Фибра для бетона: виды, преимущества, применение

Фибра для бетона: разновидности, преимущества использования, применение

Фибра является вспомогательным стройматериалом. Она состоит из синтетических волокон, которые необходимы для микроармирования железобетонных конструкций. С появлением данного материала, строителям стало намного удобнее работать с бетоном, а сами изделия стали прочнее, надежнее и долговечней.

Необходимость применения

Бетон издавна применяется в строительной сфере. Он обладает следующими качествами:

прочностью и надежностью;
устойчивостью к негативным факторам;
длительным сроком эксплуатации;
невысокой стоимостью;
широким спектром применения.

У него нет аналогов, но при работе с ним строители сталкиваются с рядом проблем:

при сильных нагрузках материал подвергается деформации;
при перепадах температур дает усадку;
при неблагоприятных факторах бетон трескается и разрушается.

Чаще всего разрушениям поддаются края бетонных изделий и места соединений конструкций.

Чтобы повысить прочность бетона, улучшить его структуру и продлить срок эксплуатации, в раствор необходимо добавлять фибру.

Преимущества соединения с микрофиброй

К преимуществам соединения относятся:

легкость в работе;
повышенная пластичность и хорошая вязкость;
морозоустойчивость;
водонепроницаемость;
устойчивость к механическим нагрузкам;
устойчивость к деформации;
увеличение прочности на изгибах;
пожаробезопасность;
совместимость с любыми добавками.

В каких сферах используется

Область применения микрофибры не ограничена. Ее добавляют при:

изготовлении фундаментов, свай;
сооружении бассейнов и водостоков;
монтаже стяжки пола;
изготовлении пеноблоков;
оформлении фасадов зданий.

Разновидности фибры для бетона

Стеклянная. Этот вид материала применяется при проведении отделочных работ. Такая фибра не способна выдерживать большие нагрузки и быстро становится хрупкой.
Базальтовая. Ее преимущества : негорючесть, экологичность, устойчивость к агрессивной среде. Базальтовая фибра при соединении с бетоном полностью растворяется в нем, повышая прочность готового раствора. Она устойчива к высоким температурам. Но для создания архитектурных форм этот материал не подходит. У него длинные волокна, которые проступают на поверхность изделия.
Полипропиленовая. Обладает высокими техническими качествами. Благодаря этой добавке бетон не трескается и не деформируется в течение всего срока эксплуатации. Чаще всего данный материал применяется при стяжке полов, укладке фундамента и возведении стен.
Стальная. Это самый распространенный вид микрофибры. Она придает строениям прочность, устойчивость к негативной среде и долговечность. Эта добавка берет на себя функцию армированной сетки и при заливке придает цементу жесткость, прочность и высокое качество.
Анкерная. Состоит из кусков проволоки. Необходима для формирования изгибов зданий, так как придает конструкциям дополнительную прочность.

В зависимости от прямого назначения и сферы эксплуатации, фибра для бетона делится на разные размеры:

материал размером 6 мм используется для придания прочности при работе с цементом, песком, гипсом, штукатуркой;
фибра 12 мм используется для укрепления плит перекрытия и для изготовления наливных полов и фундаментов;
крупный материал, размером от 18 и до 20 мм, используется при работах с тяжелым бетоном. Эта фибра необходима для изготовления мостов, больших зданий и для укладки дорожного покрытия.

Технология замешивания

Чтобы соединить фибру с бетоном, гипсом и любой другой смесью, нужны бетономешалка и вода. Существует две технологий замешивания. Первая готовится следующим образом:

В бетономешалку засыпается сухой материал: цемент, песок, щебень и волокна из фибры.
Добавляется вода в соотношении с инструкцией производителя, указанной на упаковке. Нарушать пропорции не рекомендуется, так как слишком густой состав тяжелый в работе, а слишком жидкий — дает усадку.
Процесс замешивания раствора требует 10-15 минут. Для увеличения эластичность смеси, можно добавить пластификаторы.
Смесь оставляется на пол часа. После этого можно приступать к строительно-ремонтным работам.

Если необходимо приготовить небольшое количество раствора, можно воспользоваться строительным миксером.

Что касается второй технологии замешивания, то она состоит из следующих этапов:

Готовится сухая смесь из цемента и песка.
Засыпается в форму.
Добавляется нужное количество микрофибры.
После равномерного распределения волокон добавляется вода.

Фибру можно добавлять в раствор на любом этапе приготовления.

Немного дополнительной информации

Приобрести фибру для бетона можно в любом строительном магазине. Она поступает в продажу в упаковках разного объема — от 1 и до 20 килограммов. Упаковка может быть бумажной или полиэтиленовой. Строители рекомендуют приобретать материал в бумажной упаковке, т.к. ее можно не распечатывать, а сразу укладывать в бетономешалку в пакете. Во время контакта с водой, он полностью растворится.

При больших объемах, готовую смесь можно подавать насосом для ускорения рабочего процесса.

Если при застывании бетона на его поверхности проступят отдельные волоски, а никакой дополнительной финишной отделки вы проводить не планируете. Волоски удаляются с помощью специальной лампы или газовой горелки. Если же поверхность сверху будет покрываться краской, то их можно оставить. Они будут выступать в качестве дополнительной адгезии с наружным покрытием.

В заключение стоит отметить, что фибра для бетона является незаменимым материалом в современном строительстве. Она придает конструкциям прочность, устойчивость к негативной среде, долговечность.

Все фибры. бетона!

Бетон — очень прочный строительный материал. Благодаря своей прочности он так широко распространен в строительных и ремонтных работах.

Но и у бетона есть свои слабые места:

невысокая прочность на растяжение при изгибе;
склонность к усадке;
образование трещин;
низкая ударная вязкость, из-за чего он раскалывается и покрывается трещинами при ударной нагрузке;
пористая структура, которая может впитывать воду, что делает бетон подверженным заражению грибком и плесенью.

Существуют различные способы сделать бетон безупречным: особые присадки, добавляющиеся в состав раствора, придают ему плотность, вязкость, водоотталкивающие свойства. В зависимости от того, какая добавка применена, можно получить бетоны с различными характеристиками.

Чтобы увеличить прочность бетонных конструкций, в том числе и прочность на изгиб и разрыв, используют армирование при помощи противоусадочной сетки или арматурного каркаса.

Но армирование бетона таким способом — дорогостоящее и затратное по времени мероприятие.

Современная альтернатива армированию — применение специальной фибры для бетона, которую добавляют в бетонный раствор. Благодаря ее свойствам, фибру называют микроарматурой и рассматривают как альтернативу традиционному армированию.

Общие свойства фибры для бетона. Для чего используется фиброволокно

Фиброй называют волокна, выполненные из стали, базальта, стекла, полимеров, полипропилена. Эти волокна могут иметь различную длину (от 2—3 мм до нескольких сантиметров), толщину, конфигурацию, форму сечения, текстуру поверхности.

Фибру добавляют в бетонные растворы любого назначения для придания прочности, ударной вязкости, устранения усадки и предотвращения растрескивания, повышения долговечности и устойчивости к истиранию. Бетон с добавлением фибры становится водостойким, устойчивым к морозам (морозоустойчивость может повышаться до 100 циклов), жаростойким.

Выбор вида и размера фибры зависит от назначения бетона.

В штукатурные растворы добавляют фибру малой длины (3-6 мм) для обеспечения гладкости оштукатуренной поверхности. В тяжелые бетоны добавляют фибру большой длины волокон.

Бетоны с добавлением фиброволокна называются фибробетонами.

Виды фиброволокна

«Фибра» в переводе с английского означает «волокно». Действительно, на вид это нити определенного диаметра и длины, изготовленные из различных материалов.

В зависимости от материала, фибра для бетона делится на пять основных разновидностей:

стальная;
полимерная;
базальтовая;
полипропиленовая;
стеклянная.

В современном строительстве добавка фибры в бетонные растворы желательна даже в тех случаях, когда в конструкции используется арматура, но особенно важно укрепить таким способом бетон, предназначенный для заливки конструкций, которые будут подвергаться повышенным нагрузкам (фундаменты, стяжки пола, дорожные покрытия).

Стальная фибра

Основное преимущество этого вида фибры — низкая стоимость. Она много лет используется в странах Европы, а в России появилась не так давно.

Форма и свойства

Стальная фибра для бетона представляет собой отрезки проволоки из низкоуглеродистой стали диаметром 0,7—1,2 мм и длиной от 25 до 60 мм.

В сечении она может быть круглой или треугольной, а по конфигурации напоминать дугу или скобку, либо иметь волнообразную форму. Для улучшения сцепления с бетоном фибра имеет шероховатую поверхность.

Дозировка и метод добавления

Стальная фибра дозируется в зависимости от назначения бетона и тех нагрузок, которые конструкция будет испытывать в процессе эксплуатации:

при незначительных нагрузках достаточно 15—30 кг фибры на 1 куб бетона;
при средних нагрузках добавляют до 40 кг материала на 1 кубометр раствора;
при высоких нагрузках расход стальной фибры увеличивается до 75, а в отдельных случаях до 150 кг на кубический метр раствора.

Стальная фибра добавляется в раствор при замешивании или после, в готовую бетонную смесь. Ее засыпают небольшими порциями и тщательно перемешивают.

Добавление фибры увеличивает время замеса раствора на 15%.

Преимущества и недостатки стальной фибры

Благодаря добавлению стальной фибры, которая образует в бетоне трехмерный каркас, конструкция приобретает дополнительные характеристики:

прочность на растяжение при изгибе возрастает в 2 раза;
предельная деформация увеличивается в 20 раз;
повышается устойчивость к ударным нагрузкам;
возрастают морозостойкость и водонепроницаемость.

Стальная фибра применяется в гражданском строительстве при заливке фундаментов, стяжек и может заменить арматуру. Добавление стальной фибры по сравнению с армированием — простой и удобный процесс. Не нужно раскладывать арматуру и устанавливать крепежи; экономятся время и затраты труда.

Недостатки стальной фибры:

высокий вес;
сцепление с бетоном менее прочное, чем у других видов фибры;
подверженность коррозии;
вследствие эрозии бетона стальная фибра может со временем выходить наружу.

Полимерная фибра (ПАН-фибра)

Полимерная фибра — это волокна из полимерного материала длиной от 3, 6, 12, 18, 24 мм и выше.

Область применения фибры в бетоне

Полимерная фибра применяется в следующих типах бетонных конструкций:

самонивелирующиеся полы;
аэродромные плиты;
гидротехнические сооружения;

а также добавляется в строительные, ремонтные и штукатурные растворы.

Свойства

Преимущества полимерной фибры:

не подвержена коррозии;
легкая;
увеличивает прочность бетонна;
обладает высокой стойкостью к повышенным температурам, солям, щелочам, кислотам;
безопасна для окружающей среды и человека.

Основное преимущество полимерной фибры — она придает бетону пластичность.

Как использовать фиброволокно

Полимерную фибру можно добавлять прямо в сухой цемент перед замешиванием раствора.

Сколько фибры добавить в бетонный раствор

Пропорции добавления и выбор длины фибры зависят от назначения бетона:

в тяжелых бетонах используется фибра длиной 12—40 мм, в армированных бетонах в количестве 2—2,7 кг на куб, в неармированных — 0,7—1 кг на куб;
в ячеистых бетонах применяется фибра длиной 12 мм в дозировке 0,1% от массы пенобетона;
в шукатурки добавляют фибру длиной 4 мм в количестве 0,9 кг на кубометр раствора.

Стеклянная фибра

Стеклянная фибра изготавливается из стойкого к щелочам стеклянного волокна диаметром 10—15 микрон и прочностью до 2000 МПа.

Попадая в раствор, во время перемешивания стеклофибра распадается на отдельные волокна

Свойства стеклянной фибры

Стеклофибра придает бетону следующие качества:

уменьшение растрескивания;
снижение усадки;
увеличение прочности и упругости.

Стеклянная фибра устойчива к агрессивным средам (кроме щелочной среды).

Где применяется

в стяжках любой толщины;
в сборных бетонных конструкциях;
в строительных смесях.

Бетон с добавлением стеклянной фибры схватывается и застывает быстрее, это необходимо учесть при работе. Продлить срок жизни раствора поможет добавление пластификатора.

Базальтовая фибра

Базальтовой фиброй называют отрезки базальтового волокна, которые могут иметь длину от 1 до 150 мм. Волокно имеет диаметр 16—18 мкм, оно устойчиво к воде, кислотам, щелочам, прочное, упругое.

Базальтовое волокно, в отличие от металлической фибры, не подвергается коррозии, в 3 раза легче и имеет площадь поверхности в 25 раз больше. Базальтовая фибра обладает высокой адгезией и одинаковым с бетоном коэффициентом температурного расширения.

Качества бетона с базальтовой фиброй

Добавление фибры сообщает бетонам следующие характеристики:

ударная прочность повышается в 5 раз;
устойчивость к образованию трещин возрастает в 3 раза;
прочность на раскалывание увеличивается в 2 раза;
повышается стойкость к истиранию (до 300%) и долговечность;
прочность на растяжение при изгибе увеличивается до 300%;
морозостойкость повышается в 2 раза;
благодаря отсутствию трещин устойчивость к коррозии повышается до 500%;
водонепроницаемость увеличивается до 150%;
уменьшается усадка;
повышается ударная вязкость .

Где применяется

Базальтовую фибру используют для изготовления сейсмостойких конструкций, взрывобезопасных объектов, военных сооружений, сложных радиопрозрачных конструкций.

В связи с непревзойденной стойкостью к истиранию, которую получает бетон при добавлении базальтовой фибры, он широко применяется для изготовления стяжек.

Метод добавления

Базальтовое волокно замачивают в воде и затем добавляют в раствор при замешивании.

Добавление любых видов фибры делает бетонный раствор более вязким и менее текучим, поэтому важно совмещать использование фибры с применением пластификатора, который позволяет экономить цемент, воду, затраты на уплотнение бетона и увеличивает текучесть раствора.

Полипропиленовая фибра

Полипропиленовая фибра — это армирующее микроволокно, применяемое как альтернатива армированию бетона. Это самый распространенный вид армирующих волокон.

Форма и свойства

Этот вид фибры изготавливается из синтетического вещества — полипропилена.

Волокна из полипропилена формируют экструзией или вытягиванием и нарезают на отрезки разной длины.

Длина волокон полипропиленовой фибры от 6 до 40 мм.

Фибра обладает значительной прочностью и упругостью, устойчива к агрессивным, в том числе, щелочным, средам и коррозии, а также огнеустойчива.

Весомое преимущество полипропиленовой фибры — ее легкость и большая площадь поверхности (в 1 кг полипропиленовой фибры около 1 миллиона волокон).

Фибра в бетонных смесях сочетается с любыми другими добавками:

пластификаторами и суперпластификаторами;
ускорителями;
гидрофобизирующими добавками;
противоморозными добавками.

Полипропиленовая фибра может изготавливаться из первичного или вторичного сырья. В первом случае качество фибры выше.

Для чего применяется полипропиленовая фибра

Добавление фиброволокна в раствор компенсирует растягивающие напряжения его нижнего слоя и разрывные напряжения вследствие нагрузок и обеспечивает следующие преимущества фибробетонов перед обычными бетонами:

предотвращение расслаивания смеси;
увеличение прочности на сжатие и на растяжение при изгибе;
повышение долговечности бетона;
снижение истираемости поверхности бетона;
повышение ударной вязкости (при ударах бетон не раскалывается, а только появляется вмятина);
устранение усадки;
предупреждение образования трещин;
повышение устойчивости к морозу;
увеличение водостойкости бетона.

Дополнительные свойства полипропиленовой фибры

Раствор с фиброй становится более густым, держит форму и не течет, поэтому позволяет наносить штукатурку более толстым слоем.

В каких случаях применяют полипропиленовую фибру

Полипропиленовая фибра образует в бетоне трехмерный армирующий каркас, поэтому ее применение оправдано при изготовлении:

промышленных полов;
напольных покрытий;
стяжек;
бетонных полов;
бетонных дорог;
тротуаров;
фундаментов.

Расход полипропиленового фиброволокна

Фибра очень легкая и очень экономичная. В общем случае соотношение фибры к бетону составляет 900 г на 1 кубометр смеси. В зависимости от области применения дозировка фибры может меняться:

Для изготовления промышленных полов и бетонных дорожных покрытий применяют фибру размером 12, 20 или 40 мм от 1 кг на 1 м3.
Для стяжек и теплых полов используется от 0,9 до 1,5 кг фибры длиной 12 или 20 мм на 1 куб смеси.
В железобетонных конструкциях используют бетон с добавлением от 0,9 кг на 1 кубометр бетона фибры длиной 12 или 20 мм.
Для ячеистых бетонов количество фиброволокна размером 12, 20 или 40 мм от 0,9 кг на куб бетона.
Для наливных полов, штукатурных и ремонтных растворов применяют полипропиленовую фибру размером 6 или 12 мм из расчета 1 кг на кубометр раствора.
Для мелкоштучных изделий сложной формы нужна фибра длиной 6 или 12 мм в дозировке от 0,9 кг на 1 м3 смеси.
При изготовлении тротуарной плитки в раствор добавляют от 0,9 до 1,5 кг фибры длиной 6—12 мм на 1 куб цементного раствора.

Как применять фиброволокно из полипропилена

Фибра проста в применении.

Как добавлять фиброволокно в бетонный раствор?

Существуют три способа:

Фибру добавляют к сухим компонентам раствора (цементу и наполнителям), тщательно смешивают строительным миксером или в бетономешалке, затем доливают воду.
Фибру добавляют в часть воды затворения, хорошо перемешивают, чтобы волокна распределились и добавляют в бетонную смесь в процессе замешивания.
Фибру засыпают в раствор во время замешивания небольшими порциями. После добавления каждой порции смешивают 5 минут, прежде чем добавить еще фибры.

Эффективность фибры непосредственно зависит от того, насколько хороша она распределилась в бетонном растворе, поэтому следует увеличить время замешивания на 15%.

Видео: Замес раствора с фиброй

На что обращать внимание при покупке фибры

Покупка некачественной фибры — не только напрасная трата денег, но и риск испортить конструкцию. Бетонные сооружения изготавливаются с расчетом на прочность и долгий срок службы. Использование некачественных материалов может привести к значительным убытками.

Например, на рынке встречается полипропиленовая фибра кустарного производства. На вид она мало отличается от заводской фибры, но изготавливается с нарушением технологии. В качественной фибре есть такой компонент, как замасливатель. Он препятствует комкованию волокон и способствует их равномерному распределению в растворе. Поддельная фибра скомкуется, и образования трехмерного каркаса в толще бетона не произойдет, а значит, бетон не получит тех свойств, которые ожидались при добавлении фибры. «Сэкономив» несколько рублей, можно понести существенные убытки.

Чтобы избежать таких ситуаций, приобретайте фибру проверенных производителей у надежных поставщиков.

Нужна ли фибра для стяжки, и какую использовать

При изготовлении стяжки важно соблюсти баланс между двумя взаимоисключающими задачами:

обеспечение высокой прочности (что прямо пропорционально толщине стяжки);
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.

Видео: Стяжка с фиброй крепче, чем с арматурой!

Советы по выбору армирующего волокна

Каждый из видов армирующих волокон обладает своими преимуществами и недостатками. Выбор армирующего волокна напрямую зависит от назначения конструкций, которые будут изготовлены из бетона.

Большое значение имеет качество материала, поэтому следует внимательно отнестись к выбору производителя и продавца армирующих волокон.

Полипропиленовое фиброволокно — современная альтернатива армирования бетона, которая экономит деньги, затраты времени и труда и обеспечивает бетону повышенную прочность, долговечность, устойчивость к внешним факторам и другие важные характеристики. На сегодняшний день рекомендуется использовать фибру практически в любых конструкциях. Эффективность работы добавок зависит от их правильного выбора и применения.

Строительство домов

Фибра – это вспомогательный строительный материал, представляющие собой синтетические волокна, используемые для микроармирования бетонных конструкций. Зачастую фибру добавляют также в сухие смеси и растворы с целью повышения их свойств и характеристик. С появлением этого материала застройщики избавились от большой части хлопот, связанных с заливкой бетона, теперь многочисленные процессы значительно ускорились и упростились, а готовые объекты стали надежнее и долговечнее. Что же собой представляет фибра для бетона, какие виды существуют, как она правильно применяется и в чем ее преимущества?

Содержание:

Зачем применяется фибра для бетона

В современном строительстве широко применяется такой универсальный и проверенный материал, как бетон. Объясняется это свойствами бетона, такими как:

прочность;
долговечность;
возможность использования для возведения, монтажа и отделки самых разных объектов;
невысокая стоимость.

Бетон хорош во многих отношениях и аналога ему до сих пор не изобрели. Несмотря на обилие новых материалов, он все равно не выходит из употребления и будет востребован еще не одно десятилетие. Но при этом есть у бетона и свои недостатки. При постоянных и интенсивных нагрузках, под воздействием погодных факторов, ветра и влаги, при температурных перепадах и усадке этот материал подвержен механическим повреждением, таких как растрескивание и разрушение. В особенности страдают края и места соединений элементов бетонных конструкций. Чтобы повысить прочность бетона, улучшить его структуру и продлить срок эксплуатации в раствор добавляются волокна микрофибры – благодаря этому отличный строительный материал становится еще лучше.

Преимущества соединения бетона с микрофиброй

При армировании бетона фиброй получает такие ценные качества:

пластичность и вязкость, что делает более удобной, быстрой и легкой работу с ним;
морозоустойчивость;
водонепроницаемость;
отсутствие деформации после застывания;
устойчивость к истиранию;
прочность и долговечность.

В каких сферах используется фибра

Области применения фибры практически неограничены – как и бетона.

Она используется для сооружения бетонных дорожных покрытий и площадок, гидротехнических объектов (бассейнов, водостоков, водопроводных каналов и водохранилищ), мостов и свай для них, заливки фундамента, торкретирования и оштукатуривания, возведения монолитных конструкций и промышленных помещений (ангаров, складов, торговых залов).

Также применяется и при изготовлении фигурных отливаемых изделий любой формы и размеров, что позволяет создавать оригинальнее архитектурные дизайны для украшения зданий.
Нередко раствором, в составе которого есть полипропиленовые, стеклянные, базальтовые или другие волокна, оформляют фасады здания, так как бетон совершенно не изменяет свой внешний вид, но при этом становится пластичнее, лучше держит форму и длительное время не разрушается. Благодаря использованию фибры можно предотвратить деформацию, растрескивание и сколы на краях бетонных соединений и сборных конструкций.

Какие существуют разновидности фибры

В зависимости от сырья и размеров выделяют следующие разновидности.

Фибра стеклянная. Этот вид используется только для отелочных и декоративных работ, так волокна быстро становятся хрупкими и не способны выдержать большую нагрузку в бетонных конструкциях. При добавлении этих стекловолокон в раствор значительно экономится расход цемента и воды – на 15 и 20% соответственно. Расход на один квадратный метр бетона – в среднем один килограмм.

Фибра базальтовая. Основные преимущества этой разновидности: негорючесть материала, нетоксичность, устойчивость к агрессивным химическим веществам. Особенность волокон в том, что при соединении с цементом они полностью в нем растворяются и повышают его прочность. Благодаря своим характеристикам базальтовая фибра может применяться для возведения жаростойких бетонных конструкций. На один квадратный метр бетона расходуется от 1,5 кг материала. Расход цемента и воды снижается при использовании базальтовой фибры также на 15 и 20 %.
Полипропиленовая фибра для бетона. Эта разновидность материала обладает отличными техническими характеристиками, в разы повышает прочность бетона, не образует трещин и очень долговечна без снижения своих свойств и качеств. Наиболее часто применяется для сухой стяжки пола, монтажа стен и фундамента. Расход материала на один квадратный метр составляет примерно 1 кг.
Стальная фибра для бетона. Наиболее популярный и часто используемый вид материала, так как может обеспечить неограниченные возможности в строительстве. Придает постройкам и конструкциям высокую прочность и устойчивость к внешним воздействиям, надежность и долговечность. Расход материала на один квадратный метр – от 30 до 40 кг.

Фибра анкерная. Этот материал представляет собой кусочки проволоки, добавляется в бетон, если требуется оформить изгибы зданий и других сооружений, придает конструкции дополнительную прочность. На один квадратный метр бетона требуется от 20 до 40 кг материала. Расход цемента и воды снижается на 15 и 20 %.

Также фибра бывает в зависимости от предназначения и сферы использования разных размеров – 6, 10, 12, 18 и 20 мм в длину и от 0,3 до 0, 5 мм в диаметре. Для работы с различными материалами – бетоном, штукатуркой, сухими смесями и растворами – предназначены различные виды фибры.

Как и где применяется фибра в зависимости от длины

Производители не напрасно разработали несколько разных вариантов длины этого материала.

Фибра небольшого размера – 6 мм – применяется для повышения прочности и улучшения геометрической формы при работе с такими смесями, как цемент, песок, гипс, в штукатурных и затирочных смесях, а также при работе с пено-бетоном.
Фибра для бетона размером в 12 мм используются для укрепления и увеличения прочности различных плит перекрытия, неавтоклавных газо- и пенобетонов, для наливных полов из бетона и фундаментов, свай, пустотелых бетонных конструкций, гидротехнических объектов.

Самая крупная фибра с волокнами длиной 18-20 мм предназначена для работы с тяжелыми и особо тяжелыми бетонами, которые замешиваются с добавлением крупного наполнителя – щебня, гравия, крупнозернистого песка. Незаменима при возведении мостов, укладке дорожного покрытия и других габаритных сооружений, требующих повышенной прочности и устойчивости к механическим воздействиям.

Технология замешивания фибры

Для того чтобы соединить фибру с цементом, гипсом и другими смесями необходимы, помимо самих материалов, бетономешалка или растворосмеситель и вода. Есть несколько способов замешивания раствора. Как правило, используется чаще всего следующая технология.
Вначале в бетоносмеситель засыпается сухое сырье – цемент, песок, гравий или их смесь, фибровые волокна – затем добавляется вода в соответствии с пропорциями, указанными производителем на упаковке.

