Каждый тип армирующих волокон обладает определенными преимуществами и недостатками. Процесс выбора конкретного армирующего волокна зависит от предназначения конструкций, из которых будет изготавливаться бетон.
Все фибры бетона!
Бетон является одним из самых прочных строительных материалов, что обуславливает его широкое применение в строительных и ремонтных работах.
Тем не менее, у бетона имеются свои слабые стороны:
- плохие показателя прочности на растяжение при изгибе;
- предрасположенность к усадке;
- склонность к образованию трещин;
- низкая ударная вязкость, что делает его уязвимым к расколам при ударных нагрузках;
- пористая структура, способная впитывать воду, что увеличивает вероятность роста плесени и грибка.
Существуют различные методы, чтобы улучшить характеристики бетона: специальные добавки, применяемые в растворе, придают ему такие качества, как плотность, вязкость и водоотталкивающие способности. В зависимости от типа добавки, можно получить бетон с разнообразными показателями и характеристиками.
Для повышения прочности бетонных конструкций, в том числе их прочности на изгиб и разрыв, используется армирование с помощью противоусадочной сетки или арматурного каркаса.
Тем не менее, армирование в классическом его понимании считается дорогостоящей и времязатратной процедурой.
Современная альтернатива традиционному армированию — это использование специальной фибры для бетона, которая добавляется в бетонный раствор. Из-за своих уникальных свойств, фибра часто называется микроарматурой и воспринимается как достойный заменитель традиционного армирования.
Общие свойства фибры для бетона. Для чего используется фиброволокно
Фиброй называют волокна, изготовленные из различных материалов, таких как сталь, базальт, стекло, полимеры и полипропилен. Эти волокна могут иметь различные длины (от 2-3 мм до нескольких сантиметров), толщину и текстуру поверхности.
Фибру добавляют в бетонные растворы для различных назначений, чтобы повысить прочность и ударную вязкость, устранить усадку, предотвратить растрескивание и увеличить долговечность и устойчивость к истиранию. Бетон с добавлением фибры становится водостойким, устойчивым к морозам (морозоустойчивость может достигать 100 циклов), а также жаростойким.
Важно!
Выбор вида и размера фибры зависит от назначения бетона.
В штукатурные растворы добавляют фибру малой длины (3-6 мм) для достижения гладкой поверхности, в то время как в тяжелые бетоны включают волокна большего размера.
Бетоны, в которых используется фиброволокно, называют фибробетонами.
Особенности: плюсы и минусы
Фиброволокно представляет собой искусственный наполнитель для цементных растворов, который производится в виде мелких хлопьев, удобно смешивающихся с другими компонентами смеси.
Растворы на основе фибры обладают рядом значительных преимуществ по сравнению с классическими аналогами:
- Стяжка с фиброволокном отличается высокой прочностью на изгиб. Основы из таких материалов устойчиво переносят усадку зданий, пучение грунтов и другие нагрузки.
- Цементные растворы после затвердевания практически не расслаиваются, благодаря хаотичному распределению волокон в структуре.
- Фиброволокно предотвращает образование трещин в стяжках, однако этот эффект достигается только при соблюдении точных пропорций, рекомендованных производителем.
- Цементный раствор на основе фибры может быть приготовлен с меньшим объемом воды, что ускоряет процесс схватывания смеси и предотвращает образование микропустот.
- Фиброволокна изготавливаются из материалов, которые не подвержены гниению и разрушению под воздействием внешних факторов.
- После затвердевания цемент сложно удалить, что увеличивает срок службы как оснований, так и декоративных отделок.
- Добавление волокон фибры улучшает гидроизоляционные свойства цементной основы, что делает её менее проницаемой для влаги.
- Поверхности с фиброволокном устойчивы к низким температурам, при которых чистый бетон не рекомендуется к эксплуатации.
