Фибра бетон: Фибра для бетона — разновидности, плюсы и минусы, особенности применения

Фибра для бетона — разновидности, плюсы и минусы, особенности применения

Фибра для бетона — это армирующая присадка, превращающая обычный песчано-цементный раствор в высокопрочный, стойкий к усадке и не склонный к образованию микротрещин. Порция мелко нарезанных армирующих волокон вводится в песчано-цементную смесь на этапе приготовления рабочего раствора. Характеристики полученного таким путем бетона зависят от разновидности фибры, длины, диаметра волокна и массовой доли армирующей присадки в готовом растворе. Поэтому далее по тексту мы рассмотрим основные разновидности фиброволокна, оценим их плюсы и минусы и приведем рекомендации по использованию каждой армирующей присадки для бетона.

Разновидности фиброволокна для бетона

Современные строители используют для армирования бетона следующие разновидности микроарматуры:

• Базальтовое волокно — для усиления бетонных стяжек и штучных изделий используют волокно диаметром 12-20 мкм и длиной от 3 до 30 мм. Для производства такого фиброволокна необходимо нагреть магматическую породу до предела пластичности и продавить жидкую массу сквозь фильтрующую матрицу — фильер.
• Стекловолокно — для армирования блоков из ячеистых бетонов: пенобетон, полистиролбетон, керамзитобетон, реже – цементно-песчаных стяжек используют рубленое волокно из обычного, борного или органического стекла, с длиной нити до 12-13 миллиметров. Этим материалом армируют также штукатурку и шпатлевку.
• Полимерную нить — фибра для бетона производится обычно из полипропилена, реже – полиамида и полиакрилонитрильного волокна, путем экструзии расплавленной массы сквозь матрицу с ячейками диаметром от 0,012 до 0,78 мм. Полученную нить нарезают на отрезки длиной от 3 до 18 миллиметров. Полимерное фиброволокно добавляют в любые цементносодержащие растворы, сухие строительные смеси, самовыравнивающиеся составы, в бетонные полы и стяжки пола (особенно волокно популярно в полусухих стяжках), штукатурку, декоративные и штучные изделия.
• Стальную проволоку — для армирования бетонных конструкций и монолита используют рубленую металлическую фибру длиной 1,5-6 сантиметров и диаметром 0,3-1,2 миллиметра. У стальной фибры анкерного типа загнутые края, у рубленой из листа — шероховатая фактура, есть вариант фибры с волновым профилем — все это повышает адгезию к бетону и препятствует «вырываемости». Такую микроарматуру используют в бетонных промышленных полах, в несущих конструкциях в качестве вспомогательной арматуры.

Микроарматурой армируют бетоны и железобетонные изделия. Волокно вводится в готовый рабочий раствор или в сухую песчано-цементную смесь. Эта присадка используется и в заводских условиях, и во время приготовления бетонного раствора на стройплощадке. Каждый тип фибры имеет свои преимущества, поэтому перед выбором микроарматуры необходимо оценить их плюсы и минусы.

Выгоды от использования полипропиленового фиброволокна

Полимерная микроарматура приносит бетонным изделиям важные преимущества, к которым относят:

• повышенный срок службы — ввод микроарматуры увеличивает морозостойкость и гидроизоляционные характеристики бетонных конструкций;
• увеличение прочностных характеристик — фиброволокно принимает часть нагрузки, увеличивая прочность на изгиб, сжатие и кручение;
• нивелирование процесса усадки — она снижается до незначительных величин, поэтому полипропиленовые волокна можно использовать даже в производстве декора со сложной фактурой;
• снижение расхода раствора — смесь не растекается и не просачивается сквозь щели опалубки, что дает небольшую экономию цемента, песка и присадок;
• повышение износостойкости — упрочненный поверхностный слой убережет стяжку или ЖБИ от истирания, сколов, эксплуатационных трещин и других дефектов.

Минусом полимерной микроарматуры можно назвать незначительное, по сравнению со стальной, стекловолоконной и базальтовой фиброй, повышение прочностных характеристик бетонной конструкции на сжатие. Армирующая присадка на основе полипропилена увеличивает естественный модуль упругости бетона только на 25%. Остальные присадки поднимают этот показатель в несколько раз.

Кроме проблем с прочностью у полимерных волокон есть еще один недостаток — низкая адгезия с цементной матрицей, из-за чего фибробетон теряет изначальную стойкость к истиранию и высокое сопротивление растяжению. Поэтому строители предпочитают использовать полипропиленовое фиброволокно только в качестве вспомогательного средства для дополнительного (конструкционного) армирования. В несущие конструкции такую фибру добавляют в смеси со стандартной конструкционной арматурой.

Достоинства и недостатки стальной фибры

Микроарматура из стали делится на три группы. В первую входит волнистая проволока, во вторую — плоская лента, изогнутая волной, в третью — прямая проволока с загнутыми концами (анкерная группа). Независимо от фактуры стальная фибра гарантирует бетонным конструкциям:

• повышенную прочность на растяжение и изгиб — проволока принимает нагрузку на себя, снижая напряжение в бетоне;
• снижение количество усадочных трещин — при усадке трещина пойдет вглубь бетона не до арматурного прута, а остановится на проволоке;
• увеличение срока службы — снижение склонности к образованию трещин и поверхностное упрочнение защищают ЖБИ и монолиты от температурных деформаций и истирания.

У стальной арматуры есть и недостатки. Во-первых, это большой расход фибры. Норма расхода неметаллического фиброволокна на куб бетона не превышает 1,5-2 килограмм. У стальной фибры другая ситуация. Для армирования слабонагруженных конструкций нужно потратить минимум 20 килограмм, а при заливке стенок туннеля или бетонной дороги понадобится до 100-120 килограмм проволоки на куб бетона.

Второй недостаток стальной микроарматуры — увеличение веса армируемой конструкции. На фоне 1800-2500 килограмм, а именно столько может весить куб бетона, добавка в 20-150 кг стальной фибры плотностью около 7000 кг не выглядит значительной, но она есть. И ее придется учитывать при проектировании зданий и сооружений.

Преимущества и недостатки базальтовой фибры

В роли микроармирующей добавки базальтовая фибра начала использоваться только в конце ХХ века, с появлением новых технологий производства волокна из магматических пород. Строительные компании быстро оценили перспективы использования этой присадки в бетоне, ведь базальтовое волокно:

• повышало устойчивость монолита к истиранию, что делало его идеальной присадкой для стяжки пола;
• увеличивало стойкость к откалыванию и ударному воздействию;
• имело практически одинаковый коэффициент температурного расширения с бетоном, что исключало появление трещин во время эксплуатации монолита или штучных изделий;
• повышало теплостойкость, звукоизоляционные характеристики и способность экранировать радиацию;
• увеличивало прочность на растяжение почти в 5 раз и поднимало на 50% сопротивление сжатию;
• нивелировало последствия образования микротрещин и раковин, чем повышало качество пенобетона, а также штучных изделий;
• сокращало в 1,5 раза срок сушки конструкции, повышая скорость строительных работ.

По оценкам экспертов трехмерное армирование базальтовым фиброволокном монолита или штучного изделия (отливки) повышает срок службы бетонной конструкции в 2-3 раза. Единственным минусом этого варианта можно назвать только высокую стоимость базальтовой микроарматуры, цена которой в 2-2,5 раза выше стальной проволоки. Однако с учетом низкой плотности минеральной фибры 1,5 килограмма базальтового волокна на кубический метр бетона. Чтобы добиться аналогичного качества армирования куба бетона придется потратить около 20 килограмм стальной проволоки. При соотношении веса 1,5:20 разница в цене между базальтовой и стальной микроарматурой не выглядит особо впечатляющей.

Плюсы и минусы стеклянной фибры

Для армирования бетона необходимо особое стекловолокно, устойчивое к щелочной среде рабочего раствора. Строительные компании предпочитают армировать штучные изделия, стяжки пола и стен Е-стеклом на основе циркония или волокном марки ВМП. Оба варианта гарантируют фибробетону:

• Высокую пластичность — из стеклофибробетона можно сделать декоративную плитку со сложной фактурой, основу для стяжки самовыравнивающегося типа, садовую скульптуру.
• Экономию на цементе — после добавления стекловолокна объем портландцемента в сухой смеси можно снизить на 15 процентов, без потери прочностных характеристик. Такая экономия скажется на общей смете строительства.
• Снижение последствий усадки раствора при застывании — стеклянная фибра поглощает деформацию ползучести и усадочные напряжения. Благодаря этому повышается общая конструкционная прочность ЖБИ или монолита.
• Низкую склонность к образованию трещин — после введения в раствор армирующего стекловолокна у монолита и ЖБИ повышается морозостойкость и усиливается водонепроницаемость. Защита от микротрещин сказывается и на общем сроке службы стеклофибробетона.

Введение стекловолокна в растворы для стяжек нивелирует температурные деформации в структуре теплого пола и увеличивает сопротивление эксплуатационным нагрузкам. В товарных смесях такая микроарматура оказывает положительное влияние на рабочие характеристики застывшего монолита. В штукатурках — повышает ударную прочность и влагостойкость. В сборных бетонах — стеклофибра гарантирует целостность монолита при снятии опалубки, защищая отливку от сколов по углам и граням.