Нарушать эти пропорции не рекомендуется. Со слишком густым раствором будет сложно работать, а чрезмерно жидкий даст большую усадку, станет хрупким и быстро даст трещины. Для приготовления раствора требуется от 5 до 10 минут перемешивания. Если желательно увеличить эластичность материала, в смесь добавляется также пластификатор. Иногда фибру затворяют именно в пластификаторе, а не воде перед добавлением в цементную смесь.
Когда требуются небольшое количество материала, замешивание можно производить и с помощью миксера. Иногда применяется и другая технология приготовления строительной смеси. Вначале фибра заливается водой. После того, как волокна равномерно распределятся по всему объему, их соединяют с цементом.
Расход фибры для бетона зависит от того, для каких целей будет использоваться раствор. Так, для полов достаточно 30 кг/м3, а для стен порядка 50-55 кг/м3.

Дополнительная информация

В продаже фибра доступна потребителю в пакетах различного объема от одного до двадцати килограммов. Небольшие пакеты упакованы дополнительно в гофрированные паллеты из плотного полиэтилена. Пакеты могут быть как полиэтиленовыми, так и бумажными. Если говорить о применении материала, то гораздо удобнее использовать его в бумажной упаковке. При замешивании раствора ее необязательно вскрывать и удалять, а можно сразу же закладывать в бетономешалку. В процессе соединения сухих смесей и воды и размешивания бумажный пакет полностью растворится. Такие пакеты называются водопроницаемыми и пользуются большой популярностью у строителей.
Готовую смесь, в составе которой есть фибра, удобно подавать насосом. Такой способ применяется при застройке габаритных сооружений и конструкций для ускорения процесса.

Иногда после застывания на поверхности бетона можно заметить отдельные проступающие волоски. Если никакого финишного покрытия больше не планируется, волоски подпаливаются огнем с помощью специальной лампы. Если же сверху будет наноситься краска или другой отделочный материал, рекомендуется оставить выступающие ворсинки. Благодаря такому приему обеспечивается повышенная адгезия бетонной поверхности с наружным покрытием.
Для получения качественного раствора, который обеспечит после застывания требуемый эффект важно точно соблюдать дозировку, предусмотренную специальным ГОСТом. Имеет значение и продолжительность замешивания. Обычно время рассчитывается по очень простой формуле: ко времени, необходимому для смешивания в аппарате цементного раствора без фибры следует прибавить еще 15 %, если фибра добавляется. То есть, если замешивание базового раствора должно длиться десять минут, при добавлении фибры время увеличится еще на полторы минуты.
При застройке крупных промышленных объектов для экономии времени нередко раствор замешивается в автомобильных миксерах. В этом случае пакеты с фиброй помещаются в миксер вместе с другими составляющими. Пока автомобиль доедет до пункта назначения, смесь будет полностью готова. В том случае, если фибра добавляется в готовый цементный раствор, находящийся в автомобильном миксере, время размешивания для полного распределения составит от пяти до восьми минут.

Полипропиленовая фибра нередко используется архитекторами и скульпторами для создания небольших фигур и элементов декора, отливаемых в формах. С ее помощью можно придать дополнительную прочность гипсовым изделиям. Нередко ее приобретают для художественного творчества в домашних условиях.
Благодаря такому универсальному материалу, как фиброволокна, можно получить еще несколько преимуществ: если бетон заливался в опалубку, то не стоит переживать о его деформации или растрескивании после того, как опалубка будет удалена. Намного удобнее контролировать и корректировать растекание цементного раствора при усадке, если в него была добавлена фибра любой разновидности. А после его застывания на поверхности гарантировано никогда не появится так называемое цементное молочко.

Купить фибру для бетона

Многих удивляет, почему цена фибры для бетона настолько разнится. Стоимость определяется, прежде всего, исходя из того, на какой основе изготовлен материал. Самые дорогостоящие те, для производства которых использовались полипропиленовые синтетические волокна. Самые доступные – изготовленные из стали и проволоки. Но, учитывая большой расход последних, едва ли удастся что-то сэкономить. Поэтому выбирать вид фибры стоит не по цене, а по ее качествам и предназначению.

Не последнюю роль играет также производитель и регион. Один и тот же сорт разных марок может существенно различаться в цене. Если стройматериалы доставляются издалека, цена на них может значительно возрастать.

Фибра для бетона любого вида незаменима в современном строительстве, на сегодняшний день без этого материала не обходится ни один монтаж железобетонных и других конструкций. В качестве вывода можно сказать, что главным ее достоинством является способность придавать прочности бетону и другим материалам.

Фибра для бетона: свойства, виды, применение

В процессе строительного производства железобетонных изделий давно уже не обходятся без применения зарекомендовавших себя арматурных каркасов. Как известно, наличие арматуры в бетоне обеспечивает конструктивную прочность и долговечность зданий. Но и новые технологии не стоят на месте. Рынок предлагает потребителю современные материалы, такие, например, как добавляемая в бетон металлическая или анкерная фибра.

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.

Стальная добавка для бетона

Стальная фибра для бетона представляет собой отрезки проволоки. Их длина может быть разной, от 25 до 60 мм, с диаметром от 0,7 до 1,2 мм. Неравномерная, шероховатая поверхность исходного материала обеспечивает отличное сцепление с ингредиентами бетона, песком и цементом. Часто используется металлическая фибра с загнутыми концами. Хотя, её форма бывает любой:

прямой;
дугообразной;
треугольного сечения;
волной;
гладкой или шероховатой по структуре металла.

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.

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.

Область применения

Представленная армирующая добавка может подмешиваться в любые растворы и составы на основе цемента и даже извести или гипса. Целесообразнее её использовать в случаях, когда конструкция будет заведомо подвержена усадке и в результате этого, растрескиванию. А также по причине различных механических воздействий, возможных в конкретном случае.

Стальная фибра используется:

при формовании сборных и монолитных железобетонных конструкций каркаса здания (стеновые панели, колонны, плиты перекрытий, фундаменты);
для ремонта дорог, изготовления ЖБ плит и дорожного покрытия, включая автострады и взлётно-посадочные полосы аэродромов;
в строительстве сейсмоустойчивых и гидротехнических конструкций, противооползневых защит и других береговых сооружений;
при устройстве бетонной стяжки полов, в том числе наливных;
для создания малых конструкций (бордюров, уличной плитки, отделочного камня);
в архитектурных проектах по монтажу декора, памятников, статуй, фонтанов;
при производстве бетонных изгородей и заборов;
в штукатурке стен, изготовлении пенобетонных блоков и гипсовых растворов.

Расход материала

Прежде, чем применять фибру, надо определиться с расходом металлической добавки для бетона. А это во многом будет зависеть от тех нагрузок, которым будет подвержена конструкция в будущем. Если они незначительные, то достаточно расхода от 15 до 30 кг на 1 куб бетона. При средних нагрузках значение следует увеличить до 40 кг. Если речь идёт о большом давлении на элементы, то потребуется расход фибры от 40 до 75 кг. При ещё более критических нагрузках это значение может достигнуть и 150 кг расхода металлического заполнителя на 1 куб бетонной смеси.

