Что такое фибробетон и в чем особенности
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.
Что такое фибробетон, и стоит ли его применять при возведении загородного дома?
Знакомство с фибробетоном
Во время командировки в Кировской области я видел, как при строительстве фундамента частного дома строители использовали уже бывшую в использовании базальтовую вату, выдранную из стен старого дома. Они ее резали на мелкие фракции и замешивали с цементом в бетономешалке. Таким образом они пытались создать фибробетон на базальтовом наполнителе. Не знаю, что у них там получилось, но я уже потом узнал, что из минеральной ваты фибра получается говенная, а настоящую фибру производят из ровинга (нитей длиной не менее 10 мм).
Сравнение свойств фибробетонов в зависимости от материала фибры
В общем, речь тут не о фибробетоне из минеральной ваты, а о фибробетоне в целом и возможностях его применения при строительстве частных домов. Подавляющее большинство современных загородных застройщиков если о фибробетоне слышали, то применять его не собираются, обосновывая это тем, что материал в малоэтажном строительстве как бы новый, и совершенно не проверенный. При этом они забывают о том, что, такие очень широко известные стройматериалы, как шифер и арболит тоже, по сути, являются фибробетоном. В первом случае в качестве фибры выступают асбестовые волокна, а во втором – древесные.
Но их все равно ничего не убеждает, и причины непонятны. Поэтому давайте определимся – что же такое товарный фибробетон, из чего производится, где применяется, и выгодно ли его использовать современным загородным застройщикам, например, при строительстве загородного дома?
Фибробетон – это соединение бетона с мелкими частицами какого-либо армирующего материала, выпускающегося в качестве коротких (от 3 до 10-40 мм) нитей (так называемого ровинга). Фибра может быть из разных материалов, но самыми популярными в строительстве – это сталь, базальт, стекло, пластик (в основном полипропилен) и некоторые другие.
Самый прочный фибробетон получается из стали, а вот фибробетон с использованием полимерных волокон обладает заметно более низкой прочностью. То же самое можно сказать и о стекловолокне, поэтому практически единственным выбором остаются волокна базальтовые.
Недостатком стальной фибры является очень высокая цена получаемого продукта. В связи с этим стальные волокна применяются только тогда, когда большая стоимость строительства оправдывается высокой прочностью.
Гораздо дешевле стоит стекловолокно, однако стеклянная фибра очень неустойчива к щелочам, которые встречаются в бетоне, когда строители хотят повысить пластичность и морозоустойчивость смеси.
Полимерная фибра не увеличивает прочность цельной конструкции из бетона, так как имеет очень низкий модуль упругости, к тому же очень легко истирается. Если такое волокно и используют для армирования бетона, то только в целях ремонта конструкций, армированных другими волокнами.
Базальт – идеальный материал для создания фибробетона. Это самый конкурентный вариант по цене, а если и имеет прочность ниже фибры металлической, то это не мешает использовать базальт при возведении несущих элементов конструкций малоэтажных домов. К тому же базальтовая фибра значительно дешевле фибры стальной, и вполне доступна обычному загородному застройщику.
Использование фибробетона
Итак, где же можно использовать фибробетон при строительстве зданий? Да везде. В первую очередь из фибробетона на базальтовом заполнителе можно возводить фундаменты любого типа. Для таких фундаментов совершенно не нужна стальная арматура, на доставку которой, монтаж и вязку затрачивается довольно много денег и сил, а также времени. Базальтовая фибра перевозится в мешках и весит значительно меньше, чем стальной прут.
Также базальтовую фибру можно замешивать в кладочную смесь, и при этом не потребуется обязательное армирование рядов – фибра сама по себе арматура.
Кроме того, она часто добавляется в штукатурку при внешней и внутренней отделке стен.
Чем же еще базальтовая фибра лучше, чем обычная арматура?
Ну, во-первых, фибра в разы снижает вероятность растрескивания бетона, что исключает появление в его толще микроканалов, в которые попадает влага снаружи. Обычная стальная арматура капиллярному трещинообразованию препятствовать не может.
Во-вторых, базальтовая фибра по объему раза в 4 легче, чем обычная стальная арматура, что существенно снижает вес бетонных конструкций при одновременном увеличении прочности. При этом площадь контакта поверхности с бетоном раз в 30 больше, чем у стальной арматуры.
В-третьих, базальт не подвержен коррозии при взаимодействии с любыми агрессивными веществами, которые могут оказаться в бетоне.
В-четвертых, адгезия с бетоном у базальтовой фибры в разы выше, чем у любой другой. Для хорошего сцепления той же металлической фибре ее приходится изгибать в самых разных конфигурациях, а это уже прямая затрата средств при производстве.
В-пятых, коэффициент теплового расширения базальта и бетона одинаковый, поэтому даже при сильном и резком изменении температур сцепляемость базальтовых волокон с бетоном остается на одном и том же уровне.
В общем, базальтовый фибробетон во многом превосходит классический железобетон, также повышаются качества и у всех смесей, которые приготавливаются с применением базальтовых волокон. Остается один вопрос – где брать базальтовую фибру и бетонные смеси на ее основе? Не из базальтовой же ваты ее добывать?
Сегодня бетонные заводы в Москве, производящие готовые бетонные смеси, продают в достаточном количестве и фибробетон с базальтовой фиброй. Однако покупать этот материал следует только на крупных предприятиях, которые соблюдают все правила производства. Дело в том, что базальтовая фибра для армирования бетонных конструкций сегодня получает все большую и большую популярность, и ее производством начинают заниматься все, кому не лень. Так что лучше переплатить, зато получить идеальный армирующий продукт, в любом случае он будет дешевле, чем фибробетон с классической стальной арматурой.
Фибробетон (что это такое, состав, применение)
Фибробетон – это бетонная смесь с добавлением металлических или неметаллических волокон, обеспечивающих объемное армирование. В затвердевшем виде в разрезе такой бетон имеет структуру, пронизанную тонкими волокнами, располагаемыми во всех направлениях. Усиление конструкций фиброй является, как правило, вспомогательным мероприятием, дополняющим традиционное армирование стальными или полимерными композитными стержнями. Вид фибры оказывает влияние на эксплуатационные характеристики готового продукта.
Характеристики стальных волокон
Наиболее популярной является стальная фибра, в качестве которой выступают отрезки стальной проволоки диаметром 0,1-0,5 мм, длиной 10-50 мм. Они обеспечивают строительному материалу повышенные:
Бетон со стальной фиброй востребован при строительстве каркасов зданий, монолитных железобетонных конструкций, при устройстве канализационных колодцев, резервуаров для очистки воды, плотин, полов объектов индустриального назначения, подвергаемых значительным нагрузкам.
Разновидности неметаллических фиброволокон
Популярными являются стекловолокна, обеспечивающие высокий модуль упругости. Для таких стройматериалов характерна низкая стойкость к щелочным средам. Для устранения этого недостатка полученный продукт пропитывают полимерными составами, обеспечивающими химическую стойкость, или в процессе приготовления в бетон добавляют вещества, связывающие щелочи. Стеклофибробетон востребован для изготовления конструкций, к которым предъявляют повышенные требования по шумоизоляционным характеристикам, а также скамеек, козырьков, ограждений, декоративных малогабаритных изделий.
Прекрасные эксплуатационные характеристики бетону обеспечивают базальтовые и углеродные волокна. Однако из-за высокой стоимости их применение ограничено только строительством объектов, подвергаемых высоким нагрузкам: автостоянок, бетонных перекрытий, дорожных покрытий, дамб, резервуаров, ЖД конструкций.
Помимо перечисленных выше, применяют волокна:
Технология изготовления фибробетона
Процесс приготовления этого строительного материала мало отличается от производства обычной бетонной смеси.
Особенности:
Способы добавления фибры в бетонную смесь:
Объемное армирование фиброволокнами – перспективное направление в получении прочных строительных материалов, соответствующих эксплуатационному назначению.
Описание и применение плит и панелей из фибробетона
Строительный рынок получил новый материал, основа которого состоит из бетона с включенными в него фиброволоконными частицами с высокой металлической прочностью. Ведущие компании страны внесли изменения в строительные проекты, сделав акцент на фибробетон, технология которого предусматривает изготовление лёгкого и прочного материала.
Фибробетон: что это, описание технологии
Новый материал отличается от простого бетона присутствием в нём специальных армирующих волокон. Находящиеся в составе бетонного раствора волокна укрепляют, повышают его прочность. Фибра состоит из тонких частиц, их готовят из гранул термопластичного полимера методом вытягивания.
Фиброволокно, вкрапленное в раствор, имеет однородную структуру, одинаковый размер, оно равномерно распределяется по всей площади.
Почему к фибробетону появился такой интерес, ведь все характеристики указывают на его принадлежность к обычному строительному раствору? В действительности новый материал состоит из бетона, усиленного дисперсным волокном по всей его площади, в котором находятся металлические отходы, гвозди, проволока, вкрапления не металлической природы. При приготовлении материала фибру из стали добавляют в жидкий раствор.
