Микрофибра для бетона как применять

Обновлено: 09.05.2024

Без бетона не обходится практически ни одно строительство, даже каркасники стараются ставить на утепленные шведские плиты или ленты с полами по грунту для повышения теплоемкости. Чтобы бетон успешно противостоял всем типам нагрузок и прослужил как можно дольше, его армируют металлическими сетками или металлическим арматурным каркасом, связанным из прутов определенного диаметра. Многие конструкции предполагают применение и сеток, и каркасов, например, когда не только фундамент, но и стены монолитные. Сравнительно недавно появился и еще один способ повышения прочности бетона и придания ему определенных свойств – введение в состав фибры. Ее еще называют микроарматурой, но способна ли такая добавка полностью заменить классическое армирование, какая бывает и где применяется, попробуем разобраться.

1 . Что такое фибра для бетона?

Это понятие объединяет группу материалов, предназначенных для улучшения физико-механических свойств. Фибра представляет собой органические и неорганические волокна или узкие, тонкие полоски. Длина, толщина, сечение, профиль, характеристики и специфика применения напрямую зависит от разновидности фибры, и варьируются от нескольких миллиметров, до нескольких сантиметров. Она добавляется практически в любые растворы на базе цемента, которые широко применяются в строительной сфере.

При заливке плит перекрытий и стяжек.
При штукатурных работах внутри и снаружи зданий.
При изготовлении стеновых строительных блоков.
При изготовлении мелкоформатных и крупноформатных железобетонных изделий.
При строительстве по технологии несъемной опалубки.
При строительстве по монолитной технологии (бетонирование в съемную опалубку).
При строительстве плитных, ленточных, свайных и свайно-ростверковых фундаментов.

В последние годы фиброй активно пользуются и в частном строительстве, а не только на промышленных объектах.

2 . Зачем добавляют фибру в бетон?

Улучшение физико-химических характеристик, понятие довольно размытое, при добавлении в бетон фибры, он приобретает следующие полезные свойства.

Эластичность – как в процессе работы, так и готовые конструкции пусть «тянуться» в прямом смысле не начинают, но прочность на изгиб и разрыв увеличивается прилично.
Прочность – бетон меньше усаживается и растрескивается, выдерживает более высокие эксплуатационные нагрузки.
Износостойкость – поверхность становится устойчивой к механическим воздействиям и истиранию, что наиболее актуально в хозяйственных зонах, при устройстве пола в гаражах и мастерских.
Влагостойкость – некоторые виды фибры снижают впитывающую способность бетона, делая его более стойким к влажной среде.
Долговечность – меньше влажность, меньшее разрушение при замораживании-оттаивании, а увеличение количества циклов морозостойкости напрямую увеличивает срок службы конструкций.
Ударостойкость – чтобы разбить фибробетон или он разрушился из-за сейсмики или техногенной катастрофы, потребуются большие усилия, чем для обычного железобетона.

Еще одним из достоинств армирования бетона фиброй является удобство ее применения – не нужно специального оборудования и навыков работы со сварочником. Не нужно километров вязальной проволоки и десятков часов в согнутом виде.

3 . Какая фибра бывает?

Изначально в доступе появилась полипропиленовая фибра, и некоторое время реальных аналогов этому волокну не существовало. Но по мере роста спроса и распространению материала добавились и другие виды. Сегодня фибробетон получают при добавлении нескольких основных видов.

Стальная.
Стеклянная.
Базальтовая.
Полипропиленовая.

Фибру зачастую добавляют в бетон даже при наличии привычного арматурного каркаса или сетки, так как она позволяет предотвратить образование усадочных трещин и дополнительно увеличивает прочностные характеристики ответственных конструкций.

4 . Где применяется стальная фибра?

Фибра, изготавливаемая из стали, выглядит как тонкие полоски листа или куски низкоуглеродистой, проволоки, длиной 25-60 мм и диаметром от 0,7 до 1,2 мм. Стальная фибра отличается сечением (встречается как круглая, так и треугольная) и формой – прямая, дуга, скобки. Чтобы увеличить сцепление с бетоном, проволоку профилируют, придавая ей волнистость, а поверхность делают шероховатой или же волнистость сочетают с покрытием латунью. Стальная фибра применяется в фундаментах, стяжках, блоках и других формованных изделиях и в некоторых случаях заменяет арматурный каркас. Естественно, только при условии проектирования, выполнения расчетов и соблюдения дозировки. Добавляют ее как при замешивании, так и уже в готовый раствор, при первом способе смесь получается более однородной. Дозировка напрямую зависит от нагрузок.

Незначительные – 15-30 кг/м³ бетона.
Средние – до 40 кг/м³ бетона.
Высокие – от 75 км³ бетона.

Фибру этого типа можно сочетать с другими модифицирующими добавками.

5 . Стеклянная фибра, типа стекловаты?

Хотя «исходник» у этих материалов общий, кварцевый песок, формуются они по-разному – стеклянная фибра представляет собой отдельные волокна, диаметром всего в 10-15 микрон. При этом его прочность составляет до 3000 МПа. Попав в бетон, стеклофибра распадается на мельчайшие, практически невидимые глазом частицы. Главное ее предназначение – уменьшение усадки и растрескивания без утяжеления. Ее применяют при изготовлении сборных бетонных сооружений, при заливке стяжек, толщиной от 10 до 80 мм, различных готовых цементных смесей. В среднем на каждый куб бетона стекловолокна добавляют 0,3-1,2 кг, если нужно максимальное повышение характеристик или хочется подстраховаться, количество можно несколько увеличить. Немаловажный момент – из-за добавления стеклянной фибры бетон гораздо быстрее схватывается.

