В современном строительстве все более широкое применение находят разнообразные конструкции из фибробетона – композиционного материала, по объему которого дополнительно распределена фибровая арматура. За счет такого усиления удается минимизировать ключевые недостатки традиционного бетона – хрупкость и невысокую прочность на растяжение. В данной статье будет рассказано подробно о материале и его свойствах, а также – как сделать фибробетон своими руками.

Общие знания

Применение стальной фибры при проведении бетонных работ обеспечивает следующие преимущества:

• экономию времени в связи с отсутствием необходимости устанавливать традиционное крепление;
• отсутствие рисков, связанных с установкой на полу сетки или брусков;
• возможность привлечения к работе меньшего количества персонала;
• улучшение качества готовых бетонных сооружений.

Итак, что такое фибробетон – это бетон, в котором его площадь равномерно усилена дисперсными волокнами. Это могут быть остатки проволоки или отходы от производства гвоздей, а также неметаллические материалы.

Благодаря этому он обладает в несколько раз большими по сравнению со стандартными:

• прочностью;
• вязкостью;
• устойчивостью к образованию трещин;
• морозостойкостью;
• жаропрочностью;
• пожароустойчивостью;
• сопротивлением кавитации;
• водонепроницаемостью.

Особенности использования стальной фибры

Добавление стальной возможно как до начала процесса ее приготовления, так и во время и даже после. Причем наиболее качественным бетон будет именно в случае подмешивания фибры в уже готовую смесь, однако при этом чрезвычайно важно следить за тем, чтобы фибра не бралась комками.

Совет: благодаря применению фибры, становится возможным использование бетона при проведении ремонтных работ в наиболее сложных для доступа поврежденных местах, где армирование посредством металлических изделий является невозможным.

С точки зрения технико-экономической эффективности и целесообразности использования металлической фибры наиболее рационально применение следующих типов конструкций:

• реакторных отделений АЭС, при этом особо контролируется ГОСТ на фибробетон;
• контейнеров, используемых для захоронения радиоактивных отходов, сооружений, где не возникает наведенная радиоактивность;
• мостов;
• взлетно-посадочных полос аэродромов;
• сооружений гидротехнического назначения (береговых дамб и плотин, шлюзов и речных каналов);

• различного рода дорожных покрытий – плит сборного и монолитного типа, бордюров, выполняющих разделительную функцию полос из тротуарной плитки;
• гражданских построек в местах, имеющих высокую сейсмическую активность, а также фундаментов, заливаемых для возведения телевышек;
• фундаментов для объемного промышленного оборудования с механическим или динамическим действием: гидравлических прессов, прокатных станов, молотов ;

Совет: для работы с монтажом и демонтажем усиленных бетонов используется резка железобетона алмазными кругами нужной плотности.

• железнодорожных путей и защитных откосов железных дорог, предотвращающих размытие талыми и речными водами ; в процессе укрепления и ремонта шахтных сводов и тоннелей в метро; при проведении реконструкционных работ в банковских хранилищах и сейфах; для придания тонкостенным панелям и перегородкам броне- и огнестойких свойств; при подготовке фундамента монолитного типа под газовую либо нефтяную буровую установку.

• при проведении футеровки стенок нагревательных и крекинг-печей, расположенных на заводах, занимающихся переработкой нефти ; в процессе ремонта свода электрических печей для плавления стали на металлургических предприятиях; при восстановлении колошников и газоочистителей, трубопроводов, подающих воздух, и желобов, по которым из доменных печей сливают жидкий чугун;
• во время выполнения ремонтных работ в подинах ковшей для разлива стали, в панелях сборного типа, защищающих пол от расплавленного металла, в конструкциях, обеспечивающих снабжение водой и ее отведение, в объектах, имеющих оборонное и стратегическое назначение .

При использовании материала следует понимать, что теплопроводность фибробетона зависит от наполнителя.

Работа с материалом

Укладка бетона с фиброй производится с применением специальных укладочных машин либо при помощи традиционных устройств, генерирующих вибрации. Данная технология позволяет добиваться получения , что положительно сказывается на его физических характеристиках и позволяет получать ровную поверхность.

Совет: в случае работы с небольшими объемами можно использовать ручную укладку.

Финишную обработку поверхности, как правило, выполняют с применением ручного стального мастерка или же машинки для затирки. Разглаживать поверхность следует сразу же после того, как был залит бетон, чтобы концы фибры не выступали.

Выпускаемые современной промышленностью фибры достаточно легко вводятся в раствор и легко перемешиваются с ним. Благодаря чему при работе можно в основном использовать стандартное технологическое оборудование, применяемое для обычного бетона.

Совет: если не получается сделать необходимый канал в ЖБИ, вам поможет алмазное бурение отверстий в бетоне с помощью специальных коронок.

Преимущества в гражданском строительстве

Добавление в бетон стальной фибры широко применяется при проведении работ на:

• скоростных трассах;
• аэродромных взлетно-посадочных полосах;
• конструкциях, предотвращающих возникновение оползней, сооружений береговой защиты, устойчивых к землетрясениям зданий;
• фундаментах машин.

За счет фибры бетон приобретает дополнительную жесткость и более высокую прочность, благодаря чему разработчики имеют возможность разрабатывать конструкции, способные выдержать повышенные нагрузки.

Как свидетельствует имеющийся опыт в отечественном и зарубежном строительстве, материал считается невероятно универсальным, сфера применения которого неуклонно расширяется.

Изделия, выполненные из армированного стальной фиброй бетона, обладают более высокой экономической эффективностью по сравнению с железобетонными, что выражается в:

• существенном снижении затрат труда, при этом цена работ становится конкурентоспособной;
• уменьшении потребностей в материалах;
• значительном увеличении долговечности;
• пролонгировании межремонтных промежутков;
• сведении к минимуму недостатков, имеющихся у стержневого армирования.

Технология изготовления

Производство фибробетона не относится к сложным процессам. Стандартная инструкция изготовления данного материала включает в себя несколько последовательных стадий:

На этом по большому счету процесс приготовления можно считать завершенным. Столь простая технология производства не мешает материалу обладать целым рядом неоспоримых достоинств, включая экономическую выгоду, связанную с отсутствием каких-либо дополнительных затрат.

Необходимо уточнить, что в качестве фиброволокон могут использоваться не только металлические частицы, но и масса других материалов, обладающего подходящими для этой цели свойствами.

В длинный список можно включить:

• стекло;
• пластмассу;
• полиэфирные, асбестовые, карбоновые и даже хлопковые волокна.

Все они позволят существенно улучшить конечные характеристики готового бетона.

Совет: в процессе возведения сооружений, которые должны обладать повышенной прочностью, рекомендуется применять материал исключительно на основе металлических волокон.

Вывод

В данной статье вы узнали, что хотя для изготовления материала не требуется сложная технология — фибробетон при этом получает массу положительных качеств, позволяя ему соперничать со стандартными бетонами. Благодаря своим характеристикам он применяется в широком спектре строительных работ. В качестве добавок могут использоваться как металлические, так и неметаллические материалы.

Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.

В строительной отрасли внедряются прогрессивные технологии и используются новые материалы. Один из них – фибробетон. Не все знают, что это композит, отличающийся от бетона повышенной прочностью. Материал содержат специальные волокна, которые пропорционально распределены в бетонном массиве, выполняя функцию арматуры. Применение фибры стандартных размеров, изготовленной из металла или синтетических материалов, существенно повышает прочностные характеристики. Разберемся, что такое фибробетон. Остановимся на свойствах материала, технологии изготовления.

Что такое фибробетон

На вопрос, что такое фибробетон, многие затрудняются дать правильный ответ. Что это такое? Материал является разновидностью традиционного бетона, усиленного путем добавления в бетонную смесь фибры. Для бетонного состава характерна пониженная зернистость, а также равномерная концентрация в массиве различных видов армирующих элементов:

• металлического наполнителя в виде стальной проволоки, которая может иметь разную конфигурацию и размеры;
• синтетической фибры, изготовленной из базальтового волокна, стеклянных нитей, асбеста, полиамидного наполнителя или акрила.

Обеспечение повышенных прочностных характеристик достигается путем введения в состав металлических волокон. Их диаметр не превышает полмиллиметра, а длина элементов составляет от 1 до 5 см. Стальная проволока – наиболее популярная разновидность наполнителя. Одновременно с ней растет популярность стеклянных волокон и различных наполнителей на основе полипропилена.

На рынке стройматериалов предлагают новый материал – фибробетон

Насыщение бетонного массива наполнителем улучшает эксплуатационные характеристики композита:

• прочностные свойства;
• устойчивость к воздействию растягивающих усилий;
• стойкость к образованию трещин.

Технология изготовление стройматериала позволяет одновременно использовать различные виды фибры:

• вискозное волокно;
• нейлоновые материалы;
• хлопчатобумажные нити.

