Понятие и состав фибробетона

Фабрика «Фиброль» выпускает разные виды фибробетона. Фибробетон — это мелкозернистый материал, одним из составляющих которого является армирующий наполнитель. Это экологически чистый композиционный материал, не требующий больших энергетических затрат при производстве, в состав которого входят природные компоненты.

В прошлом с расчетом на снижение хрупкости и количества появления трещин, предпринимались меры по повышению прочности бетона. Так, строители добавляли дисперсные волокна и распределяли их равномерно по всей бетонной массе. В результате этих работ характеристики полученного бетона улучшались.

Структура фибробетона являет собой однородную конструкцию, которая со всех сторон пронизана волокнами из различных материалов. Именно они определяют технические характеристики бетона, создают эффект армирования.

Различают две группы фибры:

— металлическая — исходным веществом является сталь, которая имеет различную форму и размеры;

— неметаллическая — производится из таких материалов, как стекло, акрил, хлопок, базальт, полиэтилен, карбон, углевод и другие.

Самыми популярными волокнами являются стеклянные и металлические.

Стальная фибра — самый распространенный наполнитель. Он обладает повышенной прочностью к нагрузкам, не усаживается и не образует трещин во время службы. Наиболее примечательные его качества — длительный срок эксплуатации, плотность и стойкость к износу. Кроме того, данный фибробетон не теряет свойства под действием низких температур, влаги и огня.

Бетон с волокном из стекла, или стеклофибробетон, обладает высокими качествами упругости, что наделяет его пластичностью. Однако щелочная среда вредна этому материалу. Стойкость к химическому влиянию обеспечивается полимерной пропиткой, путем добавления в бетон добавок на основе глиноземистого раствора. Именно он связывает щелочи и препятствует повреждению фибробетона. В конечном варианте вы получаете раствор с высокой прочностью, устойчивостью к высоким температурам, гидроизоляцией, стойкостью к воздействию химических средств и истиранию.

С каждым днем все большую популярность приобретает полипропиленовая фибра. 

Асбестовая фибра характеризуется долговечностью, стойкостью к щелочной среде, нагрузкам и термозащитными качествами. Бетон на основе базальта имеет повышенную прочность. Больше всего он подходит для конструкций, которые подвержены постоянным нагрузкам, деформации и вокруг которых существуют факторы для появления трещин. Волокна хлопка, вискозы и нейлона придают специфические особенности бетону, армированному фиброй из стали.

Общие характеристики остальных типов волокон — это защита от воздействия химических веществ, прочность на деформацию, стойкость к перепадам температур и неспособность проводить электричество. Благодаря синтетичной природе материалов вес бетона снижается.

Преимущества

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

Выделяют следующие достоинства:

— снижение затрат на строительство при использовании фибры для армирования вместо армирующей сетки или каркаса;

— высокая продуктивность работы по фибробетону;

— расход бетона с применением фибры значительно меньше;

— в отличие от остальных видов бетона фибробетон не теряет своих технических характеристик даже после окончания срока службы, поскольку благодаря фибре материал становится вязким;

— фибробетон обладает хорошими адгезионными качествами;

— фибра может применяться как в газо, так и в пенобетонных конструкциях;

— в ходе армирования в газобетоне происходит процесс поризации и как следствие наблюдается его устойчивость;

— фибра в пенобетоне повышает его прочность.

Области применения

Учитывая вышеперечисленные технические характеристики фибробетона, этот материал стал популярным на рынке. Он применяется в конструкциях, на которые оказывается сильное давление со стороны окружающей среды. Эти конструкции могут быть как промышленного, так и бытового характера. Каждый исходный материал имеет свою сферу применения. Стальной фибробетон чаще всего применяется:

— шпалы, фундамент, мостовое покрытие, берегозащитные полосы;

— полы, тоннели;

— дороги, полосы для взлета и посадки на аэродромах, тротуары;

— тротуарная плитка, бордюрный материал;

— каркас конструкции, монолитные сооружения;

— каналы для водоотвода, шахты колодцев под канализацию, плотины, водоочистные

— фибробетонные полы.

Стеклофибробетон используется при устройстве:

— щитов для шумозащиты;

— гидроизоляции для очистительных сооружений;

— декоративных изделий небольшого веса для отделки покрытий;

— фасадной отделки фибробетоном жилых конструкций;

— промышленных помещений, покрытия в которых подвержены загрязнению;

— заборов, скамеек, цветочных клумб и других объектов.

Характеристики некоторых видов фиброволокна

Выбирая ту или иную фибру для изготовления бетона, вы получаете материал с определенными характеристиками. Например, фибра полипропиленовая обладает плотностью, которая равна 0,9 г/см³. Модуль упругости изменяется от 3500 до 8000 МПа. Прочность на растяжение варьируется от 400 до 700 МПа. Что касается удлинения на разрыв, то оно варьируется от 10 до 25%.

Базальтовая фибра обладает более высокой плотностью, которая изменяется от 2,6 до 2,7 г/см³. Модуль упругости варьируется от 7000 до 11000 МПа, прочность на растяжение изменяется от 1600 до 3200 МПа. Что касается удлинения при разрыве, то оно изменяется от 1,4 до 3,6%. Стальное волокно имеет еще более высокую плотность, которая составляет 7,8 г/см³. Модуль упругости и прочность на растяжение изменяются от 190000 до 210000 и от 600 до 3150 МПа соответственно. Удлинение при разрыве равно 3 или 4%.

Какая бы то ни было фибра способна повысить характеристики бетона, он в итоге обладает существенными преимуществами по сравнению с традиционным бетоном. Фибробетон имеет не только легкий вес и высокую прочность на сжатие, но и высокую морозостойкость, а также довольно длительный срок эксплуатации, который в 20 раз больше.

Свойства стеклофибробетона 

— Пластичность СФБ позволяет изготавливать всевозможные декоративные элементы, объёмные и криволинейные конструкции, крупногабаритные панели и прочие сложные детали, как того требует каждая отдельно взятая архитектурная задача;

— Фактура и цветовое решение стеклофибробетона предполагает практически всю гамму оттенков, к тому же он обладает такими качествами, которые не позволяют со временем менять первоначальный цвет;

— Не подвержен появлению каких бы то ни было значительных дефектов в процессе эксплуатации, а прочная структура обещает долгую службу не на одно десятилетие, что подтверждается протоколом испытаний;

— Поскольку стеклофибробетон (сфб) армируется стекловолокном в нем напрочь отсутствует такая составная как металл, поэтому он не подвержен коррозийным процессам;

— Совершенно водонепроницаем (W20);

— Не боится огня, не меняет своих характеристик даже в условиях сильного пожара, что подтверждается испытаниями;

— Низкий вес СФБ значительно выигрывает среди всех своих строительных конкурентов;

— Морозостоек — до 500 циклов и выше при необходимости;

— Инертен к химическим реагентам;

— СФБ — совершенно чистый материал с экологической стороны, а также, он прозрачен для электромагнитного излучения;

— Обладает уникальными качествами в сравнении с обыкновенным бетоном: ударная стойкость выше в 20 раз, прочность на изгиб — в 5 раз, на растяжение — в 5 раз, на сжатие в 4 раза. Сейсмически устойчив.

Уже по названию мы видим, что в данном строительном материале преобладают три компонента:

1. песок в качестве основного заполнителя;

2. устойчивые к щёлочной среде фибровые стекловолокна;

3. цемент белый высоких марок. В СФБ также добавляют разные добавки — для придания цвета, фактуры, дополнительных характеристик.

Стекловолокно армирует бетон таким образом, что получается равномерное распределение фибры по всему телу материала. Как результат, мы имеем стройматериал, обладающий свойствами и особенностями каждого отдельно взятого компонента. А в целом, он по всем техническим характеристикам лучше, чем обыкновенный бетон.

Стекловолокно — так называемый «Ровинг», обработан диоксидом циркония, или «замасливатель». По качеству в первых рядах японские и французские производители. На втором месте производство Чехия. Китайское волокно на третьем месте.

Данный материал играет важную роль при проектировании городских зон отдыха с эстетической стороны объектов строительства и малых архитектурных форм. Он может использоваться для обустройства живописных декоративных водоемов, фонтанов, скамеек, цветочниц, балюстрады, киосков и др. Малые архитектурные формы из стеклофибробетона имеют более привлекательный вид, т.к. он позволяет передавать любую форму, рельеф и отделку поверхности для сочетания с окружающим пейзажем. Штукатурные покрытия обладают высокой прочностью, а также высокой стойкостью к растрескиванию и отслаиванию.

Материал имеет высокую устойчивость к химикатам, включая городское загрязнение и растворы солей. Он также имеет высокие акустические свойства, не ржавеет, не гниет, не корродирует и не горит. Поэтому из стеклофибробетона могут формоваться различные изделия сложной конфигурации, которые применяются в гражданском строительстве при сооружении автострад, водопроводов и резервуаров для хранения воды, шахт и туннелей.