Фибробетон что это такое

Фибробетон (что это такое, состав, применение)

Фибробетон – это бетонная смесь с добавлением металлических или неметаллических волокон, обеспечивающих объемное армирование. В затвердевшем виде в разрезе такой бетон имеет структуру, пронизанную тонкими волокнами, располагаемыми во всех направлениях. Усиление конструкций фиброй является, как правило, вспомогательным мероприятием, дополняющим традиционное армирование стальными или полимерными композитными стержнями. Вид фибры оказывает влияние на эксплуатационные характеристики готового продукта.

Характеристики стальных волокон

Наиболее популярной является стальная фибра, в качестве которой выступают отрезки стальной проволоки диаметром 0,1-0,5 мм, длиной 10-50 мм. Они обеспечивают строительному материалу повышенные:

Бетон со стальной фиброй востребован при строительстве каркасов зданий, монолитных железобетонных конструкций, при устройстве канализационных колодцев, резервуаров для очистки воды, плотин, полов объектов индустриального назначения, подвергаемых значительным нагрузкам.

Разновидности неметаллических фиброволокон

Популярными являются стекловолокна, обеспечивающие высокий модуль упругости. Для таких стройматериалов характерна низкая стойкость к щелочным средам. Для устранения этого недостатка полученный продукт пропитывают полимерными составами, обеспечивающими химическую стойкость, или в процессе приготовления в бетон добавляют вещества, связывающие щелочи. Стеклофибробетон востребован для изготовления конструкций, к которым предъявляют повышенные требования по шумоизоляционным характеристикам, а также скамеек, козырьков, ограждений, декоративных малогабаритных изделий.

Прекрасные эксплуатационные характеристики бетону обеспечивают базальтовые и углеродные волокна. Однако из-за высокой стоимости их применение ограничено только строительством объектов, подвергаемых высоким нагрузкам: автостоянок, бетонных перекрытий, дорожных покрытий, дамб, резервуаров, ЖД конструкций.

Помимо перечисленных выше, применяют волокна:

Технология изготовления фибробетона

Процесс приготовления этого строительного материала мало отличается от производства обычной бетонной смеси.

Особенности:

Способы добавления фибры в бетонную смесь:

Объемное армирование фиброволокнами – перспективное направление в получении прочных строительных материалов, соответствующих эксплуатационному назначению.

Источник

Фибробетон: характеристики, преимущества, применение в современном строительстве

Прогресс не стоит на месте и сегодня строители всего мира все больше внимания уделяют дисперсному бетону, а именно – фибробетону.

Что такое фибробетон?

Вы скажете: «Зачем изобретать что-то новое, когда Жозеф Монье в XIX веке уже совершил прорыв и открыл инновационный в своем роде вид бетона – железобетон?».

Но прогресс не стоит на месте и сегодня строители всего мира все больше внимания уделяют дисперсному бетону, а именно – фибробетону.

При всей своей прочности и долговечности у бетона всегда был один большой недостаток: бетон хорошо работает на сжатие, но плохо на растяжение. Поэтому в таких конструкциях, как балки и плиты, где при воздействии нагрузки возникают растягивающие усилия, часто образуются трещины, которые могут стать причиной потери несущей способности всей конструкции.

Присоединяйтесь к более 3 тыс. наших подписчиков. 1 раз в месяц мы будем отправлять на ваш email дайджест лучших материалов, опубликованных у нас на сайте, на странице в LinkedIn и Facebook.

Для того чтобы снизить ударную вязкость бетона (способность материала поглощать механическую энергию) и повысить его трещиностойкость, были предприняты попытки улучшить прочность на растяжение всего объема бетонной массы, путем добавления дисперсных волокон (фибры) в смесь. Это и есть фибробетон. Повышенные характеристики трещиностойкости и возможность его «работы» при значительном раскрытии трещин являются основными отличительными особенностями фибробетона от железобетона. Вот почему в последние годы внимание специалистов привлекает вопрос о возведении сооружений с применением фибробетона.

В настоящее время фибра для бетона делится на две группы: металлическая и неметаллическая. Металлическая производится из стали, может иметь различную конфигурацию и размеры (ее диаметр может составлять от 0,1 – 0,5 мм, а длина 10 – 50 мм). Неметаллическая фибра может быть представлена волокнами следующих материалов: стекло, полиэтилен, хлопок, акрил, базальт, карбон и др.

С точки зрения монтажа монолитных зданий, процесс конструирования является одним из наиболее долгих и трудозатратных процессов, но применение фибробетона помогает ускорить процесс возведения зданий, а также повысить их несущую способность и способность сооружений воспринимать динамические воздействия. Вот в чем и состоит основное преимущество фибробетона.

Рассмотрим отдельные свойства и характеристики различных видов фибры.

Стальная фибра – самый распространенный наполнитель. Он обладает повышенной прочностью к нагрузкам, не усаживается и не образует трещин во время службы. Кроме того, данный фибробетон со стальным наполнителем не теряет свойства под воздействием низких температур, влаги и огня.

Стекловолокно имеет высокий модуль упругости, что положительно влияет на такое свойство бетона, как пластичность. Однако оно неустойчиво к щелочной среде бетонной смеси, поэтому приходится пропитывать бетон полимерами и добавлять вещества, связывающие щелочи. В результате получается уникальный материал, обладающий высоким сопротивлением к ударам, температуре, истиранию, воздействию влаги и химических веществ.

Базальтовая фибра улучшает показатели ударной вязкости, трещинообразования и стойкости к деформациям.

Асбестовая фибра улучшает такие свойства как прочность, долговечность, стойкость к воздействию щелочей и высоких температур.

Синтетическая фибра (полиэтилен, полипропилен и другие синтетические волокна) повышает устойчивость бетона к растяжениям, воздействию химических веществ и значительно снижает его электропроводность. Кроме этого, фибра из синтетики заметно снижает вес бетонных конструкций.

Экспериментальное определение характеристик сталефибробетона

Интерес к новым видам бетона, в том числе и фибробетону, подтверждается тем, что и по сей день ведутся разработки новых видов и проводятся опыты по улучшению отдельных свойств бетона. Так, в результате испытаний, проведенных Московским государственным строительными университетом, было выявлено, что прочность фибробетона на растяжение с использованием стальной фибры повышается в 3,67…4,54 раза, а на сжатие до 20 % относительно базового класса бетона. Также было достигнуто увеличение воспринимаемых напряжений до момента трещинообразования в 2…3 раза.

Если сравнить эти данные с характеристиками железобетона, то очевидно, что прочности дисперсного бетона на растяжение недостаточно для возведения элементов несущего остова здания. Поэтому предложено использование сталефибробетонных конструкций с комбинированным видом армирования (стержневая арматура + фибра).

Учитывая, что использование фиброволокна в качестве наполнителя повышает трещиностойкость бетона, то нельзя упустить возможность внедрения и использования технологически более эффективных конструктивных решений. Благодаря повышенным трещиностойкости, ударной прочности, вязкости разрушения, износостойкости, морозостойкости (СП 52-104-2006 «Сталефибробетонные конструкции») фибробетон часто используют в конструкциях, эксплуатируемых в экстремальных условиях:

В домостроении фибробетон применяют там, где характеристики обычного бетона не обеспечивают необходимые требования к конструкциям зданий. Часто фибробетон используют при строительных работах, в которых заложено условие по понижению веса здания. В отличие от обычного бетона, в основу которого необходимо закладывать армирующие элементы, фибробетон может быть использован в строительстве зданий с достаточно тонкими стенами, так как требуемый защитный слой фибробетона меньше чем у железобетона (10мм – фибробетон, 20мм – железобетон в закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности). Также данный материал применяют там, где следует предотвратить риски, связанные с появлением и последующим расширением трещин в конструкциях зданий. Успешно используется стеклофибробетон в качестве шумозащитных экранов, расположенных вдоль автомагистралей и железных дорог. Высокая химическая стойкость позволяет использовать его в качестве материала для водоотводных лотков, канализационных коллекторов и гидроизоляционных покрытий.

Фибробетон – это бетон, в котором по всей его структуре распределяются фиброволокна. Эти волокна применяется с целью повышения прочности бетона на растяжение. Фибробетонные вкрапления одинаковы по длине и толщине. Это позволяет равномерно распределить их во всей структуре бетона.

Главными особенностями данного материала являются: способность воспринимать динамические нагрузки, высокая скорость монтажа, морозостойкость и износостойкость, которые непосредственно связаны с его повышенной тещиностойкостью.

Учитывая вышеперечисленные технические характеристики фибробетона, неудивительно, что этот материал стал популярным на рынке. Он применяется в конструкциях, эксплуатируемых в условиях агрессивной окружающей среды. Эти конструкции могут быть как промышленного, так и бытового характера.

Очевидно, что варианты применения фибробетона различны, но не стоит останавливаться на достигнутом, ведь впереди человечество ждут новые открытия и, возможно, новые, более инновационные материалы, кроме уже открытых видов бетона.

Присоединяйтесь к более 3 тыс. наших подписчиков. 1 раз в месяц мы будем отправлять на ваш email дайджест лучших материалов, опубликованных у нас на сайте, на странице в LinkedIn и Facebook.

Источник

Фибробетон в строительстве

Технический процесс снабжает население новыми стройматериалами. В числе относительно свежих разработок подобного типа отмечают фибробетон. Проблему хрупкости материала постарались решить внедрением в бетонную смесь фиброволокон – технические характеристики раствора заметно улучшились. Применяемая фибра для бетона гарантировала надежность, устойчивость к сторонним факторам, сопротивление материала на изгибание и растяжение.

Что такое фибробетон

Базовое отличие фибробетона от классического бетона или железобетона – это технология производства (присутствие в составе фибробетона армирующих волокон). Тонкие и идентичные по длине элементы равномерно заполняют внутренний объем раствора (м 3 ).

Преимущества фибробетона

Фибробетон обладает рядом весомых преимуществ (если сравнивать его с обычной смесью):

Недостатки фибробетона

Недостаток применения бетона с фиброй один – сравнительно высокая стоимость. Минус просто компенсируется продолжительным сроком службы архитектурных строений, возведенных на базе фибробетона.

Технология производства

Популярность фибробетона в строительстве напрямую связана с экономичностью и простотой его производства. Технология изготовления базируется на смешивании бетонной смеси с определенной разновидностью фиброволокон, при этом не нужно спецоборудование и дополнительные затраты денежных средств.

Для хорошего смешивания волокон фибры с бетонным раствором можно использовать две техники:

Время перемешивания составляет примерно 15 минут или на 15 % больше того времени, которое затрачивается на смешивание обычного бетонного раствора.

Полипропиленовая фибра, так же как и стекловолокно, прекрасно смешивается с бетоном в обычном смесителе, не спутывается и равномерно распределяется по всему объему смеси.

Виды фиброволокна

Изготовление фибробетона организованы в промышленности, используемые технологии проверены и модернизированы – можно заранее определить свойства материала по ключевым параметрам. При производстве стройматериала применяют несколько разновидностей фибры. По своей природе и методу изготовления фибра для бетона бывает шести видов, каждый из которых отвечает ГОСТ 14613–83 «Фибра».

Стальная фибра

Металлическая в форме волны или анкера фибра гарантирует прочность конструкции. Бетонная плита со стальной добавкой имеет большой вес, среди прочих недостатков фиброволокна – неустойчивость к коррозии, недостаточная сцепка с бетонным основанием.

Внешний вид стальной фибры

Базальтовое фиброволокно

Волокно получается из расплавленного минерала – волокна стойкие к воздействию извне, не горят, невосприимчивы к щелочи и кислотным соединениям. Базальтофибробетон успешно применим в создании несъемной опалубки, благоустройстве территории у дома, архитектурном фасадном декоре сооружений, производстве дорожных плит.

Внешний вид базальтовой фибры

Стекловолоконная фибра (минеральная)

Нити формируют, вытягивая на специальном оборудовании расплавленное стекло. Свойства волокна определяются метода получения и химструктуры сырья.

Внешний вид фибры из стекловолокна

Углеродная фибра

В основе производственного процесса – тепловая обработка сырья. Фиброволокна не ржавеют, более упругие (в сравнении со стальными), стоят дорого (система ценообразования редко позволяет пустить материал в ход).

Внешний вид углеродной фибры

Фибра из полипропилена

Волокно получают путем резки и скручивания пленки из полипропилена. Материал недостаточно устойчив к растяжению, пластиковая нить не смачивается, не переносить высоких температур.

Внешний вид полипропиленовой фибры

Целлюлозная фибра

Полимер жаростойкий, имеет завидную плотность, не промокает в воде и нечувствителен к кислоте. Фибра притормаживает усадку, помогает «вытягивать» жидкость из нижних масс стяжки на поверхность панели.

Бетон, включающий соответствующие добавки, наделен свойствами наполнителя. В таблице ниже представлена сравнительная характеристика различных видов фибробетона (в зависимости от наполнения). Информация ниже поможет выбрать фибробетон, который будет соответствовать предъявляемым к будущей конструкции требованиям.

Внешний вид целлюлозного фиброволокна

Характеристики фиброволокон

Помимо отличных технических свойств, широкое применение фибробетона в строительной отрасли объясняет и его цветовая палитра. Материал бывает белоснежным, нечисто белым, серым и пр.

Состав и пропорции фибробетона

Фибробетон состоит из фиброволокна и бетон-матрицы. Фибру добавляют в раствор в ходе производства.

