Благодаря надежности и долговечности бетон считается универсальным и широко применяемым строительным материалом. Технологии его производства постоянно совершенствуются, улучшая качественные характеристики.

Фибробетон – это один из видов бетона, отличающийся особой прочностью за счет армирования материала фиброволокном.

В качестве наполнителя для такого волокна используют:

Стальную проволоку;

Полипропилен;

Нейлоновые нити,

Базальт;

Вискозу;

Несколько слов о технологии производства

Получают такую разновидность материала посредством тщательного смешивания бетонного раствора и армирующего волокна. При этом наиболее важным этапом технологического процесса является равномерное разнонаправленное распределение фибронаполнителя в совокупности со строгим соблюдением пропорций, благодаря которому параметры прочности и упругости становятся более совершенными.

Сфера применения

Фибробетон используют при изготовлении:

Стеновых панелей;

Наливных полов;

Бордюров;

Отделочных фасадных плит;

Элементов архитектурного декора;

Покрытий мостов;

Взлетно-посадочных аэродромных полос.

Преимущества фибробетона

К очевидным достоинствам такой разновидности бетона относятся:

Износостойкость, делающая материал устойчивым к проникновению влаги, перепадам температур, механическим повреждениям, длительным нагрузкам, трещинам и разрушению;

Сверхпрочность, достигаемая за счет отличного взаимодействия волокна с растворами и смесями и позволяющая уменьшить толщину и объем всей конструкции;

Экологичность и пожаробезопасность, допускающие применение фибробетона при возведении строений с постоянным пребыванием человека;

Экономичность, позволяющая в сравнении с армированием каркасом или сеткой сократить не только затратную часть сметы, но и время на процесс производства материала;

Практичность, дающая возможность за счет добавления армирующего наполнителя уменьшить расход бетона;

Длительный срок эксплуатации.

Недостатки материала

Цена рассматриваемого материала является единственным его недостатком.

В сравнении с аналогом традиционного производства стоимость фибробетона более высока, что напрямую зависит от стоимости материала, используемого в качестве наполнителя. Однако, место, занимаемое в среднем ценовом сегменте, тем не менее оставляет её доступной и привлекательной для покупателя.

В большом семействе бетонов относительно недавно появился новый участник – фибробетон. Он получил свое название из-за наличия в своем составе фибры, которая представляет измельченные волокна различных материалов. Исходным материалом для нее может служить стекловолокно, базальт, пластики, мелкие фракции металла и иные материалы растительного или искусственного происхождения. Применение волокон придает бетону новые свойства.

Материал становится более прочным и одновременно пластичным. Предотвращается растрескивание при высыхании и отвердении, а так же предотвращается коррозия арматуры. Все чаще его применяют при индивидуальном строительстве, и домашние умельцы изучают, как приготовить фибробетон своими руками.

Состав.

Прочность материала определяется типом и количеством фибры в его составе. Добавки могут составлять от 0,3 до 10 кг/м 3 и более. В зависимости от класса бетона изменяется и соотношение между содержанием песка и бетона. Для приготовления своими руками фибробетона класса В 20 применяется соотношение 1:4, а для В 25 1:3. Учитывая отсутствие в составе бетона тяжелых наполнителей, таких как щебень или гравий, особое требование предъявляется к качеству песка. Он не должен содержать примесей и камней. Перед использованием его необходимо тщательно просеять и промыть.

Для придания материалу, сделанного своими руками, более высокого качества в фибробетон добавляют пластификаторы и добавки. Это несколько увеличивает его стоимость, но позволяет добиться качества достаточно близкого к материалу заводского изготовления.

Технология приготовления.

Технология приготовления своими руками фибробетона во многом похожа на стандартную, но имеет некоторые отличия.

Для процесса изготовления потребуется бетономешалка и дробилка. Исходный материал для приготовления фибры измельчают с помощью дробилки и добавляют в сухую смесь песка и цемента. Ее можно добавить и в процессе перемешивания, но тогда время замеса необходимо увеличить для более равномерного распределения фибры по объему. В случае добавления волокна в сухую смесь, для приготовления фибробетона, оно намного быстрее равномерно распределится, что позволит добиться равномерности свойств материала, изготовленного своими руками.

Равномерность свойств по объему – одна из наиболее важных характеристик любого материала. При приготовлении своими руками фибробетона необходимо следить за тем, чтобы не образовывались скопления волокна. Для того, чтобы избежать этого, рекомендуется увеличить время перемешивания по сравнению с приготовлением обычного бетона примерно на 30-50%.

В процессе замеса рекомендуется периодически проверять качество приготовляемого раствора. При тщательном соблюдении технологии, фибробетон, сделанный своими руками получается довольно близким по своим характеристикам к материалу промышленного производства.

Некоторые особенности применения.

Полученный раствор можно использовать как для заливки монолитных конструкций, так и для изготовления сборных блоков. Использование фибробетона позволяет уменьшить расход арматуры, благодаря его структурному армированию волокнами.

Особенно прочными получаются изделия, в которых наполнителем является стекловолокно или мелкофракционный металл. Их прочность может превышать прочность обычного бетона в несколько раз. Это находит частое использование для изготовления своими руками блоков из фибробетона. Учитывая повышенную прочность материала, их толщину можно делать меньше, чем в случае изготовления блоков из ячеистого бетона. Это позволяет уменьшить расход материала и трудоемкость выполняемых работ.

Декабрь 28, 2012

Статьи по теме:
	Строительство новых объектов нередко сопрягается с демонтажом ранее возведенных. При этом возникает вопрос утилизации демонтированных строительных материалов, в частности железобетона. ...
	Конструкции из монолитного железобетона находят применение при строительстве объектов различного назначения. Одним из важных этапов возведения таких конструкций является заливка...
	Применение монолитных конструкций существенно снизило трудоемкость и стоимость выполнения строительных работ, сократило сроки строительства. При выполнении этих работ нередко приходится...

Каждому, наверное, приходилось слышать слово "фибробетон". Что это такое, вас не могло не заинтересовать. Данный материал представляет собой особо прочный вид бетона, который укрепляется по всей площади методом армирования металлическими и неметаллическими волокнами. Последние называются фиброволокном.

Что такое фибробетон

Если вас заинтересовал вопрос о том, что такое фибра, то вы должны ознакомиться с тем, какой она бывает. Так, для изготовления фибробетона используются самые разные материалы, а именно:

• стальная проволока;
• полипропиленовое волокно;
• полиамидное;
• асбестовое;
• карбоновое;
• полиэфирное;
• вискозное;
• полиэтиленовое;
• базальтовое;
• углеродное;
• акриловое;
• стекловолокно;
• нейлоновые и хлопковые нити.

Самой распространенной является ею выступают отрезки проволоки, диаметр которой изменяется в пределах от 0,1 до 0,5 мм, тогда как длина может быть равна пределу от 1 до 5 см. Стекловолокно тоже достаточно распространено, ведь оно обладает превосходными техническими характеристиками.

Базальтовая и стоят дороже, поэтому используются не столь часто. Фибробетон, что это такое, вы должны знать, если планируете использовать его в строительстве, может изготавливаться с добавлением вискозных, нейлоновых или хлопковых нитей, которые смешиваются со стальной проволокой. Это значительно снижает затраты на производство и позволяет получать материал с разными свойствами.

Основные качества

Фибробетон имеет ряд отличительных характеристик, среди них следует выделить:

• высокую прочность на разрыв и растяжение;
• устойчивость к атмосферным воздействиям и химическимвеществам;
• отсутствие усадки;
• водонепроницаемость;
• высокую пластичность;
• ударопрочность;
• устойчивость к истиранию;
• устойчивость к трещинообразованию;
• пожаропрочность;
• морозостойкость;
• повышенный модуль упругости.

Если посмотреть на фибробетон в разрезе, то он будет представлять собой однородную конструкцию, которая по всей толщине пронизана тонким волокном, располагающимся в разных направлениях. В зависимости от того, какой вид фибры использовался, будут изменяться и характер включений.

Характеристики фибробетона в зависимости от фиброволокна

Фибробетон, что это такое, должно быть известно каждому специалисту строительной области, представляет собой материал, свойства которого изменяются в зависимости от качества фиброволокна. Например, стальное волокно, которое часто используется при изготовлении бетона, придает материалу повышенную прочность на растяжение и разрыв.

Такой материал не дает усадки, не покрывается трещинами в процессе использования и отличается долговечностью. Среди дополнительных преимуществ можно выделить износоустойчивость и прочность. Если добавить стальные волокна к бетону, то материал получится водонепроницаемым, морозоустойчивым и жаропрочным. При желании получить материал с высоким модулем упругости следует добавить стеклянное волокно. Бетон получается пластичным, однако стекло малоустойчиво к щелочной среде.

Бетон дополнительно пропитывается полимерами, чтобы повысить химическую устойчивость материала. К ингредиентам в процессе изготовления добавляются вещества, связывающие щёлочи. Для этой же цели применяется глиноземистый раствор на основе цемента. Материал будет отличаться высокой ударопрочностью, водонепроницаемостью, термоустойчивостью и стойкостью к истиранию.

Фибробетон, что это такое, интересно каждому начинающему мастеру, представляет собой материал, к которому может добавляться асбестовое волокно. В итоге удается получить долговечный, устойчивый к высокой температуре и щелочам материал, отличающийся высокой прочностью. Материал с таким фиброволокном называется асбестоцементом. Если же речь идет о наполнителе в виде базальтовой фибры, то перед вами материал с повышенной прочностью.

В некоторых случаях используются полиэтиленовые, полипропиленовые и другие Они способны наделить материал свойствами по типу высокой прочности на растяжение, устойчивости к химическим веществам, стойкости к критическим температурам. Фибробетон не проводит электричество. Такого рода фибра снижает вес конструкций, что актуально для некоторых видов работ.

Применение

Фибробетон, применение которого сегодня достаточно распространено, используется во многих областях строительства и промышленности. Это обеспечивается высокими техническими характеристиками материала. С его помощью изготавливаются конструкции, к которым предъявляются жесткие требования по весу. Это могут быть сооружения бытового и промышленного назначения.

Сталефибробетон, например, идет на изготовление фундаментов, шпал, берегозащитных полос, настилов и мостов. Применяется данный материал при обустройстве промышленных тоннелей и полов. Если добавить к ингредиентам стальную фибру, то в конечном итоге материал может использоваться при устройстве посадочно-взлетных полос и при дорожном строительстве, а также укладке тротуара. Применяется сталефибробетон еще и в качестве высокопрочного покрытия. Он идет на изготовление бордюра и плитки.

Дополнительная область

Часто такой бетон применяется при строительстве бетонных монолитных сооружений и каркасов зданий. Свойства фибробетона со стальным волокном позволяют использовать его при устройстве водоотводных шахт и каналов канализационных колодцев, плотин и водоочистных резервуаров. Пол из такого материала будет способен претерпевать высокие нагрузки, что необходимо при возведении сельскохозяйственных и промышленных зданий. Стеклофибробетон - незаменимый материал при обустройстве шумозащитных щитов, которые устанавливаются вдоль оживленных автотрасс.

Применяется материал для гидроизоляционных работ при строительстве водоочистных сооружений. Подходит материал для декоративной отделки, ведь стеклофибробетон обладает не только качествами прочности, но и декоративности. Именно поэтому использовать его можно при фасадной отделке зданий. Поверхность материала не впитывает загрязнения и легко поддается уборке.

Использование стеклофибробетона

Если бетон будет содержать в составе стекловолокно, то изделия из него можно использовать для изготовления козырьков, скамеек, заборов, а также других изделий. Базальтовая фибра позволяет изготавливать конструкции, которые будут претерпевать в процессе эксплуатации высокие нагрузки. Изготавливать из таких ингредиентов можно фундаменты, автостоянки, бетонные перекрытия и дорожные покрытия. Могут обустраиваться дамбы, железнодорожные сооружения, резервуары и другие конструкции.

Фибра полипропиленовая идет на изготовление бетона, который используется при производстве ячеистых бетонов, легких сооружений и конструкций, а также пеноблоков. Вискозные и хлопковые нити применяются в зарубежном производстве текстильбетонов.

Стоимость фибробетона

Фибробетон, цена которого может изменяться в зависимости от марки материала, обладает определенным содержанием фибры на один кубический метр. Если этот параметр равен 30%, то цена фибробетона марки М-150 составит 3400 руб. Если марка увеличивается до М-200, то цена возрастает до 3600 руб. За М-250 придется заплатить 3700 руб., тогда как за М-300 - 3800 руб. Фибробетон марки М-350 стоит уже 3900 руб.

Некоторые компании сегодня предлагают фибробетон с разными наполнителями, которые вы можете подобрать самостоятельно или воспользоваться в этом вопросе помощью специалистов. В конечном итоге удастся получить материал, который, например, будет обладать более высокой ударной прочностью, водонепроницаемостью, прочностью при растяжении и на срез.

Цена фибробетона вас не должна настораживать. Она столь низка по той причине, что технология производства не является слишком сложной. Для изготовления необходимо лишь смешать цемент, песок, воду и крупный заполнитель по типу щебня. Среди ингредиентов будет присутствовать определённое количество дисперсных волокон, которые называются фиброй.

Характеристики некоторых видов фиброволокна

Выбирая ту или иную фибру для изготовления бетона, вы получаете материал с определенными характеристиками. Например, обладает плотностью, которая равна 0,9 г/см 3 . изменяется от 3500 до 8000 МПа. Прочность на растяжение варьируется от 400 до 700 МПа. Что касается удлинения на разрыв, то оно варьируется от 10 до 25%.

Базальтовая фибра обладает более высокой плотностью, которая изменяется от 2,6 до 2,7 г/см 3 . Модуль упругости варьируется от 7000 до 11000 МПа, прочность на растяжение изменяется от 1600 до 3200 МПа. Что касается удлинения при разрыве, то оно изменяется от 1,4 до 3,6%. Стальное волокно имеет еще более высокую плотность, которая составляет 7,8 г/см 3 . Модуль упругости и прочность на растяжение изменяются от 190000 до 210000 и от 600 до 3150 МПа соответственно. Удлинение при разрыве равно 3 или 4%.

Какая бы то ни было фибра способна повысить характеристики бетона, он в итоге обладает существенными преимуществами по сравнению с традиционным бетоном. Фибробетон имеет не только легкий вес и высокую прочность на сжатие, но и высокую морозостойкость, а также довольно длительный срок эксплуатации, который в 20 раз больше.

Фибробетонные изделия: панели

Изделия из фибробетона используются сегодня повсеместно. Среди них следует выделить панели, которые представляют собой крупноформатные тонкие конструкции, армированные по всей толщине стекловолокном. Используются они для облицовки фасадов, а также для отделки интерьера. Фибробетонные панели сочетают прочность, огнестойкость, формуемость, небольшой вес и аутентичный внешний вид. Панели из фибробетона можно классифицировать на:

• фасадные;
• бетонные панели;
• бетонный сайдинг;
• 3D-фибробетон;
• мебель;
• малые архитектурные формы;
• формовые бетонные элементы;
• интерьерные бетонные панели.

Дополнительные особенности панелей

Фибробетонные панели имеют большой размер и ровную геометрию, чего удается достичь в результате четырехнедельного цикла производства. Технология предполагает замес бетона нужного цвета, разливку по формам пяти слоев стекловолокна. Два из них сплетены в сети, тогда как три другие располагаются в хаотичном порядке. После 28-дневного цикла затвердевания материала осуществляется обработка поверхности плит, что придает панелям водоотталкивающие свойства.

Заключение

Вам уже известно. Она представляет собой материал, применяемый при производстве фибробетона. Он, в свою очередь, может быть использован для изготовления бетонных фибропанелей, которые отличаются пожаробезопасностью. Данные изделия прошли огневые испытания и способны претерпевать температуру до 350 °С. Вы тоже можете использовать фибробетон в строительстве, ведь он обладает всей необходимой документацией для применения на территории России.

Владельцы патента RU 2245860:

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Состав фибробетона содержит цементное вяжущее, наполнитель, армирующий волокнистый компонент и воду. Армирующий неметаллический волокнистый компонент предварительно обработан в низкотемпературной плазме тлеющего разряда переменного тока при давлении 50-250 Па, силе тока 1,0-2,2 мА/см 2 в течение 20-60 сек. Технический результат: повышение прочности при изгибе, при сжатии и показателей сопротивления удару.1 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении составов фибробетонов, армированных неметаллическим волокном.

Уровень техники

Известен состав фибробетона [Рабинович Ф.Н. Дисперсно-армированные бетоны. - М.: Стройиздат, 1989, стр. 130-131], который содержит воду, наполнитель, в качестве вяжущего вещества - цемент, в качестве армирующего материала - стекловолокно.

Недостатками такого материала являются:

Низкая прочность на изгиб;

Низкая прочность при сжатии;

Низкие показатели сопротивления удару.

Наиболее близким по составу к изобретению является состав фибробетона [Технология и долговечность дисперсно-армированных бетонов. Сборник научных трудов. - Л., 1984, стр. 67-68], который содержит воду, в качестве вяжущего вещества - цемент, в качестве материала наполнителя - песок с Мкр=2 и максимальной крупностью зерен не более 5 мм, в качестве армирующего материала - стекловолокно, вводимое в строительное тесто в количестве 1-2% по массе материала, при соотношении цемента и наполнителя (Ц:П) 1:1 и соотношении воды и цемента (В/Ц) 0,4.

Однако такой материал имеет недостатки:

Невысокая прочность при изгибе - 9 МПа;

Невысокая прочность при сжатии - 60 МПа;

Невысокие показатели сопротивления удару - 2,6 кгм/см 2 .

Сущность изобретения

Задача изобретения состояла в поиске состава фибробетона, содержащего цементное вяжущее, наполнитель, армирующий неметаллический волокнистый компонент и воду, который позволил бы увеличить прочность материала на изгиб, прочность материала на сжатие и повысить показатели сопротивления удару.

Поставленная задача достигается тем, что состав фибробетона, содержащий цементное вяжущее, наполнитель, армирующий неметаллический волокнистый компонент и воду, содержит армирующий неметаллический волокнистый компонент, предварительно обработанный в низкотемпературной плазме тлеющего разряда переменного тока при давлении 50-250 Па, силе тока 1,0-2,2 мА/см 2 в течение 20-60 сек.

Изобретение позволяет получить следующие преимущества:

Повысить прочность материала при изгибе на величину от 25 до 60%;

Повысить прочность материала при сжатии на величину от 40 до 90%;

Сопротивление материала удару на величину от 10 до 30%.

Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретения

Для приготовления предлагаемого состава фибробетона используют:

В качестве вяжущего - цемент, например М500;

В качестве материала наполнителя - традиционно применяемые для изготовления бетонных смесей, например: керамзитовый песок, кварцевый песок и др.;

В качестве неметаллического волокнистого армирующего материала могут быть использованы различные волокна органического и неорганического происхождения, например, стекловолокно, полиамид, хлопок (отходы производства), лен (отходы производства), полиэтилентерефталат, асбест. Необходимым условием является предварительная обработка этих волокон в плазме тлеющего разряда переменного тока при давлении 50-250 Па, силе тока 1,0-2,2 мА/см 2 в течение 20-60 сек. Армирующий волокнистый компонент используют в количестве 1-4% по массе.

Состав готовят традиционным образом. Готовят цементное тесто из взятых в необходимом соотношении цемента и воды (В/Ц=0,34-0,4), которые тщательно перемешивают до получения однородной массы. В полученную массу вносят необходимое количество наполнителя (Ц:П= 1:1-1:0,7) и опять перемешивают до однородной массы. В полученную массу вводят необходимое количество волокнистого армирующего компонента, прошедшего предварительную обработку в плазме тлеющего разряда, и перемешивают до получения однородной массы. Из полученного состава фибробетона формуют образец стандартной формы 40×40×160 мм. После твердения и выдержки образцов в течение 28 суток проводят испытание образцов. Прочность материала на сжатие определяют по ГОСТ 310-4-76, прочность на изгиб - по методике ГОСТ 10180-78. Сопротивление материала удару определялось и для прототипа, и для изобретения одинаково, а именно по известной методике на вертикальном копре [Технология и долговечность дисперсно-армированных бетонов, Сборник научных трудов, Л., 1984, стр. 94].

Качественные показатели состава с использованием в качестве армирующего материала неметаллических волокон различной химической природы и физической структуры, обработанных в низкотемпературной плазме тлеющего разряда при различных параметрах, представлены в табл. 1.

Состав фибробетона, содержащий цементное вяжущее, наполнитель, армирующий неметаллический волокнистый компонент и воду, отличающийся тем, что он содержит армирующий неметаллический волокнистый компонент, предварительно обработанный в низкотемпературной плазме тлеющего разряда переменного тока при давлении 50-250 Па, силе тока 1,0-2,2 мА/см 2 в течение 20-60 с.

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для устройства конструктивных слоев дорожной одежды при бетонировании автомобильных транспортных магистралей, бесшумных городских дорог, промышленных территорий, пешеходных дорожек, спортивных площадок и подъездных путей, площадок.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве водоудерживающей добавки к вяжущему (портландцементу, известковому или портландцементно-известковому), одновременно повышающей прочность при изгибе бетонов и растворов.

Изобретение относится к области технологии органических соединений, в частности к применению поверхностно-активных веществ (ПАВ), а именно сульфированных жидких продуктов пиролиза углеводородов, в качестве пластификаторов для бетонных смесей.

Как строительный материал, известен достаточно давно. При всей его прочности и долговечности у него всегда был один большой недостаток: бетон хорошо работает на сжатие, но очень плохо на растяжение. Поэтому в таких конструкциях как балки или плиты, где в нижнем поясе при воздействии нагрузки возникают растягивающие усилия, часто возникают трещины, которые могут стать причиной полного разрушения конструкции.

Для этого при изготовлении несущих конструкций из бетона и применяется наиболее растянутых зон конструкций. Стальная арматура, имеющая рифленую поверхность, прочно сцепляется с бетоном и принимает на себя растягивающие усилия, что значительно повышает прочность бетонной конструкции в целом.

Но такое армирование производится только в зонах наибольших возможных растяжений, в то время как иногда необходимо повысить прочность всего бетонного массива. Ранее это достигалось густым армированием всей конструкции, что приводило к ее значительному удорожанию и увеличению веса.

Что такое фибробетон

В свое время, для того чтобы снизить ударную вязкость бетона (хрупкость при ударе) и вероятность растрескивания бетонной массы при затвердевании (что не редкость), были предприняты попытки улучшить прочность на растяжение по всему объему бетонной массы.

Достоинства и недостатки материала

Из серьезных недостатков фибробетон имеет только один: достаточно высокую стоимость в сравнении с обычными бетонами. Но использование недорогих синтетических волокон постепенно снижает этот показатель.

Еще одним недостатком при использовании металлической фибры является повышенный износ бетоносмесительного оборудования.

Достоинств много:

• высокие эксплуатационные качества;
• снижение стоимости бетонных изделий за счет отказа от металлических каркасов (возможно не везде);
• фибробетон имеет одинаковую прочность по всему объему, что не присуще обычным железобетонным конструкциям;
• стоек к перепадам температуры, воздействию влаги, мороза и температурным воздействиям;
• имеет меньший вес, чем обычный бетон;
• позволяет формировать любые формы;
• срок службы в 15 – 20 раз выше, чем у обычного бетона.

В частном домостроении фибробетон нередко используют (как ленточных так и свайных), а также при производстве лепных и реставрационных работ.