"Фибробетон – характеристики, применение и изготовление"

Фибробетон – это новый мелкозернистый материал, который появился на рынке сравнительно недавно, но благодаря своим эксплуатационным характеристикам уже успел завоевать популярность. Фибробетон – это бетон, имеющий в составе не только все составляющие раствора, но и армирующее фиброколокно.

Фибробетонные добавки одинаковые по толщине и длине, распределяются в структуре равномерно. Мельчайшие волокна могут быть сделаны из разных материалов, выполняют роль упрочняющей арматуры, повышают прочность бетонной конструкции, улучшают ее свойства.

Фибра: виды материалов и их классификация

Чтобы понять, что такое фибробетон, стоит немного углубиться в историю. Впервые материал представили в 1907 году – русский ученый В.П. Некрасов в своих статьях рассказал про исследования производства композитного материала, упрочненного отрезками тонкой проволоки.

Раньше строители добавляли в раствор различные дисперсные волокна и распределяли в массе равномерно. Это позволяло улучшить свойства бетона: уменьшить количество трещин, повысить стойкость к воздействию внешних факторов и физическим нагрузкам, поднять показатель прочности в среднем на 30%.

Армирование бетонной смеси производится с использованием искусственных волокон из разных типов неметаллизированных и металлизированных нитей минерального либо органического происхождения. Физико-технические свойства материала (теплопроводность, прочность, плотность), устойчивость к химическим веществам напрямую зависят от особенностей приготовления бетона и типа, объема вводимого в смесь волокна.

Сегодня производство фибробетона осуществляется в промышленных масштабах, все технологии протестированы и усовершенствованы, можно заранее просчитать характеристики материала по его параметрам. В производстве используют два типа фибры: неметаллическая (акрил, стекло, полиэтилен, базальт, углевод, карбон и т.д.) и металлическая (стальные волокна разного размера и формы).

Наибольшей популярностью пользуются металлические и стеклянные волокна, постепенно набирает популярность полипропиленовая фибра. Углерод и базальт применяются редко из-за высокой стоимости. Вискоза, хлопок, нейлон обеспечивают специфические особенности бетону, которые не всегда актуальны в современном строительстве.

Особенности

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

металлических элементов, произведенных из стальной проволоки, отличающейся размерами, конфигурацией;
синтетической арматуры из базальта, стекла, акрила, асбеста, полиамида.

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

Введение различных волокон позволяет улучшить следующие свойства материала:

Прочностные характеристики.
Стойкость к растягивающим нагрузкам.
Устойчивость к появлению трещин.

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

Свойства бетона зависят в первую очередь от используемого стройматериала в производстве

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

Основные виды фиброволокна

По способам производства и происхождению фибру классифицируют на шесть главных категорий, в соответствии с ГОСТом 14613-83 «Фибра. Технические условия». Состав фибробетона определяется указанными в ГОСТе стандартами, производство осуществляется с соблюдением технологии. Благодаря этому изделия из фибробетона демонстрируют установленные свойства и характеристики, напрямую зависящие от типа фибры.

Типы фибры, которые вводят в состав:

1) Стальная фибра – может быть анкерной или волновой, волокна представляют собой волновые либо прямые куски проволоки длиной 10-50 миллиметров с загнутыми окончаниями, изготавливаются формованием из расплава либо механическим, электрическим методом. Технологию выбирают в соответствии с диаметром волокна.

Стальное волокно используется для повышения прочности конструкции, демонстрирует великолепную стойкость к износу. Из минусов стоит отметить низкий уровень устойчивости к коррозии, большой вес готового изделия, не очень хорошую адгезию с бетонным основанием.

2) Стекловолоконная фибра – в качестве наполнителя используются нити из неорганического стекла, которые получают путем вытягивания расплавленной стеклянной массы на специальных установках. Свойства нитей напрямую зависят от химической структуры стекла и способа получения материала.

