Фибробетон: что это такое, состав, качества, применение

Фибробетон — что это такое

Фибробетон — это мелкозернистая бетонная смесь, в состав которой входит армирующий наполнитель. Раньше из-за хрупкости материала и наличия трещин строители пытались повысить прочность путем добавления дисперсных волокон. Элементы распределялись по всему раствору, в итоге технические качества ощутимо улучшались.

При производстве используют два типа фибры:

• металлическая — изготавливается из стали разнообразной формы и размера;
• неметаллическая — в качестве исходного сырья берется стекло, хлопок, полиэтилен, акрил.

Структура фибробетона однородная, со всех сторон расположены волокна, изготовленные из разного материала, от него и будут зависеть характеристики, а также эффект армирования.

Стоимость фибробетона

Фибробетон, цена которого может изменяться в зависимости от марки материала, обладает определенным содержанием фибры на один кубический метр. Если этот параметр равен 30%, то цена фибробетона марки М-150 составит 3400 руб. Если марка увеличивается до М-200, то цена возрастает до 3600 руб. За М-250 придется заплатить 3700 руб., тогда как за М-300 – 3800 руб. Фибробетон марки М-350 стоит уже 3900 руб.

Некоторые компании сегодня предлагают фибробетон с разными наполнителями, которые вы можете подобрать самостоятельно или воспользоваться в этом вопросе помощью специалистов. В конечном итоге удастся получить материал, который, например, будет обладать более высокой ударной прочностью, водонепроницаемостью, прочностью при растяжении и на срез.

Цена фибробетона вас не должна настораживать. Она столь низка по той причине, что технология производства не является слишком сложной. Для изготовления необходимо лишь смешать цемент, песок, воду и крупный заполнитель по типу щебня. Среди ингредиентов будет присутствовать определённое количество дисперсных волокон, которые называются фиброй.

Состав и технические характеристики фибробетона

Характеристики фибробетона зависят от стройматериала, который использовался для производства. Самым распространенным наполнителем считается стальная фибра, у нее отличный показатель прочности, она не усаживается и не трескается при эксплуатации. К преимуществам относят следующие качества:

• длительный срок службы;
• плотность;
• износостойкость;
• влагоустойчивость.

Кроме этого, фибробетон не теряет свойств под воздействием высокой и низкой температуры.

Популярно среди строителей волокно из стекла, у него отличная упругость, пластичность. Но он плохо переносит щелочную среду, поэтому материал нуждается в дополнительной пропитке полимером.

Для этого в бетон вносят добавки, чаще всего это глиноземистый раствор. Он обеспечивает вязкость, поэтому фибробетон не повреждается от воздействия агрессивной среды.

Асбестовая фибра долговечна, стойка к щелочи и различным нагрузкам. Кроме этого, у нее высокие термозащитные качества.

Виды и состав фибробетона

Стальной фибробетон

Стальная фибра, несмотря на кажущуюся надёжность, имеет множество недостатков — высокий вес, склонность к коррозии, низкие показатели сцепления с бетоном. Поэтому этот вид наполнителя для бетона не очень распространён.

Базальтовый фибробетон

Благодаря минеральным базальтовым нитям (ГОСТ 14613–83), данный тип фибробетона получает улучшение характеристик, относительно стального армирования или обычного железобетона. Улучшаются такие характеристики, как: стойкость к механическим нагрузкам, общая прочность, устойчивость к огню, кислотам и щелочам. Кроме того, перепады температур почти не влияют на свойства материала. Тогда как металлическая фибра имеет большую теплоёмкость и склонна расширяться и сужаться при перепадах температур.

Поэтому данный тип фибробетона широко используют для свайных фундаментов и цокольных этажей, а так же декорирования фасадов и мелких архитектурных форм.

Бетон с полипропиленовой фиброй

Наверное, самый слабый материал по массе характеристик. Боится перепадов температур, не надёжен по составу материалов (обычно — переработанные отходы), низкоадгезивен. Тем не менее даже такой тип фибробетона существенно превосходит обычный, неармированный бетон.

Бетон на целлюлозной фибре

Целлюлоза — специфический наполнитель, влияющий на устойчивость к кислотам и паропроницаемости наполняемого бетона. Он используется для замедления усадочных процессов, выдавливанию жидкости из нижних слоёв материала и т.п.

Бетон на углеродном волокне

Бетон, замешанный на отрезках углеродных нитей обладает почти всеми достоинствами своих аналогов, и имеет лишь один существенный недостаток — высокую цену. Из-за неё такой тип фибробетона встречается реже прочих. Поэтому наилучшей альтернативой ему чаще всего служит бетон на стеклянном волокне.

Бетон из стеклофиброволокна

Производство стеклофибробетона (СФБ) отличается от прочих фибробетонов только наполнителем — стеклянной фиброй. Она обладает почти всеми лучшими характеристиками остальных видов армирующих материалов, однако, имеет вполне приемлемую цену. Благодаря небольшому весу, высочайшей адгезиии, повышенной устойчивости к вибрациям и устойчивости к химическим реагентам фибробетон на стеклянном волокне стал идеальным материалом для производства опалубки и плит, из которых конструируются мосты, туннели, путепроводы. В частности, знаменитый «Крымский мост» выполнен с помощью стеклофибробетонных плит и сфб-опалубки, которые изготовила наша компания.

Преимущества и недостатки

У фибробетона, как и у любого другого строительного материала, имеются достоинства и недостатки. К положительным сторонам можно отнести следующее:

• применение фибры для армирования значительно уменьшает финансовые траты на строительстве, так как не нужно отдельно приобретать армирующую сетку, каркас;
• уменьшается расход бетонной смеси;
• у фибробетона отличные адгезионные качества;
• строительный материал не растрачивает свои технические характеристики даже по окончании срока службы, потому что фибра воздействует на материал, и он приобретает вязкую структуру;
• можно использовать в пенобетонных и в газобетонных конструкциях;
• фибра делает пенобетон более прочным и надежным.

Усиленный композит имеет длительный срок службы, чем его аналоги. При этом он не теряет свои характеристики в течение этого времени.

Имеется у фибробетона и ряд недостатков. Главный минус — дополнительные расходы, так как при производстве используется дорогое сырье. Но все это вполне окупается, так как полученный материал будет обладать уникальными эксплуатационными свойствами, механической прочностью и долговечностью.

Применение

Фибробетон, применение которого сегодня достаточно распространено, используется во многих областях строительства и промышленности. Это обеспечивается высокими техническими характеристиками материала. С его помощью изготавливаются конструкции, к которым предъявляются жесткие требования по весу. Это могут быть сооружения бытового и промышленного назначения.

Сталефибробетон, например, идет на изготовление фундаментов, шпал, берегозащитных полос, настилов и мостов. Применяется данный материал при обустройстве промышленных тоннелей и полов. Если добавить к ингредиентам стальную фибру, то в конечном итоге материал может использоваться при устройстве посадочно-взлетных полос и при дорожном строительстве, а также укладке тротуара. Применяется сталефибробетон еще и в качестве высокопрочного покрытия. Он идет на изготовление бордюра и плитки.

Оборудование для производства фибробетона

Для каждого отдельного материала создан свой технологический процесс и оборудование.

Фибробетон с добавлением стальной фибры производится с использованием мощного электромагнита. Элемент растягивает фибру во время перемешивания бетонного раствора. Электромагнитные установки отличаются по размеру и мощности.

Для изготовления раствора с добавлением фибры из стекла применяют метод пневмонабрызга. Принцип действия заключается в синхронном напылении бетона и фиброволокна, за счет этого производятся крупногабаритные изделия со сложной геометрической формой.

Бетон на пропиленовой фибре можно изготовить в обычной бетономешалке либо при помощи строительного миксера. Смесь легко перемешивается, не образуя комки.

Технология изготовления фибробетона

Высококачественный материал можно получить только при условии правильного производства. Технология должна соблюдаться в строгом порядке, независимо от того, где изготавливают фибробетон — на заводе или в собственном сарае.

Технологический процесс изготовления напрямую зависит от вида применяемого волокна, а также от пропорций компонентов, которые входят в состав бетонной смеси. Высокой плотности можно достичь только в том случае, если волокна в растворе распределены равномерно.

От этой равномерности зависит, насколько надежно бетонная конструкция будет противостоять внешним механическим нагрузкам и химическим факторам.

Производство материала проходит в несколько этапов:

• изготавливают раствор;
• формируют волокна фибры, нарезают их нужного размера;
• добавляют элементы в смесь;
• тщательно размешивают и уплотняют;
• разливают по формам;
• ожидают, пока монолит застынет.

Волокна, которые применяют при производстве, могут быть металлическими и неметаллическими. Фибра также может различаться: стальную нарезают из металлических лент, стеклянную формируют из расправленной массы, а фибру из целлюлозы режут и сворачивают в трубочку. Уже в процессе она расправляется и создает своеобразную сетку в бетоне. Распределять фибру необходимо равномерно.

Если надо повысить пластичность материала, то добавляют пластификаторы. Эти элементы контролируют скорость схватки и регулируют уровень усадки

Основные качества

Фибробетон имеет ряд отличительных характеристик, среди них следует выделить:

• высокую прочность на разрыв и растяжение;
• устойчивость к атмосферным воздействиям и химическимвеществам;
• отсутствие усадки;
• водонепроницаемость;
• высокую пластичность;
• ударопрочность;
• устойчивость к истиранию;
• устойчивость к трещинообразованию;
• пожаропрочность;
• морозостойкость;
• повышенный модуль упругости.

Если посмотреть на фибробетон в разрезе, то он будет представлять собой однородную конструкцию, которая по всей толщине пронизана тонким волокном, располагающимся в разных направлениях. В зависимости от того, какой вид фибры использовался, будут изменяться свойства бетона и характер включений.

Области применения

При производстве применяются разные добавки, поэтому можно легко менять свойства конечного материала. Все зависит от того, для чего он будет использоваться.

Изделия из фибробетона

Высокопрочный фибробетон применяется для изготовления скульптур, ротонд и колоннад. Такие сооружения популярны среди строителей и архитекторов. Это связано с тем, что с материалом легко работать. Да и сохраняется он гораздо лучше, нежели аналогичные виды. Ему не страшны негативные климатические условия в виде дождя и снега, так как бетон не теряет первоначальный вид.

Промышленное строительство

Наличие в составе стальной проволоки обеспечивает высокую прочность. Такой материал применяется при строительстве следующих объектов:

• сооружения, изготовленные из монолитного железобетона;
• гидротехнические строения;
• водоочистные станции;
• подземные магистрали.

Фибробетон используют при строительстве транспортных тоннелей. Незаменим материал и при возведении подземных водоотводящих конструкций.

Фасадные панели из фибробетона

Все чаще для облицовки зданий используют фасадные панели из фибробетона. Они быстро монтируются, отличаются легкостью, низкой ценой и высокими техническими показателями.

Существенный плюс в том, что можно подобрать материал, который будет имитировать дерево, камень или кирпич.

Лицевая сторона панелей обработана специальным составом, который устойчив к влаге и ряду других вредных атмосферных явлений.

Ступени из фибробетона

Фибробетонные накладки — облицовочный материал для маршевых конструкций. Такие ступени отличаются высоким показателем качества, прочности и надежности.

Кроме этого, материал придаст благородный вид простым лестничным пролетам. Панели легко монтируются на рабочую поверхность, поэтому установить их можно собственноручно.

Декор из фибробетона

Бетон, в составе которого содержится стеклянная фибра, используется в различных сферах. Чаще материал применяют для производства декоративных элементов, связанных с украшением ландшафтного дизайна, ограждений, козырьков.

Также раствор подойдет для изготовления и покрытия лавок, клумб, цветников и другого рода хозяйственных приспособлений.

Другие изделия

Из фибробетона делают тротуарные и дорожные покрытия, а также производят декоративную плитку и бордюры.

В последнее время применяют для создания оснований аэродромов, железнодорожных шпал, мостов, так как материал может выдерживать максимальные нагрузки.

Применение композитного фибробетона

Качественный состав и применение фибробетона должно соответствовать требованиям нормативных документов СП 52–104–2006 Сталефибробетонные конструкции. Свод правил заключает в себе рекомендации для проектирования и нормы использования фибробетонных конструкционных изделий.

В домостроении композитный бетон применяют для строительства монолитных конструкций зданий, водоотводных шахт, канализационных колодцев и др. Фибробетонные полы, выполненные по композитной технологии, обладают высокой прочностью и повышенными теплоизоляционными показателями.

Полы из фибробетона