Вже багато десятиліть бетон використовується, як один з основних матеріалів при будівництві. Але у бетону є один суттєвий мінус, це його міцність на розтяг при тому, що зі стисненням він справляється відмінно. Досить часто на залізобетонні плити чи балки діє навантаження, здатна розтягувати конструкцію. Це тягне за собою появу тріщин, здатних привести до руйнування всієї конструкції.
Саме для цього конструкції або вироби з бетону армують в місцях, які піддаються розтягуванню. Арматура робиться зі сталі, при цьому вона має рифлену поверхню, що дозволяє надійно утримувати бетон і приймати на себе всі тягнуть сили.
Бувають ситуації, коли необхідно армувати великий обсяг бетону. Такі роботи проводять шляхом обв’язки всієї конструкції арматурою і подальшою заливкою. Це неминуче збільшує вартість такої роботи.
Властивості фібробетону
В цілях посилення структури бетону, щоб підвищити міцність при ударі або запобігти появі тріщин при висиханні, треба було придумати нововведення, яке змогло б зробити його більш міцним. Для цих цілей у бетон замішані фібри, що представляють собою спеціальні волокна, рівномірно размешивающиеся по всій масі.
Після таких маніпуляцій, вдалося домогтися наступного:
- міцність бетону стала до тридцяти відсотків краще на розтяг;
- стався зростання міцності на удар;
- бетон став більш стійкий до тріщин;
Фібра, що застосовується для бетону, поділяється на дві групи:
- Металева, яку виготовляють зі сталі досягає півміліметра в діаметрі і довжиною до п’яти сантиметрів.
- Неметалічна, що представляє собою волокна з поліетилену, пропілену, акрилу, карбон, вуглець та інші.
Найбільш затребуваними на сьогоднішній день є волокна зі скла і металу, а також поліпропілену. Вони найбільш доступні за ціною і відповідають всім необхідним характеристикам.
дорожчими будуть базальтова і вуглецева складова. Ці фібри використовується досить рідко виходячи з їх високої вартості стосовно інших.
Якщо в бетон, армований металевої фібри додати волокна віскози та нейлону, то він вийде дуже різнобічним в плані своїх міцнісних властивостей. Якщо розрізати такий бетон, то буде видно, як дрібні волокна заповнили весь простір бетону, покращуючи його властивості.
Види фібри
Властивості бетону будуть прямо залежати від застосовуваної у його складі фібри:
- Сталева – підвищує міцність бетону на розрив і розтягнення, знижує ймовірність усадки і запобігає появі тріщин. Бетон набирає більшу стійкість до змін температурних режимів і знаходить водонепроникність.
- Базальтова – зміцнює бетон від ударів, деформацій і тріщин.
- Скляні волокна – надають бетону пружність і пластичність, при цьому сама бетонна суміш погано впливає на волокна. Тому в бетон доводиться додавати різні полімери, що захищають від лужного середовища. На виході виходить бетон, що володіє унікальними властивостями. Він стійкий до ударів і температурних перепадів, вологи та інших впливів.
- Азбестова – робить бетон міцніше, стійкіше до перепадів і лужного впливу.
- Поліпропіленова – підвищує стійкість на розтягання, знижує електропровідність, збільшує стійкість до хімічної дії і дозволяє знизити вагу конструкції.
Виготовлення фібробетону
Процес виготовлення фібробетону ні чим особливим не відрізняється, за винятком необхідності дотримання деяких особливостей:
- потрібно забезпечити технологію рівномірного розподілу фібри по бетону;
- забезпечити стійкість волокон в лужної суміші бетону;
- підібрати вид волокон виходячи з необхідних характеристик і самого складу бетону.
При дотриманні всіх умов, можливо отримати дуже якісну суміш, яка буде відповідати необхідним для конструкції вимогам.
Існує кілька варіантів додавання волокон у бетон:
- Змішування з цементом перед замешиванием розчину. Такий варіант дозволяє рівномірно розподілити фібру з розчину в подальшому.
- Додавання в змішувач, який може бути розташований на будівельному об’єкті. У такому разі необхідно збільшити час перемішування на п’ятнадцять відсотків.
- Змішування з бетоном в міксері бетоновоза прямо на будівельному об’єкті і перемішування протягом десяти хвилин.
Варто відзначити, що волокна не можна додавати у вигляді грудок, перед роботою вони повинні бути добре перемішані.
Область використання
Включення у вигляді добавки різних видів волокон підвищує міцнісні характеристики бетону, як на розтяг, так і на інші можливі впливи. Фібробетон використовують у наступних сферах:
- Промислові підлоги.
- Виробництво шпал.
- Заливка бетонних тунелів.
- Фундамент під спеціальне устаткування, що створює вібрації і удари.
- Дорожнє будівництво та мостобудування.
- Зведення броньованих і вогнетривких стін.
- Будівництво атомних станцій і споруд в сейсмічно активних регіонах.
Будівництво будинків то ж не обходиться без використання фібробетону, оскільки він може забезпечити міцність, яка не під силу звичайному бетону. Бетон зі скляними волокнами використовують для будівництва пригнічують шум екранів, які зводять вздовж доріг.
Цей бетон є незамінним при будівництві колекторів для каналізації, стоків і водовідштовхувальних покриттів. Чудово підходить для робіт по реставрації, дозволяє виготовити досить легкі елементи архітектури будь-якої складності.
Характерною особливістю є і різна колірна гамма, одержувана у зв’язку з додаванням різних добавок.
Недоліки фібробетону
Головним недоліком фібробетона є його висока вартість, щодо простого бетону. Ціну можна регулювати шляхом додавання різних видів волокон, від дешевих до дорогих. При цьому варто враховувати, що дешеві волокна зменшують показники довговічності і міцності. Варто відзначити, що металеві волокна сприяють швидкому зносу обладнання для змішування.
Гідності фібробетону
- більш легка конструкція і низька вартість конструкції, за рахунок відсутності армованого каркаса;
- здатність забезпечити міцність по всьому об’єму;
- стійкість до вологого впливу і температурних перепадів;
- дозволяє надати будь-яку форму конструкції;
- прекрасно підходить для заливки фундаментів будівель.