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

Преимущества

Бетон с фиброй обладает следующими преимуществами:

• в 2 раза увеличивается прочность материала на растяжение при изгибе;
• предельная деформация повышается в 20 раз;
• улучшается вязкость, устойчивость к ударной нагрузке;
• сохраняется морозоустойчивость и водонепроницаемость;
• увеличивается огнестойкость при воздействии высоких температур;
• повышается сопротивление сейсмологическим факторам;
• получившаяся трёхмерная структура препятствует растрескиванию строительного материала и его истиранию;
• имеет прекрасную совместимость с любыми активными добавками.

При всём этом, фибра доступна в применении, имеет низкую стоимость, что удешевляет цену бетона и строительного процесса в целом.

Как приготовить фибробетон: особенности процесса

По большому счету, приготовить бетон, армированный фиброй, не так сложно – можно даже сказать, что просто, и этот процесс практически ничем не отличается от технологии изготовления обычного бетонного раствора. Как правило, приготавливаются такие растворы двумя способами.

1. Сухое смешивание компонентов. Здесь все просто – сначала в бетономешалку всыпаются сухие ингредиенты бетона, которые после тщательного перемешивания дополняются водой. Этот способ подходит для всех типов фибры, кроме базальтового материала.
2. Предварительное замачивание фибры в воде. Для базальтового материала это оптимальный вариант приготовления – фибра замачивается в воде и после некоторого перемешивания в нее добавляется цемент, благодаря которому она растворяется, а полученный состав служит своеобразным упрочнителем бетона. Дальше, когда фибра разойдется, добавляются все остальные ингредиенты бетона. Этот вариант приготовления раствора не подходит для металлической фибры – для нее лучше использовать сухую технологию смешивания. Для всех других разновидностей этого материала данный способ применять можно.

И тот и другой вариант приготовления бетона с фиброй предусматривает четкое соблюдение пропорций составных частей бетона, в особенности это касается жидкой его составляющей. Слишком много воды приводит к быстрому осаживанию раствора, что влечет за собой ухудшение прочности бетона, а слишком малое количество воды вызывает затруднение при работе с раствором.

И в заключение темы о том, что такое фибра для бетона, скажу несколько слов по поводу особенностей этого материала. В первую очередь, следует отметить такой факт, как длительность замешивания бетона – при добавлении фибры она увеличивается на пару минут. Волокна этого материала должны равномерно разойтись в растворе. Второй момент, заключается в таком явление, как выступающие ворсинки на поверхности бетона не каждый раз, но оно наблюдается. В принципе, штука не страшная, а иногда и полезная – если в последствие поверхность будет облицовываться, то они послужат дополнительным средством увеличения адгезии материала. А если облицовка не предполагается, то эту ворсу можно просто спалить горелкой, если, конечно, она не дает вам покоя. А вообще она маленькая и едва заметная глазу.

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

Для упрочнения покрытий рекомендуют использовать стальные волокна длиной 35-75 мм и диаметром 0,3-1,0 мм. В качестве цементной матрицы выбирают тяжелый бетон класса В25-В35 с размером крупного заполнителя не более 20 мм.

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

Профилактика дефектов

Возникновение дефектов бетонных покрытий связано с нарушением технологического процесса. Это объясняется необдуманной экономией, несоблюдением норм и правил, предусмотренных для такого вида конструкций. Подобная халатность приводит к возникновению на поверхности трещин, сколов, выбоин.

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

Улучшить водонепроницаемость бетона можно методом дисперсного армирования. Поскольку свойства фибробетона зависят от особенностей применяемых волокон, то выбрав материал с нужными характеристиками, можно с успехом решить поставленную задачу.

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.

Разновидности

Фибра представляет собой тонкие волокна, отличающиеся по применяемому материалу и длине. Сегодня на рынке предлагается фиброволокно длиной 1,5-45 мм и диаметром до 20 мкм, который является действенной альтернативой классической стальной арматуре, которая дороже и сложнее в применении. Фиброволокно классифицируется по материалам, из которых оно было изготовлено. Наиболее востребованными являются наполнители, выполненными из таких составов:

• Полипропиленовая фибра – прочное полимерное армирование, имеет малый удельный вес, устойчиво к агрессивным соединениям, которые могут входить в структуру строительного раствора. Не разрушается в широком диапазоне температур, является отличным теплоизолятором. Полимерная фибра чаще всего применяется при устройстве теплых полов, выравнивания и оштукатуривания стен.
• Фибра стальная – состоит из тонких стальных волокон. Применяется при возведении монолитных зданий, поскольку обладает высокой морозоустойчивостью. Стальная фибра для бетона обладает высокой прочностью и устойчивостью к динамическим нагрузкам, но волокна металлической фибры для бетона имеют самый высокий удельный вес среди других волокон, что сказывается на массе конструкции. Фибра из металлических волокон подходит для производства фонтанов, наружных арок и других архитектурных элементов.
• Базальтовая фибра – применяется в конструкциях, подвергающихся высоким динамическим и ударным нагрузкам. Этот наполнитель применяется для возведения прочных и устойчивых фундаментов, шпал и других подобных элементов. Она применяется при армировании пеноблоков для повышения их прочностных характеристик.
• Стеклофибра для бетона – придает смеси дополнительную пластичность. При небольшом удельном весе стекловолокна, она отличается достаточной прочностью и подходит для изделий из гипса, других составов для художественного оформления помещений, проведения реставрационных работ и восстановления архитектурных памяток.
• Асбестовая фибра применяется только для наружных работ и в настоящее время используется достаточно редко.

Фибра для бетона различается по длине, что тоже влияет на сферу ее применения:

Расход

Для производства изделий из фибробетона требуется знать количество волокна, позволяющее добиться максимальной прочности материала. Расход фибры, необходимой для приготовления раствора, рассчитывается в граммах на 1 м3 и зависит от состава и применения строительной смеси:

• Производство декоративного камня, гипсовой лепнины и отливок, других облицовочных и декоративных элементов – 400-600 г/м3.
• Повышение прочности пористых бетонов и пеноблоков, штукатурные и сухие строительные составы – 600-900 г/м³.
• Бетоны на основе цемента, в том числе для изготовления плит и блоков, строительства автомобильных дорог – 1000-1500 г/м3.
• Конструкции из плотных бетонов, подвергающиеся динамическим нагрузкам, негативным внешним воздействиям, тротуарная плитка, стяжки 1800-2700 г/м3.

Нужна ли фибра для стяжки, и какую использовать

При изготовлении стяжки важно соблюсти баланс между двумя взаимоисключающими задачами:

1. обеспечение высокой прочности (что прямо пропорционально толщине стяжки);
2. минимальная толщина стяжки (чтобы сэкономить материалы и максимально сохранить высоту потолка).

Решить это противоречие помогает добавление полипропиленового фиброволокна. Его рекомендуется добавлять как в раствор для мокрой стяжки, так и в смесь для полусухой стяжки независимо от того, используется ли армирование сеткой.

Фиброволокно не только повышает прочность стяжки и снижает ее истираемость, но и предотвращает усадку и появление трещин, увеличивает ударную вязкость поверхности, предотвращая растрескивание и сколы в процессе эксплуатации. Стяжка с добавлением фиброволокна отличается прочностью и долговечностью.

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:

• электромеханическим;
• механическим;
• из расплавленного металла, формованием.

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

1. Проволочные волокна, представляющие собой отрезки тонкой проволоки длиной 10-50 мм.
2. Листовые фибры получают методом фрезерования тонкого листа металла.
3. Сверхтонкие изготавливают путем экструзии расплава и последующим волочением через алмазные фильтры.

Стальное волокно.

Преимущества дисперсного армирования металлическими фибрами:

• повышается сопротивление динамическим и статическим нагрузкам;
• трещиностойкость;
• износостойкость;
• сейсмостойкость;
• морозостойкость.

При содержании волокон 0,5% и более повышается удобоукладываемость смесей. С увеличением объема добавки в диапазоне 02-0,8% наблюдается улучшение предела прочности на растяжение-сжатие.

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.

Для цементных матриц используются стеклянные нити, сплетенные в жгуты. Жгут делят на отрезки равной длины, точные размеры которых задаются технологической картой.

Асбестовое волокно

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

Асбестовые фибры обладают следующими качествами:

• высокой прочностью (300 кгс/мм²);
• огнестойкостью (до 1500 °С);
• стойкостью к воздействию щелочной среды (9,0-10,1 pH);
• низкой электро- и теплопроводностью (0,045-0,065 Вт/м∙К);
• долговечностью.

