Фибробетон: что это такое, где применяется

Что такое фибробетон: плюсы и минусы, где применяется

Фибробетон – это новый мелкозернистый материал, который появился на рынке сравнительно недавно, но благодаря своим эксплуатационным характеристикам уже успел завоевать популярность. Фибробетон – это бетон, имеющий в составе не только все составляющие раствора, но и армирующее фиброколокно.

Фибробетонные добавки одинаковые по толщине и длине, распределяются в структуре равномерно. Мельчайшие волокна могут быть сделаны из разных материалов, выполняют роль упрочняющей арматуры, повышают прочность бетонной конструкции, улучшают ее свойства.

Фибра: виды материалов и их классификация

Чтобы понять, что такое фибробетон, стоит немного углубиться в историю. Впервые материал представили в 1907 году – русский ученый В.П. Некрасов в своих статьях рассказал про исследования производства композитного материала, упрочненного отрезками тонкой проволоки.

Раньше строители добавляли в раствор различные дисперсные волокна и распределяли в массе равномерно. Это позволяло улучшить свойства бетона: уменьшить количество трещин, повысить стойкость к воздействию внешних факторов и физическим нагрузкам, поднять показатель прочности в среднем на 30%.

Армирование бетонной смеси производится с использованием искусственных волокон из разных типов неметаллизированных и металлизированных нитей минерального либо органического происхождения. Физико-технические свойства материала (теплопроводность, прочность, плотность), устойчивость к химическим веществам напрямую зависят от особенностей приготовления бетона и типа, объема вводимого в смесь волокна.

Сегодня производство фибробетона осуществляется в промышленных масштабах, все технологии протестированы и усовершенствованы, можно заранее просчитать характеристики материала по его параметрам. В производстве используют два типа фибры: неметаллическая (акрил, стекло, полиэтилен, базальт, углевод, карбон и т.д.) и металлическая (стальные волокна разного размера и формы).

Наибольшей популярностью пользуются металлические и стеклянные волокна, постепенно набирает популярность полипропиленовая фибра. Углерод и базальт применяются редко из-за высокой стоимости. Вискоза, хлопок, нейлон обеспечивают специфические особенности бетону, которые не всегда актуальны в современном строительстве.

Основные виды фиброволокна

По способам производства и происхождению фибру классифицируют на шесть главных категорий, в соответствии с ГОСТом 14613-83 «Фибра. Технические условия». Состав фибробетона определяется указанными в ГОСТе стандартами, производство осуществляется с соблюдением технологии. Благодаря этому изделия из фибробетона демонстрируют установленные свойства и характеристики, напрямую зависящие от типа фибры.

Типы фибры, которые вводят в состав:

1) Стальная фибра – может быть анкерной или волновой, волокна представляют собой волновые либо прямые куски проволоки длиной 10-50 миллиметров с загнутыми окончаниями, изготавливаются формованием из расплава либо механическим, электрическим методом. Технологию выбирают в соответствии с диаметром волокна.

Стальное волокно используется для повышения прочности конструкции, демонстрирует великолепную стойкость к износу. Из минусов стоит отметить низкий уровень устойчивости к коррозии, большой вес готового изделия, не очень хорошую адгезию с бетонным основанием.

2) Стекловолоконная фибра – в качестве наполнителя используются нити из неорганического стекла, которые получают путем вытягивания расплавленной стеклянной массы на специальных установках. Свойства нитей напрямую зависят от химической структуры стекла и способа получения материала.

Конструкционные и механические свойства фибробетона со стекловолокном могут быть самыми разными и зависят от длины, прочности, толщины волокон. Материал пластичный, но боится щелочной среды.

3) Базальтовая фибра – минеральное неорганическое волокно искусственного происхождения, которое получают из плавленого в печах минерала вулканического происхождения. Нити демонстрируют такие свойства: стойкость к механическому воздействию, устойчивость к кислотам и щелочи, к горению.

В среднем бетон упрочняется в три раза. Примеры использования базальтового фиброволокна: цокольные панели многоэтажек, стены и монолиты, межкомнатные перегородки, скульптуры, фонтаны, детали реконструкции, декор фасадов, несъемная опалубка для свайных фундаментов, дорожные плиты и т.д.

4) Углеродная фибра – рубленые куски нитей, которые получают из углерода посредством термической обработки при максимальных температурах. Гарантирует прекрасные показатели устойчивости строительных конструкций к механической нагрузке, к химическим реакциям.

Основные преимущества: фибра не боится коррозии, обладает высокой адгезией, стойкостью к кислотам и щелочи, повышенным температурам. Упругость выше, чем у стальных волокон, а прочность идентична аналогичному показателю стеклянной фибры. Единственный минус – высокая цена.

