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.

Наиболее активно волокна применяются в строительстве.

Виды волокон и их характеристики:

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.

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;

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

• волновой формы, нарезанной из проволоки;

• покрытой слоем латуни;

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

• анкерной;

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

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

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

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

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

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.