Фиброволокно (фибра) для бетона — что это такое, как использовать. Фибра полипропиленовая для чего нужна?

Это важно: эффективность волокон напрямую зависит от того, насколько хорошо они распределены в бетонном растворе, поэтому время перемешивания должно быть увеличено на 15 %.

Все фибры. бетона!

Бетон — очень прочный строительный материал. Благодаря своей прочности он широко используется в строительстве и ремонте.

Однако у бетона есть и слабые стороны:

  1. невысокая прочность на растяжение при изгибе;
  2. склонность к усадке;
  3. образование трещин;
  4. низкая ударная вязкость, из-за чего он раскалывается и покрывается трещинами при ударной нагрузке;
  5. пористая структура, которая может впитывать воду, что делает бетон подверженным заражению грибком и плесенью.

Существует несколько способов улучшения бетона: Специальные добавки, добавляемые в раствор, придают ему плотность, вязкость и водоотталкивающие свойства. В зависимости от того, какая добавка используется, можно получить бетон с различными свойствами.

Армирование противоусадочными матами или арматурными обоймами используется для повышения прочности бетонных конструкций, в том числе прочности на изгиб и растяжение.

Чтобы увеличить прочность бетонных конструкций, используют армирование при помощи противоусадочной сетки или арматурного каркаса

Однако армирование бетона таким способом является дорогостоящим и трудоемким.

Современной альтернативой армированию бетона является использование специальных бетонных волокон, добавляемых в бетонный раствор. Благодаря своим свойствам, волокно называется микроармированием и считается альтернативой традиционному армированию.

Общие свойства фибры для бетона. Для чего используется фиброволокно

Волокна представляют собой волокна из стали, базальта, стекла, полимеров или полипропилена. Эти волокна могут иметь различную длину (от 2-3 мм до нескольких сантиметров), толщину, конфигурацию, форму пересечения и структуру поверхности.

Полипропиленовая фибра образует в бетоне трехмерный армирующий каркас

Волокна добавляются в бетонные растворы для любых целей, для придания им прочности и ударопрочности, для устранения усадки и предотвращения растрескивания, а также для повышения долговечности и стойкости к истиранию. Добавление волокон делает бетон водостойким, морозостойким (морозостойкость может быть увеличена до 100 циклов) и жаростойким.

Важно!

Выбор типа и размера волокон зависит от назначения бетона.

В гипсовые растворы добавляют волокна небольшой длины (3-6 мм) для обеспечения гладкости поверхности гипса. Более длинные волокна добавляются в тяжелые бетоны.

Бетоны с добавлением волокон называются фибробетонами.

Виды фиброволокна

Fibre» в переводе с английского означает «волокно». На самом деле они выглядят как нити определенного диаметра и длины, изготовленные из различных материалов.

В зависимости от материала волокна для бетона делятся на пять основных типов:

  1. стальная;
  2. полимерная;
  3. базальтовая;
  4. полипропиленовая;
  5. стеклянная.

Важно!

В современном строительстве добавление фибры в бетонный раствор желательно и в тех случаях, когда в конструкции используется армирование, но особенно важно армировать таким образом бетон, предназначенный для монолитных конструкций, которые будут подвергаться повышенным нагрузкам (фундаменты, бетонные стяжки, тротуары).

Стальная фибра

Основным преимуществом этого типа волокна является его низкая стоимость. В европейских странах его используют уже много лет, в России он появился лишь некоторое время назад.

Стальная фибра

Форма и свойства

Стальная фибра для бетона представляет собой кусок низкоуглеродистой стальной проволоки диаметром 0,7-1,2 мм и длиной от 25 до 60 мм.

Она может иметь круглое или треугольное сечение и может быть в форме дуги или стрелы или гофрированной. Для улучшения сцепления с бетоном стальные волокна имеют шероховатую поверхность.

Дозировка и метод добавления

Дозировка стальных волокон зависит от назначения бетона и нагрузок, которым будет подвергаться конструкция:

  1. при незначительных нагрузках достаточно 15—30 кг фибры на 1 куб бетона;
  2. при средних нагрузках добавляют до 40 кг материала на 1 кубометр раствора;
  3. при высоких нагрузках расход стальной фибры увеличивается до 75, а в отдельных случаях до 150 кг на кубический метр раствора.

