Свойства тяжелого бетона дисперсноармированного синтетическим микроволокном. Синтетические волокна для бетона

Выбор синтетической фибры для бетона

На сегодняшний день для армирования бетонов используют различные типы фибры. Они включают в себя микро- и макро-синтетические волокна: металлические волокна, полипропиленовые волокна, стеклянные, базальтовые, целлюлозные и другие виды волокна.

Чтобы правильно определить необходимый тип волокна, Вам нужно понять, какую задачу перед ними Вы ставите! Если говорить о международных нормах, то существуют два основных стандарта для армирования бетона: EN 14889 и ASTM C 116-03.

Международный (американский) стандарт ASTM C 116-03, описывающий армирование бетонов и торкретирование фиброй, определяет 3 общих класса армирования бетона:

1 - армированный стальными волокнами бетон или торкретбетон;

2 - армированный стекловолокном бетон или торкретбетон;

3 - армированный полимерными волокнами бетон или торкретбетон.

Британский (Европейский) стандарт BS EN 14889, волокна "Волокна для бетона, часть 2", определяет полимерные волокна следующим образом: "полимерные материалы, такие как полиолефины, например полипропилен или полиэтилен, полиэстер, нейлон, ПВА, полиакрил, арамиды и смеси из них".

Этот стандарт подразделяет полимерные волокна на два основных класса в зависимости от их физической формы, а именно:

Класс I: Микро волокна

Класс I a: Микро волокна меньше 0,3 мм в диаметре, длиной менее 24мм, монофиламентные;

Класс I b: Микро волокна меньше 0,3 мм в диаметре, длиной менее 24мм, фибрилированные;

Класс II: Макро волокна больше 0,3 мм в диаметре.

Класс I: Микро волокна. Волокна данного класса предназначены для уменьшения пластической усадки в ранее время набора прочности бетоном, увеличения сопротивления ударной нагрузки, уменьшения расслоения смеси, увеличение огнестойкости и пожаробезопасности. Волокна не являются конструкционными и не могут быть использованы для замены стержневой арматуры, металлической сетки или любых других рабочих металлических элементов конструкции и изделий.

Типичными представителями волокон Класса I (Микро волокон) являются фибры: стеклянная, базальтовая, полипропиленовая. Стеклянную и базальтовую фибру рекомендуется применять в мелкозернистых бетонах пластичной консистенции (вследствие хрупкости фибры) или стеклоцементах для тонкостенных конструкций в виде несъемных опалубок, архитектурных декоров, наносимых с помощью пневмопистолетов.

Класс II: Конструкционные макро волокна. Этот класс волокон может быть использован в качестве замены стержневой арматуры (должно быть подтверждено расчетами) или в качестве дополнения к стрежневой рабочей арматуре). Используются для уменьшения трещинооборазования, обеспечения остаточной несущей способности бетона или торкретбетона, увеличения прочности на растяжение при изгибе. Восприятию рабочих нагрузок и сопротивлению разрушения.

Одновременное использование волокон разных классов способствуют сокращению количества как микро-, так и макротрещин, которые могут возникать от разных факторов: неправильный состав бетонной смеси, нарушение времени и способа приготовления и укладка бетонной смеси. Микро трещины, образовавшиеся в начальной стадии набора прочности бетона и подвергающиеся воздействию нагрузок, образуют трещины большего размера, с которыми качественно справляется макро фибра (Класс II).

Кроме того, однородность распределения волокон в бетоне дополнительно повышает его эксплуатационную надежность. Бетон, в котором фибра распределена равномерно, наилучшим образом сопротивляется воздействующей нагрузке. Комбинированное армирование фиброй разной длины предотвращает развитие процессов трещинообразования, вызванных растягивающими и изгибающими нагрузками.

Данный вид армирования обеспечивает бетону высокую долговечность в условиях пониженных температур, агрессивного воздействия (при использовании фибры из полиолефинов, полипропилена), перераспределение напряжений в структуре бетона между его составляющими.

complect-stroi.ru

Строительные материалы / Свойства тяжелого бетона дисперсноармированного синтетическим микроволокном...

О.М. СМИРНОВА, канд. техн. наук ([email protected]), Е.В. АНДРЕЕВА, инженер Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I (190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9)

Дисперсное армирование бетона фибриллированным синтетическим микроволокном позволяет компенсировать недостатки бетона – образование усадочных трещин, низкую прочность при растяжении и хрупкость разрушения. В результате сравнительных испытаний установлено, что введение микроволокна Фиброфор Хай Грэйд в бетон незначительно повышает предел прочности при сжатии по сравнению с контрольным составом, но значительно увеличивается предел прочности на растяжение при изгибе (до 20%). Наиболее приемлемым расходом микроволокна для исследованного бетона является 0,9 кг/м3.

Ключевые слова: дисперсноармированный бетон, полипропиленовое волокно, фибриллированное микроволокно, прочностные характеристики.

O.M. SMIRNOVA, Candidate of Sciences (Engineering) ([email protected]), E.V. ANDREEVA, Engineer Petersburg State Transport University of Emperor Alexander I (9, Moskovsky Avenue, 190031, Saint Petersburg, Russian Federation)

Keywords: дисперсноармированный бетон, полипропиленовое волокно, фибриллированное микроволокно, прочностные характеристики.

Дисперсное армирование бетона позволяет частич- но компенсировать недостатки бетона как хрупкого материала: низкие значения предела прочности при растяжении, хрупкость разрушения [1–5].Свойства дисперсно-армированного бетона значи- тельно зависят от свойств армирующих волокон. Для повышения прочностных характеристик дисперсно-ар- мированного бетона следует определить, как влияют характеристики волокон (длина, диаметр и их расход) на свойства бетона. В области разработок дисперсно- армированных бетонов проведено много исследований, но эта тема требует дальнейшего изучения при исполь- зовании синтетических микроволокон.На эффективность дисперсного армирования ока- зывает влияние отношение модулей упругости материа- лов волокон и матрицы, количество волокон, химиче- ская стойкость материала фибр по отношению к мате- риалу матрицы, геометрические характеристики фибр (длина, диаметр, рельеф поверхности), соотношение размеров армирующих волокон с размерами неодно- родностей структуры матрицы. Это делает важным во- прос выбора материала волокон и фибр.Например, полипропиленовые волокна характери- зуются более низким модулем упругости и повышенной деформативностью по сравнению со стальной фиброй. Стальная фибраимеет модуль упругости в 6 раз превы- шающий модуль упругости бетона. Однако она подвер- жена коррозии. Синтетические волокна имеют ряд пре- имуществ по сравнению со стальной фиброй и могут успешно использоваться для ряда задач, например на открытых площадках и бетонных дорогах из-за отсут- ствия коррозии.Можно выделить следующие виды композитов, где сегодня исследуется применение полипропиленового волокна: конструкционный легкий бетон [6], теплоизо- ляционные растворы [7], композиты для тонких арми- рованных оболочек объемных бетонных блоков в объ- емно-блочном домостроении [8], тампонажные растворы [9]. В этих работах установлено положительное влияние полипропиленового волокна на прочностные характеристики легких бетонов, тампонажных раство- ров, сухих строительных смесей. Необходимо устано- вить количественное влияние синтетического волокна на прочностные характеристики тяжелых бетонов транспортного строительства. В литературе, посвящен- ной дисперсному армированию, этим вопросам уделено недостаточно внимания. Это определило направление исследований. Целью работы является изучение влия- ния синтетического микроволокна на свойства тяжело- го бетона.В работе использовано фибриллированное микро- волокно Fibrofor High Grade на основе полиолефинов со следующими характеристиками: предел прочности при растяжении 400 МПа, модуль упругости 4900 МПа, дли- на волокон 19 мм, отношение длины волокна к его диа- метру более 100, содержание волокон в 1 кг – более 12 млн шт., температура плавления 150оС. Технологи- ческий процесс производства этого микроволокна пред- полагает направленную физическую и химическую мо- дификацию с целью придания механической прочности самому волокну и химически реакционной активности поверхности волокна к продуктам гидратации цемента. В качестве вяжущего использован портландцемент ПЦ500 Д0 Н, суперводоредуцирующая добавка на по- ликарбоксилатной основе. Расход добавки выбран с учетом рекомендаций для получения сборного бето- на [10–13].Фибрилляция волокна заключается в отделении от волокон фибрилл, что приводит к увеличению общей наружной поверхности волокна, прочность самих во- локон при этом не снижается (рис. 1, 2).При увеличении удельной поверхности микроволо- кон повышается их адгезия с цементным камнем. Шероховатость поверхности микроволокон и их фи- брилляция могут также способствовать повышению ад- гезии волокна с цементным камнем.

Исследования по модифицированию синтетических волокон с целью их эффективного использования в со- ставах цементных композитов проводятся многими уче- ными. Например, вопросы повышения модуля упруго- сти, теплостойкости и гидрофильности полипропиле- нового волокна представлены в работе [15].Таким образом, в настоящее время предлагаются технические решения по получению синтетических во- локон, направленные на повышение теплостойкости, прочности, снижения деформативности, повышения адгезии к цементной матрице. Разработаны принципи- ально новые синтетические микроволокна, применение которых в составах тяжелого бетона требует дополни- тельных исследований.Известной технологической проблемой сталефибро- бетонов является трудность равномерного распределе- ния волокон в объеме бетонной смеси, что приводит к образованию «ежей». Синтетические волокна образуют агрегаты или комки, состоящие из хаотически перепле- тенных волокон и частиц цемента. В связи с этим были изучены различные способы введения синтетического микроволокна в состав бетона. Наилучшим способом с точки зрения влияния на прочность затвердевшего бе- тона оказался способ введения микроволокна в сухую смесь.Изучено влияние расхода фибриллированного ми- кроволокна на удобоукладываемость и сохраняемость смеси. Для оценки удобоукладываемости пробы бетон- ной смеси для испытаний отбирались на месте ее при- готовления согласно ГОСТ 10181–2014 из средней ча- сти замеса. Испытание начиналось не позднее чем через 10 мин после отбора пробы. При контроле определялась удобоукладываемость и плотность смеси. Для определе- ния влияния расхода микроволокна на удобоукладывае- мость и живучесть бетонной смеси были проведены эксперименты, результаты которых представлены на рис. 3. Расход цемента составил 395 кг/м3, В/Ц=0,39, суперводоредуцирующая добавка в количестве 0,4%; расход синтетического микроволокна – 900, 1000, 1100 г/м3.Из анализа литературных источников установлено, что расход, например, полипропиленового волокна может составлять до 2 кг/м3 [16]. Для нашего случая применение в составе бетона микроволокна с расхо- дом большем, чем 1,1 кг/м3 приводило к заметному увеличению водопотребности смеси, что ведет к сни- жению прочности бетона. Очевидно, что на расход волокна будет влиять его длина. Из проведенных экс- периментов было установлено, что одним из обяза- тельных условий выбора расхода волокна должно быть условие сохранения водопотребности смеси, сопоста- вимой с контрольным составом. В противном случае увеличение водопотребности смеси сводит на нет воз- можности улучшения свойств бетона за счет использования фибриллированного микроволокна Fibro for High Grade.

При введении синтетического микроволокна с рас- ходом 900 и 1000 г/м3 осадка конуса несколько умень- шилась, марка по удобоукладываемости смеси осталась прежней П3. Таким образом, из условия сохранения водопотребности смеси, целесообразно назначать рас- ход волокна 900–1000 г/м3.На рис. 4 представлены результаты эксперимен- тов, где использованы равноподвижные смеси, В/Ц отношение изменялось в зависимости от расхода во- доредуцирующей добавки, расход микроволокна – 900 г/м3.При правильном выборе расхода микроволокна не требуется добавление воды затворения для увеличения осадки конуса. Установлено, что с увеличением расхода водоредуцирующей добавки до 1% (от массы цемента) в бетонной смеси, содержащей микроволокно, продол- жительность сохраняемости смеси повышается. Это со- гласуется с данными об увеличении сроков схватывания смесей с высокими расходами водоредуцирующей до- бавки [10–13].Для получения качественного бетона одним из не- обходимых условий является предотвращение образо- вания усадочных микротрещин при твердении бетона. Доля цементного геля является определяющим факто- ром изменения объема систем [14]. Для решения этой проблемы может подойти фибриллированное микрово- локно. В одном кубометре бетона при расходе волокна 0,9 кг/м3 содержится более 10 млн волокон, которые, армируя твердеющий бетон во всех направлениях, могут снижать усадку.В связи с этим было изучено влияние микроволокна на усадочные деформации бетона. Цементно-песчаная матрица имела следующий состав (на 1 м3): портландце- мент 500 кг, песок 1550 кг, вода 175 кг, суперводореду- цирующая добавка 2 кг, синтетическое фибриллирован- ное микроволокно – 0,9 кг. Деформации усадки изме- рялись по ГОСТ 24544–81. Испытания проводились в лабораторных условиях при температуре воздуха 20оС и влажности 70%. Деформации усадки цементно-песча- ной матрицы со временем увеличивались по экспоненте (рис. 5) и в возрасте 120 сут. Достигли 30,2–10-5. Для матрицы с микроволокном деформация усадки в воз- расте 120 сут составила 24,1–10-5.Рост во времени деформаций усадки цементно-пес- чаной матрицы и дисперсноармированного бетона но- сит экспоненциальный характер. При этом деформации усадки дисперсноармированного бетона меньше, что позволяет предотвратить появление усадочных трещин. Исходя из этого, для дисперсноармированного микро- волокном бетона можно предположить повышение таких характеристик как водонепроницаемость и морозо- стойкость.Высокопрочные бетоны имеют опасность хрупкого разрушения конструкций, так как со снижением вели- чины водоцементного отношения увеличивается отно- шение предела прочности при сжатии к пределу проч- ности при изгибе [11].Исследование влияния микроволокна на прочност- ные характеристики бетона было проведено на бетонной смеси состава БСТ В40, П2. Расход цемента составил 385 кг/м3; Щ – 1230 кг/м3; П – 640 кг/м3; В – 150 кг/м3; водоредуцирующей добавки – 0,4%; волокна 900 г/м3. Образцы бетона имели гладкую поверхность, только с верхней стороны образца можно было определить нали- чие микроволокна (рис. 6).Результаты определения предела прочности при сжатии в возрасте 1, 3, 7 и 28 сут образцов бетона фи- бриллированного микроволокном и без представлены на рис. 7.Прочность призм размером 10 10 40 см на растяже- ние при изгибе соответствовала Вtb=5,2 для образцов с микроволокном и Вtb=4,4 для образцов без волокна. Введение синтетического микроволокна Fibrofor High Grade в бетон незначительно повышает предел прочности при сжатии по сравнению с контрольным составом. Значительно увеличивается предел прочно- сти на растяжение при изгибе (до 20%). Соответствую- щие результаты по определению предела прочности при сжатии и на растяжение при изгибе были получе- ны на образцах бетона, которые были подвергнуты те- пловлажностной обработке по мягкому режиму, а именно при температуре изотермической выдержки, равной 50оС.Таким образом, дисперсное армирование бетона фибриллированным микроволокном позволяет ком- пенсировать недостатки бетона – образование уса- дочных трещин, низкую прочность при растяжении и хрупкость разрушения. В результате сравнительных испытаний установлен различающийся характер раз- рушения образцов. После испытаний на сжатие от контрольных образцов без микроволокна легко отде- лялись фрагменты бетона. Дисперсноармированный бетон после потери прочности при сжатии не разру- шался и сохранил целостность образцов даже при по- пытке многократного нагружения. Наиболее прием- лемым расходом микроволокна для исследованного бетона является 0,9 кг/м3. Для дальнейших исследова- ний эффективности применения синтетического фи- бриллированного микроволокна в составе тяжелого бетона необходимо провести испытания по определе- нию водонепроницаемости, морозостойкости, исти- раемости.

Список литературы1. Пухаренко Ю.В., Пантелеев Д.А., Морозов В.И., Магдеев У.Х. Прочность и деформативностьполиар- мированногофибробетона с применением аморфной металлической фибры // Academia. Архитектура и строительство. 2016. № 1. С. 107–111. 2. Клюев А.В. Сталефибробетон для сборно-монолитного строительства // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2011. № 2. С. 60–63. 3. Лукашев Д.В., Смирнова О.М. К вопросу о деформационно-упрочненных цементных композитах // Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона. 2014. № 4. С. 410–412. 4. Шангина Н.Н., Харитонов А.М. Опыт применения стеклофибробетона для реставрации декорированного подвесного потолка станции метрополитена // Материалы семинара «Проблемы реставрации и обеспечения сохранности памятников культуры и истории». 2012. С. 18–27. 5. Сарайкина К.А., Голубев В.А., Яковлев Г.И., Сычугов С.В., Первушин Г.Н. Повышение коррозионной стойкости базальтового волокна в цементных бетонах // Строительные материалы. 2016. № 1–2. С. 27–31. 6. Патент RU 2548303. Высокопрочный легкий фибробетон / Иноземцев А.С., Королев Е.В. Опубл. 20.04.2015. Бюл. № 11. 7. Патент RU 2570215. Древесно-мраморно-цементная смесь / Андреев А.В., Чалкин А.А., Андреев А.А., Колесников Г.Н. Заявл. 17.06.2014. Опубл. 10.12.2015. Бюл. № 34. 8. Патент RU 2528774. Сухая строительная смесь / Васильев С.М., Щедрин Ю.Н., Бударин В.К. Заявл. 19.06.2012. Опубл. 20.09.2014. Бюл. № 26. 9. Патент RU 2458962. Фиброармированный тампонажный материал для цементирования продуктивных интервалов, подверженных перфорации в процессе освоения скважин / Дружинин М.А., Сажина Е.М. Зуева Н.А., Кудимов И.А., Кузнецова О.Г. и др. Oпубл. 20.08.2012 Бюл. № 23. 10. Смирнова О.М. Высококачественные бетоны для предварительно напряженных железобетонных подрельсовых конструкций. Дисc. ... канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2013. 186 с. 11. Смирнова О.М. Высококачественные бетоны для сборных предварительно напряженных железобетонных конструкций. Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2014. 67 с. 12. Смирнова О.М. Использование минерального микронаполнителя для повышения активности портландцемента // Строительные материалы. 2015. № 3. С. 30–33. 13. Смирнова О.М., Макаревич О.Е. Выбор водоредуцирующих добавок и их расходов для высокопрочных бетонов сборных конструкций // Ресурсоэнерго-эффективные технологии в строительном комплексе региона. 2014. № 4. С. 74–77. 14. Комохов П.Г., Харитонов А.М. Влияние внутренних и внешних факторов на влажностную усадку цементных систем // Academia. Архитектура и строительство. 2009. № 2. С. 95–97. 15. Angel M. López-Buendíaa, María Dolores Romero-Sánchezb, Verónica Climentc, Celia Guillemb. Surface treated polypropylene (PP) fibres for reinforced concrete // Cement and Concrete Research. 2013. Vol. 54, pp. 29–35. 16. Saeid Kakooeia, Hazizan Md Akilb, Morteza Jamshidic, Jalal Rouhid. The effects of polypropylene fibers on the properties of reinforced concrete structures // Construction and Building Materials. 2012. Vol. 27. Iss. 1, pp. 73–77.

References1. Pukharenko Yu.V., Panteleev D.A., Morozov V.I., Magdeev U.Kh. The strength and deformability of the poly-reinforced fiber-reinforced concrete using the amorphous metal fiber. Academia. Arkhitektura i stroitel’stvo. 2016. No. 1, pp. 107–111. (In Russian). 2. Klyuev A.V. Steelfiberconcrete for precast-monolithic construction. Vestnik BGTU im. V.G. Shukhova. 2011. No. 2, pp. 60–63. (In Russian). 3. Lukashev D.V., Smirnova O.M. On the question of the strain-hardened cement composites. Resursoenergoeffektivnye tekhnologii v stroitel’nom komplekse regiona. 2014. No. 4, pp. 410–412. (In Russian). 4. Shangina N.N., Kharitonov A.M. Experience of glassfiber reinforced for the restoration of the decorated ceiling subway station. Proceedings of the seminar “Problems of restoration and preservation of cultural and historical monuments”. 2012, pp. 18–27. (In Russian). 5. Saraykina K.A., Golubev V.A., Yakovlev G.I., Sychugov S.V., Pervushin G.N. The corrosion resistance increase of basalt fiber cement concrete. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2016. No. 1–2, pp. 27–31. 6. Patent RU 2548303. Vysokoprochnyi legkiyfibrobeton [Highstrength lightweight fiber concrete]. Inozemtsev A.S., Korolev E.V. Published 20.04.2015. Bulletin No. 11. (In Russian). 7. Patent RU 2570215. Drevesno-mramorno-tsementnaya smes’ [The wood-marble-cement mix]. Andreev A.V., Chalkin A.A., Andreev A.A., Kolesnikov G.N. Declared 06.17.2014. Published 12.10.2015. Bulletin No. 34. (In Russian). 8. Patent RU2528774. Sukhaya stroitel’naya smes’ [Dry mortar]. Vasil’ev S.M., Shchedrin Yu.N., Budarin V.K. Declared 19.06.2012. Published 20.09.2014. Bulletin No. 26. (In Russian). 9. Patent RU 2458962. Fibroarmirovannyi tamponazhnyi material dlya tsementirovaniya produktivnykh intervalov, podverzhennykh perforatsii v protsesse osvoeniya skvazhin [Fiber reinforced backfill material to cement production intervals, subject to the perforations in the course of development wells]. Druzhinin M.A., Sazhina E.M., Zueva N.A., Kudimov I.A., Kuznetsova O.G. i dr. Published 20.08.2012 Bulletin No. 23. (In Russian). 10. Smirnova O.M. High-quality concrete for prestressed concrete under-rail designs. Cand.Diss. (Engineering). Sankt-Petersburg. 2013. 186 p. (In Russian). 11. Smirnova O.M. Vysokokachestvennye betony dlya sbornykh predvaritel’no napryazhennykh zhelezobetonnykh konstruktsii [High-quality concrete for precast prestressed concrete structures]. RGPU im. A.I. Gertsena. 2014. 67 p. 12. Smirnova O.M. The use of mineral micro-filler for increasing the activity of Portland-cement. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2015. No. 3, pp. 30–33. (In Russian). 13. Smirnova O.M., Makarevich O.E. Selection of water-reducing additives and their costs for high-strength concrete prefabricated. Resursoenergoeffektivnye tekhnologii v stroitel’nom komplekse regiona. 2014. No. 4, pp. 74–77. (In Russian). 14. Komokhov P.G., Kharitonov A.M. The influence of internal and external factors on the humid shrinkage of cement systems. Academia. Arkhitektura i stroitel’stvo. 2009. No. 2, pp. 95–97. (In Russian). 15. Angel M. López-Buendíaa, María Dolores Romero-Sánchezb, Verónica Climentc, Celia Guillemb. Surface treated polypropylene (PP) fibres for reinforced concrete. Cement and Concrete Research. 2013. Vol. 54, pp. 29–35. 16. Saeid Kakooeia, Hazizan Md Akilb, Morteza Jamshidic, Jalal Rouhid. The effects of polypropylene fibers on the properties of reinforced concrete structures. Construction and Building Materials. 2012. Vol. 27. Iss. 1, pp. 73–77.

www.fibertech-ru.com

Синтетические, стальные и стеклянные волокна в бетоне

В современном мире очень большое внимание уделяется безопасности строящихся сооружений, для этого технические характеристики строительных материалов постоянно модернизируются. Поскольку материалы из бетона хрупкие, для придания им прочности использовалась армированная сетка.

В последние годы появились материалы, благодаря своим функциональным характеристикам позволяющие увеличить прочность бетона, улучшить его характеристики, уменьшить его вес и снизить расход арматуры. На данном этапе развития рынка строительных материалов существует целый ряд веществ, которые используются как добавки в различные типы бетонов и сухие строительные смеси. Данные добавки делятся на три основные группы: синтетические, стальные и стеклянные. Они применяются для улучшения качества бетона, а именно его технических характеристик и внешнего вида готовой продукции.

Синтетические волокна используются при производстве бетона для уменьшения процента брака, а так же они увеличивают прочность бетона и его армирующие свойства. Изделия, произведенные на основе синтетических волокон, отличаются стойкостью к разрушениям. К стальным добавкам относятся: полипропиленовые волокна, полиэфирные волокна, ВСМ,английское волокно фибрин, фибра, фиброволокно. Для снижения уровня деформации и внутренних дефектов используется фиброволокно, которое повышает пластичность бетона. Его добавляют в бетонированные элементы, бетонную смесь для увеличения их прочности. Данное волокно равномерно распределяется в смеси, что повышает его функциональные характеристики.Также для увеличения прочности бетона используется стальная фибра, в результате чего образуется сталефибробетон, характеристики которого по прочности выше. Фибробетон и сталефибробетон в основном используется для стяжки бетонных полов, как в жилых, так и в промышленных помещениях, при этом учитывается реальность нагрузки. Такие полы отличаются плоскостностью бетонной поверхности, что способствует равномерному выходу влаги. Также фиброволокно используется в несущих и наружных перекрытиях, для предотвращения появления трещин. Для улучшения эксплуатационных характеристик бетона также используется стеклянные волокна. К данным волокнам относится стеклофибра, которая является микроармирующим компонентом. При этом на распределение стекловолокна в смеси не влияет ее консистенция. У бетонной конструкции повышается прочность на изгиб и растяжение, снижается появление микротрещин, увеличивается водонепроницаемость и повышается износостойкость.Стекловолокно, добавленное в армированную штукатурку, только улучшает качество затвердевшего вещества. В результате смешивания этих двух компонентов образуется сухая смесь, которая используется для наружного покрытия, при этом увеличиваются функциональные характеристики штукатурки, она менее подвержена ударам, образованию трещин и воздействию влаги. Для строительства развлекательных центров, административных комплексов, жилых домов нередко используются конструкции из железобетона с добавлением стеклофибры. Таким образом, все вышеперечисленные материалы используются как добавки в бетон для улучшения его качества.

На сегодняшний день переставлен широкий спектр строительных материалов, которые отличаются друг от друга функциональными характеристиками, каждый материал предназначен для определенного вида строительства. При этом каждый материал уникален по своим техническим качествам.

nerudr.ru

Армирование бетона

Технология армирования бетона предназначена для улучшения качеств бетонных конструкций.

Свойства

Добавление стальных или синтетических волокон в состав смеси, позволяет обеспечить повышенную прочность и долговечность одного из самых востребованных строительных материалов, и значительно приблизить его к армирующему покрытию. Конечно, бетон, произведённый по современной технологии, не может заменить стальное армирование арматурой, но благодаря целому ряду неоспоримых преимуществ перед традиционными цементными смесями позволит избежать образования усадочных трещин, увеличить морозоустойчивость и повысить долговечность возведённой конструкции или поверхности. Введение в микроструктуру состава волокон, позволит повысить сопротивляемость данного строительного материала, а также его эластичность и пластичность.

Специальные исследования показали, что армированный бетон наделён повышенной устойчивостью к проникновению воды и реагентов, что достигается за счёт снижения в цементном растворе количества отверстий. Также фиброволокно повышает огнестойкость смеси, устойчивость к истиранию, улучшают сопротивляемость к ударам, защищают от разрушения краев сборно-железобетонных конструкций и бетонных плит, а так же для армирования пеноблоков. Эти свойства позволяют использовать данный материал в местах, где эрозия ведет к более быстрому износу поверхностей, и в зонах с повышенной сейсмической активностью.

Надежное армирование волокнами является достаточно высокоэффективной технологией, которую отличает простота производства, что ни в коей мере не влияет на качество конечного продукта. Официальное признание подобной добавки в бетон обеспечивается и экономичным аспектом. Процесс приготовление смеси и волокна проходит в несколько этапов. Для улучшения механических характеристик и повышения функциональности он строго контролируется.

Группы волокон

В бетонной промышленности для производства армированной смеси используются чаще всего синтетические и стальные волокна.

Применение

Надежное армирование бетона волокнами смело можно использовать в монолитных конструкциях, сваях, плитах и гидротехнических сооружениях.

Применение армированного фиброволокна способно защитить сооружение от термического растрескивания и усадочных трещин, повысить его прочность и долговечность. И в тех случаях, когда обычная смесь, замешена традиционным способом, в процессе выделения тепла способна претерпеть целый ряд превращений нарушающих связующую основу, с добавлением волокон таких нежелательных последствий не будет.

spektrstroy.ru

Синтетическая фибра для бетона — Читать в библиотеке компании Санпол.

Подгайная Елена

специалист направления

«Промышленное строительство»

(067) 414 61 45

Фибра Polyex Mesh превосходно армирует бетон и предотвращает образование усадочных трещин.

Бетонные и железобетонные конструкции — основа современного гражданского и промышленного строительства. Прочность, надежность и долговечность, в сочетании с легкостью и экономичностью, вот что необходимо проектантам и конструкторам.

Группа компаний «Sanpol» предлагает революционное решение — синтетическую кополимерную фибру Polyex Mesh. Синтетические волокна служат отличной альтернативой металлической фибре. Благодаря тому, что удельный вес кополимерной фибры почти в 10 раз меньше металлической, количество армирующих волокон в бетоне существенно увеличивается. Что позволяет существенно улучшить характеристики бетона, делая его более прочным и устойчивым ко всем видам разрушений.

Благодаря замене металлической фибры синтетической фиброй Polyex Mesh, Вы сможете:

повысить прочность бетона при растяжении, сжатии и изгибах
улучшить устойчивость стяжки к ударам и неравномерным нагрузкам
сделать бетон более стойким к истиранию, изнашиванию и внешним повреждениям
существенно продлить период безремонтной эксплуатации сооружения
сделать смешивание и укладку бетона удобными

В зависимости от назначения бетонных изделий, необходимое количество кополимерной фибры Polyex Mesh составляет 1-3 кг/м3 бетона. В то время как количество необходимой металлической фибры — 20-40кг/м3 бетона, что существенно повышает стоимость бетонной смеси. Кроме того, наличие в бетоне металлических волокон повышает риск повреждения бетономешалки и инструментов, помещаемых в бетонную смесь. Тогда как кополимерные волокна ничем не угрожают целостности оборудования, а мешки, в которые она запакована, полностью растворяются в теле бетона, не создавая лишних неудобств.

Синтетическая фибра Polyex Mesh — это гарантия качества и надежности бетонных конструкций. Благодаря разным длинам волокон, она максимально распространяется в бетонной смеси, не оседает и не поднимается наверх. Превосходно армирует бетон и предотвращает образование усадочных трещин.

Наши специалисты готовы ответить на все Ваши вопросы, касающиеся применения и дозировки синтетической кополимерной фибры Polyex Mesh.

sanpol.ua

Макро-синтетическая конструкционная фибра BarChip

Макро-синтетическое конструкционное волокно BarChip изготавливается из высококачественного полипропилена. Используется в качестве замены стальной арматуры (преимущественно поперечной) или стальной фибры при армировании бетона и торкретбетона.

Последние достижения в полимерной технологий, строительного проектирования и технологии изготовления были включены в волокна BarChip, чтобы изготовить волокно, которое не имеет себе равных в удобстве использования, долговечности и эксплуатационных характеристиках.

Макро-синтетические волокна BarChip изготавливаются различной длины, форм и конфигураций, предлагая широкий диапазон применения в строительстве. Значение предела прочности на разрыв волокна, размера и конфигурации крепления в системах армирования фибробетона выполнены с максимальными характеристиками. Основная часть в производстве волокна "Программа развития продукта", привело к появлению волокон, оптимизированных для работы в широком диапазоне применений на основе конкретных преимуществ, связей и адгезии, методов применения и требований поглощения энергии после образования трещины.

Основной материал: Модифицированный олефин Длина: 30 мм - 60 мм Предел прочности при растяжении: 550 МПа - 640 МПа Текстура поверхности: Постоянно тиснением Количество волокон: 33000 - 59500 Удельный вес: 0,90 - 0,92 Модуль упругости: 10 ГПа - 12 ГПа Точка плавления: 150 °С - 170 °СТемпература воспламенения: 360 °C

Волокна BarChip сертифицированы по стандарту CE в соответствии с требованиями к производительности британского стандарта BS EN 14889, а также с ASTM C1116-03, стандартными для фиброжелезобетонна и торкретбетона, тип 3.

Макро-синтетические волокна BarChip могут быть использованы:Для замены стальной арматуры (поперечной), стальных волокон; Не оставляет на покрытие бетон торчащих волокон; Не влияет на финишную отделку поверхности бетона; Не образовывает "ежей" в бетоне; Не портит и не выводит из строя бетонные насосы, шланги, рукова, детали бетоносмесителя; Не значительно уменьшить осадку конуса, необходимо немного добавить пластификатора.

BARCHIP 48 BarChip48 является основным видом фибры для применения в гражданском и жилищном строительстве. BarChip48 предназначен для использования в бетонных плитах, промышленных полах, сборных изделиях и т.д.

BARCHIP MQ58 BarChip MQ58 используется преимущественно для армирования бетонных плит. BarChip MQ58 разработан, чтобы дать наилучшее качество поверхности.

BARCHIP 54 BarChip 54 одно из последнего поколения структурного синтетического волокно.

Испытания макро-синтетической фибры BarChip

Ориентировочная дозировка макрофибры BarChip для армирования плит на грунтовом основании

Рекомендации по замесу бетона, армированного синтетичекой макрофиброй BarChip

complect-stroi.ru

Армирование бетона волокнами; особенности применения стальных и синтетических волокон для армирования бетонов

За последние десять лет разработка добавления волокон в бетон завоевала огромную популярность.

Такое признание обязано: а) настойчивым мерам по стимулированию и организации сбыта, проводимыми их дистрибьюторами и производителями волокон и б) самым последним данным о свободных технических опробованиях. Не только технические и материаловедческие дисциплины, предлагающие применять волокна в бетоне, но и специалисты и производители говорят об успехе бетона, армированного волокнами на месте.

Репутация надежна: волокна уменьшают растрескивание при усадке. Применение бетона, армированного волокнами, восходит к постройке Римского Колизея, однако, потребовалось пара лет на проведение важных изучений, дабы сделать эту разработку широкораспространенной.

В современной цементной индустрии волокна смогут быть поделены на две многочисленные группы: металлические и синтетические.

Металлические волокна имеют весьма своеобразное использование и, в большинстве случаев, не употребляются в простых цементных плитах, дорожных покрытиях, полах. Армирование бетона волокнами; особенности применения стальных и синтетических волокон для армирования бетонов Металлические волокна добавляются в бетон , если требуется большая прочность на удар. Цементные полы подвергаются нагрузкам, действиям производственной среды (к примеру, автомобильный сборочный цех).

В этих обстоятельствах использование металлических волокон возможно оправдано. Металлические волокна окажут помощь снизить растрескивание бетона при усадке, так же как и синтетические волокна, но металлические волокна не довольно часто употребляются для защиты от растрескивания при усадке. Металлические волокна бывают разных конфигураций и размеров.

Самый распространены волнообразные волокна длиной 40 — 50 мм и диаметром около одного мм. Дозировка волокон на кубический метр колеблется от 15 до 45 кг.

Синтетические волокна изготавливаются из полипропилена, нейлона либо стекловолокна. Полипропиленовые и нейлоновые волокна, в большинстве случаев, оказываются более удобными для бетонщиков при исполнении цементных работ. Нейлоновые и полипропиленовые волокна используются все более обширно.

Вследствие этого стекловолокно отходит на второй план, и его применение уменьшается.

Не смотря на то, что первый взор, думается, что сложно отличить один тип синтетических волокон от другого, и они, помой-му, должны трудиться одинаково.

Синтетические волокна, как и металлические, бывают разных размеров и форм. Они различаются такими чертями, как денье (тонкость), количество волокон (число отдельных волокон на единицу площади) и предел прочности при растяжении (устойчивость к растяжению). Большая часть их заказчиков и производителей бетона отдают предпочтение разным типам волокон.

В плитах, тротуарах и дорожных покрытиях чаще всего употребляются волокна длиной в 6-12 мм.

Дозировка волокон наряду с этим колеблется от 0,6 кг до 2,0 кг на кубический метр бетона.

Свежезамешанный бетон претерпевает множество разных химических превращений. Химический процесс перехода бетона из жидкого (пластичного) состояния в жёсткое сопровождается выделением тепла. Не смотря на то, что это тепло и принципиально важно для повышения прочности на ранней стадии, оно кроме этого может оказывать отрицательное действие на бетон и быть обстоятельством его расширения.

По мере того как бетон отвердевает, достигается максимум температуры. Достигнув экстремума, бетон начинает медлительно остывать. Наряду с этим он сжимается либо дает усадку.

Такое изменение количества может создать напряжения в бетоне, способные привести к термическому растрескиванию.

Образуя связующую базу, волокна оказывают помощь избежать этого результата.

Пластическое образование усадочных трещин отличается от термического растрескивания тем, что оно больше связано с влажностью, чем с внутренней теплотой. Погодные условия смогут высушить поверхность бетона еще перед тем, как будет достигнуто начальное состояние отвердевания. Наряду с этим в бетон может сохранять собственную пластичность, тогда как его поверхность может оказаться всецело обезвоженной.

Чрезмерная утрата жидкости на поверхности может привести к эффекту фальшивого схватывания и усадке. Сходство между пластическим образованием и термическим растрескиванием усадочных трещин содержится в том, что оба этих результата вызываются трансформацией количества бетона. Различие же содержится в обстоятельствах, вызывающих это изменение.

Армирование волокнами, как правило, не должно рассматриваться как альтернатива металлическому армированию. Армирование волокнами, но, должно рассматриваться как мероприятие, которое может значительно снизить возможность пластического образования усадочных трещин и может оказать помощь минимизировать эффекты от термического растрескивания. Трещины на поверхности бетона содействуют проникновению воды и химикатов.

Многие формы химического и физического разрушений смогут начать собственное наступление через поверхностные трещины, что отразится на сроке и износоустойчивости работы бетона. Помимо этого, поверхностные трещины не смогут быть эстетически привлекательными.

Применение армирования бетона волокнами есть экономичным подходом, минимизирующим пластическое образование усадочных трещин, уменьшающим термическое растрескивание и увеличивающим износоустойчивость бетона.

Предоставлено Петербург Бизнес Энд Билдинг Совокупностей Групп

Рандомные показатели записей:

Композитная арматура — сравнение со стальной

Подборка наиболее релевантных статей:

elpanel.ru