5) Целлюлозная фибра – полимерный углеводородный материал не растворяется в воде, не боится огня, кислот. Хорошо влияет на паропроницаемость покрытия из полимера, замедляет усадку, помогает выводить влагу на поверхность фибробетона из нижних слоев стяжки.

6) Полипропиленовая фибра – синтетические волокна сечением 0.02-0.038 миллиметра, которые делают из пропиленовой пленки способом нарезания и скручивания. В бетоне фибра раскрывается и создает структуру сетки, гарантируя существенное улучшение технических характеристик фибробетона. Показывает хорошее сопротивление к ударам, химическим воздействиям. Из недостатков стоит отметить такие: не очень высокая стойкость к сжатию и растяжению, высоким температурам, разброс в качестве сырья.

Реже используют нейлон, иногда применяется вискоза и другое фиброволокно для придания бетону специфических свойств. Выбирая фибробетонные блоки, в первую очередь, необходимо определить правильное волокно для ремонтно-строительных работ с учетом условий эксплуатации, нагрузок, функций, стоимости.

Плюсы и минусы

Пытаясь разобраться, фибробетон – что это такое, нужно понимать, что все основные характеристики зависят от используемых в его производстве материалов и соблюдения технологии. Но есть определенные свойства, характерные для всех типов фибробетона, которые обязательно учитываются при планировании работ.

Основные преимущества фибробетона:

  • Понижение затрат на строительство – за счет повышения прочности плит можно отказаться от армирования, сократив длительность проведения работ, расходы на дополнительные материалы, их транспортировку, монтаж
  • Повышение прочности готовых конструкций – технология производства фибробетона любого типа предполагает, что такой материал не боится усадки, не покрывается трещинами, сколами, гарантируя даже более высокую прочность, чем в конструкциях с арматурой
  • Прекрасные адгезионные качества
  • Стойкость к резким скачкам температуры, влаге, охлаждению/оттаиванию
  • Негорючесть – усиленная с помощью композита бетонная конструкция исключает нарушение структуры монолита и появление трещин под воздействием высоких температур
  • Легкость фибробетонных блоков, что снижает затраты на транспортировку и монтаж
  • Экономия на строительных материалах – за счет существенного увеличения прочности фундамент или стены можно сделать с меньшей толщиной монолита, не пожертвовав устойчивостью и надежностью
  • Продление срока эксплуатации – введение волокон фибры позволяет добиться большего срока службы бетона при сохранении всех важных эксплуатационных характеристик
  • Уменьшение расхода бетона

Единственным минусом считается сравнительно высокая стоимость фибробетона. Для приготовления раствора нужно покупать дорогие материалы, готовые фибробетонные блоки также стоят дороже, чем обычные бетонные. Но экономия на последующих этапах строительства и эксплуатации здания полностью перекрывает этот недостаток.

Изготовление армированных фибробетонов

Рассматривая фибробетон и его применение в строительстве, стоит отметить, что самое главное условие хороших характеристик материала – правильное его производство. Будь то производство в заводских условиях или замешивание раствора с фиброй своими руками, важно правильно определить состав, пропорции, соблюдать технологию создания и использования.

Промышленное производство

Технология зависит от типа волокна, пропорций составляющих бетона. Плотность фибробетона обеспечивается за счет максимально равномерного распределения волокон в растворе, правильной ориентации в смеси. Именно равномерность нахождения волокон в монолите оказывает прямое влияние на способность бетонной конструкции противодействовать внешним механическим нагрузкам и химическим условиям.

Основные этапы производства любого фибробетона: приготовление раствора, формирование волокон фибры, их нарезка по параметрам, добавление в смесь, качественное размешивание, уплотнение, заливка в форму, застывание монолита.

В зависимости от типа используемых волокон, которые могут быть металлическими и неметаллическими, этап создания фибры и ее добавления в раствор может быть разным. Стальная фибра режется из металлической ленты, стеклянная – формируется из расплавленной массы, целлюлозная – режется и скатывается в трубочки, которые потом распрямляются и создают сетку в растворе. Распределение фибры в растворе также может осуществляться разными способами, но с единственной целью – обеспечить максимальную равномерность.

Часто в смесь добавляют пластификаторы, которые повышают уровень пластичности самого бетона, что положительно сказывается на качестве материала. Пластификаторы позволяют контролировать скорость схватывания бетона, регулируют уровень усадки.