Что касается недостатков, то у фиброволокна и продукции на его основе практически нет. Однако следует отметить, что некачественное сырье может выделять вредные вещества в воздух после монтажа. Поэтому важно проверять качество продукции и её соответствие экологическим стандартам перед покупкой.
Важно быть внимательным при выборе фиброволокна; это поможет избежать негативных последствий для здоровья.
Характеристика
Фиброволокно может быть изготовлено из различных материалов, что позволяет получить желаемые технические характеристики.
Эта продукция обладает несколькими уникальными свойствами:
- Стойкость к коррозии. Быстрому разрушению под воздействием влаги подвергается только металлическая фибра, которая начинает ржаветь в зависимости от способа укладки.
- Стоимость. Наиболее доступным вариантом является стальное волокно, в то время как полипропиленовые аналоги находятся в среднем ценовом диапазоне, что способствует их популярности.
- Прочность. В этом аспекте преимущество у базальтовой фибры, которая сохраняет целостность материала, даже при образовании сквозных трещин. Полипропилен имеет наименьшую прочность, поскольку его волокна выдерживают нагрузки 0,9-0,95 г/м.
- Длина волокна. Этот параметр варьируется в зависимости от назначения фибры: на рынке можно найти нити длиной от 6 до 20 мм. Самые короткие из них используются в облицовочных смесях, в то время как для монолитных объектов применяются волокна большей длины.
- Вес упаковки. Параметр не имеет четких ограничений: можно найти упаковку 600 г для небольшого строительства, а для крупных проектов поставляются мешки массой до 10 кг. Большие упаковки обычно содержат кратное количество меньших упаковок (600 или 900 г) в зависимости от модификации.
Покупая фиброволокно, не забудьте потребовать сертификат соответствия, который гарантирует отсутствие вредных добавок в производственном процессе.
Берегитесь подделок фиброволокна
Растущая популярность фиброволокна, как это обычно бывает, способствует увеличению числа подделок на рынке. Наиболее схожим с настоящим строительным фиброволокном, но не являющимся им, является стекловолокно, которое не устойчиво к взаимодействию со щелочью. Все цементные смеси, особенно бетон, являются щелочесодержащими растворами. Если при армировании стяжки используется стекловолокно, это может незаметно отразиться на процессе заливки. Однако при отвердевании стяжки стекловолокно начнет разрушаться, что негативно скажется на целостности структуры.
Изготовление фиброволокна
Армирующее полипропиленовое фиброволокно изготавливается из чистого полипропилена методом экструзии (то есть выдавливания). После экструзии волокнам придается необходимая форма, их вытягивают и обрабатывают специальным составом для улучшения распределения волокна в растворе. На завершающем этапе производится нарезка волокна в соответствии с областью применения.
Армирующее фиброволокно можно использовать для добавления в любой цементосодержащий раствор:
- бетон,
- газобетон,
- пенобетон,
- торкрет бетон,
- пескобетон.
Добавление фиброволокна улучшает механическую стойкость этих растворов. Увеличение количества фиброволокна повышает гидрофобность (способность отталкивать воду) и водонепроницаемость пескобетона.
Добавленное фиброволокно защищает стяжки пола от возникновения микротрещин на трех стадиях:
- В первые 6 часов после заливки до 90% снижается угроза образования трещин, в то время как для растворов с армирующей сеткой этот показатель составляет всего 6%;
- На стадии усадки стяжки;
- Уменьшая выделение воды, фиброволокно снижает внутренние нагрузки на протяжении всего процесса затвердевания стяжки.
Какую фибру лучше использовать
Самая популярная: полипропиленовая фибра
Эта фибра недорогая, хорошо связывает материалы в смеси и улучшает звукоизоляцию помещений. Она подходит для стяжек и бетона, не добавляя лишнего веса и нагрузки на конструкцию. Она обладает низкой электропроводностью, что делает её идеальной для полов с электрическим подогревом.
Полипропиленовое волокно делится на два типа:
- Микрофибра, представляющая собой тонкие нити длиной 6, 8, 12 мм, предназначенные в основном для предотвращения усадочных трещин. Также она улучшает ударопрочность и морозостойкость бетона, добавляется в количестве от 900 грамм на 1 куб. м бетона.
- Макрофибра — это полипропиленовые жгуты длиной до 50 мм, которые распадаются на отдельные волокна при смешивании. Она применяется как при заливке бетонных полов, так и при создании парковок, фундаментов и других бетонных объектов. Рекомендуемый расход составляет от 1 кг на 1 куб. м.
Самая недорогая: стальная фибра
Эта фибра используется в стяжках толщиной более 4 см и при расходе от 20 кг на 1 куб. м бетона может служить альтернативой традиционной арматуре. Она обладает огне- и морозостойкостью. Среди недостатков можно отметить высокую массу стальной фибры и её предрасположенность к коррозии со временем.
Самая прочная: базальтовая фибра
Базальтовая фибра устойчива к огню, температурным изменениям, влаге и агрессивным химическим веществам. Эта фибра идеально подходит для стяжек в ванных комнатах, парилках и гаражах. Она самая прочная и устойчива к истиранию.
Среди недостатков можно отметить потерю упругости в бетоне, так как базальтовое волокно не обладает способностью растягиваться, а также то, что полученное покрытие может быть некомфортным для ходьбы босиком.
Самая гибкая: стекловолоконная фибра
Стекловолоконная фибра имеет минимальную прочность, но обладает высокой пластичностью, что делает её популярной в штукатурных смесях для работы с арками и отделкой фасадов.
Что еще важно учесть
Недобросовестные производители полипропиленовой фибры иногда экономят на замасливателе, который придаёт волокнам гибкость. Без этой добавки волокна могут спутываться, что приведет к неравномерному распределению в смеси. Чтобы избежать таких ситуаций, лучше приобретать фибру с проверенными марками в специализированных магазинах, а не на рынках.
При добавлении фиброволокна в бетон необходимо строго соблюдать пропорции, следовать инструкциям производителя и тщательно перемешивать состав, что поможет избежать образования комков в смеси и обеспечит максимальную прочность стяжки или бетона.
Сергей Салий
На данный момент является участником Высшей лиги Петровича, ассоциации мастеров напольных покрытий и основателем компании «Салий монтаж сервис».
Современные технологии позволяют с использованием фиброволокна и пластификаторов создавать конструкции, которые ранее казались невозможными, особенно в контексте увеличения прочности тонких слоев стяжки или бетона.
Однако, независимо от добавок, стоит помнить: никакие улучшения не сработают, если строительный материал был выбран неправильно или использовался с нарушением технологии. Поэтому разумно получать консультации и расчеты от профессионалов, которые помогут выбрать оптимальное решение для конкретной задач.
Характеристика каждого вида фибры и их использование
Стальное фиброволокно
Это один из наиболее популярных типов фиброволокна, представляющий собой полоски волнообразной или дугообразной проволоки из низкоуглеродистой стали, с диаметром отрезков в диапазоне от 0,7 до 1,2 мм и длиной от 25 до 60 мм. Поверхность такого волокна шершавата, что обеспечивает надежную связь с бетоном.
Преимущества:
- доступная цена (по сравнению с другими видами фиброволокна);
- экономия времени и трудозатрат;
- повышение прочности и предельной деформации;
- надежность и долговечность (устойчивость к износу);
- морозостойкость;
- водонепроницаемость.
К недостаткам данного волокна можно отнести существенное увеличение веса готового раствора и высокие риски коррозии.
Применение:
Стальная фибра демонстрирует хорошие характеристики при использовании в фундаментах, стяжках и при монтаже стен. Её положительные свойства могут служить отличной заменой традиционной арматуре или полезным дополнением к ней для увеличения прочности конструкции.
Процесс приготовления раствора проходит следующим образом: фибру из стали добавляют небольшими порциями в ходе соединения всех компонентов или в готовую бетонную смесь. Ключевым моментом является постоянное и аккуратное смешивание на каждом этапе, при этом желательно использовать стационарный бетоносмеситель.
Дозировка волокна рассчитывается с опором на предназначение бетона и предполагаемые нагрузки, которые конструкции намерены выдерживать во время эксплуатации:
- 15-30 кг фибры на 1 м² при небольших статических нагрузках;
- 30-45 кг на 1 м² при средних нагрузках;
Базальтовое фиброволокно
Базальт — это вулканическая порода, что делает базальтовые волокна экологически чистыми, поскольку они изготовлены из натурального материала. Природный камень плавят и пропускают через специальные формы для создания нитей нужной толщины.
Диаметр полученных нитей составляет от 0,5 до 20 мкм, а длина варьируется от 3 до 50 мм.
Преимущества:
- лёгкость;
- прочность и эластичность армирования;
- сопротивляемость внешним воздействиям;
- высокая электроизоляция;
- отсутствие теплопроводности и неспособность к горению;
- минимизация рисков трещин и деформаций;
- устойчивость к истиранию;
- долговечность;
- нетоксичность;
- коррозионная стойкость;
- низкий уровень усадки;
- повышенная ударопрочность;
- ускоренное застывание бетона.
Базальтовая фибра эффективно используется для улучшения характеристик строительных материалов, таких как шпаклевка, штукатурные массы и множество бетонных смесей.
Как правило, на 1 м² бетона требуется примерно 1,5 кг фиброволокна. Точные дозировки и длина волокна зависят от назначения смеси.
Перед смешиванием базальтовую фибру следует замочить в воде, чтобы потом соединить с другими компонентами. В готовом растворе волокна растворятся, тем самым увеличивая прочность конструкции.
Важные нюансы при покупке фиброволокна
Цены на разные виды фиброволокна варьируются. Обычно стоимость определяется исходным сырьем, из которого производится волокно. Полипропиленовые фибры считаются наиболее дорогими, из-за затрат на производство синтетического материала. Стальная фибра имеет низкие цены, но требует большого расхода. Кроме того, месторасположение производства также влияет на стоимость, так как затраты на транспортировку материалов могут значительно повышать итоговую цену. Поэтому, при выборе стоит акцентировать внимание не столько на цене, сколько на характеристиках конкретного вида волокна и особенностях его применения.
При выборе производителя и поставщика армирующих материалов важно соблюдать осторожность, так как на рынке могут встречаться подделки, не соответствующие ГОСТу. Кустарные волокна могут неравномерно распределяться в растворе и образовывать комки, что влияет на консистенцию смеси, благодаря чему итоговые конструкции не улучшат характеристики бетона. Надежные производители тщательно следят за выполнением технологий и подтверждают все заявленные свойства и качество готовой продукцией.
Фиброволокно может продаваться в коробках, бумажных или пластиковых пакетах. Объем упаковки варьируется от 1 до 25 кг. Удобнее всего использовать фибру в бумажной водопроницаемой упаковке, так как можно добавлять её прямо в бетономешалку, не вскрывая пакет — он растворится в процессе замешивания.
Разнообразные виды фибры появились относительно недавно, однако они уже стали незаменимыми компонентами для создания различных строительных смесей. Использование волокон такого типа является оптимальным решением для объемного армирования бетонных конструкций.
Качественное фиброволокно обеспечит высокую прочность и долговечность готовых изделий, улучшит их качественные характеристики и поможет сократить расходные материалы.
На этом информация о фиброволокне завершена. Я надеюсь, что предоставленная информация окажется полезной и поможет в выборе подходящего волокна. Если у вас есть вопросы, пишите, с удовольствием отвечу на них. Также рекомендую вам ознакомиться с другими материалами на сайте, например, статьей о различиях между холоднокатаным и горячекатаным металлопрокатом. На этом прощаюсь, желаю всего наилучшего!