6 . А базальтовую как получают?

Как и стеклянную, методом расплава, но только не силикатов, а тугоплавких горных пород вулканической природы, формуя из него прочные плотные волокна. В отличие от фибробетона со стеклянной добавкой, материал с базальтовой меньше впитывает воду, выдерживает более высокие температуры, устойчив к агрессивным веществам, в том числе и щелочам. Плюс, бетон с базальтовыми волокнами приобретает повышенную износостойкость, что весьма ценно при изготовлении стяжек для зон с повышенной проходимостью. Так как добавка способствует снижению впитывающей способности, бетонные конструкции сразу прибавляют и в морозостойкости – она может составлять до пятисот циклов.

7 . Чем полипропиленовая фибра похожа с ЭППС?

Ее тоже производят способом экструзии, придавая полипропилену форму тонких волокон, длиной от 6 до 40 мм. Это самая востребованная разновидность фиброволокна, повсеместно применяемая частниками при заливке фундаментов, перекрытий, стяжек, штукатурных и кладочных работах, выравнивании полов. К преимуществам добавки относится легкость и площадь поверхности – всего 1 килограмм фибры содержит около 1 миллиона волокон, которые рассредоточатся по всему объему бетона. Изготавливают волокно из первичного и вторичного (переработанного) сырья. Это хорошо для экологии, но характеристики «вторичной» фибры все же ниже. Полипропиленовое волокно придает раствору густоту, он лучше держит форму и не скатывается с вертикальных поверхностей, благодаря чему чаще всего ее используют при оштукатуривании помещений и фасадов. Особенно, когда нужен большой слой, а возиться с несколькими подходами не хочется. В среднем на каждый куб бетона добавляют 900 грамм фибры, но дозировка может увеличиваться в зависимости от сферы применения, но максимум составляет 1,5 кг/м³. Добавлять ее можно несколькими способами.

В сухую смесь компонентов.
В часть воды для затворения.
Непосредственно в раствор при замешивании (небольшими порциями).

8 . А есть особенности у раствора с фиброй?

Кроме того, что при добавлении фибры любого вида необходимо увеличить время приготовления растворной смеси не меньше, чем на 15%, есть и другая особенность. Не всегда на пользу повышение вязкости раствора и снижение его текучести, разве что при оштукатуривании и кладке. Если же идет заливка фундамента, стяжки или ограждающих конструкций, то напротив, нужна повышенная текучесть, а не вязкость и способность держать форму. Чтобы не выбирать между достоинствами, которые дает введение фибры, и удобством и качеством бетонирования, в раствор также добавляют модифицирующие добавки, нивелирующие «побочку».

9 . Может, ну ее, эту фибру?

Микроармирование фиброй не заменит полноценного армокаркаса в конструкциях под нагрузкой – тут нужно использовать оба вида. Может показаться, что при таких условиях без волокон можно и обойтись, не тратить лишние деньги и время. Но зато фибра предотвращает растрескивание – будь то штукатурка в комнате или на фасаде, фундаментная плита или стяжка. Без фибры любой бетон, тонкий или толстый, покрывается мельчайшими трещинами и это неизбежно в процессе высыхания. Но если для фундамента это не столь важно и некритично, то штукатурка, особенно фасадная, должна быть максимально монолитной, как и чистовая стяжка с трещинами, сомнительное удовольствие. Также фибра будет точно не лишней в отмостке, бетонных дорожках или бетонных основаниях под них, и других горизонтальных поверхностях на улице.

Фибра полипропиленовая – синтетическое волокно, которое используется для объемного армирования бетонных и цементных строительных смесей. Этот материал начали применять в США еще в 70-х годах ХХ века, но в России добавка стала популярна только в начале 2000-х годов. Сегодня армирующие полимерные волокна выпускаются многими отечественными компаниями, но одной из лучших остается продукция Fibra CEMMIX.

Волокна полипропиленовой фибры для бетона имеют длину 2-40 мм, могут отличаться по форме сечения, толщине, конфигурации. Выбор такого армирующего материала зависит от назначения строительной смеси. К примеру, для выравнивания поверхностей используются самые мелкие волокна, а в тяжелые бетоны добавляют наполнитель наибольшей длины.

Как работает фиброволокно и может ли оно заменить арматуру?

При условии правильного замешивания добавка равномерно распределяется в толще раствора. Полипропиленовая фибра образует в бетоне мелкодисперсный трехмерный каркас: волокна располагаются во всех направлениях под разными углами, надежно связывая строительную смесь. Они компенсируют нагрузки на растяжение, сжатие, изгиб.

Одновременно фиброволокно уменьшает влагопоглощение бетона, увеличивает его морозостойкость и износостойкость. При ударных нагрузках благодаря микроармированию вместо трещин или крупных сколов образуются небольшие вмятины.

Теоретически фиброволокно полипропиленовое способно в полной мере заменить металлическую или композитную арматуру. Однако на деле это справедливо только для относительно небольших конструкций: стяжек, тротуарных дорожек, бордюров, площадок автомобилей, наливных полов в бытовых или промышленных помещениях, оснований под забор.

Если же речь идет о фундаментах, несущих элементах, предпочтительно сочетать полимерную фибру с классической арматурой. Это позволит значительно улучшить эксплуатационные показатели конструкции (увеличение прочности до 90%) и обеспечит экономию материалов. Таким образом, добавление фиброволокна позволяет получить бетон с новыми характеристиками!

Экономическая целесообразность использования фиброволокна

Применение полипропилена экономически выгодно по нескольким причинам:

Цена – покупка таких волокон значительно выгоднее, чем приобретение классической арматуры и даже фибры из других материалов.
Наполнение – при правильном замешивании волокна распределяются максимально равномерно, связывая каждый квадратный сантиметр смеси.
Монтаж – использовать фибру очень просто, не требуется дополнительных трудозатрат, а время приготовления бетона увеличивается всего на 15 минут.

Полимерная фибра хорошо показывает себя в борьбе против трещин в ограждающих и несущих конструкциях. При замешивании с бетоном волокна задерживают воду внутри смеси, уменьшая количество, глубину микроповреждений во время его усадки, способствуя равномерному набору прочности. Также полипропилен эффективно использовать для растворов, которыми заделывают трещины на поверхности сооружений.

Один из интересных современных материалов, широко применяющийся в строительстве — загадочная базальтовая фибра, которая появилась на рынке не так давно. Из чего ее изготавливают? Как она может пригодиться в строительстве? Какие выгоды обеспечивает использование этого материала, и какие недостатки он скрывает? Разберемся в статье.

Базальтовой фиброй (fibra) называются короткие кусочки базальтовых волокон или ровинга. Фибра, в переводе с английского, и означает волокно, а ровингом называют жгуты или пасмы из волокон. Благодаря своим уникальным качествам базальтовые волокна применяются в самых разных отраслях, таких, как промышленность, строительство, дорожные работы.

Как производится базальтовое волокно

Базальтовое волокно изготавливается из пород магматического происхождения, которые подвергаются плавлению, а затем пропускаются через фильеры (специальные формы с отверстиями), для получения волокон определенной толщины.

В соответствии с диаметром отверстий в фильерах, волокно может получаться разной толщины — от 0,5 до 20 микрон:

Непрерывные. Их толщина может составлять 8–11, 12–14, 16–20 микрон, а в длину они могут достигать 25–50 и более км.
Супертонкие (микроволокно) имеют толщину 0,5–3 микрона, длину — 10–50 мм.
Штапельные. Имеют длину 5–12 мм, толщину 6–12 микрон.

Свойства

Поскольку базальтовое волокно получают из расплава природного камня, оно показывает великолепную стойкость к агрессивным средам, будь то кислотная, щелочная среда или растворы солей. Помимо химической стойкости, базальтовые волокна демонстрируют такие показатели, как:

термоизоляция;
звукоизоляция;
негорючесть;
высокая температура плавления;
устойчивость к очень низким температурам (–200° С при длительном воздействии);
отсутствие дымления (например, при пожарах);
низкая гигроскопичность (ниже, чем у стеклянных волокон, в 6 раз);
прозрачность для электромагнитного излучения, радиолучей, магнитного поля;
высокая прочность;
высокий модуль упругости;
экономичность производства и невысокая стоимость.

Этими характеристиками обуславливается широкое применение материала в следующих отраслях:

тепло- и звукоизоляция;
противопожарные системы;
огнестойкие материалы;
армирование;
производство фильтров.

Из базальтового волокна изготавливается текстиль, нетканые материалы, плиты, ровинг, а также базальтовая фибра, которая нашла применение в строительстве.

Как производится базальтовая фибра

Материал производится методом рубления ровинга (жгута, сплетенного из непрерывных одноноправленных базальтовых волокон).

Интересно!

Базальтовый ровинг используется также для изготовления базальтовой и базальтопластиковой арматуры.

Как тип замасливателя влияет на область применения фибры

Отрезки (чопы) имеют длину 3,2, 6,4, 12,7 мм и выше (до 150 мм). К ним добавляется замасливатель для предотвращения комкования и равномерного распределения волокон в растворе, благодаря которому возникает трехмерная структура.

В качестве добавки в бетон применяется так называемый «мокрый» ровинг, содержание влаги в котором составляет 8–10%. Для него применяется водосовместимый замасливатель.

Важно!

Дешевые виды базальтовой фибры могут внешне не отличаться от качественных материалов, но производиться с нарушениями, например, без замасливателя. Отсутствие замасливателя приводит к комкованию фибры, которая плохо и неравномерно распределяется в растворе и не обеспечивает заявленных свойств.

Фибра из сухого ровинга содержит водонесовместимый замасливатель и применяется как замена асбеста, например, при производстве тормозных колодок.

Применение в строительстве

Широкое применение получила базальтовая фибра в производстве строительных работ. Она может использоваться практически в любых видах строительных материалов:

штукатурке;
шпаклевке;
плиточном клее;
цементных растворах;
бетонных смесях.

Благодаря своим характеристикам, бетон используется в строительстве уже несколько тысячелетий, со времен Древнего Рима и до сих пор не потерял актуальности. Это очень прочный материал, но у него есть свои недостатки:

низкая ударная вязкость, которая приводит к появлению трещин при ударе;
склонность к усадке и образованию трещин;
низкая прочность при изгибе;
подверженность коррозии из-за пористой структуры.

Но мы-то живем не в Древнем Риме и можем пользоваться достижениями современной химии для того, чтобы сделать бетон по-настоящему безупречным. На сегодняшний день разработаны различные добавки, которые придают бетонам те или иные требуемые качества. Бетон может стать морозостойким и водонепроницаемым, особо прочным, не подверженным коррозии и трещинам. Все эти чудеса происходят благодаря добавкам.

Современное строительство немыслимо без химических добавок для бетона: пластификаторов и суперпластификаторов, противоморозных, водоотталкивающих и прочих.

Так, пластификаторы позволяют повышать подвижность бетона на несколько пунктов без смещения водоцементного соотношения в пользу воды, благодаря чему облегчаются работы по укладке и обработке бетона вплоть до получения литых бетонных смесей. При этом экономятся цемент (до 15 и даже 20%), вода, электроэнергия и трудозатраты без ущерба для прочности готового изделия.

Специальные противоморозные добавки позволяют производить бетонирование даже при отрицательных температурах, что в условиях России, с ее затяжной холодной зимой, крайне актуально.

Благодаря добавкам можно получить бетон, устойчивый к замерзанию и оттаиванию, водостойкий бетон, необходимый для сооружений, постоянно подвергающихся воздействию влаги.

Также в бетон добавляется базальтовая фибра.

Для чего в бетоне базальтовая фибра

Бетонные сооружения и изделия отличаются высокой прочностью, но склонны к усадке, растрескиванию, коррозии. В целях повышения прочности их армируют.

Для армирования могут использоваться металлические сетки, проволока, прутки разного диаметра и периодического профиля. Это трудоемкий, длительный, затратный процесс. Металлическая арматура может отслаиваться, подвергаться коррозии.

Доступной и экономичной современной альтернативой армированию композитной арматурой является добавление фибры, которую называют также микроарматурой или объемным (дисперсным) армированием.

Важно знать!

Современные стандарты строительства рекомендуют использование фибры даже в том случае, если в изделии планируется установка арматуры.

Почему именно базальтовая?

Для объемного армирования бетона применяются различные виды фибры: полипропиленовая, стеклянная, металлическая. Каждая из них имеет собственные достоинства и недостатки. Выбор конкретного вида обуславливается целями и задачами.

Преимуществами базальтовой фибры являются:

легкость (в 3 раза легче по сравнению с металлической);
химическая и коррозионная устойчивость;
большая площадь поверхности (в 25 раз больше, чем у металлической);
одинаковый с бетоном коэффициент температурного расширения;
высокая адгезия с бетоном.

При добавлении базальтовой фибры бетон приобретает новые свойства (по сравнению с бетоном без добавок):

повышение ударной прочности в 5 раз;
увеличение трещиностойкости в 3 раза;
повышение прочности на раскалывание в 2 раза;
увеличение прочности на изгиб в 2 раза;
повышение ударной вязкости;
снижение усадки;
повышение водонепроницаемости до 150%;
увеличение стойкости бетона к коррозии до 500% (за счет отсутствия трещин);
повышение морозостойкости в 2 раза;
значительное повышение стойкости к истиранию.

Кроме того, добавление базальтовой фибры снижает трудозатраты на проведение арматурных работ, позволяет уменьшить толщину стен конструкций и сэкономить бетон и сталь (позволяет уменьшить толщину стяжки, что бывает необходимо для сохранения высоты потолка).

А есть ли недостатки?

Специалисты называют единственный недостаток базальтовой фибры — колючесть, как у стекловаты. Но с появлением фибры из базальтового ровинга проблема потеряла актуальность.

Область применения

Базальтовую фибру добавляют в любые виды бетонов: декоративный и обычный, тяжелый бетон, ячеистый бетон, пенобетон и другие.

Она используется при изготовлении радиопрозрачных, сейсмостойких и других сложных изделий, военных сооружений, взрывобезопасных объектов.

Благодаря тому, что бетон с базальтовой фиброй становится устойчивым к истиранию, ее используют для дорожных работ, бетонных полов, стяжек, при изготовлении тротуарной плитки и малых архитектурных форм.

Расход базальтовой фибры

Расход базальтовой фибры небольшой, и он зависит от области применения:

при изготовлении промышленных полов и дорожных покрытий применяют фибру длиной 12–24 мм в количестве 1–3 кг на кубометр бетона;
для стяжек и теплых полов — фибру длиной 12–24 мм, 0,9–1,5 кг на куб бетона;
для железобетонных конструкций — от 1 кг материала длиной 12–24 мм на кубический метр бетона;
в ячеистых бетонах применяется фибра длиной 12, 24 или 40 мм в количестве от 0,6 до 1,5 кг на кубометр бетонной смеси;
при производстве мелкоштучных изделий и тротуарной плитки применяют фибру длиной 6–12 мм из расчета от 0,6 до 1,5 кг на м 3 бетона.

Полезно знать!

При добавлении базальтовой фибры необходимо увеличить время замеса на 15%, поскольку эффективность фибры напрямую зависит от качественного распределения в растворе.

Мифы о базальтовой фибре

Базальтовую фибру строители еще не «распробовали», оттого существуют на ее счет некоторые сомнения. Например, некоторые строители считают, что расход базальтовой фибры больше, чем полипропиленовой. Что же лучше: базальтовая или пропиленовая фибра?

На самом деле все дело в плотности. Полипропиленовое волокно выглядит объемнее, чем базальтовая фибра, и кажется, что волокон в нем больше, но при взаимодействии с другими компонентами строительных смесей она распушается и становится такой же объемной, как и полипропиленовая, поэтому их можно дозировать одинаково по весу.

Полезно знать!

При добавлении фибры подвижность бетонной смеси снижается. Для повышения удобства работ рекомендуется применение пластификатора.

Советуем изучить: Пластификаторы

Базальтовая фибра — современная экономичная и экологически чистая добавка для объемного армирования различных видов бетонных смесей, цементных штукатурных и кладочных растворов, которая повышает прочность изделий, облегчает работы, экономит строительные материалы, но только в том случае, если это качественная фибра, изготовленная в заводских условиях и с соблюдением технологий. Чтобы избежать разочарований и дорогостоящих ошибок, приобретайте базальтовую фибру у надежного поставщика.

Фибра – это армирующий материал, который добавляют в бетонную стяжку для повышения ее прочности и долговечности. Часто такое вещество используют во время черновой отделки поверхностей для их значительного укрепления. Существует множество разновидностей материала, каждая из которых хорошо сочетается с определенным раствором. В зависимости от свойств применяемой смеси подбирается процент содержания волокна. Здесь важно не ошибиться, поскольку при чрезмерном количестве фибры слой бетона приобретет повышенную хрупкость.

Что представляет собой фибра и для чего она нужна

Название материала произошло от латинского слова «fibra», которое обозначает обычное волокно. Это понятие постепенно вошло в употребление в других языках мира и может относиться к различным типам подобного вещества. На сегодняшний день фиброй называют волокна, которые сделаны из металла, стекла, полимеров или целлюлозы. Тонкие ниточки различаются между собой размерами, а также диаметром. Во время замешивания раствора фиброволокно распределяют по всему объему смеси. Все разновидности фибры существенно улучшают прочность бетона и придают ему эластичности, предотвращая образование трещин на поверхности. Для изменения конкретных характеристик стяжки необходимо правильно подобрать тип волокнистого материала.

Бетон, в составе которого находится эта добавка, часто называют фибробетоном. Встречаются также наименования, отражающие разновидность волокон – например, стеклофибробетон. Длина нитей зависит от назначения раствора. Для штукатурки используют короткие волокна, а в строительные бетоны добавляют длинную фибру. Слой материала может значительно изменить свои свойства после внесения добавок, стать более гибким и устойчивым к перепадам температур.

Преимущества фибры

Бетон является популярным материалом для строительства, поскольку он очень прочен и неприхотлив в процессе работ. Это вещество используют как в быту, так и в промышленности, альтернатив ему пока что практически нет. Несмотря на такие положительные свойства, у бетонных изделий существуют также и недостатки:

Недостаточная устойчивость к растяжению и изгибанию;
Возможность усадки;
Опасность возникновения трещин;
Плохая переносимость ударных нагрузок, пониженный уровень вязкости;
Наличия множества пор, которые прекрасно задерживают влагу, что грозит постепенным образованием плесени.

Чтобы решить все эти проблемы и улучшить характеристики материала, применяется фибра для бетона. Такая добавка успешно заменяет сетку или металлическую арматуру для укрепления материала. Волокна, распределенные в толще раствора, выполняют поддерживающую роль, придавая смеси новые свойства. Основные достоинства фиброволокна:

Таким образом, волокна для армирования бетона выполняют множество важных функций. Это одно из наиболее дешевых и удобных решений для укрепления поверхности и улучшения качеств раствора. Существует лишь одна опасность – неправильное использование фибры может навредить материалу. Здесь важно не перестараться, а четко выдерживать рекомендуемые производителем пропорции. В противном случае можно получить хрупкие и ненадежные поверхности.

Еще один момент, требующий внимания – качество самого продукта. Необходимо выбирать для покупки только проверенные бренды, иначе велик шанс нарваться на подделку. Приобретая такое изделие, покупатель попросту тратит средства бессмысленно, поскольку никакой практической пользы с такого материала нет. Микроволокна надлежащего качества обязательно проходят обработку специальным противокомкующимся составом. В результате каждая нить расположена на расстоянии от остальных, они не склеиваются и не слипаются в кучу. Поддельная фибра после добавления в раствор быстро образует бесполезные комки, которые не могут создать трехмерную сетку. Таким образом, никакой поддержки бетон не получает, и его свойства остаются прежними.

Разновидности фиброволокна

Чтобы сделать правильный выбор изделия, необходимо учесть все факторы, влияющие на его будущее использование. Для разных целей потребуется определенная фибра, армирующее волокно должно полностью подходить задействованному раствору. Основные характеристики самых популярных видов микроволокон приведены в следующей таблице.

Как следует из таблицы, каждая разновидность фибры обладает теми или иными преимуществами. По этим критериям следует осуществлять подбор материала для работы. Для максимальной плотности изделия подойдет металлическое волокно, а для устойчивости к растяжению – нити на основе базальта или стекла.

Стальное микроволокно

Для упрочнения больших тяжёлых конструкций чаще всего используется металлическое волокно. Фибра для бетона из стали обладает особыми характеристиками – повышенной прочностью, огнестойкостью, устойчивостью к колебаниям температурного режима и погодным особенностям. Основная сфера применения – заливка полов на производстве и торговых предприятиях. При всех своих многочисленных достоинствах такая фибра имеет и недостаток – склонность к постепенной коррозии. Чтобы предотвратить появление ржавчины, микроволокно покрывают сверху латунью. Но даже отсутствие контактов со внешней средой и защитное покрытие не способны полностью защитить стальное изделие от медленного ржавления и потери полезных свойств.

Базальтовая фибра

Если необходимо вещество, которое не боится влаги, перепадов температуры и воздействия химических средств – микроволокно из базальта станет идеальным выбором. Оно не обладает горючими свойствами и не вступает в реакции взаимодействия с химией. Для надежного и качественного армирования фиброволокно размещают в санузлах, саунах, гаражах и других помещениях с повышенной влажностью. Явным преимуществом базальтовых нитей по сравнению с металлическим волокном является их экологичность, устойчивость к коррозии и равномерное распределение по всему объему смеси.

Полимерное волокно

Это вещество представляет собой тонкие искусственные нити, длина которых может достигать 24 мм. Полимерная фибра является химически нейтральной, ей не страшна ржавчина и воздействие влаги. Материал полностью экологичен и не наносит вреда здоровью людей. Микроволокно способно легко замешиваться в процессе приготовления раствора, при этом оно делает бетон прочным и гибким.

Полимерную фибру часто используют для создания аэродромных плит, самонивелирующихся полов и гидротехнических объектов. Такую добавку соединяют непосредственно с сухим цементом перед приготовлением смеси.

Полипропиленовая фибра

Хотя нити из этого материала обладают довольно низкими показателями прочности, они способны придавать поверхностям дополнительную пластичность, что предохраняет их от трещин и разрушения. Благодаря относительной дешевизне такие волокна приобрели популярность в строительстве частных домов и подсобных помещений. Именно стяжки с фиброй на основе полипропилена наиболее предпочтительны для черновой отделки полов в помещениях.

Подобное решение доступно и удобно, но также не лишено недостатков. В первую очередь это касается качества волокон. Изготовление нитей производится путем нарезки мешков на тоненькие полосы. В таком случае проверить качество очень проблематично. В продажу тоже проступает продукция, происхождение которой совершенно непонятно. Все это в конечном итоге может сказаться на прочности бетонных изделий.

Среди преимуществ этого распространённого материала – хорошее удерживание кусков бетона за счет значительной способности к растяжению нитей. Стяжка с фиброй может со временем потрескаться, однако волокна будут надежно фиксировать на себе покрытие. Если же необходимо замазать и устранить появившиеся трещины, то сделать это с наличием добавки намного проще. Раствор отлично наносится на трехмерную сетку и без проблем распределяется по поверхности.

Стеклянное волокно

Особенностью этого вещества является способность распадаться на отдельные нити во время образования раствора. При этом для армирования стеклянной фиброй характерно уменьшение вероятности появления трещин, снижение усадки бетона, повышение упругости и стойкости материала. Волокно хорошо переносит химическое воздействие, исключение составляют только щелочи. При выполнении строительных работ необходимо помнить, что бетонный раствор с такой добавкой быстрее затвердевает. Если важно продлить этот период, то можно добавлять в смесь специальные пластификаторы.

Углеродное микроволокно

Это менее распространенный среди пользователей тип фибры. Его часто применяют в качестве присадки при замешивании цемента, бетона и асфальта. Эта добавка обладает высоким качеством и отличными рабочими свойствами. Ее использование позволяет увеличить стойкость к механическим нагрузкам в 5 раз, повысить уровень возможного растяжения в 2 раза, а сжатия – до 60%. Возрастает сопротивление износу и истиранию, низкие температуры переносятся в 2 раза лучше. Возникновение ржавчины и химические реакции с агрессивными веществами фибре не грозят. Также с такой присадкой есть возможность уменьшить толщину изделия, не используя для этого металлическую сетку. Углеродное микроволокно можно применять в любой сфере ремонта и строительства. Единственное существенное ограничение для широкого использования – очень высокая стоимость, которая обусловлена соответствующим качеством изделия.

Фибра из целлюлозы

Менее распространенный, но достаточно хороший аналог полипропиленовых волокон. Это натуральное вещество, обладающее такими положительными качествами, как высокий уровень адгезии, уменьшение усадки материала, закрепление растворов и смесей на вертикальных поверхностях. Доступная стоимость добавки позволяет обычным пользователям приобрести ее для хозяйственных нужд.

Использование фиброволокна

Способ применения фибры можно рассмотреть на примере выполнения полусухой стяжки. Смесь готовят в такой последовательности:

Добавляют в бетономешалку 1 часть цемента и 3 части песка;
Постепенно вносят сухие волокна, которые должны сразу распределяться, не слипаясь между собой;
Вливают немного воды до нужной консистенции раствора;
На чистой подготовленной поверхности размещают маячки. После этого наносят равномерный слой смеси.
Нанесенный материал выравнивают и шлифуют, добиваясь ровной поверхности;
Стяжка накрывается полиэтиленом, чтобы она могла равномерно застыть;
В жаркую погоду может понадобиться регулярное смачивание;
Если размер покрытия значителен, желательно выполнить швы для деформации.

На следующий день по поверхности уже можно перемещаться, она полностью защищена от трещин и повреждений.

Заключение

Чтобы стяжка для пола получилась прочной и служила на протяжении многих лет, при ее изготовлении нужно добавить армирующие присадки. Сделать раствор с фиброволокном совершенно несложно, эту работу можно выполнить своими руками. Материал отлично заменит стандартную сетку для бетона и не потребует дополнительных затрат.

Фибра для бетона служит компонентом при мелкодисперсном армировании изделий с целью повышения физико-механических свойств. Эффективность фибробетона характеризуется прочностью на растяжение, ударной вязкостью, повышенной трещиностойкостью и износостойкостью.

Что такое фиброволокно

Бетон обладает специфическими характеристиками, определяющими его как хрупкое вещество с неоднородной структурой. Значение предельной деформации у него намного ниже, чем, например, у стекла, стали или полимерных композитов.

Для повышения показателей упругости возникла необходимость использования волокнистых присадок (фибры), как микроарматуры для бетонных конструкций. Эта особенность нашла широкое применение в технологии строительных процессов, таких как приготовление цементных смесей, изготовление высокопрочных материалов и т.д.

Фибра представляет собой материал в виде отрезков нитей или узких полос органического или неорганического происхождения. Механические характеристики фибробетона зависят от количества и схемы расположения фибр в растворе.

Метод дисперсного армирования бетона предусматривает произвольную и направленную ориентацию волокон.

Направленная предполагает применение тонких непрерывных нитей, тканых и нетканых сеток, жгутов и других подобных материалов. Произвольная (свободная) возникает при использовании рулонных материалов в виде матов, холстов, вуалей.

Основные компоненты добавки

Технология изготовления добавок зависит от типа применяемых армирующих компонентов. Не все волокна соответствуют требованиям, которые предъявляются к арматурным каркасам.

В качестве фибр применяются металлические и неметаллические нити разной длины и сечения:

В конструкционном отношении наибольший эффект получают от использования стальных волокон, модуль деформативности которых в 6 раз выше показателей бетона.
Применение полипропилена позволяет на 60-90% сократить риск трещинообразования во время пластической усадки смесей.
Стеклофибра отличается низкой щелочестойкостью и используется только для предварительного армирования при изготовлении изделий из гипса или стеновых блоков из ячеистых бетонов.
Базальтовая фибра устойчива к щелочным процессам. Модуль упругости на 15-20% выше, чем у волокон из стекла.
Асбестовые волокна нейтральны к агрессивному воздействию цементов, их характеризует высокая прочность и огнестойкость.

Рациональный выбор добавок для армирования бетона позволяет получить изделия, обладающие стойкостью к механическим нагрузкам.

Достоинства

Широкое использование фибробетона обусловлено тем, что его физико-механические показатели в несколько раз лучше аналогичных значений традиционных материалов. При этом эксплуатационные характеристики изделий соответствуют нормам.

Укрепление стяжки

Для упрочнения покрытий рекомендуют использовать стальные волокна длиной 35-75 мм и диаметром 0,3-1,0 мм. В качестве цементной матрицы выбирают тяжелый бетон класса В25-В35 с размером крупного заполнителя не более 20 мм.

Применение дисперсного армирования стальными фибрами позволит усилить эксплуатационные качества, укрепить верхний слой основания, повысить износостойкость, прочность на изгиб, трещиностойкость и долговечность сооружения.

Профилактика дефектов

Возникновение дефектов бетонных покрытий связано с нарушением технологического процесса. Это объясняется необдуманной экономией, несоблюдением норм и правил, предусмотренных для такого вида конструкций. Подобная халатность приводит к возникновению на поверхности трещин, сколов, выбоин.

Как показала практика, наиболее эффективным средством для профилактики и устранения возникших дефектов являются ремонтные растворы, армированные различными типами волокон. Применение стальной или полипропиленовой фибры позволяет избежать расслоения смесей в период укладки, а впоследствии преждевременного износа и разрушения покрытий.

Улучшение адгезии и водостойкость

Улучшить водонепроницаемость бетона можно методом дисперсного армирования. Поскольку свойства фибробетона зависят от особенностей применяемых волокон, то выбрав материал с нужными характеристиками, можно с успехом решить поставленную задачу.

Так, например, использование стальных и базальтовых фибр позволит в несколько раз увеличить водостойкость изделий. Для получения лучшей адгезии волокон с цементной матрицей и равномерного распределения фибр необходимо правильно выбрать оптимальную длину и диаметр используемых отрезков.

Экономичность и антикоррозийные свойства

Применение фибры для железобетонных конструкций, когда часть каркаса заменяется дисперсными волокнами, позволяет получить ощутимую выгоду, поскольку цена модификаторов намного ниже стоимости стержневой арматуры.

А также большим плюсом в использовании стальной фибры является то, что она защищена от коррозии плотным цементным покрытием.

При грамотном применении добавок можно получить экономически полезный продукт, обладающий улучшенными эксплуатационными свойствами.

Виды фиброволокна для бетона и его свойства

Введение в бетон модификаторов в виде фибр способствует повышению эксплуатационных и рабочих характеристик. Механические качества композитных материалов, армированных волокнами, зависят от типа добавки, объема и размера элементов.

Стальное волокно

Металлические волокна, используемые в качестве арматурного каркаса, изготавливаются различными методами:

электромеханическим;
механическим;
из расплавленного металла, формованием.

Наибольшее распространение получили механические способы, применяя которые получают следующие виды материалов:

Проволочные волокна, представляющие собой отрезки тонкой проволоки длиной 10-50 мм.
Листовые фибры получают методом фрезерования тонкого листа металла.
Сверхтонкие изготавливают путем экструзии расплава и последующим волочением через алмазные фильтры.

Преимущества дисперсного армирования металлическими фибрами:

повышается сопротивление динамическим и статическим нагрузкам;
трещиностойкость;
износостойкость;
сейсмостойкость;
морозостойкость.

При содержании волокон 0,5% и более повышается удобоукладываемость смесей. С увеличением объема добавки в диапазоне 02-0,8% наблюдается улучшение предела прочности на растяжение-сжатие.

Стеклянное волокно

Эту группу добавок производят из силикатных материалов и расплавов вулканических горных пород. Стекловолокно имеет длину 20-40 мм и диаметр 10 мкм. Главная его особенность — высокая прочность на растяжение-сжатие (1500-3000 МПа). Модуль упругости таких модификаторов в несколько раз выше, чем у бетона.

Для цементных матриц используются стеклянные нити, сплетенные в жгуты. Жгут делят на отрезки равной длины, точные размеры которых задаются технологической картой.

Асбестовое волокно

Для армирования бетона используют срезы волокон, вуали, холсты и материалы в виде нетканых сеток.

Асбестовые фибры обладают следующими качествами:

высокой прочностью (300 кгс/мм²);
огнестойкостью (до 1500 °С);
стойкостью к воздействию щелочной среды (9,0-10,1 pH);
низкой электро- и теплопроводностью (0,045-0,065 Вт/м∙К);
долговечностью.

Прочность асбестовой фибры при растяжении превышает аналогичные свойства стали.

Базальтовая фибра

Базальтовое волокно представляет собой отрезки равной длины, получаемые из расплавленного природного камня вулканического происхождения.

Введение присадок улучшает следующие показатели:

трещиностойкость — в 2 раза;
морозостойкость — до 500 циклов;
ударостойкость — в 5 раз;
модуль упругости — на 30-40%;
на 20-50% — прочность на сжатие;
водонепроницаемость — на 50%.

Базальтовые фибры обеспечивают высокую адгезию с цементной матрицей, не корродируют и не воспламеняются под действием открытого огня.

Полипропиленовое волокно

Полипропиленовая фибра — стойкий к щелочам материал, совместим с цементными и гипсовыми вяжущими.

Представляет собой синтетические волокна диаметром 0,02-0,038 мм. Изготавливают фибру из полипропиленовой пленки путем резки и скручивания в жгуты. Жгут делят на отрезки длиной 0,3-0,5 мм. В бетонном растворе плетение раскрывается и создает сетчатую структуру.

Использование полипропиленовой фибры позволяет:

увеличить водонепроницаемость;
морозостойкость;
прочность на растяжении при изгибе;
повысить показатели усталостной и ударной прочности;
термостойкости;
износостойкости;
улучшить качество основания бетонных изделий;
усилить способность противостояния знакопеременным нагрузкам;
исключить расслаивание смесей.

Сфера применения

Выбор технических решений по дисперсному армированию зависит от типа используемых волокнистых материалов.

износоустойчива, поэтому подходит для укрепления конструкций, применяемых в местах с повышенными требованиями к механическим воздействиям:

производственные площадки;
промышленные полы;
пешеходные дорожки с интенсивным движением и т.д.

Устойчивость базальтового волокна к химическим факторам и сейсмостойкость позволяет его использование в следующих сферах жилищного и промышленного строительства:

при возведении гидротехнических сооружений;
в работах по берегоукреплению;
при устройстве сейсмостойких конструкций;
взрывоопасных объектов;
в производстве химически стойких железобетонных труб для транспортировки агрессивных жидкостей.

Базальтовая фибра — незаменимый компонент в производстве газобетона, пенобетона и другой продукции из ячеистых бетонов, а также служит структурообразующим материалом при изготовлении фигурных изделий для малых архитектурных форм.

Монолитные конструкции: автомобильные дороги, промышленные полы, стяжки и т.д.
Водоотбойные дамбы, волнорезы, ирригационные каналы, емкости для жидкостей, тоннели.
Оборонительные сооружения.
Железобетонные конструкции: изготовление сборных фундаментов, свай, стеновых панелей, балок, колонн, трубопроводов.
Строительство дорожных, аэродромных и тротуарных покрытий.

устройство промышленных полов и стяжек;
устройство наружных стен, изоляции на основе блоков ячеистых бетонов;
изготовлении штучных декоративных изделий (тротуарная плитка, бордюр);
приготовление растворов, торкрет смесей, штукатурок.

кровельные волнистые и плоские покрытия;
безнапорные и напорные трубы;
укрепляющие модифицирующие добавки для верхнего слоя бетона;
декоративные фасадные плиты;
ремонтные составы, асфальтовые смеси.

применяют для строительства домов, канализационных колодцев и др. Однако недостаточная устойчивость волокон к воздействию среды гидратирующего цемента ограничивает ее применение.

Расходные нормы

На 1 м3 фибробетонных изделий нужно следующее количество модификатора:

брусчатка для пешеходных дорожек — 0,6-1,5 кг/м³;
промышленные полы — от 1,0 кг/м³;
бетонные стяжки — 0,9-1,5 кг/м³;
формованные гипсовые изделия — 0,4-0,8 кг/м³;
декоративные растворы — 0,6-0,9 кг/м³.

Объем вводимых добавок зависит от типа конструкций, эксплуатационных требований и технологии производства.

Способы смешивания

Производство бетонных конструкций своими руками методом дисперсного армирования вмещает в себя 3 основных этапа:

Подготовка фибровой арматуры.
Приготовление композита.
Формование изделий.

При использовании модификаторов повышается жесткость смесей. В результате бетон теряет подвижность и становится трудноукладываемым.

Добавление полипропилена

Непременное условие для получения композиций, имеющих высокую прочность и устойчивость, — это равномерная подача фиброволокна в бетономешалку.

Порядок выполнения работ:

Вначале осуществляется добавление наполнителя, щебня или гравия.
Затем засыпают песок и всухую перемешивают.
Не отключая бетоносмеситель, вводят требуемый объем полипропиленовых фибр.
Добавляют цемент и воду с растворенными в ней пластификаторами.
Продолжают мешать до получения однородного состава.

Введение базальта

Для достижения хорошей адгезии и требуемого эффекта армирования подбирается оптимальный диаметр и длина волокон.

Инструкция по изготовлению базальтофибробетона:

В бетономешалку засыпают песок и щебень.
Вводят необходимое количество добавки и перемешивают.
При включенном агрегате заливают в смеситель воду.
Добавляют цемент.
Продолжают замес до получения нужной консистенции.

Если изделия готовят на основе гипсового или цементно-песчаного раствора, то армирование выполняют в последнюю очередь.

Читайте также: