Фибра – вспомогательный материал для микроармирования бетонных конструкций. Она увеличивает прочность конструкции, улучшает физико-механические характеристики.
Бывает разных видов, ее широко используют в разных отраслях – в строительстве, горной промышленности, для заливки фундаментов, при проведении штукатурных работ. Добавлять фибру можно в смеси – на основе цемента, гипса или шлакощелочном вяжущем основании. В зависимости от целей применения вводят ее либо в сухую смесь (например, при армировании), либо в готовый состав.
Виды и состав фибры
Фибра – специальная волокнистая добавка, состоящая из множества частиц, скрепленных между собой. При включении в смесь волокна равномерно распределяются по всей площади, образуя крепкую основу.
Она имеет высокие армирующие свойства благодаря материалам, на основе которых ее производят (базальтовые волокна, стальные частицы, стекловолокно, металлические включения, полипропилен). Вводят фибру при подготовки смеси для равномерного распределения волокна. В среднем для получения высоких прочностных свойств используют 0,9-1,2 кг на м 3 .
Фибра — микроарматура для бетона
Металлическая фибра
Если волокна вырезаются из цельного металлического листа, они могут иметь разную форму (длина в пределах 20-50 мм). Волокна могут быть в форме волны – в этом случае их нарезают из стальной проволоки. Для увеличения прочностных характеристик и показателей адгезии волокна могут дополнительно покрываться латунью.
В строительстве используется волокно в форме анкера или волны. Материал – низкоуглеродистая сталь, термически необработанная. При введении в состав, он приобретает следующие характеристики:
- увеличенная прочность – на 25% больше, чем в обычном растворе;
- повышенная прочность на растяжение при изгибе – на 250%;
- прочность при осевом растяжении выше на 80%;
- повышение стойкости к механическим повреждениям в 10 раз;
- повышение упругости до 20%;
- повышенные характеристики устойчивости против холода, резких перепадов температур, высокая стойкость к образованию трещин, проникновению влаги;
- увеличение срока эксплуатации сооружения.
Расход определяется в зависимости от целей применения. Например, для конструкций с минимальной нагрузкой расход составляет 15-20 кг/м 3 , а для особонагруженных конструкций расход может вырасти до 100-150 кг/м 3 .
Базальтовая фибра
Основа – волокна из базальта, природного материала, обладающего высокой прочностью. У базальта имеется множество достоинств, благодаря которым фибра из него широко используется в разных отраслях:
- материал не впитывает влагу;
- способствует продлению срока службы бетонной конструкции благодаря сдерживанию процессов расслаивания бетона;
- повышает прочность готовой массы, в том числе по параметрам растяжения, изгиба, сжатия;
- материал получает дополнительные огнеупорные свойства;
- конструкция не подвержена механическим повреждениям, способна выдержать большие нагрузки;
- технология приготовления смеси практически не меняется, не требует больше времени или сил;
- цена базальтовой фибры ниже, чем металлической.
Базальтовая фибра используется в гражданском строительстве – при возведении полов, строительстве дорог, мостов и тоннелей, где предъявляются высокие требования по износостойкости поверхности.
Как использовать Фиброволокно | Что такое фибра
Углеродная фибра
Фибру изготавливают из мелко нарубленной углеродной нити (проволоки). Благодаря особым свойствам основы, фибра становится более универсальной.
К достоинствам материала относят:
- повышение прочности на сжатие – на 60%;
- прочность на растяжение – в 400 раз;
- ударная прочность – на 500%;
- морозостойкость – на 200%;
- коррозионная устойчивость;
- стойкость к агрессивным химическим составам (в частности, к щелочам);
- высокий показатель адгезии.
Иные виды фибры не имеют таких показателей, что делает углеродный материал незаменимым в ряде задач. При этом цена материала выше, чем стандартной металлической или базальтовой фибры. Но и расход требуется меньший – для получения высоких эксплуатационных характеристик достаточно 0.6-1 кг/м 3 .
Полиамидная фибра
Для производства используется нейлоновое волокно, повышается эластичность и цепкость готового состава. Волокно повышает морозостойкость, не пропускает влагу, противостоит химическим веществам. Добавляют фибру как в сухую смесь, так и в готовый раствор – характеристики материала сохраняются.