Они повышают эффективность армирования, позволяют достичь новых характеристик без увеличения себестоимости производства. Тип применяемых волокон и их концентрация влияют на прочность бетона. В строительной отрасли распространен фибробетон с маркировкой В25. Увеличенный запас прочности достигается путем смешивания стальной проволоки со стеклянными волокнами.

Эксплуатационные свойства материала

Выбирая композит для решения специальных задач в строительной сфере важно разбираться, что такое фибробетон, какие свойства для него характерны. Повышенные прочностные характеристики композитного бетона обеспечивают возможность возведения из него зданий, которые имеют повышенную устойчивость при пониженной толщине капитальных стен. Специалисты уверены, что это снижает объем расходов на постройку объекта. Проверенная на практике рецептура применяется при изготовлении бетонного композита. Вид используемой фибры влияет на эксплуатационные свойства.

Эти волокна исполняют роль арматуры, которая применяется с целью повышения прочности бетонного раствора

Главные характеристики композитного бетона:

• способность массива сохранять целостность под влиянием значительных растягивающих нагрузок;
• нейтральность к воздействию агрессивных веществ, стойкость к влиянию природных факторов;
• морозостойкость с сохранением структуры массива при многократных и резких колебаниях температуры;
• устойчивость к интенсивному нагреву, обусловленному воздействием высокой температуры и открытого огня;
• сохранение исходного объема массива, после набора твердости не вызывающего усадку;
• стойкость к абразивному износу, истиранию, растрескиванию, воздействию крутящих моментов;
• влагостойкость, обусловленная своеобразной структурой, которая затрудняет проникновение влаги вглубь композита;
• увеличенная пластичность бетонного массива, повышенная прочность к воздействию ударных нагрузок.

Благодаря указанным свойствам, материал применяется для решения широкого круга задач в строительной отрасли.

Область применения

Введение в бетон различных типов фибры позволяет изменить свойства материала, который может использоваться для решения различных задач.

Бетон с фиброволокном является лучшим материалом для решения многих строительно-ремонтных задач

Введение стальной проволоки позволяет значительно повысить прочность бетона, который используется для строительства:

• фундаментов строений, волнорезов, дорожных покрытий и шпал для железнодорожных путей;
• тоннелей и бетонных оснований, которые способны воспринимать значительные нагрузки;
• пешеходных дорожек, покрытий мостов и взлетных полос с повышенной несущей способностью;
• бордюров для автодорог, а также декоративной плитки и изделий для ландшафтного дизайна;
• строений из монолитного железобетона и несущих значительную нагрузку каркасов многоэтажных зданий;
• объектов гидротехнического назначения, водоочистных станций, специальных колодцев и подземных магистралей.

Сфера использования усиленного бетона, в массиве которого содержится стеклянная фибра, отличается. Он используется для решения следующих задач:

• изготовления шумоизоляционных щитов, которые монтируются вдоль автомобильных магистралей;
• обеспечения повышенной гидроизоляции бетонных емкостей на объектах, осуществляющих водоочистку;
• фасадной отделки зданий жилого и производственного назначения, обладающей повышенной прочностью;
• производства различных видов отделочной продукции, предназначенной для декорирования;
• формирования влагостойкой основы для коммерческих, производственных и общественных помещений;
• изготовления прочных элементов декора, используемых оформителями в ландшафтном дизайне.

Фибробетон с добавлением базальтовых волокон также популярен в строительной сфере.

Он применяется в конструкциях, на которые оказывается сильное давление со стороны окружающей среды

Он способен воспринимать значительные нагрузки и используется для следующих целей:

• сооружения автостоянок, укрепленных фундаментов, а также покрытий автомагистралей;
• постройки гидротехнических объектов, бетонных резервуаров для хранения жидкостей.

Полипропилен также используется в качестве наполнителя. Бетонная смесь с добавлением полипропилена применяется при производстве:

• вспененных блоков;
• ячеистых бетонов;
• малогабаритных построек.

Реже применяется вискоза и хлопок, область использования которых ограничена.

Плюсы и минусы фибробетона

Фибробетон является довольно новым и перспективным стройматериалом. Вполне закономерно, что не все застройщики имеют представления, что такое фибробетон. Планируя использовать его для строительства, полезно узнать о преимуществах и слабых сторонах фиброволоконного композита. Материал, усиленный стальной проволокой или синтетическими нитями, отличается повышенными эксплуатационными характеристиками.

На практике этот бетон обрел большую популярность благодаря низкому показателю хрупкости

Рассмотрим главные достоинства армированного композита:

• снижение уровня затрат на производство строительных работ. При укреплении бетона фиброволокнами отпадает необходимость применения стальных сеток, арматурных каркасов, что снижает трудоемкость, сокращает продолжительность строительных работ;
• повышенные прочностные характеристики продукции, которая не растрескивается. Устойчивость к сколам связана с равномерным расположением фибры в бетонном массиве. При стандартном усилении бетона арматурой проблематично достигнуть аналогичной прочности;
• устойчивость к резким колебаниям температуры. Влага не может проникнуть в армированный фиброй бетон. Он сохраняет целостность массива при резком охлаждении и дальнейшем оттаивании;
• пожаробезопасность. Усиленные фиброволокнами композиты воспринимают воздействие повышенной температуры и открытого огня без нарушения структуры массива и образования трещин;
• небольшой вес. Легкие фибробетонные блоки несложно доставить на строительную площадку. Кладка осуществляется ускоренными темпами, что позволяет оперативно ввести объект в эксплуатацию;
• снижение потребности в стройматериалах. Оно связано с добавлением в смесь усиленного фиброй наполнителя. Повышенная прочность массива позволяет уменьшить толщину стен, сохранив при этом их устойчивость;
• увеличенный ресурс эксплуатации. Усиленный композит превосходит стандартный бетон по долговечности, сохраняя эксплуатационные характеристики на протяжении длительного времени.

На фоне множества достоинств материала, имеющийся недостаток кажется несущественным. Минус – увеличенная цена фибробетона. Осуществляя производство фибробетона, приходится приобретать дорогостоящее сырье, нести дополнительные расходы. Однако в результате повышенных затрат материал приобретает уникальные эксплуатационные свойства, механическую прочность и долговечность.

Фибробетон обладает множеством положительных свойств

Производство фибробетона – технология, состав и рецептура

Технология, обеспечивающая производство фибробетона, имеет свои особенности. Ее эффективность зависит от ряда факторов:

• подбора определенных видов волокон в зависимости от требуемых эксплуатационных свойств композита;
• равномерности перемешивания ингредиентов и введения модификаторов для обеспечения однородной структуры массива;
• особенностей применяемой рецептуры, в том числе одновременного использования различных видов фибры.

Важно правильно подготовить композитный состав, используя проверенные методы:

• введение фиброволокон в сухую смесь из песка и цемента с последующим смешиванием ингредиентов и добавлением воды. Отличие способа – простота, а также отсутствие необходимости привлечения дополнительной рабочей силы;
• добавление волокон фибры в готовую перемешанную смесь из цемента, воды и песка. Метод позволяет повысить прочностные характеристики композита, сократить производственный цикл изготовления.

Процесс изготовления требует применения бетономешалки и дробилки

На прочность и свойства бетонного композита влияют следующие факторы:

• состав применяемых материалов;
• правильно выбранная рецептура;
• соблюдение технологического процесса.

В зависимости от требуемых свойств композита изменяется концентрация вводимых фиброволокон. Доля волокон в общем объеме варьируется от 0,5 кг до 20 кг в зависимости от их типа. Наиболее распространенные марки фибробетона содержат до 2 кг фибры. Оценка качества сырья производится лабораторным методом.

Она включает:

• входной контроль применяемых материалов;
• проверку влажности синтетического наполнителя.

Использование качественного сырья улучшает адгезию фибры, положительно влияет на прочность бетона. Технология позволяет в бытовых условиях самостоятельно подготовить усиленный фибробетонный состав. Для этого потребуется бетоносмеситель и дробилка для измельчения наполнителя.

Подводим итоги

Изучив, что такое фибробетон, можно сделать вывод, что армированный фиброй композит является перспективным стройматериалом. Он обладает комплексом неоспоримых преимуществ, позволяет решать множество серьезных задач в строительной отрасли. Уникальные свойства армированного бетона по достоинству оценили профессиональные строители и частные застройщики. Характеристики композита, усиленного металлической проволокой или синтетической фиброй, позволяют ему уверенно конкурировать со стандартными марками бетона.

Технический прогресс обильно снабжает людей все новыми и новыми материалами для строительных работ. Среди относительно свежих разработок такого рода стоит отметить фибробетон. Особенности этого материала полезно знать даже тем, кто не собирается им пользоваться – просто для общего развития.

Описание

Фибробетон – это такой подвид бетона, который армируется по всей площади с использованием металлических и неметаллических вкраплений. Для упрочнения материала активно применяют стальную проволоку и волокна углерода, полиамида, стекла, акрила, полиэфира, вискозы, нейлона, базальта. Востребованнее других оказалось прочное волокно из стали, которое получают, нарезая проволоку сечением 0,1–0,5 мм на участки от 10 до 50 мм. Лишь немного уступает ему стекловолокно, популярное благодаря значительным техническим качествам. Применение других синтетических материалов помогает сделать технологический процесс более экономным и придать материалу разнообразные характеристики.

Фибробетон по сравнению с бетоном обычного вида:

• лучше сопротивляется растяжению и разрыву;
• имеет более высокую упругость;
• не усаживается;
• устойчивее к образованию трещин;
• стоек к действию холода;
• невосприимчив к токсинам и атмосферным стихиям;
• мало истирается.

При этом прочность и пластичность материала тоже находятся на достойном уровне. Если затвердевший пласт разрезать, будет видна однородная структура, которая на всю толщину пронизана тонкими нитями, идущими в произвольном направлении.

Специалисты могут уверенно сказать, видя особенности включений, каковы свойства образца и как именно он получен.

Кроме технологических нюансов, есть и общепринятые условия, такие как:

• сочетаемость исходного бетона с используемым волокном;
• строго заданная пропорция между ними;
• однородное рассредоточение волокон в массе.

Назначение

Изделия из фибробетона применяются в самых разных областях. Он находит применение и в основаниях небоскребов, и в дорожном строительстве, и в возведении гидротехнических сооружений. Если добавляется стекловолокно, можно применять такой материал для сдерживания шума, для очистки воды и для декора фасадов.

Даже самые нагруженные механически конструкции с использованием фибробетона проработают в 10–20 раз дольше обычного литого камня.

Среди архитектурных декоративных элементов из рассматриваемого материала немаловажное место занимают карнизы.

Для их получения применяется разновидность на основе стекловолокна. Специалисты подбирают технологию и определяют нюансы с учетом высоты конструкции и ее отдаления от стены. Иногда карниз делят на несколько блоков с разной высотой, если вынос велик, монтаж проводится на подсистеме из металлических элементов. Стенки делают от 2 до 4 см в толщину, а длина единичного элемента может составлять 70–100 см. Для монтажа карнизов используются часто детали из черных металлов, из оцинковки либо нержавейки.

Для крепления карнизов применяются сквозной, скрытый или смешанный метод. Фибробетонные колонны – отличное решение для тех, кто желает позаботиться не только о внешнем виде фасада, но и об интерьере помещения. Основная часть колонн принимает ощутимую долю нагрузки, снижая давление, оказываемое на иные элементы строений. Потому кроме чисто оформительских преимуществ, эти детали позволяют сооружать массивные постройки. Они косвенно влияют и на восприятие фасадов, понижая вероятность образования трещин.

Виды

Чтобы правильно применить фибробетон, нужно основательно разбираться в особенностях отдельных его видов. Самые ранние образцы этого материала были получены еще до Первой мировой войны. Тогда особого разнообразия синтетических материалов еще не было, и потому эксперименты материаловедов проходили с нарезанной проволокой. Фибра сегодня нормирована требованиями государственного стандарта. Стальная начинка делится на анкерную и волновую группу, концы отрезков в этих двух случаях обязательно загибаются.

Чтобы получить металлическое волокно для каркаса, чаще всего обрабатывают сырье чисто механически, на волочильных станках, прокатных станах или режущем оборудовании. Выбирают технологию в зависимости от того, какой диаметр волокна необходимо получить. Исключительно тонкие нити делаются пропуском стали через отверстия в алмазных деталях.

Стальная фибра хороша по прочности, но она тяжелая. Ввиду большой склонности к коррозии для фасада такой материал почти не подходит.

Минеральная фибра получается из расплавленных вулканических пород, обычно базальта. Свойства сырья влияют на характеристики материала, он отличается стойкостью к механическому воздействию, к контакту со щелочами и кислотой. Базальтовая фибра не загорается и делает бетон, в который она добавлена, втрое прочнее обычного раствора.

Изготовленные на основе такой смеси добавки применяются для самых разных целей:

• несъемной опалубки;
• стеновых панелей;
• малых архитектурных форм;
• подготовки фонтанов;
• производства деталей при реконструкции домов;
• лепнины в карнизах;
• плит при строительстве дорог.

Стеклофибробетон производят, вытягивая расплавленную массу стекла при помощи специального оборудования. Поскольку стекло довольно сильно отличается по составу, может гибко варьироваться, конструкторы могут добиться впечатляющих механических характеристик. Дисперсная арматура собирается в жгуты заданного диаметра. Углеродную фибру делают, обрабатывая сырье при значительном нагреве. Такой материал обладает целым рядом превосходных характеристик:

• стойкостью к механическому воздействию;
• невосприимчивостью к агрессивным химическим факторам;
• малым удлинением при нагреве;
• отсутствием риска коррозии и изумительной адгезией;
• негорючестью.

Проблема с углеродной нитью связана только с ее высокой ценой. Полипропиленовый фибробетон превышает по устойчивости к ударной нагрузке любой образец без армирования. Но при этом растяжение и сжатие переносится куда хуже. Также полипропилен недостаточно стоек при высокой температуре, и велик риск приобрести откровенно некачественное сырье. Дело в том, что разброс характеристик у материала огромен, а отличить стандартный продукт от отходов на глаз не сможет и профессионал.

Характеристики

Российский ГОСТ предусматривает выпуск самых разных видов фибробетона. Химический и фракционный состав смеси прямо влияют на ее практические параметры. Так, добавление стекловолокна обеспечивает:

• удельную массу от 1700 до 2250 кг на 1 куб. м;
• теплопроводность не ниже 0,52 и не выше 0,75 Вт/см2 х°С;
• прочность при изгибающем растяжении – 210–320 кг на 1 кв. см.

Эти свойства позволяют сократить толщину изготавливаемых конструкций и ощутимо понизить ее массу. А сочетание уменьшенной нагрузки с экологической безопасностью значительно расширяет пространство применения изделий. Наибольшую популярность фибробетон имеет там, где требуется минимальный риск возникновения трещин и отличное сопротивление ударам. Для напольных покрытий трудно найти лучшее решение. Малый вес фибробетонных блоков упрощает их использование и для отделки зданий декоративными элементами различного вида.

Пропорции смеси на основе полистирола зависят от необходимой плотности. Так, если она составляет 200 кг на 1 куб. м, понадобится 100 л, 200 кг самого цемента и 0,84 куб. м раскрошенного полистирола. Количество крошки при увеличении плотности меняться не будет, только добавляется дополнительная вода и вяжущее вещество. Полученная смесь отлично подойдет и для заливки пола, и для использования внутри опалубки.

Подробнее ознакомиться с процессом производства изделий из фибробетона вы сможете, посмотрев следующее видео.

Обзор производителей

Производство фибробетона налажено в России на довольно высоком уровне. Нет никаких веских причин, чтобы предпочитать импортную продукцию. Отличный результат приносит использование смесей марки «3ДБетон» , также специалисты рекомендуют ориентироваться на бренды «РОСПАН» и LTM. Благодаря современному оборудованию и новейшим технологическим приемам удается соответствовать той планке, которую на мировом рынке задают японские концерны. Выбор между производителями можно делать, отталкиваясь всего лишь от логистики, потому что практического различия между их товарами обнаружить не удается.

Как выбрать?

Гораздо важнее, нежели надписи на этикетке, будут видовой состав и концентрация добавляемой фибры. Так, если требуется добиться наивысшей прочности, рекомендуется покупать бетон, куда ввели металлическую фибру в смеси со стекловолокном. Тогда можно будет ограничиться минимально возможной толщиной стен, а значит, облегчить фундаментные работы и удешевить их. Описанная рецептура также позволяет фибробетону:

• оставаться прочным под разрывающей нагрузкой;
• сохранять свои ценные качества под действием различных веществ и погодных условий;
• не терять полезности при высокой температуре воздуха и при сильном нагреве самого камня;
• многократно переживать заморозку и разморозку без ущерба для характеристик.

Подобный композит способен выдержать даже нагрузку, возникающую при движении железнодорожного транспорта, при взлете и посадке летательных аппаратов. Стеклянная фибра позволяет использовать бетонную смесь для покрытия фасадов, для отделки производственных построек, неспособной вбирать грязь и легко отмывающейся при засорении. Стальная начинка применяется, если нужно оформить полы крытых и площадки открытых автостоянок, покрытие дороги, упрочненный фундамент. Из такого фибробетона можно построить также второстепенные гидротехнические комплексы, бетонные резервуары.

Смеси на основе полипропилена рекомендуется применять в получении пеноблоков, пористого композита и незначительных по площади построек. Благодаря разнообразному цветовому спектру фибробетона потребители могут выбрать какой угодно внешний вид его – даже идеальную имитацию природного камня. Если нужно изготавливать текстильбетон, иногда применяют вискозу и хлопок.

Важно: фибробетон стоит дороже простого раствора, потому придется максимально тщательно рассчитывать потребность в нем и очень точно выбирать подходящий вид смеси. Не менее значимы сведения о качественных характеристиках сырья: опытные покупатели всегда требуют предоставлять документы о лабораторных проверках.

Варианты использования

Изготовление фибробетона для гидротехнических сооружений оправдано потому что более высокий модуль упругости, крепость на сжатие и растяжение позволяют уменьшить напряжения в слое облицовки.

По данным лабораторного тестирования, на практические свойства влияют не только вид примененной фибры, но и длина волокон, их диаметр. Максимально улучшить механические свойства помогает дисперсное армирование.

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:

• увеличивается прочность на растяжение до 30 %;
• ударная вязкость заметно возрастает;
• обеспечивается нормальная гидратация;
• увеличивается стойкость к деформациям;
• повышается устойчивость к образованию трещин;
• становится выше порог огнестойкости;
• увеличивается модуль упругости;
• бетон не дает усадку и не трескается;
• возрастает температурная стойкость и пожаропрочность.

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.

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.

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:

• стяжка полов на промышленных объектах и в частных домах;
• изготовление плит, блоков, секций, труб и т.д.;
• для штукатурных работ – фасадная отделка из фибробетона;
• изготовление различных типов бетонов;
• для строительства реакторных отделений атомных станций;
• как материал для бетонирования покрытия дорог;
• несъемная опалубка из стеклофибробетона;
• выпускают стальную проволоку;
• для производства свай и шпал;
• изготавливают карнизы;
• для устройства морских и речных защитных сооружений;
• лепнина из фибробетона;
• производство парапетных плит и фэма;
• бетонный раствор.

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:

1. Необходимо, чтобы фибра равномерно расположилась в бетоне.
2. Нужно обеспечить в щелочной среде смеси из бетона коррозионную устойчивость фибры.
3. Прочностные свойства бетона-матрицы и фибры должны максимально сочетаться.

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

Фибра вводится в бетон двумя по следующим технологиям:

• Добавляется в сухую смесь. В этом случае волокна наполнителя распределятся более равномерно. Чтобы приготовить такой фибробетон необходимо: тщательно смешать цемент, просеянный песок и фибру и только после этого добавить воду. После этого состав помещается в бетономешалку.
• Вмешивается в процессе замешивания жидкой смеси. Фиброволокно добавляется прямо в бетономешалку небольшими порциями. Но, в этом случае время замеса увеличивается в два раза.

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

Если говорить о количестве наполнителя, то обычно в смесь добавляют от 0,3 до 10 кг фибры из расчета на 1 м 3 . Однако все зависит от требований, предъявляемых к готовому материалу. В некоторых случаях количество фиброволокна можно увеличить.

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).

Post Views: 12

Как известно, камень хорошо работает на сжатие, стойкость к растяжению обеспечивает арматурный каркас. Но сталь располагается только в местах наибольшего расчетного растяжения, а в случаях, когда прочность необходима по всему объему, устройство арматурных прутьев становится весьма дорогостоящим делом. Решить проблему призван фибробетон - материал с волокнистым армированием.

Состав

Фибробетон - это особый вид строительного материала, отличающийся высокой прочностью. В состав которого входят:

• Цемент;
• Очищенный песок;
• Волокна фибры;
• Пластификаторы;
• Вода.

В отличии от классического бетонного раствора, в этот не добавляют крупный заполнитель, вместо него роль связующих упрочнителей играют волокна фибры. Это могут быть материалы разного происхождения:

• Металлическое волокно - стружка стали. С ней бетон получается особенно крепким на разрыв, растяжение, предотвращает образование трещин и значительную усадку при твердении и сушке раствора. Размеры стружки определяются согласно расчетам конструкций, поскольку заполнитель является основным компонентом, принимающим на себя все нагрузки и компенсирующим их. При потребности в бетоне с высокой несущей способностью края стружки подгибают, образуются множественные анкера, выполняющие роль жёсткого каркаса.
• Неметаллическая фибра чаще всего входит в состав фибробетона. Это волокна разного происхождения (стекловолокно, полипропилен, полиамид, акрил, вискоза, нейлон, асбест, карбон, базальт, углероды).

Для самых ответственных целей используют металлическое волокно, для несильно нагруженных - полипропилен и стекловолокно. Прочная стальная фибра может быть заменена на более дорогой базальт, но такой вариант принимается редко в виду высокой стоимости. Полимерные и стеклянные волокна доступны по цене и оптимальны по техническим характеристикам.

Применение фибробетона

Бетон с усиливающими волокнами широко применяют в строительстве промышленных объектов, особо ответственных объектов и общественных мест:

• Дорожное покрытие;
• Укладка взлетных полос аэродромов;
• Массивные фундаменты под тяжелые объекты;
• Прочный пол в производственных цехах и складах;
• Тротуары;
• Монолитное строительство домов, тоннелей;
• Укрепление набережных;
• Объекты специального назначения: водоотводные шахты, канализационные колодцы, очистные резервуары;
• Чаши бассейнов и т.д.

Отдельные изделия из фибробетона:

• Шумозащитные щиты вдоль трасс;
• Дорожные бордюры;
• Тротуарная плитка;
• Скамейки;
• Заборы;
• Козырьки и т.д.

Бетоны, армированные волокном, используют в тех случаях, когда устройство каркаса нецелесообразно с точки зрения финансовых, материальных и трудовых затрат. Например, дорожную плитку армировать гораздо сложнее, чем ввести в состав раствора армирующее волокно и просто залить бетон в форму. Тот же принцип работает с опорными конструкциями - плитами или монолитными стенами в тоннелях, опорами набережных: нагрузка на них поступает равномерно по всей площади, поэтому одинаково прочным должен быть любой участок изделия, чего непросто добиться с классическими арматурными каркасами.

Фибробетоны, подкрашенные пигментом, служат основой для создания декоративных панелей для отделки фасадов, украшения ландшафта, облицовки фонтанов и других конструкций. Изделиям придают разную форму, рельеф и текстуру.

Технические характеристики

Для каждого типа наполнителя существует своя рецептура приготовления раствора, соответственно, бетон отличается по всем характеристикам. Состав и характеристики фибробетона ГОСТы не регламентируют. Согласно СП 52-104-2006 материал должен отвечать требованиям ГОСТ 26633-91.

Для каждого типа материала будут свои показатели:

• Для фибры из полипропилена плотность 0,9 г/см3, модуль упругости достигает 8000 МПа, удлинение на разрыв до 25%;
• Для базальта плотность 2,6-2,7 г/см3, модуль упругости до 11000 МПа, прочность на растяжение до 3200 МПа, удлинение на разрыв до 3,6 МПа;
• Для стали плотность 7,8 г/см3, модуль упругости до 210000(!) МПа, а прочность на растяжение 3150 МПа.

Как видно, технические характеристики фибробетона отличаются незначительно (за исключением отдельных параметров, но их необходимо учитывать при выборе волокна). Приведем основные параметры бетона на основе стекловолоконного камня:

Все бетоны на армированном волокне отличаются высокой морозостойкостью и водонепроницаемостью.

Достоинства и недостатки

Фибробетон - уникальный материал, превосходящий обычный камень по ряду качеств:

• Упрощенный способ армирования методом замеса компонентов;
• Уменьшается расход бетона благодаря введению волокон от 20% общего объема;
• Повышается прочность камня по всему объему;
• Увеличивается вязкость и удобоукладываемость раствора в форму;
• Хорошие адгезионные качества;
• Повышение водонепроницаемости;
• Уменьшение массы изделия и конструкций;
• Увеличенный срок службы.

При правильном подборе волокон и их характеристик единственным недостатком фибробетона останется его высокая стоимость, которая с легкостью компенсируется долговечностью камня и отсутствием потребности в ремонте.

Фибробетон своими руками

Настоящий качественный фибробетон может быть изготовлен только на заводе по предварительным расчетам. Для каждого типа фибры используются разные рецепты, выдерживается время замеса, чего в домашних условиях добиться непросто. Чтобы самостоятельно приготовить раствор, следует затворить стандартную смесь из цемента, песка и пластификатора, добавить к ним волокно. Пропорция определяется индивидуально: на 1 м3 понадобится от 300 гр. до 25% сухой фибры от общего объема. Чтобы удешевить материал, можно использовать смесь дорогих и дешевых волокон.

В частном домостроении используют армированный волокнами бетонный камень для устройства прочного фундамента. Такой гораздо проще монтировать, не используя отдельного каркаса из прутьев арматуры, но должно быть выполнено главное условие - материал необходимо заранее рассчитать в конструкторском бюро.

Панели из фибробетона можно изготовить самостоятельно и облицевать ими фасад дома, сделать щиты для забора - это гораздо дешевле, чем покупать готовые или армировать обычный бетон в форме.