Бетонная смесь (матрица) представлена раствором тяжелого или мелкозернистого бетона, который готовят по ГОСТу. Рецептура производства матрицы базируется на смешивании ингредиентов. В их числе:

За основу матрицы используют любую марку бетона. Чаще фибробетон создают на матрице М300 и выше. Прочность материала определяется в соответствии с проектом – рассчитывается, исходя из нагрузки, которую предстоит выдержать будущее строение.

Пропорции, в которых выдерживаются фиброволокно и матрица, регламентированы ТУ. Рецептура предусматривает содержание волокна в объеме 3-25%. Соотношении двух составляющих выражено коэффициентом армирования.

Помимо концентрации фибры в растворе, большое значение имеет форма волокон. Стальная фибра волнистая, загнутая, пружинистая. Волокно из полимеров прямое. Форма волокна – это ключевой фактор, определяющий степень дисперсности, структуру фибросмеси.

Тонкие нити в составе фибробетона рознятся и по длине. Длинные волокна (12-40 мм) используются при производстве промышленных полов, высокопрочных дорожных покрытий. Размер фиброволокна бетонной стяжки и теплых полов не превышает 20 мм. Для производства изделий и сооружений из бетона, а также строительного раствора, мелкоштучных изделий и плит применяют нити длиной 12-40 мм и 6-18 мм соответственно.

Применение фибробетона

Бетон с фиброволокном создан для проведения строительно-ремонтных работ. Широта применения материала определяется видом волокна, применяемого в производстве.

Применение бетона со стальной фиброй

Использование такого волокна оправдано в случаях, когда изделие будет подвергаться усадке и, соответственно, трескаться. Фибра из стали применима во многих случаях:

Применение стекловолоконного бетона

Область использования стеклянной фибры рознится. Она используется при решении следующих задач:

Применение базальтового фибробетона

Применение базальтовой фибры повсеместно – ее добавляют в разные формы бетона (простой, тяжелый, ячеисты, для декора, пенобетон). Материал нельзя заменить аналогом при возведении военных взрывоопасных объектов и при возведении гражданских зданий в сейсмоопасных зонах.

Базальтовая фибра подойдет и для создания тротуарной плитки, заливки пола из бетона на автопарковках и строительстве архитектурных форм малого размера.

Прочие виды фибробетонов

Полипропилен может использоваться, как наполнитель. Бетонный раствор с полипропиленом применяют, когда изготавливают:

Гораздо реже применяется стройматериал с вискозой и хлопком – его широта применения ограничена.

Таким образом, включение фибры в состав бетона – это оправданно распространенная практика, особенно если речь идет о базальтовом, стекольном и углеродном включении. Купить можно как готовый фибробетон, так и бетон в виде сухой смеси, продаваемой в мешках. Практически все компоненты для стяжки полов имеют в своем составе фиброволокно – на этикетке данных об имеющейся добавки можно и не встретить, поскольку ее наличие в составе стройматериала – это уже норма.

Поделиться статьёй в социальных сетях:

Виды и характеристики ячеистых бетонов. Сферы применения в строительстве. Преимущества пористых бетонов.

Что такое бетон гидротехнический — детально рассмотрим в этом обзоре и в дополнение к нему предлагаем видео в этой статье, где подробно дается характеристика.

Виды добавок для повышения морозостойкости бетона, область их применения. Подробное описание присадок, их воздействие на раствор. Особенности применения.

Характеристики керамзитобетонной смеси: вес, плотность, состав, теплопроводность. Сравнение с газобетоном и древесиной.

Источник

Что такое фибробетон, и стоит ли его применять при возведении загородного дома?

Знакомство с фибробетоном

Во время командировки в Кировской области я видел, как при строительстве фундамента частного дома строители использовали уже бывшую в использовании базальтовую вату, выдранную из стен старого дома. Они ее резали на мелкие фракции и замешивали с цементом в бетономешалке. Таким образом они пытались создать фибробетон на базальтовом наполнителе. Не знаю, что у них там получилось, но я уже потом узнал, что из минеральной ваты фибра получается говенная, а настоящую фибру производят из ровинга (нитей длиной не менее 10 мм).

Сравнение свойств фибробетонов в зависимости от материала фибры

В общем, речь тут не о фибробетоне из минеральной ваты, а о фибробетоне в целом и возможностях его применения при строительстве частных домов. Подавляющее большинство современных загородных застройщиков если о фибробетоне слышали, то применять его не собираются, обосновывая это тем, что материал в малоэтажном строительстве как бы новый, и совершенно не проверенный. При этом они забывают о том, что, такие очень широко известные стройматериалы, как шифер и арболит тоже, по сути, являются фибробетоном. В первом случае в качестве фибры выступают асбестовые волокна, а во втором – древесные.