Количество используемой для приготовления бетона фибры можно увидеть в инструкции, приложенной к заводской упаковке. Наилучший результат применения добавки будет достигнут при правильном соотношении количества этого материала на 1 м 3 бетона, цемента или сухой смеси. При производстве сборных изделий или во время монолитных строительных работ расход фибры может существенно отличаться.

Приведём нормы расхода фибрового волокна в часто употребляемых строительных смесях:

Для приготовления бетона, пенобетона или других пористых конструкций, среднее потребление металлической фибры составляет от 500 гр до 900 гр/1 м 3 .
При включении добавки в сухие штукатурные смеси — от 600 гр до 1 кг.
В приготовлении состава для отлива декоративных камней фасадной облицовки, а также изделий из гипса — допускается использовать от 400 гр до 800 гр фибры.
Бетонная смесь для автодорог включает металлического сырья от 1 до 1,5 кг/м 3 .
Для стяжек под тротуарную плитку и изготовление малых архитектурных форм, можно использовать от 1,5 до 2,5 кг.

Исходя из приведённого списка видно, что средний расход фиброволокна составляет 0,4—1,5 кг на один куб бетона.

Способ получения бетона на основе стальной фибры

Производство фибры и строительных смесей на её основе, на современных предприятиях поставлено на поток и полностью автоматизировано.

Изготовление металлической фибры

Чтобы получить анкерную фибру, нарезают проволоку из низкоуглеродистой стали. Часто для этого используют стальной холоднокатаный лист. Полученные заготовки могут иметь разную толщину в основном от 1 мм и более. Тонкие прутки стоят дороже, поскольку имеют лучшие эксплуатационные характеристики. В некоторых случаях их использование полностью оправдано. Например, в дорожном строительстве в полотно укладывают стальную фибру, не превышающую по диаметру 0,8 мм. Иначе, оголившиеся со временем металлические волокна, будут представлять опасность для транспорта.

Изготавливают фибродобавку на специальном фрезерном оборудовании. При резке металл подвергается действию высокой температуры, из-за чего готовые прутки имеют специфический синий оттенок. Этот окисный синеватый слой предохраняет металл от коррозии.

Ряд проводимых операций позволяет внести в последовательность изготовления даже такие мероприятия, как, например, магнитное ориентирование. Оно проводится, когда заготовки находятся ещё на конвейере. Благодаря ему, во время эксплуатации металлических заготовок не возникает образование намагниченных между собой комков, что недопустимо в готовом бетоне. В итоге продукция фасуется в упаковочные пакеты разного объёма, от 1 до 25 кг.

Технология замешивания бетона

Чтобы соединить фибру с цементными смесями, необходима бетономешалка или растворосмеситель. В промышленном производстве используется чаще всего следующая технология:

в бетономешалку засыпается цемент нужной марки, песок, гравий и фибровые волокна;
добавляется вода в нужной пропорции, указанной производителем;
всё перемешивается на протяжении 5−10 минут;
для большей эластичности в смесь добавляют пластификатор;
готовый строительный состав поставляется на объект в течение получаса.

Чтобы ещё более уплотнить частицы бетона, в строительном производстве принято использовать вибраторы. С их помощью уплотняют цементную смесь, а это влияет на прочность готовой конструкции и исключает её разделение на отдельные пласты.

Использование металлических добавок в виде проволоки, можно применять и в самостоятельном строительстве. Способ добавления фибры в бетон очень прост:

готовят сухую песчано-цементную смесь;
засыпают её в форму;
добавляют нужное количество фибры;
металлические прутки равномерно распределяют;
заливают водой.

Добавлять фибру в раствор или бетон можно на любой стадии приготовления. Важно её хорошо распределить, сформировать структуру. Необходимо, чтобы было достигнуто максимальное армирование фиброй по всему конструктивному объёму. А чтобы с бетонной смесью было легче работать, в состав вводят добавки пластификаторы.

Другие виды фибровых добавок

Укрепляющий компонент для бетона может быть изготовлен не только из стали, но и из других основ. Более подробно ознакомимся с каждым из видов фиброволокна.

Полипропиленовая

Это синтетический материал, он усиливает строительные смеси, экономичен, доступен по цене и обладает достойными эксплуатационными показателями. Из растворов с этой добавкой делают газобетонные блоки, фундаменты, половые стяжки, придорожные бордюры, оградительные конструкции.

Базальтовая

Это добавка без запаха (в отличие от полипропиленовой), придаёт прочность конструкциям с пористой структурой, часто используется при создании гипсовых изделий, устойчива к высоким температурам. Эта фибра имеет более длинные волокна, чем остальные виды, поэтому расходуется индивидуально. Она, к примеру, совершенно не подходит для архитектурных форм, так как волокна могут проявляться на поверхности изделия.

Стекловолокно

Стекловолокно добавляют в бетон для придания ему пластичности. Оно отличается малым весом и с ним любят работать архитекторы, создавая объёмные и изогнутые декоративные элементы. Поэтому конструкции с добавлением стекловолокнистой фибры часто применяются при ремонте памятников.

Любой тип фибры, применяемый в бетонной смеси, повышает качество этого строительного материала в несколько раз, ведь этот компонент и создан для улучшения свойств бетона.

Фибробетон. Состав и виды фибры. Применение и плюсы. Особенности

Фибробетон – это цементный бетон, дополнительно армированный фиброволокном, что увеличивает его устойчивость к растрескиванию. Он применяется для монолитного строительства, изготовления железобетонных конструкций, тоннелей, дамб и других ответственных сооружений.

Из чего состоит фибробетон

При производстве фибробетона смешиваются:

Цемент.
Фибра.
Вода.
Песок.
Щебень.
Пластификаторы.

Фактическое отличие фибробетона от обычного бетона заключается только в присутствии фибры. В зависимости от ее технических характеристик это позволяет увеличить прочность материала на 30%, иногда и больше. Такой бетон отличается более высокой стойкостью к физическим нагрузкам и гораздо реже подвергается растрескиванию.

Соотношение компонентов фибробетона строго регламентировано в зависимости от назначения материала. Это обусловлено снижением качества бетона как при малом, так и при чрезмерном включении фибры. Ее недостаток уменьшает механическую прочность, а избыток усложняет удобоукладываемость раствора. Для решения последней проблемы требуется увеличение соотношения воды и цемента для обеспечения более правильного ориентирования волокон в растворе. Это сопровождается более высокой усадкой при высыхании, чем наблюдается при применении обычного бетона.

Фибробетон является не единственным материалом, в качестве армирующей добавки в котором применяется фибра. Также существует фиброгазобетон и фибропенобетон. Это легкие пористые бетоны, содержащие микрополости, что обеспечивает их высокие теплоизоляционные и звукоизоляционные качества. При этом пористая структура снижает фактическую прочность, что частично компенсируется добавлением фибры.