Конструкционные и механические свойства фибробетона со стекловолокном могут быть самыми разными и зависят от длины, прочности, толщины волокон. Материал пластичный, но боится щелочной среды.

3) Базальтовая фибра – минеральное неорганическое волокно искусственного происхождения, которое получают из плавленого в печах минерала вулканического происхождения. Нити демонстрируют такие свойства: стойкость к механическому воздействию, устойчивость к кислотам и щелочи, к горению.

В среднем бетон упрочняется в три раза. Примеры использования базальтового фиброволокна: цокольные панели многоэтажек, стены и монолиты, межкомнатные перегородки, скульптуры, фонтаны, детали реконструкции, декор фасадов, несъемная опалубка для свайных фундаментов, дорожные плиты и т.д.

4) Углеродная фибра – рубленые куски нитей, которые получают из углерода посредством термической обработки при максимальных температурах. Гарантирует прекрасные показатели устойчивости строительных конструкций к механической нагрузке, к химическим реакциям.

Основные преимущества: фибра не боится коррозии, обладает высокой адгезией, стойкостью к кислотам и щелочи, повышенным температурам. Упругость выше, чем у стальных волокон, а прочность идентична аналогичному показателю стеклянной фибры. Единственный минус – высокая цена.

5) Целлюлозная фибра – полимерный углеводородный материал не растворяется в воде, не боится огня, кислот. Хорошо влияет на паропроницаемость покрытия из полимера, замедляет усадку, помогает выводить влагу на поверхность фибробетона из нижних слоев стяжки.

6) Полипропиленовая фибра – синтетические волокна сечением 0.02-0.038 миллиметра, которые делают из пропиленовой пленки способом нарезания и скручивания. В бетоне фибра раскрывается и создает структуру сетки, гарантируя существенное улучшение технических характеристик фибробетона. Показывает хорошее сопротивление к ударам, химическим воздействиям. Из недостатков стоит отметить такие: не очень высокая стойкость к сжатию и растяжению, высоким температурам, разброс в качестве сырья.

Реже используют нейлон, иногда применяется вискоза и другое фиброволокно для придания бетону специфических свойств. Выбирая фибробетонные блоки, в первую очередь, необходимо определить правильное волокно для ремонтно-строительных работ с учетом условий эксплуатации, нагрузок, функций, стоимости.

Область применения

Введение в бетон различных типов фибры позволяет изменить свойства материала, который может использоваться для решения различных задач.

Бетон с фиброволокном является лучшим материалом для решения многих строительно-ремонтных задач

Введение стальной проволоки позволяет значительно повысить прочность бетона, который используется для строительства:

фундаментов строений, волнорезов, дорожных покрытий и шпал для железнодорожных путей;
тоннелей и бетонных оснований, которые способны воспринимать значительные нагрузки;
пешеходных дорожек, покрытий мостов и взлетных полос с повышенной несущей способностью;
бордюров для автодорог, а также декоративной плитки и изделий для ландшафтного дизайна;
строений из монолитного железобетона и несущих значительную нагрузку каркасов многоэтажных зданий;
объектов гидротехнического назначения, водоочистных станций, специальных колодцев и подземных магистралей.

Сфера использования усиленного бетона, в массиве которого содержится стеклянная фибра, отличается. Он используется для решения следующих задач:

изготовления шумоизоляционных щитов, которые монтируются вдоль автомобильных магистралей;
обеспечения повышенной гидроизоляции бетонных емкостей на объектах, осуществляющих водоочистку;
фасадной отделки зданий жилого и производственного назначения, обладающей повышенной прочностью;
производства различных видов отделочной продукции, предназначенной для декорирования;
формирования влагостойкой основы для коммерческих, производственных и общественных помещений;
изготовления прочных элементов декора, используемых оформителями в ландшафтном дизайне.

Фибробетон с добавлением базальтовых волокон также популярен в строительной сфере.

