Применение фиброволокна в строительстве

Beton-Area.com

Все о изделиях из бетона и гипса

Фиброволокно

Фиброволокно

Уже давно люди начали использовать разные армирующие элементы (металлические прутья, стальные стержни и т.д.) для улучшения качества строительных растворов. Благодаря идеям и новшествам в строительных технологиях, появилась возможность увеличить прочность и другие качественные характеристики бетона и растворов с помощью полипропиленового фиброволокна. Оно имеет массу преимуществ перед металлической арматурой.

Свойства фиброволокон и применение в строительстве

Главной функцией фибры является ее способность не разрушаться в кислотной и щелочной среде. Это дает возможность применять фиброволокно в разных смесях, например: гипсовых, цементно-песчаных, газо- и пенобетоне и т.д. Незаменимым будет его использование в качестве арматурных компонентов, когда нужно повысить прочность и эластичность конструкции, защиту от ударов, а также предотвратить деформацию здания в случае просадки. Кроме этого, фибра обеспечивает дополнительную огнестойкость бетона и улучшает его способность выдерживать высокие температуры.

Само по себе, фибровокно представляет собой материал, состоящий из множества волокон, соединенных вместе. В его состав входит стекло, сталь и другие полимерные соединения.

Фиброволокно повышает связывающие характеристики любого раствора и позволяет равномерно выполнять армирование будущей конструкции. Происходит это путем равномерного перемешивания и распределения волокон фибры по всему составу изготавливаемого изделия. После высыхания, изделия сохраняют нужную форму, не деформируясь. Достигается это благодаря тому, что микроволокна берут на себя всю силу растяжения и усадки.

Среди плюсов фиброволокон можно выделить такие:

• Экономически выгоден
Сегодня многие считают фиброволокно прекрасной заменой металлической сетке. Кроме экономической выгоды, волокна препятствуют образованию микротрещин, в то время как стальная арматура сдерживает стяжку уже после образования трещины.

• Преграждает проникновение в строительный раствор воды и других химических элементов
Микроволокна блокируют капилляры бетона, из-за чего, количество отверстий от выступившей воды уменьшается. Химические вещества, которыми часто злоупотребляют при строительстве, не смогут навредить растворам с фиброволокном. Частым является использование полипропиленового фиброволокна в строительстве дорог, где требуется дополнительная защита от антиобледеняющих солей.

• Добавляет прочности бетонным конструкциям на растяжении при изгибе

Бетон становится устойчивым к изгибу после влияния высоких температур, если в его состав входит полипропиленовое фиброволокно.

В результате экспериментов было установлено преимущество бетона с фиброволокном от обычного бетона. Ударостойкость и прочность первого, увеличивается в 5 раз. Также обеспечивает полную защиту краев в стальных конструкциях.

Благодаря фиброволокну в бетонных смесях присутствует некоторое количество воздуха, которое дает возможность жидкости сжиматься или расширятся в процессе перепада температуры.
Эффективный контроль гидратации позволяет уменьшить водоотделение бетона, что способствует снижению внутренней нагрузки.

После закладки бетона, фиброволокно начинает действовать, и в критические часы (6 часов после укладки) предотвращает появление микротрещин и деформацию конструкции. Поэтому прочность такого изделия гарантирована.

Когда бетон затвердел, начинается процесс усадки. Волокна стягивают даже маленькие трещины, не давая появляться новым.

Последним этапом является дегидратация. Давление бетона изнутри снижается.

Способная соединяться с разными материалами, фибра образует однородную смесь.

Большую роль полипропиленовое фиброволокно играет при добавлении в смеси для изготовления мелких деталей. Увеличивая их прочность и эластичность, можно уменьшить количество брака почти на 96%. Это весьма существенный показатель для предприятий.

Фиброволокно способно избавить от трудоемких процессов армирования, поэтому везде, где нужно предотвратить образование трещин и деформации, а также обеспечить идеальную усадку материала, рекомендуется применять полипропиленовые волокна.

Виды фиброволокна

Виды фиброволокна

Существует несколько видов фиброволокна:

1. Полипропиленовое — добавка, модифицирующая структуру на микроуровне. Используется для микроармирования смесей на гипсовой и цементной основе. Это могут быть штукатурки, стяжки пола, шпаклевки, плиточные клеи и т.д. Предотвращает появление микротрещин.

2. Базальтовое – используется для строительства конструкций из гипса, легких и тяжелых бетонов, добавляется в разные наполнители при изготовлении пластика, а также пресс-материалов.

3. Стекловолокно — незаменимо при изготовлении малых архитектурных изделий, лепнины, скульптур. При строительстве добавляется в качестве армирования пеноблоков, сухих смесей, гипса.

4. Фибра стальная – в отличие от стальной арматуры, фибра более экономичный вариант. Прекрасно проявляет себя при строительстве дорог, паркингов, мостов, площадок, фундаментов, наливных полов, стяжек, тротуарной плитки, памятников, заборов и прочих бетонных конструкций. Отлично сочетается с полипропиленовой фиброй.

Если под особо большой нагрузкой происходит откол бетона, то полипропиленовые волокна способны удерживать общую структуру бетона. Но такие случаи редкость. Бетон с фиброволокном очень надежен и прочен.

Сфера применения полипропиленового волокна велика. Его можно использовать не только в масштабных строительных работах, но и в реконструкции каких-то мелких деталей. Часто им пользуются в таких случаях:

• для изготовления свай;
• при производстве тротуарных плиток и бордюр;
• в стяжке полов;
• в бетоне для тротуарных дорожек;
• проводя штукатурные работы;
• в производстве бетонных изделий, например: блоков, труб, бетонных перекрытий;
• в штампованном и декоративном бетоне;
• в разных строительных растворах.

Способ применения фиброволокна

Способ применения фиброволокна очень простой, поэтому намного эффективнее использовать его в качестве армирующего средства, чем укладывать дорогостоящую металлическую решетку. Если готовится бетонная смесь, то фиброволокно добавляется в бетономешалку в самую последнюю очередь. Для лучшего результата и эффективности фибры в самом растворе, рекомендуется продолжать размешивание в течение 5 минут.

Посмотрите видео по теме: Применение фиброволокна в строительстве

При использовании армирующей сетки, частым недостатком становится расслоение бетона. Если же в состав раствора входило фиброволокно, это расслоение практически невозможно. Поэтому выбор фибры никогда не приведет к ущербному состоянию будущих изделий или конструкций.

Источник

Виды и сферы применения фиброволокна для бетона

Обычный бетон хорошо работает на сжатие, но не на растяжение, из-за чего при возведении несущих конструкций приходится использовать стальную арматуру. Так как ее применение не только замедляет процесс строительства, но и требует дополнительных усилий в работе, намного выгоднее использовать фибробетон. Это обычный бетон в структуру которого включен специальный наполнитель — фибра. Фиброволокно для бетона (фибра) заменяет арматуру и придает конструкциям необходимую прочность.

Рассмотрим основные свойства и преимущества этого современного материала.

Что такое фиброволокно

Фибра представляет собой дисперсные волокна, которые равномерно и разнонаправлено распределяются по всей массе песчано-цементного раствора. Благодаря этому фибродобавки улучшают следующие характеристики бетона:

Если говорить о недостатках фибробетона, то бытуем мнение, что этот материал недостаточно устойчив к химическим реакциям, однако, все зависит от типа наполнителя и его свойств.

Виды фиброволокна для бетона и его свойства

В качестве армирующих волокон используются металлические и неметаллические материалы. Самыми популярными являются:

Стальное волокно

Этот вид фибры чаще всего используют при строительстве дома из фибробетона. Благодаря этому наполнителю, полученный сталефибробетон, отличается более высокой долговечностью и износостойкостью. Помимо этого стальные волокна повышают морозоустойчивость бетона.

Сталефибробетон пользуется популярностью при изготовлении тротуарных плит, бордюров, для возведения каркасов зданий и монолитных бетонных построек.

Стеклянное волокно

Стекловолоконный фибровый состав отличается высокой упругостью, благодаря чему он оптимально подходит для конструкций изогнутой формы. Однако стекло практически неустойчиво к щелочной среде, поэтому при изготовлении СФБ необходимо использовать специальные пропитки на полимерной основе и вещества способные связывать щелочи.

Особую популярность стеклофибробетон приобрел в фасадной отделке, так как этот материал не впитывает загрязнения и легко моется.

Асбестовое волокно

В отличие от стеклобетона асбестоцемент устойчив к щелочам. Во всем остальном он также отличается высокой устойчивостью к перепадам температур, прочностью и долговечностью.

Базальтовая фибра

Главное преимущество такого волокна – это его повышенная прочность. Если в качестве наполнителя для фибробетона используется именно базальт, то ударопрочность и устойчивость к деформации у материала значительно повышаются.

Состав этого волокна оптимально подходит для создания и дальнейшей окраски изделий из гипса.

Бетон с добавление базальтовой фибры рекомендуется применять для конструкций, которые испытывают повышенные нагрузки.

Полипропиленовое волокно

Относительно недавно при изготовлении фибробетона начали использовать синтетические волокна, которые значительно снижают вес готовых конструкций. Благодаря этому, бетон с добавлением полипропилена больше всего подходит для постройки легких сооружений.

Помимо этого полипропилен устойчив к химическим веществам, критическим температурам, и является не электропроводным материалом.

Сфера применения фибробетона

Основная сфера применения фиброволокна – это строительство. В последнее время стали очень часто возводить дома из стройматериала – фибробетона. Его состав зависит от того, для каких целей он будет применяться:

Популярными стали фасадные панели из фибробетона. Из базальтовой, полипропиленовой и металлической фибры можно изготавливать разные предметы для декора интерьера (статуэтки, вазы, подставки), изящные декоративные карнизы и прочие элементы внешней отделки, которые хорошо подаются покраске.

Технология производства фибробетонной смеси

Материал получают при смешивании бетонного раствора и фиброволокна. При изготовлении фибробетона очень важно соблюдать следующие условия:

Если технология и все требования будут соблюдены, то получится удобоукладываемый качественный фибробетон.

Фибра вводится в бетон двумя по следующим технологиям:

Важно! Нельзя вводить в бетон фибру комками. Предварительно ее тщательно перемешивают.

Чтобы изготовить фибробетон своими руками, достаточно иметь в наличие бетономешалку.

В заключении

Несмотря на то, что изготовить современный строительный материал можно самостоятельно, необходимо учитывать очень важный момент – оптимальные свойства состава могут утратиться, если на стадии смешивания были допущены грубые ошибки (например, если волокно не распределилось по смеси).

Источник

Фибра для бетона: достоинства, виды фиброволокна, сфера применения и нормы расхода

Фибра для бетона служит компонентом при мелкодисперсном армировании изделий с целью повышения физико-механических свойств. Эффективность фибробетона характеризуется прочностью на растяжение, ударной вязкостью, повышенной трещиностойкостью и износостойкостью.

Что такое фиброволокно

Бетон обладает специфическими характеристиками, определяющими его как хрупкое вещество с неоднородной структурой. Значение предельной деформации у него намного ниже, чем, например, у стекла, стали или полимерных композитов.

Для повышения показателей упругости возникла необходимость использования волокнистых присадок (фибры), как микроарматуры для бетонных конструкций. Эта особенность нашла широкое применение в технологии строительных процессов, таких как приготовление цементных смесей, изготовление высокопрочных материалов и т.д.

Метод дисперсного армирования бетона предусматривает произвольную и направленную ориентацию волокон.

Направленная предполагает применение тонких непрерывных нитей, тканых и нетканых сеток, жгутов и других подобных материалов. Произвольная (свободная) возникает при использовании рулонных материалов в виде матов, холстов, вуалей.

Основные компоненты добавки

В качестве фибр применяются металлические и неметаллические нити разной длины и сечения:

Рациональный выбор добавок для армирования бетона позволяет получить изделия, обладающие стойкостью к механическим нагрузкам.

Достоинства

Широкое использование фибробетона обусловлено тем, что его физико-механические показатели в несколько раз лучше аналогичных значений традиционных материалов. При этом эксплуатационные характеристики изделий соответствуют нормам.

Укрепление стяжки

Применение дисперсного армирования стальными фибрами позволит усилить эксплуатационные качества, укрепить верхний слой основания, повысить износостойкость, прочность на изгиб, трещиностойкость и долговечность сооружения.

Профилактика дефектов

Как показала практика, наиболее эффективным средством для профилактики и устранения возникших дефектов являются ремонтные растворы, армированные различными типами волокон. Применение стальной или полипропиленовой фибры позволяет избежать расслоения смесей в период укладки, а впоследствии преждевременного износа и разрушения покрытий.

Улучшение адгезии и водостойкость

Так, например, использование стальных и базальтовых фибр позволит в несколько раз увеличить водостойкость изделий. Для получения лучшей адгезии волокон с цементной матрицей и равномерного распределения фибр необходимо правильно выбрать оптимальную длину и диаметр используемых отрезков.

Экономичность и антикоррозийные свойства

Применение фибры для железобетонных конструкций, когда часть каркаса заменяется дисперсными волокнами, позволяет получить ощутимую выгоду, поскольку цена модификаторов намного ниже стоимости стержневой арматуры.

А также большим плюсом в использовании стальной фибры является то, что она защищена от коррозии плотным цементным покрытием.

При грамотном применении добавок можно получить экономически полезный продукт, обладающий улучшенными эксплуатационными свойствами.

Виды фиброволокна для бетона и его свойства

Введение в бетон модификаторов в виде фибр способствует повышению эксплуатационных и рабочих характеристик. Механические качества композитных материалов, армированных волокнами, зависят от типа добавки, объема и размера элементов.

Стальное волокно

Металлические волокна, используемые в качестве арматурного каркаса, изготавливаются различными методами:

Наибольшее распространение получили механические способы, применяя которые получают следующие виды материалов:

Преимущества дисперсного армирования металлическими фибрами:

Стеклянное волокно

Эту группу добавок производят из силикатных материалов и расплавов вулканических горных пород. Стекловолокно имеет длину 20-40 мм и диаметр 10 мкм. Главная его особенность — высокая прочность на растяжение-сжатие (1500-3000 МПа). Модуль упругости таких модификаторов в несколько раз выше, чем у бетона.

Асбестовое волокно

Для армирования бетона используют срезы волокон, вуали, холсты и материалы в виде нетканых сеток.

Асбестовые фибры обладают следующими качествами:

Прочность асбестовой фибры при растяжении превышает аналогичные свойства стали.

Базальтовая фибра

Введение присадок улучшает следующие показатели:

Базальтовые фибры обеспечивают высокую адгезию с цементной матрицей, не корродируют и не воспламеняются под действием открытого огня.

Полипропиленовое волокно

Полипропиленовая фибра — стойкий к щелочам материал, совместим с цементными и гипсовыми вяжущими.

Использование полипропиленовой фибры позволяет:

Сфера применения

Выбор технических решений по дисперсному армированию зависит от типа используемых волокнистых материалов.

Так, например, базальтовая фибра износоустойчива, поэтому подходит для укрепления конструкций, применяемых в местах с повышенными требованиями к механическим воздействиям:

Устойчивость базальтового волокна к химическим факторам и сейсмостойкость позволяет его использование в следующих сферах жилищного и промышленного строительства:

Сталефибробетон применяют в строительстве сооружений, требующих повышенной прочности:

Использование полипропиленовой фибры рекомендуется при выполнении следующих видов работ:

Асбестовые волокна применяют для армирования материалов с низким значением упругости:

Стеклянную фибру применяют для строительства домов, канализационных колодцев и др. Однако недостаточная устойчивость волокон к воздействию среды гидратирующего цемента ограничивает ее применение.

Расходные нормы

На 1 м3 фибробетонных изделий нужно следующее количество модификатора:

Объем вводимых добавок зависит от типа конструкций, эксплуатационных требований и технологии производства.

Способы смешивания

Производство бетонных конструкций своими руками методом дисперсного армирования вмещает в себя 3 основных этапа:

При использовании модификаторов повышается жесткость смесей. В результате бетон теряет подвижность и становится трудноукладываемым.

Добавление полипропилена

Непременное условие для получения композиций, имеющих высокую прочность и устойчивость, — это равномерная подача фиброволокна в бетономешалку.

Порядок выполнения работ:

Введение базальта

Для достижения хорошей адгезии и требуемого эффекта армирования подбирается оптимальный диаметр и длина волокон.

Инструкция по изготовлению базальтофибробетона:

Если изделия готовят на основе гипсового или цементно-песчаного раствора, то армирование выполняют в последнюю очередь.

Источник