Особенности включения фибры при приготовлении бетона

При самостоятельном изготовлении фибробетона требуется обязательное использование бетономешалки. При ручном замешивании сложно добиться качественного распределения армирующих волокон по всей массе. Изначально рекомендуется закладывание в бетономешалку песка, отсева, щебня или других наполнителей. Далее засыпается фибра. После начала перемешивания наполнителей она распределяется равномерно. При этом вода не добавляется, чтобы армирующие волокна не слипались между собой в комок. После тщательного перемешивания выполняется добавление цемента и воды. Также могут включаться пластификаторы и прочие химические добавки. К примеру, для повышения морозоустойчивости бетона.

Виды фибры для добавления в бетон

Под понятием фибра подразумевается несколько разновидностей армирующих добавок, применяемых для укрепления композитного бетона.

Существующие строительные нормы, а также государственные стандарты, позволяют использование следующих разновидностей фибры:

Стальная.
Базальтовая.
Стекловолоконная.
Углеродная.
Полипропиленовая.
Целлюлозная.

Фибра из стали

Данная добавка представляет собой короткие тонкие металлические стержни из проволоки длиной 10-50 мм. Для лучшего сцепления с бетоном они имеют характерные загибы по краям или волнообразную форму. Для их изготовления применяются протяжные станки, придающие проволоке характерные изгибы, и разделяющие ее на короткие волокна. Более редким способом производства является разрезка стальной фольги на соломку.

Фибробетон армированный стальными вставками применяется приоритетно для строительства промышленных объектов. Именно данный материал начали производить первым. Еще в начале 20-го века. Он очень прочный, но уступает прочим разновидностям фибры по ряду технических параметров.

В первую очередь использование стальных стержней значительно повышает себестоимость производства фибробетона. Кроме этого армирующие волокна имеют низкую устойчивость к коррозии. При содержании бетонной конструкции в сырости, ее внутреннее наполнение постепенно ржавеет, поддается разрушению. Также недостатком считается низкое сцепление стальной проволоки с бетонным основанием. Она удерживается в толще материала только за счет нескольких точек фиксации на изгибах.

Базальтовая фибра

Это минеральное фиброволокно неорганического происхождения. Оно получается путем расплавления вулканического базальта. Технология производства подобна получению стекла из кварцевого песка. Применение волокон из базальта обеспечивает существенное увеличение стойкости бетона к механическим нагрузкам, и полностью исключает коррозию армирующей добавки. Материал нормально переносит щелочную и кислотную среду, он не горит. Несмотря на внешнюю легкость, фибра из базальта способна увеличить крепость бетона к растрескиванию в 3 раза.

Фибробетон с базальтовыми волокнами может применяться для изготовления конструкций и сооружений, эксплуатируемых во влажной среде. Примером этого являются котлованы фонтанов и бассейнов, дорожные плиты, уличные и речные скульптуры.

Фибра из стекловолокна

Данный материал имеет внешнее сходство с базальтовой фиброй, но имеет белый цвет. Он получается путем расплавления и вытягивания волокна со стеклянной массы. Технические параметры стекловолокна напрямую зависят от технологий его производства, а также химического состава стекла. Фибра из стекловолокна представляет собой пучки ниток. Их длина строго регламентируется в зависимости от марки бетона, в которую планируется добавление.

Фибра из углеродного волокна

Данный материал отличается от базальтового волокна и стекловолокна черным цветом. Он также выглядит как короткие пучки нитей. Данное вещество получается путем термической обработки углеродного сырья. Углеволокно имеет очень высокие показатели механической прочности. Оно практически не растягивается, имеет нейтральную химическую реакцию с кислотной средой, обладает высокой адгезией к бетону. Фибра не подвержена коррозии, не горит, сохраняет свои свойства при заморозке и сильном нагреве. Единственный недостаток углеволоконной фибры в ее стоимости, что вызвано дороговизной производства.

Полипропиленовая фибра

Фибра из полипропилена имеет белый цвет, поэтому очень похожа на стекловолокно. Она состоит из волокон толщиной всего 0,02–0,038 мм. Они получаются в результате скручивания полипропиленовой пленки. При попадании в раствор пленка разматывается, создавая сетчатую структуру. Это увеличивает связку с армированной массой.

В отличие от прочих разновидностей фибры, полипропиленовое волокно имеет достаточно много недостатков. В первую очередь оно менее устойчивое к растяжению и сжатию. Такая армировка плохо переносит повышение температуры. Для производства полипропиленовой фибры применяется вторсырье, поэтому зачастую уровень ее прочности отличается в зависимости от партии поставляемого сырья.

Целлюлозная фибра

Для изготовления целлюлозной фибры применяется специальный углеводородный полимер. Для него не страшен контакт с кислотами и другими химическими веществами. Армировка данным материалом позволяет выдавливать избыточную влагу из внутренних слоев бетона на его поверхность.

Преимущества использования фибробетона

Применение фибробетона в строительстве имеет целый ряд достоинств:

Уменьшение затрат на стеклопластиковую или металлическую арматуру.
Снижение расхода бетона.
Повышенная адгезия поверхности.
Увеличение прочности.

Благодаря тому, что фибробетон содержит мелкие армирующие частицы, он меньше растрескивается, обладает высокой механической устойчивостью к разлому, растяжению. Эти качества позволяют снизить затраты на количество применяемой в толще фибробетона арматуры. В тех же случаях, где обычно применяется чистый бетон без вставок, использование вместо него фибробетона дает возможность обойтись меньшим слоем материала.

Зачастую изделия из фибробетона имеют слегка шероховатую поверхность, поэтому обладают более высокой адгезией. К ним лучше прилипают штукатурные составы, клеи.

Фибробетон полностью лишен недостатков. Включение фибры не влечет никаких негативных последствий для бетона, кроме небольшого увеличения его себестоимости.

Сфера применения

Фибробетонные конструкции имеют очень широкое назначение. При этом сфера применения материала зависит от используемой в нем фибры.

Фибробетон со стальными волокнами применяются для заливки:

Фундаментов.
Тоннелей.
Черновой стяжки.
Каналов водоотвода.
Колец для колодцев.
Бордюров.
Тротуарной плитки.

Бетонная масса со стекловолокном применяется для устройства:

Декоративных изделий.
Бетонных заборов.
Гидроизоляция.
Фасадной отделки.

Бетон с базальтовым волокном используется для строительства:

Межэтажных перекрытий.
Фундаментов.
Автомобильных дорог.
Железобетонных конструкций.

