Самое главное — соблюдать пропорции и не смешивать слишком поспешно. Самый простой бетон, армированный фиброволокном, который можно сделать самостоятельно. Технология производства аналогична обычному бетоносмесителю.
Фибробетон: характеристики состава, плюсы, минусы, область применения
Армированный фибробетон — это современный строительный материал, в состав которого входят короткие, неравномерно распределенные волокна металла, углерода, стекла и других материалов. Цель наполнения бетонного раствора армирующими добавками — улучшение качества бетона, повышение его прочности и уменьшение толщины блока. Каковы характеристики бетона, армированного фиброволокном, каковы его составляющие и в чем его преимущества? Эти и другие вопросы рассматриваются в следующем материале.
Фибробетон — это строительный материал, получаемый путем добавления волокон в бетонную смесь. Волокна равномерно распределены в композите и играют роль армирующего материала.
Волокна изготавливаются из различных материалов. В зависимости от используемого сырья свойства бетона могут быть улучшены — повышается класс, прочность и ударопрочность. Волокна могут быть изготовлены из стали, базальта, стекловолокна, полипропилена, целлюлозы и других материалов. Каждое волокно может иметь различную длину, диаметр и форму. Свойства бетона зависят от этих параметров.
Стальная фибра, например, вырезается из металлической полосы. Он имеет форму стальной проволоки с загнутыми концами. Микроволокна образуют прочную связь с бетонной смесью и поглощают напряжения, возникающие в бетоне. Из расплавленной массы формируются стекловолокна, а целлюлозные волокна скручиваются в трубки.
Волокна также используются для предотвращения образования трещин в бетоне во время стяжки и сушки. Микроволокна снижают проницаемость композитного бетона, что уменьшает проникновение воды. Некоторые виды волокон повышают стойкость бетона к ударам, истиранию и разрушению. Важно отметить, что волокна не увеличивают прочность бетона на изгиб, поэтому они не являются заменой арматуры.
Виды фиброволокна
Для микроармирования композитного бетона можно использовать различные типы волокон. Материал определяет свойства фибробетона и область применения. Существует шесть типов волокон, которые добавляются в строительную смесь. Каждый из этих материалов имеет свои характеристики и свойства, которые придают бетону его уникальные свойства.
Стальная фибра
Это металлическая проволока длиной 1-5 см. Он может быть гофрированным или закрепленным в форме. Стальная фибра производится как методом литья с оплавлением, так и механическим или электрическим способом. Наиболее часто используемым методом является механический метод. Стальные волокна изготавливаются путем резки стального листа или металлических нитей, созданных путем волочения.
Выбор метода производства стальной арматуры зависит от диаметра волокон. Армирование стальными добавками может обеспечить большую прочность и износостойкость. Он часто используется для дорожных покрытий, мостов и поверхностей в аэропортах.
Базальтовая фибра
Базальтовые волокна изготавливаются из вулканического минерала, который расплавляется в печах. Волокно находится в форме нити и устойчиво к воздействию окружающей среды, химикатов и высоких температур. Добавление минеральных волокон в бетон увеличивает его прочность в три раза. Материал используется для возведения стен и монолитов, межкомнатных перегородок, а также для оформления декоративных элементов фасадов, скульптур, фонтанов и т.д.
Стекловолоконная фибра
Стекловолокно получают путем вытягивания нитей из расплавленного стекла. Характеристики материала зависят от способа добычи сырья и его химического состава. Непрерывные стеклянные волокна скручиваются в нити определенного диаметра. Непрерывные стекловолокна затем разрезаются на небольшие отрезки, длина которых зависит от технологического процесса, используемого для производства бетона, армированного волокнами, и требований к бетонной смеси.
Добавление стекла в бетонную смесь значительно снижает стоимость строительных материалов и уменьшает склонность к образованию трещин в композите. Стекловолокно — один из самых дешевых и легкодоступных материалов. Пластичная добавка используется для производства бетонных растворов, штукатурок и сухих смесей.
Углеродная фибра
Дробленые нити углеродного волокна получают путем термической обработки при максимально высоких температурах. Углеродные волокна обеспечивают высокую устойчивость конструкций к механическим нагрузкам и химическим воздействиям.
Углерод имеет низкий коэффициент расширения, делает бетон устойчивым к ударным и растягивающим нагрузкам и предотвращает образование трещин. По сравнению с другими армирующими добавками, углерод стоит дорого. Бетон, армированный углеродным волокном, используется для строительства малых архитектурных сооружений, тонкостенных бетонных изделий и для производства высокопрочной плитки.
Фибра из полипропилена
Синтетические волокна изготавливаются из полипропиленовой пленки путем резки и скручивания. Полипропиленовые волокна имеют поперечное сечение от 0,02 до 0,038 мм. В бетонной смеси синтетический материал образует решетчатую структуру, которая улучшает технические свойства бетона, армированного волокнами.
Что такое фибробетон
Основное отличие фиброармированного бетона от обычного бетона или железобетона заключается в технологии производства (наличие армирующих волокон в бетонной смеси). Тонкие и одинаковые элементы равномерно заполняют внутренний объем раствора (м 3 ).
Фибробетон имеет ряд существенных преимуществ (по сравнению с обычными смесями):
- сокращает расходы на строительные работы (армирующая сетка и каркас, заменяют фиброй для стального армирования);
- снижает расход материала, обеспечивает экономию на бетонных смесях – за счет высокой надежности стройматериала фундамент или стену можно соорудить не такую толстую, не утратив устойчивости конструкции;
- добавка, используемая при изготовлении фибробетона, гарантирует прочность готового строения – производственная технология стройматериала подразумевает, что бетон не усаживается, не трескается, несущественно истирается, не откалывается. Свойства изделия сохраняются даже после истечения срока эксплуатации;
- отличная адгезия;
- устойчивость к скачкам температуры, влажным условиям, охлаждению, оттаиванию;
- невозгораемость. Изделие, имеющее в составе композит, исключает риск нарушения структурных составляющих монолитного сооружения, растрескиваний поверхности при влиянии высокой температуры;
- небольшая масса блоков из фибробетона. Фактор снижает расходы на перевозку и установку;
- продолжительный срок эксплуатации. Волокна фибры помогают добиться продлить срок службы материала и конструкции (если соблюдать предписанные эксплуатационные рекомендации).
Недостатки фибробетона
Недостатком использования фибробетона является относительно высокая стоимость, которая компенсируется длительным сроком службы конструкций, построенных на основе фибробетона.
Популярность фиброармированного бетона в строительстве напрямую связана с его экономичностью и простотой изготовления. Технология производства основана на смешивании бетонной смеси с определенным типом волокон без необходимости использования специального оборудования и дополнительных затрат.
Для обеспечения хорошего смешивания волокон с бетонным раствором можно использовать два метода:
- Смешать фибру с сухими компонентами смеси, постепенно добавляя воду и химические добавки;
- Добавить фиброволокна в готовый бетон.
Время смешивания составляет около 15 минут или на 15% больше, чем при смешивании обычного бетонного раствора.
Как и стекловолокно, полипропиленовые волокна хорошо смешиваются с бетоном в стандартном смесителе, не спутываются и равномерно распределяются в смеси.
Виды фиброволокна
Производство фибробетона организовано в промышленности, используемые технологии отработаны и опробованы, а свойства материала могут быть определены заранее на основе основных параметров. Для производства строительного материала используются различные типы волокон. В силу своей природы и процесса производства существует шесть типов фибры для бетона, все они соответствуют ГОСТ 14613-83 «Фибры».
Металлические волокна в виде гофрированных или анкерных волокон гарантируют прочность конструкции. Бетонная плита с добавлением стали имеет большой вес, среди других недостатков фибры — неустойчивость к коррозии, недостаточное сцепление с бетонным основанием.
Достоинства и недостатки
Бетон, армированный фиброволокном, значительно превосходит своих предшественников. Он не дает усадки и не трескается. Другие положительные свойства:
- материал устойчив к истиранию и химическом воздействию;
- он обладает высокой прочностью, не деформируется;
- такому каркасу не нужен дополнительный армирующий материал;
- из-за равномерно крепкого распределения фибры, материал не боится сколов и трещин;
- можно использовать в условиях морозов и жары, влагоустойчив.
Недостатками являются высокая стоимость этих панелей и риск приобретения некачественного материала.
Способы изготовления фибробетона
Технология производства проста и сложна одновременно. Волокна добавляются в цементный раствор партиями. То, как это делается, зависит в основном от инертного материала. Если в состав входят стальные волокна, цементная смесь перемешивается в обычных бетономешалках.
Очень важно подобрать совместимые элементы и соблюсти их точные пропорции. Кроме того, процесс смешивания должен обеспечивать равномерное распределение волокон в бетоне.
С другой стороны, полимерные композиции, а также добавки из стекловолокна требуют специального оборудования для смешивания. Замешивание обычно производится путем напыления на рабочую поверхность смеси из измельченных стекловолокон и мелкозернистого бетона.
Свойства и характеристики фибробетона
Как мы уже отмечали, качество бетона и его свойства напрямую зависят от материала, из которого изготовлены волокна. Для разных целей используются различные пропорции смешанных объемов и волокнистых элементов.
Этот бетон используется для строительства жаро- и водостойких конструкций, он не дает усадки и обладает высокими эксплуатационными характеристиками.
С другой стороны, стеклофибробетон обладает низкой устойчивостью к щелочной среде, несмотря на высокую эластичность.
Важно. Дополнительные синтетические добавки и волокна придают фибробетону специфические свойства, например, высокую прочность на растяжение и низкую электропроводность.
Базальтовые соединения повышают ударную прочность. Этот вид армированного фиброволокном бетона является одним из самых дорогих. Трещины практически отсутствуют.
