Где и для чего применяется фибра
Применение фибры – это относительно новый и эффективный способ микроармирования бетонных конструкций. По своей сути фибра – это вспомогательный строительный материал, в виде синтетических волокон, различных по конфигурации, размерам, материалам, текстуре поверхности и форме сечения.
Фибра применяется в качестве армирующей добавки для любой строительной смеси, в которых содержатся гипс или цемент, а также используется при производстве блоков из пенобетона, что существенно увеличивает показатели прочности и сопротивляемость внешним воздействиям.
Так фибра изготавливается из следующих материалов:
Стальная фибра
Стальная фибра – это отрезки проволоки из низкоуглеродистой стали, диаметр которой варьируется от 0,7 до 1,2 мм, а длина составляет от 25 до 60 мм. По форме напоминает дугу или скобу. Имеет шероховатую поверхность для лучшего сцепления с бетоном. Стальное волокно в основном используют для монолитных сооружений, а при заливке стяжек и фундаментов может заменить арматуру.
Плюсы добавления стальной фибры в бетон:
- Увеличивается устойчивость к ударным нагрузкам;
- Прочность на растяжение при изгибе возрастает в среднем в 2 раза;
- Предельная деформация увеличивается в 20 раз;
- Повышает морозоустойчивость и влагостойкость;
- Увеличивает срок службы бетонных сооружений.
Минусы стальной фибры:
- Высокий вес по сравнению с другими аналогами;
- Подверженность коррозии;
- Сцепление с бетоном хуже по сравнению с другими видами фибры;
- При разрушении бетона стальная фибра может со временем выходить наружу.
Стеклянная фибра
Стеклянная фибра (стеклофибра) изготавливается из щелочностойкого стеклянного волокна диаметром 10-15 микрон с прочностью 2000 МПа. Используется для отделки фасада зданий, реставрации памятников и для производства элементов, которые должны обладать оригинальными формами и изгибами.
- Увеличивается прочность и упругость при изгибе и растяжении;
- Уменьшается риск растрескивания поверхности;
- Повышается морозостойкость и влагостойкость;
- Огнеупорность в несколько раз превосходит обычный бетон;
- Снижается усадка.
Применение стеклянной фибры:
- Для изготовления сборных бетонных конструкций;
- Для обустройства стяжек толщиной 10-80 мм;
- В торкрет-бетонах;
- Для добавления в состав различных строительных смесей.
Следует отметить, что при добавлении стеклянной фибры бетон схватывается и застывает быстрее, поэтому специалисты советуют добавлять пластификаторы
Базальтовая фибра
Базальтовая фибра это короткие кусочки базальтовых волокон или ровинга. Благодаря своим качествам базальтовое волокно применяется в строительстве промышленных сооружений, дорожного покрытия и т.д.
Главными достоинствами базальтовой фибры являются:
- Долгий срок службы за счет конструктивной прочности на сжатие;
- Устойчивость к огню, низким температурам и воздействию влаги;
- Экологичность;
- Высокая адгезия к бетону;
- Низкий уровень теплопроводности;
- Устойчивость к агрессивным средам и коррозийная стойкость.
Применение базальтовой фибры:
- При строительстве тоннелей;
- Сооружение мостов и дорожного покрытия, где требуется повышенная стойкость к реагентам;
- При обустройстве поверхностей с большим износом, таких как тротуарные плитка, промышленные полы, водохранилища, углехранилища и т.д.
Фибра полипропиленовая
Полипропиленовая фибра представляет собой гофрированное моноволокно длиной до 12 мм, которое используют в большинстве бетонных смесей и бетонов для уменьшения растрескивания при усадке и повышения качества поверхности.
Преимущества бетона с использованием полипропиленовой фибры:
- Исключает риск появления деформаций, трещин, отслаивания поверхности;
- Образование микротрещин существенно снижается;
- Повышается износостойкость и прочность на сжатие и на изгиб на 10%;
- Водопоглощение и водонепроницаемость снижается за счет блокировки капилляров бетона волокнами фибры. Поэтому повышается гидростойкость и морозостойкость, вследствие чего уменьшается коррозия стальной арматуры;
- При производстве и транспортировке готовых изделий существенно снижается количество брака;
- Повышается вибростойкость и ударостойкость. Так при разрушении бетона под нагрузкой осколки не отделяются и остаются связанными между собой полипропиленовыми волокнами.
Полипропиленовая фибра используется для обустройства наружных и внутренних бетонных покрытий, где необходимо предотвратить появление пластических усадочных трещин. Применение такой фибры предполагает отказ от использования арматурной сетки, но не исключает необходимость применения конструкционной арматуры.
Сравнение показателей фиброволокна
Показатель |
Базальтовая фибра |
Полипропиленовая фибра |
Стеклянная фибра |
Стальная фибра |
Материал |
Базальтовое волокно |
Полипропилен |
Стекловолокно марки Е или S |
Проволока из углеродистой стали |
Прочность на растяжение, МПа |
3500 |
150-600 |
1500 – 3500 |
600 – 1500 |
Модуль упругости, ГПа |
Не менее 75 |
35 |
75 |
190 |
Коэффициент удлинения, % |
3,2 |
20 – 150 |
4,5 |
3 – 4 |
Температура плавления С0 |
1450 |
160 |
860 |
1550 |
Стойкость к щелочам и коррозии |
Высокая |
Под вопросом |
Устойчиво только S стекловолокно |
Низкая |
Плотность г/см³ |
2,6 |
0,91 |
2,6 |
7,8 |
Применение фибры в зависимости от длины
Фибра длиной 6 мм применяется для повышения прочности и улучшения геометрических форм при работе с цементом, гипсом, песком, со штукатурными и затирочными смесями, а также при изготовлении блоков из пенобетона.
Фибра 12 мм используется для укрепления и повышения прочности различных плит перекрытия, для наливных полов и фундаментов, пустотелых бетонных конструкций, свай, гидротехнических объектов и при изготовлении неавтоклавных газо- и пенобетонов.
Фибра с длиной волокон 18-20 мм используется в работе с тяжелыми и особо тяжелыми бетонами, в которые при замесе добавляется крупный наполнитель – щебень, гравий, крупнозернистый песок. Применяется для сооружений, требующих повышенной прочности и устойчивости к механическим воздействиям, таким как дорожное покрытие, мосты, сваи и прочие габаритные конструкции.