Стальные волокна добавляются в раствор во время смешивания или после этого в готовую бетонную смесь. Его вливают небольшими дозами и хорошо перемешивают.

Стальная фибра доставляется в раствор при замешивании или после, в готовую бетонную смесь

Важно!

Добавление волокон увеличивает время смешивания на 15 %.

Преимущества и недостатки стальной фибры

Добавление стальных волокон, которые образуют в бетоне трехмерный каркас, придает конструкции дополнительные свойства:

  1. прочность на растяжение при изгибе возрастает в 2 раза;
  2. предельная деформация увеличивается в 20 раз;
  3. повышается устойчивость к ударным нагрузкам;
  4. возрастают морозостойкость и водонепроницаемость.

Стальные волокна используются в строительстве при заливке фундаментов и стяжек и могут заменить арматуру. Добавление стальных волокон является простым и удобным процессом по сравнению с армированием. Он устраняет необходимость укладки арматуры и установки крепежа, что экономит время и трудозатраты.

Недостатки стальных волокон:

  1. высокий вес;
  2. сцепление с бетоном менее прочное, чем у других видов фибры;
  3. подверженность коррозии;
  4. вследствие эрозии бетона стальная фибра может со временем выходить наружу.

Полимерная фибра (ПАН-фибра)

Полимерные волокна — это волокна из полимерного материала длиной 3, 6, 12, 18, 24 мм и более.

Что такое фибра для бетона или раствора

Начнем с того, что такое волокна. Это тип добавки, используемый для изменения свойств бетона. Фибры — это искусственные волокна, используемые для армирования бетона. Используется в качестве добавки при замесе и равномерно распределяется в объеме. Такая добавка уменьшает количество трещин и улучшает прочность на изгиб — эти свойства присущи почти всем волокнистым добавкам. Однако точные свойства зависят от материала, из которого изготовлены волокна.

Фиброволокно для бетона - волокна из разных материалов, равномерно распределенные по раствору

Бетон с волокнистыми добавками обычно называют армированным фиброй бетоном. Существуют также названия, отражающие конкретный тип добавки: Бетон с базальтовым волокном, бетон со стекловолокном.

Виды фибры

Этот вид дополнительного бетона появился на рынке не так давно, но его так активно рекламируют, что создается впечатление, что он необходим в любом случае. Это далеко от реальности. В некоторых случаях волокнистые добавки бесполезны, в других случаях ситуация может ухудшиться.

  12 идей, как украсить комнату своими руками. Как украсить детскую комнату?

Например, металлические волокна и полипропиленовые волокна снижают прочность бетона. Они повышают прочность на изгиб, но снижают механическую прочность. Металл и полипропилен плохо сцепляются с бетоном, поэтому их способность противостоять механическому воздействию ограничена. Это следует учитывать и не превышать дозировку.

Свойства и характеристики наиболее распространенных видов фибродобавок в цемент

Стальные волокна

Стальные волокна изготавливаются из обычной стали, углеродистой стали и нержавеющей стали. Лучшее изготовлено из нержавеющей стали. Конечно, он также является самым дорогим. Проволока вытягивается из металла. Толщина варьируется от десятых долей миллиметра до 1,2 мм, а длина — от 10 мм до 12 см.

Примеры металлической фибры

Известно, что сталь плохо сцепляется с бетоном. Для улучшения адгезии проволоку делают плоской, гофрированной и с загнутыми концами (якорные волокна). Все для улучшения адгезии.

Добавление металлических волокон делает продукт гораздо более устойчивым к изгибающим нагрузкам. Этот тип используется для строительства мостов и фундаментов. В некоторых случаях эта добавка может заменить использование арматуры. Однако применение должно быть рассчитано, так как необходимо контролировать снижение механической прочности.

7Металлическая фибра применяется больше строительными организациями и цены выставлены за тонну

У солидных компаний есть калькуляторы, которые рассчитают потребление клетчатки для вашего случая. Следует помнить, что минимальная толщина цементного раствора, армированного проволокой, составляет 100 мм. В жилых районах средний расход составляет 25 кг на кубический метр раствора.

Так выглядит балка из фибробетона с металлической фиброй на изломе

Недостатками укладки металлических волокон в бетон являются большой вес продукта, сложность его равномерного перемешивания, подверженность металлов коррозии и низкая адгезия к бетону, что приводит к снижению прочности раствора. Наши мастера сами изготавливают металлические волокна — они режут проволоку, отливают гвозди, сгибают и выпрямляют их. Но каков будет результат? В этом и заключается вопрос. Если вы хотите использовать стальные волокна для стяжки, сначала их нужно протестировать. Сделайте небольшой кубик и проверьте состояние бетона через несколько дней. Желательно, конечно, через 28 дней. Если испытания прошли успешно, повторите опыт в нужном масштабе. Если вы думаете о заливке фундамента, лучше всего заказать бетон надлежащего качества на заводе.

Базальтовые волокна

Самое важное свойство базальтовых волокон заключается в том, что они практически не растягиваются. Бетон, с другой стороны, обладает определенной эластичностью и может растягиваться до трещин. Другими словами, добавление базальтовых волокон в бетон снижает его общую эластичность. Однако это также повышает его устойчивость к упругим и ударным деформациям. Края плит и других изделий гораздо меньше подвержены растрескиванию.

Полипропиленовая фибра для стяжки

Полипропиленовое волокно чаще всего используется для напольных покрытий. У него самая низкая цена, что и является причиной его популярности. Как полипропиленовые волокна работают в бетоне? При перемешивании он равномерно распределяется по объему. Во влажной среде волокна набухают, распрямляются и слипаются. Они образуют самодостаточную матрицу внутри бетонной конструкции. Случайно распределенные в бетоне волокна связывают частицы бетона между собой и тем самым повышают прочность бетона на изгиб.

Примерно так выглядят фиброволокна из полипропилена в толще бетона

Что именно это делает? Несколько вещей:

Наличие фибры в бетоне или ЦПС видно на глаз - волоки торчат

  • Уменьшает количество трещин, которые появляются при созревании бетона. Они все равно есть, но меньшего размера и в меньших количествах. Нельзя надеяться только на фибру. Чтобы трещин было меньше, нужны качественные компоненты, точное соблюдение пропорций, нужное количество воды и тщательный замес. Фибра только улучшает исходные данные, но не является гарантом отсутствия трещин.
  • Повышает прочность на изгиб и плотность бетона. Плотность повышается незначительно, но снижается прочность на сжатие. То есть, марочность раствора/бетона понижается. По экспериментальным данным понижение примерно на 15-20%. Во многих случаях на это можно закрыть глаза — прочность стяжки берут обычно с запасом. Но при передозировке мелкой фибры она может упасть вдвое. Это уже критично. И не вздумайте увеличить количество цемента. Это приведет не к повышению прочности, а, наоборот, к еще большему ее понижению.
  • Снижается истираемость, поверхность меньше пылит.

Как видите, добавление волокон не меняет радикально свойства. Есть некоторые улучшения в существующих объектах недвижимости. Если вам сказали, что добавление полипропиленовых волокон в бетон или ЦПС заменяет армирование, то вас обманули. Армирование компенсирует изгибающие нагрузки, которые могут действовать на цементный раствор. Полипропиленовое волокно не обладает таким эффектом. Он только уменьшает количество и размер усадочных трещин. Это нечто совершенно иное и «работает» до определенного уровня. При приложении значительной силы полипропилен сначала растягивается (он очень хорошо растягивается — его длина увеличивается на 200%), а затем рвется. Таким образом, он эффективен против микротрещин. Но и это не плохо, потому что микротрещины впоследствии просто превращаются в трещины.

Так ли она нужна в стяжке

Как упоминалось выше, основное назначение волокон в бетоне и ЦПС — уменьшение количества и размера усадочных трещин. Но если стяжка залита на прочное основание, если соблюдается водоцементное соотношение и правила ухода за бетоном, то трещин все равно будет немного. Правила ухода просты: сохранять влажность, удерживать влагу и избегать локального перегрева. Эти простые меры и хорошие материалы (отсутствие глины или пыли в песке и заполнителях, хороший цемент, чистая вода) обеспечат отсутствие крупных трещин. Волокна — это просто способ быть немного безопаснее, если под раствором находится «мягкая» изоляция или звукоизоляция. Если это минеральная вата, то необходимы волокна. Не с полистиролом и другими жесткими материалами.

Для чего нужна?

Принцип PPF основан на том, что одна структура создается внутри другой — первая перекрывает вторую, когда строительный материал затвердевает. Это значительно повышает прочность бетона или цементного раствора на разрыв. Однако прочность на изгиб обладает противоположным свойством — меньшей прочностью на сжатие.

  13 блестящих идей, как и где сделать надёжный тайник для дома. Как спрятать сейф в доме?

Добавление FFP в определенной степени снижает качество бетона — в соответствии с количественно-качественным соотношением или, скорее, схемой изменения, количество цемента уменьшается, а массовая доля песка и массовая доля камня (гравия) уменьшается, поскольку одно вещество вытесняет другое. Несмотря на взятие количества раствора в запас, количество раствора уменьшается примерно на 20%, а при превышении веса и объема ППФ волокон общая прочность раствора снижается на такую же величину.

Факт, что бетон склонен к образованию пыли. То же самое относится и к цементным покрытиям (на основе песка). Цель PPF — сделать это покрытие как можно более беспыльным.

Рекомендуется добавить немного песка и цемента и хорошо перемешать, соблюдая соотношение воды: еще не затвердевший раствор не должен трескаться при нанесении слоем около 2 см.

FFP помогает только в том случае, если подложка под упрочненным слоем достаточно мягкая. Этот компонент показал хорошие результаты только при использовании особо мягких изоляционных материалов в зонах, прилегающих к цементному раствору. Использование ППС с минеральной ватой рядом с цементным слоем оправдано; однако нет необходимости укрывать пенополистирол, керамзит или песчаные подушки под листом, покрывающим слой уплотненного песка.

Использование полипропиленовых волокон не влияет на стяжку, которая идеально выравнивается с помощью погружной или разглаживающей машины. Плотность перемешиваемого слоя цемента или бетона увеличивается, и из него выходят воздушные пустоты — несмотря на то, что строительный материал еще не затвердел. Согласно законам физики, уровень слоя становится идеальным — поверхность параллельна земле после всесторонней и тщательной встряски.

Расход

Волокна ППП достигают 4 см в длину, но большинство щетинок имеют длину 6, 12, 18 мм, как показывают наблюдения учителей. Однако толщина волоса составляет не более 0,01 мм. Структурированное «волокно» образуется, когда композитным волокнам придают форму скрутки. Попадая в бетон или жидкий цементный раствор, эти витки под воздействием воды (тепловое движение молекул воды и частиц раствора) превращаются в волоски.

Процесс армирования бетона волокнами похож, например, на армирующие свойства синтетических волос, включенных в бумагу для высечки, используемую для изготовления банкнот и многих документов. Армирующие волокна распределяются по всей толщине структурного слоя, в который вводится волокно.

Потребление добавки, которая содержит пищевые волокна, составляет 1 … 1,2 кг на 1 м3. Волокно добавляется к сухим ингредиентам. При смешивании песка и цемента фиброволокно не добавляется, а добавляется вместе со щебнем. Дозировка порции не имеет значения, главное, чтобы все ингредиенты были хорошо перемешаны перед заливанием водой. В электрической бетономешалке смешивание происходит независимо от добавления воды — ингредиенты полностью перемешиваются за несколько минут.

Однако на стенках устройства может накапливаться значительное количество волокон, которые затем приходится удалять самостоятельно. Волокна будут постепенно оседать на дно по мере схватывания раствора. Полиэстер, армированный волокнами, добавляется в готовый раствор на заводе. Время перемешивания цементобетона в бетономешалке не должно превышать 7 минут.

Гипсовый раствор также обладает подобными свойствами. Если волокна добавляются в конце времени перемешивания, необходимо соблюсти перерыв до 7 минут, после чего бетоносмеситель должен быть снова запущен на такое же время. Минимальное количество FFP составляет не менее 0,7 кг/м3 бетона. Цементный раствор или фиброцементный штукатурный раствор наносится на поверхность, предварительно покрытую грунтовкой. При строительстве малых архитектурных форм, например, гипсовой штукатурки, дозировка PPF может быть увеличена до 2 кг/м3 штукатурки.

Однако у PPF есть еще одно отрицательное свойство: он не затвердевает полностью при перемешивании вручную, так как щетинки имеют тенденцию прилипать ко дну и стенкам емкости.

Как выбрать фиброволокно для стяжки?

При выборе материала следует учитывать не только цену за килограмм, но и расход волокна определенного типа на кубический метр раствора. Больше всего по весу расходуется стальных волокон, меньше всего — полипропиленовых. В то же время сталь намного дешевле полимера. А стекловолокно и базальт находятся где-то посередине.

производители фибры

Производители популярных материалов

Решая, как выбрать пластиковые окна, необходимо проанализировать теплопроводность и количество камер в разных предложениях, то с волокнами главное — стоимость 1 м3 и цена 1 кг. И эти два элемента должны рассматриваться вместе, а не по отдельности.

В большинстве случаев полипропиленовое волокно является рекомендуемым выбором благодаря сочетанию свойств и конечной стоимости. Он дорогой, но на один куб раствора расходуется меньше всего. Однако, если требуется только тонкий слой армирующего материала или если не требуется высокопрочный слой, следует выбирать более дешевые базальтовые волокна. Многое зависит от требуемых свойств и толщины подложки.

Выполнение стяжки с фиброволокном

Армированная фиброволокном стяжка укладывается в пять этапов:

  1. Подготовка основания.
  2. Установка маяков по уровню
  3. Укладка демпферной ленты.
  4. Замес раствора с добавлением фибры.
  5. Выкладка (вылив) смеси и ее разравнивание на полу.

как готовить раствор

Приготовление волокнистого раствора

Рекомендуется добавлять волокна в два этапа. Рекомендуется добавлять волокна в два этапа. Одна половина при добавлении волокон в смесь, а другая — после добавления воды в смесь. Для стеклянных, полипропиленовых и базальтовых волокон рекомендуемое значение составляет около 0,5-1 кг/м3. Стальные волокна добавляются в количестве около 25-50 кг/м3.

как сделать раствор с фиброй

Приготовление раствора Раствор

Как и демпферная лента для стяжки, фибровое армирование не боится щелочей, содержащихся в бетоне. Он противостоит процессу высыхания, который происходит при схватывании цементно-песчаных и гипсовых растворов. В смесь не нужно добавлять никаких добавок. Достаточно смешать все ингредиенты в однородную массу, а затем добавить чистую воду.

  Подготовка стен под обои, порядок работ. Перед поклейкой обоев что нужно сделать со стенами

стяжка с фиброй

Цементный раствор с волокнами

Практически нет разницы в составе растворов с волокнами и без них, в полусухом и классическом мокром процессе. Рабочий процесс во всех случаях более или менее одинаков. При таком типе армирования главное — равномерно подмешать волокна в раствор, чтобы они не скапливались в какой-либо области пола. Остальная часть процесса проходит по обычной схеме.

Тип волокна не оказывает особого влияния на процесс смешивания. В зависимости от типа чайника необходимо продумать способ подключения чайника к воде, что требует тщательного продумывания и учета различных факторов. Волокна просто добавляются в смешанный раствор. Такая простота укладки выгодно отличает его от прямого конкурента — армирующей сетки.

Классическую арматуру или полипропиленовые прутья нужно не только уложить в землю, но и закрепить на определенной высоте. В конце концов, они должны быть в бетоне. Стекловата уже находится в растворе после смешивания всех необходимых компонентов.

стяжка пола

Устройство пола со стяжкой

Что представляет собой фибра?

Волокна — это тонкие волокна или полоски из различных групп материалов. Они могут быть органическими или неорганическими. Размер и профиль этих волокон зависит от выбранного вами сорта. Это может быть несколько миллиметров или несколько сантиметров. Все эти «мелочи» хорошо перемешиваются с раствором на стадии разведения водой. Он заполняет весь объем и тем самым увеличивает прочность вашей конструкции.

Первоначально использовались только полипропиленовые волокна, но сегодня в зависимости от области применения применяются также стальные, стеклянные и базальтовые волокна.

