Главная › Новости

Фибробетон – технология и уникальные возможности.

Опубликовано: 03.09.2018

Как монтировать фиброцементный сайдинг Cedral: нюансы работ

Бетон , как строительный материал, известен достаточно давно. При всей его прочности и долговечности у него всегда был один большой недостаток: бетон хорошо работает на сжатие, но очень плохо на растяжение. Поэтому в таких конструкциях как балки или плиты, где в нижнем поясе при воздействии нагрузки возникают растягивающие усилия, часто возникают трещины, которые могут стать причиной полного разрушения конструкции.

Архитектурный проект Леонида Горника ЖК "Ренессанс" г. Казань. Фасадные элементы из фобробетона.

Для этого при изготовлении несущих конструкций из бетона и применяется армирование наиболее растянутых зон конструкций.  Стальная арматура, имеющая рифленую поверхность, прочно сцепляется с бетоном и принимает на себя растягивающие усилия, что значительно повышает прочность бетонной конструкции в целом.

Но такое армирование производится только в зонах наибольших возможных растяжений, в то время как иногда необходимо повысить прочность всего бетонного массива. Ранее это достигалось густым армированием всей конструкции, что приводило  к ее значительному удорожанию и увеличению веса.

Что такое фибробетон

В свое время, для того чтобы снизить ударную вязкость бетона (хрупкость при ударе) и вероятность растрескивания бетонной массы при затвердевании (что не редкость), были предприняты попытки улучшить прочность на растяжение по всему объему бетонной массы.

Для этого в бетонную смесь добавили дисперсные волокна (фибры), которые равномерно распределились по всей его массе. При этом характеристики бетона претерпели значительные изменения:

прочность на растяжение увеличилась на 25 – 30%; значительно возросла ударная вязкость; повысилась стойкость к образованию трещин.

В настоящее время фибра для бетона делится на две группы:

Металлическая – производится из стали, может иметь различную конфигурацию и размеры (диаметр может составлять от 0,1 – 0,5 мм, длина 10 – 50 мм). Неметаллическая фибра, которая может быть представлена волокнами следующих материалов:

В настоящее время наиболее популярны металлические и стеклянные волокна, хотя все большее признание обретает фибра из полипропилена.

Углеродная и базальтовая фибра используются достаточно редко по причине своей высокой стоимости.

Добавление волокон хлопка вискозы и нейлона в бетон, армированный стальной фиброй, позволяет получить материалы с весьма разнообразными свойствами.

В разрезе фибробетонная конструкция выглядит как однородный материал, пронизанный во всех направлениях тончайшими волокнами, материал которых и определяет свойства бетона.

Характеристики фибробетона

Свойства материала зависят от вида применяемых волокон:

Стальная фибра – повышает прочность бетона к усилиям растяжения и разрыва, снижает усадку материала и, соответственно, возможность возникновения трещин. Бетон обретает большую морозостойкость, жаропрочность и водонепроницаемость. Базальтовая фибра – улучшает показатели ударопрочности, трещинообразования и стойкости к деформациям. Стекловолокно – имеет высокий модуль упругости, что положительно влияет на такое свойство бетона как пластичность. Однако оно неустойчиво к щелочной среде бетонной смеси, поэтому приходится пропитывать бетон полимерами и добавлять вещества, связывающие щелочи. В результате получается уникальный материал, обладающий высоким сопротивлением к ударам, температуре, воздействию влаги и химических веществ, истиранию. Асбестовая фибра – улучшает такие свойства как прочность, долговечность, стойкость к воздействию щелочей и высоким температурам. Синтетическая фибра (полиэтилен, полипропилен и другие синтетические волокна) повышает устойчивость бетона к растяжениям, к воздействию химических веществ, высоким температурам и значительно снижают его электропроводность . Кроме этого, фибра из синтетики заметно снижает вес бетонных конструкций, что очень важно при проведении некоторых  строительных работ.

Технология изготовления фибробетона

С одной стороны, технология изготовления фибробетона мало чем отличается от обычного замешивания бетонной смеси, но с другой — при этом необходимо соблюдение нескольких важных условий:

необходимо достичь высокой степени однородности распределения фибры в бетоне; нужно обеспечить коррозионную стойкость фибры в щелочной среде бетонной смеси; подобрать оптимальное сочетание  вида, прочности свойств фибры и бетона–матрицы.

Только при соблюдении этих условий можно получить качественный удобоукладываемый бетон, соответствующий требованиям, предъявляемым к конкретной конструкции.

Есть несколько способов добавления фибры в бетон:

Добавление фибры в цементное вяжущее бетона. Это позволяет добиться максимально равномерного распределения волокон при последующем изготовлении бетона. Введение фибры непосредственно в смеситель, расположенный на растворном узле или на объекте строительства. При этом время перемешивания должно быть увеличено примерно на 15% от обычного. Добавка фибры в бетон непосредственно на объекте прямо в миксер бетоновоза и дальнейшее перемешивание в течение не менее 5 – 10 минут.

Недопустимо вводить фибру в бетон комками, предварительно она должна быть тщательно перемешана.

Применение фибробетона

Учитывая, что использование  в качестве наполнителя фиброволокна  повышает его прочностные характеристики, трещиностойкость , низким температурам и агрессивным средам, его часто используют в конструкциях, эксплуатируемых в экстремальных условиях:

В домостроении фибробетон применяют там, где характеристики обычного бетона не обеспечивают необходимую прочность.

Стеклофибробетон успешно используется в качестве шумозащитных экранов, расположенных  вдоль автомагистралей и железных дорог. Высокая химическая стойкость позволяет использовать его в качестве материала для водоотводных лотков, канализационных коллекторов и гидроизоляционных покрытий.

Широкое применение фибробетон получил при производстве реставрационных работ. Он позволяет получать прочные и относительно легкие архитектурные элементы любой конфигурации. При этом цветовая гамма фибробетона очень широка, что позволяет создавать конструкции, полностью имитирующие натуральный камень .

Достоинства и недостатки материала

Из серьезных недостатков фибробетон имеет только один: достаточно высокую стоимость в сравнении с обычными бетонами. Но использование недорогих синтетических волокон постепенно снижает этот показатель.

Еще одним недостатком при использовании металлической фибры является повышенный износ бетоносмесительного оборудования.

Достоинств много:

высокие эксплуатационные качества; снижение стоимости бетонных изделий за счет отказа от металлических каркасов (возможно не везде); фибробетон имеет одинаковую прочность по всему объему, что не присуще обычным железобетонным конструкциям; стоек к перепадам температуры, воздействию влаги, мороза и температурным воздействиям; имеет меньший вес, чем обычный бетон; позволяет формировать любые формы; срок службы в 15 – 20 раз выше, чем у обычного бетона.

В частном домостроении фибробетон нередко используют для устройства фундаментов (как ленточных так и свайных), а также при производстве лепных и реставрационных работ.