Фибробетон что это такое: Что такое фибробетон, для чего он нужен и где применяется

Фибробетон — что это такое?

Что такое фибробетон?

Фибробетон — это современный строительный материал, который получается при добавлении в бетон специальных волокон — фибры. Тип фибробетона определяется содержащимся в нем армирующим волокном. Наиболее распространены фибробетоны с полипропиленовым волокном и со стальной фиброй.

Преимущества фибробетона

Микроскопические волокна фибры армируют бетон во всех плоскостях. Они повышают прочность материала на излом, а также снижают образование усадочных трещин. Снижение количества  трещин приводит к сокращению риска разрушения материала при циклах замораживания и размораживания (когда зимой вода в трещинах замерзает и расширяется, разрушая бетон), и, следовательно, к увеличению срока службы зданий и сооружений из фибробетона.

Производство фибробетона

Фибра замешивается в бетон при производстве бетонной смеси на бетонно-растворном узле или перед заливкой бетона в формы. Наиболее проста в применении пенопропиленовая фибра, которая быстро и равномерно распределяется в смеси.

Может ли фибра в бетоне заменить несущую арматуру?

Несмотря на все положительные свойства фибры, она не может выступать полноценной заменой несущего армирования в зданиях и сооружениях, где материал подвергается существенным нагрузкам. Чаще всего фибробетоны применяются параллельно с  несущей арматурой (стержни, сетка) для улучшения общих характеристик здания.

Сфера применения фибробетона

Фибробетоны применяют при изготовлении сборных и монолитных конструкций. В частном строительстве их используют для изготовления фундаментов, при заливке стяжки пола гаражей, при изготовлении бассейнов, подвалов и пр.  Декоративные фибробетонные панели в качестве отделочного материала применяются во внешней и внутренней отделке зданий.

Типы фиброволокна

Полипропиленовая фибра

Полипропиленовые волокна стали на сегодняшний день являются самым распространенным типом добавки в фибробетоны. Причиной этого стала низкая стоимость производства и применения полипропиленовой фибры при высоком качестве готовых изделий.

Стальная фибра

Тонкая стальная проволока, применяется для армирования сборных и монолитных конструкций. Большое распространение получила в производстве стяжки в производственных помещениях. К недостаткам стальной фибры относят разность коэффициентов температурного расширения у бетона и фибры (актуально только для изделий без металлического армирования), низкую стойкость к коррозии и большую требовательность к процессу добавления фиброволокна в бетон по сравнению с пенопропиленовой и базальтовой фиброй.

Стальная фибра для бетона производится в нескольких форматах:

• Анкерная стальная фибра. Прямые волокна круглого сечения с анкерами («изгибами») на обоих концах
• Анкерная стальная фибра из листового проката. Неровная поверхность волокна, образующаяся при нарезке, обеспечивает более прочное сцепление с бетоном
• Волновая стальная фибра. Волокна круглого сечения, волнистые по всей длине

Базальтовая фибра

Базальтовая фибра производится из расплава горных пород. По свойствам и области применения близка к полипропиленовой фибре.

Стеклянное фиброволокно

Стеклянная фибра применяется там, где нет больших нагрузок на конструкцию — например, в качестве добавки в отделочные материалы.

В качестве добавки к строительным материалам этот тип волокна не получил широкого распространения. Для равномерного распределения таких волокон в бетоне требуются специальное оборудование и методы, такие, как напыление и контактное формование.

 

материал подготовлен специально для сайта benpan.ru

Отзывы

Все отзывы

Фибробетон. Способ применения фиброволокна

Фибробетон. Способ применения фиброволокна. Нормы расхода фиброволокна. Экономическое обоснование фибры.

Фибробетон и фиброволокно, как правильно добавлять фибру для производства фибробетона и какое фиброволокно лучше для изготовления фибробетона и армирования гипсовых изделий. Какое бывает фиброволокно и какие нормы добавления фибры в фибробетон. Все про фибру и производство фибробетона, а также все про армирование гипса фиброволокном. Все про использование фиброволокна в бетоне. Фибра, фибра полипропиленовая, фиброволокно, Базальтовая фибра, фибробетон. Фибробетон с щелочестойким стеклянным волокном. Фибробетон, это современное, новое поколение армированного бетона.

Фибробетон, производство фибробетона, технология изготовления фибробетона, применение фибры в производстве бетона

Фибробетон и добавки для армированого бетона фибры полипропиленовой, базальтовой фибры, стекловолокон, полипропиленовая фибра на сегодняшний день самая применяемая в производстве фибробетона. Армирующeе фиброволокно, как добавка для бетона и фибробетона, изготавливается по современной технологии с использованием иностранной фибры производства Бельгии, Чехии, Великобритании, а так же сегодня широко используется и фибра полипропиленовая, базальтовая и другая фибра производства СНГ и Украины.

Фибробетон, это новое поколение современных качественных армированных бетонов. Новое поколение бетонов и различных растворов с применением всевозможных фиброволокон. Полипропиленовые фиброволокна нашли сегодня самое широкое применение и полипропиленовые фиброволокна отлично зарекомендовали себя в производстве качественного современного армированого бетона и применяются в различных производствах высокопрочного бетона и фибробетона.

Для производства фибробетона, при применении фибры полипропиленовой уменьшается образование трещин и усадка бетона. Существенно улучшается качество поверхности бетона. Очень сильно повышается водонепроницаемость, устойчивость к проникновению химических веществ в фибробетон, повышается сопротивление удару с повышается морозостойкость бетона. В несколько рас повышается уплотняемость при вибропрессовании бетона и при вибролитье фибробетона, кроме того нижается истираемость бетона при армировании фиброволокнами, повышается способность бетонной смеси к сцеплению. Повышается удобоукладываемость бетона и предотвращение расслоения бетонной смеси. Сокращаются затраты и сроки проведения работ, за счет более быстрого набора прочности бетона и фибробетона.

Армирующие полипропиленовое фиброволокно, как добавка для бетона в фибробетон, изготавливается непрерывным методом из гранул чистого полипропилена посредством экструзии, а также вытяжки при нагревании. Когда армирующие полипропиленовые волокна разогреваются до определённой температуры, на их поверхность наносится замасливающий состав. Именно этот состав и способствует сцеплению и рассеиванию поверхности полипропиленовой фибры с цементным раствором. Требования безопасности зданий и сооружений привело к необходимости повышения показателей физико-технических свойств и долговечности строительных материалов, применяемых при строительстве, реконструкции и ремонте. Известно, что цементные фибробетоны и бетоны, наиболее широко применяемые среди всех других материалов, обладая высокой прочностью на сжатие, фибробетон имеют сравнительно высокие показатели прочности при растяжении и изгибе, трещиностойкости. Успехи бетоноведения в конце ХХ-го века обеспечили возможность получения высокопрочных и высококачественных бетонов, прочностью на сжатие 100 МПа и выше, необходимых при строительстве высотных зданий, платформ для нефтедобычи в морях и океанических шельфах и других уникальных сооружений. Фибробетон отличается от традиционного бетона, более высокими показателями прочности на растяжение, изгиб, срез, ударной и усталостной прочностью, трещиностойкостью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, жаропрочностью и пожаростойкостью. По показателю работы разрушения фибробетон до 20-ти раз может превосходить обычный бетон. Все это обеспечивает его высокую технико-экономическую эффективность.

Фибра полипропиленовая, это фибра, изготовленная из полипропилена, фибра полипропиленовая самая, то самая эффективная микроармирующая добавка для бетона и добавка в фибробетон, или гипс. Чаще всего полипропиленовая фибра используется во время проведения работ, связанных с оштукатуриванием стен как добавка для раствора, фиброраствор, производстве различных бетонных изделий и гипсовых изделий при необхоимости современного качественного армирования гипса или бетона. Полипропиленовую фибру применяют также для изготовления пенобетона.

Фибробетон отличается от традиционного бетона, или армированного металлической арматурой, более высокими показателями прочности на растяжение, изгиб, срез, ударной и усталостной прочностью, трещиностойкостью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, жаропрочностью и пожаростойкостью. По показателю работы разрушения фибробетон в 20 раз может превосходить обычный бетон. Все это обеспечивает его высокую технико-экономическую эффективность. Методические рекомендации по приготовлению бетонных смесей с фиброволокном, а так же для применения полипропиленового волокна, фибры. Фибру в смеси на цементном вяжущем можно перемешивать в любом типе смесителей и бетоносмесителей, принудительного или гравитационного типа, в том числе типа миксер, установленных на автомашину, при этом не возникает никаких проблем, связанных с их неполным диспергированием в смеси, образованием нераспределенных и перепутанных в смеси пучков волокон. Фиброволокно допустимо перемешивать по следующим алгоритмам:

1. Перемешивание с сухими компонентами смеси, щебень, песок, цемент, фибра, затем введение воды затворения, возможных химических добавок и окончательное смешивание смеси до готовности. Время смешивания смеси с волокном увеличивается на 15% по сравнению с перемешиванием без фиброволокна. Рекомендуемая продолжительность перемешивания бетонных смесей регламентируется согласно ГОСТ 7473-94.

2. Введение волокна осуществляется после перемешивания сухих компонентов смеси и затворения водой. Здесь, во первых, приготавливаем смесь по регламентированной технологии, затем через 5-10 секунд, когда вода впиталась в бетонную смесь производим введение фибры полипропиленовой в работающий смеситель. Время смешивания также увеличено на 15% относительно времени приготовления смеси обычных бетонов.

3. Перемешивание в автомобильном миксере осуществляется по следующей методике: после или во время заполнения миксера бетонной смесью ответственное лицо загружает фибру в смеситель автомобиля. Времени доставки бетонной смеси до пункта укладки достаточно для равномерного распределения волокна. При введении волокна в условиях стройплощадки в готовую бетонную смесь, доставленную авто бетоносмесителем, фибру помещают в последний момент, время перемешивания бетонной смеси с волокном составляет 5-8 минут.

Фибра полипропиленовая, фиброволокно, фибрин, это современная армирующая добавка, как альтернатива сетки в стяжках, бетоне, или гипсе. Так же можно применять и базальтовое волокно для армирования бетона и гипса. Кроме перечисленных фиброволокон, так же применяется фибра стальная анкерная и волновая для производства сталефибробетона, для промышленных полов. Производство пенобетонных блоков марки D600, армированных полипропиленовым фиброволокном, это самое эффективное производство армированных пенобетонных блоков. Так же широко применяется полипропиленовая фибра и другие фиброволокна в производстве армированных строительных сухих смесей, гидроизоляции, теплоизоляции. С применением фибры полипропиленовой производится сегодня и армированная тротуарная плитка, бордюрный камень, декоративный и дорожный бордюр. Устройство полусухой стяжки по новейшей технологии с фиброармированием, так же очень эффективно.

Базальтовая фибра и применение базальтовой фибры для изготовления фибробетона

Рост объемов применения бетона в строительстве, ужесточение условий эксплуатации бетонных конструкций требует постоянного совершенствования прочности бетона, трещиностойкости, сопротивления бетона ударным и динамическим воздействиям, абразивному износу. Более широкое применение находят методы значительного повышения рабочих характеристик и эксплуатационного ресурса бетонных конструкций за счет применения фибробетона и бетона с добавлением базальтовой фибры, ровинга, или полипропиленового фиброволокна. Также широко распространено стальное армирование и армирование стальной фиброй, но из-за высоких норм расхода стальной фибры на кубический метр бетона приходится искать более доступные способы армирования тяжелых и легких бетонов.

Применение фибробетона и преимущества фибробетона перед обычным бетоном

Если сравнивать фибробетон с обычным бетоном, базальтовый и полипропиленовый фибробетон имеет в несколько раз более высокие показатели по ударной и усталостной прочности бетона, прочности на растяжение и срез, трещиностойкости, морозостойкости, водонепроницаемости.

Сферы применения фибробетона, это возведение объектов гражданского строительства, реконструкция хранилищ и банковских сейфов, сооружение мостов, гидротехнических сооружений, береговых дамб и плотин, шлюзов и каналов рек. Изготовление реакторных отделений атомных электростанций, контейнеров для захоронения радиоактивных отходов. Так же фибробетон применяется где необходимо укрепление и ремонт сводов шахт и тоннелей. Для создания различных видов дорожных покрытий, сборных и монолитных плит, бордюров, разделительных полос и тротуарной плитки, изделий из бетона, малой архитектуры и садовопарковой архитектуры. Базальтовая фибра, также, как и полипропиленовая, распределяясь по всей матрице, форме бетона, обеспечивает трехмерное упрочнение бетона по сравнению с традиционной стальной арматурой, которая обеспечивает лишь двухмерное упрочнение. При возведении железобетонных конструкций из традиционного бетона наиболее трудоемкими являются арматурные работы. Применение фибробетонных конструкций в строительстве поможет снизить трудозатраты на арматурные работы, сократить расход стали и бетона за счет уменьшения толщины конструкций, совместить технологические операции приготовления бетонной смеси и ее армирования. Кроме того, эффективность использования фибробетона может выражаться в увеличении долговечности конструкций и снижении затрат на текущий ремонт и современное строительство, а так же при производстве бетонных изделий и гипсовых габаритных изделий.

Нормы расхода фиброволокна при производстве изделий из фибробетона и армировании гипсовых изделий

Производство пенобетона, полистирол бетона, ячеистых бетонов — 0.6 — 0.7 кг/м3
Мосты, автомагистрали, аэродромы, тяжелые конструкции, находящиеся под нагрузкой — 0,9 – 1,1 кг/м3
Промышленные и бытовые бетонные полы под шлифовку — 0.9 — 1.0 кг/м3
Стяжки цементно-песчаные, тротуары, отмостки и другие изделия — 0.6 — 0.9 кг/м3
Декоративные печатные и отливаемые изделия из гипса, бетона и другое — 0.4 — 0.8 кг/м3
Фибробетон, фибропенобетон, используется в местах повышенной сейсмоактивности — 0.6 — 1.0 кг/м3
Строительные растворы, сухие смеси и штукатурка — 0.6 — 0.9 кг/м3

Стеклофибробетон, что такое стеклофибробетон, как производится Стеклофибробетон

При введении в мелкозернистый бетон отрезков щелочестойкого стекловолокна получается композиционный материал, где стекло фиброволокно равномерно распределяется по объему изделия или отдельных его частей и зон. Производство стеклофибробетона требует использования специального оборудования для фибробетона. Это стационарные комплексы миксеры и бетоносмесители принудительного и гравитационного типа.

Применение стекло волокна в стеклофибробетоне позволяет снизить стоимость строительства, уменьшить трудозатраты, увеличить надежность и долговечность строительных конструкций и различных армированных изделий.

Стеклобетон обладает исключительно высокими технологическими свойствами при формировании изделий практически любой нужной формы, любой геометрии, любого рельефа, любой фактуры. Стеклофибробетонная технология дает архитекторам мощное средство для воплощения любых замыслов, по пластичности, способности передавать рельеф поверхности, а также легкости изделия из стеклофибробетона, позволяет производить тонкостенные изделия малой массы, из стеклофибробетоном и фибробетоном не может соперничать ни один другой материал армированный арматурой.

Фибробетон с щелочестойким стеклянным волокном обладает высокими показателями прочности при изгибе и растяжении.

Фиброцемент, получаемый по технологии производства фибробетона с применением стекловолокна, отличается большой ударной прочностью и упругостью по таким показателям, как трещиностойкость, вязкость разрушения, морозостойкость, водонепроницаемость, огнестойкость в несколько раз превосходит обычный бетон.

Конструкции из стекло бетона по способу армирования подразделяются на следующие виды:
C фибровым армированием, где используется только фибра из стекловолокна;
С комбинированным армированием, где используется стеклянное фиброволокно в сочетании со стальной арматурой.

Армированый фибробетон сегодня применяется в различных видах строительства, это такие виды современного строительства, как Архитектурно конструктивные формы общественных зданий, торговые павильоны, кафе, муниципальные рынки, пансионаты, кемпинги, навесы автовокзалов и автостоянок, элементы жилых и общественных зданий, стеновые панели трехслойные, ограждения лоджий, козырьки входов, поддоны сантехкабин и сами сантехкабины, плиты пространственного покрытия, купола, элементы складок, криволинейные ромбические элементы, складчатые элементы, черепица, элементы подземных сооружений, кольца горловин колодцев, опорные кольца люков колодцев, лотковые перекрытия и лотковые днища, плиты перекрытий каналов теплосетей, трубы безнапорные, лотки отстойников, берегоукрепительные блоки. А также сборные элементы для благоустройства, наружный декор и малые архитектурные формы, плиты и панели для облицовки, искусственный камень из армированного гипса или бетона, изделия для покрытия дорог и тротуаров, бортовые камни, несъемная опалубка, заборы, навесы, шатры, оболочки складки, пологие купола, цветочницы, урны, скамейки, щиты рекламы, дорожные указатели другие изделия из фибробетона и армированого гипса.

Если у Вас возникнут вопросы связанные с производством фибробетона, или с правильным применением фибры, заходите на наш форум производиелей изделий из бетона и мы постараемся ответить на все Ваши вопросы. Мы всегда рады видеть Вас в числе пользователей форума производителей изделий из бетона и гипса, а также производства полимерных изделий и полимер бетона.

Бетон, армированный фиброй | Преимущества и недостатки

14 апр

Опубликовано в 15:49 в бетоне от администратора WebFX

Что такое фибробетон?

Проще говоря, фибробетон — это любой бетон, содержащий волокнистый материал, с целью повышения его структурной целостности. Эти короткие волокна равномерно распределены по всему материалу, чтобы уменьшить вероятность растрескивания.

Плюсы и минусы

Проблемы, которые беспокоят многих профессионалов в области строительства, когда речь идет о бетоне, это проблемы усадки и растрескивания. Некоторые подрядчики пытаются защитить себя от этих проблем, добавляя в бетон волокна. Стоит ли использовать фибробетон? Вот некоторая полезная информация о фибробетоне, а также о преимуществах и недостатках его использования в ваших проектах.

Преимущества и недостатки фибробетона

Преимущества

Как уже говорилось, основным преимуществом фибробетона является снижение усадки и растрескивания. Правильный армированный волокном бетон также может обеспечить ударопрочность, увеличить прочность на растяжение и уменьшить пустоты в бетоне. Вот основные преимущества фибробетона:

• Предотвращает максимальную коррозию в строительных конструкциях
• Сводит к минимуму кавитационные повреждения в сооружениях – шлюзах, мостах, причалах, шлюзах
• Уменьшает растрескивание и усадку

 

Недостатки

Недостатком фибробетона является то, что он может неблагоприятно влиять на удобоукладываемость, особенно в случае железобетона, армированного стальным волокном. Равномерное распределение волокон по всему бетону вызывает беспокойство. Также может возникнуть опасность слипания волокон во время смешивания.

Другим недостатком, о котором следует помнить, является то, что фибробетон тяжелее нефибробетона. Если вы используете стальные волокна, существует также опасность коррозии. Наконец, фибробетон, как правило, дороже обычного бетона, хотя стоимость может быть компенсирована другими факторами.

Получите бетон, армированный фиброй

Насколько прочна бетон, армированный фиброй? Бетон с фиброй прочнее?

Целью добавления фибры в бетон является не повышение прочности, а предотвращение растрескивания из-за усадки при высыхании или пластической усадки.

Хотя добавление волокон в бетон может повысить его ударопрочность и прочность на растяжение, они не обязательно делают бетон более прочным в отношении прочности на изгиб. Стальные волокна могут в некоторой степени увеличить прочность на изгиб, но другие волокна, как правило, этого не сделают, и они могут даже немного ослабить бетон.

Какие типы волокон используются для армирования бетона?

Существует четыре категории фибры, которые могут использоваться для армирования бетона, в том числе:

• Бетон, армированный стальной фиброй
• Бетон, армированный стекловолокном
• Синтетика
• натуральный

Если вы используете синтетический бетон, армированный волокнами, ваш бетон может содержать либо микроволокна, либо макроволокна.

Микроволокна предназначены для сведения к минимуму растрескивания при пластической усадке. Обычно они изготавливаются из нейлона, полипропилена, полиэтилена, полиэстера или акрила, хотя можно использовать и другие синтетические волокна. Микроволокна обычно встречаются в бетоне, используемом для подъездных путей, тротуаров, бордюров, гаражных и подвальных полов и других мест, где вам нужна прочная поверхность с минимальным растрескиванием при пластической усадке.

Макроволокна представляют собой более длинные волокна, которые улучшают прочность на растяжение, а также пластичность. Их основная функция состоит в том, чтобы обеспечить доступную альтернативу армированию арматурой или сварной проволокой. Этот тип фибробетона можно встретить в люках, септиктенках и коммерческих полах. Обычно он изготавливается из волокна, имеющего характеристики, аналогичные характеристикам стали, например полипропилена.

Позвольте Union Quarries помочь вам с вашими потребностями в бетоне

Если вы не уверены, какой тип бетона вам нужен, или вы ищете поставщика бетона в центральной Пенсильвании, Union Quarries здесь для вас. Обладая более чем полувековым опытом работы в качестве ведущего производителя бетона, камня и тротуарной плитки в центральной Пенсильвании, мы обязательно сможем помочь вам выполнить конкретные требования вашего проекта. Чтобы получить бесплатное предложение, узнать больше о фибробетоне или разместить заказ, свяжитесь с Union Quarries сегодня.

Исследуйте бетонные опционы. и прерывистые, дискретные, равномерно диспергированные подходящие волокна. Фибробетон бывает разных типов и свойств со многими преимуществами. Непрерывные сетки, тканые ткани и длинные проволоки или стержни не считаются дискретными волокнами. Волокно – это небольшой кусок армирующего материала, обладающий определенными характерными свойствами. Они могут быть круглыми или плоскими. Волокно часто описывается удобным параметром, называемым «соотношение сторон». Соотношение сторон волокна – это отношение его длины к диаметру. Типичное соотношение сторон колеблется от 30 до 150. Фибробетон (FRC) представляет собой бетон, содержащий волокнистый материал, который повышает его структурную целостность. Он содержит короткие дискретные волокна, равномерно распределенные и беспорядочно ориентированные. Волокна включают стальные волокна, стеклянные волокна, синтетические волокна и натуральные волокна. Внутри этих различных волокон характер фибробетона меняется в зависимости от бетона, волокнистых материалов, геометрии, распределения, ориентации и плотности. Армирование волокном в основном используется в торкрет-бетоне, но также может использоваться и в обычном бетоне.

Обычный бетон, армированный волокном, в основном используется для напольных покрытий и тротуаров, но его можно рассматривать для широкого спектра строительных деталей (балки, плоскогубцы, фундаменты и т. д.) как отдельно, так и с арматурой, связанной вручную. Бетон, армированный волокнами (которые обычно представляют собой стальные, стеклянные или «пластиковые» волокна), дешевле, чем арматура, связанная вручную, при этом прочность на растяжение во много раз выше. Важны форма, размер и длина волокна. Тонкое и короткое волокно, например, короткое стекловолокно в форме волоса, будет эффективным только в первые часы после заливки бетона (уменьшает растрескивание во время застывания бетона), но не повысит прочность бетона на растяжение.

Содержание:

• Влияние волокон в бетоне
• Необходимость фибробетона
• Факторы, влияющие на свойства фибробетона
  • 1. Относительная жесткость волокнистой матрицы
  • 2. Объем волокон
  • 3. Соотношение сторон волокна
  • 4. Ориентация волокон
  • 5. Удобоукладываемость и уплотнение бетона
  • 6. Размер крупного заполнителя
  • 7. Смешивание
• Различные типы армированного волокна крит
  • 1. Бетон, армированный стальным волокном
  • 2. Цементный раствор и бетон, армированный полипропиленовым волокном (PFR)
  • 3. Бетон, армированный стекловолокном
  • 4. Асбестовое волокно
  • 5. Углеродное волокно 9 0025
  • 6. Органические волокна

Влияние волокон на бетон

Волокна обычно используются в бетоне для предотвращения растрескивания при пластической усадке и растрескивании при усадке при высыхании. Они также снижают проницаемость бетона и, таким образом, уменьшают просачивание воды. Некоторые типы волокон обеспечивают большую ударопрочность, стойкость к истиранию и разрушению бетона. Как правило, волокна не повышают прочность бетона на изгиб, поэтому они не могут заменить армирование, устойчивое к моменту, или арматуру из конструкционной стали.

Некоторые волокна снижают прочность бетона. Количество фибры, добавляемой в бетонную смесь, измеряется в процентах от общего объема композита (бетона и фибры), называемого объемной долей (V _ф ). V _f обычно составляет от 0,1 до 3%. Соотношение размеров (l/d) рассчитывается путем деления длины волокна (l) на его диаметр (d). Волокна с некруглым поперечным сечением используют эквивалентный диаметр для расчета коэффициента удлинения. Если модуль упругости волокна выше, чем у матрицы (бетона или вяжущего раствора), они помогают нести нагрузку за счет увеличения прочности материала на растяжение. Увеличение соотношения размеров волокна обычно сегментирует прочность на изгиб и ударную вязкость матрицы. Однако слишком длинные волокна имеют тенденцию «комкаться» в смеси и создавать проблемы с удобоукладываемостью. Некоторые недавние исследования показали, что использование волокон в бетоне оказывает ограниченное влияние на ударопрочность бетонных материалов. Это открытие очень важно, так как традиционно считается, что пластичность увеличивается, когда бетон армирован волокнами. Результаты также показали, что микроволокна обладают лучшей ударопрочностью по сравнению с более длинными волокнами.

Необходимость бетона, армированного фиброй

1. Повышает прочность бетона на растяжение.
2. Уменьшает воздушные и водяные пустоты, присущую гелю пористость.
3. Повышает прочность бетона.
4. Волокна, такие как графит и стекло, обладают отличной устойчивостью к ползучести, чего нельзя сказать о большинстве смол. Таким образом, ориентация и объем волокон оказывают существенное влияние на характеристики ползучести арматурных стержней/напрягающих элементов 9.0018 .
5. Железобетон сам по себе представляет собой композитный материал, в котором арматура выступает в качестве усиливающего волокна, а бетон — в качестве матрицы. Поэтому крайне важно, чтобы поведение двух материалов при термических напряжениях было одинаковым, чтобы свести к минимуму дифференциальные деформации бетона и арматуры.
6. Было признано, что добавление в бетон небольших, близко расположенных и равномерно распределенных волокон будет действовать как гаситель трещин и существенно улучшит его статические и динамические свойства.

Факторы, влияющие на свойства фибробетона

Бетон, армированный фиброй, представляет собой композитный материал, содержащий волокна в цементной матрице в упорядоченном или случайном порядке. Его свойства, очевидно, будут зависеть от эффективной передачи напряжения между матрицей и волокнами. Факторы кратко обсуждаются ниже:

1. Относительная жесткость волоконной матрицы

Модуль упругости матрицы должен быть намного ниже модуля упругости волокна для эффективной передачи напряжения. Таким образом, волокна с низким модулем упругости, такие как найлоны и полипропилены, вряд ли дадут улучшение прочности, но помогут в поглощении большой энергии и, следовательно, придадут большую степень ударной вязкости и сопротивления приданию. Высокомодульные волокна, такие как сталь, стекло и углерод, придают композиту прочность и жесткость. Межфазная связь между матрицей и волокном также определяет эффективность передачи напряжения от матрицы к волокну. Хорошая связь необходима для повышения прочности композита на растяжение.

2. Объем волокон

Прочность композита во многом зависит от количества используемых в нем волокон. На рис. 1 и 2 показано влияние объема на ударную вязкость и прочность. Из рис. 1 видно, что с увеличением объема волокон примерно линейно увеличиваются прочность на растяжение и ударная вязкость композита. Использование более высокого процентного содержания волокна, вероятно, вызовет расслоение и жесткость бетона и раствора.

Рис. 1: Влияние объема волокон на изгиб

Рис. 2: Влияние объема волокон при растяжении

3. Коэффициент длины волокна

Еще одним важным фактором, влияющим на свойства и поведение композита, является соотношение сторон волокна. Сообщалось, что до коэффициента удлинения 75 увеличение коэффициента удлинения линейно увеличивает предел прочности бетона. После 75 относительная сила и выносливость снижаются. В таблице 1 показано влияние соотношения сторон на прочность и ударную вязкость. Таблица-1: Соотношение сторон волокна

Тип бетона	Соотношение сторон	Относительная прочность	Относительная ударная вязкость
Гладкий бетон	0	1	1
С	25	1,5	2,0
Случайно	50	1,6	8,0
Дисперсные волокна	75	1,7	10,5
	100	1,5	8,5

4. Ориентация волокон

Одно из различий между обычным армированием и волокнистым армированием заключается в том, что в обычном армировании стержни ориентированы в желаемом направлении, а волокна ориентированы случайным образом. Чтобы увидеть эффект хаотичности, были испытаны образцы строительного раствора, армированные 0,5% объема волокон. В одном наборе образцов волокна были выровнены в направлении нагрузки, в другом — в направлении, перпендикулярном направлению нагрузки, а в третьем — хаотично. Было замечено, что волокна, выровненные параллельно приложенной нагрузке, обладают большей прочностью на растяжение и ударной вязкостью, чем случайно распределенные или перпендикулярные волокна.

5. Удобоукладываемость и уплотнение бетона

Включение стальной фибры значительно снижает обрабатываемость. Такая ситуация отрицательно сказывается на закреплении свежей смеси. Даже продолжительная внешняя вибрация не уплотняет бетон. Объем волокна, при котором достигается эта ситуация, зависит от длины и диаметра волокна. Еще одним последствием плохой удобоукладываемости является неравномерное распределение волокон. Как правило, удобоукладываемость и стандарт уплотнения смеси улучшаются за счет увеличения водоцементного отношения или использования каких-либо добавок, снижающих содержание воды.

6. Размер крупного заполнителя

Максимальный размер крупного заполнителя должен быть ограничен 10 мм, чтобы избежать заметного снижения прочности композита. Волокна также действуют как заполнитель. Хотя они имеют простую геометрию, их влияние на свойства свежего бетона сложное. Межчастичное трение между волокнами и между волокнами и агрегатами определяет ориентацию и распределение волокон и, следовательно, свойства композита. Снижающие трение добавки и добавки, улучшающие когезивность смеси, могут значительно улучшить смесь.

7. Смешивание

Смешивание фибробетона требует тщательного соблюдения условий, чтобы избежать комкования волокон, расслоения и, как правило, трудностей с однородным смешиванием материалов. Увеличение соотношения сторон, объемного процента, размера и количества крупного заполнителя усиливает трудности и склонность к комкованию. Содержание стальной фибры более 2% по объему и соотношение сторон более 100 затрудняют смешивание. Важно, чтобы волокна были равномерно распределены по всей смеси; это можно сделать путем добавления волокон перед добавлением воды. При смешивании в лабораторном смесителе введение волокон через корзину из проволочной сетки способствует равномерному распределению волокон. Для использования в полевых условиях должны быть приняты другие подходящие методы.

Различные типы фибробетона

Ниже приведены различные типы волокон, обычно используемые в строительной отрасли.

1. Бетон, армированный стальным волокном
2. Цементный раствор и бетон, армированный полипропиленовым волокном (PFR)
3. Армированный стекловолокном бетон GFRC
4. Асбестовые волокна
5. Углеродное волокно
6. Органические волокна

1. Бетон, армированный стальным волокном

В качестве армирования доступно несколько типов стальной фибры. Круглое стальное волокно, обычно используемый тип, производится путем разрезания круглой проволоки на короткую длину. Типичный диаметр находится в диапазоне от 0,25 до 0,75 мм. Стальные волокна, имеющие прямоугольное поперечное сечение, получают путем просеивания листов толщиной около 0,25 мм. Волокно из тянутой проволоки из мягкой стали. В соответствии с IS:280-1976 с диаметром проволоки от 0,3 до 0,5 мм практически применялись в Индии. Круглые стальные волокна производятся путем разрезания или рубки проволоки, плоские листовые волокна имеют типичную c/s от 0,15 до 0,41 мм в толщину и от 0,25 до 0,9 мм.0 мм в ширину производятся путем просеивания плоских листов. Выпускаются также деформированные волокна, неплотно связанные водорастворимым клеем в виде жгута. Поскольку отдельные волокна имеют тенденцию группироваться вместе, их равномерное распределение в матрице часто затруднено. Этого можно избежать, добавляя пучки волокон, которые разделяются в процессе смешивания. Читайте также: Применение железобетона Приготовление и применение железобетона

2. Цементный раствор и бетон, армированный полипропиленовым волокном (PFR)

Полипропилен является одним из самых дешевых и широко доступных полимеров. Полипропиленовые волокна устойчивы к большинству химических веществ и представляют собой цементирующую матрицу, которая в первую очередь разрушается при агрессивном химическом воздействии. Его температура плавления высока (около 165 градусов по Цельсию). Так что рабочая темп. As (100 градусов по Цельсию) может выдерживаться в течение коротких периодов времени без ущерба для свойств волокна. Полипропиленовые волокна, будучи гидрофобными, легко смешиваются, так как им не требуется длительный контакт во время смешивания, а нужно лишь равномерно размять их в смеси. Полипропиленовые короткие волокна в небольших объемных долях от 0,5 до 15, коммерчески используемые в бетоне.

Рис. 3: Цементный раствор и бетон, армированный полипропиленовым волокном

3. GFRC — Бетон, армированный стекловолокном

Стекловолокно состоит из 200-400 отдельных нитей, которые слегка связаны между собой, образуя основу. Эти подставки можно нарезать на кусочки разной длины или объединить в тканевые коврики или ленты. Используя обычные методы смешивания обычного бетона, невозможно смешать более 2% (по объему) волокон длиной 25 мм. Основное применение стекловолокна заключалось в армировании цементных или растворных матриц, используемых при производстве тонколистовых изделий. Обычно используемыми истинами стекловолокна являются электронное стекло. В армированном пластике и AR-стекле E-стекло имеет недостаточную устойчивость к щелочам, присутствующим в портландцементе, в то время как AR-стекло имеет улучшенные щелочестойкие характеристики. Иногда в смеси также добавляют полимеры для улучшения некоторых физических свойств, таких как движение влаги.

Рис. 4: Бетон, армированный стекловолокном

4. Асбестовые волокна

Доступное в природе недорогое минеральное волокно, асбест, было успешно объединено с портландцементной пастой для получения широко используемого продукта, называемого асбестоцементом. Асбестовые волокна обладают термомеханической и химической стойкостью, что делает их пригодными для изготовления листовых труб, черепицы и гофрированных кровельных элементов. Асбестоцементная плита примерно в два-четыре раза больше, чем неармированная матрица. Однако из-за относительно небольшой длины (10 мм) волокна обладают низкой ударной вязкостью.

Рис. 5: Асбестовое волокно

5. Углеродное волокно

Углеродное волокно из самого последнего и, вероятно, наиболее впечатляющего дополнения к ассортименту волокна, доступного для коммерческого использования. Углеродное волокно обладает очень высоким модулем упругости и прочностью на изгиб.