Приготовление на строительной площадке

Армирующий наполнитель может вводиться в раствор непосредственно перед его применением на объекте. Тут соблюдают такую технологию: смешивание песка с наполнителем, введение просеянных через сито волокон, соединение их с цементом, заливка водой с пластификатором. Качественное перемешивание до получения однородной массы.

Готовая смесь заливается в формы, оставляется на трое суток для схватывания. Потом сушить лучше не открытом воздухе.

Применение композитного фибробетона

Применение материала актуально в строительстве бытовом и промышленном везде, где нужно добиться улучшения свойств бетона. Стальной фибробетон применяют для производства: покрытий мостов, полов, тоннелей, берегозащитных полос, фундаментов, шпал, дорог, взлетных полос, тротуаров, каркасов конструкций, бордюров, водоотводных каналов, плотин, шахт колодцев для канализации, водоочистных систем, фибробетонных полов.

Стекловолоконные бетоны актуальны для: фасадной отделки фибробетоном жилых зданий, гидроизоляции очистительных конструкций, шумозащитных щитов, легких декоративных изделий для отделки покрытий, промышленных помещений с часто загрязняемыми покрытиями, скамеек, заборов, клумб.

Базальтовый фибробетон используется в строительстве фундамента, перекрытий, дорог, дамб, резервуаров, железнодорожных конструкций. Полипропиленовые волокна используются в сооружении объектов малого веса, ячеистого бетона, пеноблоковых конструкций. Вискозные и хлопковые волокна нужны для замешивания текстильбетона, используемого в современном строительстве все чаще.

Легкие пористые бетоны

Среди всего разнообразия данного типа материалов выделяются пенофибробетон и газофибробетон. Газофибробетон – ячеистый материал неавтоклавного твердения, который упрочняют фиброволокном. Изготовление такого бетона простое, материал используется в создании стеновых блоков, других элементов для теплоизоляции пола, кровель в индивидуальном домостроении.

Основные свойства газофибробетона: плотность около 550 кг/м3, низкая теплопроводность, безопасность и экологическая чистота, экономичность (тонна сухой смеси дает около 2м3 газофибробетона). По свойствам и характеристикам пенофибробетон практически идентичен газофибробетону, используется в основном для сооружения зданий малой этажности, теплоизоляции.

Введение фиброволокна в бетонные смеси позволяет существенно улучшить такие показатели бетона: прочность, стойкость к механическим и химическим воздействиям, срок службы, теплоизоляционные свойства. При выборе конкретного материала учитывают тип и характеристики фибры, условия эксплуатации будущей конструкции, важные требования к монолиту. При условии соблюдения технологии производства и правильности выбора фиброволокна материал обеспечит все необходимые показатели и параметры.

Фибробетон: технические параметры, где применяется

Фибробетон — новый строительный материал, изготовленный из бетона и фиброволокна. Фибра выполняет армирующее действие, за счет чего бетонная смесь получает дополнительную прочность.

Фибробетон — что это такое

Фибробетон — это мелкозернистая бетонная смесь, в состав которой входит армирующий наполнитель. Раньше из-за хрупкости материала и наличия трещин строители пытались повысить прочность путем добавления дисперсных волокон. Элементы распределялись по всему раствору, в итоге технические качества ощутимо улучшались.

При производстве используют два типа фибры:

  • металлическая — изготавливается из стали разнообразной формы и размера;
  • неметаллическая — в качестве исходного сырья берется стекло, хлопок, полиэтилен, акрил.
Читайте также:  Мелкозернистый бетон: что это такое, состав, применение

Структура фибробетона однородная, со всех сторон расположены волокна, изготовленные из разного материала, от него и будут зависеть характеристики, а также эффект армирования.

Состав и технические характеристики фибробетона

Характеристики фибробетона зависят от стройматериала, который использовался для производства. Самым распространенным наполнителем считается стальная фибра, у нее отличный показатель прочности, она не усаживается и не трескается при эксплуатации. К преимуществам относят следующие качества:

  • длительный срок службы;
  • плотность;
  • износостойкость;
  • влагоустойчивость.

Кроме этого, фибробетон не теряет свойств под воздействием высокой и низкой температуры.

Популярно среди строителей волокно из стекла, у него отличная упругость, пластичность. Но он плохо переносит щелочную среду, поэтому материал нуждается в дополнительной пропитке полимером.

Для этого в бетон вносят добавки, чаще всего это глиноземистый раствор. Он обеспечивает вязкость, поэтому фибробетон не повреждается от воздействия агрессивной среды.

Асбестовая фибра долговечна, стойка к щелочи и различным нагрузкам. Кроме этого, у нее высокие термозащитные качества.

Преимущества и недостатки

У фибробетона, как и у любого другого строительного материала, имеются достоинства и недостатки. К положительным сторонам можно отнести следующее:

  • применение фибры для армирования значительно уменьшает финансовые траты на строительстве, так как не нужно отдельно приобретать армирующую сетку, каркас;
  • уменьшается расход бетонной смеси;
  • у фибробетона отличные адгезионные качества;
  • строительный материал не растрачивает свои технические характеристики даже по окончании срока службы, потому что фибра воздействует на материал, и он приобретает вязкую структуру;
  • можно использовать в пенобетонных и в газобетонных конструкциях;
  • фибра делает пенобетон более прочным и надежным.

Усиленный композит имеет длительный срок службы, чем его аналоги. При этом он не теряет свои характеристики в течение этого времени.

Имеется у фибробетона и ряд недостатков. Главный минус — дополнительные расходы, так как при производстве используется дорогое сырье. Но все это вполне окупается, так как полученный материал будет обладать уникальными эксплуатационными свойствами, механической прочностью и долговечностью.

Оборудование для производства фибробетона

Для каждого отдельного материала создан свой технологический процесс и оборудование.

Фибробетон с добавлением стальной фибры производится с использованием мощного электромагнита. Элемент растягивает фибру во время перемешивания бетонного раствора. Электромагнитные установки отличаются по размеру и мощности.

Для изготовления раствора с добавлением фибры из стекла применяют метод пневмонабрызга. Принцип действия заключается в синхронном напылении бетона и фиброволокна, за счет этого производятся крупногабаритные изделия со сложной геометрической формой.

Бетон на пропиленовой фибре можно изготовить в обычной бетономешалке либо при помощи строительного миксера. Смесь легко перемешивается, не образуя комки.

Технология изготовления фибробетона

Высококачественный материал можно получить только при условии правильного производства. Технология должна соблюдаться в строгом порядке, независимо от того, где изготавливают фибробетон — на заводе или в собственном сарае.

Технологический процесс изготовления напрямую зависит от вида применяемого волокна, а также от пропорций компонентов, которые входят в состав бетонной смеси. Высокой плотности можно достичь только в том случае, если волокна в растворе распределены равномерно.

От этой равномерности зависит, насколько надежно бетонная конструкция будет противостоять внешним механическим нагрузкам и химическим факторам.

Производство материала проходит в несколько этапов:

  • изготавливают раствор;
  • формируют волокна фибры, нарезают их нужного размера;
  • добавляют элементы в смесь;
  • тщательно размешивают и уплотняют;
  • разливают по формам;
  • ожидают, пока монолит застынет.

Волокна, которые применяют при производстве, могут быть металлическими и неметаллическими. Фибра также может различаться: стальную нарезают из металлических лент, стеклянную формируют из расправленной массы, а фибру из целлюлозы режут и сворачивают в трубочку. Уже в процессе она расправляется и создает своеобразную сетку в бетоне. Распределять фибру необходимо равномерно.

Если надо повысить пластичность материала, то добавляют пластификаторы. Эти элементы контролируют скорость схватки и регулируют уровень усадки

Области применения

При производстве применяются разные добавки, поэтому можно легко менять свойства конечного материала. Все зависит от того, для чего он будет использоваться.

Изделия из фибробетона

Высокопрочный фибробетон применяется для изготовления скульптур, ротонд и колоннад. Такие сооружения популярны среди строителей и архитекторов. Это связано с тем, что с материалом легко работать. Да и сохраняется он гораздо лучше, нежели аналогичные виды. Ему не страшны негативные климатические условия в виде дождя и снега, так как бетон не теряет первоначальный вид.

Промышленное строительство

Наличие в составе стальной проволоки обеспечивает высокую прочность. Такой материал применяется при строительстве следующих объектов:

  • сооружения, изготовленные из монолитного железобетона;
  • гидротехнические строения;
  • водоочистные станции;
  • подземные магистрали.

Фибробетон используют при строительстве транспортных тоннелей. Незаменим материал и при возведении подземных водоотводящих конструкций.

Фасадные панели из фибробетона

Все чаще для облицовки зданий используют фасадные панели из фибробетона. Они быстро монтируются, отличаются легкостью, низкой ценой и высокими техническими показателями.

Существенный плюс в том, что можно подобрать материал, который будет имитировать дерево, камень или кирпич.

Лицевая сторона панелей обработана специальным составом, который устойчив к влаге и ряду других вредных атмосферных явлений.

Ступени из фибробетона

Фибробетонные накладки — облицовочный материал для маршевых конструкций. Такие ступени отличаются высоким показателем качества, прочности и надежности.

Кроме этого, материал придаст благородный вид простым лестничным пролетам. Панели легко монтируются на рабочую поверхность, поэтому установить их можно собственноручно.

Декор из фибробетона

Бетон, в составе которого содержится стеклянная фибра, используется в различных сферах. Чаще материал применяют для производства декоративных элементов, связанных с украшением ландшафтного дизайна, ограждений, козырьков.

Также раствор подойдет для изготовления и покрытия лавок, клумб, цветников и другого рода хозяйственных приспособлений.

Другие изделия

Из фибробетона делают тротуарные и дорожные покрытия, а также производят декоративную плитку и бордюры.

В последнее время применяют для создания оснований аэродромов, железнодорожных шпал, мостов, так как материал может выдерживать максимальные нагрузки.

Как сделать фибробетон своими руками

Можно изготовить фибробетон самостоятельно. Для этого необходимо подготовить микрофибру, она продается в фасованном виде.

Расход материала зависит от того, какую прочность наполнителя необходимо получить в итоге. Обычно на 1 м³ берут до 40 кг. В качестве исходного сырья подойдет:

  • нарезанная проволока из стали;
  • измельченный полимерный мешок.

Дальше необходимо следовать пошаговой технологии.Выглядит процесс так:

  • в бетономешалке смешивают песок с наполнителем;
  • вводят просеянные через сито волокна;
  • добавляют цемент;
  • заливают воду с пластификатором.

Тщательно перемешивают составляющие, разливают по предварительно подготовленным формам, сушат в течение 3 суток. В результате получится самодельный фибробетон, который будет не хуже заводского.

Фибробетон — универсальный строительный материал, применяемый как в бытовых нуждах, так и для возведения промышленных конструкций.

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.

Читайте также:  Пескобетон для стяжки пола - какой лучше выбрать

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.

Характеристика фибробетона

На рынке стройматериалов предлагают новый материал – фибробетон. Он являет собой бетон, который в своем составе имеет частицы фиброволокна, от названия которых и исходит название бетона. Эти волокна исполняют роль арматуры, которая применяется с целью повышения прочности бетонного раствора. Фибробетонные вкрапления одинаковы по длине и толщине. Это позволяет равномерно распределить их во всей структуре бетона. Существует много преимуществ фибробетона. Ниже мы детально обсудим их.

Понятие и состав фибробетона

Фибробетон – это мелкозернистый материал, одним из составляющих которого является армирующий наполнитель. 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:

  • прочность повышалась до 30%;
  • стойкость к физическим нагрузкам возросла;
  • трещины образовывались реже.

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. Однако с каждым днем все большую популярность приобретает полипропиленовая фибра. Что касается материалов из базальта и углерода, то они применяются крайне редко в связи с высокой стоимостью.

Волокна хлопка, вискозы и нейлона предают специфические особенности бетону, армированному фиброй из стали. Структура фибробетона являет собой однородную конструкцию, которая со всех сторон пронизана волокнами из различных материалов. Именно они определяют технические характеристики бетона, создают эффект армирования.

Технические характеристики

Свойства бетона зависят в первую очередь от используемого стройматериала в производстве. Рассмотрим характеристики основных видов фибробетона. 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.

Следующее в рейтинге популярности волокно из стекла. Бетон этого типа 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.

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.

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 и недостатки

Каждый материал имеет плюсы и минусы. Фибробетон не является исключением.

Преимущества

Выделяют следующие достоинства фибробетона:

  • 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.

Вернуться к оглавлению

Недостатки

На удивление, минус у этого бетона только один, а именно, высокая стоимость, если сравнивать с обычным бетонным раствором. Однако этот недостаток легко компенсируется долговечностью стройматериала и его стойкостью к износу.

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 системы;
  • фибробетонные полы.

Бетон со стекловолокном 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.

Базальтовый бетон является незаменимым при строительстве:

  • перекрытий, фундамента, дорог;
  • резервуаров, дамб, конструкций железнодорожного характера.

Фибробетон из полипропилена необходим для создания:

  • конструкций из пеноблоков;
  • ячеистого бетона;
  • объектов небольшого веса.

Хлопковые и вискозные материалы используются при замешивании текстильбетона.

Фибробетонные полы

Фибробетон часто применяется для устройства фибробетонных полов. На практике этот бетон обрел большую популярность благодаря низкому показателю хрупкости. Напольная стяжка из фибробетона и ее вид зависит напрямую от требований и марки применяемого цемента. В процессе заливки полов наибольший перепад в 2 метра равен 2 мм. Благодаря этому затраты на строительство снижаются, как и последующие работы по готовому материалу. Кроме того, процесс заливки происходит быстро, что обеспечивается благодаря пневмооборудованию.

