Фибробетон - застосування, характеристики і технологія

бетон, як будівельний матеріал, відомий досить давно. При всій його міцності і довговічності у нього завжди був один великий недолік: бетон добре працює на стиск, але дуже погано на розтяг. Тому в таких конструкціях як балки або плити, де в нижньому поясі при впливі навантаження виникають розтягують зусилля, часто виникають тріщини, які можуть стати причиною повного руйнування конструкції.

Для цього при виготовленні несучих конструкцій з бетону і застосовується армування найбільш розтягнутих зон конструкцій. Сталева арматура, що має рифлену поверхню, міцно зчіплюється з бетоном і приймає на себе розтягуючі зусилля, що значно підвищує міцність бетонної конструкції в цілому.

Але таке армування проводиться тільки в зонах найбільших можливих розтягувань, в той час як іноді необхідно підвищити міцність всього бетонного масиву. Раніше це досягалося густим армуванням всієї конструкції, що призводило до її значного подорожчання і збільшення ваги.

Що таке фибробетон

Свого часу, для того щоб знизити ударну в`язкість бетону (крихкість при ударі) і ймовірність розтріскування бетонної маси при затвердінні (що не рідкість), були зроблені спроби поліпшити міцність на розтягнення по всьому об`єму бетонної маси.

Для цього в бетонну суміш додали дисперсні волокна (фібри), які рівномірно розподілилися по всій його масі. При цьому характеристики бетону зазнали значних змін:

• міцність на розтягнення збільшилася на 25 - 30%;
• значно зросла ударна в`язкість;
• підвищилася стійкість до утворення тріщин.

В даний час фібра для бетону ділиться на дві групи:

1. Металева - виробляється із сталі, може мати різну конфігурацію і розміри (діаметр може складати від 0,1 - 0,5 мм, довжина 10 - 50 мм).
2. Неметалева фібра, яка може бути представлена волокнами наступних матеріалів:

• Скло;
• поліетілен-
• поліпропілен;
• поліамід;
• акрил;
• бавовна;
• віскоза;
• нейлон;
• поліефір;
• базальт;
• азбест;
• карбон;
• вуглець.

В даний час найбільш популярні металеві та скляні волокна, хоча все більше визнання знаходить фібра з поліпропілену.

Вуглецева і базальтова фібра використовуються досить рідко через свою високу вартість.

Додавання волокон бавовни віскози і нейлону в бетон, армований сталевий фіброю, дозволяє отримати матеріали з дуже різними властивостями.

Відео: Матеріал Фибробетон

У розрізі фібробетони конструкція виглядає як однорідний матеріал, пронизаний в усіх напрямках найтоншими волокнами, матеріал яких і визначає властивості бетону.

характеристики фибробетона

Властивості матеріалу залежать від виду застосовуваних волокон:

• Сталева фібра - підвищує міцність бетону до зусиль розтягування і розриву, знижує усадку матеріалу і, відповідно, можливість виникнення тріщин. Бетон знаходить велику морозостійкість, жароміцність і водонепроникність.
• Базальтова фібра - покращує показники удароміцності, тріщиноутворення та стійкості до деформацій.
• скловолокно - має високий модуль пружності, що позитивно впливає на таку властивість бетону як пластичність. Однак воно нестійке до лужного середовища бетонної суміші, тому доводиться просочувати бетон полімерами і додавати речовини, що зв`язують лугу. В результаті виходить унікальний матеріал, що володіє високим опором до ударів, температурі, впливу вологи і хімічних речовин, стирання.
• Азбестова фібра - покращує такі властивості як міцність, довговічність, стійкість до впливу лугів і високих температур.
• Синтетична фібра (поліетилен, поліпропілен та інші синтетичні волокна) підвищує стійкість бетону до розтягування, до впливу хімічних речовин, високих температур і значно знижують його електропровідність. Крім цього, фібра з синтетики помітно знижує вагу бетонних конструкцій, що дуже важливо при проведенні деяких будівельних робіт.