Фибра из полипропилена добавляется в бетон для строительства:

Покупка фибробетона

Добавление фибры в бетон стало распространенной практикой, особенно если это касается включения стекольных, углеродных и базальтовых волокон. Практически все бетонные заводы предлагают в продаже готовый фибробетон. Также его можно найти в каждом строительном магазине в виде сухой смеси, предлагаемой в мешках 25 и 30 кг. Зачастую на лицевой части этикетки товара не присутствует информация о присутствие в составе фибры, поскольку ее наличие является нормой и не может считаться выдающимся преимуществом товара. Почти все сухие бетонные смеси для стяжки полов содержат фибру, ее можно встретить даже в кладочных смесях.

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

Фибра для бетона служит компонентом при мелкодисперсном армировании изделий с целью повышения физико-механических свойств. Эффективность фибробетона характеризуется прочностью на растяжение, ударной вязкостью, повышенной трещиностойкостью и износостойкостью.

Что такое фиброволокно

Бетон обладает специфическими характеристиками, определяющими его как хрупкое вещество с неоднородной структурой. Значение предельной деформации у него намного ниже, чем, например, у стекла, стали или полимерных композитов.

Для повышения показателей упругости возникла необходимость использования волокнистых присадок (фибры), как микроарматуры для бетонных конструкций. Эта особенность нашла широкое применение в технологии строительных процессов, таких как приготовление цементных смесей, изготовление высокопрочных материалов и т.д.

Метод дисперсного армирования бетона предусматривает произвольную и направленную ориентацию волокон.

Направленная предполагает применение тонких непрерывных нитей, тканых и нетканых сеток, жгутов и других подобных материалов. Произвольная (свободная) возникает при использовании рулонных материалов в виде матов, холстов, вуалей.

Основные компоненты добавки

В качестве фибр применяются металлические и неметаллические нити разной длины и сечения:

В конструкционном отношении наибольший эффект получают от использования стальных волокон, модуль деформативности которых в 6 раз выше показателей бетона.
Применение полипропилена позволяет на 60-90% сократить риск трещинообразования во время пластической усадки смесей.
Стеклофибра отличается низкой щелочестойкостью и используется только для предварительного армирования при изготовлении изделий из гипса или стеновых блоков из ячеистых бетонов.
Базальтовая фибра устойчива к щелочным процессам. Модуль упругости на 15-20% выше, чем у волокон из стекла.
Асбестовые волокна нейтральны к агрессивному воздействию цементов, их характеризует высокая прочность и огнестойкость.

Рациональный выбор добавок для армирования бетона позволяет получить изделия, обладающие стойкостью к механическим нагрузкам.

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

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

Профилактика дефектов

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

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.

При грамотном применении добавок можно получить экономически полезный продукт, обладающий улучшенными эксплуатационными свойствами.

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:

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

Преимущества дисперсного армирования металлическими фибрами:

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

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.

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.

Прочность асбестовой фибры при растяжении превышает аналогичные свойства стали.

Базальтовая фибра

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.

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.

Сфера применения

Выбор технических решений по дисперсному армированию зависит от типа используемых волокнистых материалов.

Так, например, базальтовая фибра износоустойчива, поэтому подходит для укрепления конструкций, применяемых в местах с повышенными требованиями к механическим воздействиям:

производственные площадки;
промышленные полы;
пешеходные дорожки с интенсивным движением и т.д.

Устойчивость базальтового волокна к химическим факторам и сейсмостойкость позволяет его использование в следующих сферах жилищного и промышленного строительства:

при возведении гидротехнических сооружений;
в работах по берегоукреплению;
при устройстве сейсмостойких конструкций;
взрывоопасных объектов;
в производстве химически стойких железобетонных труб для транспортировки агрессивных жидкостей.

Сталефибробетон применяют в строительстве сооружений, требующих повышенной прочности:

Монолитные конструкции: автомобильные дороги, промышленные полы, стяжки и т.д.
Водоотбойные дамбы, волнорезы, ирригационные каналы, емкости для жидкостей, тоннели.
Оборонительные сооружения.
Железобетонные конструкции: изготовление сборных фундаментов, свай, стеновых панелей, балок, колонн, трубопроводов.
Строительство дорожных, аэродромных и тротуарных покрытий.

Использование полипропиленовой фибры рекомендуется при выполнении следующих видов работ:

устройство промышленных полов и стяжек;
устройство наружных стен, изоляции на основе блоков ячеистых бетонов;
изготовлении штучных декоративных изделий (тротуарная плитка, бордюр);
приготовление растворов, торкрет смесей, штукатурок.

Асбестовые волокна применяют для армирования материалов с низким значением упругости:

кровельные волнистые и плоские покрытия;
безнапорные и напорные трубы;
укрепляющие модифицирующие добавки для верхнего слоя бетона;
декоративные фасадные плиты;
ремонтные составы, асфальтовые смеси.

Стеклянную фибру применяют для строительства домов, канализационных колодцев и др. Однако недостаточная устойчивость волокон к воздействию среды гидратирующего цемента ограничивает ее применение.

Расходные нормы

На 1 м3 фибробетонных изделий нужно следующее количество модификатора:

брусчатка для пешеходных дорожек — 0,6-1,5 кг/м³;
промышленные полы — от 1,0 кг/м³;
бетонные стяжки — 0,9-1,5 кг/м³;
формованные гипсовые изделия — 0,4-0,8 кг/м³;
декоративные растворы — 0,6-0,9 кг/м³.

Объем вводимых добавок зависит от типа конструкций, эксплуатационных требований и технологии производства.

Способы смешивания

Производство бетонных конструкций своими руками методом дисперсного армирования вмещает в себя 3 основных этапа:

Подготовка фибровой арматуры.
Приготовление композита.
Формование изделий.

При использовании модификаторов повышается жесткость смесей. В результате бетон теряет подвижность и становится трудноукладываемым.

Добавление полипропилена

Непременное условие для получения композиций, имеющих высокую прочность и устойчивость, — это равномерная подача фиброволокна в бетономешалку.

Порядок выполнения работ:

Вначале осуществляется добавление наполнителя, щебня или гравия.
Затем засыпают песок и всухую перемешивают.
Не отключая бетоносмеситель, вводят требуемый объем полипропиленовых фибр.
Добавляют цемент и воду с растворенными в ней пластификаторами.
Продолжают мешать до получения однородного состава.

Введение базальта

Для достижения хорошей адгезии и требуемого эффекта армирования подбирается оптимальный диаметр и длина волокон.

Инструкция по изготовлению базальтофибробетона:

В бетономешалку засыпают песок и щебень.
Вводят необходимое количество добавки и перемешивают.
При включенном агрегате заливают в смеситель воду.
Добавляют цемент.
Продолжают замес до получения нужной консистенции.

Если изделия готовят на основе гипсового или цементно-песчаного раствора, то армирование выполняют в последнюю очередь.