Фибробетон: что это такое и где применяется? - СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ
Ktostroitdom.ru

СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Фибробетон: что это такое и где применяется?

Фибробетон и фиброволокно — применение и свойства

Фибробетон – это армированный фиброволокном мелкозернистый бетон, отличительной чертой которого является равномерное и разнонаправленное размещение армирующего материала по всему объёму, что позволяет достичь целого ряда технических и эксплуатационных преимуществ. Армирующий материал, фиброволокно, представляет собой волокна из металлических и неметаллических материалов – стали, базальта, полимеров, стекла и т. д., различной длины способные при перемешивании равномерно распределиться по объёму бетона для образования композиционного материала.

Свойства и характеристики фибробетона и фиброволокна

Возможность применения фибры в бетоне зависит от используемого материала. Кратко охарактеризуем основные виды фиброволокна:

  • Стальная проволока толщиной до 0,5 мм и длиной от 10 до 50 мм. Увеличивает прочность на растяжение и разрыв, уменьшает усадку и трещинообразование.
  • Стеклянное волокно – обладает высоким показателем упругости и позволяет значительно увеличить пластичность материала.
  • Базальтовая фибра – позволяет значительно повысить ударопрочность материала, стойкость к деформации и образованию трещин.
  • Полипропиленовая и другие виды полимерной фибры – наиболее популярный армирующий материал. Применение полипропиленовой фибры позволяет увеличить стойкость к химическим веществам, прочность на растяжение, стойкость к высоким и низким температурам и уменьшить вес конструкций.

Фиброволокно отлично взаимодействует и с бетоном, и с другими составами, в т. ч. газо- и пенобетонными смесями. В легких бетонах она обеспечивает устойчивость процесса поризации, увеличение прочности пеноблоков.

Отличительными свойствами фибробетона являются:

  • Увеличенная прочность на разрыв и растяжение.
  • Стойкость к химическим веществам и атмосферным воздействиям.
  • Увеличенный модуль упругости.
  • Отсутствие усадки.
  • Стойкость к низким и высоким температурам.
  • Устойчивость к образованию трещин.
  • Влагостойкость.
  • Износостойкость.
  • Повышенная пластичность и ударопрочность.

В разрезе фибробетон представляет собой однородную конструкцию, пронизанную тонкими волокнами. Этим он выгодно отличается от обычного армированного сеткой бетона, не имеющего однородную структуру и способного к крошению.

Сфера применения фибробетона

Благодаря своим высоким техническим характеристикам сфера применения фибробетона охватывает практически все виды промышленности и строительства. Армированный фиброволокном бетон применяется при создании наиболее стойких к нагрузкам конструкций различного назначения.

Фибробетон применяется при подготовке:

  • наливных и промышленных полов;
  • мостов;
  • взлетно-посадочных полос;
  • дорожных покрытий;
  • фундаментов и каркасов зданий;
  • берегозащитных полос и т. д.

Основные характеристики фибробетона, его преимущества в сравнении с другими материалами вы можете оценить, просмотрев представленное видео.

Из экономических преимуществ стоит особо отметить уменьшение трудовых и временных затрат в сравнении с армированием сеткой или каркасом. Снижается расход бетона, увеличивается время эксплуатации конструкций, повышается стойкость к разрушению.

Сферу применения фибробетона во многом определяет тип фиброволокна:

  • Стальная фибра чаще применяется при производстве шпал, фундаментов, настилов мостов, каркасов зданий и монолитных сооружений – в конструкциях с высокими требованиями прочности.
  • Фибробетон на основе стеклянного фиброволокна обладает высокими декоративными качествами, применяется в конструкциях с высокими требованиями к водостойкости.
  • Материал с базальтовыми волокнами обладает наибольшими показателями прочности и ударостойкости, применяется в конструкциях эксплуатируемых при высоких нагрузках.
  • Бетон с применение полипропиленовой фибры наиболее подходит для производства пеноблоков, ячеистых бетонов, легких конструкций.

Получение необходимых качеств при производстве фибробетона возможно лишь при строгом соблюдении технологии, применении качественных материалов в пропорциях необходимых для получения заданных свойств.

Что такое фибробетон: плюсы и минусы, где применяется

Фибробетон – это новый мелкозернистый материал, который появился на рынке сравнительно недавно, но благодаря своим эксплуатационным характеристикам уже успел завоевать популярность. Фибробетон – это бетон, имеющий в составе не только все составляющие раствора, но и армирующее фиброколокно.

Фибробетонные добавки одинаковые по толщине и длине, распределяются в структуре равномерно. Мельчайшие волокна могут быть сделаны из разных материалов, выполняют роль упрочняющей арматуры, повышают прочность бетонной конструкции, улучшают ее свойства.

Фибра: виды материалов и их классификация

Чтобы понять, что такое фибробетон, стоит немного углубиться в историю. Впервые материал представили в 1907 году – русский ученый В.П. Некрасов в своих статьях рассказал про исследования производства композитного материала, упрочненного отрезками тонкой проволоки.

Раньше строители добавляли в раствор различные дисперсные волокна и распределяли в массе равномерно. Это позволяло улучшить свойства бетона: уменьшить количество трещин, повысить стойкость к воздействию внешних факторов и физическим нагрузкам, поднять показатель прочности в среднем на 30%.

Армирование бетонной смеси производится с использованием искусственных волокон из разных типов неметаллизированных и металлизированных нитей минерального либо органического происхождения. Физико-технические свойства материала (теплопроводность, прочность, плотность), устойчивость к химическим веществам напрямую зависят от особенностей приготовления бетона и типа, объема вводимого в смесь волокна.

Сегодня производство фибробетона осуществляется в промышленных масштабах, все технологии протестированы и усовершенствованы, можно заранее просчитать характеристики материала по его параметрам. В производстве используют два типа фибры: неметаллическая (акрил, стекло, полиэтилен, базальт, углевод, карбон и т.д.) и металлическая (стальные волокна разного размера и формы).

Наибольшей популярностью пользуются металлические и стеклянные волокна, постепенно набирает популярность полипропиленовая фибра. Углерод и базальт применяются редко из-за высокой стоимости. Вискоза, хлопок, нейлон обеспечивают специфические особенности бетону, которые не всегда актуальны в современном строительстве.

Основные виды фиброволокна

По способам производства и происхождению фибру классифицируют на шесть главных категорий, в соответствии с ГОСТом 14613-83 «Фибра. Технические условия». Состав фибробетона определяется указанными в ГОСТе стандартами, производство осуществляется с соблюдением технологии. Благодаря этому изделия из фибробетона демонстрируют установленные свойства и характеристики, напрямую зависящие от типа фибры.

Типы фибры, которые вводят в состав:

1) Стальная фибра – может быть анкерной или волновой, волокна представляют собой волновые либо прямые куски проволоки длиной 10-50 миллиметров с загнутыми окончаниями, изготавливаются формованием из расплава либо механическим, электрическим методом. Технологию выбирают в соответствии с диаметром волокна.

Стальное волокно используется для повышения прочности конструкции, демонстрирует великолепную стойкость к износу. Из минусов стоит отметить низкий уровень устойчивости к коррозии, большой вес готового изделия, не очень хорошую адгезию с бетонным основанием.

2) Стекловолоконная фибра – в качестве наполнителя используются нити из неорганического стекла, которые получают путем вытягивания расплавленной стеклянной массы на специальных установках. Свойства нитей напрямую зависят от химической структуры стекла и способа получения материала.

Конструкционные и механические свойства фибробетона со стекловолокном могут быть самыми разными и зависят от длины, прочности, толщины волокон. Материал пластичный, но боится щелочной среды.

3) Базальтовая фибра – минеральное неорганическое волокно искусственного происхождения, которое получают из плавленого в печах минерала вулканического происхождения. Нити демонстрируют такие свойства: стойкость к механическому воздействию, устойчивость к кислотам и щелочи, к горению.

В среднем бетон упрочняется в три раза. Примеры использования базальтового фиброволокна: цокольные панели многоэтажек, стены и монолиты, межкомнатные перегородки, скульптуры, фонтаны, детали реконструкции, декор фасадов, несъемная опалубка для свайных фундаментов, дорожные плиты и т.д.

4) Углеродная фибра – рубленые куски нитей, которые получают из углерода посредством термической обработки при максимальных температурах. Гарантирует прекрасные показатели устойчивости строительных конструкций к механической нагрузке, к химическим реакциям.

Основные преимущества: фибра не боится коррозии, обладает высокой адгезией, стойкостью к кислотам и щелочи, повышенным температурам. Упругость выше, чем у стальных волокон, а прочность идентична аналогичному показателю стеклянной фибры. Единственный минус – высокая цена.

5) Целлюлозная фибра – полимерный углеводородный материал не растворяется в воде, не боится огня, кислот. Хорошо влияет на паропроницаемость покрытия из полимера, замедляет усадку, помогает выводить влагу на поверхность фибробетона из нижних слоев стяжки.

6) Полипропиленовая фибра – синтетические волокна сечением 0.02-0.038 миллиметра, которые делают из пропиленовой пленки способом нарезания и скручивания. В бетоне фибра раскрывается и создает структуру сетки, гарантируя существенное улучшение технических характеристик фибробетона. Показывает хорошее сопротивление к ударам, химическим воздействиям. Из недостатков стоит отметить такие: не очень высокая стойкость к сжатию и растяжению, высоким температурам, разброс в качестве сырья.

Реже используют нейлон, иногда применяется вискоза и другое фиброволокно для придания бетону специфических свойств. Выбирая фибробетонные блоки, в первую очередь, необходимо определить правильное волокно для ремонтно-строительных работ с учетом условий эксплуатации, нагрузок, функций, стоимости.

Читать еще:  Наполнитель для подушек

Плюсы и минусы

Пытаясь разобраться, фибробетон – что это такое, нужно понимать, что все основные характеристики зависят от используемых в его производстве материалов и соблюдения технологии. Но есть определенные свойства, характерные для всех типов фибробетона, которые обязательно учитываются при планировании работ.

Основные преимущества фибробетона:

  • Понижение затрат на строительство – за счет повышения прочности плит можно отказаться от армирования, сократив длительность проведения работ, расходы на дополнительные материалы, их транспортировку, монтаж
  • Повышение прочности готовых конструкций – технология производства фибробетона любого типа предполагает, что такой материал не боится усадки, не покрывается трещинами, сколами, гарантируя даже более высокую прочность, чем в конструкциях с арматурой
  • Прекрасные адгезионные качества
  • Стойкость к резким скачкам температуры, влаге, охлаждению/оттаиванию
  • Негорючесть – усиленная с помощью композита бетонная конструкция исключает нарушение структуры монолита и появление трещин под воздействием высоких температур
  • Легкость фибробетонных блоков, что снижает затраты на транспортировку и монтаж
  • Экономия на строительных материалах – за счет существенного увеличения прочности фундамент или стены можно сделать с меньшей толщиной монолита, не пожертвовав устойчивостью и надежностью
  • Продление срока эксплуатации – введение волокон фибры позволяет добиться большего срока службы бетона при сохранении всех важных эксплуатационных характеристик
  • Уменьшение расхода бетона

Единственным минусом считается сравнительно высокая стоимость фибробетона. Для приготовления раствора нужно покупать дорогие материалы, готовые фибробетонные блоки также стоят дороже, чем обычные бетонные. Но экономия на последующих этапах строительства и эксплуатации здания полностью перекрывает этот недостаток.

Изготовление армированных фибробетонов

Рассматривая фибробетон и его применение в строительстве, стоит отметить, что самое главное условие хороших характеристик материала – правильное его производство. Будь то производство в заводских условиях или замешивание раствора с фиброй своими руками, важно правильно определить состав, пропорции, соблюдать технологию создания и использования.

Промышленное производство

Технология зависит от типа волокна, пропорций составляющих бетона. Плотность фибробетона обеспечивается за счет максимально равномерного распределения волокон в растворе, правильной ориентации в смеси. Именно равномерность нахождения волокон в монолите оказывает прямое влияние на способность бетонной конструкции противодействовать внешним механическим нагрузкам и химическим условиям.

Основные этапы производства любого фибробетона: приготовление раствора, формирование волокон фибры, их нарезка по параметрам, добавление в смесь, качественное размешивание, уплотнение, заливка в форму, застывание монолита.

В зависимости от типа используемых волокон, которые могут быть металлическими и неметаллическими, этап создания фибры и ее добавления в раствор может быть разным. Стальная фибра режется из металлической ленты, стеклянная – формируется из расплавленной массы, целлюлозная – режется и скатывается в трубочки, которые потом распрямляются и создают сетку в растворе. Распределение фибры в растворе также может осуществляться разными способами, но с единственной целью – обеспечить максимальную равномерность.

Часто в смесь добавляют пластификаторы, которые повышают уровень пластичности самого бетона, что положительно сказывается на качестве материала. Пластификаторы позволяют контролировать скорость схватывания бетона, регулируют уровень усадки.

Приготовление на строительной площадке

Армирующий наполнитель может вводиться в раствор непосредственно перед его применением на объекте. Тут соблюдают такую технологию: смешивание песка с наполнителем, введение просеянных через сито волокон, соединение их с цементом, заливка водой с пластификатором. Качественное перемешивание до получения однородной массы.

Готовая смесь заливается в формы, оставляется на трое суток для схватывания. Потом сушить лучше не открытом воздухе.

Применение композитного фибробетона

Применение материала актуально в строительстве бытовом и промышленном везде, где нужно добиться улучшения свойств бетона. Стальной фибробетон применяют для производства: покрытий мостов, полов, тоннелей, берегозащитных полос, фундаментов, шпал, дорог, взлетных полос, тротуаров, каркасов конструкций, бордюров, водоотводных каналов, плотин, шахт колодцев для канализации, водоочистных систем, фибробетонных полов.

Стекловолоконные бетоны актуальны для: фасадной отделки фибробетоном жилых зданий, гидроизоляции очистительных конструкций, шумозащитных щитов, легких декоративных изделий для отделки покрытий, промышленных помещений с часто загрязняемыми покрытиями, скамеек, заборов, клумб.

Базальтовый фибробетон используется в строительстве фундамента, перекрытий, дорог, дамб, резервуаров, железнодорожных конструкций. Полипропиленовые волокна используются в сооружении объектов малого веса, ячеистого бетона, пеноблоковых конструкций. Вискозные и хлопковые волокна нужны для замешивания текстильбетона, используемого в современном строительстве все чаще.

Легкие пористые бетоны

Среди всего разнообразия данного типа материалов выделяются пенофибробетон и газофибробетон. Газофибробетон – ячеистый материал неавтоклавного твердения, который упрочняют фиброволокном. Изготовление такого бетона простое, материал используется в создании стеновых блоков, других элементов для теплоизоляции пола, кровель в индивидуальном домостроении.

Основные свойства газофибробетона: плотность около 550 кг/м3, низкая теплопроводность, безопасность и экологическая чистота, экономичность (тонна сухой смеси дает около 2м3 газофибробетона). По свойствам и характеристикам пенофибробетон практически идентичен газофибробетону, используется в основном для сооружения зданий малой этажности, теплоизоляции.

Введение фиброволокна в бетонные смеси позволяет существенно улучшить такие показатели бетона: прочность, стойкость к механическим и химическим воздействиям, срок службы, теплоизоляционные свойства. При выборе конкретного материала учитывают тип и характеристики фибры, условия эксплуатации будущей конструкции, важные требования к монолиту. При условии соблюдения технологии производства и правильности выбора фиброволокна материал обеспечит все необходимые показатели и параметры.

Фибробетон — что это такое?

В строительной отрасли внедряются прогрессивные технологии и используются новые материалы. Один из них – фибробетон. Не все знают, что это композит, отличающийся от бетона повышенной прочностью. Материал содержат специальные волокна, которые пропорционально распределены в бетонном массиве, выполняя функцию арматуры. Применение фибры стандартных размеров, изготовленной из металла или синтетических материалов, существенно повышает прочностные характеристики. Разберемся, что такое фибробетон. Остановимся на свойствах материала, технологии изготовления.

Что такое фибробетон

На вопрос, что такое фибробетон, многие затрудняются дать правильный ответ. Что это такое? Материал является разновидностью традиционного бетона, усиленного путем добавления в бетонную смесь фибры. Для бетонного состава характерна пониженная зернистость, а также равномерная концентрация в массиве различных видов армирующих элементов:

  • металлического наполнителя в виде стальной проволоки, которая может иметь разную конфигурацию и размеры;
  • синтетической фибры, изготовленной из базальтового волокна, стеклянных нитей, асбеста, полиамидного наполнителя или акрила.

Обеспечение повышенных прочностных характеристик достигается путем введения в состав металлических волокон. Их диаметр не превышает полмиллиметра, а длина элементов составляет от 1 до 5 см. Стальная проволока – наиболее популярная разновидность наполнителя. Одновременно с ней растет популярность стеклянных волокон и различных наполнителей на основе полипропилена.

На рынке стройматериалов предлагают новый материал – фибробетон

Насыщение бетонного массива наполнителем улучшает эксплуатационные характеристики композита:

  • прочностные свойства;
  • устойчивость к воздействию растягивающих усилий;
  • стойкость к образованию трещин.

Технология изготовление стройматериала позволяет одновременно использовать различные виды фибры:

  • вискозное волокно;
  • нейлоновые материалы;
  • хлопчатобумажные нити.

Они повышают эффективность армирования, позволяют достичь новых характеристик без увеличения себестоимости производства. Тип применяемых волокон и их концентрация влияют на прочность бетона. В строительной отрасли распространен фибробетон с маркировкой В25. Увеличенный запас прочности достигается путем смешивания стальной проволоки со стеклянными волокнами.

Эксплуатационные свойства материала

Выбирая композит для решения специальных задач в строительной сфере важно разбираться, что такое фибробетон, какие свойства для него характерны. Повышенные прочностные характеристики композитного бетона обеспечивают возможность возведения из него зданий, которые имеют повышенную устойчивость при пониженной толщине капитальных стен. Специалисты уверены, что это снижает объем расходов на постройку объекта. Проверенная на практике рецептура применяется при изготовлении бетонного композита. Вид используемой фибры влияет на эксплуатационные свойства.

Эти волокна исполняют роль арматуры, которая применяется с целью повышения прочности бетонного раствора

Главные характеристики композитного бетона:

  • способность массива сохранять целостность под влиянием значительных растягивающих нагрузок;
  • нейтральность к воздействию агрессивных веществ, стойкость к влиянию природных факторов;
  • морозостойкость с сохранением структуры массива при многократных и резких колебаниях температуры;
  • устойчивость к интенсивному нагреву, обусловленному воздействием высокой температуры и открытого огня;
  • сохранение исходного объема массива, после набора твердости не вызывающего усадку;
  • стойкость к абразивному износу, истиранию, растрескиванию, воздействию крутящих моментов;
  • влагостойкость, обусловленная своеобразной структурой, которая затрудняет проникновение влаги вглубь композита;
  • увеличенная пластичность бетонного массива, повышенная прочность к воздействию ударных нагрузок.

Благодаря указанным свойствам, материал применяется для решения широкого круга задач в строительной отрасли.

Область применения

Введение в бетон различных типов фибры позволяет изменить свойства материала, который может использоваться для решения различных задач.

Читать еще:  Особенности раздвижных пластиковых окон

Бетон с фиброволокном является лучшим материалом для решения многих строительно-ремонтных задач

Введение стальной проволоки позволяет значительно повысить прочность бетона, который используется для строительства:

  • фундаментов строений, волнорезов, дорожных покрытий и шпал для железнодорожных путей;
  • тоннелей и бетонных оснований, которые способны воспринимать значительные нагрузки;
  • пешеходных дорожек, покрытий мостов и взлетных полос с повышенной несущей способностью;
  • бордюров для автодорог, а также декоративной плитки и изделий для ландшафтного дизайна;
  • строений из монолитного железобетона и несущих значительную нагрузку каркасов многоэтажных зданий;
  • объектов гидротехнического назначения, водоочистных станций, специальных колодцев и подземных магистралей.

Сфера использования усиленного бетона, в массиве которого содержится стеклянная фибра, отличается. Он используется для решения следующих задач:

  • изготовления шумоизоляционных щитов, которые монтируются вдоль автомобильных магистралей;
  • обеспечения повышенной гидроизоляции бетонных емкостей на объектах, осуществляющих водоочистку;
  • фасадной отделки зданий жилого и производственного назначения, обладающей повышенной прочностью;
  • производства различных видов отделочной продукции, предназначенной для декорирования;
  • формирования влагостойкой основы для коммерческих, производственных и общественных помещений;
  • изготовления прочных элементов декора, используемых оформителями в ландшафтном дизайне.

Фибробетон с добавлением базальтовых волокон также популярен в строительной сфере.

Он применяется в конструкциях, на которые оказывается сильное давление со стороны окружающей среды

Он способен воспринимать значительные нагрузки и используется для следующих целей:

  • сооружения автостоянок, укрепленных фундаментов, а также покрытий автомагистралей;
  • постройки гидротехнических объектов, бетонных резервуаров для хранения жидкостей.

Полипропилен также используется в качестве наполнителя. Бетонная смесь с добавлением полипропилена применяется при производстве:

  • вспененных блоков;
  • ячеистых бетонов;
  • малогабаритных построек.

Реже применяется вискоза и хлопок, область использования которых ограничена.

Плюсы и минусы фибробетона

Фибробетон является довольно новым и перспективным стройматериалом. Вполне закономерно, что не все застройщики имеют представления, что такое фибробетон. Планируя использовать его для строительства, полезно узнать о преимуществах и слабых сторонах фиброволоконного композита. Материал, усиленный стальной проволокой или синтетическими нитями, отличается повышенными эксплуатационными характеристиками.

На практике этот бетон обрел большую популярность благодаря низкому показателю хрупкости

Рассмотрим главные достоинства армированного композита:

  • снижение уровня затрат на производство строительных работ. При укреплении бетона фиброволокнами отпадает необходимость применения стальных сеток, арматурных каркасов, что снижает трудоемкость, сокращает продолжительность строительных работ;
  • повышенные прочностные характеристики продукции, которая не растрескивается. Устойчивость к сколам связана с равномерным расположением фибры в бетонном массиве. При стандартном усилении бетона арматурой проблематично достигнуть аналогичной прочности;
  • устойчивость к резким колебаниям температуры. Влага не может проникнуть в армированный фиброй бетон. Он сохраняет целостность массива при резком охлаждении и дальнейшем оттаивании;
  • пожаробезопасность. Усиленные фиброволокнами композиты воспринимают воздействие повышенной температуры и открытого огня без нарушения структуры массива и образования трещин;
  • небольшой вес. Легкие фибробетонные блоки несложно доставить на строительную площадку. Кладка осуществляется ускоренными темпами, что позволяет оперативно ввести объект в эксплуатацию;
  • снижение потребности в стройматериалах. Оно связано с добавлением в смесь усиленного фиброй наполнителя. Повышенная прочность массива позволяет уменьшить толщину стен, сохранив при этом их устойчивость;
  • увеличенный ресурс эксплуатации. Усиленный композит превосходит стандартный бетон по долговечности, сохраняя эксплуатационные характеристики на протяжении длительного времени.

На фоне множества достоинств материала, имеющийся недостаток кажется несущественным. Минус – увеличенная цена фибробетона. Осуществляя производство фибробетона, приходится приобретать дорогостоящее сырье, нести дополнительные расходы. Однако в результате повышенных затрат материал приобретает уникальные эксплуатационные свойства, механическую прочность и долговечность.

Производство фибробетона – технология, состав и рецептура

Технология, обеспечивающая производство фибробетона, имеет свои особенности. Ее эффективность зависит от ряда факторов:

  • подбора определенных видов волокон в зависимости от требуемых эксплуатационных свойств композита;
  • равномерности перемешивания ингредиентов и введения модификаторов для обеспечения однородной структуры массива;
  • особенностей применяемой рецептуры, в том числе одновременного использования различных видов фибры.

Важно правильно подготовить композитный состав, используя проверенные методы:

  • введение фиброволокон в сухую смесь из песка и цемента с последующим смешиванием ингредиентов и добавлением воды. Отличие способа – простота, а также отсутствие необходимости привлечения дополнительной рабочей силы;
  • добавление волокон фибры в готовую перемешанную смесь из цемента, воды и песка. Метод позволяет повысить прочностные характеристики композита, сократить производственный цикл изготовления.

Процесс изготовления требует применения бетономешалки и дробилки

На прочность и свойства бетонного композита влияют следующие факторы:

  • состав применяемых материалов;
  • правильно выбранная рецептура;
  • соблюдение технологического процесса.

В зависимости от требуемых свойств композита изменяется концентрация вводимых фиброволокон. Доля волокон в общем объеме варьируется от 0,5 кг до 20 кг в зависимости от их типа. Наиболее распространенные марки фибробетона содержат до 2 кг фибры. Оценка качества сырья производится лабораторным методом.

Она включает:

  • входной контроль применяемых материалов;
  • проверку влажности синтетического наполнителя.

Использование качественного сырья улучшает адгезию фибры, положительно влияет на прочность бетона. Технология позволяет в бытовых условиях самостоятельно подготовить усиленный фибробетонный состав. Для этого потребуется бетоносмеситель и дробилка для измельчения наполнителя.

Подводим итоги

Изучив, что такое фибробетон, можно сделать вывод, что армированный фиброй композит является перспективным стройматериалом. Он обладает комплексом неоспоримых преимуществ, позволяет решать множество серьезных задач в строительной отрасли. Уникальные свойства армированного бетона по достоинству оценили профессиональные строители и частные застройщики. Характеристики композита, усиленного металлической проволокой или синтетической фиброй, позволяют ему уверенно конкурировать со стандартными марками бетона.

Фибробетон – что это, описание, характеристики, применение

Фибробетон многие называют новым строительным материалом, хотя это совсем не так. Этот материал существует уже более 100 лет, просто в последнее время на него вновь обратили внимание. Но что такое фибробетон, его характеристики, преимущества и недостатки, сфера применения? Об этом строительный портал Firststroy.ru расскажет в этой статье.

Что такое фибробетон?

Фибробетон – это композитный строительный материал, на основе цементного раствора бетона с добавлением армирующего материала – фибры или волокон. Фибра бывает стальной – стальная проволока длиной от 5 до 12 см, и диаметром 0,2-1,2 мм.

Также фибра производиться из:

  1. базальта и асбеста
  2. стекла
  3. полипропилена.
  4. углеродных нитей.
  5. целлюлозы.

Выбор материала фибры зависит от области применения фибробетона.

Фибробетон получают путем добавления в цементный раствор армирующих волокон – фибры (от англ. Fibre).

Технические характеристики и свойства фибробетона описаны в ГОСТ 7473-2010 и ГОСТ 26633-2012, расчет технических параметров конструкций из фибробетона производятся в соответствии с СП 297.1325800.2017.

История фибробетона

Традиционный бетон используется уже около 300 лет, и всегда люди думали, как улучшить его характеристики, уступающие природному камню.

В 1874 году английский изобретатель А. Бернар, путем проб и ошибок зарегистрировал сразу 7 добавок в бетон.

В 1909 году российский ученый Некрасов В.П. запатентовал первую в мире фибробетонную конструкцию.

В 1918 году во Франции Х. Альфсен начал применять способ армирования бетона волокнами из стали и дерева, а в 1943 году в Англии начали строить первые дома из фибробетона. Так начал завоевывать популярность новый строительный материал.

Технология производства фибробетона

Производство фибробетона несложное, его можно замешивать при помощи простой бетономешалки. Фибробетон готовится непосредственно перед применением, сначала армирующий наполнитель смешивают с песком, затем добавляют цемент, после чего – воду и пластификатор.

Для производства фибробетона рекомендуется использовать бетон в качестве бетонной матрицы (основы) класса В20-В60 с плотностью от 1800 до 2500 кг/мСП, марка цемента – от М400 без добавочного портландцемента. Количество фибры в бетонной смеси – от 5 до 25%, оптимальным считается соотношение фибры к бетону 1 к 4, определяются пропорции исходя из сферы применения.

Читать еще:  Какие выбрать деревянные стулья?

Разновидности фибры

Как мы уже говорили выше, фибра может быть из разных материалов: стали, натуральных и синтетических материалов.

  1. Фибра металлическая, или сталефибра. Стальная фибра представляет из себя отрезки проволоки, длиной от 5 до 12 см и диаметром 0,2-1,2 мм. Проволока может быть ровной, либо волнистой, с расплющенными концами, выполненные в виде крючков. Волновая фибра позволяет добиться более лучшей адгезии с бетоном. Стальная фибра обладает высокой прочностью и износостойкостью. Из минусов: подверженность коррозии, большой вес готовой конструкции и плохая адгезия.
  2. Базальтовая фибра почти не уступает по прочности стальной, однако при этом не подвержена коррозии, устойчива к химическим и механическим воздействиям, не горит. Базальтовые нити производятся из минерала вулканического происхождения путем плавления в специальных печах.

Из базальтового фибробетона делают межкомнатные перегородки, панели для цоколя, скульптуры, элементы фасадных декоров, плиты для дорог.

  1. Фибра из стекловолокна. Фибра изготавливается из неорганического стекла, расплавленную массу стекла вытягивают в нити. Стекловолокно, в зависимости от толщины нити и разновидности стекла, придает бетоны разные конструктивные и механические характеристики. В целом стеклофбробетон получается пластичным и прочным, но не применим в щелочной среде. Фибробетон обладает плотностью 2550 кг/м3, прочность на сжатие – до 840 кг/см2. Огнеустойчив, морозостойкость – в 4 раза выше, чем у обычного бетона.

Стеклофибробетон применяется для изготовления панелей для отделки фасада домов, из него делают скульптуры и элементы декора дома — лепнина. Производят и строительные блоки, правда, комбинированные – когда в дополнение к фибре, блоки армируются стержневой арматурой.

  1. Целлюлозная фибра. Материал на основе полимеров и углеводорода, стойкая к воде, кислотной среде, огнестойкая. Фибробетон на основе целлюлозной фибры применяется в основном для устройства стяжки, отмостки. Покрытие получается паропроницаемым, имеет малую усадку, выводит влагу из нижних слоев бетона.
  2. Углеродная фибра. Это отрезки углеродных нитей, которые получают путем обработки под высокой температурой. Фибробетон с углеродными нитями получается прочным и стойким к агрессивным химическим средам.
  3. Полипропиленовая фибра. Это тонкие – 0,02-0,038 мм, длиной 3-8 см, синтетические волокна, которые производятся из полипропиленовой пленки.
  4. Благодаря особой нарезки и скручиванию, в бетоне фибра распрямляется, обеспечивая лучшую адгезию с бетоном, и придает ему прочность. Из минусов можно отметить возможное плохое качество сырья, также фибробетон с полипропиленом не выдерживает высокие температуры и имеет скромные показатели сжатия и растяжения.

Основные характеристики фибробетона

  1. Плотность фибробетона. По плотности фибробетон разделяют на три вида: легкий – обладает плотностью от 500 до 1800 кг/м3, облегченный – около 2000 кг/м3, тяжелый – от 2000 кг/м3.
  2. Прочность фибробетона. Прочность определяется прежде всего в зависимости от класса бетонной матрицы, и всего на 5% — материалом фибры. Обычно фибробетонная смесь выпускается на основе бетона класса В7,5-В60. Средняя прочность на сжатие – 60-250 Мпа, на растяжение – 10-30 Мпа.
  3. Упругость. Важный параметр, определяет максимально возможное противостояние нагрузкам и разрушению. Средний показатель упругости фибробетона – 35-200 Мпа. Наиболее лучшими показателями по упругости обладает бетон со стеклофиброй и сталефиброй.
  4. Вес фибробетона. 1 куб фибробетона весит намного меньше обычного бетона, что и делает его более подходящим, если есть необходимость уменьшить нагрузки на фундамент.
  5. Морозостойкость фибробетона – F50-F150, то есть, фибробетон может эксплуатироваться от 50 до 150 лет.
  6. Горючесть. Фибробетон не горюч, не поддерживает горение.
  7. Водонепроницаемость. Фибробетон относится к маркам водонепроницаемости W2-W-20, то есть, высокая водонепроницаемость.
  8. Теплопроводность фибробетона на уровне пенобетона, то есть 0,35-0,50 Вт/м*Град. Это отличные показатели теплопроводности.

Выводы

Фибробетон в частном строительстве используется редко, и это не вина материала, просто строители – народ достаточно консервативный, и к новым технологиям относится достаточно осторожно. Кроме того, не все имеют возможность сделать фибробетон своими руками, или купить готовый. Тем не менее, это качественный материал, имеющий немало преимуществ.

Фибробетон – бетон с фиброволокнами

Фибробетон относится к группе искусственных бетонов — композитных материалов, состоящих из смеси цемента, наполнителя и дискретных, равномерно диспергированных по объёму волокон. Такой волокнистый бетон обладает существенными преимуществами. При этом непрерывные сетки, тканые материалы и длинные арматурные стержни дискретными волокнами не считаются.

Свойства фиброволокна

Данный материал представляет собой тонкие прутья, круглые или плоские. Основную характеристику сечения фиброволокна часто описывают так называемым «соотношением сторон». Соотношение сторон волокна — это отношение его длины к наибольшему размеру поперечного сечения. Для большинства марок фибробетона это соотношение находится в пределах 30…150.

Наличие в толще бетона волокнистых образований приводит к повышению структурную целостности материала. Фиброволокна представляют собой короткие прерывистые слои, поэтому отличаются равномерностью своего распределения, но беспорядочным ориентированием. Этим определяются и эксплуатационные свойства фибробетона. Волокнистая арматура в основном применяется при укладке торкретированного бетона, когда используется подача материала при помощи воздуха высокого давления, но также может применяться и при традиционных способах заливки.

Механизм работы фиброволокон в армированном бетоне состоит в том, что волокна уменьшают абсорбцию воды. В результате увеличивается износостойкость бетона от сил трения и его сопротивление разрушению. Вместе с тем наличие фиброволокон в структуре не приводит к повышению прочности материала на изгиб. Количество волокон, добавляемых в исходную смесь, измеряется в процентном соотношении к суммарному объёма фракции V. Обычно V находится в пределах 0,1…3%.

Если модуль упругости волокна выше, чем бетонной матрицы, то результирующий показатель прочности на растяжение увеличивается. При этом отдельно рассматривают сопротивление фибробетона на изгиб и вязкость самой матрицы. Если фиброволокна слишком длинны, то они увеличивают неравномерность механических характеристик конечного продукта, и это часто создаёт проблемы с обрабатываемостью.

Недавние исследования показали, что использование фиброволокон в бетоне оказывает некоторое влияние на ударную прочность и вязкость материала. Это влияние тем сильнее, чем меньше размеры фиброволокон.

Получение и применение фибробетона

Бетон, армированный фиброволокном, в основном используется для укладки полов и тротуаров, но может предусматриваться и для более широкого спектра применений; при производстве строительных балок, фундаментов, в качестве бетонной основы для прокладки водостоков и т.д. Укладка фибробетона может производиться как раздельно, так и в сочетании с традиционным бетоном.

Применение фибробетона оправдано в следующих случаях:

  • Требуется повысить прочность бетона на разрыв.
  • Необходимо снизить количество воздушных пустот.
  • Для увеличения равномерности свойств в продольном и поперечном направлениях.
  • Для повышения длительной прочности изделия.

Признано также, что добавление небольших (близко расположенных и равномерно диспергированных) фиброволокон к бетону действует в качестве ограничителя трещин и существенно улучшает динамические свойства.

При расчёте количества фиброволокон, которые будут использоваться в качестве добавок, учитывается:

  • Относительная жёсткость матрицы. Модуль упругости матрицы должен быть значительно ниже, чем для фиброволокна: только так возможен эффективный перенос напряжения. Однако низкий модуль упругости некоторых видов волокон (например, нейлона или полипропилена) хотя и не повышает прочность, зато эффективнее поглощает энергию, что увеличивает прочность фибробетона к знакопеременным динамическим нагрузкам;
  • Объём введённого в бетон фиброволокна. С увеличением этого параметра пропорционально растут характеристики прочности и ударной вязкости материала. Отмечено также, что при росте процента фиброволокон увеличивается прочность на растяжение и вязкость композита. Кроме того, использование повышенного процента волокна может вызвать выделение воды на поверхности;
  • Соотношение размеров фиброволокна. Установлено, что критическим значением соотношения длины волокна к его поперечному размеру является 75±%; выше этого прочность и вязкость фибробетона снижаются;
  • Ориентация волокон. Поскольку в фибробетоне волокна ориентированы случайным образом, то прочностные характеристики железобетона (где арматура уложена в строго определённом порядке) выше, чем фибробетона.

Таким образом, использование фибробетона целесообразно в конструкциях, испытывающих умеренные статические напряжения, но зато подверженных в процессе эксплуатации ударным нагрузкам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector