Что такое фибра?
Почему при строительстве торговых комплексов используют фибру для заливки пола? сколько на этом экономят и каковы преимущества её использования? В данной статье мы расскажем о современных методах бетонирования с использованием разных видов фибры.
У всех сооружений, будь это мост или хранилище зерна или офисное здание, есть основа, то есть бетон. Следовательно, чтобы укрепить сооружение надо делать упор на основу
Фибра: Стальные короткие волокна, фрезерованные из сляба (листа), равномерно распределенные в бетоне-матрице Благодаря ей, улучшается качество бетонного раствора, его прочность и срок службы. Также, уменьшается процент появления трещин,что помогает сохранить хороший внешний вид. На изображении ниже показан бетон без добавления фибры.
В 1950-х годах возникла концепция композиционных материалов , и волокнистый железобетон был одной из тем, представляющих интерес. После того, как были обнаружены опасности для здоровья, связанные с асбестом, появилась задача найти замену вещества в бетоне и других строительных материалах. К 1960-м годам в бетоне использовались сталь,стекло и синтетические ( полипропиленовые) волокна. Исследования новых бетонов, усиленных волокнами, продолжаются и на сегодняшний день. .
Виды фибры, свойства, характеристики
Согласно Национальному стандарту Российской Федерации, в строительстве рекомендовано использовать следующие разновидности фиброволокна:
- Полипропиленовая — искусственно созданный, наиболее распространенный вид фибры; Благодаря своей низкой цене, пользуется спросом на рынке строительства. Данный тип фиброволокна характерен тем,что он универсален, может применяться в большинстве видов работ(фундамент, пеноблоки, стяжки пола) Но,к сожалению,высокой прочностью не отличается;
- Базальтовая — основным элементом является базальт, само волокно получается в ходе расплава горных пород типа базальта, что придает ему повышенную стойкость. Его происхождение даёт ему неоспоримое преимущество перед другими видами фибры.
- Стальная фибра имеет несколько подвидов. Различаются между собой технологией получения.
— фибра,вырезанная из стального листа. Длина такого волокна 20-50 мм, прочность на разрыв от 510 до 850 H/мм 2.; — фибра, вырезанная из проволоки; — фибра,покрытая слоем латуни. Покрытие обеспечивает хорошее сцепление с бетоном, а также увеличивает прочность до 3000 H/мм 2; — анкерная фибра. Производится из низкоуглеродистой проволоки общего назначения. - Стеклянная фибра представляет собой рубленное стекловолокно. при смешивании этой фибры с бетоном, она распадается на волокна, и становится практически невидимой Ей свойственна повышенная устойчивость к агрессивным средам и коррозиям. Добавляется при изготовлении сборных бетонных конструкций, в состав различных строительных смесей;
- Углеродная фибра, пожалуй , самая дорогостоящая армирующая добавка. Её качественные характеристики значительно выделяют её на фоне других армирующих смесей.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). Применяется в основном для аэродромных полос, строительства дорог, инженерных конструкций, стяжки пола
Также, более подробные данные о каждом виде представлены в таблице ниже:
| Волокно |
Плотность г/см³ |
Прочность на растяжение ГПа |
Модуль упругости ГПа |
Удлинение при разрыве % |
Геометрические характеристики Lxd, мм |
| Полипропиленовое | 0,9 | 0,4-0,77 | 3,5-8 | 10-25 | 5-30×0,005-0,015 |
| Стеклянное | 2,6 | 1,05-3,25 | 70-80 | 1,5-3,5 | 5-50×0,005-0,05 |
| Базальтовое | 2,65 | 1,9-3,9 | 90-130 | 1,2-3,2 | 5-50x-0,005-0,05 |
| Стальное | 7,8 | 0,8-3,1 | 200 | 3,5-4 | 5-50×0,1-2 |
| Углеродное | 2,0 | 2 | 245 | 1 | 5-30×0,005-0,05 |
Данный стандарт распространяется на сборные железобетонные сплошные плиты с комбинированным армированием — (рабочая арматура и стальная фибра), которые предназначены для применения в качестве несущей части сборных и сборно-монолитных сталежелезобетонных, железобетонных и стальных пролетных строений заводского изготовления для железнодорожных и автодорожных мостов преимущественно северного исполнения.
Материалы взяты из ГОСТ Р 52751-2007
Плиты в соответствии с требованиями настоящего стандарта изготовляются с использованием готовых смесей мелкозернистого или тяжелого сталефибробетона
Технологические приемы. Каковы преимущества использования фиброволокна в бетоне?
Трудно понять сразу какая фибра является самой лучшей для заливки бетона . Как видите, каждый вид содержит в себе преимущества и недостатки и используется в конкретных случаях. Поэтому при выборе фибры для бетона, необходимо учитывать все нюансы, которые могут возникнуть в ходе строительных работ. В основном, главным мотивом использования фибры при заливке бетона, является сопоставление экономического фактора с характерными особенностями фиброволокна.
Директор ООО НПК «Волвек Плюс» Фёдор Вострецов говорит: -”Физико-механические характеристики фибры получены на основе проработки отечественного и зарубежного опыта и физико-математического обоснования геометрии фибры при участии кафедры «Технология строительного производства» ЮУрГУ.Сталефибробетоны на основе этой фибры обладают более высокими физико-механическими характеристиками, чем бетоны на основе других видов фибр, включая зарубежные .”
Фибра по своей природе выгоднее для применения,чем арматура. Например; чтобы привести арматуру на рабочий участок потребуется около 3-5ти человек и уйдет на это не один день. Только вдумайтесь, сколько времени тратится впустую. В то время как, привезти фибру и добавить её в бетонную смесь занимает около часа и с этим вполне может справиться один человек. Итог работы с фиброй: работа не прерывается, соответственно, время не тратится впустую; экономия средств, сокращение продолжительности работ.
Однако, использование фибры тоже имеет своего рода недостатки. Одним из них является то,что результат эффективности можно будет увидеть только спустя некоторое время. И хотя,однозначным недостатком это нельзя назвать, но и к преимуществам это не припишешь. Несмотря на это, выполненные исследования показывают, что применение фибробетона обеспечивает повышение прочности сечений сжатых, растянутых и изгибаемых элементов мостовых конструкций, увеличивает их трещиностойкость, ударную вязкость, морозостойкость и водонепроницаемость, а также стойкость против неблагоприятного воздействия солей-антиобледенителей на проезжей части пролетных строений. Благодаря этому, снижается потребность проводить ремонтные работы. В отличие от общепринятого армирования, фибра преобразует хрупкий бетон в пластичный материал. В таком трехмерно армированном бетоне образование трещин контролируется более эффективно. Исключительная несущая способность фибробетона обеспечивает широкий спектр применений через замещение или сокращение традиционной арматуры. Использование фибробетона в целом обеспечивает эффект значительного снижения расходов. Стоимость самого фиброволокна варьируется от 300 р за кг. Это средняя оптовая цена по России. Фибру доставляют в упаковках,обмотанных полиэтиленовой плёнкой, весом около 25 кг. В среднем расход фибры идёт 20 кг на 1 м³ бетона.
”Для конструкций парящей лестницы в атриуме школы мы применили сверхпрочный бетон с армированием из металлической фибры. Лестницу проектировали наши архитекторы и делали ее вместе с конструкторами и специалистами на производстве. Получилась невероятно тонкая, эстетичная конструкция, которой в России вряд ли найдутся аналоги.”- рассказывает директор департамента промышленности «КРОСТ» Андрей Сазонов.
Но что делать, если объект постройки находится в недосягаемой местности?
Рассмотрим конкретный случай: в 150 км от города Чита ведется реконструкция моста. Задача ответственная,требующая повышенного внимания к качеству бетона. Здесь проблемой стало расстояние. Как довезти бетон в целости и сохранности? мобильным бетоносмесителям CARMIX не привыкать работать на удаленных объектах. Изготовление бетона непосредственно на месте позволяет сразу же приступить к заливке. Бортовой компьютер помогает строго соблюдать рецептуру бетонной смеси, а встроенный принтер печатает чеки с данными о каждой партии бетона: состав, объем, время.
При реконструкции моста в Чите использовалась стальная фибра как армирующий материал. Лучше всего замешивать фибру непосредственно при изготовлении бетонной смеси и CARMIX с легкостью справляется с поставленной задачей.
Общий объем работ — порядка 600 кубов фибробетона — вполне по силам итальянскому бетоносмесителю.
Подробности в материале на сайте carmix.pro
Выводы о пользе использования фибры в бетоне при строительстве
В завершение, хотелось бы обобщить все преимущества использования фиброволокна в бетоне.
- Предотвращается распространение трещин( появляются многочисленные, но очень узкие и обычно безвредные трещины);
- При растяжении происходит увеличение прочности на растяжение;
- Повышается устойчивость к испарению;
- Увеличивается морозостойкость;
- Высокая термостойкость;
- Повышенное сцепление;
- Высокая химическая стойкость (стойкость к агрессивным средам);
- Высокие теплоизоляционные свойства;
- Повышает прочность бетона на сжатие на 15-40%;
- Увеличение срока службы в 2-3 раза.
