Содержание
Фибра в строительстве, виды и их основные достоинства
С каждым годом новые технологии все больше внедряются в нашу жизнь, исключением не является и строительство. В последние годы все большее распространение начал приобретать такой материал для армирования бетона как фибра. Она представляет собой пучки волокон, состоящие из таких материалов как базальт, полипропилен, сталь, стеклянное волокно или полиамид. Каждый тип имеет свои достоинства и область применения.
Сталефибробетон является одним из наиболее типичных представителей всего класса фибробетонов и начал применяться у нас раньше всех остальных. Преимущества армированного стальной фиброй бетона перед обычным просто неоспоримы. Здесь и повышение жаропрочности, морозостойкости, ударопрочности, долговечности, водонепроницаемости, устойчивости перед растрескиванием, повышенное противодействие истиранию и др. Также не стоит забывать и о снижении трудозатрат в сравнении с применением классических металлических арматурных каркасов.
Полипропиленовая фибра представляет собой волокна полученные методом вытягивания гранул полипропилена под воздействием тепла с последующей обработкой их промасливающим раствором. Далее происходит нарезка и расфасовка пучков волокна.
По сравнению со стальной, полипропиленовая фибра значительно легче и обладает меньшей нормой расхода, что, безусловно, отражается на весе конечного стройматериала, в состав которого она затем войдет. Кроме того, в отличие от металлической или стекловолоконной, она является гораздо более устойчивой к воздействию химических веществ. Особое место она занимает при производстве фибропенобетона, в котором стальная фибра никак не может быть применена.
Как можно догадаться, стекловолоконная фибра представляет собой очень тонкие нити стеклянного волокна в десяток сантиметров длиной. Легкая, прочная и экологичная, она не подвержена разложению и обеспечивает высокую устойчивость бетона к изгибам, растяжению, ударам и сжатию. В целом, армирование стекловолоконной фиброй приводит к тому, что конечный материал по сравнению с исходным увеличивает большинство своих физических показателей в разы, а то и десятки раз.
Имеется и существенный недостаток – обыкновенная стекловолоконная фибра слабо противостоит воздействию щелочей, однако он был устранен с созданием специального щелочестойкого варианта.
Весьма интересной является базальтовая фибра. В отличие от трех уже перечисленных выше видов, ровинг (а именно так по-другому называется этот материал), обладая почти всеми их достоинствами, он одновременно лишен многих из недостатков. Например, обладая гораздо большей огнестойкостью и жаропрочностью нежели полипропилен, он ничуть не уступает ему по части противодействия истиранию и растрескиванию; превосходя по устойчивости к воздействию химических веществ стекловолокно, он обеспечивает ничуть не меньшую устойчивость к ударным нагрузкам, растяжению и сжатию; а имея значительно меньшую норму расхода чем у стальной фибры является почти таким же прочным и стойким к истиранию.
Главный минус базальтовой фибры заключается в ее воздействии на кожу человека, которое весьма сходно с таковым у стекловаты, однако на фоне многочисленных достоинств такой недостаток едва ли можно считать критичным.
Полиамидная или нейлоновая фибра получается методом полимеризации диамина и кислоты с двумя основаниями. Образующиеся таким образом полиамидные нити имеют свойственные большинству нейлонов качества: устойчивость к истиранию, воздействию растворителей и щелочей, огнестойкость, эластичность и др.
Кроме того, как показали исследования, в отличие от полипропиленовой, полиамидная фибра демонстрирует значительно лучшее сцепление с минеральными вяжущими веществами и более равномерно распределяется по всему изделию, в то время как из-за легкого веса значительное количество полипропиленовых волокон в процессе перемешивания поднимается ближе к поверхности.
Теги: стяжка, фиброволкно
Рекомендуемые товары
Отзывы о товарах
Фибра для бетона |Стройдело
Фибра стекловолоконная – добавка в смеси на цементной и гипсовой основе: внутренние и фасадные штукатурки, шпатлевки, плиточные клеи, стяжки пола; а так же производство изделий из бетона, пенобетона, полистиролбетона и т. д.
Расход – от 0,6 до 2 кг. на 1 кубический метр.
При добавлении в раствор стекловолоконная фибра обеспечит обычному бетону увеличение:
- предела прочности на сжатие, изгиб и растяжение – в 4-5 раз;
- ударной прочности – в 10 – 15 раз;
- морозостойкости – более 300 циклов;
- водонепроницаемости – W20;
- стойкости к трещинообразованию и износостойкости.
Базальтовая фибра — короткие отрезки базальтового волокна, предназначенные для дисперсного армирования вяжущих смесей, типа бетона, в строительстве, производится из расплава горных пород типа базальта при температуре выше 1400°С.
Расход – от 0,6 до 2 кг. на 1 кубический метр.
Базальтовая фибра повышает следующие показатели изделий:
- ударную прочность — до 500 %;
- сопротивление истираемости — до 300 %;
- прочность на растяжение при изгибе — до 300 %,
- на раскалывание — до 200 %,
- сжатие — до 150 %,
- по осевому растяжению — до 150 %;
- предел трещиностойкости — до 250 %;
- морозостойкость — до 200 %;
- коррозионная стойкость — до 500 %;
- кавитационная стойкость — до 400 %;
- водонепроницаемость — до 150 %.
Сравнительная характеристика различной фибры.
Показатель | Базальтовая фибра | Полипропиленовая фибра | Стекловолоконная фибра | Стальная (металлическая) фибра |
Материал | Базальтовое волокно | Полипропилен | Стекловолокно | Проволока из углеродистой стали |
Прочность на растяжение, МПа | 3500 | 150 — 600 | 1500 — 3500 | 600 — 1500 |
Диаметр волокна | 13 — 17 мкм | 10 — 25 мкм | 13 — 15 мкм | 0,5 — 1,2 мм |
Длина волокна | 3,2 — 15,7 мм | 6 — 18 мм | 4,5 — 18 мм | 30 — 50 мм |
Модуль упругости ГПа | Не менее 75 | 35 | 75 | 190 |
Коэффициент удлинения, % | 3,2 | 20 — 150 | 4,5 | 3 — 4 |
Температура плавления С° | 1450 | 160 | 860 | 1550 |
Стойкость к щелочам и коррозии | Высокая | Высокая | Только у щелочестойкого волокна | Низкая |
Плотность, г/см³ | 2,60 | 0,91 | 2,60 | 7,80 |
×
Обратный звонок
Свойства стекловолокна
Свойства стекловолокна
Стекловолокно представляет собой материал, состоящий из нескольких тонких волокон стекла . Этот продукт является одним из самых универсальных промышленных материалов, известных сегодня. Его механические свойства сопоставимы с другими волокнами, такими как углеродное волокно и полимеры. Стекловолокно используется в качестве армирующего агента для многих полимерных изделий, чтобы сформировать очень прочный и легкий материал, известный как .0005 стекловолокно .
Стекловолокно обладает некоторыми уникальными преимуществами по сравнению с другими материалами благодаря своей толщине, весу и прочности . Обладая таким широким диапазоном свойств, этот материал может удовлетворить проектные и проектные задачи во многих отраслях промышленности.
Свойства стекловолокна
Высокая прочность на растяжение. Стекло обладает большей прочностью на растяжение, чем стальная проволока того же диаметра, при меньшем весе.
Размерная стабильность. Стекловолокно не чувствительно к колебаниям температуры и влажности. Имеет низкий коэффициент линейного расширения.
Высокая термостойкость. Стеклоткани сохраняют 50% прочности на растяжение при комнатной температуре при 370°С, 25% при 480°С, температуру размягчения 845°С и температуру плавления 1135°С.
Хорошая теплопроводность. Стекловолокно является отличным теплоизолятором из-за высокого отношения площади поверхности к весу. Это свойство делает его очень полезным в строительной отрасли.
Высокая огнестойкость. Поскольку стекловолокно является минеральным материалом, оно негорюче. Он не распространяет и не поддерживает пламя. Он не выделяет дыма или токсичных продуктов при воздействии тепла.
Хорошая химическая стойкость. Стекловолокно обладает высокой устойчивостью к воздействию большинства химических веществ.
Выдающиеся электрические свойства. Стекловолокно обладает высокой диэлектрической прочностью и низкой диэлектрической проницаемостью. Это отличный электрический изолятор даже при небольшой толщине.
Диэлектрическая проницаемость. Это свойство стекловолокна делает его пригодным для электромагнитных окон.
Совместимость с органическими матрицами. Стекловолокно может различаться по размеру и способно сочетаться со многими синтетическими смолами и некоторыми минеральными матрицами, такими как цемент.
Высокая прочность. Стекловолокно не подвержено воздействию солнечных лучей, грибков и бактерий.
Негниющий. Стекловолокно не гниет и не подвергается воздействию грызунов и насекомых.
Высокая экономичность. Это экономичный выбор по сравнению с аналогичными материалами.
Благодарим вас за то, что вы нашли время прочитать наш блог. Если вы думаете об обучении за границей, взгляните на нашу степень магистра в области композитов.
В PFH мы позаботимся о том, чтобы вы получили высококачественное образование, максимально используя опыт обучения за границей!
Типы стекловолокна
Стекловолокно было впервые изобретено Рене Фершо де Реомюром. Крупносерийное производство не осуществлялось до конца восемнадцатого века. Технически было невозможно сплести тонкие стеклянные волокна или волокна как шелк. После восемнадцатого века, до 1935 года, стекольная компания Оуэнс-Иллинойс также оставалась композиционным материалом, которым пренебрегали, пока стекловолокно не превратилось в пряжу. Композитный материал впервые был использован в авиационной промышленности в 1942. С тех пор стекловолокно типа S-2 стало быстро использоваться во многих коммерческих целях.
Разработка стекловолокна или стекловолокна, методов и технологий стрельбы также была очень эффективной.
Их изощренное использование осталось недолгим. После 1942 года он дал жизнь низкокачественному пластику и изоляционным материалам, но после 1950-х и 60-х годов он стал основным компонентом современной жизни во многих областях, от покрытия поверхностей, крыш и фасадов до текстильного сектора, автомобильной промышленности, авиационной промышленности. производство и даже изготовление доспехов. .
Основные классы стекловолокна и применение
Если необходимо классифицировать стекловолокно в первую очередь, то его можно классифицировать как общее и специальное. Наиболее известная формула, е-стекловолокно, коммерческое название «стекловолокно». Другие типы стеклянных волокон называются специальными типами.
S-стекло, D-стекло, А-стекло, ЭЦР-стекло, сверхчистое кварцевое волокно, полое волокно и трехлепестковое волокно и т. д. Стекловолокно специального назначения. Эти типы имеют много разновидностей внутри себя.
Типы стекловолокна, называемые A, C, D, E, Advantex, ECR, AR, R, S-2, M, T, Z, представляют собой типы волокон (волокна или волокна), наиболее часто используемые для формирования композиционных материалов. . Композитные материалы, образованные с использованием этих стеклянных волокон, обычно называют материалами из стекловолокна.
Сырье, используемое для производства стекловолокна (волокна)
Основным веществом, образующим стекловолокно, на самом деле является известное стекло. Отличие стекла в природе состоит в известково-натриевых или буровых силикатах. (Силикат: кислород и кремний являются крупнейшими в группе минералов, содержащих элементы.)
Известково-натриевое стекло получают путем растворения известняка (CaC2), соды (Na2CO2) и песка (SiO2) при температуре около 1400-1500 °C.
Алюминий, бор, кальций, магний, цинк, барий, литий, смешанные щелочи, цирконий, титан, железосодержащие оксиды или фтор добавляются в производимое стекло, и обеспечивается коммерческое производство стекловолокна, и желаемые свойства придаются в соответствии с использованием области.
В следующей таблице показаны основные типы и виды стекловолокна:
Стекловолокно | Тип А | Тип С | Тип D | E Тип | Адвантекс | Стекло ECR | Тип AR | R Тип | Тип S-2 |
Оксид | % | % | % | % | % | % | % | % | % |
Диоксиды кремния (SiO2) | 63-72 | 64-68 | 72-75 | 52-56 | 59-62 | 54-62 | 55-75 | 56-60 | 64-66 |
Глинозем (Al2O3) | 0-6 | 3-5 | 0-1 | 12-16 | 12-15 | 9-15 | 0-5 | 23-26 | 24-26 |
Трехокись бора (B2O3) | 0-6 | 4-6 | 21-24 | 5-10 | <0,2 | — | 0-8 | 0-0,3 | <0,05 |
Оксид кальция (CaO) | 6-10 | 11-15 | 0-1 | 16-25 | 20-24 | 17-25 | 1-10 | 8-15 | 0-0,2 |
Оксид магния (MgO) | 0-4 | 2-4 | — | 0-5 | 1-4 | 0-4 | — | 4-7 | 9,5-10,3 |
Оксид цинка (ZnO) | — | — | — | — | — | 2-5 | — | — | — |
Оксид бария (BaO) | — | 0-1 | — | — | — | — | — | 0-0,1 | — |
Оксид лития (Li2O) | — | — | — | — | — | — | 0-1,5 | — | — |
Оксид натрия + оксид калия (Na2O+K2O) | 14-16 | 7-10 | 0-4 | 0-2 | — | 0-2 | 11-21 | 0-1 | <0,3 |
Диоксиды титана (TiO2) | 0-0,6 | — | — | 0-0,8 | — | 0-4 | 0-12 | 0-0,25 | — |
Диоксиды циркония (ZrO2) | — | — | — | — | — | 1-18 | — | — | |
Оксид железа (Fe2O3) | 0-0,5 | 0,8 | 0-0,3 | 0-0,4 | — | 0-0,8 | 0-5 | 0-0,5 | 0-0,1 |
Флор (F2) | 0-0,4 | — | — | 0-1 | — | — | — | 0-0,1 | — |
Описание типов стекловолокна
A-стекловолокно
Стекловолокно — это первый тип стекла, который используется для. А-стекловолокно, известково-щелочное или известково-натриевое стекло представляет собой битое стекловолокно, которое сломано и готово к разрушению. Щелочная известь представляет собой стекловолокно. Они могут быть легированы бором или чистыми. Щелочные оксидные соединения присутствуют в их составе не менее 0,8%. Ожидаемая долговечность, структурная стабильность и электрическая прочность стекловолокна типа Е не требуются в тех случаях, когда натриево-известковое силикатное стекло производится путем добавления наполнителя.
C- Стекловолокно
Это стекловолокно, содержащее боросиликат кальция, которое обеспечивает структурное равновесие в агрессивных средах. Значение pH химических веществ, с которыми контактируют, обеспечивает высокую стойкость стекловолокна, будь то в щелочи или кислоте.
D-Стекловолокно
Важным типом стекловолокна является стекловолокно D-типа. Бор интенсивно содержит триоксидное соединение. Триоксид бора используется в качестве исходного материала для синтеза других соединений бора, таких как карбид бора, в производстве жидкостей для стекла и эмалей, а также в производстве термостойких и термостойких боросиликатных стекол.
Кроме того, одним из наиболее важных применений триоксида бора является его использование в качестве добавки к стекловолокну при формировании волокон для использования в конструкции оптических кабелей. Триоксид бора обеспечивает низкую диэлектрическую проницаемость этого типа стекловолокна. Это делает стекловолокно идеальным волокном для применения в оптических кабелях, таких как термостойкость и электрическая проводимость в приложениях электромагнетизма.
E- Стекловолокно
Обычно используется для обозначения стекловолокна. Алюминиево-борсиликатное стекловолокно, содержащее компоненты оксида щелочного металла, такие как оксид алюминия, менее 1% или менее 0,8%. Таким образом, он содержит очень мало щелочи. Это наиболее широко используемая формула стекловолокна в мире. Хотя они были разработаны для электронных приложений, сегодня они используются во многих областях. В сочетании с термореактивными смолами это привело к производству пластика, армированного стекловолокном. Пластиковые панели и листы, армированные стекловолокном, широко используются практически во всех промышленных сферах современной жизни. С каждым днем он используется во все большем количестве отраслей благодаря своим достижениям в защите своей структурной целостности от механических ударов и механических воздействий. Они не тают на жаре, но они мягкие.
Стекловолокно типа ADVANTEX
Он был выпущен в начале 1990-х годов. Несмотря на то, что стоимость почти равна стоимости стекловолокна E-типа, именно стекловолокно обеспечивает преимущества стекловолокна типа ECR без содержания стекла. Алюмосиликаты кальция использовались для содержания высокой доли оксидов кальция, таких как то же стекловолокно ECR. Кальций образуется с использованием алюмосиликатов, кальция, алюминия, кремния, кислорода и воды. Он используется для обеспечения высокой коррозионной стойкости, особенно в приложениях, подверженных коррозии. Волокна Advantex используются в нефтяной, нефтегазовой промышленности, на электростанциях, в горнодобывающей промышленности, а также в морских системах очистки сточных вод и канализации.
Стекловолокно ECR
Его также называют электронным стекловолокном. Он имеет хороший коэффициент водонепроницаемости, высокую механическую прочность, стойкость к электрической кислотной и щелочной коррозии. Оно показывает лучшие свойства, чем стекловолокно E-типа. Самым большим преимуществом является более экологически чистое стекловолокно.
Производители добавляют B2O3 (три оксида бора) и фтор в стеклянные кучи, чтобы упростить производство стекловолокна Е-типа. При этом в атмосферу выбрасываются B2O3 и летучие фторсодержащие частицы. Это вызывает загрязнение окружающей среды. Стекловолокно ECR не содержит бора и фтора. Кроме того, стекловолокно ECR обладает лучшими механическими свойствами, более высокой термостойкостью, водостойкостью, меньшей скоростью утечки тока и более высоким поверхностным сопротивлением, чем стекловолокно E. Он используется в прозрачных панелях GRP. Стекловолокно ECR было произведено в соответствии с ASTM-D578-19.99 с января 2005 г.
Стекловолокно AR-GLASS
Щелочестойкое (AR: Щелочестойкое) Стекловолокно специально разработано для бетонных конструкций. Они содержат щелочные силикаты циркония. Они эффективны для предотвращения растрескивания бетона. Это придает бетону прочность и гибкость. Они также используются для замены асбеста. Они имеют щелочную прочность и прочность. Очень трудно растворяется в воде. Не зависит от изменения pH. Они легко добавляются в смеси из нержавеющей стали и бетона.
Intensive Волокна с добавлением магния и кальция. Идеально подходит для применений с высокой кислотостойкостью и механической прочностью.
Стекловолокна R, S или T являются торговыми наименованиями эквивалентных волокон, имеющих лучшую прочность на растяжение и модуль упругости, чем стекловолокна типа E. Более высокая кислотная прочность и смачивающие свойства достигаются при меньшем диаметре нити.
Разработан для аэрокосмической и оборонной промышленности и используется в некоторых приложениях для жесткой баллистической брони. Это означает небольшой объем производства и относительно высокую цену.
Стекловолокно S-2
Тип S-2 — это высший уровень самых эффективных доступных волокон. Они производятся с более высоким содержанием кремнезема, чем стандартные изделия из стекловолокна. Таким образом, в их производстве используется более плотный кремнезем. Стекловолокна типа S-2 для текстильной и композитной промышленности обладают исключительными физическими свойствами, такими как высокая прочность и прочность на сжатие, высокая термостойкость и повышенная ударопрочность.
М-стекловолокно
Стеклянные волокна М-типа, содержащие бериллий, используются, когда требуется высокая эластичность.
Т-стекловолокно
Прочность содержания Т-стекловолокна практически такая же, как у С-стекловолокна. Североамериканский вариант C-стекловолокна.
Стекловолокно Z-Glass
Они используются в различных отраслях, таких как армирование бетона, создание прозрачных изделий или создание волокон для 3D-принтеров.