Фибробетонные полы устраиваются в следующих типах помещений:

  • промышленные и производственные;
  • склады;
  • автомастерские, паркинги, гаражи;
  • залы для выставок и торговли;
  • аэродромные и грузовые ангары;
  • конструкции под офисы.

Вернуться к оглавлению

Технология изготовления бетона

Фибробетон может быть приготовлен как по стандартной промышленной технологии, так и своими руками. Второй способ — своими руками — имеет особенности. Процесс изготовления требует применения бетономешалки и дробилки. На первом этапе происходит расчет и дробление исходного материала. Песок и цемент может добавляться как после измельчения, так и в процессе перемешивания. В первом случае равномерное распределение фибры происходит быстрее в отличие от второго варианта, который требует большего количества времени.

Именно качественное распределение арматуры по всему объему раствора – это ключевое условие его качества. Изготавливая бетон своими руками, следует контролировать отсутствие скоплений фибры. С этой целью замешивание должно длиться на 30-50% дольше обычного. В процессе необходимо иногда проверять качество раствора. При соблюдении инструкции созданный бетон будет идентичен промышленному.

Вывод

Вышеизложенные факты дают право утверждать, что фибробетон обладает множеством положительных свойств. Кроме того, для его изготовления и применения не требуется специальная техника. Это дает возможность данному бетону справедливо конкурировать с другими типами бетонов.

Характеристики фибробетона позволяют использовать его при различных строительных работах. В качестве фибры могут выступать как металлические, так и неметаллические волокна.

Читайте также:  Проверка прочности бетона: методы определения и измерения

Фибробетон: виды, технология производства и применение

Фибробетон: что это такое и чем объяснить значительный интерес к использованию фибробетонов как в России, так и за ее пределами? Такой вид бетона — это разновидность класса дисперсных композиционных изделий, получивших большое распространение в разных областях промышленности. Для ознакомления смотрите видео в этой статье.

Фибра: виды материалов и их классификация

Первая презентация фибробетона была проведена в 1907 г. — русским ученым Некрасовым В.П. Его статьи впервые осветили детали исследований по изготовлению композитного материала, армированного отрезками проволоки малых диаметров.

Физико-технические свойства данного материала: теплопроводность фибробетона, его плотность зависят от материала волокон, с помощью которых проводилось армирование бетонной смеси.

Дисперсное армирование бетонной смеси выполняется искусственными волокнами – фибрами. Для этого используют различные типы металлизированных и неметаллизированных нитей органического или минерального происхождения.

Для более подробного ознакомления с фибробетоном смотрите видео в этой статье.

Основные виды фиброволокна

По своему происхождению и способам производства, фибра делится на шесть основных категорий, каждая из которых должна соответствовать ГОСТ 14613–83 «Фибра.

Стальная фибра

Металлическая (стальная) фибра может быть волновой или анкерной. Представлена она в виде прямых или волновых проволочных кусков с загнутыми концами, длиной 10–50 мм. (фото)

Металлические волокна, используемые в качестве сырья для арматурного каркаса, изготавливают несколькими способами: при помощи формования из расплава, электрическим или механическим методом.

Наиболее распространенный — механический способ. Этот метод включает в себя производство металлических нитей при помощи волочения, протяжки проволоки на прокатных станах, а также с помощью резки стальной фольги и других аналогичных материалов.

Избрание технологии изготовления металлических волокон зависит от нужного диаметра металлической фибры. Сверхтонкие нити обычно получают с помощью волочения сквозь алмазные специальные фильтры.

Основные недостатки это:

  1. Большой итоговый вес изделия.
  2. Низкая устойчивость коррозии.
  3. Низкое сцепление с бетонным основанием.

Базальтовое фиброволокно

Базальтовая (минеральная) фибра — искусственное минеральное неорганическое волокно, получаемое из расплавленного в специальных печах минерала вулканического происхождения базальта. ГОСТ 14613–83 «Фибра. Технические условия».

Базальтовые нити обладают всеми свойствами, присущими базальту:

  • стойкость к механическим нагрузкам;
  • повышенная устойчивость к воздействию щелочных и кислотных реактивов;
  • не подвержена горению;
  • обеспечивает троекратное упрочнение бетона.

Область использования базальтовых нитей определяется их разновидностью и типом производимых из них изделий. Основным изделием на основе базальтовых волокон является базальтофибробетон.

Примеры эффективного использования базальтофибробетона на строительных площадках:

  • цокольные панели многоэтажных зданий;
  • несъемная опалубка из фибробетона для обойм укрепления свайных фундаментов;
  • стеновые панели и монолитные стены из фибробетона, межкомнатные перегородки;
  • малые архитектурные формы в благоустройстве городских парков — скульптуры из фибробетона;
  • благоустройство придомовых территорий — фонтаны из фибробетона;
  • детали реконструкции зданий;
  • архитектурный декор зданий — лепнина: русты, наличники, карнизы;
  • дорожные плиты и др.

Стекловолоконные (минеральные) фибры

Что такое стекловолоконная фибра?

Это неорганические стеклянные нити, получаемые посредством вытягивания на специальных установках расплавленной стеклянной массы из стеклоплавильных сосудов с высокопрочными формами. Свойства получаемых нитей зависит от способа получения стеклянных волокон и химической структуры стекла.

Разнообразие типов стекла предоставляет возможность изготовления требуемого ассортимента стеклянных нитей с широким диапазоном их механических и конструкционных свойств.

В роли дисперсной арматуры для требуемой марки бетонов применяются непрерывные волокна из стеклянных нитей, собранные в жгут определенного диаметра. Полученный жгут нарезают на короткие отрезки волокон, длина которых выбирается согласно установленной нормы и технологических требований к марке производимого бетона.

Углеродное фиброволокно

Углеродная фибра – рубленные отрезки углеродных нитей, производимые из углерода путем термической обработки сырья при высоких температурах. Характеризуется высокими показателями устойчивости к применению механических нагрузок, низким коэффициентом удлинения и высоким противодействием влиянию химических реакций на свойства материала.

  • высокая адгезия;
  • не подвержена коррозии;
  • стойкость к щелочным и кислотным растворам;
  • высокая стойкость к повышенным температурам — не горит.

Модуль упругости углеродистых волокон значительно выше упругости стальных нитей, а прочность пропорциональна прочности стеклянных волокон.

Невзирая на идеальные характеристики и высокую эффективность применения данного материала, цена ограничивает его использование. Поэтому углеродные волокна применяют только тогда, когда есть экономическая целесообразность.

Фибра из полипропилена

Отдельный вид синтетических волокон диаметром 0,02–0,038 мм, получаемых из полипропиленовой пленки посредством резки и скручивания. В бетонном растворе данные волокна раскрываются и создают сетчатую структуру. В результате: качественно улучшается состав фибробетона и его физико – химические характеристики. Сопротивление ударным нагрузкам у такого материала выше, чем у неармированного бетона.

Прорабу на заметку: применение фибробетона в строительстве

На чтение: 5 минут Нет времени?

Новинка в строительных технологиях – фибробетон. Название это напрямую связано с составом нового материала: в него входит бетон и фиброволокно. Фибра армирует бетонную смесь, придавая её структуре дополнительную прочность. Тема этого материала HouseСhief.ru – применение фибробетона. Мы рассмотрим все аспекты этой новой технологии, где она может пригодиться, и ответим на вопрос, можно ли самостоятельно изготовить армирующее волокно.

Читайте в статье

Что это такое, фибробетон, и почему он так востребован

Главная проблема построенных из бетона объектов – постепенное разрушение монолита под воздействием внешних и внутренних факторов. Поиски методов укрепления конструкций привели к изобретению методики армирования бетонной смеси с помощью волокнистого наполнителя.

Материал получил название фибробетон. Сейчас он становится всё более популярным в частном и промышленном строительстве. Так что это такое, фибра для бетона? Фиброволокно – это то, что используется в качестве наполнителя: металлические и неметаллические нити, карбон, стекло, акрил, базальт.

Виды фибры и характерные особенности фибробетона в зависимости от наполнителя

Характеристики фибробетона напрямую зависят от типа наполнителя. Кроме того, на качество материала влияет размер волокон. Так, короткие волокна длиной 3-4 миллиметра используют для создания смесей для изготовления декоративных элементов из гипса и армирования штукатурки. Волокна длиной 6 милиметров повышают прочность лёгких составов, 12 мм – укрепляют фундамент и плиты перекрытия, гидротехнические конструкции.

Свойства и виды стальной фибры для бетона

Армирование бетона стальной фиброй используется для производства тротуарной плитки, бетонных заборов или других массивных объектов, требующих повышенной прочности. Такой строительный материал называется сталефибробетон. Для производства фибробетона используют разные виды металлического волокна:

  • металлическая волновая фибра для бетона – способна поглощать вибрацию. Может выпускаться с латунным покрытием, латунь даёт лучшую сцепку с раствором;
  • фрезерованное – нарезают из металлического листа. Такая фибра имеет треугольное сечение и не образует характерных «ежей»;
  • анкерное – выглядит как гнутая проволока. Сохраняет полы от истирания, отлично сопротивляется механическим нагрузкам;
  • стальная анкерная фибра из листового проката – отличается методом нарезки, делается из высокопрочного материала.

