Фибробетон что это такое краткая характеристика

Фибробетон — Википедия

Фибробетонный путепровод, Германия

Фибробетон — разновидность цементного бетона, в котором достаточно равномерно распределены фибра/волокна в качестве армирующего материала.

Фибробетонон — композитный строительный материал для монолитного строительства, получаемый путём добавления фибры в бетон. Фибра — микроарматура, равномерно армирующая бетон во всех плоскостях, повышающая класс бетона, прочность, ударостойкость и снижает образование усадочных трещин. Стальная фибра представляет собой продукт, производимый из стальной проволоки с загнутыми концами (анкерами) на концах, которые прочно сцепляются с бетоном и принимают на себя возникающие напряжения.

Фибра замешивается в бетон непосредственно перед заливкой или же непосредственно на бетонном заводе при производстве бетонной смеси, что является оптимальным с точки зрения технологии.

Фибробетоны применяют в сборных и монолитных конструкциях, работающих на знакопеременные нагрузки. Важнейшая характеристика фибробетона — прочность на растяжение — является не только прямой характеристикой материала, но и косвенной, и отражает его сопротивление другим воздействиям. Ещё одна важная характеристика фибробетона это его долговечность. По показателю работы разрушения фибробетон может в 15-20 раз превосходить бетон^[1].

Главный компонент стеклофибробетона, определяющий его уникальные свойства и исключительные эксплуатационные характеристики, — это стекловолокно, выполняющее функции арматуры в бетонной матрице. Между тем бетонные матрицы на основе портландцемента обладают значительной щёлочностью, которая присутствует в бетоне не только на этапе его производства, но и сохраняется в нём впоследствии. Когда стеклянные волокна применяют в качестве армирующего материала в сочетании с портландцементом, волокно должно противостоять воздействию содержащейся в цементе щёлочи в течение длительного времени. Волокно из обычного алюмоборосиликатного стекла не стойко в щёлочной среде бетона, поэтому для армирования используют стекло другого химического состава — на базе циркония^[2].

Сталь и другие металлы[править | править код]

Стальная фибровая арматура применяется в монолитных железобетонных конструкциях и сборных конструкциях заводского изготовления.

Несмотря на широкое многообразие имеющихся типоразмеров стальной фибры, в основном применяемые стальные волокна различной формы имеют Ø 0,2-1,2 мм и длину от 5 до 12 см не могут, в силу различных факторов, удовлетворительно использоваться для создания тонкослойных покрытий. Так, экспериментально подтверждено, что диаметр используемого фибрового волокна определяет начальную ширину раскрытия трещин в композите: при использовании стальных фибр Ø 0,3 мм трещины имеют характер местных разрывов, размер их не превышает 1-3 мкм; повышение диаметра волокон до Ø 0,9 мм приводит в тех же условиях к увеличению начальной ширины трещины до 7-10 мкм^[3].

В связи со слабой адгезией металла и цементной матрицы, металлическую фибру для увеличения анкерности выпускают разной конфигурации: волнистую, с расплющенными и загнутыми концами.

Базальт[править | править код]

Имеет высокий модуль упругости и хорошие показатели прочности на разрыв. В последние десятилетия разработаны новые технологические решения, позволяющие снизить стоимость изготовления базальтовой фибры, ввиду чего в настоящее время она составляет достаточно серьёзную конкуренцию стальным волокнам ^[4].

Главной отличительной чертой базальтофибробетона является его высокая прочность для всех видов напряженных состояний и способность переносить большие деформации в упругом состоянии^[5]. Конструкции из базальтобетона обладают более высокой прочностью и деформативностью, нежели аналогичные конструкции армоцемента с арматурой из стальных сеток, так как армирующее их базальтовое волокно не только превосходит стальные сетки по указанным параметрам, но и обеспечивает более высокую степень дисперсности армирования цементного камня.

Следует отметить, что при твердении цементного камня поверхность тонкого базальтового волокна разрушается. Прочность волокна уменьшается, однако образующиеся раковины повышают прочность сцепления цементного камня и волокна, ввиду чего возрастает и прочность самого изделия. При использовании толстых волокон их прочность не изменяется.

Стекло[править | править код]

Стеклянные циркониевые тонкие волокна диаметром 8-10 мкм по прочности соответствуют высокоуглеродистой холоднотянутой проволоке, плотность же их в несколько раз меньше. Модуль упругости примерно втрое превышает модуль упругости матрицы. Однако производство тонких волокон и объединение их в комплексные нити требует дорогостоящего оборудования ^[6]. Кроме того, при производстве стекла используется многокомпонентная шихта, что сказывается на стоимости фибр. Для равномерного распределения таких волокон в композиции требуются специальные методы (напыление, контактное формование) и оборудование, повышающие стоимость конструкции.

Полипропилен[править | править код]

Полипропиленовые волокна характеризуются надёжным сцеплением с бетонной матрицей, однако в то же время им свойственна повышенная деформативность, поскольку модуль упругости таких волокон составляет не более 1/4 модуля упругости бетонной матрицы. Поэтому, такие волокна не могут использоваться в качестве эффективной несущей арматуры и применяются, как правило, при дополнительном (конструктивном) армировании, способствующем предотвращению повреждений и выколов в бетоне при транспортировании и монтаже изделий, частичному повышению ударной прочности, сопротивления истиранию и т. д. Вместе с тем в ходе многолетних исследований^[7] было установлено, что изделия, армированные полипропиленовыми волокнами, характеризуются значительными деформациями даже при небольших нагрузках растяжения, что объясняется низкой адгезией полипропилена в цементной матрице. Кроме того, такие изделия с течением времени теряют свои прочностные свойства, имеют высокую истираемость поверхности.

1. ↑ «Фибробетон: технико-экономическая эффективность применения». Журнал «Промышленное и гражданское строительство», № 9/2002, 17.07.2006.
2. ↑ К. А. Сарайкина, В. А. Шаманов. «Дисперсное армирование бетонов» // Вестник ПГТУ. Урбанистика. 2011. № 2.
3. ↑ 215. В. В. Шишкин, С. В. Скориков, А. В. «Акиншина Возможности использования дисперсноармированных цементных композитов для восстановления трубопроводов водоснабжения» // Наука. Инновации. Технологии. 2013. № 1.
4. ↑ Новицкий А. Г., Ефремов М. В. «Особенности получения непрерывного химически стойкого базальтового волокна» // Хімічна промисловість України. 2003. № 1. С. 24-27.
5. ↑ Канаев С. Ф. «Базальтофибробетон на грубых базальтовых волокнах». Обзор. М.: НПО «Композит», 1990.
6. ↑ «Стеклофибробетон и конструкции из него». Серия «Строительные материалы». Вып. 5. ВНИИНТПИ, М., 1991.
7. ↑ Новицкий А. Г., Ефремов М. В. «Аспекты применения базальтовой фибры для армирования бетонов» // Будівельнi матеріали, вироби та санітарна техніка. Вып. 36. 2010.

что это такое, 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.

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.

состав, характеристики и технология изготовления

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.

Вернуться к оглавлению

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.

Вернуться к оглавлению

Преимущества и недостатки

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

Вернуться к оглавлению

Преимущества

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

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.

Вернуться к оглавлению

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.

Вернуться к оглавлению

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.

Вернуться к оглавлению

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.

Что такое фибробетон и где он применяется?

Фибробетон — это инновационный композитный материал, получающий сегодня все большее распространение. За счет армирования цементно-песчаного раствора фиброволокном значительно улучаются важнейшие эксплуатационные характеристики материала конструкций — долговечность, прочность, сопротивление на изгиб и растяжение, устойчивость к внешним воздействиям и пр. Свойства конкретной разновидности фибробетона зависят прежде всего от типа используемой фибры.

Содержание

• Краткое описание
• Основные свойства фибробетона
• Применение фибробетона
• Разновидности фиброволокна
   • Стальная фибра
   • Базальтовая фибра
   • Стекловолокно
   • Углеволокно
   • Полипропилен
   • Целлюлоза
• Изготовление фибробетона
• Особенности выбора материала

Краткое описание

Фибробетон является относительно новым строительным материалом, только недавно получившим распространение на рынке. Однако первые опыты по созданию композитных растворов с использованием армирующей фибры проводились еще в начале прошлого столетия. Отрадно, что у истоков создания фибробетона стоял российский ученый В.П. Некрасов. Первый патент на новый материал был получен Некрасовым еще в 1909 году.

Основное отличие фибробетона от привычного нам традиционного бетона или железобетона — наличие в его структуре армирующих волокон. В качестве фибры используются небольшие по длине и очень тонкие фрагменты, однородно заполняющие внутренний объем.

Наиболее распространена фибра из стальной проволоки, нарезаемой на короткие куски длиной несколько сантиметров. Для повышения адгезии концы отрезков загибаются или расплющиваются. Нередко стальной фибре придается волнистая форма.

Широкое распространение получил и фибробетон с армированием на основе стекловолокна. У такого материала много преимуществ, но есть и недостаток — стандартное стекло имеет низкую устойчивость к щелочной среде, характерной для портландцемента. Поэтому в качестве фибры обычно используются устойчивые к щелочам стекловолокна, например, на основе циркония.

Помимо металла и стекла, для армирования фибробетона применяются также волокна из базальта, углерода, целлюлозы, искусственных полимеров и пр. Отличительные особенности этих материалов будут рассмотрены ниже.

Основные свойства фибробетона

Физические характеристики фибробетонов на основе разных видов армирующего наполнителя могут довольно сильно отличаться. Например, для композитных материалов со стальной или базальтовой фиброй характерны очень хорошие показатели прочности и упругости. А вот полипропиленовые волокна отличаются низким коэффициентом упругости. Фибробетоны на их основе характеризуются повышенной деформативностью, а значит — не могут использоваться в качестве конструкционных материалов.

Все это следует учитывать при выборе марки материала для решения конкретных строительных задач. Выделим основные особенности и преимущества фибробетона в сравнении со стандартным бетоном:

• повышенная долговечность конструкций, продление эффективного срока эксплуатации с сохранением всех эксплуатационных характеристик;
• высокая прочность и упругость, стойкость к растяжению и разрыву, способность сохранять целостность при значительных растягивающих нагрузках;
• высокая устойчивость к воздействию атмосферных осадков и активных химических веществ;
• хорошая морозостойкость, способность сохранять структуру материала при многократных годовых, а также резких амплитудных колебаниях температур;
• высокая стойкость к повышению температуры, интенсивному нагреву, воздействию открытого огня, пожаробезопасность;
• отсутствие усадки, способность сохранять исходный объем после набора расчетной твердости;
• высокая стойкость к истиранию, износу, воздействию крутящих моментов, устойчивость к образованию трещин;
• влагостойкость, водонепроницаемость;
• повышенная пластичность, хорошая прочность при ударах;
• хорошие адгезионные качества;
• сохранение технических характеристик после окончания расчетного срока службы материала;
• уменьшение необходимых для строительства объемов бетона ввиду улучшенных свойств материала, снижение веса конструкции;
• высокая технологичность материала и продуктивность работ по нему;
• снижение стоимости строительства за счет экономии материалов, отказа от использования армирующих сеток и каркасов, сокращения времени строительных работ, уменьшения дополнительных расходов на транспортировку и пр.

По своей прочности фибробетон зачастую даже превосходит железобетон, заметно выигрывая при этом по весу конструкций. Фибру можно также применять для армирования газобетонов и пенобетонов. Такие материалы отличаются низкой плотностью, высокими тепло- и шумоизоляционными и свойствами. А за счет армирования волокном они приобретают повышенные прочностные характеристики.

Единственным относительным недостатком фибробетона является его высокая стоимость. Однако на практике за счет использования этого материала можно даже повысить рентабельность строительства.

Применение фибробетона

Высокими эксплуатационными характеристиками фибробетона обусловлено его широкое применение в сфере строительства. В частности, он используется для возведения конструкций и сооружений, рассчитанных на сильные нагрузки и внешние воздействия. Фибробетон применяется также там, где требуется высокая гибкость и пластичность материала, легкий вес, хорошая шумо- и теплоизоляция.

Перечислим только самые характерные сферы применения фибробетона:

• фундаменты, шпалы, мостовые покрытия, тоннели, полы;
• каркасы конструкций, перекрытия, монолитное строительство;
• дороги, взлетно-посадочные полосы;
• гидротехнические сооружения, дамбы, плотины, резервуары, бассейны, берегозащитные полосы, водоотводные шахты, канализационные колодцы;
• тротуары, бордюры, тротуарная плитка;
• шумозащитные щиты;
• отделка фасадов, карнизы, декоративные элементы, лепнина;
• колонны, арки, перила, лестницы, балюстрады;
• заборы, скамейки, клумбы;
• конструкции и объекты малого веса из пеноблоков и газоблоков.

Особо стоит обратить внимание на использование фибробетона в частном и малоэтажном строительстве, а также при отделке и ремонте помещений. Здесь зачастую важное значение приобретают такие свойства материала, как низкая плотность, высокая пластичность, хорошие теплоизоляционные характеристики.

Так, армированный пенобетон можно использовать для возведения и утепления стен, а фибробетон на основе стекловолокна оптимален для изготовления декоративных элементов. Из этого материала получаются высококачественные фигурные изделия, колонны, балясины. С помощью пластичного фибробетона можно украшать фасады зданий лепниной и растительными орнаментами.

Высокая прочность фибробетона, его долговечность, стойкость к нагрузкам и внешним воздействиям делает этот материал идеальным вариантом для возведения высотных зданий, мостов, тоннелей, гидротехнических сооружений: дамб, плотин, резервуаров. В последнем случае оказываются востребованными и такие свойства фибробетона, как водонепроницаемость и высокий модуль упругости.

Разновидности фиброволокна

Все виды армирующих наполнителей разделяют на две группы: металлические и неметаллические. Ко второй относится широкий спектр материалов: базальт, асбест, стекло, углерод, целлюлоза, акрил, нейлон и пр. Рассмотрим характерные особенности фибробетонов с разными типами наполнителей.

Стальная фибра

Именно из стали изготавливались самые первые армирующие наполнители для фибробетона. Этот металл и сегодня — основной и самый распространенный вид фиброволокна. Для изготовления стальной фибры зачастую используется проволока, которую разрезают на короткие отрезки и загибают либо расплющивают на концах (для повышения адгезии с цементно-песчаной смесью). Такая фибра называется анкерной. Существует также волновая (волнистой формы) и фрезерованная, получаемая на станках.

Среди преимуществ фибробетона со стальным армированием — высокая прочность материала, его долговечность, повышенная упругость, стойкость к растяжениям и сжатиям, истиранию, износу. Поэтому такой материал широко используется для возведения конструкций, высотных монолитных зданий, гидротехнических сооружений, мостов, тоннелей, дорожных покрытий, ВПП, полов ангаров и промышленных помещений и пр.

На видео: заливка фибробетонных полов.

Недостатки стальной фибры: подверженность коррозии, большой вес, низкая адгезия с бетоном. Такой фибробетон редко используется для фасадов.

Базальтовая фибра

Из базальта изготавливается минеральная фибра. Для ее получения вулканический минерал базальт расплавляют при высоких температурах. Базальтовая фибра отличается стойкостью к механическим нагрузкам и воздействиям химически активных реагентов (включая кислоты и щелочи), не подвержена горению. За счет армирования минеральным волокном прочность бетона возрастает в три раза.

Базальтофибробетон с успехом применяется для:

• цокольных и стеновых панелей, межкомнатных перегородок, монолитных стен, несъемной опалубки;
• малых архитектурных форм, скульптур, фонтанов;
• деталей реконструкции зданий;
• отделки фасадов, карнизов, архитектурного декора, лепнины, балюстрад, наличников;
• дорожных плит.

Стекловолокно

Для получения фибры из стекловолокна используются разные химические ингредиенты, поэтому конечная продукция может довольно сильно отличаться по своим техническим параметрам. В целом для армированного стекловолокном фибробетона характерны высокие показатели прочности, гибкости, пластичности, шумоизоляции, морозостойкости, огнестойкости, водонепроницаемости и пр. Важнейшее преимущество в сравнении с металлической фиброй — низкий вес материала.

Основные области применения:

• гидроочистные сооружения;
• щиты шумозащиты;
• покрытия подверженных загрязнениям промышленных зданий;
• малые архитектурные формы, клумбы, скамейки, фонтаны;
• реконструкция и реставрация зданий;
• отделка фасадов, декоративные элементы, лепнина.

На видео можно посмотреть примеры применения стеклофибробетона.

Углеволокно

Углеродное фиброволокно отличается высокими эксплуатационными характеристиками. Среди преимуществ материала: высокая упругость, прочность, химическая стойкость, не подверженность коррозии, хорошая адгезия, устойчивость к нагрузкам и высоким температурам.

Применение фибробетона на основе углеволокна ограничено высокой стоимостью материала.

Полипропилен

Полипропиленовая фибра производится из полимерной пленки. Исходный материал нарезается на нити толщиной 10—25 мкм. Полипропиленовое волокно отличается очень малым весом и повышает ударопрочность армируемого бетона. Для него характерна пониженная стойкость к сжатиям и растяжениям, что повышает деформативность получаемого материала.

Полипропиленовая фибра получила широкое распространение в производстве ячеистого бетона. Она применяется для сооружения конструкций из пеноблоков и объектов малого веса.

Целлюлоза

Целлюлозная фибра производится из целлюлозы, получаемой из натуральных природных материалов. Подобные волокна отличаются высокой поглощаемостью водонасыщенных соединений. Добавление целлюлозной фибры в раствор способствует лучшему и более равномерному высыханию стяжки, снижает усадку, исключает появление трещин, повышает паропроницаемость полимерных покрытий.

Изготовление фибробетона

На рынке сегодня существует множество предложений сухих смесей для получения фибробетона на основе различных армирующих материалов. В таких смесях фиброволокно уже добавлено в состав в заранее рассчитанной пропорции, обеспечивающей строго определенные физико-технические характеристики бетона. Строителям остается только добавить в такую смесь необходимое количество воды, замешать и использовать полученный раствор аналогично обычному.

Другой способ получения фибробетона — это самостоятельное добавление армирующих волокон. Здесь тоже есть два варианта: добавлять фибру можно как в сухую смесь, так и уже в жидкий раствор, на этапе его перемешивания в бетономешалке. Основная сложность здесь заключается в необходимости достижения максимально равномерного распределения армирующих волокон по всему объему раствора. Обычно это увеличивает продолжительность приготовления раствора в бетономешалке примерно в 1,5 раза.

При соблюдении технологий можно самостоятельно изготовить фибробетон надлежащего качества непосредственно на строительной площадке. Конечно, это справедливо в большей степени для частного и малоэтажного строительства.

Особенности выбора материалов

При выборе фибробетона (или волокна для его самостоятельного приготовления) необходимо четко определить, какие именно требования выдвигаются к материалу. Например, стальная фибра обладает максимальным модулем упругости и высокими прочностными характеристиками, но при этом имеет большую плотность и низкую устойчивость к коррозии. Для базальтовой характерна максимальная прочность на растяжение и высокая стойкость к химическим соединениям.

Наибольшие проблемы могут возникнуть при выборе фибры из искусственных материалов. Например, используемое стекловолокно разных марок может очень сильно отличаться по своим характеристикам. Поэтому нужно обязательно убедиться, что выбранная фибра является стойкой к щелочам.

В этом аспекте качество базальтовой фибры практически не зависит от производителя. Но и здесь нужно обращать внимание на два параметра: линейные размеры волокон и вид используемого для повышения адгезии замасливателя.

Еще больший разброс параметров характерен для стальной фибры. При ее выборе следует учитывать и вид материала (проволочная, волновая, фрезерованная), и его размеры, и состав. Например, можно использовать более качественную фибру из легированной стали, но это заметно повысит ее стоимость.

состав, характеристики и технология изготовления

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.

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.

Фибробетон обладает множеством положительных свойств

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.

состав, характеристики и технология изготовления

Дата: 30 декабря 2018

Просмотров: 5880

Коментариев: 0

Требования к прочности конструкций способствовали появлению нового направления строительной отрасли. Возникла потребность в применении композиционных материалов с равномерно распределенной в массиве фибровой арматурой. Фибробетон отличается от традиционно используемого бетона специальными волокнами, выполняющими роль арматуры.

Использование металлических и синтетических армирующих элементов одинаковой длины, сечения значительно повышает прочность бетонного массива, применяемого при возведении объекта. Эффект достигается за счёт компенсации недостатков традиционного состава, который отличался пониженной сопротивляемостью к воздействию растягивающих усилий, повышенной хрупкостью.

Производство фибробетона имеет много общего с изготовлением бетонного состава, включает стадию подготовки ингредиентов с дальнейшим смешиванием. Специфика технологии повышает прочность фибробетона, который по главным показателям превосходит бетон.

В данной статье рассмотрим, что такое фибробетон. Остановимся подробно на составе, характеристиках, области применения, преимуществах и недостатках, технологии изготовления бетонного композита.

На рынке стройматериалов предлагают новый материал – фибробетон

Особенности

Знаете ли вы, что такое фибробетон, каковы его особенности? Материал – разновидность бетона, в массиве которого присутствует фибра. Бетонный состав отличается уменьшенной зернистостью, равномерным распределением следующих видов наполнителя:

• металлических элементов, произведенных из стальной проволоки, отличающейся размерами, конфигурацией;
• синтетической арматуры из базальта, стекла, акрила, асбеста, полиамида.

По степени популярности лидируют стальные волокна, выполненные из одинаковых фрагментов проволоки длиной 10-50 мм, диаметром до 0,5 мм. Повышенные характеристики обеспечивает композиту введение стекловолокна. Растет популярность полипропиленовых наполнителей.

Введение различных волокон позволяет улучшить следующие свойства материала:

• Прочностные характеристики.
• Стойкость к растягивающим нагрузкам.
• Устойчивость к появлению трещин.

Строители комбинируют и одновременно со стальной фиброй вводят в массив хлопковые нити, вискозу, нейлон, что усиливает эффект армирования и придает материалу комплекс дополнительных свойств, снижает себестоимость изготовления.

Свойства бетона зависят в первую очередь от используемого стройматериала в производстве

Состав и концентрация вводимой в бетон фибры определяет прочностные характеристики массива. Популярны в строительстве фибробетоны, классифицируемые от В20 до В25. Повышение прочностных характеристик массива обеспечивает одновременное введение металлической фибры со стекловолоконным наполнителем.

Отличительные характеристики

Понимая, что такое фибробетон, и каковы его характеристики, можно выбрать композит для выполнения поставленных строительных задач. Использование композиционного материала позволяет возводить строительные объекты, обладающие повышенной прочностью при уменьшенной толщине стен. Строители подтверждают, что это уменьшает затраты, связанные с возведением объекта.

Используемая при изготовлении бетона рецептура, применяемый тип фибры определяет эксплуатационные характеристики массива, отличительными свойствами которого являются:

• способность сохранять прочность под воздействием разрывающих усилий;
• устойчивость к воздействию атмосферных факторов, агрессивным реагентам;
• способность воспринимать перепады температуры, связанные с многократными циклами замораживания и оттаивания;
• стойкость к воздействию прямого нагрева, повышенной температуре, способствующая увеличению пожарной прочности конструкций;

Наиболее примечательные его качества – длительный срок эксплуатации, плотность и стойкость к износу

• повышенные упругие характеристики;
• сохранение первоначального объема, позволяющего избежать нежелательной усадки;
• устойчивость к воздействию механических истирающих усилий, образованию трещин;
• способность противодействовать проникновению воды вглубь массива;
• повышенный коэффициент пластичности, значительная ударная прочность.

Комплекс положительных характеристик обеспечивает возможность использования материала в различных областях.

Сфера использования

Область применения армированного фиброй композита отличается в зависимости от особенностей наполнителя.

Усиленный стальной фиброй композит применяется для сооружения:

• Железнодорожных шпал, оснований зданий, покрытий мостов, волнорезов.
• Транспортных тоннелей и полов, способных выдерживать значительные усилия.
• Тротуарного, дорожного покрытия, оснований аэродромов.
• Декоративной плитки, бордюров.
• Монолитных конструкций, каркасов зданий.
• Подземных водоотводящих магистралей, специальных коммуникационных колодцев, гидротехнических сооружений, водоочистных конструкций.

Он позволяет получать прочные и относительно легкие архитектурные элементы любой конфигурации

Бетон с добавлением стеклянной фибры отличается сферой использования. Он незаменим для следующих целей:

• изготовления шумозащитных конструкций, устанавливаемых вдоль интенсивных магистралей;
• гидроизоляционной защиты водоочистных сооружений;
• производства декоративных отделочных изделий;
• отделки фасадов жилых зданий;
• отделки помещений производственного назначения, которые не впитывают грязь, легко моются;
• изготовления декоративных элементов, применяемых при решении задач, связанных с ландшафтным дизайном, ограждений, козырьков.

Композит на фибровой основе востребован при выполнении строительных мероприятий. На его основе возводятся конструкции из бетона, воспринимающие значительные усилия:

• Основания стоянок автомобильного транспорта, дорожные покрытия, усиленные фундаменты ответственных объектов.
• Сооружения гидротехнического назначения, бетонные емкости, объекты железнодорожной сферы.

Применение полипропиленового наполнителя обеспечивает возможность использования композитного бетона при изготовлении:

• пеноблочных изделий;
• пористых бетонных композитов;
• малогабаритных сооружений.

Цветовая гамма фибробетона очень широка, что позволяет создавать конструкции, полностью имитирующие натуральный камень

Использование волокон вискозы, добавление хлопка имеет ограниченное применение при изготовлении текстильбетона.

Достоинства и недостатки

Не все еще знакомы с перспективным строительным материалом, которым является наполненный волокнами композит. Застройщики часто задают вопросы, что такое фибробетон, каковы его достоинства, насколько серьезны недостатки?

Специалисты подтверждают, что это материал с высокими эксплуатационными свойствами, превосходящий по ресурсу эксплуатации, прочностным характеристикам и качеству традиционный бетон. Продукция из бетона, наполненного металлическими и синтетическими волокнами, отличается повышенной устойчивостью к воздействию разрывных усилий, растяжению, устойчива к воздействию агрессивных сред, механическим воздействиям.

Рассмотрим преимущества фибробетона, основными из которых являются:

• Уменьшение сметных расходов на выполнение строительных мероприятий. Применение волокон в качестве армирующих элементов позволяет отказаться от использования металлических сеток, стальных каркасов, что уменьшает трудозатраты, сокращает время выполнения работ.
• Повышенная прочность изделий, которые не подвержены сколам. Фактор связан с однородным распределением волокон в массиве бетона. Использование стандартной арматуры не позволяет обеспечить аналогичные прочностные характеристики и целостность бетонного состава.

Фибробетон – это мелкозернистый материал, одним из составляющих которого является армирующий наполнитель

• Стойкость к температурным перепадам, которая актуальна при выполнении строительных мероприятий в условиях северных районов.
• Устойчивость к воздействию открытого огня, непроницаемость водой обеспечивают возможность использовать состав для специальных технологических целей, решения гидротехнических задач.
• Ускоренные темпы возведения зданий за счёт использования легких композитных бетонов, обладающих небольшой массой.
• Уменьшение расхода бетонного состава, связанное с введением фибры в качестве наполнителя. Возможность уменьшения толщины строительных конструкций с сохранением прочности.
• Повышенный, по сравнению с бетоном, в десятки раз срок эксплуатации фибробетонных конструкций, обладающих значительной твердостью.

Обладая комплексом положительных свойств, материал имеет единственный недостаток, связанный с повышенной стоимостью фибробетонного состава. Производство фибробетона характеризуется необходимостью дополнительных затрат, связанных с приобретением сырья. Это компенсируется улучшенными эксплуатационными характеристиками композита, длительным ресурсом эксплуатации, механической стойкостью.

Как изготавливают композит?

Основными факторами, влияющими на эффективность технологического процесса, качество продукции, являются:

• Правильный подбор технологии, учитывающий особенности используемых волокон, требуемые эксплуатационные характеристики.

Фибробетон может быть приготовлен как по стандартной промышленной технологии, так и своими руками

• Использование проверенной рецептуры.
• Тщательное смешивание состава, введение специальных пластификаторов для обеспечения однородности распределения волокон в массиве.

Узнав, что такое фибробетон, неизбежно следует ознакомиться с процессом приготовления состава, формирование которого осуществляется по двум методикам:

• путем добавления волокон фибры в цементно-песчаную сухую смесь и эффективного перемешивания состава с последующим добавлением воды. Процесс отличается простотой, не требует привлечения дополнительных рабочих;
• методом ведения фиброволокон в предварительно подготовленный, перемешанный с водой раствор цемента и песка. Способ позволяет обеспечить повышенную прочность композита, сократить продолжительность цикла изготовления.

Независимо от выбранного способа с целью получения качественной продукции необходим обязательный контроль качества в процессе изготовления. Правильно подобранная рецептура, введение компонентов в необходимых соотношениях, соблюдение технологии – определяющие факторы, характеризующие качество фибробетона.

Количество вводимой фибры зависит от требований, предъявляемых к композиту. В зависимости от вида волокон, на 1 кубический метр бетонного раствора вводится от 300 грамм до 25 кг фибры. Состав основных видов фибробетона предусматривает введение до 1,5 кг волокон, входной контроль качества которых обязателен.

Качественная оценка сырья осуществляется в лабораторных условиях предприятия-изготовителя фибробетона. Немаловажен при лабораторном контроле и изготовлении контроль влажности синтетической фибры. Это определяет адгезию волокон с бетонным массивом, прочностные характеристики композита.

Самостоятельное изготовление бетонного массива возможно с использованием измельчителя для дробления компонентов и бетономешалки для смешивания состава.

Заключение

Ознакомившись с материалом статьи, получив информацию о том, что такое фибробетон, можно уверенно утверждать, что наполненный волокнами композит – перспективный строительный материал, обладающий множеством достоинств. Производство фибробетона не требует специального оборудования, что позволяет композиту успешно конкурировать с другими видами бетонов.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

свойства, состав, применение и преимущества

Фибробетон — новый строительный материал, изготовленный из бетона и фиброволокна. Фибра выполняет армирующее действие, за счет чего бетонная смесь получает дополнительную прочность.

Фибробетон — что это такое

Фибробетон — это мелкозернистая бетонная смесь, в состав которой входит армирующий наполнитель. Раньше из-за хрупкости материала и наличия трещин строители пытались повысить прочность путем добавления дисперсных волокон. Элементы распределялись по всему раствору, в итоге технические качества ощутимо улучшались.

При производстве используют два типа фибры:

• металлическая — изготавливается из стали разнообразной формы и размера;
• неметаллическая — в качестве исходного сырья берется стекло, хлопок, полиэтилен, акрил.

Структура фибробетона однородная, со всех сторон расположены волокна, изготовленные из разного материала, от него и будут зависеть характеристики, а также эффект армирования.

Состав и технические характеристики фибробетона

Характеристики фибробетона зависят от стройматериала, который использовался для производства. Самым распространенным наполнителем считается стальная фибра, у нее отличный показатель прочности, она не усаживается и не трескается при эксплуатации. К преимуществам относят следующие качества:

• длительный срок службы;
• плотность;
• износостойкость;
• влагоустойчивость.

Кроме этого, фибробетон не теряет свойств под воздействием высокой и низкой температуры.

Популярно среди строителей волокно из стекла, у него отличная упругость, пластичность. Но он плохо переносит щелочную среду, поэтому материал нуждается в дополнительной пропитке полимером.

Для этого в бетон вносят добавки, чаще всего это глиноземистый раствор. Он обеспечивает вязкость, поэтому фибробетон не повреждается от воздействия агрессивной среды.

Асбестовая фибра долговечна, стойка к щелочи и различным нагрузкам. Кроме этого, у нее высокие термозащитные качества.

Преимущества и недостатки

У фибробетона, как и у любого другого строительного материала, имеются достоинства и недостатки. К положительным сторонам можно отнести следующее:

• применение фибры для армирования значительно уменьшает финансовые траты на строительстве, так как не нужно отдельно приобретать армирующую сетку, каркас;
• уменьшается расход бетонной смеси;
• у фибробетона отличные адгезионные качества;
• строительный материал не растрачивает свои технические характеристики даже по окончании срока службы, потому что фибра воздействует на материал, и он приобретает вязкую структуру;
• можно использовать в пенобетонных и в газобетонных конструкциях;
• фибра делает пенобетон более прочным и надежным.

Усиленный композит имеет длительный срок службы, чем его аналоги. При этом он не теряет свои характеристики в течение этого времени.

Имеется у фибробетона и ряд недостатков. Главный минус — дополнительные расходы, так как при производстве используется дорогое сырье. Но все это вполне окупается, так как полученный материал будет обладать уникальными эксплуатационными свойствами, механической прочностью и долговечностью.

Оборудование для производства фибробетона

Для каждого отдельного материала создан свой технологический процесс и оборудование.

Фибробетон с добавлением стальной фибры производится с использованием мощного электромагнита. Элемент растягивает фибру во время перемешивания бетонного раствора. Электромагнитные установки отличаются по размеру и мощности.

Для изготовления раствора с добавлением фибры из стекла применяют метод пневмонабрызга. Принцип действия заключается в синхронном напылении бетона и фиброволокна, за счет этого производятся крупногабаритные изделия со сложной геометрической формой.

Бетон на пропиленовой фибре можно изготовить в обычной бетономешалке либо при помощи строительного миксера. Смесь легко перемешивается, не образуя комки.

Технология изготовления фибробетона

Высококачественный материал можно получить только при условии правильного производства. Технология должна соблюдаться в строгом порядке, независимо от того, где изготавливают фибробетон — на заводе или в собственном сарае.

Технологический процесс изготовления напрямую зависит от вида применяемого волокна, а также от пропорций компонентов, которые входят в состав бетонной смеси. Высокой плотности можно достичь только в том случае, если волокна в растворе распределены равномерно.

От этой равномерности зависит, насколько надежно бетонная конструкция будет противостоять внешним механическим нагрузкам и химическим факторам.

Производство материала проходит в несколько этапов:

• изготавливают раствор;
• формируют волокна фибры, нарезают их нужного размера;
• добавляют элементы в смесь;
• тщательно размешивают и уплотняют;
• разливают по формам;
• ожидают, пока монолит застынет.

Волокна, которые применяют при производстве, могут быть металлическими и неметаллическими. Фибра также может различаться: стальную нарезают из металлических лент, стеклянную формируют из расправленной массы, а фибру из целлюлозы режут и сворачивают в трубочку. Уже в процессе она расправляется и создает своеобразную сетку в бетоне. Распределять фибру необходимо равномерно.

Если надо повысить пластичность материала, то добавляют пластификаторы. Эти элементы контролируют скорость схватки и регулируют уровень усадки

Области применения

При производстве применяются разные добавки, поэтому можно легко менять свойства конечного материала. Все зависит от того, для чего он будет использоваться.

Изделия из фибробетона

Высокопрочный фибробетон применяется для изготовления скульптур, ротонд и колоннад. Такие сооружения популярны среди строителей и архитекторов. Это связано с тем, что с материалом легко работать. Да и сохраняется он гораздо лучше, нежели аналогичные виды. Ему не страшны негативные климатические условия в виде дождя и снега, так как бетон не теряет первоначальный вид.

Промышленное строительство

Наличие в составе стальной проволоки обеспечивает высокую прочность. Такой материал применяется при строительстве следующих объектов:

• сооружения, изготовленные из монолитного железобетона;
• гидротехнические строения;
• водоочистные станции;
• подземные магистрали.

Фибробетон используют при строительстве транспортных тоннелей. Незаменим материал и при возведении подземных водоотводящих конструкций.

Фасадные панели из фибробетона

Все чаще для облицовки зданий используют фасадные панели из фибробетона. Они быстро монтируются, отличаются легкостью, низкой ценой и высокими техническими показателями.

Существенный плюс в том, что можно подобрать материал, который будет имитировать дерево, камень или кирпич.

Лицевая сторона панелей обработана специальным составом, который устойчив к влаге и ряду других вредных атмосферных явлений.

Ступени из фибробетона

Фибробетонные накладки — облицовочный материал для маршевых конструкций. Такие ступени отличаются высоким показателем качества, прочности и надежности.

Кроме этого, материал придаст благородный вид простым лестничным пролетам. Панели легко монтируются на рабочую поверхность, поэтому установить их можно собственноручно.

Декор из фибробетона

Бетон, в составе которого содержится стеклянная фибра, используется в различных сферах. Чаще материал применяют для производства декоративных элементов, связанных с украшением ландшафтного дизайна, ограждений, козырьков.

Также раствор подойдет для изготовления и покрытия лавок, клумб, цветников и другого рода хозяйственных приспособлений.

Другие изделия

Из фибробетона делают тротуарные и дорожные покрытия, а также производят декоративную плитку и бордюры.

В последнее время применяют для создания оснований аэродромов, железнодорожных шпал, мостов, так как материал может выдерживать максимальные нагрузки.

Как сделать фибробетон своими руками

Можно изготовить фибробетон самостоятельно. Для этого необходимо подготовить микрофибру, она продается в фасованном виде.

Расход материала зависит от того, какую прочность наполнителя необходимо получить в итоге. Обычно на 1 м³ берут до 40 кг. В качестве исходного сырья подойдет:

• нарезанная проволока из стали;
• измельченный полимерный мешок.

Дальше необходимо следовать пошаговой технологии.Выглядит процесс так:

• в бетономешалке смешивают песок с наполнителем;
• вводят просеянные через сито волокна;
• добавляют цемент;
• заливают воду с пластификатором.

Тщательно перемешивают составляющие, разливают по предварительно подготовленным формам, сушат в течение 3 суток. В результате получится самодельный фибробетон, который будет не хуже заводского.

Фибробетон — универсальный строительный материал, применяемый как в бытовых нуждах, так и для возведения промышленных конструкций.

Популярное

Технические свойства и характеристики фибробетона

Технические характеристики фибробетона - свойства, которыми обладает фибробетонная смесь в соответствии с ГОСТ 7473-2010, 26633-2012. В документах содержатся способы определения характеристик, методики испытаний для обычного бетона, применимые к фибробетонам. Сведения о расчете технических параметров конструкций из фибробетона установлены в СП 297.1325800.2017.

Основные технические характеристики

1. Прочность. Параметр напрямую соответствует классу фибробетонной смеси, гарантирующему заданную прочность не менее чем на 95%. Прочность материала зависит от качественных и физико-химических свойств фибры и класса бетона-матрицы. Заводы выпускают смеси с показателем прочности В7,5...В60. Средняя прочность на сжатие составляет от 60 до 250 МПа, на растяжение - 10...30 МПа. Максимальной прочностью на сжатие обладает стеклофибробетон благодаря высокой прочности армирующей фибры.
2. Плотность. По плотности фибробетон разделяется на: тяжелый - от 2000 кг/м3, облегченный - до 2000 кг/м3 и легкий - 500-1800 кг/м3. Как правило, среднее значение плотности для материала с фиброй составляет от 500 до 2000 кг на 1 м3, что на 20-30% меньше, чем у аналогичных по классу бетонов без армирования.
3. Удельный вес 1 кубического метра. Масса 1 кубометра фибробетона значительно меньше массы классического бетона. Зная, сколько весит куб смеси, и какую она имеет плотность, можно легко рассчитать объемные характеристики материала. Легкий вес и минимальная нагрузка на конструкции и основания - важнейшее преимущества фибробетона, позволяющее значительно расширить сферу его использования.
4. Упругость. Способность материала противостоять разрушению и действующим нагрузкам без деформации определяется модулем упругости. Показатели пластичности для бетона с фиброволокном - 35...200 Мпа. Максимальными прочностными качествами по упругости обладает стекло- и сталефибробетон. Поведение полипропиленового фибробетона зависит от особенностей полимерных фиброволокон.

Сравнительная таблица характеристик фибры, влияющих на технические свойства материала:

Эксплуатационные характеристики

Требуемые эксплуатационные свойства материала достигаются не только за счет фибры, но и путем введения специальных добавок.

1. Водонепроницаемость - W2...W20. Минимальное попадание влаги внутрь бетона происходит благодаря заполнению пустот фиброволокном.
2. Морозостойкость - F50...F150. Характеристика имеет большое значение при заливке фундамента, устройстве навесного пола, стяжки из фибробетона.
3. Удобоукладывемость - П2...П4. Показатель отражает способность фибросмеси равномерно распределяться под действием собственного веса.
4. Теплопроводность - 0,35...0,50 Вт/м*Град. Существенно выше, чем у обычного бетона и сравнима с пенобетоном.
5. Горючесть - НГ. Материал с любым видом фибры относится к негорючим, не поддерживает горение, обладает самозатухающими свойствами.

Использование качественной фибры, строгий контроль производственного процесса позволяют выпускать высокопрочный фибробетон с требуемыми расчетными характеристиками.

Возврат к списку

Фибробетон. Состав и виды фибры.Применение и плюсы.Особенности

Фибробетон – это цементный бетон, дополнительно армированный фиброволокном, что увеличивает его устойчивость к растрескиванию. Он применяется для монолитного строительства, изготовления железобетонных конструкций, тоннелей, дамб и других ответственных сооружений.

Из чего состоит фибробетон

При производстве фибробетона смешиваются:

• Цемент.
• Фибра.
• Вода.
• Песок.
• Щебень.
• Пластификаторы.

Фактическое отличие фибробетона от обычного бетона заключается только в присутствии фибры. В зависимости от ее технических характеристик это позволяет увеличить прочность материала на 30%, иногда и больше. Такой бетон отличается более высокой стойкостью к физическим нагрузкам и гораздо реже подвергается растрескиванию.

Соотношение компонентов фибробетона строго регламентировано в зависимости от назначения материала. Это обусловлено снижением качества бетона как при малом, так и при чрезмерном включении фибры. Ее недостаток уменьшает механическую прочность, а избыток усложняет удобоукладываемость раствора. Для решения последней проблемы требуется увеличение соотношения воды и цемента для обеспечения более правильного ориентирования волокон в растворе. Это сопровождается более высокой усадкой при высыхании, чем наблюдается при применении обычного бетона.

Фибробетон является не единственным материалом, в качестве армирующей добавки в котором применяется фибра. Также существует фиброгазобетон и фибропенобетон. Это легкие пористые бетоны, содержащие микрополости, что обеспечивает их высокие теплоизоляционные и звукоизоляционные качества. При этом пористая структура снижает фактическую прочность, что частично компенсируется добавлением фибры.

Особенности включения фибры при приготовлении бетона

При самостоятельном изготовлении фибробетона требуется обязательное использование бетономешалки. При ручном замешивании сложно добиться качественного распределения армирующих волокон по всей массе. Изначально рекомендуется закладывание в бетономешалку песка, отсева, щебня или других наполнителей. Далее засыпается фибра. После начала перемешивания наполнителей она распределяется равномерно. При этом вода не добавляется, чтобы армирующие волокна не слипались между собой в комок. После тщательного перемешивания выполняется добавление цемента и воды. Также могут включаться пластификаторы и прочие химические добавки. К примеру, для повышения морозоустойчивости бетона.

Виды фибры для добавления в бетон

Под понятием фибра подразумевается несколько разновидностей армирующих добавок, применяемых для укрепления композитного бетона.

Существующие строительные нормы, а также государственные стандарты, позволяют использование следующих разновидностей фибры:

Фибра из стали

Данная добавка представляет собой короткие тонкие металлические стержни из проволоки длиной 10-50 мм. Для лучшего сцепления с бетоном они имеют характерные загибы по краям или волнообразную форму. Для их изготовления применяются протяжные станки, придающие проволоке характерные изгибы, и разделяющие ее на короткие волокна. Более редким способом производства является разрезка стальной фольги на соломку.

Фибробетон армированный стальными вставками применяется приоритетно для строительства промышленных объектов. Именно данный материал начали производить первым. Еще в начале 20-го века. Он очень прочный, но уступает прочим разновидностям фибры по ряду технических параметров.

В первую очередь использование стальных стержней значительно повышает себестоимость производства фибробетона. Кроме этого армирующие волокна имеют низкую устойчивость к коррозии. При содержании бетонной конструкции в сырости, ее внутреннее наполнение постепенно ржавеет, поддается разрушению. Также недостатком считается низкое сцепление стальной проволоки с бетонным основанием. Она удерживается в толще материала только за счет нескольких точек фиксации на изгибах.

Базальтовая фибра

Это минеральное фиброволокно неорганического происхождения. Оно получается путем расплавления вулканического базальта. Технология производства подобна получению стекла из кварцевого песка. Применение волокон из базальта обеспечивает существенное увеличение стойкости бетона к механическим нагрузкам, и полностью исключает коррозию армирующей добавки. Материал нормально переносит щелочную и кислотную среду, он не горит. Несмотря на внешнюю легкость, фибра из базальта способна увеличить крепость бетона к растрескиванию в 3 раза.

Фибробетон с базальтовыми волокнами может применяться для изготовления конструкций и сооружений, эксплуатируемых во влажной среде. Примером этого являются котлованы фонтанов и бассейнов, дорожные плиты, уличные и речные скульптуры.

Фибра из стекловолокна

Данный материал имеет внешнее сходство с базальтовой фиброй, но имеет белый цвет. Он получается путем расплавления и вытягивания волокна со стеклянной массы. Технические параметры стекловолокна напрямую зависят от технологий его производства, а также химического состава стекла. Фибра из стекловолокна представляет собой пучки ниток. Их длина строго регламентируется в зависимости от марки бетона, в которую планируется добавление.

Фибра из углеродного волокна

Данный материал отличается от базальтового волокна и стекловолокна черным цветом. Он также выглядит как короткие пучки нитей. Данное вещество получается путем термической обработки углеродного сырья. Углеволокно имеет очень высокие показатели механической прочности. Оно практически не растягивается, имеет нейтральную химическую реакцию с кислотной средой, обладает высокой адгезией к бетону. Фибра не подвержена коррозии, не горит, сохраняет свои свойства при заморозке и сильном нагреве. Единственный недостаток углеволоконной фибры в ее стоимости, что вызвано дороговизной производства.

Полипропиленовая фибра

Фибра из полипропилена имеет белый цвет, поэтому очень похожа на стекловолокно. Она состоит из волокон толщиной всего 0,02–0,038 мм. Они получаются в результате скручивания полипропиленовой пленки. При попадании в раствор пленка разматывается, создавая сетчатую структуру. Это увеличивает связку с армированной массой.

В отличие от прочих разновидностей фибры, полипропиленовое волокно имеет достаточно много недостатков. В первую очередь оно менее устойчивое к растяжению и сжатию. Такая армировка плохо переносит повышение температуры. Для производства полипропиленовой фибры применяется вторсырье, поэтому зачастую уровень ее прочности отличается в зависимости от партии поставляемого сырья.

Целлюлозная фибра

Для изготовления целлюлозной фибры применяется специальный углеводородный полимер. Для него не страшен контакт с кислотами и другими химическими веществами. Армировка данным материалом позволяет выдавливать избыточную влагу из внутренних слоев бетона на его поверхность.

Преимущества использования фибробетона

Применение фибробетона в строительстве имеет целый ряд достоинств:

• Уменьшение затрат на стеклопластиковую или металлическую арматуру.
• Снижение расхода бетона.
• Повышенная адгезия поверхности.
• Увеличение прочности.

Благодаря тому, что фибробетон содержит мелкие армирующие частицы, он меньше растрескивается, обладает высокой механической устойчивостью к разлому, растяжению. Эти качества позволяют снизить затраты на количество применяемой в толще фибробетона арматуры. В тех же случаях, где обычно применяется чистый бетон без вставок, использование вместо него фибробетона дает возможность обойтись меньшим слоем материала.

Зачастую изделия из фибробетона имеют слегка шероховатую поверхность, поэтому обладают более высокой адгезией. К ним лучше прилипают штукатурные составы, клеи.

Фибробетон полностью лишен недостатков. Включение фибры не влечет никаких негативных последствий для бетона, кроме небольшого увеличения его себестоимости.

Сфера применения

Фибробетонные конструкции имеют очень широкое назначение. При этом сфера применения материала зависит от используемой в нем фибры.

Фибробетон со стальными волокнами применяются для заливки:

• Фундаментов.
• Тоннелей.
• Черновой стяжки.
• Каналов водоотвода.
• Колец для колодцев.
• Бордюров.
• Тротуарной плитки.

Бетонная масса со стекловолокном применяется для устройства:

• Декоративных изделий.
• Бетонных заборов.
• Гидроизоляция.
• Фасадной отделки.

Бетон с базальтовым волокном используется для строительства:

• Межэтажных перекрытий.
• Фундаментов.
• Автомобильных дорог.
• Железобетонных конструкций.

Фибра из полипропилена добавляется в бетон для строительства:

Покупка фибробетона

Добавление фибры в бетон стало распространенной практикой, особенно если это касается включения стекольных, углеродных и базальтовых волокон. Практически все бетонные заводы предлагают в продаже готовый фибробетон. Также его можно найти в каждом строительном магазине в виде сухой смеси, предлагаемой в мешках 25 и 30 кг. Зачастую на лицевой части этикетки товара не присутствует информация о присутствие в составе фибры, поскольку ее наличие является нормой и не может считаться выдающимся преимуществом товара. Почти все сухие бетонные смеси для стяжки полов содержат фибру, ее можно встретить даже в кладочных смесях.

Похожие темы:

Фибробетон: технология производства и применение

Структура фибробетона

Фибробетон: что это такое и чем объяснить значительный интерес к использованию фибробетонов как в России, так и за ее пределами? Такой вид бетона — это разновидность класса дисперсных композиционных изделий, получивших большое распространение в разных областях промышленности. Для ознакомления смотрите видео в этой статье.

Содержание статьи

Фибра: виды материалов и их классификация

Первая презентация фибробетона была проведена в 1907 г. — русским ученым Некрасовым В.П. Его статьи впервые осветили детали исследований по изготовлению композитного материала, армированного отрезками проволоки малых диаметров.

Физико-технические свойства данного материала: теплопроводность фибробетона, его плотность зависят от материала волокон, с помощью которых проводилось армирование бетонной смеси.

Дисперсное армирование бетонной смеси выполняется искусственными волокнами – фибрами. Для этого используют различные типы металлизированных и неметаллизированных нитей органического или минерального происхождения.

Фибра

Для более подробного ознакомления с фибробетоном смотрите видео в этой статье.

Основные виды фиброволокна

По своему происхождению и способам производства, фибра делится на шесть основных категорий, каждая из которых должна соответствовать ГОСТ 14613–83 «Фибра.

Технические условия»:

• стальная фибра;
• базальтовая;
• стекловолоконная;
• углеродная;
• полипропиленовая;
• целлюлозная.

Стальная фибра

Металлическая (стальная) фибра может быть волновой или анкерной. Представлена она в виде прямых или волновых проволочных кусков с загнутыми концами, длиной 10–50 мм. (фото)

Стальные фибры

Металлические волокна, используемые в качестве сырья для арматурного каркаса, изготавливают несколькими способами: при помощи формования из расплава, электрическим или механическим методом.

Наиболее распространенный — механический способ. Этот метод включает в себя производство металлических нитей при помощи волочения, протяжки проволоки на прокатных станах, а также с помощью резки стальной фольги и других аналогичных материалов.

Избрание технологии изготовления металлических волокон зависит от нужного диаметра металлической фибры. Сверхтонкие нити обычно получают с помощью волочения сквозь алмазные специальные фильтры.

Основные недостатки это:

1. Большой итоговый вес изделия.
2. Низкая устойчивость коррозии.
3. Низкое сцепление с бетонным основанием.

Базальтовое фиброволокно

Базальтовое фиброволокно

Базальтовая (минеральная) фибра — искусственное минеральное неорганическое волокно, получаемое из расплавленного в специальных печах минерала вулканического происхождения базальта. ГОСТ 14613–83 «Фибра. Технические условия».

Базальтовые нити обладают всеми свойствами, присущими базальту:

• стойкость к механическим нагрузкам;
• повышенная устойчивость к воздействию щелочных и кислотных реактивов;
• не подвержена горению;
• обеспечивает троекратное упрочнение бетона.

Область использования базальтовых нитей определяется их разновидностью и типом производимых из них изделий. Основным изделием на основе базальтовых волокон является базальтофибробетон.

Примеры эффективного использования базальтофибробетона на строительных площадках:

• цокольные панели многоэтажных зданий;
• несъемная опалубка из фибробетона для обойм укрепления свайных фундаментов;
• стеновые панели и монолитные стены из фибробетона, межкомнатные перегородки;
• малые архитектурные формы в благоустройстве городских парков — скульптуры из фибробетона;
• благоустройство придомовых территорий — фонтаны из фибробетона;
• детали реконструкции зданий;
• архитектурный декор зданий — лепнина: русты, наличники, карнизы;
• дорожные плиты и др.

Использование базальтофибробетона

Стекловолоконные (минеральные) фибры

Стекловолоконная фибра

Что такое стекловолоконная фибра?

Это неорганические стеклянные нити, получаемые посредством вытягивания на специальных установках расплавленной стеклянной массы из стеклоплавильных сосудов с высокопрочными формами. Свойства получаемых нитей зависит от способа получения стеклянных волокон и химической структуры стекла.

Разнообразие типов стекла предоставляет возможность изготовления требуемого ассортимента стеклянных нитей с широким диапазоном их механических и конструкционных свойств.

В роли дисперсной арматуры для требуемой марки бетонов применяются непрерывные волокна из стеклянных нитей, собранные в жгут определенного диаметра. Полученный жгут нарезают на короткие отрезки волокон, длина которых выбирается согласно установленной нормы и технологических требований к марке производимого бетона.

Углеродное фиброволокно

Углеродное фиброволокно

Углеродная фибра – рубленные отрезки углеродных нитей, производимые из углерода путем термической обработки сырья при высоких температурах. Характеризуется высокими показателями устойчивости к применению механических нагрузок, низким коэффициентом удлинения и высоким противодействием влиянию химических реакций на свойства материала.

Преимущества:

• высокая адгезия;
• не подвержена коррозии;
• стойкость к щелочным и кислотным растворам;
• высокая стойкость к повышенным температурам — не горит.

Модуль упругости углеродистых волокон значительно выше упругости стальных нитей, а прочность пропорциональна прочности стеклянных волокон.

Невзирая на идеальные характеристики и высокую эффективность применения данного материала, цена ограничивает его использование. Поэтому углеродные волокна применяют только тогда, когда есть экономическая целесообразность.

Фибра из полипропилена

Фибра из полипропилена

Отдельный вид синтетических волокон диаметром 0,02–0,038 мм, получаемых из полипропиленовой пленки посредством резки и скручивания. В бетонном растворе данные волокна раскрываются и создают сетчатую структуру. В результате: качественно улучшается состав фибробетона и его физико – химические характеристики. Сопротивление ударным нагрузкам у такого материала выше, чем у неармированного бетона.

Недостатки:

• недостаточная стойкость растяжению или сжатию;
• плохая смачиваемость материала;
• плохая устойчивость к повышенным температурам;
• высокий разброс при выборе качественного сырья (полипропилен или отходы) — недобросовестные производители значительно преувеличивают характеристики реализуемого продукта, что ощутимо влияет на свойства и класс фибробетона.

Целлюлозная фибра

Целлюлозная фибра

Это углеводородный полимерный материал с повышенными жаростойкими характеристиками, не растворяется в воде и инертен по отношению к кислотам.  Применение целлюлозных нитей положительно влияет на паропроницаемость полимерных покрытий. Замедляет усадочные процессы и помогает выдавливанию жидкости из нижних слоев стяжек на поверхность фибробетона.

Выбор фиброволокон и типа вяжущих добавок, влияющих на изготовление фибробетона, связан не только с оптимальным подбором химического состава нитей, но и с учетом функционального предназначения и обоснованного использования этих материалов в период длительной эксплуатации.

Виды фиброволокна

Изготовление армированных фибробетонов

Промышленное производство

Технология изготовления фибробетона кардинально зависит от выверенного состава и рационального сочетания исходных материалов. Плотность фибробетона связана с обеспечением равномерного распределения волокон в бетонной смеси и их правильной ориентации в растворе. От этого условия зависит свойство изделия оказывать сопротивление внешним механическим воздействиям.

Подсказки: наблюдается снижение удобоукладываемости фибробетона в результате повышенного содержания в растворе волокнистого заполнителя. Повысить удобоукладываемость бетонного раствора можно за счет поднятия водоцементного соотношения и объема бетонной смеси, а также вследствие применения специализированных пластификаторов.

Приготовления фибробетонной смеси рассмотрим на примере производства плиты из сталефибробетона.

Сталефибробетонная плита

В соответствии с технологией, процедура приготовления сталефибробетонной смеси предусматривает подачу бетонной смеси от бетоносмесителя, а так же нарезанных фибр от аппарата для их нарезки на ленту транспортера, обеспечивающего дозированную и равномерную подачу компонентов бетонной смеси в зону работы лопастных роторов, вращающихся навстречу друг к другу. Ниже представлена схема.

Описываемая технология предусматривает нарезание стальных отрезков из стальной ленты, подразумевая, что механизм нарезки фибры и роторная установка работают синхронно. Фибробетонная смесь под действием лопастей роторов поступает в поддон для формования изделия. Эта технология обеспечивает качественное уплотнение сталефибробетонной смеси, и равномерное распределения фибр в изготавливаемом продукте.

Схема производства фибробетона

Фибробетонные плиты, произведенные по вышеописанной технологии (ротационная технология), обладают повышенной прочностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью и высокой коррозийной устойчивостью.

Фибробетонная плита

Огромное влияние на оптимизацию процесса производства фибробетона, оказывают специальные добавки – пластификаторы, добавляемые в бетонный раствор для улучшения пластичности и повышения качества готового материала. С помощью пластификаторов контролируют время схватывания бетона и регулируют усадку бетонной смеси.

Приготовление фибробетона на строительной площадке

Приготовление фибробетона

Известны несколько способов приготовления бетонов, армированных металлическими фибрами. Ниже приведена краткая инструкция как приготовить армированный бетон своими руками на строительной площадке.

Вначале перемешиваем сухой песок с заполнителем, затем вводим требуемое количество просеянных сквозь сито фибр. Следующим этапом добавляем цемент, и заливаем в готовую сухую смесь воду с добавками – пластификаторами. Основательно перемешиваем до получения гомогенной бетонной массы.

Готовую фибробетонную смесь разливаем в формы, и трое суток ждем, пока бетон наберет предварительную прочность. Последующую сушку изделий проводим на открытом воздухе. В итоге получаем фибробетонные блоки неавтоклавного твердения с оптимальными эксплуатационными характеристиками.

Применение композитного фибробетона

Качественный состав и применение фибробетона должно соответствовать требованиям нормативных документов СП 52–104–2006 Сталефибробетонные конструкции. Свод правил заключает в себе рекомендации для проектирования и нормы использования фибробетонных конструкционных изделий.

В домостроении композитный бетон применяют для строительства монолитных конструкций зданий, водоотводных шахт, канализационных колодцев и др. Фибробетонные полы, выполненные по композитной технологии, обладают высокой прочностью и повышенными теплоизоляционными показателями.

Полы из фибробетона

Легкие пористые бетоны

Среди множества известных марок легких бетонов выделяются два вида пористого бетона — газофибробетон и сходный с ним по строению пенофибробетон.

Газофибробетон — вид легкого ячеистого бетона неавтоклавного твердения, армированный фиброволокнами. Изготовление неавтоклавного фиброгазобетона не требует сложного паросилового оборудования.

С успехом используется при производстве стеновых блоков и других конструкционных материалов. Широко применяется для теплоизоляции кровель и пола в частном домостроении.

Структура газофибробетона

Основные свойства материала:

• средняя плотность 550 кг/м³;
• экономичность: 1 тонна сухой смеси = 2 м³ газофибробетона;
• низкая теплопроводность;
• экологически чистый.

Пенофибробетон аналогичный по своему строению строительный материал. В основном применяется для строительства малоэтажных зданий и теплоизоляции строительных конструкций.

Смесь пенофибробетона

Армирование фиброволокнами повышает эксплуатационную прочность бетона, улучшает его физико-технические характеристики и теплоизоляционные свойства. Производство и применение фибробетона осуществляется по отработанным технологическим схемам с использованием серийно изготавливаемого оборудо­вания.

Применение фибробетона: основы, преимущества и нюансы

Новинка в строительных технологиях – фибробетон. Название это напрямую связано с составом нового материала: в него входит бетон и фиброволокно. Фибра армирует бетонную смесь, придавая её структуре дополнительную прочность. Тема этого материала HouseСhief.ru – применение фибробетона. Мы рассмотрим все аспекты этой новой технологии, где она может пригодиться, и ответим на вопрос, можно ли самостоятельно изготовить армирующее волокно.

Фибробетон – новое слово в строительных технологиях

Читайте в статье

Что это такое, фибробетон, и почему он так востребован

Главная проблема построенных из бетона объектов – постепенное разрушение монолита под воздействием внешних и внутренних факторов. Поиски методов укрепления конструкций привели к изобретению методики армирования бетонной смеси с помощью волокнистого наполнителя.

Такой бетон более устойчив к растрескиванию и имеет отличные прочностные характеристики

Материал получил название фибробетон. Сейчас он становится всё более популярным в частном и промышленном строительстве. Так что это такое, фибра для бетона? Фиброволокно – это то, что используется в качестве наполнителя: металлические и неметаллические нити, карбон, стекло, акрил, базальт.

Виды фибры и характерные особенности фибробетона в зависимости от наполнителя

Характеристики фибробетона напрямую зависят от типа наполнителя. Кроме того, на качество материала влияет размер волокон. Так, короткие волокна длиной 3-4 миллиметра используют для создания смесей для изготовления декоративных элементов из гипса и армирования штукатурки. Волокна длиной 6 милиметров повышают прочность лёгких составов, 12 мм – укрепляют фундамент и плиты перекрытия, гидротехнические конструкции.

Длинные волокна до 25 мм используют для создания тяжёлых смесей с гравием или щебнем. Такой материал используют для дорожного строительства

Свойства и виды стальной фибры для бетона

Армирование бетона стальной фиброй используется для производства тротуарной плитки, бетонных заборов или других массивных объектов, требующих повышенной прочности. Такой строительный материал называется сталефибробетон. Для производства фибробетона используют разные виды металлического волокна:

Неметаллическое фиброволокно для бетона: от полипропилена до базальта

Неметаллическая фибра не обладает такими прочностными свойствами, как стальная, но и она значительно улучшает качество бетонных конструкций:

• полипропиленовая фибра для бетона – используется в производстве газо— и пенобетона. Является самой доступной по стоимости, отлично подходит для стяжки;
• стекловолоконная – придает смеси пластичность. Очень лёгкая, с ней любят работать скульпторы и архитекторы;
• асбестовая – значительно увеличивает сроки эксплуатации готовых изделий. Характерна устойчивостью к щелочам и ценится за огнеупорность;
• базальтовая фибра для бетона – используется для создания гипсовых и бетонных конструкций, предотвращает растрескивание бетона.

Полимерная фибра для бетона – лёгкий и прочный наполнитель

К сведению! Использование синтетического наполнителя значительно снижает вес бетонных конструкций.

Преимущества и нюансы применения фибробетона в строительстве

Фибробетон – сравнительно новый материал в строительстве, и пока нельзя говорить о его повсеместном применении. Как у любого строительного материала, у него есть не только преимущества, но и недостатки.

Основные плюсы применения фибробетона:

Композитный бетон превосходит обычный по срокам эксплуатации

Есть у фибромассы и один недостаток: пока её стоимость выше обычной заливки. Фибра, металлическая или синтетическая, стоит немало, но если принимать в расчет увеличенные сроки эксплуатации и уменьшение объема заливки, то разница не такая уж существенная.

Как производят фибробетон в промышленном варианте и непосредственно на площадке

Фибробетонные архитектурные элементы производят на промышленном оборудовании. Для изготовления конструкций используют синхронно работающие механизмы нарезки металлической фибры и бетоносмеситель. Полученная смесь поступает в заливочные формы.

Для улучшения качества изделий в смесь добавляют пластификаторы

Фибробетон можно приготовить и непосредственно на стройплощадке. Для этого просеянная через сито фибра смешивается песком и наполнителем. После в сухую смесь вводится цемент и вода с пластифицирующими добавками.

Полученный состав тщательно перемешивается и заливается в формы или опалубку

Где используется фибробетон

Изделия из композитного бетона используются в шахтах для отвода воды и канализации, в жилищном и дорожном строительстве, очень популярны фасадные панели из фибробетона.

За счёт повышенной прочности и устойчивости к внешнему воздействию, фибробетон становится все более популярным в производстве объектов особого назначения

Сборные архитектурные элементы из фибробетона

Из композитной массы можно изготавливать не только крупные, но и небольшие объекты. Фибробетон со стеклянными волокнами популярен для изготовления элементов украшения фасада.

Полученный декор из фибробетона по своей прочности сравним с натуральным камнем

Если требуется выполнить несущие конструкции, используют сталефибробетон. Он отличается высокими эксплуатационными характеристиками и аналогичен изделиям, выполненным из бетона класса В100.

Применение фибробетона в монолитном строительстве

Монолитные конструкции снижают локальные нагрузки на фундамент, благодаря чему можно строить многоэтажные здания. А если использовать ещё и композитный бетон, то надёжность и прочность объекта трудно с чем-то сравнить.

Плюс – фибробетон легче обычного, так что и здесь нагрузка на основание значительно снижается, в сравнении с использованием традиционных технологий

Монолитные сооружения из фибробетонного массива отличаются повышенной сейсмостойкостью. Они спокойно воспринимают резкую смену температуры, устойчивы к воздействию влаги. Несомненный плюс монолитного композитного строительства – возможность сооружения сложных по конфигурации конструкций.

Как сделать фибру для бетона своими руками: полезное видео

Фибру промышленного производства можно купить в магазинах стройматериалов. А можно ли изготовить фибробетон своими руками в домашних условиях? За решение этой непростой задачи взялся автор следующего видео материала:

Цена за килограмм фибры и сколько её нужно для производства м³ фибробетона

Купить микрофибру для бетона можно в фасованном виде в мешках. Если мешки бумажные, можно их, не вскрывая, сразу помещать в бетоносмесительный механизм. Бумага растворится в процессе замешивания.

Из пластиковых мешков фибру следует достать и просеять

Расход фибры на 1 м³ бетона – 20-40 килограмм. Состав и пропорции приготовления фибробетона зависят от типа наполнителя и требуемой прочности.

Сколько стоит фибра:

Вид	Цена за килограмм, руб (по состоянию на сентябрь 2018 года)
Стеклянная	118
Полипропиленовая	135
Базальтовая	180
Стальная	85

 

фибробетон

Если для вас важно, чтобы бетонная конструкция прослужила как можно дольше и не боялась огня, воды и землетрясений – используйте фибробетон. Эта новая технология уже доказала свою эффективность. Если у вас есть опыт строительства с применением этого композитного материала – поделитесь им в комментариях!

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

---

Смотрите также

• 
  Лимончелло что это такое
• 
  Ифа анализ что это такое положительный
• 
  Капеллини что это такое
• 
  Антидиуретический гормон что это такое
• 
  Анализ на чувствительность к антибиотикам что это такое
• 
  Флеботомия что это такое
• 
  Алькаида что это такое
• 
  Открытая и закрытая система теплоснабжения что это такое
• 
  Сэвилен что это такое
• 
  Горилла глаз 4 что это такое
• 
  Спирт ректификат что это такое