Что такое фибробетон: особенности и применение

Многие новички в строительном деле часто задаются вопросами про фибробетон, что это такое, из чего состоит, где применяется. Материал относится к далеко не новым разработкам и является подвидом бетона, который армируется по всей своей площади посредством мелкозернистого наполнителя. Благодаря использованию вкраплений он существенно улучшает эксплуатационные свойства конструкций, обеспечивая им высокие показатели прочности, долговечности, устойчивости к факторам внешней среды.

Общие характеристики

Материал известен еще с начала XX века. Долгое время он не пользовался успехом, однако в последние десятилетия стал выпускаться в промышленных масштабах. Как говорилось выше, одним из его ключевых компонентов является армирующий наполнитель в виде искусственных волокон. В качестве фибры могут использоваться металлизированные нити или фрагменты минерального происхождения. Чаще всего в бетон добавляют стальную проволоку, которую предварительно нарезают на мелкие куски длиной до нескольких сантиметров.

Физические свойства фибробетона могут значительно различаться в зависимости от применяемого наполнителя. Так, стройматериал с базальтовой или металлической фиброй имеет отличные показатели прочности, а с полипропиленовыми нитями – низкий коэффициент упругости. Если в бетон добавляется стекловолокно, он обеспечивает застывшей смеси небольшой вес, пластичность и гибкость.

Виды фибробетона

Рассматривая, что такое фибробетон, нужно упомянуть его разновидности. Классификация стройматериала определяется типом волокон, которые добавляют в состав. В зависимости от этого критерия различают следующие виды продукта:

Область применения

Фибробетон находит применение во многих строительных областях. Чаще всего он используется для изготовления фасадных панелей, которые сочетают простоту в монтаже, доступную цену и высокие эксплуатационные свойства. Лицевую сторону панелей обрабатывают влагоустойчивыми составами, а иногда покрывают материалами, которые имитируют кирпич, натуральный камень, древесину.

Стальной фибробетон применяют в промышленном строительстве. Наличие в составе металлического наполнителя придает ему высокую прочность, поэтому он является оптимальным решением при сооружении водоочистных станций, гидротехнических объектов, подземных магистралей.

Также материал может использоваться для изготовления различных конструкций, таких как:

В отдельных случаях фибробетон применяют для дорожных покрытий, изготовления бордюров и декоративной тротуарной плитки.

Технология производства

Если более детально рассматривать фибробетоны, сущность армирования бетона волокнами состоит в высокоскоростном перемешивании ингредиентов, при котором фибра равномерно распределяется по составу, а при застывании формирует прочную связь между нитями и цементом. Весь производственный процесс осуществляется в несколько этапов:

Если необходимо сделать материал более пластичным, в смесь добавляют пластификаторы. Они позволяют проконтролировать скорость схватывания раствора и отрегулировать степень его усадки.

Преимущества фибробетона

Для фибробетона характерно множество преимуществ, которые объясняют его популярность в строительстве:

Большой спектр преимуществ позволяет фибробетону успешно конкурировать с другими материалами для строительства. Он относится к универсальным составам, которые могут эффективно применяться как для промышленных нужд, так и для бытового использования.

Виктор Филонцев

Образование:
НИУ МСГУ, Кафедра Технологии вяжущих веществ и бетонов, 2003.

Опыт работы:
12 лет в сфере производства бетона.

Текущая деятельность:
независимые консультации в сфере строительства.

Источник

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:

Различают две группы фибры:

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:

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:

Бетон со стекловолокном используется при устройстве:

Базальтовый бетон является незаменимым при строительстве:

Фибробетон из полипропилена необходим для создания:

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:

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.

Источник

Что такое фибробетон и где он применяется?

Фибробетон — это инновационный композитный материал, получающий сегодня все большее распространение. За счет армирования цементно-песчаного раствора фиброволокном значительно улучаются важнейшие эксплуатационные характеристики материала конструкций — долговечность, прочность, сопротивление на изгиб и растяжение, устойчивость к внешним воздействиям и пр. Свойства конкретной разновидности фибробетона зависят прежде всего от типа используемой фибры.