Расход волновой фибры – до 40 кг на кубометр

Неметаллическое фиброволокно для бетона: от полипропилена до базальта

Неметаллическая фибра не обладает такими прочностными свойствами, как стальная, но и она значительно улучшает качество бетонных конструкций:

  • полипропиленовая фибра для бетона – используется в производстве газо— и пенобетона. Является самой доступной по стоимости, отлично подходит для стяжки;
  • стекловолоконная – придает смеси пластичность. Очень лёгкая, с ней любят работать скульпторы и архитекторы;
  • асбестовая – значительно увеличивает сроки эксплуатации готовых изделий. Характерна устойчивостью к щелочам и ценится за огнеупорность;
  • базальтовая фибра для бетона – используется для создания гипсовых и бетонных конструкций, предотвращает растрескивание бетона.

Полимерная фибра для бетона – лёгкий и прочный наполнитель

К сведению! Использование синтетического наполнителя значительно снижает вес бетонных конструкций.

Преимущества и нюансы применения фибробетона в строительстве

Фибробетон – сравнительно новый материал в строительстве, и пока нельзя говорить о его повсеместном применении. Как у любого строительного материала, у него есть не только преимущества, но и недостатки.

Основные плюсы применения фибробетона:

  • сокращаются расходы на строительные работы. Можно сэкономить на установке арматурных каркасов и сеток;
  • бетонные конструкции не растрескиваются благодаря равномерному распределению армирующего волокна по всей массе заливки;
  • композитный материал не боится огня, даже открытого. При воздействии высоких температур он не трескается;
  • волокнистый бетон имеет сравнительно небольшой вес. Архитектурные элементы из него не сложно доставлять и монтировать;
  • высокие прочностные характеристики фибробетона дают возможность уменьшать толщину заливки.

Объекты из фибробетона не боятся перепадов температуры и проникновения влаги

Есть у фибромассы и один недостаток: пока её стоимость выше обычной заливки. Фибра, металлическая или синтетическая, стоит немало, но если принимать в расчет увеличенные сроки эксплуатации и уменьшение объема заливки, то разница не такая уж существенная.

Как производят фибробетон в промышленном варианте и непосредственно на площадке

Фибробетонные архитектурные элементы производят на промышленном оборудовании. Для изготовления конструкций используют синхронно работающие механизмы нарезки металлической фибры и бетоносмеситель. Полученная смесь поступает в заливочные формы.

Для улучшения качества изделий в смесь добавляют пластификаторы

Фибробетон можно приготовить и непосредственно на стройплощадке. Для этого просеянная через сито фибра смешивается песком и наполнителем. После в сухую смесь вводится цемент и вода с пластифицирующими добавками.

Где используется фибробетон

Изделия из композитного бетона используются в шахтах для отвода воды и канализации, в жилищном и дорожном строительстве, очень популярны фасадные панели из фибробетона.

За счёт повышенной прочности и устойчивости к внешнему воздействию, фибробетон становится все более популярным в производстве объектов особого назначения

Сборные архитектурные элементы из фибробетона

Из композитной массы можно изготавливать не только крупные, но и небольшие объекты. Фибробетон со стеклянными волокнами популярен для изготовления элементов украшения фасада.

Полученный декор из фибробетона по своей прочности сравним с натуральным камнем

Если требуется выполнить несущие конструкции, используют сталефибробетон. Он отличается высокими эксплуатационными характеристиками и аналогичен изделиям, выполненным из бетона класса В100.

Применение фибробетона в монолитном строительстве

Монолитные конструкции снижают локальные нагрузки на фундамент, благодаря чему можно строить многоэтажные здания. А если использовать ещё и композитный бетон, то надёжность и прочность объекта трудно с чем-то сравнить.

Плюс – фибробетон легче обычного, так что и здесь нагрузка на основание значительно снижается, в сравнении с использованием традиционных технологий

Монолитные сооружения из фибробетонного массива отличаются повышенной сейсмостойкостью. Они спокойно воспринимают резкую смену температуры, устойчивы к воздействию влаги. Несомненный плюс монолитного композитного строительства – возможность сооружения сложных по конфигурации конструкций.

Как сделать фибру для бетона своими руками: полезное видео

Фибру промышленного производства можно купить в магазинах стройматериалов. А можно ли изготовить фибробетон своими руками в домашних условиях? За решение этой непростой задачи взялся автор следующего видео материала:

Добавить комментарий