае оголившиеся со временем края металлических прутков смогут повредить покрышки транспортных средств.

Изготавливают такую добавку на фрезерном оборудовании. Во время резки материал подвергается воздействию высоких температур, поэтому готовые элементы имеют характерный синеватый оттенок. Это окисный слой, который защищает металл от коррозии. На современных крупных предприятиях производство фибры полностью автоматизировано и состоит из ряда операций. Одна из них – магнитное ориентирование на упаковочном конвейере, благодаря которому можно не бояться образования комков в готовом бетоне. Затем продукция фасуется в упаковки по 25 кг.

4 Какие особенности армирования фиброй?

Прежде всего необходимо определиться с расходом стальной фибры для бетона. Этот показатель во многом зависит от нагрузок, которые конструкция будет испытывать в будущем. Если они незначительны, то вполне достаточно расхода от 15 до 30 кг материала на кубометр. При средних динамических нагрузках это значение следует увеличить до 40 кг/м3. Если речь идет о больших давлениях, тогда потребуется расход фибры на 1 куб железобетона около 40–75 кг. При критических нагрузках это значение может достигать 150 кг.

Такой материал можно добавлять как до, так во время и после замешивания смеси. Но более равномерное распределение получается при вводе фибры в уже готовый бетон. На производстве это обычно делается с помощью специальных конвейеров, если речь идет о небольших объемах, тогда вручную. Самое главное избегать образования комков, поэтому стальная добавка засыпается дозировано и хорошо перемешивается, минимум 5 минут после каждого введения новой порции.

Чтобы с раствором было легко работать, в него вводят дополнительные пластификаторы. А готовый бетон можно укладывать любым способом – с помощью специальных виброустановок либо вручную. Затем, пока смесь не схватилась, ее поверхность разглаживают мастерком, тем самым устраняя все выступающие части металлической добавки. Есть еще один способ использования этого материала. Если необходимо армировать бетонную стяжку, например, для пола, металлические элементы равномерно раскладываются на горизонтальной плоскости, а сверху заливается слой раствора.

Фибра для бетона: достоинства, виды фиброволокна, сфера применения и нормы расхода

Фибра для бетона служит компонентом при мелкодисперсном армировании изделий с целью повышения физико-механических свойств. Эффективность фибробетона характеризуется прочностью на растяжение, ударной вязкостью, повышенной трещиностойкостью и износостойкостью.

Что такое фиброволокно

Бетон обладает специфическими характеристиками, определяющими его как хрупкое вещество с неоднородной структурой. Значение предельной деформации у него намного ниже, чем, например, у стекла, стали или полимерных композитов.

Для повышения показателей упругости возникла необходимость использования волокнистых присадок (фибры), как микроарматуры для бетонных конструкций. Эта особенность нашла широкое применение в технологии строительных процессов, таких как приготовление цементных смесей, изготовление высокопрочных материалов и т.д.

Метод дисперсного армирования бетона предусматривает произвольную и направленную ориентацию волокон.

Направленная предполагает применение тонких непрерывных нитей, тканых и нетканых сеток, жгутов и других подобных материалов. Произвольная (свободная) возникает при использовании рулонных материалов в виде матов, холстов, вуалей.

Основные компоненты добавки

В качестве фибр применяются металлические и неметаллические нити разной длины и сечения:

  1. В конструкционном отношении наибольший эффект получают от использования стальных волокон, модуль деформативности которых в 6 раз выше показателей бетона.
  2. Применение полипропилена позволяет на 60-90% сократить риск трещинообразования во время пластической усадки смесей.
  3. Стеклофибра отличается низкой щелочестойкостью и используется только для предварительного армирования при изготовлении изделий из гипса или стеновых блоков из ячеистых бетонов.
  4. Базальтовая фибра устойчива к щелочным процессам. Модуль упругости на 15-20% выше, чем у волокон из стекла.
  5. Асбестовые волокна нейтральны к агрессивному воздействию цементов, их характеризует высокая прочность и огнестойкость.

Рациональный выбор добавок для армирования бетона позволяет получить изделия, обладающие стойкостью к механическим нагрузкам.

Достоинства

Широкое использование фибробетона обусловлено тем, что его физико-механические показатели в несколько раз лучше аналогичных значений традиционных материалов. При этом эксплуатационные характеристики изделий соответствуют нормам.

Укрепление стяжки

Применение дисперсного армирования стальными фибрами позволит усилить эксплуатационные качества, укрепить верхний слой основания, повысить износостойкость, прочность на изгиб, трещиностойкость и долговечность сооружения.

Профилактика дефектов

Как показала практика, наиболее эффективным средством для профилактики и устранения возникших дефектов являются ремонтные растворы, армированные различными типами волокон. Применение стальной или полипропиленовой фибры позволяет избежать расслоения смесей в период укладки, а впоследствии преждевременного износа и разрушения покрытий.

Улучшение адгезии и водостойкость

Так, например, использование стальных и базальтовых фибр позволит в несколько раз увеличить водостойкость изделий. Для получения лучшей адгезии волокон с цементной матрицей и равномерного распределения фибр необходимо правильно выбрать оптимальную длину и диаметр используемых отрезков.

Экономичность и антикоррозийные свойства

Применение фибры для железобетонных конструкций, когда часть каркаса заменяется дисперсными волокнами, позволяет получить ощутимую выгоду, поскольку цена модификаторов намного ниже стоимости стержневой арматуры.

А также большим плюсом в использовании стальной фибры является то, что она защищена от коррозии плотным цементным покрытием.

При грамотном применении добавок можно получить экономически полезный продукт, обладающий улучшенными эксплуатационными свойствами.

Виды фиброволокна для бетона и его свойства

Введение в бетон модификаторов в виде фибр способствует повышению эксплуатационных и рабочих характеристик. Механические качества композитных материалов, армированных волокнами, зависят от типа добавки, объема и размера элементов.

Стальное волокно

Металлические волокна, используемые в качестве арматурного каркаса, изготавливаются различными методами:

  • электромеханическим;
  • механическим;
  • из расплавленного металла, формованием.

Наибольшее распространение получили механические способы, применяя которые получают следующие виды материалов:

  1. Проволочные волокна, представляющие собой отрезки тонкой проволоки длиной 10-50 мм.
  2. Листовые фибры получают методом фрезерования тонкого листа металла.
  3. Сверхтонкие изготавливают путем экструзии расплава и последующим волочением через алмазные фильтры.

Преимущества дисперсного армирования металлическими фибрами:

  • повышается сопротивление динамическим и статическим нагрузкам;
  • трещиностойкость;
  • износостойкость;
  • сейсмостойкость;
  • морозостойкость.

Стеклянное волокно

Эту группу добавок производят из силикатных материалов и расплавов вулканических горных пород. Стекловолокно имеет длину 20-40 мм и диаметр 10 мкм. Главная его особенность — высокая прочность на растяжение-сжатие (1500-3000 МПа). Модуль упругости таких модификаторов в несколько раз выше, чем у бетона.

Асбестовое волокно

Для армирования бетона используют срезы волокон, вуали, холсты и материалы в виде нетканых сеток.

Асбестовые фибры обладают следующими качествами:

  • высокой прочностью (300 кгс/мм²);
  • огнестойкостью (до 1500 °С);
  • стойкостью к воздействию щелочной среды (9,0-10,1 pH);
  • низкой электро- и теплопроводностью (0,045-0,065 Вт/м∙К);
  • долговечностью.

Прочность асбестовой фибры при растяжении превышает аналогичные свойства стали.

Базальтовая фибра

Введение присадок улучшает следующие показатели:

  • трещиностойкость — в 2 раза;
  • морозостойкость — до 500 циклов;
  • ударостойкость — в 5 раз;
  • модуль упругости — на 30-40%;
  • на 20-50% — прочность на сжатие;
  • водонепроницаемость — на 50%.

Базальтовые фибры обеспечивают высокую адгезию с цементной матрицей, не корродируют и не воспламеняются под действием открытого огня.

Полипропиленовое волокно

Полипропиленовая фибра — стойкий к щелочам материал, совместим с цементными и гипсовыми вяжущими.

Использование полипропиленовой фибры позволяет:

  • увеличить водонепроницаемость;
  • морозостойкость;
  • прочность на растяжении при изгибе;
  • повысить показатели усталостной и ударной прочности;
  • термостойкости;
  • износостойкости;
  • улучшить качество основания бетонных изделий;
  • усилить способность противостояния знакопеременным нагрузкам;
  • исключить расслаивание смесей.

Сфера применения

Выбор технических решений по дисперсному армированию зависит от типа используемых волокнистых материалов.

Так, например, базальтовая фибра износоустойчива, поэтому подходит для укрепления конструкций, применяемых в местах с повышенными требованиями к механическим воздействиям:

  • производственные площадки;
  • промышленные полы;
  • пешеходные дорожки с интенсивным движением и т.д.

Устойчивость базальтового волокна к химическим факторам и сейсмостойкость позволяет его использование в следующих сферах жилищного и промышленного строительства:

  • при возведении гидротехнических сооружений;
  • в работах по берегоукреплению;
  • при устройстве сейсмостойких конструкций;
  • взрывоопасных объектов;
  • в производстве химически стойких железобетонных труб для транспортировки агрессивных жидкостей.

Сталефибробетон применяют в строительстве сооружений, требующих повышенной прочности:

  1. Монолитные конструкции: автомобильные дороги, промышленные полы, стяжки и т.д.
  2. Водоотбойные дамбы, волнорезы, ирригационные каналы, емкости для жидкостей, тоннели.
  3. Оборонительные сооружения.
  4. Железобетонные конструкции: изготовление сборных фундаментов, свай, стеновых панелей, балок, колонн, трубопроводов.
  5. Строительство дорожных, аэродромных и тротуарных покрытий.

Использование полипропиленовой фибры рекомендуется при выполнении следующих видов работ:

  • устройство промышленных полов и стяжек;
  • устройство наружных стен, изоляции на основе блоков ячеистых бетонов;
  • изготовлении штучных декоративных изделий (тротуарная плитка, бордюр);
  • приготовление растворов, торкрет смесей, штукатурок.

Асбестовые волокна применяют для армирования материалов с низким значением упругости:

  • кровельные волнистые и плоские покрытия;
  • безнапорные и напорные трубы;
  • укрепляющие модифицирующие добавки для верхнего слоя бетона;
  • декоративные фасадные плиты;
  • ремонтные составы, асфальтовые смеси.

Стеклянную фибру применяют для строительства домов, канализационных колодцев и др. Однако недостаточная устойчивость волокон к воздействию среды гидратирующего цемента ограничивает ее применение.

Расходные нормы

На 1 м3 фибробетонных изделий нужно следующее количество модификатора:

  • брусчатка для пешеходных дорожек — 0,6-1,5 кг/м³;
  • промышленные полы — от 1,0 кг/м³;
  • бетонные стяжки — 0,9-1,5 кг/м³;
  • формованные гипсовые изделия — 0,4-0,8 кг/м³;
  • декоративные растворы — 0,6-0,9 кг/м³.

Объем вводимых добавок зависит от типа конструкций, эксплуатационных требований и технологии производства.

Способы смешивания

Производство бетонных конструкций своими руками методом дисперсного армирования вмещает в себя 3 основных этапа:

  1. Подготовка фибровой арматуры.
  2. Приготовление композита.
  3. Формование изделий.

При использовании модификаторов повышается жесткость смесей. В результате бетон теряет подвижность и становится трудноукладываемым.

Добавление полипропилена

Непременное условие для получения композиций, имеющих высокую прочность и устойчивость, — это равномерная подача фиброволокна в бетономешалку.

Порядок выполнения работ:

  1. Вначале осуществляется добавление наполнителя, щебня или гравия.
  2. Затем засыпают песок и всухую перемешивают.
  3. Не отключая бетоносмеситель, вводят требуемый объем полипропиленовых фибр.
  4. Добавляют цемент и воду с растворенными в ней пластификаторами.
  5. Продолжают мешать до получения однородного состава.

Введение базальта

Для достижения хорошей адгезии и требуемого эффекта армирования подбирается оптимальный диаметр и длина волокон.

Инструкция по изготовлению базальтофибробетона:

  1. В бетономешалку засыпают песок и щебень.
  2. Вводят необходимое количество добавки и перемешивают.
  3. При включенном агрегате заливают в смеситель воду.
  4. Добавляют цемент.
  5. Продолжают замес до получения нужной консистенции.

Если изделия готовят на основе гипсового или цементно-песчаного раствора, то армирование выполняют в последнюю очередь.

Добавка в бетон – армирование монолита стальной фиброй

Сокращение затрат на использование бетона в строительстве зависит не только от оптимизации его использования и удачном поиске производителя с низкой ценой. Современные добавки, среди которых стоит выделить фиброволокно, могут существенно изменить картину расходов и обеспечить высокое качество монолита в готовом строении. Происхождение волокна может быть разным, от полимеров до стекла и а

базальта, но особое место занимает армирующая металлическая стальная фибра в виде волокон, которую добавляют в раствор при производстве или непосредственно перед заливкой.

Для чего используется стальная фибра в бетоне

Роль металлической фибры в бетоне можно кратко описать как силовую. Она начинает работать после набора проектной прочности, значительно улучшая качественные показатели монолита. Объясняется это тем, что после схватывания и гидратации цемента волокна фибры становятся элементами структуры, частично принимающими на себя роль арматуры. Из этого можно сделать простой и логичный вывод: только за счет частичной замены фиброй металлического армирования можно снизить затраты времени, труда и денег п на этапе заливки раствора.

Обосновать это можно в цифрах:

  • прочность и предельная деформация монолита повышаются соответственно в 2 и 20 раз в сравнении с использованием традиционного армирования;
  • снижение трудозатрат за счет совмещения операций может доходить до показателя 25 – 27 %;
  • при расходе фибры примерно 25 – 30 кг на кубометр бетона допускается уменьшение массы арматуры на 10 – 15 % при правильном расчете с учетом прочности;
  • показатели добавки соответствуют требованиям ГОСТ 3282-74 по прочности временному сопротивлению, при этом волокна стальной фибры, в отличие от металлического армирования прутами, не подвержены коррозионному износу.

Если учесть, что внесение добавки не имеет жесткого регламента по этапам заливки, засыпка волокон даже в миксер с бетоном, ожидающий своей очереди на строительной площадке, может дать заметный эффект. При этом часть персонала будет освобождена от участия в операциях по вязке и установке арматурных конструкций.

Качественное улучшение бетонного монолита

Качественные изменения в монолите – предмет особого внимания при использовании стального фиброволокна. Армирующая роль стальной проволоки в данном случае становится определяющим признаком ее эффективности. Это стоит рассмотреть внимательнее:

  • однородность раствора и монолита – фибра, в отличие от густой арматуры, не имеет строго выраженной локализации в конструкции, поэтому она более равномерно принимает и распределяет нагрузки;
  • при заливке раствора тонкие волокна не снижают его пластичности, но позволяют уменьшить плотность арматуры в труднодоступных местах, что дает эффект быстрого заполнения опалубки;
  • снижается потребность в проведении вибрационной укладки;
  • по мере гидратации цемента вокруг волокон формируется слой связующего, который ограничивает контакт с водой и воздухом, препятствуя окислению и коррозии металла.

При изготовлении стальных фиброволокон используется специальная технология – форма отрезков проволоки оптимизируется для максимального сцепления. Таким образом железобетонной конструкции придаются улучшенные характеристики по прочности и пластичности. Увеличение критического порога нагрузки на растяжение – это пример значительного изменения качественных характеристик, которые крайне важны при реализации сложных проектов.

Экономическая целесообразность и оптимизация

Если говорить об экономической целесообразности применения металлического фиброволокна, то цена бетона за 1 м3 остается неизменной, а вот стоимость монолита уменьшается за счет снижения трудозатрат, совмещения технологических операций и ускорения процесса заливки. Важный показатель достижения проектной прочности при этом остается неизменным, поскольку он зависит больше от свойств смеси цемента с наполнителями. Но, если учесть, что добавление волокон позволяет уменьшить толщину бетона в некоторых конструкциях, общее время твердения становится меньше.

Впоследствии, в процессе эксплуатации строения, практически исключается возникновение микротрещин, глубоко проникающих в тело монолита. Это увеличивает его морозостойкость, а в отношении бетонного промышленного пола можно сказать, что износостойкость конструкции повышается на 15 – 20 %.

Стальное фиброволокно для промышленного пола и фундамента

При заливке широких плоских монолитов промышленного пола отпадает необходимость в армировании его стальной сеткой, так как ее роль передается равномерно распределенной фибре. С точки зрения нагружения конструкции и ее износа наблюдается прямое улучшение характеристик, поскольку расположение волокон отличается от размещения в монолите ячеек сетки. Чем меньше “шаг” нагружения, тем эффективнее бетонная плита распределяет усилие внутри себя – именно поэтому фибра из стали позволяет отказаться от такого вида армирования.

На промышленных и транспортных объектах, где большое значение имеет способность поверхности сопротивляться динамическим нагрузкам и вибрации, применение фибры дает максимальные результаты. При грамотном расчете усилий можно на 20 % уменьшить толщину основной бетонной плиты, заменив арматурные конструкции заливкой раствора с фиброй. Эксперименты с созданием топпинга на жестко эксплуатируемых поверхностях показывают, что внесение фиброволокна из стали уменьшает восприимчивость бетонного покрытия к деформирующей нагрузке. Если завершить работу с промышленным полом, используя полимерные и эпоксидные покрытия, общая износостойкость конструкции может повыситься в разы.

При формировании бетонных монолитов для фундамента можно использовать пескобетон для подложки и раствор с фиброволокном для основной конструкции. Это даст возможность сократить количество арматуры в теле монолита и получить более долговечное основание для малоэтажного строения.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector