6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Фибра для бетона: свойства и виды добавок, особенности применения, преимущества и недостатки

Содержание

Строительство домов

Фибра – это вспомогательный строительный материал, представляющие собой синтетические волокна, используемые для микроармирования бетонных конструкций. Зачастую фибру добавляют также в сухие смеси и растворы с целью повышения их свойств и характеристик. С появлением этого материала застройщики избавились от большой части хлопот, связанных с заливкой бетона, теперь многочисленные процессы значительно ускорились и упростились, а готовые объекты стали надежнее и долговечнее. Что же собой представляет фибра для бетона, какие виды существуют, как она правильно применяется и в чем ее преимущества?

Содержание:

Зачем применяется фибра для бетона

В современном строительстве широко применяется такой универсальный и проверенный материал, как бетон. Объясняется это свойствами бетона, такими как:

  • прочность;
  • долговечность;
  • возможность использования для возведения, монтажа и отделки самых разных объектов;
  • невысокая стоимость.

Бетон хорош во многих отношениях и аналога ему до сих пор не изобрели. Несмотря на обилие новых материалов, он все равно не выходит из употребления и будет востребован еще не одно десятилетие. Но при этом есть у бетона и свои недостатки. При постоянных и интенсивных нагрузках, под воздействием погодных факторов, ветра и влаги, при температурных перепадах и усадке этот материал подвержен механическим повреждением, таких как растрескивание и разрушение. В особенности страдают края и места соединений элементов бетонных конструкций. Чтобы повысить прочность бетона, улучшить его структуру и продлить срок эксплуатации в раствор добавляются волокна микрофибры – благодаря этому отличный строительный материал становится еще лучше.

Преимущества соединения бетона с микрофиброй

При армировании бетона фиброй получает такие ценные качества:

  • пластичность и вязкость, что делает более удобной, быстрой и легкой работу с ним;
  • морозоустойчивость;
  • водонепроницаемость;
  • отсутствие деформации после застывания;
  • устойчивость к истиранию;
  • прочность и долговечность.

В каких сферах используется фибра

Области применения фибры практически неограничены – как и бетона.

  • Она используется для сооружения бетонных дорожных покрытий и площадок, гидротехнических объектов (бассейнов, водостоков, водопроводных каналов и водохранилищ), мостов и свай для них, заливки фундамента, торкретирования и оштукатуривания, возведения монолитных конструкций и промышленных помещений (ангаров, складов, торговых залов).

  • Также применяется и при изготовлении фигурных отливаемых изделий любой формы и размеров, что позволяет создавать оригинальнее архитектурные дизайны для украшения зданий.
  • Нередко раствором, в составе которого есть полипропиленовые, стеклянные, базальтовые или другие волокна, оформляют фасады здания, так как бетон совершенно не изменяет свой внешний вид, но при этом становится пластичнее, лучше держит форму и длительное время не разрушается. Благодаря использованию фибры можно предотвратить деформацию, растрескивание и сколы на краях бетонных соединений и сборных конструкций.

Какие существуют разновидности фибры

В зависимости от сырья и размеров выделяют следующие разновидности.

  • Фибра стеклянная. Этот вид используется только для отелочных и декоративных работ, так волокна быстро становятся хрупкими и не способны выдержать большую нагрузку в бетонных конструкциях. При добавлении этих стекловолокон в раствор значительно экономится расход цемента и воды – на 15 и 20% соответственно. Расход на один квадратный метр бетона – в среднем один килограмм.

  • Фибра базальтовая. Основные преимущества этой разновидности: негорючесть материала, нетоксичность, устойчивость к агрессивным химическим веществам. Особенность волокон в том, что при соединении с цементом они полностью в нем растворяются и повышают его прочность. Благодаря своим характеристикам базальтовая фибра может применяться для возведения жаростойких бетонных конструкций. На один квадратный метр бетона расходуется от 1,5 кг материала. Расход цемента и воды снижается при использовании базальтовой фибры также на 15 и 20 %.
  • Полипропиленовая фибра для бетона. Эта разновидность материала обладает отличными техническими характеристиками, в разы повышает прочность бетона, не образует трещин и очень долговечна без снижения своих свойств и качеств. Наиболее часто применяется для сухой стяжки пола, монтажа стен и фундамента. Расход материала на один квадратный метр составляет примерно 1 кг.
  • Стальная фибра для бетона. Наиболее популярный и часто используемый вид материала, так как может обеспечить неограниченные возможности в строительстве. Придает постройкам и конструкциям высокую прочность и устойчивость к внешним воздействиям, надежность и долговечность. Расход материала на один квадратный метр – от 30 до 40 кг.

  • Фибра анкерная. Этот материал представляет собой кусочки проволоки, добавляется в бетон, если требуется оформить изгибы зданий и других сооружений, придает конструкции дополнительную прочность. На один квадратный метр бетона требуется от 20 до 40 кг материала. Расход цемента и воды снижается на 15 и 20 %.

Также фибра бывает в зависимости от предназначения и сферы использования разных размеров – 6, 10, 12, 18 и 20 мм в длину и от 0,3 до 0, 5 мм в диаметре. Для работы с различными материалами – бетоном, штукатуркой, сухими смесями и растворами – предназначены различные виды фибры.

Как и где применяется фибра в зависимости от длины

Производители не напрасно разработали несколько разных вариантов длины этого материала.

  • Фибра небольшого размера – 6 мм – применяется для повышения прочности и улучшения геометрической формы при работе с такими смесями, как цемент, песок, гипс, в штукатурных и затирочных смесях, а также при работе с пено-бетоном.
  • Фибра для бетона размером в 12 мм используются для укрепления и увеличения прочности различных плит перекрытия, неавтоклавных газо- и пенобетонов, для наливных полов из бетона и фундаментов, свай, пустотелых бетонных конструкций, гидротехнических объектов.

  • Самая крупная фибра с волокнами длиной 18-20 мм предназначена для работы с тяжелыми и особо тяжелыми бетонами, которые замешиваются с добавлением крупного наполнителя – щебня, гравия, крупнозернистого песка. Незаменима при возведении мостов, укладке дорожного покрытия и других габаритных сооружений, требующих повышенной прочности и устойчивости к механическим воздействиям.

Технология замешивания фибры

  • Для того чтобы соединить фибру с цементом, гипсом и другими смесями необходимы, помимо самих материалов, бетономешалка или растворосмеситель и вода. Есть несколько способов замешивания раствора. Как правило, используется чаще всего следующая технология.
  • Вначале в бетоносмеситель засыпается сухое сырье – цемент, песок, гравий или их смесь, фибровые волокна — затем добавляется вода в соответствии с пропорциями, указанными производителем на упаковке.

  • Нарушать эти пропорции не рекомендуется. Со слишком густым раствором будет сложно работать, а чрезмерно жидкий даст большую усадку, станет хрупким и быстро даст трещины. Для приготовления раствора требуется от 5 до 10 минут перемешивания. Если желательно увеличить эластичность материала, в смесь добавляется также пластификатор. Иногда фибру затворяют именно в пластификаторе, а не воде перед добавлением в цементную смесь.
  • Когда требуются небольшое количество материала, замешивание можно производить и с помощью миксера. Иногда применяется и другая технология приготовления строительной смеси. Вначале фибра заливается водой. После того, как волокна равномерно распределятся по всему объему, их соединяют с цементом.
  • Расход фибры для бетона зависит от того, для каких целей будет использоваться раствор. Так, для полов достаточно 30 кг/м3, а для стен порядка 50-55 кг/м3.

Дополнительная информация

  • В продаже фибра доступна потребителю в пакетах различного объема от одного до двадцати килограммов. Небольшие пакеты упакованы дополнительно в гофрированные паллеты из плотного полиэтилена. Пакеты могут быть как полиэтиленовыми, так и бумажными. Если говорить о применении материала, то гораздо удобнее использовать его в бумажной упаковке. При замешивании раствора ее необязательно вскрывать и удалять, а можно сразу же закладывать в бетономешалку. В процессе соединения сухих смесей и воды и размешивания бумажный пакет полностью растворится. Такие пакеты называются водопроницаемыми и пользуются большой популярностью у строителей.
  • Готовую смесь, в составе которой есть фибра, удобно подавать насосом. Такой способ применяется при застройке габаритных сооружений и конструкций для ускорения процесса.
Читать еще:  Шайба пружинная – гост 6402—70

  • Иногда после застывания на поверхности бетона можно заметить отдельные проступающие волоски. Если никакого финишного покрытия больше не планируется, волоски подпаливаются огнем с помощью специальной лампы. Если же сверху будет наноситься краска или другой отделочный материал, рекомендуется оставить выступающие ворсинки. Благодаря такому приему обеспечивается повышенная адгезия бетонной поверхности с наружным покрытием.
  • Для получения качественного раствора, который обеспечит после застывания требуемый эффект важно точно соблюдать дозировку, предусмотренную специальным ГОСТом. Имеет значение и продолжительность замешивания. Обычно время рассчитывается по очень простой формуле: ко времени, необходимому для смешивания в аппарате цементного раствора без фибры следует прибавить еще 15 %, если фибра добавляется. То есть, если замешивание базового раствора должно длиться десять минут, при добавлении фибры время увеличится еще на полторы минуты.
  • При застройке крупных промышленных объектов для экономии времени нередко раствор замешивается в автомобильных миксерах. В этом случае пакеты с фиброй помещаются в миксер вместе с другими составляющими. Пока автомобиль доедет до пункта назначения, смесь будет полностью готова. В том случае, если фибра добавляется в готовый цементный раствор, находящийся в автомобильном миксере, время размешивания для полного распределения составит от пяти до восьми минут.

  • Полипропиленовая фибра нередко используется архитекторами и скульпторами для создания небольших фигур и элементов декора, отливаемых в формах. С ее помощью можно придать дополнительную прочность гипсовым изделиям. Нередко ее приобретают для художественного творчества в домашних условиях.
  • Благодаря такому универсальному материалу, как фиброволокна, можно получить еще несколько преимуществ: если бетон заливался в опалубку, то не стоит переживать о его деформации или растрескивании после того, как опалубка будет удалена. Намного удобнее контролировать и корректировать растекание цементного раствора при усадке, если в него была добавлена фибра любой разновидности. А после его застывания на поверхности гарантировано никогда не появится так называемое цементное молочко.

Купить фибру для бетона

  • Многих удивляет, почему цена фибры для бетона настолько разнится. Стоимость определяется, прежде всего, исходя из того, на какой основе изготовлен материал. Самые дорогостоящие те, для производства которых использовались полипропиленовые синтетические волокна. Самые доступные – изготовленные из стали и проволоки. Но, учитывая большой расход последних, едва ли удастся что-то сэкономить. Поэтому выбирать вид фибры стоит не по цене, а по ее качествам и предназначению.

  • Не последнюю роль играет также производитель и регион. Один и тот же сорт разных марок может существенно различаться в цене. Если стройматериалы доставляются издалека, цена на них может значительно возрастать.

Фибра для бетона любого вида незаменима в современном строительстве, на сегодняшний день без этого материала не обходится ни один монтаж железобетонных и других конструкций. В качестве вывода можно сказать, что главным ее достоинством является способность придавать прочности бетону и другим материалам.

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.
Читать еще:  Арматура а240 какой класс и ее особенности

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.

Фибра для бетона: свойства, виды, применение

В процессе строительного производства железобетонных изделий давно уже не обходятся без применения зарекомендовавших себя арматурных каркасов. Как известно, наличие арматуры в бетоне обеспечивает конструктивную прочность и долговечность зданий. Но и новые технологии не стоят на месте. Рынок предлагает потребителю современные материалы, такие, например, как добавляемая в бетон металлическая или анкерная фибра.

Свойства металлической фибры

Универсальный строительный материал бетон, бесспорно, выигрывает перед остальными. Он бывает разных марок, обладает повышенной прочностью, долговечностью, морозостойкостью. Для повышения рабочих качеств в бетон вводят дополнительные добавки и присадки, ещё более улучшая его признанные свойства и доказывая многофункциональность. Однако и бетонные элементы, под воздействием природных осадков, перепадов температур или любых механических воздействий, которым он подвергается в процессе эксплуатации, могут терять свои качества.

Чтобы увеличить срок службы бетона, сохранить конструкции от трещин и разрушений, применяют для скрепления внутренней структуры этого стройматериала, металлическую фибру. Эта специальная добавка может взять на себя все функции арматурной сетки, применяющейся в изготовлении строительных элементов из бетона, и обеспечить им не меньшую жёсткость, прочность и качество.

Стальная добавка для бетона

Стальная фибра для бетона представляет собой отрезки проволоки. Их длина может быть разной, от 25 до 60 мм, с диаметром от 0,7 до 1,2 мм. Неравномерная, шероховатая поверхность исходного материала обеспечивает отличное сцепление с ингредиентами бетона, песком и цементом. Часто используется металлическая фибра с загнутыми концами. Хотя, её форма бывает любой:

  • прямой;
  • дугообразной;
  • треугольного сечения;
  • волной;
  • гладкой или шероховатой по структуре металла.

Преимущества

Бетон с фиброй обладает следующими преимуществами:

  • в 2 раза увеличивается прочность материала на растяжение при изгибе;
  • предельная деформация повышается в 20 раз;
  • улучшается вязкость, устойчивость к ударной нагрузке;
  • сохраняется морозоустойчивость и водонепроницаемость;
  • увеличивается огнестойкость при воздействии высоких температур;
  • повышается сопротивление сейсмологическим факторам;
  • получившаяся трёхмерная структура препятствует растрескиванию строительного материала и его истиранию;
  • имеет прекрасную совместимость с любыми активными добавками.

При всём этом, фибра доступна в применении, имеет низкую стоимость, что удешевляет цену бетона и строительного процесса в целом.

Недостатки

У этого популярного металлического заполнителя есть и недостатки. И прежде всего:

  • его наличие даёт увеличение веса бетонных изделий;
  • не всегда бывает хорошая прочность сцепления с цементом (чаще при использовании гладких заготовок или применении тощих бетонных смесей, с большим количеством песка);
  • возможен выход материала из тела бетона в условиях длительной эксплуатации (особенно заметно в дорожном строительстве при ремонтных работах полотна);
  • нанесение дополнительного коррозионного или другого защитного покрытия приводит к дополнительным тратам и удорожанию конечной стоимости продукции.

Эти свойства, однако, не влияют на популярность такого строительного материала и он широко применяется современным потребителем.

Область применения

Представленная армирующая добавка может подмешиваться в любые растворы и составы на основе цемента и даже извести или гипса. Целесообразнее её использовать в случаях, когда конструкция будет заведомо подвержена усадке и в результате этого, растрескиванию. А также по причине различных механических воздействий, возможных в конкретном случае.

Стальная фибра используется:

  • при формовании сборных и монолитных железобетонных конструкций каркаса здания (стеновые панели, колонны, плиты перекрытий, фундаменты);
  • для ремонта дорог, изготовления ЖБ плит и дорожного покрытия, включая автострады и взлётно-посадочные полосы аэродромов;
  • в строительстве сейсмоустойчивых и гидротехнических конструкций, противооползневых защит и других береговых сооружений;
  • при устройстве бетонной стяжки полов, в том числе наливных;
  • для создания малых конструкций (бордюров, уличной плитки, отделочного камня);
  • в архитектурных проектах по монтажу декора, памятников, статуй, фонтанов;
  • при производстве бетонных изгородей и заборов;
  • в штукатурке стен, изготовлении пенобетонных блоков и гипсовых растворов.

Расход материала

Прежде, чем применять фибру, надо определиться с расходом металлической добавки для бетона. А это во многом будет зависеть от тех нагрузок, которым будет подвержена конструкция в будущем. Если они незначительные, то достаточно расхода от 15 до 30 кг на 1 куб бетона. При средних нагрузках значение следует увеличить до 40 кг. Если речь идёт о большом давлении на элементы, то потребуется расход фибры от 40 до 75 кг. При ещё более критических нагрузках это значение может достигнуть и 150 кг расхода металлического заполнителя на 1 куб бетонной смеси.

Количество используемой для приготовления бетона фибры можно увидеть в инструкции, приложенной к заводской упаковке. Наилучший результат применения добавки будет достигнут при правильном соотношении количества этого материала на 1 м 3 бетона, цемента или сухой смеси. При производстве сборных изделий или во время монолитных строительных работ расход фибры может существенно отличаться.

Приведём нормы расхода фибрового волокна в часто употребляемых строительных смесях:

  • Для приготовления бетона, пенобетона или других пористых конструкций, среднее потребление металлической фибры составляет от 500 гр до 900 гр/1 м 3 .
  • При включении добавки в сухие штукатурные смеси — от 600 гр до 1 кг.
  • В приготовлении состава для отлива декоративных камней фасадной облицовки, а также изделий из гипса — допускается использовать от 400 гр до 800 гр фибры.
  • Бетонная смесь для автодорог включает металлического сырья от 1 до 1,5 кг/м 3 .
  • Для стяжек под тротуарную плитку и изготовление малых архитектурных форм, можно использовать от 1,5 до 2,5 кг.

Исходя из приведённого списка видно, что средний расход фиброволокна составляет 0,4—1,5 кг на один куб бетона.

Способ получения бетона на основе стальной фибры

Производство фибры и строительных смесей на её основе, на современных предприятиях поставлено на поток и полностью автоматизировано.

Изготовление металлической фибры

Чтобы получить анкерную фибру, нарезают проволоку из низкоуглеродистой стали. Часто для этого используют стальной холоднокатаный лист. Полученные заготовки могут иметь разную толщину в основном от 1 мм и более. Тонкие прутки стоят дороже, поскольку имеют лучшие эксплуатационные характеристики. В некоторых случаях их использование полностью оправдано. Например, в дорожном строительстве в полотно укладывают стальную фибру, не превышающую по диаметру 0,8 мм. Иначе, оголившиеся со временем металлические волокна, будут представлять опасность для транспорта.

Изготавливают фибродобавку на специальном фрезерном оборудовании. При резке металл подвергается действию высокой температуры, из-за чего готовые прутки имеют специфический синий оттенок. Этот окисный синеватый слой предохраняет металл от коррозии.

Ряд проводимых операций позволяет внести в последовательность изготовления даже такие мероприятия, как, например, магнитное ориентирование. Оно проводится, когда заготовки находятся ещё на конвейере. Благодаря ему, во время эксплуатации металлических заготовок не возникает образование намагниченных между собой комков, что недопустимо в готовом бетоне. В итоге продукция фасуется в упаковочные пакеты разного объёма, от 1 до 25 кг.

Технология замешивания бетона

Чтобы соединить фибру с цементными смесями, необходима бетономешалка или растворосмеситель. В промышленном производстве используется чаще всего следующая технология:

  • в бетономешалку засыпается цемент нужной марки, песок, гравий и фибровые волокна;
  • добавляется вода в нужной пропорции, указанной производителем;
  • всё перемешивается на протяжении 5−10 минут;
  • для большей эластичности в смесь добавляют пластификатор;
  • готовый строительный состав поставляется на объект в течение получаса.
Читать еще:  Технология гальванической обработки деталей из металла: особенности покрытия

Чтобы ещё более уплотнить частицы бетона, в строительном производстве принято использовать вибраторы. С их помощью уплотняют цементную смесь, а это влияет на прочность готовой конструкции и исключает её разделение на отдельные пласты.

Использование металлических добавок в виде проволоки, можно применять и в самостоятельном строительстве. Способ добавления фибры в бетон очень прост:

  • готовят сухую песчано-цементную смесь;
  • засыпают её в форму;
  • добавляют нужное количество фибры;
  • металлические прутки равномерно распределяют;
  • заливают водой.

Добавлять фибру в раствор или бетон можно на любой стадии приготовления. Важно её хорошо распределить, сформировать структуру. Необходимо, чтобы было достигнуто максимальное армирование фиброй по всему конструктивному объёму. А чтобы с бетонной смесью было легче работать, в состав вводят добавки пластификаторы.

Другие виды фибровых добавок

Укрепляющий компонент для бетона может быть изготовлен не только из стали, но и из других основ. Более подробно ознакомимся с каждым из видов фиброволокна.

Полипропиленовая

Это синтетический материал, он усиливает строительные смеси, экономичен, доступен по цене и обладает достойными эксплуатационными показателями. Из растворов с этой добавкой делают газобетонные блоки, фундаменты, половые стяжки, придорожные бордюры, оградительные конструкции.

Базальтовая

Это добавка без запаха (в отличие от полипропиленовой), придаёт прочность конструкциям с пористой структурой, часто используется при создании гипсовых изделий, устойчива к высоким температурам. Эта фибра имеет более длинные волокна, чем остальные виды, поэтому расходуется индивидуально. Она, к примеру, совершенно не подходит для архитектурных форм, так как волокна могут проявляться на поверхности изделия.

Стекловолокно

Стекловолокно добавляют в бетон для придания ему пластичности. Оно отличается малым весом и с ним любят работать архитекторы, создавая объёмные и изогнутые декоративные элементы. Поэтому конструкции с добавлением стекловолокнистой фибры часто применяются при ремонте памятников.

Любой тип фибры, применяемый в бетонной смеси, повышает качество этого строительного материала в несколько раз, ведь этот компонент и создан для улучшения свойств бетона.

Характеристика фибробетона

На рынке стройматериалов предлагают новый материал – фибробетон. Он являет собой бетон, который в своем составе имеет частицы фиброволокна, от названия которых и исходит название бетона. Эти волокна исполняют роль арматуры, которая применяется с целью повышения прочности бетонного раствора. Фибробетонные вкрапления одинаковы по длине и толщине. Это позволяет равномерно распределить их во всей структуре бетона. Существует много преимуществ фибробетона. Ниже мы детально обсудим их.

Понятие и состав фибробетона

Фибробетон – это мелкозернистый материал, одним из составляющих которого является армирующий наполнитель. В прошлом с расчетом на снижение хрупкости и количества появления трещин, предпринимались меры по повышению прочности бетона. Так, строители добавляли дисперсные волокна и распределяли их равномерно по всей бетонной массе. В результате этих работ характеристики полученного бетона улучшались:

  • прочность повышалась до 30%;
  • стойкость к физическим нагрузкам возросла;
  • трещины образовывались реже.

Различают две группы фибры:

  • металлическая – исходным веществом является сталь, которая имеет различную форму и размеры;
  • неметаллическая – производится из таких материалов, как стекло, акрил, хлопок, базальт, полиэтилен, карбон, углевод и другие.

Самыми популярными волокнами являются стеклянные и металлические. Однако с каждым днем все большую популярность приобретает полипропиленовая фибра. Что касается материалов из базальта и углерода, то они применяются крайне редко в связи с высокой стоимостью.

Волокна хлопка, вискозы и нейлона предают специфические особенности бетону, армированному фиброй из стали. Структура фибробетона являет собой однородную конструкцию, которая со всех сторон пронизана волокнами из различных материалов. Именно они определяют технические характеристики бетона, создают эффект армирования.

Технические характеристики

Свойства бетона зависят в первую очередь от используемого стройматериала в производстве. Рассмотрим характеристики основных видов фибробетона. Стальная фибра – самый распространенный наполнитель. Он обладает повышенной прочностью к нагрузкам, не усаживается и не образует трещин во время службы. Наиболее примечательные его качества – длительный срок эксплуатации, плотность и стойкость к износу. Кроме того, данный фибробетон не теряет свойства под действием низких температур, влаги и огня.

Следующее в рейтинге популярности волокно из стекла. Бетон этого типа обладает высокими качествами упругости, что наделяет его пластичностью. Однако щелочная среда вредна этому материалу. Стойкость к химическому влиянию обеспечивается полимерной пропиткой, путем добавления в бетон добавок на основе глиноземистого раствора. Именно он связывает щелочи и препятствует повреждению фибробетона. В конечном варианте вы получаете раствор с высокой прочностью, устойчивостью к высоким температурам, гидроизоляцией, стойкостью к воздействию химических средств и истиранию.

Асбестовая фибра характеризуется долговечностью, стойкостью к щелочной среде, нагрузкам и термозащитными качествами. Бетон на основе базальта имеет повышенную прочность. Больше всего он подходит для конструкций, которые подвержены постоянным нагрузкам, деформации и вокруг которых существуют факторы для появления трещин.

Общие характеристики остальных типов волокон – это защита от воздействия химических веществ, прочность на деформацию, стойкость к перепадам температур и неспособность проводить электричество. Благодаря синтетичной природе материалов вес бетона снижается.

Преимущества и недостатки

Каждый материал имеет плюсы и минусы. Фибробетон не является исключением.

Преимущества

Выделяют следующие достоинства фибробетона:

  • снижение затрат на строительство при использовании фибры для армирования вместо армирующей сетки или каркаса;
  • высокая продуктивность работы по фибробетону;
  • расход бетона с применением фибры значительно меньше;
  • в отличие от остальных видов бетона фибробетон не теряет своих технических характеристик даже после окончания срока службы, поскольку благодаря фибре материал становится вязким;
  • фибробетон обладает хорошими адгезионными качествами;
  • фибра может применяться как в газо-, так и в пенобетонных конструкциях;
  • в ходе армирования в газобетоне происходит процесс поризации и как следствие наблюдается его устойчивость;
  • фибра в пенобетоне повышает его прочность.

Вернуться к оглавлению

Недостатки

На удивление, минус у этого бетона только один, а именно, высокая стоимость, если сравнивать с обычным бетонным раствором. Однако этот недостаток легко компенсируется долговечностью стройматериала и его стойкостью к износу.

Области применения

Учитывая вышеперечисленные технические характеристики фибробетона, этот материал стал популярным на рынке. Он применяется в конструкциях, на которые оказывается сильное давление со стороны окружающей среды. Эти конструкции могут быть как промышленного, так и бытового характера. Каждый исходный материал имеет свою сферу применения. Стальной фибробетон чаще всего применяется:

  • шпалы, фундамент, мостовое покрытие, берегозащитные полосы;
  • полы, тоннели;
  • дороги, полосы для взлета и посадки на аэродромах, тротуары;
  • тротуарная плитка, бордюрный материал;
  • каркас конструкции, монолитные сооружения;
  • каналы для водоотвода, шахты колодцев под канализацию, плотины, водоочистные системы;
  • фибробетонные полы.

Бетон со стекловолокном используется при устройстве:

  • щитов для шумозащиты;
  • гидроизоляции для очистительных сооружений;
  • декоративных изделий небольшого веса для отделки покрытий;
  • фасадной отделки фибробетоном жилых конструкций;
  • промышленных помещений, покрытия в которых подвержены загрязнению;
  • заборов, скамеек, цветочных клумб и других объектов.

Базальтовый бетон является незаменимым при строительстве:

  • перекрытий, фундамента, дорог;
  • резервуаров, дамб, конструкций железнодорожного характера.

Фибробетон из полипропилена необходим для создания:

  • конструкций из пеноблоков;
  • ячеистого бетона;
  • объектов небольшого веса.

Хлопковые и вискозные материалы используются при замешивании текстильбетона.

Фибробетонные полы

Фибробетон часто применяется для устройства фибробетонных полов. На практике этот бетон обрел большую популярность благодаря низкому показателю хрупкости. Напольная стяжка из фибробетона и ее вид зависит напрямую от требований и марки применяемого цемента. В процессе заливки полов наибольший перепад в 2 метра равен 2 мм. Благодаря этому затраты на строительство снижаются, как и последующие работы по готовому материалу. Кроме того, процесс заливки происходит быстро, что обеспечивается благодаря пневмооборудованию.

Фибробетонные полы устраиваются в следующих типах помещений:

  • промышленные и производственные;
  • склады;
  • автомастерские, паркинги, гаражи;
  • залы для выставок и торговли;
  • аэродромные и грузовые ангары;
  • конструкции под офисы.

Вернуться к оглавлению

Технология изготовления бетона

Фибробетон может быть приготовлен как по стандартной промышленной технологии, так и своими руками. Второй способ — своими руками — имеет особенности. Процесс изготовления требует применения бетономешалки и дробилки. На первом этапе происходит расчет и дробление исходного материала. Песок и цемент может добавляться как после измельчения, так и в процессе перемешивания. В первом случае равномерное распределение фибры происходит быстрее в отличие от второго варианта, который требует большего количества времени.

Именно качественное распределение арматуры по всему объему раствора – это ключевое условие его качества. Изготавливая бетон своими руками, следует контролировать отсутствие скоплений фибры. С этой целью замешивание должно длиться на 30-50% дольше обычного. В процессе необходимо иногда проверять качество раствора. При соблюдении инструкции созданный бетон будет идентичен промышленному.

Вывод

Вышеизложенные факты дают право утверждать, что фибробетон обладает множеством положительных свойств. Кроме того, для его изготовления и применения не требуется специальная техника. Это дает возможность данному бетону справедливо конкурировать с другими типами бетонов.

Характеристики фибробетона позволяют использовать его при различных строительных работах. В качестве фибры могут выступать как металлические, так и неметаллические волокна.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector