Характеристика фибробетона. Фибробетон состав
состав, характеристики и технология изготовления
На рынке стройматериалов предлагают новый материал – фибробетон. Он являет собой бетон, который в своем составе имеет частицы фиброволокна, от названия которых и исходит название бетона. Эти волокна исполняют роль арматуры, которая применяется с целью повышения прочности бетонного раствора. Фибробетонные вкрапления одинаковы по длине и толщине. Это позволяет равномерно распределить их во всей структуре бетона. Существует много преимуществ фибробетона. Ниже мы детально обсудим их.
Понятие и состав фибробетона
Фибробетон – это мелкозернистый материал, одним из составляющих которого является армирующий наполнитель. В прошлом с расчетом на снижение хрупкости и количества появления трещин, предпринимались меры по повышению прочности бетона. Так, строители добавляли дисперсные волокна и распределяли их равномерно по всей бетонной массе. В результате этих работ характеристики полученного бетона улучшались:
- прочность повышалась до 30%;
- стойкость к физическим нагрузкам возросла;
- трещины образовывались реже.
Различают две группы фибры:
- металлическая – исходным веществом является сталь, которая имеет различную форму и размеры;
- неметаллическая – производится из таких материалов, как стекло, акрил, хлопок, базальт, полиэтилен, карбон, углевод и другие.
Самыми популярными волокнами являются стеклянные и металлические. Однако с каждым днем все большую популярность приобретает полипропиленовая фибра. Что касается материалов из базальта и углерода, то они применяются крайне редко в связи с высокой стоимостью.
Волокна хлопка, вискозы и нейлона предают специфические особенности бетону, армированному фиброй из стали. Структура фибробетона являет собой однородную конструкцию, которая со всех сторон пронизана волокнами из различных материалов. Именно они определяют технические характеристики бетона, создают эффект армирования.
Вернуться к оглавлениюТехнические характеристики
Следующее в рейтинге популярности волокно из стекла. Бетон этого типа обладает высокими качествами упругости, что наделяет его пластичностью. Однако щелочная среда вредна этому материалу. Стойкость к химическому влиянию обеспечивается полимерной пропиткой, путем добавления в бетон добавок на основе глиноземистого раствора. Именно он связывает щелочи и препятствует повреждению фибробетона. В конечном варианте вы получаете раствор с высокой прочностью, устойчивостью к высоким температурам, гидроизоляцией, стойкостью к воздействию химических средств и истиранию.
Асбестовая фибра характеризуется долговечностью, стойкостью к щелочной среде, нагрузкам и термозащитными качествами. Бетон на основе базальта имеет повышенную прочность. Больше всего он подходит для конструкций, которые подвержены постоянным нагрузкам, деформации и вокруг которых существуют факторы для появления трещин.
Общие характеристики остальных типов волокон – это защита от воздействия химических веществ, прочность на деформацию, стойкость к перепадам температур и неспособность проводить электричество. Благодаря синтетичной природе материалов вес бетона снижается.
Вернуться к оглавлениюПреимущества и недостатки
Каждый материал имеет плюсы и минусы. Фибробетон не является исключением.
Вернуться к оглавлениюПреимущества
Бетон с фиброволокном является лучшим материалом для решения многих строительно-ремонтных задач.Выделяют следующие достоинства фибробетона:
- снижение затрат на строительство при использовании фибры для армирования вместо армирующей сетки или каркаса;
- высокая продуктивность работы по фибробетону;
- расход бетона с применением фибры значительно меньше;
- в отличие от остальных видов бетона фибробетон не теряет своих технических характеристик даже после окончания срока службы, поскольку благодаря фибре материал становится вязким;
- фибробетон обладает хорошими адгезионными качествами;
- фибра может применяться как в газо-, так и в пенобетонных конструкциях;
- в ходе армирования в газобетоне происходит процесс поризации и как следствие наблюдается его устойчивость;
- фибра в пенобетоне повышает его прочность.
Недостатки
На удивление, минус у этого бетона только один, а именно, высокая стоимость, если сравнивать с обычным бетонным раствором. Однако этот недостаток легко компенсируется долговечностью стройматериала и его стойкостью к износу.
Вернуться к оглавлениюОбласти применения
Учитывая вышеперечисленные технические характеристики фибробетона, этот материал стал популярным на рынке. Он применяется в конструкциях, на которые оказывается сильное давление со стороны окружающей среды. Эти конструкции могут быть как промышленного, так и бытового характера. Каждый исходный материал имеет свою сферу применения. Стальной фибробетон чаще всего применяется:
- шпалы, фундамент, мостовое покрытие, берегозащитные полосы;
- полы, тоннели;
- дороги, полосы для взлета и посадки на аэродромах, тротуары;
- тротуарная плитка, бордюрный материал;
- каркас конструкции, монолитные сооружения;
- каналы для водоотвода, шахты колодцев под канализацию, плотины, водоочистные системы;
- фибробетонные полы.
Бетон со стекловолокном используется при устройстве:
- щитов для шумозащиты;
- гидроизоляции для очистительных сооружений;
- декоративных изделий небольшого веса для отделки покрытий;
- фасадной отделки фибробетоном жилых конструкций;
- промышленных помещений, покрытия в которых подвержены загрязнению;
- заборов, скамеек, цветочных клумб и других объектов.
Базальтовый бетон является незаменимым при строительстве:
- перекрытий, фундамента, дорог;
- резервуаров, дамб, конструкций железнодорожного характера.
Фибробетон из полипропилена необходим для создания:
- конструкций из пеноблоков;
- ячеистого бетона;
- объектов небольшого веса.
Хлопковые и вискозные материалы используются при замешивании текстильбетона.
Фибробетонные полы
Фибробетон часто применяется для устройства фибробетонных полов. На практике этот бетон обрел большую популярность благодаря низкому показателю хрупкости. Напольная стяжка из фибробетона и ее вид зависит напрямую от требований и марки применяемого цемента. В процессе заливки полов наибольший перепад в 2 метра равен 2 мм. Благодаря этому затраты на строительство снижаются, как и последующие работы по готовому материалу. Кроме того, процесс заливки происходит быстро, что обеспечивается благодаря пневмооборудованию.
Фибробетонные полы устраиваются в следующих типах помещений:
- промышленные и производственные;
- склады;
- автомастерские, паркинги, гаражи;
- залы для выставок и торговли;
- аэродромные и грузовые ангары;
- конструкции под офисы.
Технология изготовления бетона
Фибробетон может быть приготовлен как по стандартной промышленной технологии, так и своими руками. Второй способ — своими руками — имеет особенности. Процесс изготовления требует применения бетономешалки и дробилки. На первом этапе происходит расчет и дробление исходного материала. Песок и цемент может добавляться как после измельчения, так и в процессе перемешивания. В первом случае равномерное распределение фибры происходит быстрее в отличие от второго варианта, который требует большего количества времени.
Именно качественное распределение арматуры по всему объему раствора – это ключевое условие его качества. Изготавливая бетон своими руками, следует контролировать отсутствие скоплений фибры. С этой целью замешивание должно длиться на 30-50% дольше обычного. В процессе необходимо иногда проверять качество раствора. При соблюдении инструкции созданный бетон будет идентичен промышленному.
Вернуться к оглавлениюВывод
Вышеизложенные факты дают право утверждать, что фибробетон обладает множеством положительных свойств. Кроме того, для его изготовления и применения не требуется специальная техника. Это дает возможность данному бетону справедливо конкурировать с другими типами бетонов.
Характеристики фибробетона позволяют использовать его при различных строительных работах. В качестве фибры могут выступать как металлические, так и неметаллические волокна.
kladembeton.ru
состав, характеристики и технология изготовления
Дата: 21 января 2017
Просмотров: 4382
Коментариев: 0
Что это такое фибробетон?
Требования к прочности конструкций способствовали появлению нового направления строительной отрасли. Возникла потребность в применении композиционных материалов с равномерно распределенной в массиве фибровой арматурой. Фибробетон отличается от традиционно используемого бетона специальными волокнами, выполняющими роль арматуры.
Использование металлических и синтетических армирующих элементов одинаковой длины, сечения значительно повышает прочность бетонного массива, применяемого при возведении объекта. Эффект достигается за счёт компенсации недостатков традиционного состава, который отличался пониженной сопротивляемостью к воздействию растягивающих усилий, повышенной хрупкостью.
Производство фибробетона имеет много общего с изготовлением бетонного состава, включает стадию подготовки ингредиентов с дальнейшим смешиванием. Специфика технологии повышает прочность фибробетона, который по главным показателям превосходит бетон.
В данной статье рассмотрим, что такое фибробетон. Остановимся подробно на составе, характеристиках, области применения, преимуществах и недостатках, технологии изготовления бетонного композита.
На рынке стройматериалов предлагают новый материал – фибробетон
Особенности
Знаете ли вы, что такое фибробетон, каковы его особенности? Материал – разновидность бетона, в массиве которого присутствует фибра. Бетонный состав отличается уменьшенной зернистостью, равномерным распределением следующих видов наполнителя:
- металлических элементов, произведенных из стальной проволоки, отличающейся размерами, конфигурацией;
- синтетической арматуры из базальта, стекла, акрила, асбеста, полиамида.
По степени популярности лидируют стальные волокна, выполненные из одинаковых фрагментов проволоки длиной 10-50 мм, диаметром до 0,5 мм. Повышенные характеристики обеспечивает композиту введение стекловолокна. Растет популярность полипропиленовых наполнителей.
Введение различных волокон позволяет улучшить следующие свойства материала:
- Прочностные характеристики.
- Стойкость к растягивающим нагрузкам.
- Устойчивость к появлению трещин.
Строители комбинируют и одновременно со стальной фиброй вводят в массив хлопковые нити, вискозу, нейлон, что усиливает эффект армирования и придает материалу комплекс дополнительных свойств, снижает себестоимость изготовления.
Свойства бетона зависят в первую очередь от используемого стройматериала в производстве
Состав и концентрация вводимой в бетон фибры определяет прочностные характеристики массива. Популярны в строительстве фибробетоны, классифицируемые от В20 до В25. Повышение прочностных характеристик массива обеспечивает одновременное введение металлической фибры со стекловолоконным наполнителем.
Отличительные характеристики
Понимая, что такое фибробетон, и каковы его характеристики, можно выбрать композит для выполнения поставленных строительных задач. Использование композиционного материала позволяет возводить строительные объекты, обладающие повышенной прочностью при уменьшенной толщине стен. Строители подтверждают, что это уменьшает затраты, связанные с возведением объекта.
Используемая при изготовлении бетона рецептура, применяемый тип фибры определяет эксплуатационные характеристики массива, отличительными свойствами которого являются:
- способность сохранять прочность под воздействием разрывающих усилий;
- устойчивость к воздействию атмосферных факторов, агрессивным реагентам;
- способность воспринимать перепады температуры, связанные с многократными циклами замораживания и оттаивания;
- стойкость к воздействию прямого нагрева, повышенной температуре, способствующая увеличению пожарной прочности конструкций;
Наиболее примечательные его качества – длительный срок эксплуатации, плотность и стойкость к износу
- повышенные упругие характеристики;
- сохранение первоначального объема, позволяющего избежать нежелательной усадки;
- устойчивость к воздействию механических истирающих усилий, образованию трещин;
- способность противодействовать проникновению воды вглубь массива;
- повышенный коэффициент пластичности, значительная ударная прочность.
Комплекс положительных характеристик обеспечивает возможность использования материала в различных областях.
Сфера использования
Область применения армированного фиброй композита отличается в зависимости от особенностей наполнителя.
Усиленный стальной фиброй композит применяется для сооружения:
- Железнодорожных шпал, оснований зданий, покрытий мостов, волнорезов.
- Транспортных тоннелей и полов, способных выдерживать значительные усилия.
- Тротуарного, дорожного покрытия, оснований аэродромов.
- Декоративной плитки, бордюров.
- Монолитных конструкций, каркасов зданий.
- Подземных водоотводящих магистралей, специальных коммуникационных колодцев, гидротехнических сооружений, водоочистных конструкций.
Он позволяет получать прочные и относительно легкие архитектурные элементы любой конфигурации
Бетон с добавлением стеклянной фибры отличается сферой использования. Он незаменим для следующих целей:
- изготовления шумозащитных конструкций, устанавливаемых вдоль интенсивных магистралей;
- гидроизоляционной защиты водоочистных сооружений;
- производства декоративных отделочных изделий;
- отделки фасадов жилых зданий;
- отделки помещений производственного назначения, которые не впитывают грязь, легко моются;
- изготовления декоративных элементов, применяемых при решении задач, связанных с ландшафтным дизайном, ограждений, козырьков.
Композит на фибровой основе востребован при выполнении строительных мероприятий. На его основе возводятся конструкции из бетона, воспринимающие значительные усилия:
- Основания стоянок автомобильного транспорта, дорожные покрытия, усиленные фундаменты ответственных объектов.
- Сооружения гидротехнического назначения, бетонные емкости, объекты железнодорожной сферы.
Применение полипропиленового наполнителя обеспечивает возможность использования композитного бетона при изготовлении:
- пеноблочных изделий;
- пористых бетонных композитов;
- малогабаритных сооружений.
Цветовая гамма фибробетона очень широка, что позволяет создавать конструкции, полностью имитирующие натуральный камень
Использование волокон вискозы, добавление хлопка имеет ограниченное применение при изготовлении текстильбетона.
Достоинства и недостатки
Не все еще знакомы с перспективным строительным материалом, которым является наполненный волокнами композит. Застройщики часто задают вопросы, что такое фибробетон, каковы его достоинства, насколько серьезны недостатки?
Специалисты подтверждают, что это материал с высокими эксплуатационными свойствами, превосходящий по ресурсу эксплуатации, прочностным характеристикам и качеству традиционный бетон. Продукция из бетона, наполненного металлическими и синтетическими волокнами, отличается повышенной устойчивостью к воздействию разрывных усилий, растяжению, устойчива к воздействию агрессивных сред, механическим воздействиям.
Рассмотрим преимущества фибробетона, основными из которых являются:
- Уменьшение сметных расходов на выполнение строительных мероприятий. Применение волокон в качестве армирующих элементов позволяет отказаться от использования металлических сеток, стальных каркасов, что уменьшает трудозатраты, сокращает время выполнения работ.
- Повышенная прочность изделий, которые не подвержены сколам. Фактор связан с однородным распределением волокон в массиве бетона. Использование стандартной арматуры не позволяет обеспечить аналогичные прочностные характеристики и целостность бетонного состава.
Фибробетон – это мелкозернистый материал, одним из составляющих которого является армирующий наполнитель
- Стойкость к температурным перепадам, которая актуальна при выполнении строительных мероприятий в условиях северных районов.
- Устойчивость к воздействию открытого огня, непроницаемость водой обеспечивают возможность использовать состав для специальных технологических целей, решения гидротехнических задач.
- Ускоренные темпы возведения зданий за счёт использования легких композитных бетонов, обладающих небольшой массой.
- Уменьшение расхода бетонного состава, связанное с введением фибры в качестве наполнителя. Возможность уменьшения толщины строительных конструкций с сохранением прочности.
- Повышенный, по сравнению с бетоном, в десятки раз срок эксплуатации фибробетонных конструкций, обладающих значительной твердостью.
Обладая комплексом положительных свойств, материал имеет единственный недостаток, связанный с повышенной стоимостью фибробетонного состава. Производство фибробетона характеризуется необходимостью дополнительных затрат, связанных с приобретением сырья. Это компенсируется улучшенными эксплуатационными характеристиками композита, длительным ресурсом эксплуатации, механической стойкостью.
Как изготавливают композит?
Основными факторами, влияющими на эффективность технологического процесса, качество продукции, являются:
- Правильный подбор технологии, учитывающий особенности используемых волокон, требуемые эксплуатационные характеристики.
Фибробетон может быть приготовлен как по стандартной промышленной технологии, так и своими руками
- Использование проверенной рецептуры.
- Тщательное смешивание состава, введение специальных пластификаторов для обеспечения однородности распределения волокон в массиве.
Узнав, что такое фибробетон, неизбежно следует ознакомиться с процессом приготовления состава, формирование которого осуществляется по двум методикам:
- путем добавления волокон фибры в цементно-песчаную сухую смесь и эффективного перемешивания состава с последующим добавлением воды. Процесс отличается простотой, не требует привлечения дополнительных рабочих;
- методом ведения фиброволокон в предварительно подготовленный, перемешанный с водой раствор цемента и песка. Способ позволяет обеспечить повышенную прочность композита, сократить продолжительность цикла изготовления.
Независимо от выбранного способа с целью получения качественной продукции необходим обязательный контроль качества в процессе изготовления. Правильно подобранная рецептура, введение компонентов в необходимых соотношениях, соблюдение технологии – определяющие факторы, характеризующие качество фибробетона.
Количество вводимой фибры зависит от требований, предъявляемых к композиту. В зависимости от вида волокон, на 1 кубический метр бетонного раствора вводится от 300 грамм до 25 кг фибры. Состав основных видов фибробетона предусматривает введение до 1,5 кг волокон, входной контроль качества которых обязателен.
Качественная оценка сырья осуществляется в лабораторных условиях предприятия-изготовителя фибробетона. Немаловажен при лабораторном контроле и изготовлении контроль влажности синтетической фибры. Это определяет адгезию волокон с бетонным массивом, прочностные характеристики композита.
Самостоятельное изготовление бетонного массива возможно с использованием измельчителя для дробления компонентов и бетономешалки для смешивания состава.
Заключение
Ознакомившись с материалом статьи, получив информацию о том, что такое фибробетон, можно уверенно утверждать, что наполненный волокнами композит – перспективный строительный материал, обладающий множеством достоинств. Производство фибробетона не требует специального оборудования, что позволяет композиту успешно конкурировать с другими видами бетонов.
pobetony.ru
Состав фибробетона
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/см2 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/см2.
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/см2 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/см2 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.
| Таблица 1.Качественные показатели состава фибробетона с использованием в качестве армирующего материала неметаллических волокон обработанных в низкотемпературной плазме тлеющего разряда | |||||||||||
| № п.п | Вяж. | Наполнитель | Ц:П | В/Ц | Арм. Мат./% | Параметры обработки | Технические результаты | ||||
| Время, t,сек. | Сила тока,I мА/см2 | Давление Р,Па | Проч. на изгиб, МПа | Проч. на сжатие, МПа | Сопротивление удару (работа разрушения, кг·м/см2) | ||||||
| 1 | Цемент М500 | Кварц, песок | 1:1 | 0,37 | Полиэфир/3 | 20 | 1.5 | 100 | 11,5 | 85 | 3,22 |
| 2 | Цемент М500 | Кварц, песок | 1:0,7 | 0,4 | Полиэфир/2 | 20 | 1,5 | 200 | 13 | 95 | 2,97 |
| 4 | Цемент М500 | Кварц, песок | 1:1 | 0,34 | Стекловолокно/2 | 30 | 1 | 150 | 14 | 75 | 2,93 |
| 5 | Цемент М500 | Кварц, песок | 1:1 | 0,37 | Стекловолокно/1 | 40 | 2 | 100 | 14,5 | 100 | 3,15 |
| 6 | Цемент М500 | Керамзит, песок | 1:0,7 | 0,4 | Стекловолокно/2 | 50 | 1,5 | 100 | 14 | 110 | 3,31 |
| 7 | Цемент М500 | Кварц, песок | 1:1 | 0,37 | Стекловолокно/2 | 60 | 1,5 | 50 | 13 | 105 | 3,27 |
| 10 | Цемент М500 | Кварц, песок | 1:1 | 0,34 | Лен/3 | 20 | 1,5 | 100 | 14 | 95 | 2,99 |
| 11 | Цемент М500 | Кварц, песок | 1:0,7 | 0,4 | Лен/2 | 30 | 2 | 100 | 14,5 | 115 | 3,13 |
| 13 | Цемент М500 | Кварц, песок | 1:1 | 0,4 | Асбест/3 | 40 | 1 | 150 | 14 | 100 | 3,37 |
| 14 | Цемент М500 | Керамзит, песок | 1:0,8 | 0,37 | Асбест/4 | 60 | 2,2 | 250 | 14,5 | 105 | 3,39 |
| Прототип | Цемент М500 | Кварц, песок | 1:1 | 0,4 | Стекловолокно/2 | - | - | - | 9 | 60 | 2,6 |
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/см2 в течение 20-60 с.
www.findpatent.ru
Что такое фибробетон, в чем отличие от обычного бетона + видео
Содержание:
Технология изготовления фибробетона
Свойства и характеристики фибробетона
Применение фибробетона
Как изготовить фибробетон самому
Сколько стоит фибробетон?
Достоинства и недостатки фибробетона
Фибробетоном называют особо прочный вид бетона, армированного по всей своей площади металлическими и неметаллическими волокнами - фиброволокном.В качестве армирующего волокна могут использоваться следующие материалы:-стальная проволока;-стекловолокно;-полипропиленовое волокно;-полиэтиленовое;-полиамидное;-базальтовое;-асбестовое;-углеродное;-карбоновое;-акриловое;-полиэфирное;-нейлоновые нити;-вискозные;-хлопковые.
Наибольшую популярность приобрело стальное фиброволокно. В качестве него используются отрезки стальной проволоки, толщиной 0,1-0,5 мм и длиной от 1 до 5 см.Не менее популярно стекловолокно за счет своих высоких технических характеристик. Базальтовая и углеродная фибра – более дорогостоящий материал, поэтому используются довольно редко.Добавление в бетон нейлоновых, вискозных и хлопковых нитей в смеси со стальной проволокой, позволяет снизить затраты на производство фибробетона и получить материал с самыми разнообразными свойствами.
Отличительные технические характеристики фибробетона:-более высокая прочность на растяжение и разрыв;-повышенный модуль упругости;-устойчивость к химическим веществам и атмосферному воздействию;-морозостойкость и пожаропрочность;-отсутствие усадки;-устойчивость к трещинообразованию;-водонепроницаемость;-стойкость к истиранию;-высокая ударопрочность и пластичность.На разрезе фибробетон выглядит как однородная конструкция, пронизанная по всей своей толще тонкими волокнами, расположенными в разных направлениях. В зависимости от вида фибры, будет изменяться характер включений и свойства бетона.
Технология изготовления фибробетона
Фибробетон получают путем смешивания фиброволокна и бетонного раствора. При этом немаловажным условием получения качественного материала будет соблюдение следующих условий:-совместимость бетона-матрицы и фиброволокна;-соблюдение необходимого соотношения раствора и фибры;-равномерное распределение фиброволокон в бетоне.В зависимости от вида фиброволокна применяются различные технологии изготовления фибробетона.Фибробетон с наполнением из стальных волокон, замешивается в обычных бетономешалках. Фиброволокно при этом добавляется небольшими порциями для более равномерного распределения в растворе.
Стеклофибробетон при своем производстве потребует наличия специального оборудования. На строительных участках применяется пистолет-напылитель. С помощью этого устройства происходит перемешивание и распыление смеси из рубленого стекловолокна и мелкозернового бетона на рабочую поверхность. На заводах фибру из стекловолокна замешивают непосредственно в бетонную смесь и затем используют для изготовления фибробетонных конструкций.
Фиброволокно из базальта, полипропилена и других материалов может замешиваться в сухую строительную смесь перед добавлением воды, а также вводиться в уже готовый бетонный раствор. В первом случае обеспечивается более равномерное распределение компонентов.
Свойства и характеристики фибробетона
Свойства фибробетона напрямую зависят от материала, используемого в качестве фиброволокна.Стальное волокно – наиболее часто используемый вид фибры. Сталефибробетон имеет повышенную прочность на растяжение и разрыв, практически не дает усадки и трещин в процессе эксплуатации. Отличительные свойства такого бетона – долговечность, прочность и износостойкость. Бетон с добавлением стальных волокон морозоустойчив, водопроницаем и жаропрочен.
Стеклянное волокно – имеет высокий модуль упругости, такое свойство добавляет бетону пластичности. Однако стекло малоустойчиво к щелочной среде. Для повышения химической стойкости применяется пропитка бетона полимерами, добавляются в раствор вещества, связывающие щелочи, используется глиноземистый цементный раствор. Полученный в результате материал характеризуется высокой ударной прочностью, термоустойчивостью, водонепроницаемостью, стойкостью к химическому воздействию и истиранию.
Асбестовое волокно придает бетону долговечность, прочность, устойчивость к щелочам и высокой температуре. Бетон, с добавлением асбеста, также получил название асбестоцемента.
Базальтовая фибра обладает повышенной прочностью. Характерными свойствами фибробетона с добавлением базальтового волокна, являются высокая ударопрочность, устойчивость к деформации и образованию трещин.
Полипропиленовые, полиэтиленовые и другие синтетические волокна наделяют фибробетон такими свойствами, как устойчивость к химическим веществам, высокая прочность на растяжение, стойкость к критическим температурам и неэлектропроводность. Синтетическая фибра значительно снижает вес бетонных конструкций, что особенно важно для некоторых видов строительных работ.
Применение фибробетона
Высокие технические характеристики обеспечили фибробетону широкую сферу применения в промышленности и строительстве. С участием фибробетона изготавливаются наиболее требовательные к нагрузкам конструкции и сооружения как промышленного, так и бытового назначения.Из сталефибробетона отливаются шпалы, фундаменты, настилы мостов и берегозащитные полосы. Используется он при устройстве промышленных полов и тоннелей. Фибробетон с наполнением из стальной фибры, применяется в дорожном строительстве, устройстве посадочно-взлетных полос, тротуаров, в качестве высокопрочного покрытия. Из него изготавливают тротуарную плитку и бордюры. Очень часто такой бетон используют при возведении каркасов зданий и строительстве монолитных бетонных сооружений. Фибробетон со стальными волокнами также применяется при устройстве водоотводных каналов и шахт канализационных колодцев, водоочистных резервуаров и плотин. Пол из фибробетона, имеющего в своем составе стальную проволоку, способен выдерживать значительные нагрузки, что с успехом применяется в возведении промышленных и сельскохозяйственных зданий.
Стеклофибробетон является незаменимым материалом для устройства шумозащитных щитов вдоль оживленных автотрасс. Используется он также как гидроизоляционный материал при строительстве различных водоочистных сооружений. В качестве декоративной отделки, фибробетон с добавлением стекловолокна имеет очень хорошие показатели прочности и декоративности. Применяется стеклофибробетон при фасадной отделке жилых зданий. Поверхность такого материала не впитывает грязь и легка в уборке. Фибробетон, имеющий в своем составе стекловолокно, широко используется в промышленном производстве, для изготовления заборов, козырьков зданий, скамеек, урн, цветочниц и других изделий.
Фибробетон с добавлением базальтовых волокон используется в бетонных конструкциях, испытывающих в процессе эксплуатации, повышенные нагрузки. Применяется он в бетонных перекрытиях, фундаментах, дорожных покрытиях и автостоянках. При возведении различных резервуаров, дамб и железнодорожных сооружениях, также используется бетон с добавлением базальтового фиброволокна.
Бетон, с наполнением из полипропиленовых волокон, наиболее востребован в производстве пеноблоков, ячеистых бетонов и возведении легких конструкций и сооружений.
Волокна из хлопковых и вискозных нитей используются в зарубежном производстве текстильбетонов.
Как изготовить фибробетон самому
Технология изготовления фибробетона своими руками во многом похожа на обычный бетонный замес. Отличие лишь в добавлении в процессе замешивания армирующего элемента – фиброволокна. Содержание фиброкомпонентов может быть от 0,3 до10 кг/м3 и выше, в зависимости от предъявляемых к бетону требований. Песок перед добавлением рекомендуется просеять, чтобы исключить попадание камней и примесей.Существуют два способа смешивания:-добавление фибры в сухую смесь;-добавление фиброволокна в процессе замешивания раствора.
В первом случае удается получить более равномерное распределение волокон. При этом волокна добавляют порциями в сухую смесь из цемента и песка и перемешивают. В дальнейшем в полученный состав добавляется вода и происходит его смешивание в бетономешалке.
Во втором случае волокна добавляются в бетономешалку во время приготовления бетонного раствора. Засыпают небольшими порциями, следя за равномерным их распределением в составе. Время замеса при этом увеличивается почти вдвое.
И в первом и во втором случаях необходимо периодически проверять раствор на качество. Если все условия изготовления были соблюдены, фибробетон ничем не будет отличаться от промышленного.
Сколько стоит фибробетон?
Цена на фибробетон зависит от его качества и стоимости фиброволокна. Чем выше технические характеристики, тем дороже будет материал. А технические характеристики в свою очередь зависят от вида фиброволокна. Наиболее дорогостоящим является наполнение из базальтового волокна. Полипропиленовые и другие наполнители из синтетических волокон будут значительно дешевле.На качество материала и его цену может повлиять процентное соотношение армирующего компонента и бетонного состава. Чем больше фибры использовалось при изготовлении фибробетона, тем более дорогим будет материал.
Влияет на стоимость материала также транспортные расходы. Чем дальше завод-изготовитель, тем больших затрат потребует доставка. Нередко при больших заказах, поставщики делают скидки, что также немаловажно при расчете стоимости фибробетона.
Достоинства и недостатки фибробетона
К несомненным достоинствам фибробетона можно отнести его высокие эксплуатационные характеристики. Бетон, имеющий в своем составе фиброволокно, намного превосходит обычный по качеству, прочности и долговечности. Изделия из него приобретают устойчивость к истиранию и химическому воздействию, не деформируются в процессе эксплуатации и имеют повышенную прочность на разрыв и растяжение. Фибробетон практически не дает усадки и трещин.Использование фиброволокна в качестве армирующего материала позволяет значительно снизить трудоемкость изготовления бетонных изделий. Такие конструкции не нуждаются в дополнительном усилении при помощи металлических каркасов и сеток. Такой фактор значительно ускоряет процесс строительства и избавляет от трудоемких затрат.
Равномерное распределение фиброволокон в толще бетона, обеспечивает его прочность по всей площади, чего невозможно добиться при обычном армировании. Поверхности фибробетона не страшны сколы и выщербины.
Фибробетон, в отличие от обычного бетона, обладает устойчивостью к резким перепадам температуры. Конструкции из него имеют такие немаловажные в строительстве свойства, как водонепроницаемость, жаропрочность и морозоустойчивость.
Бетон, с наполнением из фиброволокна, имеет значительно меньший вес, чем обычный с арматурой из металлической сетки. Ему можно придать любую форму, что намного упрощает процесс возведения бетонных конструкций. Исключение этапа армирования металлической сеткой также позволяет уменьшить толщину бетонных плит и снизить расход бетонного раствора.
Конструкции из фибробетона имеют более легкий вес и толщину, чем обычные, с металлическими сетками в качестве арматуры. Значительное снижение веса бетонных изделий, за счет отсутствия железной арматуры, легкости наполнителя и меньшей толщины, позволяет использовать их в качестве легких элементов декора и лепнины.
Высокие технические характеристики фибробетона, обеспечивают конструкциям из него, прочность и долговечность. Срок службы таких конструкций превышает изделия из обычного бетона в 15-20 раз.
Фибробетон, вследствие своей прочности, позволяет значительно уменьшить толщину конструкций, что в свою очередь, позволяет сократить расход бетонного состава и снизить затраты на строительство.
Из недостатков фибробетона можно отметить его большую стоимость, по сравнению с обычным бетоном, что является следствием высоких затрат на его производство.
nerudr.ru
Фибробетон. Способ применения фиброволокна
Фибробетон. Способ применения фиброволокна. Нормы расхода фиброволокна. Экономическое обоснование фибры.
Фибробетон и фиброволокно, как правильно добавлять фибру для производства фибробетона и какое фиброволокно лучше для изготовления фибробетона и армирования гипсовых изделий. Какое бывает фиброволокно и какие нормы добавления фибры в фибробетон. Все про фибру и производство фибробетона, а также все про армирование гипса фиброволокном. Все про использование фиброволокна в бетоне. Фибра, фибра полипропиленовая, фиброволокно, Базальтовая фибра, фибробетон. Фибробетон с щелочестойким стеклянным волокном. Фибробетон, это современное, новое поколение армированного бетона.
Фибробетон, производство фибробетона, технология изготовления фибробетона, применение фибры в производстве бетона
Фибробетон и добавки для армированого бетона фибры полипропиленовой, базальтовой фибры, стекловолокон, полипропиленовая фибра на сегодняшний день самая применяемая в производстве фибробетона. Армирующeе фиброволокно, как добавка для бетона и фибробетона, изготавливается по современной технологии с использованием иностранной фибры производства Бельгии, Чехии, Великобритании, а так же сегодня широко используется и фибра полипропиленовая, базальтовая и другая фибра производства СНГ и Украины.
Фибробетон, это новое поколение современных качественных армированных бетонов. Новое поколение бетонов и различных растворов с применением всевозможных фиброволокон. Полипропиленовые фиброволокна нашли сегодня самое широкое применение и полипропиленовые фиброволокна отлично зарекомендовали себя в производстве качественного современного армированого бетона и применяются в различных производствах высокопрочного бетона и фибробетона.
Для производства фибробетона, при применении фибры полипропиленовой уменьшается образование трещин и усадка бетона. Существенно улучшается качество поверхности бетона. Очень сильно повышается водонепроницаемость, устойчивость к проникновению химических веществ в фибробетон, повышается сопротивление удару с повышается морозостойкость бетона. В несколько рас повышается уплотняемость при вибропрессовании бетона и при вибролитье фибробетона, кроме того нижается истираемость бетона при армировании фиброволокнами, повышается способность бетонной смеси к сцеплению. Повышается удобоукладываемость бетона и предотвращение расслоения бетонной смеси. Сокращаются затраты и сроки проведения работ, за счет более быстрого набора прочности бетона и фибробетона.
Армирующие полипропиленовое фиброволокно, как добавка для бетона в фибробетон, изготавливается непрерывным методом из гранул чистого полипропилена посредством экструзии, а также вытяжки при нагревании. Когда армирующие полипропиленовые волокна разогреваются до определённой температуры, на их поверхность наносится замасливающий состав. Именно этот состав и способствует сцеплению и рассеиванию поверхности полипропиленовой фибры с цементным раствором. Требования безопасности зданий и сооружений привело к необходимости повышения показателей физико-технических свойств и долговечности строительных материалов, применяемых при строительстве, реконструкции и ремонте. Известно, что цементные фибробетоны и бетоны, наиболее широко применяемые среди всех других материалов, обладая высокой прочностью на сжатие, фибробетон имеют сравнительно высокие показатели прочности при растяжении и изгибе, трещиностойкости. Успехи бетоноведения в конце ХХ-го века обеспечили возможность получения высокопрочных и высококачественных бетонов, прочностью на сжатие 100 МПа и выше, необходимых при строительстве высотных зданий, платформ для нефтедобычи в морях и океанических шельфах и других уникальных сооружений. Фибробетон отличается от традиционного бетона, более высокими показателями прочности на растяжение, изгиб, срез, ударной и усталостной прочностью, трещиностойкостью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, жаропрочностью и пожаростойкостью. По показателю работы разрушения фибробетон до 20-ти раз может превосходить обычный бетон. Все это обеспечивает его высокую технико-экономическую эффективность.
Фибра полипропиленовая, это фибра, изготовленная из полипропилена, фибра полипропиленовая самая, то самая эффективная микроармирующая добавка для бетона и добавка в фибробетон, или гипс. Чаще всего полипропиленовая фибра используется во время проведения работ, связанных с оштукатуриванием стен как добавка для раствора, фиброраствор, производстве различных бетонных изделий и гипсовых изделий при необхоимости современного качественного армирования гипса или бетона. Полипропиленовую фибру применяют также для изготовления пенобетона.
Фибробетон отличается от традиционного бетона, или армированного металлической арматурой, более высокими показателями прочности на растяжение, изгиб, срез, ударной и усталостной прочностью, трещиностойкостью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, жаропрочностью и пожаростойкостью. По показателю работы разрушения фибробетон в 20 раз может превосходить обычный бетон. Все это обеспечивает его высокую технико-экономическую эффективность. Методические рекомендации по приготовлению бетонных смесей с фиброволокном, а так же для применения полипропиленового волокна, фибры. Фибру в смеси на цементном вяжущем можно перемешивать в любом типе смесителей и бетоносмесителей, принудительного или гравитационного типа, в том числе типа миксер, установленных на автомашину, при этом не возникает никаких проблем, связанных с их неполным диспергированием в смеси, образованием нераспределенных и перепутанных в смеси пучков волокон. Фиброволокно допустимо перемешивать по следующим алгоритмам:
1. Перемешивание с сухими компонентами смеси, щебень, песок, цемент, фибра, затем введение воды затворения, возможных химических добавок и окончательное смешивание смеси до готовности. Время смешивания смеси с волокном увеличивается на 15% по сравнению с перемешиванием без фиброволокна. Рекомендуемая продолжительность перемешивания бетонных смесей регламентируется согласно ГОСТ 7473-94.
2. Введение волокна осуществляется после перемешивания сухих компонентов смеси и затворения водой. Здесь, во первых, приготавливаем смесь по регламентированной технологии, затем через 5-10 секунд, когда вода впиталась в бетонную смесь производим введение фибры полипропиленовой в работающий смеситель. Время смешивания также увеличено на 15% относительно времени приготовления смеси обычных бетонов.
3. Перемешивание в автомобильном миксере осуществляется по следующей методике: после или во время заполнения миксера бетонной смесью ответственное лицо загружает фибру в смеситель автомобиля. Времени доставки бетонной смеси до пункта укладки достаточно для равномерного распределения волокна. При введении волокна в условиях стройплощадки в готовую бетонную смесь, доставленную авто бетоносмесителем, фибру помещают в последний момент, время перемешивания бетонной смеси с волокном составляет 5-8 минут.
Фибра полипропиленовая, фиброволокно, фибрин, это современная армирующая добавка, как альтернатива сетки в стяжках, бетоне, или гипсе. Так же можно применять и базальтовое волокно для армирования бетона и гипса. Кроме перечисленных фиброволокон, так же применяется фибра стальная анкерная и волновая для производства сталефибробетона, для промышленных полов. Производство пенобетонных блоков марки D600, армированных полипропиленовым фиброволокном, это самое эффективное производство армированных пенобетонных блоков. Так же широко применяется полипропиленовая фибра и другие фиброволокна в производстве армированных строительных сухих смесей, гидроизоляции, теплоизоляции. С применением фибры полипропиленовой производится сегодня и армированная тротуарная плитка, бордюрный камень, декоративный и дорожный бордюр. Устройство полусухой стяжки по новейшей технологии с фиброармированием, так же очень эффективно.
Базальтовая фибра и применение базальтовой фибры для изготовления фибробетона
Рост объемов применения бетона в строительстве, ужесточение условий эксплуатации бетонных конструкций требует постоянного совершенствования прочности бетона, трещиностойкости, сопротивления бетона ударным и динамическим воздействиям, абразивному износу. Более широкое применение находят методы значительного повышения рабочих характеристик и эксплуатационного ресурса бетонных конструкций за счет применения фибробетона и бетона с добавлением базальтовой фибры, ровинга, или полипропиленового фиброволокна. Также широко распространено стальное армирование и армирование стальной фиброй, но из-за высоких норм расхода стальной фибры на кубический метр бетона приходится искать более доступные способы армирования тяжелых и легких бетонов.
Применение фибробетона и преимущества фибробетона перед обычным бетоном
Если сравнивать фибробетон с обычным бетоном, базальтовый и полипропиленовый фибробетон имеет в несколько раз более высокие показатели по ударной и усталостной прочности бетона, прочности на растяжение и срез, трещиностойкости, морозостойкости, водонепроницаемости.
Сферы применения фибробетона, это возведение объектов гражданского строительства, реконструкция хранилищ и банковских сейфов, сооружение мостов, гидротехнических сооружений, береговых дамб и плотин, шлюзов и каналов рек. Изготовление реакторных отделений атомных электростанций, контейнеров для захоронения радиоактивных отходов. Так же фибробетон применяется где необходимо укрепление и ремонт сводов шахт и тоннелей. Для создания различных видов дорожных покрытий, сборных и монолитных плит, бордюров, разделительных полос и тротуарной плитки, изделий из бетона, малой архитектуры и садовопарковой архитектуры. Базальтовая фибра, также, как и полипропиленовая, распределяясь по всей матрице, форме бетона, обеспечивает трехмерное упрочнение бетона по сравнению с традиционной стальной арматурой, которая обеспечивает лишь двухмерное упрочнение. При возведении железобетонных конструкций из традиционного бетона наиболее трудоемкими являются арматурные работы. Применение фибробетонных конструкций в строительстве поможет снизить трудозатраты на арматурные работы, сократить расход стали и бетона за счет уменьшения толщины конструкций, совместить технологические операции приготовления бетонной смеси и ее армирования. Кроме того, эффективность использования фибробетона может выражаться в увеличении долговечности конструкций и снижении затрат на текущий ремонт и современное строительство, а так же при производстве бетонных изделий и гипсовых габаритных изделий.
Нормы расхода фиброволокна при производстве изделий из фибробетона и армировании гипсовых изделий
Производство пенобетона, полистирол бетона, ячеистых бетонов - 0.6 - 0.7 кг/м3 Мосты, автомагистрали, аэродромы, тяжелые конструкции, находящиеся под нагрузкой - 0,9 – 1,1 кг/м3 Промышленные и бытовые бетонные полы под шлифовку - 0.9 - 1.0 кг/м3 Стяжки цементно-песчаные, тротуары, отмостки и другие изделия - 0.6 - 0.9 кг/м3 Декоративные печатные и отливаемые изделия из гипса, бетона и другое - 0.4 - 0.8 кг/м3 Фибробетон, фибропенобетон, используется в местах повышенной сейсмоактивности - 0.6 - 1.0 кг/м3 Строительные растворы, сухие смеси и штукатурка - 0.6 - 0.9 кг/м3
Стеклофибробетон, что такое стеклофибробетон, как производится Стеклофибробетон
При введении в мелкозернистый бетон отрезков щелочестойкого стекловолокна получается композиционный материал, где стекло фиброволокно равномерно распределяется по объему изделия или отдельных его частей и зон. Производство стеклофибробетона требует использования специального оборудования для фибробетона. Это стационарные комплексы миксеры и бетоносмесители принудительного и гравитационного типа.
Применение стекло волокна в стеклофибробетоне позволяет снизить стоимость строительства, уменьшить трудозатраты, увеличить надежность и долговечность строительных конструкций и различных армированных изделий.
Стеклобетон обладает исключительно высокими технологическими свойствами при формировании изделий практически любой нужной формы, любой геометрии, любого рельефа, любой фактуры. Стеклофибробетонная технология дает архитекторам мощное средство для воплощения любых замыслов, по пластичности, способности передавать рельеф поверхности, а также легкости изделия из стеклофибробетона, позволяет производить тонкостенные изделия малой массы, из стеклофибробетоном и фибробетоном не может соперничать ни один другой материал армированный арматурой.
Фибробетон с щелочестойким стеклянным волокном обладает высокими показателями прочности при изгибе и растяжении.
Фиброцемент, получаемый по технологии производства фибробетона с применением стекловолокна, отличается большой ударной прочностью и упругостью по таким показателям, как трещиностойкость, вязкость разрушения, морозостойкость, водонепроницаемость, огнестойкость в несколько раз превосходит обычный бетон.
Конструкции из стекло бетона по способу армирования подразделяются на следующие виды: C фибровым армированием, где используется только фибра из стекловолокна; С комбинированным армированием, где используется стеклянное фиброволокно в сочетании со стальной арматурой.
Армированый фибробетон сегодня применяется в различных видах строительства, это такие виды современного строительства, как Архитектурно конструктивные формы общественных зданий, торговые павильоны, кафе, муниципальные рынки, пансионаты, кемпинги, навесы автовокзалов и автостоянок, элементы жилых и общественных зданий, стеновые панели трехслойные, ограждения лоджий, козырьки входов, поддоны сантехкабин и сами сантехкабины, плиты пространственного покрытия, купола, элементы складок, криволинейные ромбические элементы, складчатые элементы, черепица, элементы подземных сооружений, кольца горловин колодцев, опорные кольца люков колодцев, лотковые перекрытия и лотковые днища, плиты перекрытий каналов теплосетей, трубы безнапорные, лотки отстойников, берегоукрепительные блоки. А также сборные элементы для благоустройства, наружный декор и малые архитектурные формы, плиты и панели для облицовки, искусственный камень из армированного гипса или бетона, изделия для покрытия дорог и тротуаров, бортовые камни, несъемная опалубка, заборы, навесы, шатры, оболочки складки, пологие купола, цветочницы, урны, скамейки, щиты рекламы, дорожные указатели другие изделия из фибробетона и армированого гипса.
Если у Вас возникнут вопросы связанные с производством фибробетона, или с правильным применением фибры, заходите на наш форум производиелей изделий из бетона и мы постараемся ответить на все Ваши вопросы. Мы всегда рады видеть Вас в числе пользователей форума производителей изделий из бетона и гипса, а также производства полимерных изделий и полимер бетона.
alfaspk.ru
Производство фибробетона | Полезное
Фибробетон – это современный строительный материал, который изготавливается на основе обычного бетона, но за счет специальных фибровых добавок (стекловолокно, арматура и другие), обладает большей способностью к растяжению, а значит большей устойчивостью к разрушению и внешним воздействиям. Распределение фибры в смеси проходит равномерно по толщине во всех направлениях. Это обеспечивает фибробетону великолепные эксплуатационные показатели: синтез пластичности с высоким пределом прочности на изгиб и растяжение, хорошую ударную вязкость, стойкость к образованию трещин. При сравнении с бетоном традиционного состава, фибробетон смотрится намного выгоднее: он долговечней, обладает повышенной износостойкостью и сопротивляемостью негативным атмосферным и биохимическим воздействиям. Сочетание этих свойств значительно снижает массу архитектурных конструкций за счет уменьшения их толщины, но без потери качества и прочности.
Компания «Гранко»: проектирование, производство и монтаж деталей из СтеклоФиброБетона.
Звоните и пишите нам: +7 (812) 385-51-89 / Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
К фибробетонам, или дисперсно-армированным бетонам, принадлежит группа композиционных материалов, включающих короткие отрезки различных волокон (фибры) в цементной матрице. В качестве фибры могут служить различные типы волокон из стали, стекла, синтетических материалов, асбеста, углерода и др. Дискретное армирование цементного камня волокнами позволяет существенно повысить его удельную прочность , в особенности на растяжение и изгиб, трещиностойкость, стойкость к ударам и вибрационным влияниям, сопротивлению истиранию и др.
Применение фибробетона позволяет:
- реализовать эффективные конструктивные решения, например, тонкостенные конструкции без стержневой или сетчатой распределительной арматуры;
- снизить трудозатраты на арматурные работы и повысить степень механизации и автоматизации производства армированных конструкций;
- открывает возможность применения новых, более производительных приемов формования армированных конструкций, например, пневмонабрызг, роликовое формирование и др.
Волокна повышают несущую способность матрицы. В результате различия между значениями модулей упругости армирующих волокон и матрицы осуществляется передача нагрузки в контактной зоне через матрицу к волокну.
В настоящее время фибробетон становится самым распространенным строительным материалом, фибробетон обладает более высокой ударной прочностью, прочностью при растяжении и на срез, водонепроницаемостью, морозостойкостью. Фибробетонные полы более устойчивы к нагрузкам в отличии от обычных армированных бетонных полов. Технология производства фибробетона является не сложной и составляет из себя смесь песка, цемента, крупного заполнителя( например щебень), воды и определенного количества дисперсных волокон (фибры). Фибра в свою очередь может состоять из различных материалов.
Характеристики видов волокон, которые используют для изготовления фибробетона
|
Волокно |
Плотность, г/см 3 |
Модуль упругости, МПа |
Прочность на растяжение, МПа |
Удлинение при разрыве, % |
|
Полипропиленовое |
0,9 |
3500–8000 |
400–700 |
10–25 |
|
Полиамидное |
0,9 |
1900–2000 |
720–750 |
24–25 |
|
Полиэтиленовое |
0,95 |
1400–4200 |
600–720 |
10–12 |
|
Акриловое |
1,1 |
2100–2150 |
210–420 |
25–45 |
|
Нейлоновое |
1,1 |
4200–4500 |
770–840 |
16–20 |
|
Вискозное сверхпрочное |
1,2 |
5600–5800 |
660–700 |
14–16 |
|
Полиэфирное |
1,4 |
8400–8600 |
730–780 |
11–13 |
|
Хлопковое |
1,5 |
4900–5100 |
420–700 |
3–10 |
|
Карбоновое |
1,63 |
280 000–380 000 |
1200–4000 |
2,0–2,2 |
|
Углеродное |
2,00 |
200 000–250 000 |
2000–3500 |
1,0–1,6 |
|
Стеклянное |
2,60 |
7000–8000 |
1800–3850 |
1,5–3,5 |
|
Асбестовое |
2,60 |
68 000–70 000 |
910–3100 |
0,6–0,7 |
|
Базальтовое |
2,60–2,70 |
7000–11 000 |
1600–3200 |
1,4–3,6 |
|
Стальное |
7,80 |
190 000–210 000 |
600–3150 |
3–4 |
Волокна для фибры могут быть из самых разных материалов — нейлоновые, акриловые, стеклянные, стальные, полиэфирные, базальтовые, полипропиленовые, хлопковые и др. Свойства фибробетона напрямую зависят от фибры, которая находится в его составе.
Любая фибра повышает основные характеристики бетона — таким образом, фибробетон имеет несколько существенных преимуществ по сравнению с обычным бетоном:
- легкий вес;
- высокую прочность на сжатие;
- высокую морозостойкость;
- водонепроницаемость;
- долговечность (срок службы в 15–20 раз больше).
Благодаря высокой прочности и сопротивляемости к ударам, трещинам и растяжениям фибробетон часто используют для сооружения мостов, дорог, дамб и даже взлетно-посадочных полос на аэродромах. В частном строительстве из фибробетона чаще всего делают прочные и долговечные полы. Более легкий и пластичный стеклофибробетон незаменим для архитектурного декора.
Производство фибробетона
Если сказать в двух словах, то производство фибробетона заключается в следующем: песок, цемент, вода, крупный заполнитель и определенная часть фиброволокон тщательно перемешивается. Но на самом деле, все не так просто. Основная трудность состоит в том, чтобы равномерно распределить фибру по всему объему смеси. Для определенного вида фибры существует своя технология и специальное оборудование. Для изготовления фибробетона с добавкой фибры стальной используют мощный электромагнит, который равномерно растягивает ее в процессе перемешивания раствора. Существуют различные по размерам и мощности электромагнитные установки, которые могут применяться и на крупном бетонном узле, и в полевых условиях при производстве фибробетона в обычном миксере. Для изготовления бетона со стекловолоконной фиброй чаще всего используется метод пневмонабрызга. Суть этой технологии состоит в том, что происходит синхронное напыление бетонной смеси и фиброволокон, благодаря чему производится изготовление крупногабаритных изделий и изделий сложных геометрических форм, в том числе – криволинейных. Фибру полипропиленовую, которую добавляют в смеси на цементном вяжущем, можно смешивать любым способом в смесителях и бетоносмесителях принудительного и гравитационного типа, в том числе – в установленных на машину миксерах. Она отлично перемешивается и не образует комков благодаря нанесенному на ее поверхность замасливающему составу.
Возможны следующие алгоритмы работы с полипропиленовым фиброволокном:
- фибра смешивается с сухими компонентами (песок, цемент, щебень), затем вводится вода и, при необходимости, химические добавки, после чего смесь снова тщательно перемешивается. При этом следует помнить, что время смешивания раствора с фиброволокном увеличивается на 15% по сравнению с необходимым для замешивания обычной смеси временем.
- вначале смешиваются сухие компоненты, затем добавляется вода для затворения, и только после того, как вода впиталась в смесь, в работающий смеситель добавляется фибра. Время смешивания также должно быть увеличено на 15%.
- фибра полипропиленовая добавляется в готовый раствор и перемешивается. В случае, когда подвозка бетона осуществляется в автомобильном миксере, после его заполнения бетонным раствором добавляется фибра. Время перемешивания при этом будет равно времени, проведенному автомобилем в пути. Если фиброволокно вводится непосредственно на стройплощадке, то его добавляют в доставленную автобетоновозом смесь и перемешивают в течение 7-8 минут.
Производство фибробетона с другими видами волокон аналогично вышеперечисленным способам. Стоит заметить, что вручную, в корыте, большинство видов фибры довольно затруднительно равномерно распределить в бетонном растворе.
Стоит отметить, что армирование бетона фиброй отнимает меньше времени, чем армирование с использованием сеток и каркасов. При этом затраты на строительный материал существенно уменьшаются. Используя фибру в качестве добавки в раствор, мы добиваемся низкого расхода бетона. Качественный современный материал облегчает также процесс ремонтных работ. Бетонное изделие, разрушаясь, не распадается на отдельные части. Фибра наделяет бетон вязкостью, то есть его частицы скрепляются между собой волокнами. За счет того, что производство фибробетона с технической точки зрения - простой процесс, расход времени на строительные работы также уменьшается. Приготовление фибробетона: в смеситель с цементным раствором выдается фиброволокно; после этого начинается интенсивное перемешивание компонентов, которое не больше 15 минут, за это время фибра успевает разойтись по всей массе смеси из бетона. Как известно, фибра отлично взаимодействует со смесью, в которой, кроме бетона, присутствуют вяжущие компоненты. Применение волокнистых материалов для приготовления газо- или пенобетонной смесей широко распространено. При введении фибры в газобетон наблюдается рост устойчивости процесса поризации. Прочность пеноблоков увеличивается, если волокно входит в состав пенобетона. Фибробетон как разновидность бетона - полностью безопасный для здоровья человека материал. Он отлично пропускает электромагнитное излучение, что позволяет использовать его в строительстве жилых домов. Конструкции из такой смеси гораздо легче конструкций, армированных традиционным способом, поэтому применение фиброцемента уместно в зданиях с тонкими стенами. Этот материал широко используется в различных работах. Область использования фибробетона очень широка. Благодаря высокой стойкости к износу и воздействию различных видов нагрузок, материал находит все большее применение в промышленном и бытовом строительстве. Из него получается качественное долговечное покрытие дорог, тротуаров, легкие и прочные бордюры. Экологическая чистота, надежность и эстетичность сделали фибробетон востребованным материалом для индивидуального строительства. Из него изготавливают не только наружные конструкции, хозяйственные постройки, террасы, но и полы первых этажей, подвальных помещений и гаражей. Одно из важных свойств стеклофибробетона – высокая пропускная способность для электромагнитного излучения, что является немаловажным фактором в жилищном строительстве. Во многих странах СФБ используют для возведения внутренних перегородок, стеновых самонесущих панелей, межоконных вставок. "Гранко" часто использует фибробетон в своих проэктах, подробнее об этом Вы можете прочитать в разделе «О компании»
www.granco.ru
Состав фибробетона
Изобретение относится к составу фибробетона, применяемого для изготовления сборных и монолитных строительных конструкций. Технический результат изобретения - получение фибробетона с высокой прочностью при сжатии, морозостойкостью и водонепроницаемостью при минимальном расходе цемента, а также снижение себестоимости состава в целом. Фибробетонная смесь, включающая портландцемент, микрокремнезем, пластификатор, волокнистый наполнитель, песок и воду содержит в качестве пластификатора гиперпластификатор Stachement 2061/151.2, в качестве волокнистого наполнителя полипропиленовое волокно длиной 18 мм и диаметром 20 мкм, песок крупный с модулем крупности МК=2,5÷3,0 в нефракционированном виде при следующем соотношении компонентов, мас. %: портландцемент 19,00-22,00, микрокремнезем 1,50-2,50, пластификатор 0,15-0,60, полипропиленовое волокно 0,02-0,15, песок 65,00-75,00, вода остальное. 1 табл.
Изобретение относится к составам фибробетонных смесей, применяемых для изготовления сборных и монолитных строительных конструкций и изделий с высокими эксплуатационными характеристиками.
Известна фибробетонная смесь, включающая цемент, заполнитель и упрочнитель - стальную проволоку [Пат. №2420472. Российская Федерация. Фибробетонная смесь / Перфилов В.А.; патентообладатель Перфилов В.А. - Опубл. 10.06.2011. - Режим доступа: http://www1.fips.ru]. Недостатками смеси являются применение специального оборудования и затраты времени для приготовления модифицирующей добавки, применение щебня двух фракций.
Наиболее близким является состав фибробетонной смеси, содержащей портландцемент, базальтовое волокно, пластификатор, песок и воду [Пат. №2423331. Российская Федерация. Фибробетонная смесь / Боровских И.В., Хозин В.Г., Морозов Н.М.; патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Фибробетонные люки" (ООО "ФБЛ"). - Опубл. 10.07.2011. - Режим доступа: http://www1.fips.ru], принятый за прототип.
Основными недостатками смеси являются применение дорогостоящего фракционированного песка, высокий расход цемента и базальтового волокна, отсутствие данных по водонепроницаемости, применяемые пластификаторы имеют разные технические свойства.
Технической задачей заявленного изобретения является получение фибробетона с высокой прочностью при сжатии, морозостойкостью и водонепроницаемостью при минимальном расходе цемента, а также снижение себестоимости состава в целом.
Технический результат достигается тем, что рациональный подбор и расход компонентов фибробетонной смеси обеспечивают повышение прочности при сжатии, увеличение морозостойкости и водонепроницаемости
фибробетона, а снижение количества цемента и использование крупного нефракционированного песка ведет к уменьшению его себестоимости.
На фиг. 1 приведена информация, подтверждающая положительный эффект заявленного изобретения.
Заявленная фибробетонная смесь содержит портландцемент, микрокремнезем, пластификатор, волокнистый наполнитель, песок и воду. В качестве пластификатора использован гиперпластификатор Stachement 2061/151.2, волокнистого наполнителя - полипропиленовое волокно длиной 18 мм и диаметром 20 мкм, песок крупный с модулем крупности МК=2,5÷3,0 вводится в смесь в нефракционированном виде. Соотношение компонентов в фибробетонной смеси выбрано следующим, мас. %:
| Портландцемент | 19,00-22,00 |
| Микрокремнезем | 1,50-2,50 |
| Пластификатор | 0,15-0,60 |
| Полипропиленовое волокно | 0,02-0,15 |
| Песок | 65,00-75,00 |
| Вода | остальное |
Для приготовления фибробетонной смеси применялись:
- портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ЗАО «Белгородский цемент», ГОСТ 31108-2003, ГОСТ 30515-97;
- микрокремнезем МКУ-85 ОАО «Кузнецкие ферросплавы», г. Новокузнецк, ТУ 5743-048-02495332-96 со следующим химическим составом, мас. %: SiO2 93,8; h3O 0,1; Na2O 0,68; K2O 1,6; СаО 0,41; SiO3 0,41; потери при прокаливании 1,6;
- гиперпластификатор Stachement 2061/151.2, EN 934-2:2001, ГОСТ 24211-2008 - жидкая добавка на основе поликарбоксилатов и замедлителя производства «STACHEMA Bratislava a.s.», Bratislava, Slovak Republic;
- полипропиленовое волокно длиной 18 мм и диаметром 20 мкм, ТУ 2272-001-90345062-2012, ТУ 5458-001-82255741-2008;
- песок нефракционированный крупный МК=2,5÷3,0, ГОСТ 8736-93.
При применении микрокремнезема в составе вяжущего и крупного нефракционированного песка увеличивается плотность смеси, повышается прочность и снижается пористость цементного камня и уменьшается расход цемента. Гиперпластификатор позволяет увеличить водоредуцирующий эффект, улучшить реологические и технологические свойства смеси. Наибольшее влияние при равномерном распределении по объему полипропиленовое волокно оказывает на бетонную матрицу в качестве усиления контактной зоны «цементный камень - заполнитель». Оптимизация расхода компонентов в составе фибробетонной смеси позволяет получать фибробетоны с высокими эксплуатационными показателями качества.
Фибробетонную смесь готовили следующим образом: портландцемент предварительно смешивали с микрокремнеземом, затем засыпали вяжущее вместе с песком в лопастной бетоносмеситель и перемешивали в течение 30 с до получения однородной массы. После этого в сухую смесь до получения требуемой подвижности добавляли воду с растворенным в ней пластификатором и перемешивали в течение 60 с. Затем полипропиленовое волокно добавляли без предварительной подготовки в готовую смесь и перемешивали еще 60 с. Уплотнение смеси проводилось на лабораторном вибростоле. Твердение фибробетонной смеси проходило в нормальных условиях; испытание фибробетонных образцов на прочность при сжатии, морозостойкость и водонепроницаемость производилось на 28-е сутки в соответствии с ГОСТ 10180-2012, ГОСТ 10060-2012, ГОСТ 12730.5-84.
Предложенные рациональные составы фибробетонных смесей, а также прочностные и эксплуатационные свойства полученных фибробетонов в сравнении с прототипом показаны в таблицах. При использовании нефракционированного крупного песка с модулем крупности МК=2,5÷3,0, при малых расходах полипропиленового волокна 0,02-0,15% и дозировках пластификатора 0,15-0,60% достигается высокая прочность фибробетона при сжатии, увеличивается его морозостойкость и водонепроницаемость. При
увеличении подвижности (до ОК=23 см) фибробетонной смеси показатели качества изменяются незначительно.
Сопоставление результатов испытаний заявленного решения (оптимальные составы фибробетонной смеси 1-3) и прототипа показывает, что прочность при сжатии меньше на 12%, морозостойкость выше в 1,7 раза при экономии цемента и микрокремнезема в 1,5 раза и уменьшении расхода волокна от 10 до 30 раз по массе.
4
ФИБРОБЕТОННАЯ СМЕСЬ
Фибробетонная смесь, содержащая портландцемент, микрокремнезем, пластификатор, волокнистый наполнитель, песок и воду, отличающаяся тем, что содержит в качестве пластификатора гиперпластификатор Stachement 2061/151.2, в качестве волокнистого наполнителя - полипропиленовое волокно длиной 18 мм и диаметром 20 мкм, песок крупный с модулем крупности МК=2,5÷3,0 в нефракционированном виде при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| Портландцемент | 19,00-22,00 |
| Микрокремнезем | 1,50-2,50 |
| Пластификатор | 0,15-0,60 |
| Полипропиленовое волокно | 0,02-0,15 |
| Песок | 65,00-75,00 |
| Вода | остальное |
www.findpatent.ru
