Фибра для бетона: виды, назначение, применение

Широкая распространенность бетона как строительного материала обусловлена, прежде всего, его высокой прочностью на сжатие, а также долговечностью и удобством в обработке, благодаря которому бетонную смесь можно залить в опалубку и получить изделие любой формы. Смеси на основе цемента также используются для ремонта, отделочных работ, кирпичной кладки.

Состав бетона известен со времен Древнего Рима. В него входят цемент, крупные (щебень, гравий, гранитный отсев и другие материалы) и мелкие заполнители (песок), а также вода. Современная промышленность не стоит на месте. Выпускаются добавки, призванные сделать бетон по-настоящему безупречным строительным материалом.

Современные добавки призваны решать самые разные проблемы. Одни из них позволяют повысить удобоукладываемость, другие обеспечивают возможность работать при низких температурах, увеличивать скорость застывания бетона или повышать его водоотталкивающие характеристики.

Также существуют добавки, назначение которых — нивелировать те недостатки, которые присущи бетону естественным образом.

Выбор конкретных добавок и их сочетаний производится, исходя из назначения бетонного раствора, условий, при которых выполняются бетонные работы, условий эксплуатации готовой конструкции.

Важно!

Большинство современных добавок Cemmix позволяют экономить до 15% цемента в растворе без потери прочности.

Для объемного армирования бетона применяется фибра. О ней пойдет речь в статье.

Для чего нужно армирование

Бетон обладает высокой прочностью на сжатие; на основе этой характеристики разработана классификация бетонов на классы по прочности.

Однако бетон имеет невысокую прочность при нагрузках на растяжение, изгиб и раскалывание.

Для повышения несущей способности бетонных сооружений используется армирование бетона стальной арматуой, стальными или пластиковыми сетками, каркасами и другими изделиями.

Применяются готовые сетки и каркасы, либо они монтируются из стержней посредством вязки или сварки. В любом случае, это трудоемкий процесс. Он требует определенной квалификации рабочих. Также стальная арматура увеличивает вес бетонного изделия.

К другим недостаткам бетона относят:

1. усадку;
2. образование трещин;
3. пористую структуру.

Как известно, бетонная смесь приготавливается с добавлением воды. Ее количество в идеале должно составлять примерно 0,3 от количества цемента. Именно такое количество воды необходимо для протекания реакций гидратации, продуктом которых и является бетон. На практике воды обычно добавляют больше. В процессе набора прочности, бетон сначала увеличивается в объеме, затем уменьшается, а также застывает неравномерно. В результате неизбежно появляются трещины. Армирование бетона также позволяет предотвратить этот процесс.

Что касается пористой структуры бетона, обычное армирование ее не меняет. Более плотным делают бетон специальные добавки, прежде всего, те, которые обладают пластифицирующими свойствами, а также объемное армирование. С увеличением плотности бетона повышаются его прочность, водонепроницаемость, долговечность, снижается истираемость.

Что такое объемное армирование

Объемное или дисперсное армирование — это внесение в бетонную смесь коротких отрезков волокна (фибры). Разные виды фибры отличаются друг от друга материалом, формой, длиной, толщиной, конфигурацией сечения, фактурой поверхности.

Армированный фиброй бетон называют фибробетоном.

В отличие от традиционной арматуры, фибра распределяется в бетоне равномерно по всему объему, образуя трехмерную структуру, поэтому она фиксирует все трещины на ранних этапах образования. Фибра повышает прочность, плотность, ударную вязкость бетона, прочность на изгиб и разрыв. Фибробетон также не подвержен усадке, он более морозостойкий, водостойкий, жаропрочный, чем бетон без добавок.

В штукатурных растворах применяется фибра длиной от 3 мм, а в тяжелых бетонах — фибра с более длинными волокнами.

Виды фибры

Фибру изготавливают из таких материалов, как сталь, полипропилен, полимеры, базальт, стекловолокно.

Все виды фибры совместимы с добавками для бетона.

Стальная фибра

Нарезается из стальной проволоки. Ее диаметр составляет 0,7–1,2 мм, а длина обычно 25–60 мм. Поверхность шероховатая, чтобы улучшить сцепление с бетоном.

Стальная фибра может иметь круглое или треугольное сечение; по форме она бывает волнистой, дугообразной или в виде скобки:

1. Стальная фибра волнистой формы называется волновой. Она значительно повышает несущую способность конструкций из бетона. Применяется в дорожном строительстве, изготовлении промышленных полов, свай, плит перекрытий.
2. Фибра в виде скобок называется анкерной. Она имеет отогнутые концы (анкерные отгибы). Длина такой фибры обычно составляет 30–60 мм, толщина — от 0,3 до 1,1 мм. Применяется на объектах повышенной ответственности, например, при строительстве дорог, аэродромов, банковских хранилищ, бассейнов, резервуаров, при укреплении откосов и горных склонов.

Стальную фибру добавляют в бетон при изготовлении объектов гражданского строительства при заливке фундаментов и стяжек.

Дозировка выбирается, исходя из конкретных условий. При невысоких нагрузках применяют 15–30 кг, при средних — до 40 кг, а при высоких — от 75 до 150 кг фибры на куб бетонной смеси.

Фибра добавляется во время замешивания. Продолжительность замеса при этом увеличивается на 15%. Также рекомендуется вводить в бетонную смесь пластификатор.

Стальная фибра обеспечивает следующие качества фибробетона:

1. увеличение прочности на растяжение при изгибе в 2 раза;
2. повышение устойчивости к ударным нагрузкам;
3. повышение предельной деформации в 20 раз;
4. повышение водонепроницаемости и морозостойкости.

К недостатками стальной фибры относятся:

1. большой вес;
2. менее прочное, чем у других видов фибры, сцепление с бетоном;
3. возможность коррозии;
4. при коррозии возможность обнажения фибры.

Стальная фибра совместима с различными видами добавок для бетона, но ее нельзя совмещать с применением хлористых солей в качестве противоморозных добавок. При бетонировании в условиях низких температур следует применять современные противоморозные добавки.

Каталог продукции CEMMIX

HotIce 10л

Противоморозная комплексная добавка для бетонных и растворных смесей

Каталог продукции CEMMIX

CemFrio 5л

Противоморозная высокоэффективная комплексная добавка для бетонных и растворных смесей

Советуем изучить: Противоморозные добавки

Полимерная фибра (ПАН)

Полимерная фибра изготавливается из полимерных материалов. Она имеет длину отрезков 3,6, 12, 18, 24 мм и более. Малый диаметр волокон (10–15 мкм) обеспечивает высокую дисперсность и большую поверхностную площадь, что позволяет уменьшать дозировку фибры.

Полимерную фибру вносят в сухой цемент до замешивания раствора, из расчета на куб:

1. в тяжелых бетонах 0,7–2,7 кг фибры длиной 12–40 мм;
2. в ячеистых бетонах 0,1% по массе от массы бетона (длина фибры 12 мм);
3. в штукатурках от 0,9 кг (длина фибры 4 мм).

Чаще всего применяется в штукатурных и ремонтных растворах, а также в смесях для самонивелирующихся полов, аэродромных плит, гидротехнических сооружений.

Полимерная фибра легкая, не подвержена коррозии, устойчива к высоким температурам, химическим соединениям, повышает прочность и пластичность бетона.

Стекловолоконная фибра

Изготавливается из устойчивого к щелочам стекловолокна, имеющего диаметр 10–15 микрон и прочность до 2000 МПа. В бетонной смеси она разделяется на волокна.

Применяется для стяжек, сборных бетонных конструкций.

Внесение стеклянной фибры позволяет повысить прочность и упругость бетона, предотвратить усадку и растрескивание.

Схватывание и набор прочности бетона со стекловолоконной фиброй в составе происходит быстрее. Для увеличения срока жизни смеси и экономии до 15% цемента применяют добавление пластификатора.

Каталог продукции CEMMIX

Plastix 10л

Пластификатор для бетонов и строительных растворов.

Каталог продукции CEMMIX

CemPlast 5л

Суперпластификатор для бетона

Полипропиленовая фибра

Самый распространенный вид армирующей фибры — полипропиленовая фибра.

Ее изготавливают из полипропиленового волокна, которое нарезается на кусочки длиной от 6–40 мм.

Преимущества:

1. малый вес;
2. упругость;
3. высокая прочность;
4. большая площадь поверхности;
5. устойчивость к кислотам, солям, щелочам;
6. огнестойкость;
7. неподверженность коррозии.

Полипропиленовая фибра применяется при изготовлении различных бетонных изделий: стяжек, напольных покрытий, промышленных бетонных полов, автомобильных дорог, фундаментов. Также она используется в штукатурных, кладочных и ремонтных растворах.

Каталог продукции CEMMIX

CemFibra 150гр.

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.

Полипропиленовая фибра может заменять или дополнять металлическую арматуру. Ее применение при изготовлении наливных полов позволяет уменьшить толщину стяжки с сохранением ее несущей способности.

Количество добавляемой фибры на куб бетона составляет, в среднем, 1 кг. Не рекомендуется превышать дозировку, указанную на упаковке!

Есть три способа внесения полипропиленовой фибры в бетонные растворы:

1. смешивание с сухими компонентами перед замешиванием раствора;
2. добавление в воду затворения;
3. добавление частями непосредственно в процессе замеса с перемешиванием в течение 5 мин. перед добавлением каждой следующей порции.

Применение полипропиленовой фибры обеспечивает следующие характеристики бетона:

1. предотвращение расслаивания раствора;
2. устранение усадочных явлений и трещинообразования;
3. повышение прочности на сжатие и на растяжение при изгибе;
4. увеличение ударной вязкости;
5. повышение морозостойкости, водостойкости;
6. повышение долговечности и уменьшение истираемости бетона.

Базальтовая фибра

Базальтовую фибру изготавливают из базальтового волокна или ровинга.

Базальтовое волокно получают методом экструзии расплавленных базальтовых пород.

Каталог продукции CEMMIX

Фибра базальтовая CemFibra R, пакет 1000г.

Базальтовая фибра (из ровинга),  предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.

Происхождение базальтовой фибры из природного камня обусловливает ее характеристики:

1. экономичность;
2. химическую стойкость;
3. высокую температуру плавления и негорючесть;
4. устойчивость к низким температурам даже при длительном воздействии (до минус 200°С);
5. отсутствие дымления;
6. термо- и звукоизоляционные свойства;
7. чрезвычайно низкую гигроскопичность;
8. высокую прочность;
9. высокий модуль упругости;
10. прозрачность для радиолучей, электромагнитного излучения, магнитного поля.

Производство базальтовой фибры очень экономично, а конечный продукт получается недорогим.

Отрезки волокна («чопы»), имеют длину от 3 до 150 мм. Для того чтобы они равномерно распределялись в бетонных растворах, их обрабатывают замасливателем.

Важно!

Дешевая фибра может выпускаться без замасливателя. Она неудобна в работе, комкуется, плохо распределяется, что в итоге снижает ее эффективность. Базальтовая фибра Cemmix производится заводским способом в соответствии с высокими стандартами.

Применяется в строительных и штукатурных растворах.

Есть мнение, что расход базальтовой фибры больше, чем полипропиленовой. На самом деле, дозировки будут примерно одинаковыми, поскольку базальтовая фибра не выглядит объемной, но «распушается» в растворе. На куб бетона применяют от 0,6 до 3 кг фибры.

Базальтовая фибра имеет свои плюсы:

1. она химически устойчива;
2. ее вес в 3 раза меньше, чем у стальной фибры;
3. площадь поверхности в 25 раз больше, чем у стальной фибры;
4. адгезия с бетоном очень высокая;
5. коэффициент температурного расширения такой же, как у бетона.

В сравнении с бетоном без добавок, фибробетон с добавлением базальтовой фибры Cemmix показывает следующие преимущества:

1. прочность на раскалывание и на изгиб повышается в 2 раза;
2. ударная прочность повышается в 5 раз;
3. уменьшаются усадочные явления;
4. трещинностойкость возрастает в 3 раза;
5. водонепроницаемость возрастает до 150%;
6. морозостойкость увеличивается в 2 раза;
7. за счет уменьшения трещин, повышается стойкость бетона к коррозии (до 500%);
8. возрастает ударная вязкость;
9. снижается истираемость;
10. увеличивается прочность и долговечность изделий.

Выбор фиброволокна для стяжки

Стяжка — это бетонная плита, которая служит для выравнивания поверхности пола и равномерного распределения нагрузки. Вес самой стяжки стараются, по возможности, уменьшить.

При изготовлении стяжки практически неизбежно возникновение трещин. Необходимо выбрать добавки, снижающие их образование.

В процессе эксплуатации на первый план выходят такие качества стяжки, как прочность, устойчивость к раскалыванию и истиранию.

Каталог продукции CEMMIX

CemFibra 150гр.

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.

Оптимальный выбор для дисперсного армирования стяжки — полипропиленовая фибра Cemmix.

Важно!

В квартире или частном доме стяжку можно армировать только фиброй. На более ответственных объектах применяют совмещение стальной арматуры с дисперсным армированием.

Для стяжек, а также теплых полов применяют, в среднем, от 1 кг полипропиленовой фибры, которая может быть добавлена в бетонную смесь при замесе, в сухие компоненты или в воду затворения до начала замеса. Она равномерно распределяется в растворе и обеспечивает высокую эффективность армирования.

Также полипропиленовая фибра используется при изготовлении полусухих стяжек.

Для достижения необходимого эффекта важно выбрать фибру заводского производства, изготовленную в соответствии со стандартами качества. Базальтовая и полипропиленовая фибра Cemmix обеспечивает оптимальное дисперсное армирование бетонных изделий. Ее можно приобрести оптом, в розницу, а также в интернет-магазинах.