Фиброволокно для бетона что это
Все фибры. бетона!
Бетон — очень прочный строительный материал. Благодаря своей прочности он так широко распространен в строительных и ремонтных работах.
Но и у бетона есть свои слабые места:
Существуют различные способы сделать бетон безупречным: особые присадки, добавляющиеся в состав раствора, придают ему плотность, вязкость, водоотталкивающие свойства. В зависимости от того, какая добавка применена, можно получить бетоны с различными характеристиками.
Чтобы увеличить прочность бетонных конструкций, в том числе и прочность на изгиб и разрыв, используют армирование при помощи противоусадочной сетки или арматурного каркаса.
Но армирование бетона таким способом — дорогостоящее и затратное по времени мероприятие.
Современная альтернатива армированию — применение специальной фибры для бетона, которую добавляют в бетонный раствор. Благодаря ее свойствам, фибру называют микроарматурой и рассматривают как альтернативу традиционному армированию.
Общие свойства фибры для бетона. Для чего используется фиброволокно
Фиброй называют волокна, выполненные из стали, базальта, стекла, полимеров, полипропилена. Эти волокна могут иметь различную длину (от 2—3 мм до нескольких сантиметров), толщину, конфигурацию, форму сечения, текстуру поверхности.
Фибру добавляют в бетонные растворы любого назначения для придания прочности, ударной вязкости, устранения усадки и предотвращения растрескивания, повышения долговечности и устойчивости к истиранию. Бетон с добавлением фибры становится водостойким, устойчивым к морозам (морозоустойчивость может повышаться до 100 циклов), жаростойким.
Выбор вида и размера фибры зависит от назначения бетона.
В штукатурные растворы добавляют фибру малой длины (3-6 мм) для обеспечения гладкости оштукатуренной поверхности. В тяжелые бетоны добавляют фибру большой длины волокон.
Бетоны с добавлением фиброволокна называются фибробетонами.
Виды фиброволокна
«Фибра» в переводе с английского означает «волокно». Действительно, на вид это нити определенного диаметра и длины, изготовленные из различных материалов.
В зависимости от материала, фибра для бетона делится на пять основных разновидностей:
В современном строительстве добавка фибры в бетонные растворы желательна даже в тех случаях, когда в конструкции используется арматура, но особенно важно укрепить таким способом бетон, предназначенный для заливки конструкций, которые будут подвергаться повышенным нагрузкам (фундаменты, стяжки пола, дорожные покрытия).
Стальная фибра
Основное преимущество этого вида фибры — низкая стоимость. Она много лет используется в странах Европы, а в России появилась не так давно.
Форма и свойства
Стальная фибра для бетона представляет собой отрезки проволоки из низкоуглеродистой стали диаметром 0,7—1,2 мм и длиной от 25 до 60 мм.
В сечении она может быть круглой или треугольной, а по конфигурации напоминать дугу или скобку, либо иметь волнообразную форму. Для улучшения сцепления с бетоном фибра имеет шероховатую поверхность.
Дозировка и метод добавления
Стальная фибра дозируется в зависимости от назначения бетона и тех нагрузок, которые конструкция будет испытывать в процессе эксплуатации:
Стальная фибра добавляется в раствор при замешивании или после, в готовую бетонную смесь. Ее засыпают небольшими порциями и тщательно перемешивают.
Добавление фибры увеличивает время замеса раствора на 15%.
Преимущества и недостатки стальной фибры
Благодаря добавлению стальной фибры, которая образует в бетоне трехмерный каркас, конструкция приобретает дополнительные характеристики:
Стальная фибра применяется в гражданском строительстве при заливке фундаментов, стяжек и может заменить арматуру. Добавление стальной фибры по сравнению с армированием — простой и удобный процесс. Не нужно раскладывать арматуру и устанавливать крепежи; экономятся время и затраты труда.
Недостатки стальной фибры:
Полимерная фибра (ПАН-фибра)
Полимерная фибра — это волокна из полимерного материала длиной от 3, 6, 12, 18, 24 мм и выше.
Область применения фибры в бетоне
Полимерная фибра применяется в следующих типах бетонных конструкций:
а также добавляется в строительные, ремонтные и штукатурные растворы.
Свойства
Преимущества полимерной фибры:
Основное преимущество полимерной фибры — она придает бетону пластичность.
Как использовать фиброволокно
Полимерную фибру можно добавлять прямо в сухой цемент перед замешиванием раствора.
Сколько фибры добавить в бетонный раствор
Пропорции добавления и выбор длины фибры зависят от назначения бетона:
Стеклянная фибра
Стеклянная фибра изготавливается из стойкого к щелочам стеклянного волокна диаметром 10—15 микрон и прочностью до 2000 МПа.
Попадая в раствор, во время перемешивания стеклофибра распадается на отдельные волокна
Свойства стеклянной фибры
Стеклофибра придает бетону следующие качества:
Стеклянная фибра устойчива к агрессивным средам (кроме щелочной среды).
Где применяется
Бетон с добавлением стеклянной фибры схватывается и застывает быстрее, это необходимо учесть при работе. Продлить срок жизни раствора поможет добавление пластификатора.
Базальтовая фибра
Базальтовой фиброй называют отрезки базальтового волокна, которые могут иметь длину от 1 до 150 мм. Волокно имеет диаметр 16—18 мкм, оно устойчиво к воде, кислотам, щелочам, прочное, упругое.
Базальтовое волокно, в отличие от металлической фибры, не подвергается коррозии, в 3 раза легче и имеет площадь поверхности в 25 раз больше. Базальтовая фибра обладает высокой адгезией и одинаковым с бетоном коэффициентом температурного расширения.
Качества бетона с базальтовой фиброй
Добавление фибры сообщает бетонам следующие характеристики:
Где применяется
Базальтовую фибру используют для изготовления сейсмостойких конструкций, взрывобезопасных объектов, военных сооружений, сложных радиопрозрачных конструкций.
В связи с непревзойденной стойкостью к истиранию, которую получает бетон при добавлении базальтовой фибры, он широко применяется для изготовления стяжек.
Метод добавления
Базальтовое волокно замачивают в воде и затем добавляют в раствор при замешивании.
Добавление любых видов фибры делает бетонный раствор более вязким и менее текучим, поэтому важно совмещать использование фибры с применением пластификатора, который позволяет экономить цемент, воду, затраты на уплотнение бетона и увеличивает текучесть раствора.
Полипропиленовая фибра
Полипропиленовая фибра — это армирующее микроволокно, применяемое как альтернатива армированию бетона. Это самый распространенный вид армирующих волокон.
Форма и свойства
Этот вид фибры изготавливается из синтетического вещества — полипропилена.
Волокна из полипропилена формируют экструзией или вытягиванием и нарезают на отрезки разной длины.
Длина волокон полипропиленовой фибры от 6 до 40 мм.
Фибра обладает значительной прочностью и упругостью, устойчива к агрессивным, в том числе, щелочным, средам и коррозии, а также огнеустойчива.
Весомое преимущество полипропиленовой фибры — ее легкость и большая площадь поверхности (в 1 кг полипропиленовой фибры около 1 миллиона волокон).
Фибра в бетонных смесях сочетается с любыми другими добавками:
Полипропиленовая фибра может изготавливаться из первичного или вторичного сырья. В первом случае качество фибры выше.
Для чего применяется полипропиленовая фибра
Добавление фиброволокна в раствор компенсирует растягивающие напряжения его нижнего слоя и разрывные напряжения вследствие нагрузок и обеспечивает следующие преимущества фибробетонов перед обычными бетонами:
Дополнительные свойства полипропиленовой фибры
Раствор с фиброй становится более густым, держит форму и не течет, поэтому позволяет наносить штукатурку более толстым слоем.
В каких случаях применяют полипропиленовую фибру
Полипропиленовая фибра образует в бетоне трехмерный армирующий каркас, поэтому ее применение оправдано при изготовлении:
Расход полипропиленового фиброволокна
Фибра очень легкая и очень экономичная. В общем случае соотношение фибры к бетону составляет 900 г на 1 кубометр смеси. В зависимости от области применения дозировка фибры может меняться:
Как применять фиброволокно из полипропилена
Фибра проста в применении.
Как добавлять фиброволокно в бетонный раствор?
Существуют три способа:
Эффективность фибры непосредственно зависит от того, насколько хороша она распределилась в бетонном растворе, поэтому следует увеличить время замешивания на 15%.
Видео: Замес раствора с фиброй
На что обращать внимание при покупке фибры
Покупка некачественной фибры — не только напрасная трата денег, но и риск испортить конструкцию. Бетонные сооружения изготавливаются с расчетом на прочность и долгий срок службы. Использование некачественных материалов может привести к значительным убытками.
Например, на рынке встречается полипропиленовая фибра кустарного производства. На вид она мало отличается от заводской фибры, но изготавливается с нарушением технологии. В качественной фибре есть такой компонент, как замасливатель. Он препятствует комкованию волокон и способствует их равномерному распределению в растворе. Поддельная фибра скомкуется, и образования трехмерного каркаса в толще бетона не произойдет, а значит, бетон не получит тех свойств, которые ожидались при добавлении фибры. «Сэкономив» несколько рублей, можно понести существенные убытки.
Чтобы избежать таких ситуаций, приобретайте фибру проверенных производителей у надежных поставщиков.
Нужна ли фибра для стяжки, и какую использовать
При изготовлении стяжки важно соблюсти баланс между двумя взаимоисключающими задачами:
Решить это противоречие помогает добавление полипропиленового фиброволокна. Его рекомендуется добавлять как в раствор для мокрой стяжки, так и в смесь для полусухой стяжки независимо от того, используется ли армирование сеткой.
Фиброволокно не только повышает прочность стяжки и снижает ее истираемость, но и предотвращает усадку и появление трещин, увеличивает ударную вязкость поверхности, предотвращая растрескивание и сколы в процессе эксплуатации. Стяжка с добавлением фиброволокна отличается прочностью и долговечностью.
Видео: Стяжка с фиброй крепче, чем с арматурой!
Советы по выбору армирующего волокна
Каждый из видов армирующих волокон обладает своими преимуществами и недостатками. Выбор армирующего волокна напрямую зависит от назначения конструкций, которые будут изготовлены из бетона.
Большое значение имеет качество материала, поэтому следует внимательно отнестись к выбору производителя и продавца армирующих волокон.
Полипропиленовое фиброволокно — современная альтернатива армирования бетона, которая экономит деньги, затраты времени и труда и обеспечивает бетону повышенную прочность, долговечность, устойчивость к внешним факторам и другие важные характеристики. На сегодняшний день рекомендуется использовать фибру практически в любых конструкциях. Эффективность работы добавок зависит от их правильного выбора и применения.
Фиброволокно для бетона: обман маркетологов или нет
Фибра для бетона – миф или реальная необходимость? Этот материал стал так популярен, что строители готовы сыпать его мешками. Но так ли он нужен? Давайте разберемся, в каком случае микрофибра действительно полезна, сколько и в какой последовательности засыпать ее в раствор.
Бетон, безусловно, незаменимый строительный материал. Он прочный и долговечный. Но, тем не менее, имеет свои слабости. Это его склонность к образованию трещин, микропор после усадки. А еще он неустойчив к изгибу и ударным нагрузкам. Попросту сказать, ему не хватает эластичности для того, чтобы стать идеальным. Поэтому люди придумали разные добавки, которые меняют свойства бетона в нужном им направлении. Сегодня наша тема – это фиброволокна.
Что такое фибра для бетона или раствора
Для начала определимся с понятием, что такое фиброволокно. Само название состоит из 2 одинаковых слов, только одно английское, другое русское. «Фибра» с английского переводится как волокно. Фибра для бетона – это тонкие нити, изготовленные из разных материалов. Они имеют разную длину, толщину, сечение.
Для чего их придумали? Раньше, да и сейчас, при серьезном строительстве, гибкость и прочность монолита повышают металлическими конструкциями и сетками. Это очень затратное и долгое мероприятие. Поэтому, для ускорения процесса придумали добавлять прямо в смесь тонкие волокна. Они тоже образуют сетку и играют роль микроарматуры. При правильном добавлении волокон, бетон становится гибче, не дает сильной усадки и не растрескивается.
Давайте взглянем на процесс, который происходит при застывании цемента, поближе. Выглядит это так. Тонкие нити располагаются в растворе под разными углами, перекрещиваются, создают сетку. Эта сетка не дает компонентам цементно-песчаной смеси менять свое положение. Песчинки не оседают на дно, а мелкие частички цемента не мигрируют на поверхность. При схватывании смеси, волокна склеивают частички строительного раствора, удерживают их и предотвращают появление трещин при усадке.
Бетон, в который добавлена микрофибра, называют фибробетон.
Рекламируя свой товар, производители армирующей добавки, приписывают ей следующие положительные свойства:
Как видим, фиброволокно — это просто эликсир силы для бетона. Если бы не одно «Но». Нужно точно знать, какой тип волокна нужен для конкретного случая, и сколько его нужно добавить. Чрезмерное употребление может только все испортить. Большое количество полипропиленового волокна снижает марку прочности. А покупка подделки вообще помогает пустить все деньги на ветер. Дело здесь вот в чем. Качественные волокна обработаны противокомкующимся составом. Благодаря этому ворсинки практически поштучно распределяются внутри монолита. А вот подделка скатывается в комки, и ни о какой трехмерной сетке речи даже не идет.
Виды фиброволокна
Кажется, в целом разобрались, что такое фибра и для чего нужна. Перейдем к деталям и посмотрим, какие бывают виды волокон.
В следующей табличке для информации даны сравнительные характеристики главных видов волокон. Как видим, каждый тип обладает каким-то одним или парой преимуществ по сравнению с другими. Это обязательно нужно учесть при выборе материала. То есть, если нужна монолитная плотность – берем металлическую фибру. А если важна прочность на растяжение – подойдет базальтовое или стекловолокно.
Стальная фибра
Это самая распространенная добавка. Часто умельцы изготавливают стальную фибру самостоятельно из нарезанной проволоки. Произведенная промышленным способом добавка имеет такие характеристики:
Самой лучшей и самой дорогой является проволока из нержавеющей стали. Этот материал в 2 раза увеличивает прочность монолитной конструкции на сгиб. Из такого фибробетона строят мосты, делают фундаменты.
Но вот в остальном бетон не очень дружен со сталью. Между ними отсутствует адгезия, излишек металлофибры снижает марку прочности, а сам металл неустойчив к воде и щелочной среде. Еще металлическая добавка имеет большой вес, ее очень трудно перемешивается до равномерного распределения внутри раствора.
Чтобы повысить сцепляемость с цементом, железную проволоку гнут, плющат, загибают концы, делают ее поверхность шероховатой. Для контроля прочности, тщательно просчитывают количество добавляемого материала.
При стяжке толщиной меньше 10 см армирующую металлическую добавку не используют.
Если вы знаете, какая предполагается нагрузка на будущую конструкцию, то можно воспользоваться усредненными количествами армирующей проволоки для добавки:
Металлический наполнитель кладут в раствор при перемешивании ингредиентов или уже в готовую смесь. Время перемешивания раствора увеличивают на 15%.
Базальтовая фибра
Это натуральная добавка в бетон, которую делают из минеральных волокон базальта. Пара недостатков базальтовой фибры:
В остальном можно только похвалить базальт. Смотрите, сколько в нем положительного:
Бетон, замешанный с базальтоволокном, обретает непревзойденные качества:
Благодаря этим свойствам базальтовый бетон используют повсеместно:
При замешивании соблюдают следующее правило: базальтовую фибру сначала засыпают в воду, а потом добавляют эту смесь к цементному раствору. Количество добавки базальтового волокна составляет 1% от количества цемента. Зная эту пропорцию можно вычислить расход добавки на мешок цемента.
Полимерная фибра (ПАН-фибра)
Эти легкие нити выпускаются длиной до 24 мм и больше. Полимерное вещество, из которого состоят волокна, не вступает в химические реакции, безразлично к коррозии, безвредно для здоровья. При этом искусственные нити легко замешиваются. Они придают бетону прочность и пластичность.
Такой фибробетон используют как в промышленном строительстве, так и в частном хозяйстве.
Замешивают полимерную фибру в самом начале, вместе с цементом и песком. Затем уже добавляют воду. Разная длина нитей подходит для разных целей:
Фиброволокна делают раствор не текучим, поэтому рекомендуется добавлять в бетон пластификаторы.
Полипропиленовая фибра
Историческая справка. Полипропиленовая фибра впервые была использована в США в 70-е годы прошлого столетия. Ее применили при строительстве дорог так удачно, что после этого ее популярность начала возрастать. При использовании фибры в бетонном полотне перестали образовываться трещины. А в России бум по микроармированию пришелся на начало нашего столетия.
Волокна полипропилена на вид это белые полупрозрачные мононити, толщиной в 20 микрон. Выпускают фибру разной длины (от 3 до 20 мм). Поскольку это самый популярный, недорогой материал, его часто подделывают. А результаты использования подделки сказываются на качестве. Поэтому рекомендуется приобретать материалы известных производителей. Иначе можно просто купить нарезанный на полоски пластиковый мешок.
Какая польза от полипропиленовой фибры:
Более подробно о способах замешивания популярной добавки, ее количествах поговорим чуть ниже. А сейчас несколько слов о микроволокнах, которые имеют специфическое назначение.
Малоприменимые виды фиброволокна
Мы поговорили о самых известных армирующих присадках. Но есть еще те, которые используют редко и возможно некоторые о них даже не слышали.
Стекловолокно или стеклофибра
Бетон, полученный с помощью армирования стеклянной фиброй, становится более прочным и гибким. Его используют для фигурных конструкций и отделки фасадов. Чтобы уменьшит трещинообразование, волокна добавляют так же в цементные стяжки любой толщины (начиная от 10 см) и в отделочные смеси.
При использовании стекловолокна применяют полимерные вещества, которые нейтрализуют действие щелочей.
Замасливатель – это не масло, а химический состав, который позволяет материалу распадаться на отдельные волокна, равномерно распределяться в бетонном растворе.
Фибра из углерода
Все характеристики углеродной нити находятся на высоте. Особой высотой отличается цена. Она составляет 8400 руб. за пакет 2 кг (при расходе от 1 до 2 кг на кубометр смеси)*. Любопытно узнать, за что платят такие деньги. Если изучить технические свойства этого волокна, становится все понятно. Смотрите:
Область применения углеродной фибры не ограничена. Но благодаря цене, применяют добавку не часто.
Целлюлозная фибра
Натуральный материал из тонких полимерных нитей можно описать так:
Волокна целлюлозы не уступают по своим техническим характеристикам полипропиленовой фибре. На куб бетона нужно 0,7-0,9 кг целлюлозной фибры. А 1 кг добавки стоит около 70 руб.*
Полипропиленовая фибра для стяжки
Мы уже говорили об основных свойствах полипропиленового волокна для армирования бетона. Выяснили, чем полезна фибра для бетонов и растворов, как она улучшает их качества. Но одновременно с этим не будем забывать, что кроме уменьшения образования микротрещин, придания гибкости и улучшения собственных свойств бетонного состава, микрофибра не играет глобальной роли и не заменяет настоящую арматуру.
Если заливать бетон на жесткое основание, он и так ляжет ровно и высохнет без трещин (если соблюдена технология приготовления раствора). Микроволкно полезно добавлять для подстраховки в тех случаях, если снизу уложен мягкий материал (тепло- или звукоизоляция).
Хорошо применять полипропиленовую фибру для придания поверхности стойкости к истиранию. Она же помогают сделать поверхность более ровной.
Нужна ли фибра в стяжке
При замесе раствора с фиброволокном необходимо помнить, что правило «чем больше, тем лучше» здесь не работает. Напротив, чрезмерное применение волокон приведет к потере прочности монолита. Если цементный слой для выравнивания небольшой (до 10 см), то армирующие волокна не нужны. Лучше провибрировать залитый бетон, тем самым реально улучшить его прочность.
А еще обратите внимание, что полипропиленовые нити имеют разную длину. Их используют для разных целей:
Для изготовления стяжки с микроармированием в частном строительстве берут добавку с волокнами разной длины. При этом нужно читать рекомендации производителя. При бетонных работах очень важно соблюдать пропорции всех компонентов. Это главный залог успеха.
Расход и правила добавления
Дозировка полипропиленового волокна составляет от 0,6 до 0,9 кг на 1 кубометр. При этом цена равна 2680,00 руб. за мешок 10 кг.* Вот что происходит с раствором при добавке разного количества фиброволокна:
Вносить добавку можно по-разному. Есть 2 способа:
Самое важное во введении добавки из полипропиленовых волокон – тщательное распределение внутри состава. Не допускается образование комков.
Посмотрим, как вносят фибру на примере изготовления полусухой стяжки для пола. Последовательность приготовления раствора состоит из таких этапов:
Бонус использования микрофибры – пол можно использовать для ходьбы уже через сутки. А постелить ламинат или наклеить плитку сможете уже через 5 дней. Для сравнения: обычная стяжка полностью готова к эксплуатации через 2-3 недели.