Содержание

• Краткое описание
• Основные свойства фибробетона
• Применение фибробетона
• Разновидности фиброволокна
• Стальная фибра
• Базальтовая фибра
• Стекловолокно
• Углеволокно
• Полипропилен
• Целлюлоза
• Изготовление фибробетона
• Особенности выбора материала

Краткое описание

Фибробетон является относительно новым строительным материалом, только недавно получившим распространение на рынке. Однако первые опыты по созданию композитных растворов с использованием армирующей фибры проводились еще в начале прошлого столетия. Отрадно, что у истоков создания фибробетона стоял российский ученый В.П. Некрасов. Первый патент на новый материал был получен Некрасовым еще в 1909 году.

Основное отличие фибробетона от привычного нам традиционного бетона или железобетона — наличие в его структуре армирующих волокон. В качестве фибры используются небольшие по длине и очень тонкие фрагменты, однородно заполняющие внутренний объем.

Наиболее распространена фибра из стальной проволоки, нарезаемой на короткие куски длиной несколько сантиметров. Для повышения адгезии концы отрезков загибаются или расплющиваются. Нередко стальной фибре придается волнистая форма.

Широкое распространение получил и фибробетон с армированием на основе стекловолокна. У такого материала много преимуществ, но есть и недостаток — стандартное стекло имеет низкую устойчивость к щелочной среде, характерной для портландцемента. Поэтому в качестве фибры обычно используются устойчивые к щелочам стекловолокна, например, на основе циркония.

Помимо металла и стекла, для армирования фибробетона применяются также волокна из базальта, углерода, целлюлозы, искусственных полимеров и пр. Отличительные особенности этих материалов будут рассмотрены ниже.

Основные свойства фибробетона

Физические характеристики фибробетонов на основе разных видов армирующего наполнителя могут довольно сильно отличаться. Например, для композитных материалов со стальной или базальтовой фиброй характерны очень хорошие показатели прочности и упругости. А вот полипропиленовые волокна отличаются низким коэффициентом упругости. Фибробетоны на их основе характеризуются повышенной деформативностью, а значит — не могут использоваться в качестве конструкционных материалов.

Все это следует учитывать при выборе марки материала для решения конкретных строительных задач. Выделим основные особенности и преимущества фибробетона в сравнении со стандартным бетоном:

• повышенная долговечность конструкций, продление эффективного срока эксплуатации с сохранением всех эксплуатационных характеристик;
• высокая прочность и упругость, стойкость к растяжению и разрыву, способность сохранять целостность при значительных растягивающих нагрузках;
• высокая устойчивость к воздействию атмосферных осадков и активных химических веществ;
• хорошая морозостойкость, способность сохранять структуру материала при многократных годовых, а также резких амплитудных колебаниях температур;
• высокая стойкость к повышению температуры, интенсивному нагреву, воздействию открытого огня, пожаробезопасность;
• отсутствие усадки, способность сохранять исходный объем после набора расчетной твердости;
• высокая стойкость к истиранию, износу, воздействию крутящих моментов, устойчивость к образованию трещин;
• влагостойкость, водонепроницаемость;
• повышенная пластичность, хорошая прочность при ударах;
• хорошие адгезионные качества;
• сохранение технических характеристик после окончания расчетного срока службы материала;
• уменьшение необходимых для строительства объемов бетона ввиду улучшенных свойств материала, снижение веса конструкции;
• высокая технологичность материала и продуктивность работ по нему;
• снижение стоимости строительства за счет экономии материалов, отказа от использования армирующих сеток и каркасов, сокращения времени строительных работ, уменьшения дополнительных расходов на транспортировку и пр.

По своей прочности фибробетон зачастую даже превосходит железобетон, заметно выигрывая при этом по весу конструкций. Фибру можно также применять для армирования газобетонов и пенобетонов. Такие материалы отличаются низкой плотностью, высокими тепло- и шумоизоляционными и свойствами. А за счет армирования волокном они приобретают повышенные прочностные характеристики.

Единственным относительным недостатком фибробетона является его высокая стоимость. Однако на практике за счет использования этого материала можно даже повысить рентабельность строительства.

Применение фибробетона

Высокими эксплуатационными характеристиками фибробетона обусловлено его широкое применение в сфере строительства. В частности, он используется для возведения конструкций и сооружений, рассчитанных на сильные нагрузки и внешние воздействия. Фибробетон применяется также там, где требуется высокая гибкость и пластичность материала, легкий вес, хорошая шумо- и теплоизоляция.

Перечислим только самые характерные сферы применения фибробетона:

• фундаменты, шпалы, мостовые покрытия, тоннели, полы;
• каркасы конструкций, перекрытия, монолитное строительство;
• дороги, взлетно-посадочные полосы;
• гидротехнические сооружения, дамбы, плотины, резервуары, бассейны, берегозащитные полосы, водоотводные шахты, канализационные колодцы;
• тротуары, бордюры, тротуарная плитка;
• шумозащитные щиты;
• отделка фасадов, карнизы, декоративные элементы, лепнина;
• колонны, арки, перила, лестницы, балюстрады;

Источник

Что это такое фибробетон?

Требования к прочности конструкций способствовали появлению нового направления строительной отрасли. Возникла потребность в применении композиционных материалов с равномерно распределенной в массиве фибровой арматурой. Фибробетон отличается от традиционно используемого бетона специальными волокнами, выполняющими роль арматуры.

Использование металлических и синтетических армирующих элементов одинаковой длины, сечения значительно повышает прочность бетонного массива, применяемого при возведении объекта. Эффект достигается за счёт компенсации недостатков традиционного состава, который отличался пониженной сопротивляемостью к воздействию растягивающих усилий, повышенной хрупкостью.

Производство фибробетона имеет много общего с изготовлением бетонного состава, включает стадию подготовки ингредиентов с дальнейшим смешиванием. Специфика технологии повышает прочность фибробетона, который по главным показателям превосходит бетон.

В данной статье рассмотрим, что такое фибробетон. Остановимся подробно на составе, характеристиках, области применения, преимуществах и недостатках, технологии изготовления бетонного композита.

На рынке стройматериалов предлагают новый материал – фибробетон

Особенности

Знаете ли вы, что такое фибробетон, каковы его особенности? Материал – разновидность бетона, в массиве которого присутствует фибра. Бетонный состав отличается уменьшенной зернистостью, равномерным распределением следующих видов наполнителя:

По степени популярности лидируют стальные волокна, выполненные из одинаковых фрагментов проволоки длиной 10-50 мм, диаметром до 0,5 мм. Повышенные характеристики обеспечивает композиту введение стекловолокна. Растет популярность полипропиленовых наполнителей.

Введение различных волокон позволяет улучшить следующие свойства материала:

Строители комбинируют и одновременно со стальной фиброй вводят в массив хлопковые нити, вискозу, нейлон, что усиливает эффект армирования и придает материалу комплекс дополнительных свойств, снижает себестоимость изготовления.

Свойства бетона зависят в первую очередь от используемого стройматериала в производстве

Состав и концентрация вводимой в бетон фибры определяет прочностные характеристики массива. Популярны в строительстве фибробетоны, классифицируемые от В20 до В25. Повышение прочностных характеристик массива обеспечивает одновременное введение металлической фибры со стекловолоконным наполнителем.

Отличительные характеристики

Понимая, что такое фибробетон, и каковы его характеристики, можно выбрать композит для выполнения поставленных строительных задач. Использование композиционного материала позволяет возводить строительные объекты, обладающие повышенной прочностью при уменьшенной толщине стен. Строители подтверждают, что это уменьшает затраты, связанные с возведением объекта.

Используемая при изготовлении бетона рецептура, применяемый тип фибры определяет эксплуатационные характеристики массива, отличительными свойствами которого являются:

Наиболее примечательные его качества – длительный срок эксплуатации, плотность и стойкость к износу

Комплекс положительных характеристик обеспечивает возможность использования материала в различных областях.

Сфера использования

Область применения армированного фиброй композита отличается в зависимости от особенностей наполнителя.

Усиленный стальной фиброй композит применяется для сооружения:

Он позволяет получать прочные и относительно легкие архитектурные элементы любой конфигурации

Бетон с добавлением стеклянной фибры отличается сферой использования. Он незаменим для следующих целей:

Композит на фибровой основе востребован при выполнении строительных мероприятий. На его основе возводятся конструкции из бетона, воспринимающие значительные усилия:

Применение полипропиленового наполнителя обеспечивает возможность использования композитного бетона при изготовлении:

Цветовая гамма фибробетона очень широка, что позволяет создавать конструкции, полностью имитирующие натуральный камень

Использование волокон вискозы, добавление хлопка имеет ограниченное применение при изготовлении текстильбетона.

Достоинства и недостатки

Не все еще знакомы с перспективным строительным материалом, которым является наполненный волокнами композит. Застройщики часто задают вопросы, что такое фибробетон, каковы его достоинства, насколько серьезны недостатки?

Специалисты подтверждают, что это материал с высокими эксплуатационными свойствами, превосходящий по ресурсу эксплуатации, прочностным характеристикам и качеству традиционный бетон. Продукция из бетона, наполненного металлическими и синтетическими волокнами, отличается повышенной устойчивостью к воздействию разрывных усилий, растяжению, устойчива к воздействию агрессивных сред, механическим воздействиям.

Рассмотрим преимущества фибробетона, основными из которых являются:

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

Обладая комплексом положительных свойств, материал имеет единственный недостаток, связанный с повышенной стоимостью фибробетонного состава. Производство фибробетона характеризуется необходимостью дополнительных затрат, связанных с приобретением сырья. Это компенсируется улучшенными эксплуатационными характеристиками композита, длительным ресурсом эксплуатации, механической стойкостью.

Как изготавливают композит?

Основными факторами, влияющими на эффективность технологического процесса, качество продукции, являются:

Фибробетон может быть приготовлен как по стандартной промышленной технологии, так и своими руками

Узнав, что такое фибробетон, неизбежно следует ознакомиться с процессом приготовления состава, формирование которого осуществляется по двум методикам:

Независимо от выбранного способа с целью получения качественной продукции необходим обязательный контроль качества в процессе изготовления. Правильно подобранная рецептура, введение компонентов в необходимых соотношениях, соблюдение технологии – определяющие факторы, характеризующие качество фибробетона.

Количество вводимой фибры зависит от требований, предъявляемых к композиту. В зависимости от вида волокон, на 1 кубический метр бетонного раствора вводится от 300 грамм до 25 кг фибры. Состав основных видов фибробетона предусматривает введение до 1,5 кг волокон, входной контроль качества которых обязателен.

Качественная оценка сырья осуществляется в лабораторных условиях предприятия-изготовителя фибробетона. Немаловажен при лабораторном контроле и изготовлении контроль влажности синтетической фибры. Это определяет адгезию волокон с бетонным массивом, прочностные характеристики композита.

Самостоятельное изготовление бетонного массива возможно с использованием измельчителя для дробления компонентов и бетономешалки для смешивания состава.

Заключение

Ознакомившись с материалом статьи, получив информацию о том, что такое фибробетон, можно уверенно утверждать, что наполненный волокнами композит – перспективный строительный материал, обладающий множеством достоинств. Производство фибробетона не требует специального оборудования, что позволяет композиту успешно конкурировать с другими видами бетонов.

Источник