Новый бетон, технология изготовления которого основана на мелкозернистом материале с армирующим наполнителем, являющемся ключевым компонентом бетонного раствора, можно приобрести в торговых точках или приготовить самостоятельно. Сделать блоки несложно, нужно следовать таким этапам:
При изготовлении раствора необходимо следить, чтобы фибра была гладкой, без комков.
Какими свойствами обладает материал
Фибробетон относится к мелкозернистому материалу, имеет армирующие наполнители. Улучшение свойств он получает от дисперсных волокон, которые распределяются по всей поверхности раствора, изменяя характеристику состава.
Основные свойства материала:
Фибробетон: состав, пропорции
Все строительные сооружения строят из прочных и лёгких бетонных блоков. Это искусственный камень, он имеет сходные с гранитом и мрамором характеристики. Состав фибробетона прост по содержанию:
Прочностная характеристика бетона определяется типом и количеством фибры, где добавления волокон имеют диапазон от 0,3 до 9,8 кг/м3. Соотношение содержания песка и цемента зависит от классификации бетона. Если смесь готовят самостоятельно, то для фибробетона класса В 20 применяют соотношение 1:4, а для класса В 25 оно составит 1:3.
Песок должен быть высокого качества – в нём не должен содержаться мусор, камни и другие примеси.
Прочность на сжатие является основной характеристикой всех марок бетона.
Преимущества и недостатки
Исследования материалов подтверждают, что у фибробетонных плит качество лучше, чем у традиционного бетона.
Область применения
Качественные свойства материала позволяют эксплуатировать его длительное время. Они обладают высокой стойкостью и сопротивлением к атмосферному и биохимическому воздействию. Уменьшение толщины бетона снижает вес архитектурных конструкций.
Фибробетон применяют при заливке:
Бетонная стекловолоконная масса применяется при изготовлении:
При строительстве применяют изделия из фибробетона с наполнителями из базальта для:
Применение материала обусловлено рациональностью его использования при сооружениях конструкций с критическими нагрузками:
Классификация материала
Характеристики фибробетона зависят от фибры, которая бывает двух видов: металлическая и неметаллическая.
Металлическая
Ее основа состоит из стального наполнения разных конфигураций и размеров. Фибра из стали достаточно востребована, она имеет высокую прочность при разных нагрузках. В ней не появляются трещины в процессе эксплуатации. При воздействии на фибру пониженных температур, влажности или пожара её свойства не ухудшаются.
Неметаллическая
Включает в состав такие волокна:
Наиболее популярными считаются типы с вкраплениями в раствор стекла или металла.
Основными материалами считают сталь, стекло, полипропилен, другие материалы используют крайне редко за их высокую цену.
Особенности изготовления
Фибробетон используется в качестве материала для отделки домов, где плиты – с высокой прочностью и качественными характеристиками, которые сохраняются при любых погодных условиях.
Поверхности панелей окрашивают в разные цвета, они имеют оригинальную текстуру. Их изготавливают из композитного бетона со специальными волокнами, повышающими прочность фиброцементных плит отличного качества.
Основные виды фиброволокна
Включение фибры в бетонном растворе зависит от материала, который используется:
Фиброцементная плита: что это такое, состав
Фиброцементная плита – это новое, современное изделие, которое легко монтировать в разных плоскостях. Плиты из фиброцемента изготавливают из таких компонентов:
Изделия из фиброцемента используют как новый, экологически чистый материал для облицовки стен помещения, красивых фасадных ограждений. Их применяют в качестве отделки зданий, крыш, потолков, внутренних и наружных стен, панелей.
Фиброцементные панели для внутренней отделки стен применяют в строительстве квартир или ремонте жилья. Отделка потолков в квартирах производится из материала, который надёжно крепится к потолку, и не сразу можно понять, что это такое, ведь фиброцементная плита имеет вид лёгкого, воздушного изделия.
Плиты имеют внешние различия по:
Методы их изготовления разные, применяют автоклавную технологию и формовку изделий под высоким давлением. Панели износостойкие, пожароустойчивые, габаритные, применяются в строительстве домов и в промышленной сфере.
На основании изложенных фактов можно утверждать, что фибробетон справедливо конкурирует с другими типами бетона.
Технология использования плит из фиброцемента
Технология изготовления архитектурного бетона
Описание и применение финишной шпаклевки
Технология железнения бетонных поверхностей
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;