Технологія виготовлення фібробетону

З одного боку, технологія виготовлення фібробетону мало чим відрізняється від звичайного замішування бетонної суміші, але з іншого - при цьому необхідне дотримання кількох важливих умов:

Відео: 02. БЛОКИ з наповнювачами та без: Арболит, саман, полімер, піно, газо- фибробетон

• необхідно досягти високого ступеня однорідності розподілу фібри в бетоні;
• потрібно забезпечити корозійну стійкість фібри в лужному середовищі бетонної суміші;
• підібрати оптимальне поєднання вигляду, міцності властивостей фібри і бетону-матриці.

Тільки при дотриманні цих умов можна отримати якісний удобоукладиваемой бетон, який відповідає вимогам, що пред`являються до конкретної конструкції.

Є кілька способів додавання фібри в бетон:

1. Додавання фібри в цементне терпке бетону. Це дозволяє домогтися максимально рівномірного розподілу волокон при подальшому виготовленні бетону.
2. Введення фібри безпосередньо в змішувач, розташований на розчинної вузлі або на об`єкті будівництва. При цьому час перемішування має бути збільшено приблизно на 15% від звичайного.
3. Добавка фібри в бетон безпосередньо на об`єкті прямо в міксер бетоновоза і подальше перемішування протягом не менше 5 - 10 хвилин.

Відео: Фундамент, стіни, фибробетон. Відео-каст 6. Частина 1

Неприпустимо вводити фібру в бетон грудками, попередньо вона повинна бути ретельно перемішана.

застосування фибробетона

З огляду на, що використання в якості наповнювача фіброволокна підвищує його міцності, тріщиностійкість, низьких температур і агресивних середовищ, його часто використовують в конструкціях, що експлуатуються в екстремальних умовах:

• промислові поли-
• великі резервуари;
• облицювання тунелів;
• виготовлення шпал;
• фундаменти під обладнання динамічного і ударної дії;
• покриття доріг і настили мостів;
• пристрій броньованих і вогнестійких перегородок в банківських сховищах;
• берегозахисні споруди;
• реакторні відділення атомних станцій;
• будівлі в зонах високої сейсмічної активності.

У житловому будівництві фибробетон застосовують там, де характеристики звичайного бетону не забезпечують необхідну міцність.

Стеклофібробетон успішно використовується в якості шумозахисних екранів, розташованих уздовж автомагістралей і залізниць. Висока хімічна стійкість дозволяє використовувати його в якості матеріалу для водовідвідних лотків, каналізаційних колекторів і гідроізоляційних покриттів.

Широке застосування фибробетон отримав при виробництві реставраційних робіт. Він дозволяє отримувати міцні і відносно легкі архітектурні елементи будь-якої конфігурації. При цьому колірна гамма фибробетона дуже широка, що дозволяє створювати конструкції, повністю імітують натуральний камінь.

Переваги і недоліки матеріалу

Із серйозних недоліків фибробетон має тільки один: досить високу вартість у порівнянні зі звичайними бетонами. Але використання недорогих синтетичних волокон поступово знижує цей показник.

Ще одним недоліком при використанні металевої фібри є підвищений знос бетонозмішувального обладнання.

Переваг багато:

Відео: Панель фасаддная фибробетон p03

• високі експлуатаційні якості;
• зниження вартості бетонних виробів за рахунок відмови від металевих каркасів (можливо не всюди);
• фибробетон має однакову міцність по всьому об`єму, що не властиво звичайним залізобетонних конструкцій;
• стійкий до перепадів температури, впливу вологи, морозу і температурних впливів;
• має меншу вагу, ніж звичайний бетон;
• дозволяє формувати будь-які форми;
• термін служби в 15 - 20 разів вище, ніж у звичайного бетону.

У приватному житловому будівництві фибробетон нерідко використовують для влаштування фундаментів (Як стрічкових так і пальових), а також при виробництві ліпних і реставраційних робіт.