Но их все равно ничего не убеждает, и причины непонятны. Поэтому давайте определимся – что же такое товарный фибробетон, из чего производится, где применяется, и выгодно ли его использовать современным загородным застройщикам, например, при строительстве загородного дома?

Фибробетон – это соединение бетона с мелкими частицами какого-либо армирующего материала, выпускающегося в качестве коротких (от 3 до 10-40 мм) нитей (так называемого ровинга). Фибра может быть из разных материалов, но самыми популярными в строительстве – это сталь, базальт, стекло, пластик (в основном полипропилен) и некоторые другие.

Самый прочный фибробетон получается из стали, а вот фибробетон с использованием полимерных волокон обладает заметно более низкой прочностью. То же самое можно сказать и о стекловолокне, поэтому практически единственным выбором остаются волокна базальтовые.

Недостатком стальной фибры является очень высокая цена получаемого продукта. В связи с этим стальные волокна применяются только тогда, когда большая стоимость строительства оправдывается высокой прочностью.

Гораздо дешевле стоит стекловолокно, однако стеклянная фибра очень неустойчива к щелочам, которые встречаются в бетоне, когда строители хотят повысить пластичность и морозоустойчивость смеси.

Полимерная фибра не увеличивает прочность цельной конструкции из бетона, так как имеет очень низкий модуль упругости, к тому же очень легко истирается. Если такое волокно и используют для армирования бетона, то только в целях ремонта конструкций, армированных другими волокнами.

Базальт – идеальный материал для создания фибробетона. Это самый конкурентный вариант по цене, а если и имеет прочность ниже фибры металлической, то это не мешает использовать базальт при возведении несущих элементов конструкций малоэтажных домов. К тому же базальтовая фибра значительно дешевле фибры стальной, и вполне доступна обычному загородному застройщику.

Использование фибробетона

Итак, где же можно использовать фибробетон при строительстве зданий? Да везде. В первую очередь из фибробетона на базальтовом заполнителе можно возводить фундаменты любого типа. Для таких фундаментов совершенно не нужна стальная арматура, на доставку которой, монтаж и вязку затрачивается довольно много денег и сил, а также времени. Базальтовая фибра перевозится в мешках и весит значительно меньше, чем стальной прут.
Также базальтовую фибру можно замешивать в кладочную смесь, и при этом не потребуется обязательное армирование рядов – фибра сама по себе арматура.

Кроме того, она часто добавляется в штукатурку при внешней и внутренней отделке стен.

Чем же еще базальтовая фибра лучше, чем обычная арматура?

Ну, во-первых, фибра в разы снижает вероятность растрескивания бетона, что исключает появление в его толще микроканалов, в которые попадает влага снаружи. Обычная стальная арматура капиллярному трещинообразованию препятствовать не может.

Во-вторых, базальтовая фибра по объему раза в 4 легче, чем обычная стальная арматура, что существенно снижает вес бетонных конструкций при одновременном увеличении прочности. При этом площадь контакта поверхности с бетоном раз в 30 больше, чем у стальной арматуры.

В-третьих, базальт не подвержен коррозии при взаимодействии с любыми агрессивными веществами, которые могут оказаться в бетоне.

В-четвертых, адгезия с бетоном у базальтовой фибры в разы выше, чем у любой другой. Для хорошего сцепления той же металлической фибре ее приходится изгибать в самых разных конфигурациях, а это уже прямая затрата средств при производстве.

В-пятых, коэффициент теплового расширения базальта и бетона одинаковый, поэтому даже при сильном и резком изменении температур сцепляемость базальтовых волокон с бетоном остается на одном и том же уровне.

В общем, базальтовый фибробетон во многом превосходит классический железобетон, также повышаются качества и у всех смесей, которые приготавливаются с применением базальтовых волокон. Остается один вопрос – где брать базальтовую фибру и бетонные смеси на ее основе? Не из базальтовой же ваты ее добывать?

Сегодня бетонные заводы в Москве, производящие готовые бетонные смеси, продают в достаточном количестве и фибробетон с базальтовой фиброй. Однако покупать этот материал следует только на крупных предприятиях, которые соблюдают все правила производства. Дело в том, что базальтовая фибра для армирования бетонных конструкций сегодня получает все большую и большую популярность, и ее производством начинают заниматься все, кому не лень. Так что лучше переплатить, зато получить идеальный армирующий продукт, в любом случае он будет дешевле, чем фибробетон с классической стальной арматурой.

Источник