Можно ли использовать фибру вместо арматуры
Содержание статьи
Советы
При всей прочности бетона, он нуждается в усилении. Слабые стороны этого строительного материала — его склонность к усадке, растрескиванию, разрушению при растяжениях и изгибах.
Для того, чтобы повысить прочность бетонных конструкций, применяют их армирование. Уже много лет для этого повсеместно используются каркасы из стальной арматуры.
В наше время у этого традиционного способа работы с бетоном появилась интересная альтернатива — армирование фиброволокном из стальной проволоки, стекла или базальта, из полимерных материалов или полипропилена. Фибра выполняет роль «микроарматуры», упрочняя бетон и делая его более монолитным.
Насколько эффективно применение полипропиленовой фибры (самой дешёвой, распространённой и удобной в работе), и может ли она полностью заменить классический способ армирования?
Нужна фибра для упрочения бетона? Купите в нашем магазине:
Полипропиленовая фибра: состав и свойства
Данный вид армирующего материала химическая промышленность изготавливает из синтетического вещества — полипропилена. Это отрезки волокон различной длины: от 6 до 40 мм. Они могут быть разными также и по толщине, конфигурации, форме сечения, текстуре поверхности.
Полипропиленовые волокна характеризуются высокой упругостью и серьёзной прочностью; устойчивостью к воздействиям агрессивных сред (в том числе щелочных), огнестойкостью. Естественно, они не подвергаются коррозии.
Важными преимуществами полипропиленовой фибры являются её лёгкость и огромная площадь рабочей поверхности: в одном килограмме полипропиленовой фибры содержится порядка миллиона волокон.
Фибра из полипропилена хорошо сочетается в бетонном растворе с другими добавками. Такими, как
- пластификаторы / суперпластификаторы;
- ускорители отвердения;
- гидрофобные присадки;
- антиморозные добавки.
Добавление полиэтиленовой фибры формирует «эффект трёхмерного армирования»: отрезки волокон распределяются по раствору в различных направлениях и под разным наклоном. Они компенсируют растягивающие и разрывные напряжения, которые неизбежно возникают вследствие нагрузок. Бетон становится гораздо более устойчивым к сжатию и растяжению при изгибах.
Кроме того, фибра имеет ряд других полезных свойств:
- предотвращает расслаивание бетона;
- снижает истираемость его поверхности;
- повышает ударную вязкость (при сильном ударе бетон не расколется, в нём лишь образуется вмятина);
- снижает усадочные свойства;
- улучшает устойчивость к морозу и резким перепадам температур;
- придаёт бетону водостойкость.
Немаловажным является также свойство полипропиленовой фибры делать бетонный раствор более густым и вязким: сохраняя оптимальную консистенции, он не растекается и лучше сохраняет форму.
Сферы применения: может ли фибра заменить обычную арматуру?
Теоретически полипропиленовая (или любая иная) фибра традиционную стальную арматуру заменить может.А вот практически — нет, поскольку невозможно обеспечить полностью равномерное проектное распределение фибры при замешивании раствора. С обычной арматурой — там всегда ясно: сколько её, где и как она лежит. С фиброй не всё так однозначно.
В связи с этим, для производства принимающих многотонную нагрузку фундаментов и несущих конструкций (балок, плит и т.п.) полипропиленовая фибра не годится. Однако в этих случаях её можно использовать совместно с классической арматурой: это даст экономию бетона, улучшит его эксплуатационные свойства (о которых было сказано выше).
Во всех прочих сферах фибра легко заменяет обычную стальную арматуру полностью. Её применение абсолютно оправдано (как экономически, так и технически), когда нужно сделать тротуар, бордюры, дорогу; залить бетонную площадку для стоянки автомобилей или фундамент небольшого одноэтажного частного дома; обустроить напольное покрытие, стяжку, промышленный пол в складских или производственных помещениях.
Способы применения армирующей фибры
Фибра очень легка по весу, поэтому радует экономичностью и заметно снижает расход цемента. Рекомендуемая дозировка — 900 гр. на 1 кубометр бетонного раствора. Можно увеличивать дозу (до 1,5 кг фибры на 1 м³ смеси).
Есть три способа применения фибры, и все они правильные:
- Добавить к сухим компонентам смеси, а потом долить воду.
- Добавить вместе с водой.
- Подсыпать к раствору в процессе его замешивания постепенно, малыми порциями.
Главное — увеличить время замешивания бетонного раствора, по сравнению с обычным. Очень важно, чтобы фибра как можно равномернее распределилась по бетонной смеси.
В целом, полипропиленовая фибра является разумной и прогрессивной альтернативой обычному армированию бетона. Она даёт хорошую экономию денег, временных и трудовых затрат, улучшает эксплуатационные характеристики бетона. Поэтому её применение полностью оправдано во всех описанных выше сферах.
Источник
Что лучше для стяжки пола? Сравнение арматурной сетки и фибры.
Стяжка пола обязательно должна армироваться, так как бетон плохо работает на растяжение и изгиб. Если этого не сделать, тогда будущий пол потрескается, начнет крошиться. В прошлом альтернативы арматурному каркасу не было. Сейчас же появилась специальная добавка — фибра. В этой статье показано сравнение арматуры и фибры в стяжке.
Сравнение арматурной сетки и фибры для бетона
Сравнение арматурной сетки и фибры для бетона
Назначение армирующего слоя
Как многие знают, бетон в свое время совершил революцию в строительстве. Он способен выдерживать огромные нагрузки на сжатие и со временем только набирает прочность.
Например, дамба на одной гидроэлектростанции сделана из промышленного бетона. Специалисты утверждают, что по прошествии 40 лет конструкция все еще набирает прочность.
Однако, у бетона есть значительная слабость — он плохо работает на изгиб и динамические нагрузки. Чтобы решить эту проблему стали добавлять арматуру. Она компенсирует недостатки и уже железобетонные плиты и блоки выдерживают нагрузки на сжатие, изгиб и растяжение.
Железобетонные конструкции. Источник: adeh.eu
Железобетонные конструкции. Источник: adeh.eu
То же самое относится и к бетонным стяжкам пола. Если залить простую бетонную плиту поверх грунта, то со временем в ней появятся трещины. Поэтому важно армировать слой стяжки.
Исторически так сложилось, что большинство людей для этой цели используют металлическую сетку или прутья. В последнее десятилетие начали продавать более современный аналог — стеклопластиковую арматуру. При этом мало кто слышал о фибре.
Что такое фибра?
Фибра для бетона — волокно природного или техногенного характера. Представляет собой небольшие кусочки вещества, обычно от 40 мм в длину. Она бывает нескольких видов:
???? стальная;
???? базальтовая;
???? стекловолоконная;
???? полипропиленовая.
Разновидности фибры для бетона. Источник: pol-exp.com
Разновидности фибры для бетона. Источник: pol-exp.com
Основная задача фибры в стяжке заключается в увеличение трещиноустойчивости, морозо- и влагостойкости. Этот материл добавляется в уже готовую бетонную смесь и равномерно распределяется по всему раствору.
Сравнение арматурной сетки и фибробетона
Теперь, когда получили примерное представление о том, что из себя представляют оба материала, сравним их в нескольких областях: затраченное время, прочность и цена.
Время выполнения работ
Для армирования стяжки арматурной стеки строителю нужно разложить материал по всей площади. Отдельные «карты» сетки связываются между собой проволокой. При больших объемах работ на выполнение этой задачи уходит несколько дней.
Арматурная сетка для стяжки пола. Источник: teplodom1.ru
Арматурная сетка для стяжки пола. Источник: teplodom1.ru
Фибра же добавляется уже в готовый цементно-песчаный раствор. Чтобы она равномерно распределилась по всей смеси нужно дополнительное перемешивание в течение 10-15 минут. В любом случае так, на больших объемах, строитель экономит огромное количество времени.
Добавление фибры в бетон. Источник: indeco.ru
Добавление фибры в бетон. Источник: indeco.ru
Прочность
Арматурные каркасы в стяжке пола давно себя зарекомендовали, как прочный и надежный материал. Благодаря цельной конструкции получается едина плита, которая равномерно распределяет получаемые нагрузки. Единственный недостаток обычного металла — со временем он разрушается в теле бетона.
Мастера утверждают, что фибра делает стяжку намного прочнее. Так, при демонтаже такой пол почти не крошится. Это происходит потому, что армирующий материал равномерно распределен по всему объему, а не сосредоточен только в центре.
О том, насколько прочна фибра в стяжке пола судите по этому видео:
Стальная фибра заменяет классическую арматуру при заливке стяжки в гараже. Главное правильно использовать пропорции материала.
В этом видео показано испытание плиты из фибробетона:
Цена
Теперь поговорим о самом животрепещущем вопросе — сколько это стоит. Расход армирующей сетки на 1 м² примерно 1,12. Сетка на два квадратных метра с ячейками 10х10 см обойдется в 100 рублей.
Если говорить о стяжке пола с применением фиброволокна, то тут все зависит от материала. Так, расход полипропиленовой фибры на 1 м², при толщине 50 мм, равен 45 г. Это примерно 35 рублей.
Стальная фибра в бетоне. Источник: espanj.com
Стальная фибра в бетоне. Источник: espanj.com
На мой взгляд, сравнение арматуры и фибры в стяжке пола очевидно — выигрывает фибра. Она удобнее в применении, дешевле и прочнее. С этой добавкой легче заполнять труднодоступные места, а срок службы превосходит классический вариант в несколько раз.
Источник
Замена железной арматуры на фиброволокно
Большинство строителей часто сталкиваются с проблемами при работе с бетоном, такими как пыль, пластическая усадка и оседание, действие мороза (на раннем этапе). А при дальнейшей эксплуатации проявляются такие свойства, как низкая устойчивость к замерзанию/оттаиванию, слабое сопротивление удару, подверженность истиранию, высокое проникновение воды и химических веществ. К настоящему времени уже в течение нескольких лет в строительной отрасли используются различные типы волокон (органические и неорганические) в основном для улучшения механических эксплуатационных характеристик и для уменьшения риска возникновения трещин из-за пластичной усадки. Полипропиленовые волокна являются армирующей добавкой в бетонные и растворные смеси. Волокна могут улучшить свойства смеси, обеспечить вторичное армирование и в особенности контроль усадки (образование трещин). Трещины в бетоне формируются в течение первого этапа усадки (в пластичном состоянии) и соответственно являются причиной низкой целостности и прочности бетона. Эти трещины формируются в первые 24 часа после того как бетон был уложен. Усадка и трещины усадки могут быть не обнаружены и спустя несколько дней. Они часто покрыты завершающей отделкой или просто недостаточно широки, чтобы их можно было увидеть до тех пор, пока бетон и раствор будут садиться (осаждаться) дальше или нагрузка заставит эти слабые трещины развиться в видимые. Причины возникновения трещин в том, что существующее напряжение превышает прочность бетона. Этого можно избежать с помощью добавления волокна в бетонную или растворную смесь. Волокна, благодаря их специфической поверхности, способны поглотить силы растяжения во время усадки (энергия распределяется на миллионы волокон), что позволяет бетону развивать ее оптимальную долгосрочную прочность. В этом отношении полипропиленовое волокно благодаря своей обширной площади поверхности более эффективно, чем стальная сетка. Волокно уменьшает выделение воды посредством более эффективного контроля гидратации, тем самым снижая внутренние нагрузки. Благодаря контролю за выходом воды на поверхность снижается образование трещин при пластическом оседании.Где следует использовать фибруФибру следует использовать во всех типах бетонных покрытий (как наружных, так и внутренних), где необходимо предотвратить появление пластических усадочных трещин. Обычно волокна находят применение в бетоне для промышленных складов, гидротехнических сооружений, наружных площадок, в бетонных плитах перекрытий, объектах нефтехимической промышленности, мостах, монолитных конструкциях, бетонных плитах фундаментов, железобетонных сваях, прессованных и отливаемых изделиях, в строительных растворах и штукатурке, торкретбетоне, в печатном декоративном бетоне, в материалах для ремонта бетона, а также местах повышенной сейсмической активности. Большой популярностью пользуется Фибра в дорожном строительстве. Бетон с содержанием волокон обладает лучшим сцеплением, чем обычный бетон. Сами волокна очень тонкие, и хотя они видны в бетоне на стадии замеса, потом будут незаметны на поверхности. Волокна, равномерно распределенные в бетоне, армируют его по всему объему. Дозировка и длина фибры в бетонах и растворах Тяжелые бетоны: — Армированные 2 кг/м3 длина волокон 12 мм — Неармированные 0,7-1, 0 кг/м3 длина волокон 12 мм — Ячеистые бетоны: 0,1% от массы пенобетона, длина волокна 12 мм — Конечная штукатурка: 900 г/м3 длина волокна 4 мм — Сухие смеси: 900 г/м3 длина волокна 6 и 8 мм Техническое описание волокон Материал — 100% чистый полипропилен. Длина — 6 мм, 12 мм. Диаметр — 18 мкм. Форма — круглая, гофрированная. Плотность — 0,91 г/см3. Модуль Юнга — 4158 МПа. Прочность на растяжение — 557 МПа. Цвет — натуральный. Абсорбция отсутствует. Температура размягчения — 160°С.Рекомендуется применять волокна на начальном этапе перемешивания бетонной смеси. Влияние полипропиленовых волокон на другие свойства бетона Устойчивость бетона к замерзанию/оттаиванию Бетон, содержащий волокна, имеет более высокие морозостойкие характеристики, и можно считать, что по долговечности он не уступает бетону с воздухововлекающими добавками. Механизм повышения морозостойкости следующий: 1) Волокна вносят в бетон незначительное количество воздуха. Эти воздушные пузырьки позволяют свободной воде, которая может замерзнуть, расширяться и сжиматься в цикле замерзание/оттаивание. Таким образом снижаются разрушительные эффекты мороза на раннем этапе; 2) Волокна повышая устойчивость бетона к пластическому растрескиванию, уменьшает количество водных каналов в бетоне, и в результате снижения проницаемости придает большую устойчивость к промерзанию; 3) Добавление волокон контролирует перемещение воды в бетоне, обеспечивая более эффективную гидратацию цемента, и повышает прочность на сжатие в первый день. Улучшенный контроль за выделением воды помогает предотвратить поднятие на поверхность цемента и песка. Эти мелкие частицы делают поверхность очень хрупкой и чувствительной к морозу; 4) 273 млн волокон в 1 м3 укрепляют бетон по всему его объему, включая поверхность и края, и связывают цементный раствор, повышая морозостойкость. Сопротивление бетона удару Бетон, содержащий волокна, имеет значительно большее сопротивление удару и устойчивость к раскалыванию по сравнению с обычным бетоном. Как правило, бетон считают хрупким и ломким материалом, однако добавление волокон повышает его пластичность. Повышенное сопротивление удару и устойчивость к раскалыванию бетона с волокнами могут быть приписаны большому количеству энергии, поглощенной при натяжении волокон после образования трещин в цементном растворе. Таким образом, волокна обеспечивают большую защиту от разрушения краев соединений в бетонных плитах покрытий и сборных железобетонных конструкциях. Его свойства, увеличивающие сопротивление удару, означают, что волокна можно использовать в тяжелой промышленности, военных целях для повышения взрывоустойчивости и в местах повышенной сейсмической активности. Устойчивость бетона к истиранию Устойчивость к истиранию бетона с волокнами через 6 ч повышается примерно на 10% и в целом может быть выше на 30%. Это зависит от содержания цемента и качества заполнителя. Способность волокон контролировать перемещение воды в бетонной смеси уменьшает возможность сегрегации мелких частиц цемента и песка, что обеспечивает более эффективную гидратацию цемента и в сочетании с лучшим сцеплением цементного раствора дает более прочную и долговечную поверхность. Типичное применение волокон для повышения устойчивости к истиранию — морские заграждения и сооружения, углехранилища и другие сферы использования бетона, где постоянная эрозия ведет к износу поверхности. Повышенная устойчивость бетона к огню Фибра повышает характеристики огнестойкости бетона. Независимые тесты показывают, что бетон с полипропиленовыми волокнами более устойчив к изгибу после воздействия температуры 600°С в течение 1 ч. Он также повышает устойчивость бетона к раскалыванию после воздействия горения углеводорода. Полипропиленовые волокна предлагается инженерами для использования в береговой нефтяной и нефтехимической промышленности. Повышенная устойчивость бетона к проникновению воды и химических веществ Независимые тесты показывают, что применение волокон снижает проницаемость и водопоглощение бетона. Это достигается за счет уменьшения в бетоне количества отверстий от выступившей воды, поэтому вода, химические вещества и грязь впитываются медленнее. Бетон с полипропиленовыми волокнами широко используется в гидросооружениях, таких, как водохранилища, отстойники для сточных вод, водосливы, порты, доки, морские заграждения, а также бетонные дороги и мосты, где особенно важна повышенная устойчивость к проникновению антиобледеняющих солей. Волокно является инертным полипропиленовым экстрактом, и ни одна из известных добавок к бетону не ухудшает его рабочих характеристик. Пропилен устойчив к щелочам и большинству химических веществ, применяемых в производственных процессах. Волокно или контролирующая образование трещин стальная сетка? Полипропиленовое волокно может рассматриваться как экономичная альтернатива контролирующей образование трещин стальной сетке, но он не может использоваться в качестве замены конструктивной стальной арматуры. Фибра не оказывает влияния на прочность бетона на изгиб, поэтому должны соблюдаться обычные технологии выдерживания и соединения бетона. Когда бетон дает усадку, стальная сетка подвергается сжатию и увеличивает растягивающие напряжения в бетоне. Стальная сетка растягивается и имеет какую-то ценность только после того, как бетон треснул. Как альтернатива фибра способствует предотвращению микротрещин, образующихся в бетоне в пластическом состоянии. Применение полипропиленовых волокон в различных областях показывает, что армирование волокнами обеспечивает великолепную альтернативу некоторым традиционным решениям, разработанным для строительных растворов (стяжки, фасадные растворы и т.п.) и для бетонной промышленности (плиты, резервуары и трубы для воды, сборные железобетонные элементы и т.п.). |
Источник