Фибра для бетона: виды, характеристики, плюсы и минусы

Фибра для бетона: виды, характеристики, плюсы и минусы

Для улучшения характеристик возводимых бетонных и железобетонных конструкций, применяется добавка, которая существенно улучшает характеристики смесей. Речь пойдет об аналоге арматуры фибре.

Она сравнительно недавно появилась на нашем рынке, и тотчас же завоевала доверие специалистов. Волокна могут быть различного происхождения, иметь разные размеры и внешний вид. Чаще всего, в строительстве используется металлическая фибра для бетона.

Описание, применение

Бетон сам по себе является прекрасным строительным материалом, во многих областях применения не имеющий аналогов. Однако и у него есть свои минусы: он подвержен механическим повреждениям, особенно по краям и в местах стыка элементов. Армирование с помощью оговариваемого волокна, может кардинально повысить его прочность и увеличить срок службы.

Фибра для бетона: виды, характеристики, плюсы и минусы Фибра для бетона: виды, характеристики, плюсы и минусы Фибра для бетона: виды, характеристики, плюсы и минусы Фибра для бетона: виды, характеристики, плюсы и минусы Фибра для бетона: виды, характеристики, плюсы и минусы Стеклофибра

Наиболее активно волокна применяются в строительстве.

Виды волокон и их характеристики:

Вид Плотность, г/см3 Диаметр, мкм Модуль упругости, ГПа Прочность на растяжение, Мпа Удлинение при разрыве,%
Стальное 7,8 200-1200 190-210 500-1500 3-4
Асбестовое 2,6 0,02-04 68-70 910-3100 0,6-0,7
Базальтовое 2,6 13-17 70-110 1600-3200 1,4-3,6
Стеклянное 2,6 5-20 50-70 1400-1900 1,5-3,5
ПАН 1,17 17-35 до 11 500-600 26
Полиэфирное 1,4 8,5 730-750 11-13
Углеродное 1,7 8 230 2850 0,79
Полипропиленовое 0,9 15-500 7,5-18 400-750 10-25

Области применения комбинированного материала:

  • при устройстве полов,
  • при штукатурных фасадных работах,
  • в изготовлении строительных блоков,
  • для изготовления свай,
  • при строительстве мостов,
  • при монтаже бетонного дорожного и аэродромного полотна,
  • в несъемной опалубке,
  • в фундаментах под оборудование ударного и динамического действия.

Микрофибра может подмешиваться в любые смеси, в составе которых есть цемент. Если она добавляется в раствор для армирования, она вводится в смесь до заливки воды (как видно на фото), затем перемешивается и равномерно распределяется по всему раствору.

Добавление волокон в миксер

Такой материал приобретает следующие характеристики:

  1. Значительно повышается эластичность, стойкость к механическим повреждениям.
  2. Увеличивается износостойкость.
  3. Усиливается водостойкость.
  4. Бетон приобретает лучшую адгезию.
  5. Повышается долговечность конструкций.
  6. Повышается ударное сопротивление.

К плюсам применения такого волокна можно отнести:  отсутствие необходимости в специальном оборудовании для ее введения (засыпку легко выполнить своими руками), бюджетность добавки.

Разновидности фиброволокна

Фибра из металла

Металлическая  производится по разным технологиям.

Она может быть:

  • вырезанной из стального листа,

Фибра для бетона: виды, характеристики, плюсы и минусы

Длина такого волокна 20-50 мм, прочность на разрыв от 510 до 850 H/мм 2.

  • волновой формы, нарезанной из проволоки,

Фибра для бетона: виды, характеристики, плюсы и минусы

  • покрытой слоем латуни,

Фибра для бетона: виды, характеристики, плюсы и минусы

Благодаря покрытию, такая фибра имеет отличное сцепление с бетоном и прочность к разрыву порядка 3000 H/мм 2.

  • анкерной,

Фибра для бетона: виды, характеристики, плюсы и минусы

Наиболее часто используется фибра стальная в виде анкерных и волнообразных волокон.

Фибра анкерная стальная

Ее производят из низкоуглеродистой проволоки общего назначения (термически не обработанной), в соответствии с  ГОСТ 3282-74, EN 10016-4, C12D2 – C18D2. Длина  50-60 мм, диаметр 1 мм, предел прочности на разрыв от 950 до 1350 H/мм 2.

Если армировать ею бетон, достигаются следующие результаты:

  • увеличение прочности на сжатие до 25%,
  • увеличение прочности на растяжение при изгибе до 250%,
  • увеличение прочности при осевом растяжении до 60-80%,
  • увеличение сопротивляемости удару до 10-12 раз,
  • увеличение модуля упругости до 20%,
  • увеличение  срока службы конструкций,
  • увеличение морозостойкости, водонепроницаемости, стойкости к образованию трещин, перепадам температуры.

Расход на куб раствора:

  • при малых нагрузках — 15–20 кг/м3.
  • при средних нагрузках — 30–45 кг/м3.
  • при больших нагрузках — 45–75 кг/м3.
  • в особых случаях – 75–150 кг/м.3.

Фибра стальная волновая

Такое волокно изготавливается из стальной низкоуглеродистой и высокоуглеродистой проволоки, произведенной в соответствии с ГОСТ 3282-74, ГОСТ 9389-75.

Бетон с волокном из проволоки получает следующие характеристики:

  • повышение показателя прочности на сжатие на 25%,
  • повышение показателя прочности на растяжении при изгибе на 250%,
  • увеличение прочности при осевом растяжении на 60%,
  • повышение ударопрочности в 12 раз,
  • повышение модуля упругости на 20% .

Сколько материала идёт на куб смеси:

  • при устройстве промышленных полов 20-40 кг,
  • при монтаже плит перекрытия 25- 50 кг,
  • при строительстве мостов, тоннелей, дорог 500-100 кг,
  • при возведении морских сооружений от 100 кг.

Важно! Использование при устройстве полов, позволяет уменьшить толщину стяжки.

Фибра из базальта

Базальтовые волокна

К достоинствам этого материала можно отнести:

  1. Конструктивная прочность.
  2. Долгий срок службы.
  3. Отличная термостойкость.
  4. Негорючесть.
  5. Морозостойкость.
  6. Водонепроницаемость.
  7. Устойчивость к агрессивным средам.
  8. Экологичность.

Базальтовая разновидность применяется в:

  • гражданском строительстве,
  • устройстве промышленных полов,
  • сооружениях с повышенным износом поверхности (водохранилища, морские сооружения, углехранилища и т.д.),
  • сооружении мостов, дорог (особенно, когда требуется повышенная стойкость к реагентам),
  • строительстве тоннелей,
  • изготовлении тротуарной плитки, декоративных элементов.

Расход ее в бетон на 1 м. куб.:

  1. Добавление в сухие смеси, в раствор для декоративных изделий, в пенобетон, газобетон от 0,3 до 0,9 кг,
  2. Устройство автостоянок, дорог, испытывающих небольшие нагрузки, промышленных полов от 0,9 до 1,8 кг.
  3. Строительство мостов, магистралей, аэродромных полос, конструкций, испытывающих сильные нагрузки, гидротехнических сооружений от 1,8 до 2,7 кг.

Углеродная фибра

Фибра для бетона: виды, характеристики, плюсы и минусы

Эта добавка наделена существенными достоинствами, зачастую отсутствующими у других фиброволокон. Она не подвержена коррозии (в отличие от металлической), обладает стойкостью к щелочам (что отсутствует у базальтовой и стеклофибры), имеет отличное сцепление с бетоном (чем не может похвастаться полипропиленовая фибра).

Углеродная разновидность достаточна дорога по сравнению с остальными, однако маленький расход  (0,6-1,1 кг/м3) и отличные качества это компенсируют.

Применение углеводородного материала:

  • строительство дорог и аэродромных полос,
  • инженерные и гидротехнические конструкции,
  • стяжка пола,
  • торкрет-бетон,
  • малые архитектурные формы, производство ЖБИ.

Фибра из полиамида

Фибра для бетона: виды, характеристики, плюсы и минусы

Введение составляющей из полиамида добавляет раствору цепкости, эластичности и прочности, улучшает гидроизоляционные свойства, морозо- и химическую стойкость. Ее можно вводить и в сухие смеси, и в растворы с водой.

У нее низкая цена, она отличается малым расходом. Средняя норма добавления в бетон 0,2 кг на 1 м3.

Стеклофибра

Фибра для бетона: виды, характеристики, плюсы и минусы

Она представляет собой нарубленное стекловолокно. При перемешивании раствора добавка распадается на волокна, и становится практически невидимой.

Стеклофибра помогает уменьшить усадку и растрескивание бетона. Она устойчива к воздействиям агрессивных сред и коррозии. Обладает хорошей прочностью, эластичностью и упругостью.

Добавляется она в следующих случаях:

  • при изготовлении сборных бетонных конструкций,
  • в стяжках (с толщиной 10-80 мм),
  • в торкрет-бетонах,
  • в составе различных строительных смесей.

Важно! При бетонировании нужно учесть, что стеклофибробетон затвердевает быстрее, чем обычный, а также плохую стойкость стекловолокон к щелочам.

Инструкция на упаковке, как правило, регламентирует расход волокна. Обычно добавляют 0,3-1,2 кг/м3. При необходимости усилить прочность конструкции, содержание волокон в бетоне можно увеличить.

Фибра из полипропилена

Фибра для бетона: виды, характеристики, плюсы и минусы

Одна из наиболее активно используемых добавок. Пролипропиленовая добавка производится методом экструзии. В результате получаются тонкие волокна белого или желтоватого цвета, длиной 6-18 мм.

Если добавляется такой синтетический материал  бетон становится менее подвержен разрушению, истиранию и образованию трещин.

Ее можно использовать:

  • при строительстве дорог, тоннелей,
  • в гражданском строительстве,
  • в производстве полов,
  • в устройстве полос на аэродромах,
  • в составе строительных смесей.

Бетон с полипропиленовой добавкой получает дополнительные свойства:

  1. Отсутствие микротрещин и расслоения.
  2. Устойчивость к агрессивным средам.
  3. Устойчивость к различного рода нагрузкам и деформациям.
  4. Повышенная влагоустойчивость.
  5. Практически полностью прекращается образование пыли.
  6. Долговечность.

Бетон с полипропиленовой добавкой в 5 раз устойчивее к ударам, чем без добавки.

Полипропиленовое волокно  расход:

  • строительство сооружений, испытывающих серьезные нагрузки (мосты, магистрали и т.д.) от 1,8 до 2,7 кг/м3 ,
  • строительство конструкций со средней нагрузкой от 1 кг/м3,
  • в конструкциях со слабой нагрузкой (стяжки, ячеистые бетоны) 0,6 кг/м3.

При желании, можно посмотреть видео в этой статье.

Армирование бетона позволяет значительно улучшить физико-химические качества материала. По сравнению с классическими видами (арматурой, стальной сеткой), применение  фибры позволяет получить бетон, практически не имеющий недостатков. К тому же, использование в качестве добавки в раствор фиброволокна, уменьшает трудозатраты и общий вес конструкции.