Фибробетон своими руками

Фибра для бетона: особенности и область применения

Коротко на вопрос, что такое фибра для бетона, можно ответить следующим образом – это микроволокна. Хотите, назовите их волосками, но суть и принцип работы их от этого не изменится – в бетоне они играют роль дополнительной связки. Они выполняют практически ту же функцию, что и арматура, только на микроуровне – в некоторых случаях они даже полностью могут заменить арматурный каркас в бетоне и при этом его прочность ни капли не пострадает, что уже само по себе является преимуществом. Ни много ни мало, это дает существенную экономию при строительстве. Где приемлема такая экономия?

1. В первую очередь при изготовлении бетонных полов, на которые предполагается малая и средняя нагрузка – добавленной в раствор фибры вполне хватает для того, чтобы предотвратить растрескивание поверхности и в процессе ее застывания, и в процессе эксплуатации.
2. Монолитное строительство. Здесь фибра используется не для уменьшения себестоимости, а для улучшения характеристик конструкции – ее применяют совместно с арматурным каркасом. Таким образом возводят не только стены или железобетонный остов дома, но и его фундамент, и перекрытия, и даже сваи.
3. Не обходится без использования фибры и процесс изготовления различного рода декоративных изделий из бетона – здесь она позволяет облегчить изделие до максимального возможного уровня. Ярким примером изделий этого типа являются фиброцементные панели для фасада, которые способны противостоять даже сейсмической активности. Кроме того, с использованием фибры создают небезызвестные еврозаборы.

   Фибра для бетона фото

В общем, область применения фибры для бетона весьма обширная – можно сказать, что в современном строительстве на сегодняшний день это незаменимый материал. Таким он стал благодаря массе своих преимуществ.

Фибра для армирования бетона: преимущества и недостатки

Уникальность фибры заключается не только в ее способности увеличивать прочность бетонных конструкций – вместе с ней она придает бетону много полезных качеств.

1. Фибра повышает пластичность бетона – это означает качественную и, главное, плотную осадку частиц смеси – этот фактор также содействует увеличению прочности бетона. Такую смесь приходится меньше усаживать с помощью вибраций.
2. Увеличивает вязкость. Работать с вязким и пластичным бетоном намного проще – этот момент могут оценить те, кто занимается ручным изготовлением бетонных полов.
3. В значительной мере повышается устойчивость бетона к отрицательным температурам. Фибра не впитывает влагу, и морозостойкость бетона увеличивается ровно настолько процентов, сколько было добавлено фибры в бетон.
4. Влагостойкость. Эта характеристика увеличивается по той же причине, что и предыдущая.
5. Долговечность бетона. Она достигается благодаря всему перечисленному выше – все факторы в совокупности как раз и обеспечивают длительный срок эксплуатации бетонных конструкций.

   Полипропиленовая фибра для бетона фото

Мало того, все эти качества еще обеспечивают и целостность бетона на протяжении всего этого срока – с поверхности конструкций практически не откалываются кусочки бетона, что приводит к длительной сохранности внешнего вида изделия. Эта характеристика широко используется в процессе изготовления различного рода деформационных швов при создании полов высокой прочности промышленного назначения.

Разновидности фибры для стяжки и ее особенности

Существует не так уж и много разновидностей фибры – среди основных можно выделить всего четыре варианта.

1. Фибра стеклянная. После укладки эти волокна становятся хрупкими, что для серьезных бетонных конструкций недопустимо – именно по этой причине фибра данного типа применяется в основном для отделочных работ – ее добавляют в различного рода структурную и декоративную штукатурку. В процессе приготовления раствора для ненагружаемых поверхностей фибра из стекла позволяет сэкономить до 15% цемента и до 20% снизить содержание воды в растворе. Стандартным расходом этой фибры является 1 кг на кубический метр раствора.
2. Базальтовая фибра. Она отличается такими качествами, как стойкость к воздействию химических реагентов, нетоксичность и несклонность к горению. В отличие от всех других видов фибры для армирования, этот материал работает немного не так – он не армирует раствор. Базальтовая фибра для бетона растворяется при контакте с цементом и, вступая с ним в реакцию, упрочняет раствор химическим способом. Фибра данного типа получила широкое применение для изготовления жаростойких конструкций из бетона. Расход этого материала при стандартных условиях составляет 1,5 кг на кубический метр бетона. Как и предыдущий материал, фибра из базальта позволяет сократить количество цемента в бетоне на 15% и вод на 20% соответственно.