Он применяется в конструкциях, на которые оказывается сильное давление со стороны окружающей среды

Он способен воспринимать значительные нагрузки и используется для следующих целей:

сооружения автостоянок, укрепленных фундаментов, а также покрытий автомагистралей;
постройки гидротехнических объектов, бетонных резервуаров для хранения жидкостей.

Полипропилен также используется в качестве наполнителя. Бетонная смесь с добавлением полипропилена применяется при производстве:

вспененных блоков;
ячеистых бетонов;
малогабаритных построек.

Реже применяется вискоза и хлопок, область использования которых ограничена.

Плюсы и минусы

Пытаясь разобраться, фибробетон – что это такое, нужно понимать, что все основные характеристики зависят от используемых в его производстве материалов и соблюдения технологии. Но есть определенные свойства, характерные для всех типов фибробетона, которые обязательно учитываются при планировании работ.

Основные преимущества фибробетона:

Понижение затрат на строительство – за счет повышения прочности плит можно отказаться от армирования, сократив длительность проведения работ, расходы на дополнительные материалы, их транспортировку, монтаж
Повышение прочности готовых конструкций – технология производства фибробетона любого типа предполагает, что такой материал не боится усадки, не покрывается трещинами, сколами, гарантируя даже более высокую прочность, чем в конструкциях с арматурой
Прекрасные адгезионные качества
Стойкость к резким скачкам температуры, влаге, охлаждению/оттаиванию
Негорючесть – усиленная с помощью композита бетонная конструкция исключает нарушение структуры монолита и появление трещин под воздействием высоких температур
Легкость фибробетонных блоков, что снижает затраты на транспортировку и монтаж
Экономия на строительных материалах – за счет существенного увеличения прочности фундамент или стены можно сделать с меньшей толщиной монолита, не пожертвовав устойчивостью и надежностью
Продление срока эксплуатации – введение волокон фибры позволяет добиться большего срока службы бетона при сохранении всех важных эксплуатационных характеристик
Уменьшение расхода бетона

Единственным минусом считается сравнительно высокая стоимость фибробетона. Для приготовления раствора нужно покупать дорогие материалы, готовые фибробетонные блоки также стоят дороже, чем обычные бетонные. Но экономия на последующих этапах строительства и эксплуатации здания полностью перекрывает этот недостаток.

Состав и технические характеристики фибробетона

Характеристики фибробетона зависят от стройматериала, который использовался для производства. Самым распространенным наполнителем считается стальная фибра, у нее отличный показатель прочности, она не усаживается и не трескается при эксплуатации. К преимуществам относят следующие качества:

длительный срок службы;
плотность;
износостойкость;
влагоустойчивость.

Кроме этого, фибробетон не теряет свойств под воздействием высокой и низкой температуры.

Популярно среди строителей волокно из стекла, у него отличная упругость, пластичность. Но он плохо переносит щелочную среду, поэтому материал нуждается в дополнительной пропитке полимером.

Для этого в бетон вносят добавки, чаще всего это глиноземистый цемент. Он обеспечивает вязкость, поэтому фибробетон не повреждается от воздействия агрессивной среды.

Асбестовая фибра долговечна, стойка к щелочи и различным нагрузкам. Кроме этого, у нее высокие термозащитные качества.

Изготовление армированных фибробетонов

Рассматривая фибробетон и его применение в строительстве, стоит отметить, что самое главное условие хороших характеристик материала – правильное его производство. Будь то производство в заводских условиях или замешивание раствора с фиброй своими руками, важно правильно определить состав, пропорции, соблюдать технологию создания и использования.

Промышленное производство

Технология зависит от типа волокна, пропорций составляющих бетона. Плотность фибробетона обеспечивается за счет максимально равномерного распределения волокон в растворе, правильной ориентации в смеси. Именно равномерность нахождения волокон в монолите оказывает прямое влияние на способность бетонной конструкции противодействовать внешним механическим нагрузкам и химическим условиям.

Основные этапы производства любого фибробетона: приготовление раствора, формирование волокон фибры, их нарезка по параметрам, добавление в смесь, качественное размешивание, уплотнение, заливка в форму, застывание монолита.

В зависимости от типа используемых волокон, которые могут быть металлическими и неметаллическими, этап создания фибры и ее добавления в раствор может быть разным. Стальная фибра режется из металлической ленты, стеклянная – формируется из расплавленной массы, целлюлозная – режется и скатывается в трубочки, которые потом распрямляются и создают сетку в растворе. Распределение фибры в растворе также может осуществляться разными способами, но с единственной целью – обеспечить максимальную равномерность.

Часто в смесь добавляют пластификаторы, которые повышают уровень пластичности самого бетона, что положительно сказывается на качестве материала. Пластификаторы позволяют контролировать скорость схватывания бетона, регулируют уровень усадки.

Приготовление на строительной площадке

Армирующий наполнитель может вводиться в раствор непосредственно перед его применением на объекте. Тут соблюдают такую технологию: смешивание песка с наполнителем, введение просеянных через сито волокон, соединение их с цементом, заливка водой с пластификатором. Качественное перемешивание до получения однородной массы.

Готовая смесь заливается в формы, оставляется на трое суток для схватывания. Потом сушить лучше не открытом воздухе.

Фибробетон: характеристики

Чтобы научиться грамотно использовать фибробетон (стеклофибробетон) при возведении жилых и промышленных зданий и сооружений, необходимо узнать, что это такое, и познакомиться с его краткой характеристикой. Характеристики дисперсно-армированного материала и технология его изготовления влияют на область его применения. При проведении испытаний выявили следующие показатели, от которых зависит надежность конструкции:

Прочность при сжатии от 490 до 840 кг/см2;
Вес от 2000 до 2400 кг/м3;
Модуль упругости (1-2.5)х104 МПа;
Плотность от 1700 до 2250 кг/м3;
Морозостойкость F150-F300;
Удельный вес от 2200 до 2500 кг/м3.

Вышеописанные показатели зависят от свойств фибробетона и типа наполнителя, применяемого в его составе. Он изготавливается в соответствии с действующими нормами и правилами, а также государственными стандартами Российской Федерации (ГОСТ 26633-91).

Применение композитного фибробетона

Применение материала актуально в строительстве бытовом и промышленном везде, где нужно добиться улучшения свойств бетона. Стальной фибробетон применяют для производства: покрытий мостов, полов, тоннелей, берегозащитных полос, фундаментов, шпал, дорог, взлетных полос, тротуаров, каркасов конструкций, бордюров, водоотводных каналов, плотин, шахт колодцев для канализации, водоочистных систем, фибробетонных полов.

Стекловолоконные бетоны актуальны для: фасадной отделки фибробетоном жилых зданий, гидроизоляции очистительных конструкций, шумозащитных щитов, легких декоративных изделий для отделки покрытий, промышленных помещений с часто загрязняемыми покрытиями, скамеек, заборов, клумб.

Базальтовый фибробетон используется в строительстве фундамента, перекрытий, дорог, дамб, резервуаров, железнодорожных конструкций. Полипропиленовые волокна используются в сооружении объектов малого веса, ячеистого бетона, пеноблоковых конструкций. Вискозные и хлопковые волокна нужны для замешивания текстильбетона, используемого в современном строительстве все чаще.

Можно ли сделать фибру для бетона своими руками

Вопрос о том, можно ли сделать фибру своими руками – достаточно актуален: фибробетон является хорошим материалом при изготовлении бассейнов и элементов декора, популярных у индивидуальных застройщиков при оформлении и благоустройстве загородного дома и прилегающего к нему участка.

На этот вопрос есть однозначный ответ – сделать можно, а в качестве исходного сырья подойдут такие материалы: предварительно нарезанная стальная проволока определенной длины, а также полипропиленовая веревка или полимерные хозяйственные мешки, которые следует предварительно разрезать на небольшие полоски.

Фибра, изготовленная путем нарезки стальной проволоки

После того, как фиброволокно изготовлено, процесс самостоятельного приготовления фибробетона аналогичен тому, как это делается на строительной площадке с использованием растворного узла или бетономешалки.

Легкие пористые бетоны

Среди всего разнообразия данного типа материалов выделяются пенофибробетон и газофибробетон. Газофибробетон – ячеистый материал неавтоклавного твердения, который упрочняют фиброволокном. Изготовление такого бетона простое, материал используется в создании стеновых блоков, других элементов для теплоизоляции пола, кровель в индивидуальном домостроении.

Основные свойства газофибробетона: плотность около 550 кг/м3, низкая теплопроводность, безопасность и экологическая чистота, экономичность (тонна сухой смеси дает около 2м3 газофибробетона). По свойствам и характеристикам пенофибробетон практически идентичен газофибробетону, используется в основном для сооружения зданий малой этажности, теплоизоляции.

Введение фиброволокна в бетонные смеси позволяет существенно улучшить такие показатели бетона: прочность, стойкость к механическим и химическим воздействиям, срок службы, теплоизоляционные свойства. При выборе конкретного материала учитывают тип и характеристики фибры, условия эксплуатации будущей конструкции, важные требования к монолиту. При условии соблюдения технологии производства и правильности выбора фиброволокна материал обеспечит все необходимые показатели и параметры.

Преимущества и недостатки

У фибробетона, как и у любого другого строительного материала, имеются достоинства и недостатки. К положительным сторонам можно отнести следующее:

применение фибры для армирования значительно уменьшает финансовые траты на строительстве, так как не нужно отдельно приобретать армирующую сетку, каркас;
уменьшается расход бетонной смеси;
у фибробетона отличные адгезионные качества;
строительный материал не растрачивает свои технические характеристики даже по окончании срока службы, потому что фибра воздействует на материал, и он приобретает вязкую структуру;
можно использовать в пенобетонных и в газобетонных конструкциях;
фибра делает пенобетон более прочным и надежным.

Усиленный композит имеет длительный срок службы, чем его аналоги. При этом он не теряет свои характеристики в течение этого времени.

Имеется у фибробетона и ряд недостатков. Главный минус — дополнительные расходы, так как при производстве используется дорогое сырье. Но все это вполне окупается, так как полученный материал будет обладать уникальными эксплуатационными свойствами, механической прочностью и долговечностью.

Как сделать фибробетон самостоятельно

В отличие от обычного бетонного раствора, изготовить качественный фибробетон самостоятельно вне заводских условий невозможно по следующим причинам:

Для получения требуемых прочностных свойств армирующее волокно должно быть перемешано равномерно. Это возможно только при использовании промышленных смесителей.
Чтобы предотвратить оседание фибры внутри бетонной смеси необходима определенная скорость перемешивания и введение специальных добавок.
Выбор рецептуры фибробетона должен выполняться с учетом лабораторных испытаний для каждой партии.

Именно поэтому монолитный фибробетон должен всегда производиться на заводе, где есть оборудование для приготовления и отгрузки материала.

Применение

Мы предлагаем потребителям широкий выбор разнообразных декоративных, гидроизоляционных фибробетонных элементов. Среди предложенных вариаций:

малые архитектурные формы;
Панели из стеклофибробетона;
балюстрады;
наличники;
Фасадные карнизы;
молдинги;
вазоны;
лепной декор;
замковые камни;
русты;
пилястры;
колонны;
кронштейны.
подоконники.

Многообразные дизайнерские решения сделают ваше строение уникальным и выделит его среди основной массы домов. Кроме того, красивый образ здания будет радовать своей безупречностью долгие годы, не требуя каких-либо ремонтных затрат.

Стоимость элементов и готовый проект зависит от объема проекта и индивидуальных предпочтений заказчика. Наши грамотные специалисты недорого, качественно и своевременно произведут облицовку объекта. Новый декор решит сразу несколько проблем: декоративную и энергосберегающую.

Рассчитать