Стеклофибра
Изготавливается из стекловолокна, которое предварительно разрезали на одинаковые волокна. Стеклофибра в готовом составе практически не видна, способствует большей сцепке бетона, повышает устойчивость к растрескиванию. Готовая конструкция становится более эластичной, прочной и противостоит механическим воздействиям и агрессивным веществам.
Полипропиленовая фибра
Полипропилен – невесомые элементы, которые в готовом составе практически незаметны. Они скрепляют бетон, не допускают образования трещин, не пропускают влагу и повышают механическую стойкость материала (в 5 раз выше).
Свойства фибры
Фибра имеет ряд характеристик, которые не меняются в зависимости от основы:
- вещество обеспечивает сцепление бетона и не допускает формирования трещин в процессе усадки – позволяет использовать ее в ответственных конструкциях, без нарушения монолитности;
- фибра не может совершенно заменить традиционное армирование, но применение волокон позволяет увеличить прочность конструкции в 5 раз;
- при добавлении армирующих волокон, повышает устойчивость к износу на 90%;
- противостояние влаге, устойчивость против холодов, огнеупорность, устойчивость к резкому изменению температур;
- применение фибры помогает экономить на строительных материалах – расход цемента ниже на 10%.
Сфера применения фибры не ограничена, ее используют в следующих отраслях:
- Строительство дорог, бетонных площадок, мостов, аэродромных полос, водостоков, бассейнов, при заливке фундамента, строительстве монолитных сооружений разного значения.
- Производство монолитных фигурных конструкций для фасадов зданий – волокно делает поверхность бетона более гладким и ровным.
- Заливка пола, оформление фасадов.
- В горной промышленности с помощью бетонного состава с фиброй создают тоннели – они способны выдерживать высокие нагрузки.
В каждой отрасли используется свой вид фиброволокна. Например, стеклофибра – применяется в отделке фасадов и иных поверхностей.
Базальтовая фибра придает конструкции свойства огнеупорности, обеспечивает высокую степень адгезии всех компонентов. Ее используют в разных направлениях строительства, где важно получить монолитную конструкцию без трещин, высокой прочности и эластичности.
Пенопропиленовая фибра используется при заливки полов, закладке фундаментов, строительстве ненагруженных стен и конструкций. Волокно обладает гидроизоляционными свойствами, поэтому с его помощью возводят бассейны, водохранилища и аналогичные сооружения.
Металлическое фиброволокно используют для строительства объектов с высокой нагрузкой и минимальными требованиями по качеству поверхности.
Применение фиброволокон четко регламентируется ГОСТ, в соответствии с которым и определяется количество, технологический процесс приготовления смеси. При необходимости к составу могут добавляться пластификаторы.
Выбор размера фибры
Фибра классифицируется как по составу, так и по размеру волокон. Размеры волокон напрямую влияют на физико-механические свойства готовой конструкции. Предусмотрены нормы, которых необходимо придерживаться:
- Не более 6 мм. Повышение прочности конструкции, обеспечивается точность геометрических форм, гладкость поверхности. Волокна можно добавлять при возведение фигурных конструкций с высокими требованиями к качеству поверхности.
- Волокно 12 мм. Повышает прочность и общие физико-механические характеристики. Волокно используют при строительстве ответственных перекрытий, возводят сваи, гидротехнические конструкции, формируют фундамент или наливной пол.
- Волокно 18-20 мм используется при возведение объектов с особо высокими степенями нагрузки. Используется при прокладки мостов, тоннелей, покрытия дорожного полотна с высокой нагрузкой (горная промышленность, аэродром), при возведение крупногабаритных сооружений.
Следует четко соблюдать инструкции и пропорции. Если смесь получится слишком густой, ее тяжело будет использовать, жидкая масса окажется чрезмерно хрупкой, даст большую усадку и может деформироваться.
Опыт от использования в строительных конструкциях и сооружениях
Если смесь готовится не на площадке, а подвозится с помощью специализированного транспорта, то фибра укладывается перед отгрузкой. При приготовлении на стационарной площадке время замеса определяется самостоятельно – для этого берут время приготовления стандартного раствора и добавляют к нему 15%.
Подавать раствор с фиброй лучше с помощью насоса – это особенно актуально при заливки фундамента или при возведение крупногабаритных монолитных конструкций.
Норма расхода фибры при приготовление смеси, как правило, указана на упаковке фиброволокна. Также можно ориентироваться на нагрузки, которым будет подвержена готовая конструкция. Например, для приготовления смеси при отделке фасадов достаточно будет использовать 600 гр. на 1м 3 , при строительстве монолитных сооружений берут 0,8-1 кг на 1м 3 , а вот взлетные полосы и дорожное полотно под высокую нагрузку потребуют не менее 2-2,5 кг на 1м 3 смеси.
Опыт использования в горной промышленности
Долгое время в горной промышленности использовалось фиброволокно с металлической основой. С его помощью создавали прочные тоннели, прокладывали дороги при подземной разработке полезных ископаемых.
Но металлическое фиброволокно имело свои недостатки – оно давало чрезмерно большую нагрузку в силу большой массы, возникали проблемы с подачей смеси на глубину.
С появлением синтетических волокон ситуация в горной промышленности изменилась. Теперь металлическая фибра практически не используется. Применение синтетических волокон позволило решить сразу ряд проблем:
- снижение веса конструкций;
- получение ровной, гладкой поверхности;
- устранение проблемы деформации конструкций (за счет небольшого веса волокна не сползают вниз);
- сокращение трудозатрат на изготовление смеси и формовку;
- длительный срок эксплуатации – материал устойчив к коррозии, влагостоек, противостоит щелочам и прочим агрессивным составам.
При всех прочих преимуществах сохраняется высокая прочность материала, устойчивость к истиранию, продлевается общий ресурс конструкций.
Фиброволокно стало уникальным материалом, который помог повысить прочность бетонных конструкций с минимальными затратами. Сегодня фиброволокно используется повсеместно, позволяет строить прочные сооружения, элементы, дороги, при этом технология приготовления смесей практически не изменилась. Стоит отметить, что в ряде случаев фиброволокно не может полностью заменить арматуру или стальную сетку, но при этом его можно использовать для увеличения прочностных параметров и продления ресурса здания.
Источник: sbcmi.ru
Фибра для бетона: мелочь, а укрепляет
Фото: beton-house.com
О том, что бетон нужно армировать, чтобы он не растрескивался, знает даже человек, максимально далекий от строительства. Но можно сделать бетон и еще более устойчивым к воздействию среды: ввести в его состав фибру. Фибра представляет собой множество мелких волокон, которые замешиваются в бетонный раствор, а когда все это застывает — образует внутри массива хаотичный каркас из многих тысяч разнонаправленных волоконцев. О сути технологии, о том, как фибра изменяет характеристики бетона и какая она бывает — в новой статье проекта «Дом в фокусе».
Как изменяется бетон при введении фибры
Сразу оговоримся: фибра не заменяет обычного металлического армирования, это дополнительный, а не основной способ. Просто если хочется сделать ну очень уж прочное бетонное покрытие, то в дополнение к арматуре в раствор нужно ввести «микрокаркас». В отличие от арматуры, фибра занимает весь объем материала, так что изменяет свойства в каждой точке бетонного сооружения. А изменяет вот так:
- до пяти раз увеличивает ударное сопротивление;
- снижает количество усадочных микротрещин при отвердении раствора — а это значит, что потом в монолитной структуре не будет крупных дефектов;
- усиливает устойчивость к атмосферным воздействиям, причем до 10 раз — а не этого ли вы хотите, скажем, для отмостки?
- Усиливает влагостойкость и морозостойкость: дело в том, что волокна фибры заполняют микропустоты в материале и уменьшают количество пор в нем;
- усиливает прочность на разрыв и на изгиб.
Фибра добавляется практически в любые растворы на основе цемента, которые применяют в строительстве. Она пригождается и при заливке плит перекрытий и стяжки, и при изготовлении ЖБИ, и при сооружении несъемной опалубки, и при бетонировании в съемную опалубку, и при обустройстве фундаментов (и плитных, и ленточных, и свайно-ростверковых), и даже при штукатурных работах.
Что представляет собой фибра?
Фибра — это тонкие волокна или полоски, сделанные из разных групп материалов. Это может быть органика или неорганика. Размер, профиль этих волокон зависят от того, какую разновидность вы выбрали. Это могут быть несколько миллиметров, а могут — и несколько сантиметров. И вся эта «мелочь» тщательно вмешивается в раствор на стадии разбавления его водой.
Заполняя весь объем, она потом служит для вящей прочности вашего сооружения.
Сначала в доступе была только полипропиленовая фибра, но сейчас используют и стальную, и стеклянную, и базальтовую — в зависимости от исходных задач.
Фото: beton-house.com
Дозировки добавления фибры в бетон зависят от того, каким нагрузкам будет подвергаться сооружение. Например, если имеется в виду садовая дорожка, по которой будет ходить садовод с ведром — это одно, и под незначительные нагрузки фибру можно и вовсе не вмешивать или вмешать в низкой дозировке. А если речь идет, скажем, о ленточном фундаменте — дело совсем другое, и многие рачительные хозяева хотят, чтобы получился именно фибробетон, причем мощно армированный микрокаркасом.
Типы фибры и где они применяются
Стальная фибра: это тонкие полоски стального листа или куски низкоуглеродистой проволоки. Длина таких полосочек — от 2,5 до 6 см. Сечение у нее может быть круглым или треугольным, а форма — не только прямой, но и в виде дуги. Хитрые изготовители стальной фибры повышают ее «сродство» к бетону, делая полоску волнистой, а поверхность шероховатой.
Именно стальная фибра может заменить даже арматурный каркас, если использовать ее в стяжке или блоках. Но с заменой надо быть аккуратнее: для этого проект должен быть сделан грамотно, расчеты — тщательно. А дозировки должны быть соблюдены. И зависят они напрямую 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.
Стеклянная фибра — что-то типа стекловаты. Она тоже делается из кварцевого песка, только формуется отдельными волокнами диаметром всего в 15 микронов. Вы их вообще не увидите. Попав в бетон, стеклофибра тут же распадается на практически невидимые частицы. Ее добавляют при заливке стяжек, при изготовлении сборных бетонных сооружений.
А задача ее — уменьшить усадку и растрескивание, при этом не особенно утяжелив общую смесь. Дозировка стеклофибры — от 0,3 кг до 1,2 кг на кубометр (в зависимости от степени нагрузки). И надо обязательно учитывать, что бетон со стеклофиброй схватывается гораздо быстрее, чем без такой добавки.
Базальтовая фибра — продукт расплава тугоплавких вулканических пород. Волокна получаются очень прочные и очень плотные. От бетона со стеклофиброй базальтовая смесь отличается тем, что она впитывает меньше воды, зато выдерживает более высокие температуры, отлично выдерживает агрессивные вещества.
Так что забетонировать с базальтовой фиброй, например, пол в бане под деревянным настилом — самое то! Кроме прочего, бетон с базальтовым волокном имеет повышенную износостойкость, то есть и для проходимой дорожки он тоже подойдет. Кстати, и морозостойкость тоже увеличивается: ведь мы уже выяснили, что воды впитывается меньше, а стало быть, микрокристалликов льда получается меньше. Специалисты говорят, что такой бетон выдержит до 500 циклов размораживания-замораживания.
Полипропиленовая фибра — тонкие волокна длиной от 6 мм до 4 см. Это самое популярное фиброволокно. Ее особенно часто применяют при частном строительстве: таким бетоном заливают фундаменты, перекрытия, стяжки. Один килограмм такой фибры содержит миллион волокон, которые расползутся по всему бетону и создадут там серьезный микрокаркас.
Полипропиленовое фиброволокно делают и из первичного сырья, и из вторичного. Раствор с такой фиброй получается гуще, он отлично держит форму, не сползает с вертикальных поверхностей (именно поэтому полипропиленовое фиброволокно отлично добавляют и в штукатурные смеси). На кубометр бетона в среднем нужно 0,9 кг фибры.
Фото: прорабофф.рф
Источник: realnoevremya.ru