   Базальтовая фибра фото

3. Полипропиленовая фирма для бетона. Это самый распространенный материал для армирования бетона – он характеризуется очень высокими показателями и позволяет увеличить прочность обычного бетона в несколько раз. Мало того, полипропиленовая фибра является отличным способом предотвратить растрескивание бетона как в процессе застывания, так и во время его эксплуатации. Характеризуется повышенными техническими характеристиками и позволяет повысить прочность бетона в несколько раз, защищая его от образования трещин. Самое интересное, что фибра этого типа без потери своих качеств служит столько же, сколько и сам бетон. В большинстве случаев полипропиленовая фибра применяется для армирования полов, фундаментов и стен из бетона – ее стандартный расход составляет 1 кг на кубический метр бетона, но в зависимости от необходимых характеристик, может изменяться в большую или меньшую сторону.
4. Стальная фибра. Еще один популярный материал этого типа, который получил признание благодаря своей низкой стоимости – кроме того, стальная фибра для бетона является универсальным материалом, который может использоваться для изготовления бетоноконструкций любого типа. Как и все другие материалы, эта разновидность фибры в несколько раз увеличивает прочность и надежность бетона – мало того, она защищает его от разрушений, вызванных воздействием природных факторов. Этот материал отличается сравнительно небольшим расходом – как правило, на кубический метр бетона его добавляют порядка 30-40 кг.

   Фибра стальная фото

Существует и еще один вариант фибры, который применяется для усиления угловых соединений в бетонных конструкциях – анкерная фибра, которая представляет собой кусочки проволоки, изогнутые особым образом. Кроме того, все существующие варианты этого материала могут отличаться еще и своими размерами – длина фибры может быть 6, 10, 12, 18 и 20 мм, а толщина варьироваться от 0,3 до 0,5 мм.

Как приготовить фибробетон: особенности процесса

По большому счету, приготовить бетон, армированный фиброй, не так сложно – можно даже сказать, что просто, и этот процесс практически ничем не отличается от технологии изготовления обычного бетонного раствора. Как правило, приготавливаются такие растворы двумя способами.

1. Сухое смешивание компонентов. Здесь все просто – сначала в бетономешалку всыпаются сухие ингредиенты бетона, которые после тщательного перемешивания дополняются водой. Этот способ подходит для всех типов фибры, кроме базальтового материала.
2. Предварительное замачивание фибры в воде. Для базальтового материала это оптимальный вариант приготовления – фибра замачивается в воде и после некоторого перемешивания в нее добавляется цемент, благодаря которому она растворяется, а полученный состав служит своеобразным упрочнителем бетона. Дальше, когда фибра разойдется, добавляются все остальные ингредиенты бетона. Этот вариант приготовления раствора не подходит для металлической фибры – для нее лучше использовать сухую технологию смешивания. Для всех других разновидностей этого материала данный способ применять можно.

   Как приготовить фибру для бетона

И тот и другой вариант приготовления бетона с фиброй предусматривает четкое соблюдение пропорций составных частей бетона, в особенности это касается жидкой его составляющей. Слишком много воды приводит к быстрому осаживанию раствора, что влечет за собой ухудшение прочности бетона, а слишком малое количество воды вызывает затруднение при работе с раствором.

И в заключение темы о том, что такое фибра для бетона, скажу несколько слов по поводу особенностей этого материала. В первую очередь, следует отметить такой факт, как длительность замешивания бетона – при добавлении фибры она увеличивается на пару минут. Волокна этого материала должны равномерно разойтись в растворе. Второй момент, заключается в таком явление, как выступающие ворсинки на поверхности бетона не каждый раз, но оно наблюдается. В принципе, штука не страшная, а иногда и полезная – если в последствие поверхность будет облицовываться, то они послужат дополнительным средством увеличения адгезии материала. А если облицовка не предполагается, то эту ворсу можно просто спалить горелкой, если, конечно, она не дает вам покоя. А вообще она маленькая и едва заметная глазу.

Автор статьи Александр Куликов

Бетон — это строительный материал, который используют в самых разных видах строительства. По своей сути это окаменевший раствор вяжущих компонентов (вода, цемент) и различных наполнителей (песок, щебень), который набирает прочность продолжительное время. В силу своих свойств, бетоны хорошо показывают себя в проверке на сжатие, так как обладают высокой прочностью, но они довольно слабы в проверке на растяжение. Подобный недостаток обычно исправляют с помощью арматуры. Армированный скелет выполняет роль связующего элемента в монолите и увеличивает показатели бетона при растяжении. Но не всегда есть возможность установить арматуру или ее установка займет слишком много ресурсов, в таких случаях применяют фиброволокно (далее фибра) как наполнитель с армирующим эффектом. Улучшение показателей растяжения бетона не единственный плюс в применении фиброволокна, оно влияет на многие показатели.

Что такое фибра и зачем она нужна

Внешне фибра представляет собой полимерные волокна или равноразмерные куски проволоки с определенной формой изгибов или расширений на концах проволоки. Они довольно тонкие и длина у них небольшая, подобная фракция, попадая в замес бетона, позволяет фибре хорошо распределятся по его объему. Небольшая длина каждого отдельного компонента фиброволокна позволяет размещаться ему в любом направлении и в комплексе создает распределенную систему армирующих элементов с разнонаправленным вектором действия, получается трехмерная распределенная модель армирующих элементов. Бетон после укладки начинает отвердевать, набирать прочность и осаживаться. В ходе этих процессов возможны появления трещин и расслоений, но добавленная в замес фибра помогает этого избежать. На практике выявлены следующие улучшения при ее использовании:

• рост показателя прочности на растяжение (~30%);
• увеличение показателей ударной вязкости;
• улучшается процесс гидратации;
• повышается деформационная стойкость;
• снижение образования трещин;
• улучшение показателей к изменению температуры;
• повышение показателей огнестойкости бетонов;
• увеличение модуля упругости;
• снижение усадки бетона.

В итоге, все эти улучшения положительно влияют на эксплуатационные качества бетонного изделия, снижая объем работ при укладке бетона, делая его более пластичным. Повышение прочностных показателей увеличивает морозоустойчивость, водонепроницаемость, срок эксплуатации и снижает показатели истирания, деформации, расслоения.

Наглядная картина дисперсного распределения армирующих волокон фибры

Считается, что фиброволокно плохо переносит химические добавки и реакции с ними. Но это довольно спорный момент, потому-что есть различные по химическому составу бетоны, добавки и фиброволокна. Проще говоря, в каждой ситуации надо правильно оценивать составляющие и подобных проблем можно избежать.

Из вышесказанного следует, что добавление фибры в бетон способствует повышению его прочностных характеристик и в целом улучшает его свойства в укладке и последующей эксплуатации.

Металлическая фибра

Может также именоваться стальной, латунной или железной, но стоит отметить, что ее могут производить как из низкоуглеродистой стали, так и из высокоуглеродистой, нержавеющей стали. Некоторые виды металлической фибры защищают латунным покрытием или прокаливанием. Так как железо подвержено коррозии, то к металлической фибре уделяется особое внимание при внесении в раствор. На ней не должно быть коррозии, окислов. Допустимы царапины и насечки, но они должны быть чистыми. Также не должно быть следов масла и солидола. Допускаются остатки мыльных растворов.

Фибра анкерная стальная

Виды стальной фибры

Стальная фибра производится в нескольких формах:

• Анкерная — нарезается из металлической проволоки, толщина варьируется в пределах 0,3-1,2 мм, длина 10-54мм. Концы отрезков загнуты или сплюснуты, благодаря чему и получила такое название. Может производится также из листа стали, тогда поперечное сечение будет более плоским.
• Волнообразная — нарезается из металлической проволоки, имеет волнообразную форму изгибов по всей длине. Размеры влияют на сопротивлению разрыву, при выборе лучше уточнить у поставщика точные данные для лучшего выбора под конкретную строительную задачу.
• Фрезерная — нарезается из металлического листового проката фрезой, имеет треугольное сечение, а на концах загнута в треугольные изгибы. Может быть изготовлена из качественной стали, во время фрезеровки может прогреваться до высоких температур, из-за чего имеет синеватый оттенок. Размеры по длине 20–50 мм, толщина сечения 0,6–15 мм.

Фибра стальная волновая

Область применения стальной фибры

Металлическая фибра применяется в следующих областях строительства:

• различные бетонные конструкции бытового использования ( гаражи, подвалы, колодцы);
• строительство домов, как малоэтажных, так и многоэтажных;
• изготовление полов (промышленные, наливные, бесшовные, прочные наливные);
• дорожное строительство (армирование основания дорожного покрытия, укрепление дорожных объектов, водоотводы, дорожные камни и плиты);
• промышленное строительство объектов коммерческой деятельности ( аэропорты, взлетно-посадочные полосы, различные промышленные терминалы);
• промышленное строительство специальных объектов (трубопроводы, тоннели метро и жд, гидротехнические сооружения и резервуары).

Фибра стальная фрезерная

Достоинства стальной фибры

К отличительным положительным качествам можно отнести следующие:

• снижение риска образования трещин и расслоения в бетоне;
• увеличение прочности на удар, сжатие, растяжение, изгибание;
• уменьшение толщины бетонных изделий;
• укрепление углов и кромок, по сравнению с обычной арматурой;
• снижение временных и трудовых затрат на строительство.

Недостатки стальной фибры

Наряду с положительными качествами, есть и некоторые недостатки данного материала:

• используемый материал имеет большой вес, что сказывается на весе всей конструкции;
• используется подверженный коррозии материал, что сказывается на низкой коррозионной стойкости или необходимости вносить антикоррозионные добавки в бетон, либо наносить защитные покрытия на саму фибру, а это сказывается на конечной цене изделия;
• относительно низкое сцепление элементов фибры с бетонной структурой;
• металлическая фибра делается из жестких стальных кусков проволоки и сама по себе является жестким материалом, в ходе укладки и эксплуатации может выходить на поверхность бетонных изделий и становиться источником опасности.

Расход стальной фибры

Объем используемой стальной фибры рассчитывается исходя из эксплуатационной нагрузки на бетонное изделие при эксплуатации. Можно выделить несколько категорий и рекомендуемые объемы внесения фибры:

• изготовление индустриальных, наливных, бесшовных полов, стяжек полов — 20-40 кг на кубометр;
• строительство жилых домов, подвалов домов, гаражей — 25-50 кг на кубометр;
• для технологических объектов и объектов с высокими требованиями по прочности и условиях эксплуатации объемы добавки фибры будут выше, от 40 и выше кг на кубометр.

Полипропиленовая фибра

Довольно популярный в строительстве и ремонте вид фибры. Производится путем полимеризации газа пропилена. Если сравнивать со стальной фиброй, то полипропиленовая имеет меньший удельный вес и выигрывает по некоторым характеристикам. Но также имеет и недостатки. Внешне выглядит как тонкое волокно, обычно светлого оттенка. Технологическая себестоимость полипропиленовой фибры и ее доступность создают серьезную конкуренцию классической стальной армирующей сетке на строительном рынке и постепенно занимает лидирующие позиции в этом сегменте.

Виды полипропиленовой фибры

Фибра полипропиленовая

Производится несколько типовых размеров фибры, предназначенных для определенных задач. Длина волокон: от 4 до 45 мм (для армирования тяжелых бетонов используют волокна длиной 50-70 мм), а диаметр нитей 20-40 мкм. Зачастую поставщики предлагают следующую градацию размеров: длина нитей 6-12-18-20-40 мм при диаметре нити 40 мкм. Данный диапазон размеров покрывает основные запросы рынка и позволяет использовать данные размеры практически для всех строительных задач.

Область применения полипропиленовой фибры

Полипропиленовая фибра используется как средство армирования бетона. Может использоваться в строительстве зданий, изготовлении наливных полов, в отделочных работах, также применяется при изготовлении легких ячеистых бетонов и различных архитектурных проектов сложной формы. Имеет сокращенное наименование ВСМ — волокно строительное микроармирующее.

Достоинства полипропиленовой фибры

Данный тип фибры занимает серьезные позиции на рынке строительных материалов. Это объясняется довольно серьезным списком достоинств данного материала:

• полипропилен не впитывает жидкость, довольно прочный и имеет высокую щелочную стойкость, что сказывается на широком диапазоне применения в бетонах с различными составами и добавками;
• выполняя роль дисперсной армирующей структуры, полипропиленовая фибра отвечает важному критерию — равномерному распределению в структуре бетона и не образует так называемых “ежей”;
• равномерное распределение по объему бетонной конструкции эффективно препятствует образованию трещин;
• возможность применения не только для бетонных изделий, но и для разного рода отделочных материалов, штукатурок и гипсовых изделий;
• положительно влияет на процесс затвердевания бетонных изделий, противодействует расслоению;
• привлекательно выглядят и цены на полипропиленовую фибру, она обойдется дешевле армирующей сетки;
• использование фиброволокна снижает трудозатраты, так как отпадает трудоемкий этап работ с установкой стальной арматуры.

Недостатки полипропиленовой фибры

Она также имеет и свои недостатки, ограничивающие ее применение:

• полипропилен — полимерный материал и обладает своими недостатками. Основной недостаток — низкая прочность на растяжение, если сравнивать с фиброй из других материалов. Также стоит отметить, что продукты полимерного производства очень сильно зависят от качества используемого сырья и качества технологического процесса. Потому не всегда можно быть уверенным в высоком качестве продукции от разных производителей;
• вышесказанное также объясняет и высокий коэффициент удлинения волокна;
• полипропиленовая фибра плохо себя показывает и в сравнении модуля упругости — 35 Гпа, самый низкий из широко распространенных материалов;
• также, данный полимер плохо переносит высокие температуры, плавится начинает при 160 градусах, а при 320 градусах он воспламеняется;
• материал относится к группе гидрофобных полимеров и может всплывать к поверхности в жидком замесе.

Расход полипропиленовой фибры

Расход представлен в виде таблице:

Норма расхода полипропиленовой фибры

Указаны основные направления использования полипропиленовой фибры, рекомендуемые размеры и нормы расхода.

Полиамидная или нейлоновая фибра

Фибра полиамидная

Данный материал также как и полипропилен, является синтетическим полимером, а получается путем полимеризации диамина и двухосновной кислоты, более известен как “нейлон”. Важным показателем можно назвать высокую устойчивость к щелочам и высокую температуру плавления (порядка 250 градусов, полипропилен плавится при 160 градусах). Важным отличием полиамидной фибры от полипропиленовой является ее гигроскопичность. Это сказывается на некоторых факторах эксплуатации полиамидной фибры.

Область применения нейлоновой фибры

Применяется в качестве дополнительного армирования бетонов, либо для дисперсного армирования тонких элементов, когда воспользоваться арматурой сложно или невозможно. Также применяется в строительстве, производстве наливных полов, частном строительстве, отделке и декоре.

Достоинства нейлоновой фибры

По большей части этот материал схож с полипропиленом, но имеет некоторые отличия. Поэтому выявление плюсов и минусов будет скорее между этими двумя материалами:

• материал гигроскопичен, т.е. впитывает воду и не всплывает к поверхности, это способствует более равномерному распространению по объему бетонного изделия;
• в отличии от полипропиленовой фибры, волокна хорошо взаимодействуют с вяжущим элементом раствора и это сказывается на внутреннем сцеплении с бетоном, тем самым повышается защита от растрескиваний и расслоения;
• гигроскопичность также снижает водопоглощение бетона (водопроницаемость), что в итоге положительно сказывается на стойкости изделия к перепадам температур;
• улучшение показателей прочности и “эластичности” бетонных изделий — на удар, растяжение, сжатие, изгиб.

Недостатки полиамидной фибры

В недостатках можно указать практически все те же проблемы, что имеет полипропиленовая фибра, но стоит отметить улучшение в плане более высокой температуры плавления (250 градусов), чуть более высокие показатели модуля упругости и коэффициента удлинения, а за счет более хорошей связи с вяжущим растворов имеет более высокие показатели испытаний бетонных изделий, нежели полипропиленовые волокна.

Расход полиамидного фиброволокна

Рекомендуется добавлять нейлоновую фибру в объеме от 0,25% до 0,4% от массы цемента.

Базальтовая фибра

Базальтовая фибра

Как понятно из названия, изготавливается она из горной породы — базальта. Породы базальта плавят при температуре порядка 1400 градусов и нарезают на отрезки определенной длины и толщины, тем самым получают натуральную минеральную армирующую базальтовую добавку.

Область применения базальтовой фибры

Она может применяться практически во всех видах строительства, где на изделия из бетона есть разного рода нагрузки: динамические, механические, ударные, а также необходима стойкость к агрессивным щелочным средам. Благодаря хорошим показателям улучшения физико-механических свойств бетона, диапазон применения у нее очень широк: от строительства сейсмоустойчивых конструкций и до применения в штукатурке при отделке. Сюда входят и устройство наливных полов, бетонных зданий различного назначения, частное строительство, промышленное строительство, дорожное и придорожное строительство, производство плит и прочих бетонных конструкций.

Достоинства базальтовой фибры

Если сравнивать показатели базальтовой и других видов фиброволокна, то базальтовая явно выигрывает у остальных:

• характеристики выше чем у полимерных волокон;
• высокая стойкость к коррозии и щелочам;
• высокий порог огнестойкости;
• благодаря шероховатой поверхности имеет отличное сцепление с вяжущим растворов;

Недостатки базальтовой фибры

Ярко выраженных недостатков не выявлено.

Расход базальтовой фибры

Расход базальтового фиброволокна представлен в виде таблицы: