Способы армирования и упрочнения фиброй бетона без металла

Макро, микро фибра заменяет у умных заказчиков металлические сетки и арматуру в бетоне произведенному по ГОСТам

Наш телефон не меняется много лет, с нами всегда можно связаться!

Получить консультацию ведущего специалиста и расчет стоимости пола

+7(499) 398-02-36, +7(926) 225-16-81, whatsApp +7(916) 087-31-88, E-mail: i2251681@yandex.ru

Фибробетон что это такое

Бетон является одним из основных строительных материалов. Выбор стройматериалов определяется условиями эксплуатации построенных из них объектов. В настоящее время существует множество разновидностей бетона, среди которых особое место занимает фибробетон. Так называют материал с разными видами наполнителя из волокон, которые равномерно распределяются в теле бетонных конструкций, обеспечивая им улучшенные характеристики механической прочности, стойкости к износу и др.

Фибробетон включает в себя короткие волокна, свободно распределенные по всей массе бетонной смеси. Эти волокна могут быть изготовлены из различных материалов, таких как полипропилен, углерод, стекло и другие виды сырья. Таким образом, фибробетон становится многофункциональным и адаптируемым материалом для различных строительных нужд.

Преимущества использования фибробетона весьма значительны. Прежде всего, волокна в составе бетона помогают контролировать растрескивание, что особенно актуально в процессе усадки. При испарении воды из бетонной смеси уровень влажности меняется, что может привести к образованию трещин. Фибровое армирование значительно снижает риск возникновения таких дефектов, обеспечивая более однородное распределение напряжений внутри материала.

Фибра в бетон что это

Фибра для бетона применяется в монолитном строительстве, бетонных полах, цементных и бетонных стяжках. Этот наполнитель используют на стадии приготовления бетонной смеси.

Макрофибра и микрофибра - два типа волокон, используемых в строительстве, но они имеют значительные отличия в составе, структуре и предназначении.

Макрофибра функционирует как армирующий материал в бетоне. Она не только усиливает структуру, но и помогает предотвратить появление усадочных трещин. Введение макрофибры, такой как «Strofiber», в бетонную смесь способствует созданию более плотной и прочной структуры, не увеличивая при этом массу конструкции. Это особенно важно в современных строительных проектах, где вес материалов может иметь критическое значение.

Одной из ключевых особенностей макрофибры является то, что она не опускается под воздействием собственного веса, а равномерно распределяется по всей толщине бетона, что улучшает его характеристики. Рекомендуемый расход макрофибры составляет от 1 кг на кубический метр бетона.

Микрофибра представляет собой дисперсный материал, состоящий из более коротких нитей - обычно длиной 6, 8 или 12 мм. Она в значительной степени отвечает за улучшение морозостойкости и помогает предотвратить образование трещин на ранних этапах схватывания бетона. Микрофибра, благодаря своей структуре, также способствует улучшению прочности и долговечности бетона, однако ее использование подразумевает другой уровень армирования по сравнению с макрофиброй. Рекомендуемый расход микрофибры составляет от 0,6 кг на кубический метр бетона.

В заключение, можно отметить, что выбор между макрофиброй и микрофиброй зависит от специфических требований проекта. Макрофибра лучше подходит для задач, требующих высокой прочности и защиты от усадочных трещин, в то время как микрофибра эффективна для улучшения морозостойкости и контроля за трещинообразованием на ранних стадиях.

Правильное использование этих материалов может значительно повысить долговечность и устойчивость бетонных конструкций. Разные типы волокон могут по-разному распределяться внутри бетонной матрицы. На это влияет не только оборудование, используемое для создания бетонной смеси, но и длина волокна, а также его материал. Соотношение длины волокна к его диаметру влияет на силу сцепления и эффективность применения дисперсного волокна в бетонной смеси. Высокие значения этого соотношения свидетельствуют о сложностях в процессе приготовления бетонов, так как это может вызвать дополнительные трудности при смешивании.

В зависимости от поставленных задач можно купить фибру для бетона следующих видов:

• металлическую (стальную) фибру;

• с полипропиленовыми волокнами;

• из стекловолокна;

• базальтовую фибру для бетона.

Стекловолоконная фибра

Основной недостаток заключается в её низкой, почти нулевой стойкости к щелочным компонентам бетона и цементно-песчаных составов. Через короткое время она потеряет свои первоначальные характеристики, пока целиком не растворится в изделии. Стандартная стекловолоконная фибра, по сути, работает только на начальном этапе выполнения работ.

Существует стекловолокно, обработанное специальными щелочестойкими составами, содержащими соединения циркона, но стоимость такого продукта существенно превышает стоимость полипропиленовой фибры. Расход стеклофибры примерно в 2 раза больше требуемого количества полипропилена, что также увеличивает расходы. Отсутствие способности к относительному удлинению у стекловолокна при ударном воздействии на бетон может привести к разрыву связей внутри матрицы и разрушению изделия.

В отличие от стекловолокнистой фибры эффективность полипропилена сохраняется на протяжении всего срока эксплуатации конструкции или изделия. Полипропилен химически инертен ко всем компонентам бетона и всем существующим добавкам: пластификаторам, антифризам и прочим составам.

Базальтовая фибра

Базальтовая фибра - увеличивает прочность бетона на растяжение, является более прочной, чем другие минеральные и прочие волокна. Цементный камень и базальтовая фибра имеют один коэффициент температурного расширения и высокую адгезию.

Главные достоинства:

• Стойкость к физическим, машинным воздействиям;

• Химическая стойкость к агрессивным средам. Базальтовое волокно не восприимчиво к щелочам, кислотам;

• Жаропрочность. Так как материал минеральный, применяется в огнезащитных конструкциях;

• Живучесть до семидесяти лет.

Удельный вес базальтовой фибры 2,8г/см3. Плотность полипропилена 0,91 г/см3.

Недостатки

Для достижения эффекта, получаемого при использовании полипропилена, базальта потребуется втрое больше, что при фактически равной стоимости за килограмм приведет к трехкратному перерасходу по средствам. Адгезия полипропиленового фиброволокна к цементному раствору значительно лучше, чем у базальтовых волокон, имеющих гладкую поверхность.

Базальтовая фибра практически не удлиняется до разрыва, что снижает упругость готового изделия и при резком ударном или длящемся вибрационном воздействии велика вероятность растрескивания бетона и разрушения конструкции. Температура плавления базальта 1450 °С, поэтому при чрезвычайной пожарной ситуации существует опасность взрывного откалывания бетона под воздействием образующихся в результате нагрева газов.

Полипропилен плавится при 160 °С, образуя мельчайшие каналы для выхода перегретого пара из бетона. В процессе работы с базальтовой фиброй необходимо использовать средства индивидуальной защиты, так как этот материал по колючести схож со стекловатой.

Полипропиленовая фибра, благодаря своей легкости и низкой плотности, обеспечивает равномерное распределение в бетонной смеси, что способствует повышению прочности и долговечности конструкции. Ее способность к удлинению при нагрузке позволяет компенсировать внутренние напряжения, предотвращая образование трещин. Это особенно важно при эксплуатации в условиях динамических и вибрационных воздействий.

Кроме того, полипропиленовая фибра устойчива к коррозии, не подвержена воздействию влаги и перепадов температур, что делает ее универсальным материалом для использования в различных климатических условиях. Ее применение также снижает усадку бетона, улучшая качество поверхности готовых изделий.

В отличие от базальтовой и стекловолоконной фибры, полипропилен не требует специальной обработки или дополнительных мер безопасности при работе. Это упрощает процесс производства и снижает затраты на логистику и хранение. Таким образом, полипропиленовая фибра остается наиболее экономически выгодным и технологически эффективным решением для армирования бетонных конструкций, обеспечивая долговечность и надежность при минимальных затратах.

Вне зависимости от материала введённая в состав бетона фибра образует хаотичную объёмную структуру, которая выполняет или дополняет функции армирования. Однако разные виды фибры обладают своими свойствами, которые напрямую влияют на эксплуатационные характеристики строительных конструкций.

Преимущества фибробетона

Прежде всего, волокна в составе бетона помогают контролировать растрескивание, что особенно актуально в процессе усадки. При испарении воды из бетонной смеси уровень влажности меняется, что может привести к образованию трещин. Фибровое армирование значительно снижает риск возникновения таких дефектов, обеспечивая более однородное распределение напряжений внутри материала.

Долговечность и прочность фибробетона гораздо выше, чем у традиционного неармированного бетона. Это связано с тем, что фибра увеличивает общий срок службы конструкции и повышает уровень прочности на растяжение. Таким образом, фибробетон оказывается особенно полезным в условиях, где конструкция подвергается сильным механическим нагрузкам.

Улучшенная пластичность — еще одно важное преимущество фибробетона. Благодаря наличию волокон, материал с меньшей вероятностью повреждается под воздействием высоких растягивающих напряжений. Это делает его способным выдерживать значительно увеличенные несущие веса, что особенно актуально для коммерческих и промышленных объектов, где нагрузки могут быть весьма значительными.

Фибробетон также рассматривается как альтернатива традиционной арматуре. В зависимости от структуры и типа волокна, он может сократить объем используемой стали в железобетонных конструкциях. Это не только снижает затраты на материалы, но и упрощает процесс укладки, ведь не требуется использование отдельных арматурных каркасов.

В заключение, применение фибробетона в строительстве позволяет значительно повысить качество и долговечность бетонных конструкций. Этот материал становится все более популярным как среди профессионалов, так и среди любителей, что связано с его многочисленными преимуществами и устойчивостью к различным внешним факторам.

Плюсы такого материала следует рассматривать в сравнении с обычным бетоном и традиционными способами армирования. С этой точки зрения использование фибры для бетона обеспечивает потребителям следующие выгоды:

• сокращение расходов на традиционное армирование без снижения показателей механической прочности конструкций на сжатие, разрыв и излом (изгиб);

• снижение общего расхода бетонных смесей;

• придание бетонным конструкциям специальных, в том числе заданных, свойств;

• увеличение стойкости бетона к образованию трещин в процессе созревания и набора прочности благодаря повышенной эластичности материала;

• обеспечение большей долговечности конструкций за счёт увеличения показателей механической прочности, морозостойкости, водостойкости и других параметров.

Набор преимуществ варьируется в зависимости от видов волокон. Например, стальная фибра для бетона может увеличить его прочность на сжатие в пять раз. В свою очередь, полимерные волокна обеспечивают повышенную устойчивость к нагрузкам на изгиб и динамическим (ударным) воздействиям.

Главным преимуществом фибробетона считают высокую стойкость конструкций к образованию трещин и других дефектов, а всё остальное можно отнести к приятным бонусам для застройщика. Для того чтобы по максимуму воспользоваться пакетом выгод от использования фибробетона, необходимо полностью соблюдать технологии проведения бетонных работ.

Напомним, что использование фибры для упрочнения бетона может заменять традиционное армирование. Но, наибольший эффект достигается при сочетании этих способов. Лучший результат обеспечивается правильным выбором материалов волокон, дозировкой фибры, способами приготовления, укладки и последующей обработки бетонной смеси, поэтому не стоит изобретать фибру для бетона своими руками ‒ лучше доверить эту работу профессионалам.

Преимущества фибробетона на примере наполнителя Strofiber

На рынке представлен широкий ассортимент синтетической фибры для бетона. В зависимости от длины и толщины волокон её подразделяют на макро - и микрофибру.

, Стройфайбер (Strofiber) Казань: полипропеленовая фибра /смесь полипропилена с добавлением полиэтилена низкого давления (70%/30%)/ - волокно, сплетенное из 22 нитей длинна 50 мм. Дозировка от 1 до1,5 кг/м3 Здесь мы рассмотрим полипропиленовую фибру для бетона марки Strofiber, смесь полипропилена с добавлением полиэтилена низкого давления (70%/30%)/ - волокно, сплетенное из 22 нитей длинна 50 мм. Дозировка от 1 до1,5 кг/м3. Она относится к категории макрофибры. Один килограмм материала содержит около 110 тыс. волокон толщиной 0,34 мм и длиной 50 мм. Фибробетон с использованием наполнителя Strofiber обладает такими преимуществами в сравнении с обычным бетоном и стальной фиброй:

• материал демонстрирует абсолютную стойкость к коррозии и агрессивной среде;

• расход наполнителя по весу значительно уменьшается – на один кубометр бетонной смеси в среднем требуется 20 кг стальной фибры, 1-3 кг наполнителя из полипропилена;

• структура материала обеспечивает высокую адгезию с бетоном;

• полипропиленовая фибра может использоваться в бетонах любой рецептуры;

• она совместима со всеми известными видами пластификаторов;

• свойства материала позволяют выполнять приготовление бетонной смеси в условиях строительной площадки;

• фибра из полипропилена равномерно распределяется по телу бетона в формах любой сложности, включая углы, рёбра и другие труднодоступные места.

В силу перечисленных причин полипропиленовая фибра для бетона Strofiber является идеальным материалом для основного и дополнительного дисперсного армирования бетонных полов. Помимо уже упомянутых достоинств, фибробетон с полипропиленовыми волокнами обладает улучшенными характеристиками по таким показателям в сравнении с обычным бетоном той же рецептуры:

• увеличение прочности на изгиб (излом) на 6‒29 %;

• снижение водопроницаемости поверхностного слоя с 20‒25 до 10‒15 мм;

• увеличение показателя морозостойкости в 1,5‒2 раза;

• снижение риска образования усадочных трещин на поверхностях бетонных конструкций – минимум на 90 %;

• повышение стойкости поверхностей к износу (истиранию) в 1,5 раза.

Цена фибры для бетона из полипропилена в 10 раз ниже, чем наполнителя из стали, общие расходы на дополнительное дисперсное армирование бетонных конструкций невелики, особенно на фоне преимуществ, которые оно обеспечивает. Выбор между разными видами фибры должны делать специалисты с учётом условий эксплуатации конструкций. Однако для упрочнения бетонных полов лучше всего подходит полипропиленовая фибра.

Как работает фибра для бетона

Фибра вводится в бетон на последней стадии приготовления бетонной смеси. В процессе перемешивания она равномерно распределяется по всему объёму. Благодаря низкой плотности материала полипропиленовая фибра не оседает, сохраняя обретённую структуру бетона, в том числе при его укладке. Этим она отличается от стальной фибры.

Бетон с металлическим наполнителем непосредственно перед укладкой необходимо дополнительно перемешать. Волокна фибры образуют хаотическую объёмную структуру, вокруг которой происходит формирование тела бетонной конструкции.

Бетонная смесь начинает застывать (схватываться) вокруг точек притяжения, которые создаются армированием конструкции. Благодаря технологии дисперсного армирования их количество намного увеличивается, что приводит к сокращению времени схватывания бетона. Это особенно заметно в течение первых трёх суток после укладки, когда набор прочности ускоряется почти в 1,5 раза.

Фибробетон также имеет лучшие в сравнении с обычным бетоном показатели дегидратации (созревания). Их обеспечивает пористая внутренняя структура, которую формируют волокна наполнителя.

Кроме того, фибробетон отличают такие особенности:

У него отсутствует уязвимость к большинству видов внешних воздействий – например, у фибробетона нет слабых линий на излом;
Дисперсное армирование предотвращает образование выбоин и сколов;
Фибробетон не боится перепадов температуры и проникновения влаги;
Волокна фибры на 30 % снижают риск расслаивания бетона.

Для достижения этих свойств бетонных конструкций особенно важна правильная дозировка наполнителя.

Расход фибры для бетона устанавливается производителем

Например, для стальной фибры он составляет в среднем от 20 кг на кубометр бетонной смеси, а полипропиленовые волокна добавляют в количестве 0,9‒3 кг. Превышение дозировки синтетической фибры может привести к таким последствиям, как:

• ухудшение показателей водонепроницаемости бетонных конструкций;

• проблемы с укладкой бетонной смеси в форму;

• сложности с обработкой поверхности после застывания бетона и т. д.

Нельзя также забывать, что разные виды фибры сильно различаются по показателям механической прочности и другим свойствам. Например, полипропиленовая фибра для бетона в 4‒5 раз уступает по аналогичным характеристикам стальным волокнам, что компенсируется количеством полимерных частиц на единицу объёма.

А стекловолоконная макрофибра Fibramax по этим показателям превосходит металлическую фибру.

Характеристики фибробетона подтверждаются результатами испытаний. Их проводят производители фибры. Полученная информация служит основанием для рекомендаций потребителям по расходу фибры на 1 м3 в зависимости от назначения строительных конструкций. Большое значение имеет также мнение профессионалов, составленное на основании практического применения фибры для дисперсного армирования бетонных конструкций и изделий.

Производители фибры:

Полимерная макрофибра MONOPOL Fiber Macro

Фибра полипропиленовая Cemmix

Фиброволокно армирующее для бетонов полипропиленовое КМ Эксперт

Фибратекс — армирующий материал на основе полипропилена

Целлюлозное волокно NOVOMIX Фиброволокно АрмМикс 6мм, 20-30мкм

Внедрение бетонов и фибробетонов с неметаллической фиброй

Актуализированы и разработаны своды правил: - СП 297 «Конструкции фибробетонные с неметаллической фиброй. Правила проектирования» (изменение); - СП 405 «Конструкции бетонные с неметаллической фиброй и полимерной арматурой. Правила проектирования»

Большинство достоинств полипропиленовой фибры для бетона было выявлено в результате практического использования этого материала. К их числу можно отнести такие преимущества в сфере укладки бетонных полов:

• отсутствие негативных последствий для механизированных средств подачи и приготовления фибробетона – смесителей, бетононасосов, миксеров;

• возможность механической обработки застывших поверхностей любыми видами затирочных машин;

• полная совместимость со всеми типами финишных покрытий;

• отсутствие видимых следов волокон на готовых конструкциях.

Можно привести и другие аргументы в пользу фибробетона. Этот материал обойдётся вам лишь немногим дороже традиционного бетона. Тем не менее, большое количество потребителей делают свой выбор в пользу фибробетона.

На это указывает присутствие фибры для бетона в ассортименте Леруа Мерлен, Петрович и других торговых сетей. У них вы можете приобрести фибру в розницу для решения своих задач. Однако для реализации крупных проектов, например бетонирования полов на складах или стоянок для автотранспорта, лучше привлечь специализированные компании, которые не только выполнят бетонные работы, но и обеспечат ваш объект материалами, техникой, инструментами и прочими ресурсами, а также предложат оптимальные способы устройства бетонных полов и других конструкций из фибробетона.