Дозировка волокон в бетоне зависит от нагрузок, которым будет подвергаться конструкция. Например, если это садовая дорожка, по которой садовник идет с ведром, то это одно, а если нагрузки небольшие, то волокна могут не использоваться вообще или в малых дозах. Но когда речь идет о подконструкции дорожек, это совсем другое дело, и многие предусмотрительные владельцы просто хотят использовать фибробетон, армированный микрокаркасом.

Типы фибры и где они применяются

Стальная фибра: Это тонкие полоски стального листа или куски проволоки из конструкционной стали. Длина этих полосок составляет от 2,5 до 6 см. Он может иметь круглое или треугольное сечение, а его форма может быть не только прямой, но и изогнутой. Растрескавшиеся производители стальных волокон увеличивают их «сродство» с бетоном, делая полосу гофрированной, а поверхность шероховатой. Стальные волокна могут даже заменить арматурный каркас при использовании в растворе или блоках. Однако при замене нужно быть более осторожным: Для этого работа должна быть выполнена правильно, расчеты должны быть проведены тщательно. И тарифы должны соблюдаться. И они напрямую зависят от нагрузок:

  • небольшие нагрузки — 15—30 кг фибры на кубометр бетона;
  • средние нагрузки — до 40 кг фибры на кубометр бетона;
  • высокие нагрузки — от 75 кг на кубометр смеси.

Стекловолокно — это разновидность стекловаты. Он также изготавливается из кварцевого песка, который состоит из отдельных волокон диаметром всего 15 микрометров. Вы их вообще не увидите. Как только стекловолокно проникает в бетон, оно сразу же растворяется в почти невидимых частицах. Его добавляют в стяжки и сборный бетон. Его цель — уменьшить усадку и растрескивание без перегрузки смеси. Дозировка стекловолокна составляет от 0,3 до 1,2 кг на кубический метр (в зависимости от степени загрузки). Следует также помнить, что бетон со стекловолокном твердеет гораздо быстрее, чем без такой добавки.

Базальтовые волокна являются продуктом расплавленной, тугоплавкой вулканической породы. Волокна очень прочные и очень плотные. Базальтофибробетон отличается от стеклофибробетона тем, что меньше впитывает воду, но выдерживает более высокие температуры и очень устойчив к воздействию агрессивных веществ. Например, пол в сауне под деревянным полом из базальтового фибробетона — это прекрасно! Бетон из базальтового волокна также обладает повышенной стойкостью к истиранию, что делает его пригодным для дорожных покрытий. Кстати, морозостойкость также повышена: Ведь мы уже заметили, что впитывается меньше воды и, следовательно, образуется меньше кристаллов льда. Эксперты утверждают, что этот бетон может выдержать до 500 циклов охлаждения и оттаивания.

Полипропиленовые волокна — это тонкие волокна длиной от 6 мм до 4 см. Это самое популярное волокно. Особенно часто он используется в частном строительстве: Этим бетоном заливают фундаменты, плиты перекрытия и стяжки. Один килограмм этого волокна содержит один миллион волокон, которые распределяются в бетоне, где образуют тяжелую микроструктуру. Полипропиленовые волокна изготавливаются как из первичного, так и из вторичного сырья. Бетонная смесь более плотная, сохраняет форму и не соскальзывает с вертикальных поверхностей (именно поэтому полипропиленовые волокна являются хорошим решением для штукатурных смесей). В среднем на кубический метр бетона требуется 0,9 кг волокон.

Что еще нужно учитывать

Если вы собираетесь использовать волокна, вам следует иметь в виду несколько моментов:

  • добавляя в бетон фибру любого вида, надо учесть, что время приготовления раствора вырастет примерно на 15%;
  • вязкость бетона повышается, а текучесть, соответственно, снижается, так что заливать бетон станет посложнее, чем без фибры;
  • микроармирование ни в коем случае не служит заменой арматурному каркасу — повторимся, чаще всего он идет просто ему «на помощь»;
  • фибра предотвращает растрескивание бетонной плиты, которое происходит при высыхании;
  • использовать ее можно не только для бетона, но и для штукатурных смесей (например, для фасадной штукатурки).
Оцените статью