При армировании бетона используются срезы волокон и материалы в виде нетканых сеток.

Прочность асбестовой фибры при растяжении превышает аналогичные свойства стали.

Базальтовая фибра

Базальтовое волокно представляет собой отрезки равной длины, получаемые из расплавленного природного камня вулканического происхождения.

Введение присадок улучшает следующие показатели:

• трещиностойкость — в 2 раза;
• морозостойкость — до 500 циклов;
• ударостойкость — в 5 раз;
• модуль упругости — на 30-40%;
• на 20-50% — прочность на сжатие;
• водонепроницаемость — на 50%.

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.

Представляет собой синтетические волокна диаметром 0,02-0,038 мм. Изготавливают фибру из полипропиленовой пленки путем резки и скручивания в жгуты. Жгут делят на отрезки длиной 0,3-0,5 мм. В бетонном растворе плетение раскрывается и создает сетчатую структуру.

Использование полипропиленовой фибры позволяет:

• увеличить водонепроницаемость;
• морозостойкость;
• прочность на растяжении при изгибе;
• повысить показатели усталостной и ударной прочности;
• термостойкости;
• износостойкости;
• улучшить качество основания бетонных изделий;
• усилить способность противостояния знакопеременным нагрузкам;
• исключить расслаивание смесей.

Волокно полипропиленовое на 60-90% снижает риск трещинообразования и сокращает усадку бетона.

Базальтовые волокна

Вторым видом волокон, которые уже сравнительно широко используются в качестве арматуры в бетонах на основе портландцемента, являются волокна, а точнее, базальтовые нити. Волокна получают, протягивая через фильеры расплавленный базальт – вулканическую изверженную горную породу, встречающуюся в ряде регионов России. А нить – это несколько волокон, спряденных вместе.

Чтобы не было путаницы, вместо термина “волокно” рекомендовано употреблять термин “элементарное волокно”.

Эти волокна получают обычно диаметром около 10 мкм. Прочность волокон на растяжение достигает 100 МПа, модуль упругости 9000 – 11 000 кг/кв. мм, то есть они прочнее той стали, которая используется для изготовления прутковой арматуры.

НИИЖБ, в котором базальтовые волокна изучаются уже несколько лет, рекомендует использовать их для дисперсного армирования тонкостенных конструкций, монолитных полов, несъемной опалубки, ремонта автомобильных бетонных дорог, поврежденных железобетонных конструкций, особенно если повреждения вызваны химической агрессией.

Базальтовые нити применяются в качестве арматуры и в виде базальтовых армированных сеток, которые вырабатываются ажурным перевивочным переплетением из крученых базальтовых комплексных нитей.

Такие сетки в России производит ООО “Конверс Металлодизайн” (г. Москва). Размеры ячейки – 6×5 и 25×25 мм.

Сетка с ячейкой 5×6 мм предназначается для армирования штукатурки, чтобы предотвращать возникновение трещин, разрушений от ударов, для обустройства наливных полов.

Сетки с ячейкой 25×25 мм производит и АО “Судогодское стекловолокно” (г. Судогда, Владимирская область). Предназначаются они для армирования асфальтобетонных покрытий при строительстве и ремонте автомобильных дорог, бетонных взлетно-посадочных полос аэродромов, бетонных дорог, крупногабаритных бетонных сооружений, кладочных растворов при возведении кирпичных стен.

Из базальтовых волокон изготавливают еще базальтовые ткани, предназначаемые для армирования кровельных, гидроизоляционных и теплоизоляционных материалов.

Уникальные волокна под названием “Микрофибра базальтовая с астраленами” изготавливают в г. Санкт-Петербурге. Они представляют собой базальтовые волокна, на которые нанизаны углеродные наночастицы – астралены, аналоги знаменитых ныне фуллеренов, графенов – нанообъектов, за которые были присуждены Нобелевские премии.

Волокна нанофибры обеспечивают армирование бетона, а астралены – повышение прочности.

В заключение отметим, что ныне из базальтовых волокон изготавливают и прутковую арматуру, с успехом заменяющую прутковую стальную арматуру.

Пожалуй, наибольшее количество базальтовых волокон используется для производства теплоизоляционных материалов, например импортных PAROC, ISOROC, ROCKWOOL, WIRED MAT, URSA, российских ИЗОТЕК ЛАЙТ, ИЗОТЕК УЛЬТРА, ППЖ-ГС-200 и др.

Фибра для бетона своими руками

Чем отличается гост от ту

Чем отличается ГОСТ от Технических регламентов и Технических условий (ТУ)?Раньше качество продуктов питания и лекарственных препаратов регламентировалось государственными стандартами далее…

Усилитель для антенны телевизора на дачу

усилитель для антенны телевизора на дачуTESLA TEHNIKAУсиление приёмной способности имеющейся у Вас антенны может быть достигнуто различными способами, далее…

Какие люстры подходят для натяжного потолка

По каким критериям выбрать люстру для натяжного потолка?СодержаниеРазнообразие люстр на сегодняшний день поражает любое воображение. Выбор таковых может далее…

Электромонтажные работы это что такое (31)

Класс конструктивной пожарной опасности здания как определить (10)

Почему генератор выдает низкое напряжение (7)

Пос в строительстве что это такое (7)

Светодиодные лампы т8 схема подключения (7)

Как регулировать давление в насосной станции (5)

В какой цвет покрасить стены в гостиной (5)

Как делать тушенку в автоклаве (5)

Как сделать удобрение для растений из яичной скорлупы?Яичная скорлупа – отличное…

Строительство и проектирование скандинавских домовСкандинавия – страна суровых зим и крепких…

Как паять пластиковые трубы?Полимерные материалы вытесняют традиционный металл со строительного рынка….

Фибра для бетона: особенности и область применения

Коротко на вопрос, что такое фибра для бетона, можно ответить следующим образом – это микроволокна. Хотите, назовите их волосками, но суть и принцип работы их от этого не изменится – в бетоне они играют роль дополнительной связки. Они выполняют практически ту же функцию, что и арматура, только на микроуровне – в некоторых случаях они даже полностью могут заменить арматурный каркас в бетоне и при этом его прочность ни капли не пострадает, что уже само по себе является преимуществом. Ни много ни мало, это дает существенную экономию при строительстве. Где приемлема такая экономия?

1. В первую очередь при изготовлении бетонных полов, на которые предполагается малая и средняя нагрузка – добавленной в раствор фибры вполне хватает для того, чтобы предотвратить растрескивание поверхности и в процессе ее застывания, и в процессе эксплуатации.
2. Монолитное строительство. Здесь фибра используется не для уменьшения себестоимости, а для улучшения характеристик конструкции – ее применяют совместно с арматурным каркасом. Таким образом возводят не только стены или железобетонный остов дома, но и его фундамент, и перекрытия, и даже сваи.

3. Не обходится без использования фибры и процесс изготовления различного рода декоративных изделий из бетона – здесь она позволяет облегчить изделие до максимального возможного уровня. Ярким примером изделий этого типа являются фиброцементные панели для фасада, которые способны противостоять даже сейсмической активности. Кроме того, с использованием фибры создают небезызвестные еврозаборы.

В общем, область применения фибры для бетона весьма обширная – можно сказать, что в современном строительстве на сегодняшний день это незаменимый материал. Таким он стал благодаря массе своих преимуществ.

Свойства металлической фибры

Универсальный строительный материал бетон, бесспорно, выигрывает перед остальными. Он бывает разных марок, обладает повышенной прочностью, долговечностью, морозостойкостью. Для повышения рабочих качеств в бетон вводят дополнительные добавки и присадки, ещё более улучшая его признанные свойства и доказывая многофункциональность. Однако и бетонные элементы, под воздействием природных осадков, перепадов температур или любых механических воздействий, которым он подвергается в процессе эксплуатации, могут терять свои качества.

Чтобы увеличить срок службы бетона, сохранить конструкции от трещин и разрушений, применяют для скрепления внутренней структуры этого стройматериала, металлическую фибру. Эта специальная добавка может взять на себя все функции арматурной сетки, применяющейся в изготовлении строительных элементов из бетона, и обеспечить им не меньшую жёсткость, прочность и качество.

Достоинства

Фиброволокно для бетона равномерно распределяется по всему объему раствора. Благодаря высокой прочности и разнонаправленности, свойства цементно-песчаной смеси остаются одинаковыми во всех направлениях. При этом удельный вес бетона не увеличивается, что выгодно отличает этот тип армирования от классических стальных прутьев и сеток. Применение микрофибры предлагает и другие преимущества:

• При введении пластифицирующих добавок, способствующих равномерному распределению волокон и повышенной адгезии, прочность монолита возрастает на 90% по сравнению со стандартным составом.
• Все виды фибры могут совмещаться с любыми строительными материалами, не изменяют своих свойств под воздействием влаги и химически активных компонентов.
• Возможность применения фибры в составах, где невозможно применение армирующих сеток, например, при оштукатуривании стен, художественной лепнине.
• Небольшой удельный вес не увеличивает давления на грунт или другие конструктивные элементы зданий и сооружений при показателях прочности не уступающим железобетонным элементам.
• При застывании, даже в неблагоприятных условиях, на поверхности бетона не возникает трещин и сколов.
• Повышается показатель водостойкости за счет высокой пластичности при укладке и уплотнения структуры после схватывания.

Общие характеристики

Итак, базальтовая или любая другая фибра, добавляющаяся в бетон, значительно улучшает прочность и другие качественные показатели раствора, увеличивая срок эксплуатации готовой несущей конструкции. Благодаря такому компоненту залитый материал приобретает особую огнестойкость и лучше переносит воздействие высокой температуры.

Добавка состоит из множества мелких волокон, соединенных между собой. Сфера применения фиброволокна не ограничивается бетонными смесями. Его используют при изготовлении пенобетонных блоков, гипсовых изделий и конструкций из железобетона.

Основные компоненты добавки

Для того чтобы получить качественный армирующий компонент, может быть применена следующая основа:

• полипропиленовая;
• базальтовая;
• стальная;
• стеклянная;
• металлическая.

Для смешивания состава не нужна отдельная техника, и весь процесс выполняется при помощи бетономешалки. Средний расход материала составляет 0,3 — 1,2 кг на м³.

Фиброволокно: расход, рекомендации по применению

Область применения

Рекомендуемый размер фиброволокна, мм

Расход фиброволокна

Промышленные полы, цементнобетонные дорожные покрытия

от 1 кг на 1 м 3 в зависимости от необходимых прочностных характеристик

Стяжки, теплые полы

от 0,9 до 1,5 кг кг на 1 м 3 в зависимости от необходимых прочностных характеристик

Железобетонные, бетонные конструкции и изделия

от 0,9 кг на 1 м 3 для придания конструкциям и изделиям повышенной прочности и исключения трещин

Ячеистые бетоны (пенобетон, газобетон неавтоклавного твердения)

от 0,6 кг до 1,5 кг волокна на 1 м 3 в зависимости от необходимых прочностных характеристик готового изделия

Сухие строительные смеси (наливные полы, штукатурки, ремонтные составы)

от 1 кг на 1 м 3 Дозировка зависит от вида сухой строительной смеси, технологии производства

Мелкоштучные изделия, сложнопрофильные изделия, малые архитектурные формы

от 0,9 кг на 1 м 3 Расход фиброволокна зависит от параметров изделия, размеров, типа вяжущего, технологии производства

от 0,6 кг до 1,5 кг на 1м³ смеси в зависимости от прочностных характеристик готового изделия, технологии производства.

Способ применения фиброволокна

Вариант 1: Фиброволокно засыпается в любой бетоно- или растворосмеситель (миксер) в сухую смесь перед добавлением воды .

Вариант 2: Фиброволокно добавляется в цементное молоко, затем все остальные компоненты бетонной смеси.

Рекомендации по применению фиброволокна

Объемное армирование бетона (пенобетона, цементно-песчаных смесей) с помощью полимерных волокон в последние годы все шире применяется в строительной индустрии. В отличие от армирующих сеток из стали, микроволокна равномерно распределяются в объеме смеси, улучшают вяжущие свойства, делают ее устойчивой к расслоению.

Применение фиброволокна приводит к тому, что бетон становится более прочным к растяжениям, снижается показатель его усадки, что повышает трещиностойкость. Вместе с тем возрастает устойчивость материала к воздействию среды: к чередующимся циклам замораживания и оттаивания, высыхания и увлажнения.

Наиболее важными факторами являются упругость и длина волокон: чем больше модуль упругости полимера соответствует аналогичному показателю цементной матрицы, и чем больше по длине используемые волокна, тем значительнее будет влияние дисперсионного армирования на характеристики трещиностойкости бетона. Следует отметить, что длина волокон не должна быть чрезмерно высокой — это привело бы к появлению технологических трудностей при попытке провести равномерное распределение микроволокон в объеме подготавливаемой смеси.

Для каждого вида бетонной смеси следует опытным путем устанавливать, какая длина волокна является оптимальной — при каком показателе будет достигаться наиболее равномерное распределение армирующей добавки по объему. К примеру, для пенобетонных смесей используется волокно длиной до 40 мм, в случае тяжелого подвижного бетона — длиной от 12 до 20 мм, а если смеси малоувлажненные, уплотняемые с помощью метода вибропрессования — не более 6-7 мм.

Компания Полимер производит и реализует полипропиленовое фиброволокно различной длины: 6, 12, 20 и 40 мм. Испытания данных армирующих добавок для цементно-песчаных растворов (под устройство стяжек) и для пенобетона проводились в Ростовском государственном строительном университете, на кафедре строительных материалов. Ниже, в таблице, приводятся результаты исследований влияния количества полипропиленового волокна в смеси на прочностные характеристики, на растяжение при изгибе, на усадку состава при высыхании.

Таблица 1. Влияние содержания полипропиленового волокна на прочность материала при изгибе и усадку при высыхании пенобетона (длина волокон 20 мм)

Зачем бетону волокна?

Зачем понадобились эти волокна в бетонных изделиях?

Всем известно, что бетоны на основе портландцемента, армированные прутковой стальной арматурой, превращаются в железобетон. Но прутковая арматура, повышая прочность железобетонных изделий на растяжение, мало влияет на сопротивление изгибу и трещиностойкость.

Наряду с этим введение арматуры в цементные смеси – так называемые арматурные работы, то есть изготовление из прутков сеток, каркасов, установка их в проектное положение, закрепление, – требует значительных трудовых затрат.

Для устранения этих изъянов традиционного армирования прутковой арматурой еще в 1909 г. российским ученым В.П. Некрасовым было предложено армировать бетон стальными волокнами (второе их название – фибра) и даже был получен первый в мире патент. Фибра равномерно распределяется по всему объему бетонной смеси, что обеспечивает равную прочность всех элементов бетонного изделия. Следствием этого является повышение и прочности на изгиб, и трещиностойкости.

Однако данный патент, как и многие другие российские изобретения, не был замечен, и долгое время армирование стальной фиброй не использовалось.

Лишь через 50 лет, в начале 60-х гг. прошлого века, в Японии независимо от российского патента появилась идея армировать бетон стальной фиброй и было придумано название материала – фибробетон.

Почувствовав колоссальные преимущества такого бетона перед обычным железобетоном, японцы в 1960 г. в рамках Японской ассоциации по цементу учредили Комитет по изучению фибробетона, задачами которого являлись исследование его свойств, подготовка руководящих материалов по его изготовлению и применению.

Такое внимание к этому материалу в Японии было проявлено потому, что уже первые исследования показали: здания, каркас которых возведен из фибробетона, более устойчивы к сейсмическим воздействиям, чем аналогичные здания, построенные из традиционного железобетона. Дополнительно были установлены повышение сопротивления прогибу, снижение водопроницаемости

А с 1973 г. в Японии началось промышленное производство стальных волокон и, можно сказать, массовое строительство с их использованием не только сейсмостойких зданий, но и других сооружений.

Так, в 1980 г. Японская ассоциация по тоннелестроению опубликовала “Руководство по проектированию и изготовлению сталефибробетона, предназначаемого для отделки тоннелей, для конструкций дорожной одежды и плотин”.

Японское общество инженеров гражданского строительства издало “Руководство по подбору состава и приготовлению сталефибробетона”.

Все это привело к тому, что в настоящее время в Японии в строительстве используется преимущественно сталефибробетон, а не обычный железобетон.

В больших объемах сталефибробетон стал использоваться в Австралии, Великобритании, Германии, США, Франции. Опыт этих стран также убедительно доказал технико-экономические преимущества применения сталефибробетона в строительстве дорог, тоннелей, морских нефтедобывающих платформ, плотин, устройстве промышленных полов.

Для обеспечения потребностей в сталефибробетоне за рубежом производится около 400 тыс. т строительной фибры.

Разновидности фибры для стяжки и ее особенности

Существует не так уж и много разновидностей фибры – среди основных можно выделить всего четыре варианта.

1. Фибра стеклянная. После укладки эти волокна становятся хрупкими, что для серьезных бетонных конструкций недопустимо – именно по этой причине фибра данного типа применяется в основном для отделочных работ – ее добавляют в различного рода структурную и декоративную штукатурку. В процессе приготовления раствора для ненагружаемых поверхностей фибра из стекла позволяет сэкономить до 15% цемента и до 20% снизить содержание воды в растворе. Стандартным расходом этой фибры является 1 кг на кубический метр раствора.

2. Базальтовая фибра. Она отличается такими качествами, как стойкость к воздействию химических реагентов, нетоксичность и несклонность к горению. В отличие от всех других видов фибры для армирования, этот материал работает немного не так – он не армирует раствор. Базальтовая фибра для бетона растворяется при контакте с цементом и, вступая с ним в реакцию, упрочняет раствор химическим способом. Фибра данного типа получила широкое применение для изготовления жаростойких конструкций из бетона. Расход этого материала при стандартных условиях составляет 1,5 кг на кубический метр бетона. Как и предыдущий материал, фибра из базальта позволяет сократить количество цемента в бетоне на 15% и вод на 20% соответственно.

3. Полипропиленовая фирма для бетона. Это самый распространенный материал для армирования бетона – он характеризуется очень высокими показателями и позволяет увеличить прочность обычного бетона в несколько раз. Мало того, полипропиленовая фибра является отличным способом предотвратить растрескивание бетона как в процессе застывания, так и во время его эксплуатации. Характеризуется повышенными техническими характеристиками и позволяет повысить прочность бетона в несколько раз, защищая его от образования трещин. Самое интересное, что фибра этого типа без потери своих качеств служит столько же, сколько и сам бетон. В большинстве случаев полипропиленовая фибра применяется для армирования полов, фундаментов и стен из бетона – ее стандартный расход составляет 1 кг на кубический метр бетона, но в зависимости от необходимых характеристик, может изменяться в большую или меньшую сторону.

4. Стальная фибра. Еще один популярный материал этого типа, который получил признание благодаря своей низкой стоимости – кроме того, стальная фибра для бетона является универсальным материалом, который может использоваться для изготовления бетоноконструкций любого типа. Как и все другие материалы, эта разновидность фибры в несколько раз увеличивает прочность и надежность бетона – мало того, она защищает его от разрушений, вызванных воздействием природных факторов. Этот материал отличается сравнительно небольшим расходом – как правило, на кубический метр бетона его добавляют порядка 30-40 кг.

Существует и еще один вариант фибры, который применяется для усиления угловых соединений в бетонных конструкциях – анкерная фибра, которая представляет собой кусочки проволоки, изогнутые особым образом. Кроме того, все существующие варианты этого материала могут отличаться еще и своими размерами – длина фибры может быть 6, 10, 12, 18 и 20 мм, а толщина варьироваться от 0,3 до 0,5 мм.

Недостатки

У этого популярного металлического заполнителя есть и недостатки. И прежде всего:

• его наличие даёт увеличение веса бетонных изделий;
• не всегда бывает хорошая прочность сцепления с цементом (чаще при использовании гладких заготовок или применении тощих бетонных смесей, с большим количеством песка);
• возможен выход материала из тела бетона в условиях длительной эксплуатации (особенно заметно в дорожном строительстве при ремонтных работах полотна);
• нанесение дополнительного коррозионного или другого защитного покрытия приводит к дополнительным тратам и удорожанию конечной стоимости продукции.

Эти свойства, однако, не влияют на популярность такого строительного материала и он широко применяется современным потребителем.

Недостатки

У этого популярного металлического заполнителя есть и недостатки. И прежде всего:

• его наличие даёт увеличение веса бетонных изделий;
• не всегда бывает хорошая прочность сцепления с цементом (чаще при использовании гладких заготовок или применении тощих бетонных смесей, с большим количеством песка);
• возможен выход материала из тела бетона в условиях длительной эксплуатации (особенно заметно в дорожном строительстве при ремонтных работах полотна);
• нанесение дополнительного коррозионного или другого защитного покрытия приводит к дополнительным тратам и удорожанию конечной стоимости продукции.

Эти свойства, однако, не влияют на популярность такого строительного материала и он широко применяется современным потребителем.