К недостаткам технологии армирования бетона стекловолокном относится высокая стоимость щелочестойкого стекловолокна и избирательность применения такой арматуры. Для бетона не подходит обычное алюмоборосиликатное стекло. Щелочная среда рабочего раствора принимает только волокна на основе циркония. Если вы ошибетесь при выборе стекловолокна, срок службы фибробетона сократится на порядок.

Рекомендации по применению фиброволокна

Для армирования пола в промышленных локациях используют неметаллическое волокно диаметром от 12 до 40 мкм. Фиброволокно аналогичного сечения вводят в ячеистые бетоны. Самые тонкие волокна, диаметром до 3 мкм и длиной 1,5-2 мм вводят в жидкие обои, предупреждая растрескивание после высыхания. В тротуарную плитку и другие штучные изделия вводят микроарматуру сечением 6-20 мкм и длиной 3-12 мм. В теплые полы и ЖБИ — волокна 30-70 мкм, длиной 12-18 мм. Сухие строительные смеси укрепляют фиброволокном диаметром 20-30 мкм, длиной от 3 до 12 мм.

Длина фиброволокна определяется нагрузкой. Мелко нарубленную микроарматуру длиной до 12 мм используют для масштабирования устойчивости к растяжению на кручение или изгиб, однако бетон сохраняет базовую хрупкость. Изменить эту ситуацию может переход на фиброволокно длиной 20-50 мм, которое увеличивает гибкость готового изделия или стяжки. Как вариант – комбинированное армирование – например 20 кг стальной фибры + 600 грамм полипропиленовой решают проблему армирования бетонных полов с небольшой статической нагрузкой.

Для борьбы с усадочными и температурными трещинами используют фиброволокно разного типа. Если обычная арматурная сетка уменьшает количество трещин только на 6%, то металлическая фибра повышает этот показатель до 25%. Лучше всего с трещинами борется полимерное волокно, снижающее их объем на 90%.

Повышение рекомендуемого расхода (кг/м3) в два раза придает бетонной конструкции сейсмостойкость, а также совершенно иные показатели теплостойкости и звукоизоляции. Повышенный расход снижает усадку и повышает несущую способность ЖБИ, но чрезмерная трата дорогого волокна повышает стоимость монолита или штучных изделий, поэтому в большинстве случаев строители ориентируются исключительно на рекомендуемый расход фиброволокна или проволоки, который зависит от типа арматуры.

Сколько фиброволокна добавляют в раствор

В строительном деле приняты следующие нормы расхода микроарматуры любого типа:

Для стяжки промышленного типа, которую заливают на складах, в цехах, в гаражах и аналогичных локациях норма расхода неметаллической фибры меняется в пределах от 0,6 до 1,5 килограмма в зависимости от типа фибры. Аналогичные нормы расхода подходят для стяжки теплого пола. Повышение поверхностной прочности с целью защиты от трещин и температурных деформаций обеспечивает 0,9-1,0 килограмма фибры. В ячеистые бетоны добавляют 0,6 кг на куб, столько же вводят в жидкие обои и тротуарную плитку. В шпаклевку и штукатурку добавляют до килограмма волокна. Расход стальной фибры выше на порядок.

Добавление порции микроарматуры в раствор осуществляется:

• на этапе приготовления сухой смеси, когда в бетономешалку засыпают песок и цемент, к которым добавляют армирующее волокно, воду и щебень или гравий;
• вместе с водой, когда фибра смачивается и вводится в сухую песчано-цементную смесь;
• на этапе перемешивания рабочего раствора, когда вода превратила сухой песок и цемент в однородную, пластичную массу.

Для равномерного распределения волокон по рабочему раствору необходимо увеличить время замешивания бетона. Чтобы бетон не начал схватываться в процессе замешивания, в него добавляют пластификаторы, тормозящие процессы образования цементного камня. Максимальные значения рабочих характеристик монолита или ЖБИ возможны только при распределении микроарматуры по всему объему рабочей смеси, поэтому у каждого бетонщика есть свои приемы обращения с этой добавкой.

8 советов по использованию фибры для бетона

1. Диаметр, длина и тип фиброволокна выбираются по назначению рабочего раствора, который усиливается подобной микроарматурой. Нельзя купить мешок фибры и сыпать его в любую заливку.
2. Комбинированная микроарматура дает существенно лучшие результаты, особенно в плане повышения прочностных характеристик и несущей способности. Например, полипропиленовая нить и стальная в паре работают куда лучше, чем по отдельности. Ведь эти сорта микроарматуры компенсируют собственными преимуществами свои же минусы.
3. Независимо от момента введения волокна в бетон, бетономешалка должна перемешивать песок, цемент и фибру в течение 8-15 минут. Это требование распространяется даже на сухую смесь.
4. Микроарматуру вводят в сухую смесь или раствор небольшими порциями. Если одним махом засыпать в бетономешалку весь рекомендованный объем, волокна собьются в один ком, нарушая равномерность армирования монолита или штучного изделия.
5. Классическая пропорция волокна и бетона — килограмм на метр кубический, но вес мироарматуры можно уменьшить, используя пластификаторы, или увеличить, добиваясь высокой сейсмостойкости и морозостойкости.
6. Для распределения фибры по штукатурному раствору можно использовать не бетономешалку, а обычный строительный миксер. Аналогичным образом поступают в случае приготовления небольшой порции.
7. Фиброволокно снижает текучесть, несмотря на введенные пластификаторы, поэтому армированный бетон нужно использовать сразу же после перемешивания.
8. Фибробетон выходит на расчетную прочность за 14 суток, но уже на пятый день с момента приготовления раствора стяжку или штучное изделие можно использовать по назначению.

Может ли фибра вытеснить традиционную арматуру?

Высокие прочностные характеристики фибробетона позволяют говорить о полной замене классической арматуры волокном. Однако фибру можно назвать только теоретическим конкурентом стальной или стеклопластиковой арматуры. Ведь ни один строитель не рискнет дать оценку равномерности распределения микроарматуры по всему объему конструкции из бетона. Причем неравномерное распределение характерно и для легкой полипропиленовой фибры, и для стальной проволоки.

Из-за проблем с равномерностью распределения фибробетоны не могут быть конкурентами железобетонным конструкциям, принимающим несущую нагрузку. Из армированного только микроарматурой бетона не делают фундаменты, несущие балки и колонны, а также плиты перекрытий. В этом случае строители обращаются к традиционному армированию, прочностные характеристики которого можно рассчитать с высокой точностью.

В нагруженные конструкции фиброволокно допускается только в роли присадки, повышающей пластичность, снижающей усадочные деформации и склонность к образованию трещин. Однако в сегменте ненагруженных изделий микроарматура составляет серьезную конкуренцию классическому армированию.

Полное вытеснение фиброй классической арматуры оправдано при заливке садовых скульптур, декоративных или тротуарных плит, садовых дорожек, бордюров, подъездов к гаражу, дорог с низкой пропускной способностью. Такое армирование допускается при устройстве промышленного и теплого пола, а также в качестве стяжек, усиливающих изношенное напольное покрытие склада, автостоянки, цеха или гаража.

Фибра для бетона: добавка, для чего используется

Продукты системы

SikaFiber® PPM-12 RU

Противоусадочная микросинтетическая фибра для бетонов и растворов

21-08-2019

Нет времени читать?

Модифицирующие добавки выводят бетон в разряд наиболее востребованных материалов промышленного и индивидуального строительства. В частности, армирующая фибра снижает риск образования трещин, повышает долговечность, эксплуатационные характеристики внутренних конструкций и наружных сооружений.

Что такое фибра для бетона

Фибра — добавка, состоящая из мелких армирующих волокон. Она вводится в раствор на этапе приготовления, а после застывания бетонного камня образует внутри хаотичный каркас. Важно, что каркас занимает весь объем бетонного тела, то есть характеристики улучшаются в каждой точке сооружения.

Армирование фиброй модифицирует бетон по многим параметрам:

• ударное сопротивление увеличивается до 5 раз, что особенно важно для несущих конструкций, объектов в промышленных, сейсмоактивных, взрывоопасных зонах;

• количество усадочных микротрещин при отвердении снижается до 90 %, в дальнейшем в монолитной структуре не образуются крупные дефекты;

• стойкость к атмосферным воздействиям повышается до 10 раз, соответственно, увеличивается срок службы конструкции;

• усиливаются влагостойкие и морозостойкие качества, так как фиброволокно заполняет пустоты и снижает количество пор внутри бетонного камня.

Основные виды фибры

Производители предлагают фибру из металла, базальта, стекла, полимеров. Стальные элементы делают объект надежным и долговечным, но при этом подвержены коррозии. Полипропилен улучшает сооружение сразу по многим параметрам, от влагостойкости до прочности на изгиб.

В финансовом плане наиболее выгодна полимерная фибра для бетона — расход на 1 м³ бетонной смеси составляет примерно 600 г. Для сравнения стальные волокна добавляются из расчета 30–40 кг на 1 м³ смеси.

В процессе производства при вытягивании полимера важно получить диаметр не менее 25 микрон — при таком сечении полипропиленовая фибра получает высокий коэффициент упругости.

Перед покупкой можно визуально оценить материал. Качественная добавка в бетон для прочности имеет относительно прямые полимерные волокна. Если видите много «рожков» и «улиток», был нарушен температурный режим — такой материал будет плохо распространяться в растворе, не улучшит, а то и ухудшит бетон.

Применение фибры из полипропилена

Материал актуален для самых разных объектов. Например, 100 % полипропиленовая фибра SikaFiber® PPM-12 надежно армирует стяжки, отмостки, штукатурки.

Пользоваться материалом удобно. Фибра для раствора поставляется в специальном пакете. Вводить добавку допускается на любом этапе — к сухим компонентам или в жидкую смесь. Никакой специальной техники не нужно, подойдет обычная бетономешалка.

Фиброволокно для стяжки пола, штукатурки стен и других конструкций превосходит по удобству традиционные способы армирования. В сравнении с металлической сеткой и стальными прутками, волокна равномерно распределены по всему объему раствора. Это снижает количество внутренних усадочных микротрещин, а также предотвращает расслоение и быстрое истирание наружных слоев.

Чтобы качественно укрепить бетон, нужно использовать материалы надежных производителей. Полипропиленовая фибра Sika прошла лабораторные испытания, имеет европейские сертификаты — с такой добавкой бетонное сооружение или изделие будет служить годами даже в экстремальных условиях.

Sika

Продукты системы

SikaFiber® PPM-12 RU

Противоусадочная микросинтетическая фибра для бетонов и растворов

Добавить комментарий

Волокна для армирования бетона

SikaFiber предлагает полную линейку волокнистых решений для производства более прочного и надежного армированного бетона на строительной площадке. Sika является экспертом в области бетонных волокон.

Изделия из армирующего волокна

SikaFiber & Fibermesh Product Technology

Волокна являются идеальным ингредиентом для использования в бетоне и строительных растворах в качестве метода улучшения этих материалов, где они могут иметь недостатки. Бетонные волокна уменьшают образование усадочных трещин и ширину трещин, а также повышают характеристики поглощения энергии и огнестойкости. Также можно увидеть дополнительные преимущества, такие как уменьшение или устранение арматурной стали и повышенная долговечность. Области применения бетонных волокон расширились, и новые волокнистые материалы также все чаще способны заменить традиционные волокна, такие как сталь и стекло.

В 2018 году Sika® приобрела глобальный бизнес Concrete Fibers у Propex Holding, LLC, который включает завод в США по производству синтетических волокон для использования в армировании бетона, операции по продажам в географических регионах Sika и Fibermesh®, сильный бренд в FRC. Приобретенный бизнес стал идеальным дополнением к линейке продуктов Sika для добавок к бетону, что сделало Sika® настоящим поставщиком из одних рук для всех видов готовых смесей и сборных железобетонных изделий. С добавлением Fibermesh®, Novomesh®, Novocan® и Enduro® в ассортимент продукции Sika® компания Sika® может лучше удовлетворять потребности бетонных заказчиков, инженеров, генеральных подрядчиков, владельцев и архитекторов.

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА FRC

• Снижение частоты растрескивания в результате ранней пластиковой усадки
• Повышенная грузоподъемность и пластичность
  
• Защита от циклов замораживания-оттаивания
  
• Лучшее сцепление свежего бетона
  
• Повышенная стойкость к истиранию
  
• Повышенная прочность на изгиб и сдвиг
  
• Замена арматуры
  
• Удлинитель шарнира
  

Бетонные волокна находят бесчисленное множество применений в бетонных конструкциях. Будут видны не только преимущества свежих и закаленных свойств, но и вторичные преимущества. За счет сокращения или замены традиционных сеток и стальной арматуры затраты на рабочую силу будут снижены, а сроки строительства могут быть ускорены. Безопасность повышается за счет снижения вероятности спотыкания или пронзания традиционной стальной арматурой. Поскольку бетонное волокно является составной частью (хорошо перемешанной) с бетоном, арматура не может оказаться в нижней части плиты.

Основные преимущества применения

• Интегральное армирование
• Повышенная безопасность
• Меньше возможностей для обратных вызовов
• Повышение долговечности
• Сокращение трудозатрат на размещение арматуры

ТИП ВОЛОКНА

Первым шагом к выбору правильного волокна является понимание типа волокна, необходимого для вашего применения. Основными стандартами для фибробетона являются ASTM C 116 и EN14889.. ASTM C 116, Стандартные технические условия для фибробетона, содержит четыре (4) классификации фибробетона:

• Тип I — Стальной фибробетон или торкретбетон (ASTM A820)
• Тип II — Армированный стекловолокном бетон или торкретбетон (ASTM C1666)
• Тип III — Бетон или торкретбетон, армированный синтетическим волокном (ASTM D7508)
• Тип IV – бетон, армированный натуральным волокном, или торкретбетон (ASTM D7357)

СИНТЕТИЧЕСКИЕ МИКРОВОЛОКНА

Микроволокна имеют диаметр менее 0,3 мм. Микроволокна бывают монофиламентными или фибриллированными. Микроволокна следует использовать для контроля пластической усадки (растрескивания, которое может произойти в первые 24 часа отверждения бетона), защиты от ударов и уменьшения взрывного растрескивания во время пожара. Фибриллированные микроволокна часто используются вместо самого легкого сварного волокна (6×6 W1.4/W1.4) по температурным и усадочным характеристикам.

СИНТЕТИЧЕСКИЕ МАКРОВОЛОКНА

Структурные макроволокна имеют диаметр более 0,3 мм. Макроволокно используется в качестве замены термоусадочного армирования (WWF) или в качестве конструкционного армирования бетона или торкретбетона. Макроволокна используются там, где требуется увеличение остаточной (после образования трещин) прочности на изгиб (ASTM C1609 или EN14845).

СТАЛЬНЫЕ ВОЛОКНА

Стальные волокна могут быть собраны (склеены) вместе в зажим. Сортировка волокон не улучшает характеристики фибробетона. Сложенные волокна облегчают смешивание волокон с высоким коэффициентом удлинения. Свернутые волокна добавляются в бетонную смесь, пучки распределяются по бетону. Непрерывное смешивание разрывает клипсы, позволяя отдельным волокнам быстро разделяться по всему миксу.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЛОКНА

На характеристики волокна влияют три характеристики; прочность на растяжение, соотношение сторон (рассчитывается как длина/диаметр) и крепление (крючок, извитость, тиснение, фибрилляция и т. д.). Одна характеристика не перевешивает другую; все три элемента должны работать вместе для достижения оптимальной производительности.

Бетон, армированный фиброй, является композитным материалом, поэтому все волокна тестируются в бетоне, чтобы подтвердить их характеристики.

Волокна начинают функционировать в качестве структурной поддержки, когда бетонная матрица начинает трескаться, как и традиционная арматура. Трещина должна произойти, чтобы нагрузка переключилась с бетона на арматуру. Затем волокна обеспечивают пластичность и поддержку, перекрывая трещины и, таким образом, обеспечивая прочность бетона после появления трещин.

НАИЛУЧШЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ВОЛОКНА

7 основных преимуществ фибробетона

Когда вы планируете свой следующий проект строительства из бетона, вот семь основных преимуществ фибробетона, которые должны учитывать как вы, так и ваши клиенты.

30 сентября 2021 г.

Майкл Махони

The Euclid Chemical Company

В конструкции стадиона SoFi используется фибробетон.

The Euclid Chemical Company

После глобальной пандемии COVID-19 рост цен и нехватка материалов значительно повлияли на такие строительные материалы, как сталь — необходимый материал для использования в традиционных бетонных работах. Хотя это может беспокоить предприятия и муниципалитеты, которые собираются начать или находятся в процессе строительных проектов, связанных с ремонтом парковочных площадок, дорог, мостов и других работ, связанных с бетоном, на самом деле это может быть замаскированной выгодой, поскольку они могут теперь используйте краткосрочные и долгосрочные преимущества фибробетона.

The Euclid Chemical Company

Бетон, армированный волокнами, представляет собой бетонную смесь, армированную беспорядочно ориентированными волокнами. В зависимости от проекта и воздействия на окружающую среду, которое может повлиять на бетон, существует широкий спектр волокон, которые будут специально соответствовать потребностям вашего конкретного проекта. Вот некоторые из доступных типов волокон. Доступные волокнистые продукты для армирования бетона от Euclid Chemical представляют собой «сгруппированные» волокна PSI Fiberstrand, макросинтетические волокна TUF-STRAND, а также стальные и смешанные волокна PSI. The Euclid Chemical Company

• Синтетические макроволокна: используются для замены обычного армирования полов, сборного железобетона и торкретбетона.
• Стальные волокна: обычно используются для придания бетону повышенной прочности и несущей способности после образования трещин.
• Стальные и микро/макросмеси: сочетание стальных и/или макросинтетических волокон с различными микросинтетическими волокнами, помогающими контролировать пластическую усадку растрескивания, а также обеспечивает повышенную ударную вязкость и несущую способность после образования трещин
• Стекловолокно: преимущественно используется в архитектуре и модифицированных панельных конструкциях на основе цемента
• Целлюлозное волокно: продукт из переработанной древесной массы, который используется для контроля и смягчения последствий растрескивания при пластической усадке

За последние несколько лет мы наблюдали повышенный интерес к использованию фибробетона в бетонных покрытиях, таких как автостоянки, настилы мостов и проезжие части. Такие организации, как Американский институт бетона, Американская ассоциация бетонных покрытий и Национальный центр технологии бетонных покрытий, разработали руководства и рекомендации по правильному выбору и использованию фибры в бетоне. (Руководство можно приобрести.)

ACI PRC-544.4-18: Руководство по проектированию с использованием фибробетона

NCPTC Армированный фибробетон для покрытия тротуаров

NCPTC Обзор фибробетонных мостовых настилов

Хотя это может показаться новой разработкой в строительстве фибробетон фактически существует уже несколько десятилетий. Однако по мере того, как муниципалитеты и предприятия ищут недорогой вариант, который обеспечит долговечность и возможность разрабатывать современные конструкции, наблюдается рост использования фибробетона.

Примеры проектов, в которых использовался фибробетон, включают стадион SoFi, домашний стадион команд Los Angels Rams и Los Angeles Chargers, а также восстановление шоссе в Фаулере, штат Индиана.

Стадион SoFi, расположенный в Инглвуде, Калифорния, был построен совместным предприятием генерального подрядчика Turner Construction и AECOM Hunt. Подрядчиком по бетону была Morley Builders, архитектором HKS Inc., инженером Уолтером П. Муром, а производителем готовой смеси была CalPortland. The Euclid Chemical Company

Стадион SoFi является домашним стадионом футбольных команд Los Angles Rams и Los Angeles Chargers. Стадион вмещает 70 240 зрителей для большинства мероприятий с возможностью расширения на 30 000 дополнительных мест для более крупных мероприятий. Он расположен на месте бывшего ипподрома Hollywood Park в Инглвуде, в 3 милях (4,8 км) от международного аэропорта Лос-Анджелеса. TUF-STRAND SF в дозировке 5 фунтов/ярд³ (3 кг/м³) использовался в качестве армирования в верхних плитах верхнего этажа этого объекта. Эти плиты, армированные волокном, в отличие от плит, армированных традиционным способом, не подвержены коррозии в течение всего срока службы объекта. Синтетическое макроволокно TUF-STRAND SF также использовалось для обеспечения улучшенного контроля над растрескиванием этой облицовочной плиты. Кроме того, время строительства сократилось, так как использование TUF-STRAND SF устранило время на подъем краном и установку сварной сетки или стальной арматуры, а безопасность на строительной площадке была повышена за счет устранения потенциальной опасности споткнуться для бригады по укладке бетона.

US52 восстанавливается с помощью армированного волокном бетона. Химическая компания Euclid Министерство транспорта Индианы (INDOT) также использует армирование волокном с тонкими бетонными покрытиями для восстановления шоссе. Построенный в 2018 году участок US52 за пределами Фаулера, штат Индиана, был реабилитирован с 4-4,5-дюймовым. Верхний слой бетона с использованием макросинтетического волокна TUF-STRAND SF компании Euclid Chemical с дозировкой 4 фунта/ярд3 (2,4 кг/м3). Это 4-полосное шоссе ранее было покрыто асфальтом и пришло в ухудшенное состояние, что требовало долгосрочного решения и улучшения качества движения. Компания Irving Materials, Inc. обслуживала этот проект, используя двухвальный переносной смеситель, размещенный на местном заводе по производству сухих смесей. Эта комбинация смесителей позволяла производить до 100 ярдов ³ в час с размещением Superior Construction на расстоянии 500–900 ярдов ³ в день. В общей сложности более 18 500 ярдов ³ покрытия FRC было уложено без использования каких-либо дюбелей или арматурной стали, что демонстрирует большой рыночный потенциал для будущих проектов FRC и покрытия.

Ключевые преимущества использования фибробетона

При планировании следующего строительного проекта, связанного с бетоном, вот семь основных преимуществ фибробетона, которые должны учитывать как вы, так и ваши клиенты.

Рентабельность: По данным Национального центра технологии бетонных покрытий, «фибробетон может предложить экономичное и устойчивое решение для обновления покрытия и восстановления существующих покрытий. Государственные департаменты транспорта и другие инженерные группы быстро внедряют макросинтетические волокна в свои конструкции, спецификации и экспериментальные проекты для дорожных и аэродромных покрытий либо в качестве верхнего слоя, либо в качестве заменяющего покрытия на всю глубину».

Требуется меньше персонала:  В связи с ограничениями в отношении доступной рабочей силы и неопределенностью в отношении стоимости, которые повлияли на строительную отрасль после пандемии, фибробетон может обеспечить более безопасную и экономически эффективную рабочую среду, которая может фактически ускорить строительство при одновременном снижении воздействия на окружающую среду на проектной площадке. С точки зрения безопасности, наличие меньшего количества персонала на площадке и снижение опасности спотыкания являются значительными преимуществами и позволяют увеличить скорость размещения.

Химическая компания Евклид

Сокращение задержек: За вычетом использования обычной стальной арматуры муниципалитет не требует проверки размещения стали. Бетон будет уложен с армирующим волокном, поставляемым поставщиком бетона и установленным в бетон до укладки. Автобетоносмесители могут быстро и эффективно укладывать бетон в требуемом месте проекта с минимальными затратами на отделку.

Улучшенная долговечность: Бетон может быть подвержен коррозии, замерзанию и оттаиванию, воздействию традиционной дорожной соли и проникновению других агрессивных растворов. Прочность бетона можно повысить, сводя к минимуму возможность проникновения воды и других растворов за пределы поверхности. Бетон, армированный волокном, помогает поддерживать жесткий контроль трещин, что помогает уменьшить размер трещины, что в конечном итоге предотвращает проникновение воды и других растворов в бетон.

Армирование от температуры и усадки: Бетон, армированный волокном, может использоваться в качестве экономически выгодной альтернативы арматуре из сварной проволоки и стержням малого диаметра для защиты от температуры и усадки.

Сокращение затрат: Армированный волокном бетон может сократить время строительства, снизить стоимость рабочей силы и снизить затраты на техническое обслуживание, что не только выгодно для подрядчиков, но и позволит сэкономить средства клиентам в виде снижения затрат. за выполненный проект. Кроме того, подрядчики могут сообщить, что фибробетон значительно снижает затраты на текущий ремонт.

Экологичность: Подобно тому, как старые шины и спортивная обувь перерабатываются для использования на синтетических спортивных полях, бетон, армированный волокнами, может быть экологически безопасным решением. Из-за того, что стальные волокна сделаны из стали, которая изготавливается из железа, естественного истощающегося ресурса, высокая стоимость стали может быть неоправданной, особенно с учетом снижения затрат на техническое обслуживание, связанного с фибробетоном. Вторичное стальное волокно может представлять собой более экологичный и экономичный подход.

Исследования показали, что переработанная стальная фибра, изготовленная из таких продуктов, как переработанные ободья автомобильных шин, может давать такие же результаты, как и стальная фибра промышленного производства, но за небольшую часть стоимости. Наряду со сведением к минимуму отходов на свалках экономия средств, обеспечиваемая использованием переработанной стали, также может быть передана клиентам.

Поскольку неопределенность, связанная с пандемией COVID-19, сохраняется, фибробетон служит не только будущим строительной отрасли, но и жизнеспособным решением для защиты здоровья и безопасности строительного персонала, а также финансовых результатов предприятий. и муниципалитеты.

Об авторе

Майкл Махони — профессиональный инженер и директор по маркетингу и технологии фибробетона в химической компании Euclid в Кливленде, штат Огайо. Он является научным сотрудником и членом Американского института бетона и работал в различных комитетах Национальной ассоциации сборного железобетона и Американского общества испытаний и материалов.

Talking Fiber In Concrete with Vance Pool of Euclid Chemical

Экономьте деньги, стройте быстрее: синтетические макроволокна в бетонных конструкциях

10 вещей, которые необходимо знать об армировании бетона волокном

Руководство по фибробетону: Применение и советы по проектированию 907 ​​902 02

Ключевая технология HAMM

Измеримая окупаемость инвестиций в бетон IoT

Как разбить железобетон при бурении с помощью перфораторов Diablo

Советы и стратегии по работе с композитами GFRP в строительстве

Самая быстрая и точная программа запуска земляных работ

InSite Elevation Pro предлагает самое быстрое решение в отрасли, поэтому вы можете участвовать в торгах на большее количество работ с тем же персоналом. После того, как предложение будет выиграно, Elevation Pro предоставит вам инструменты для создания моделей управления машинами с помощью GPS без необходимости использования сложной программы САПР.

Осведомленность в области безопасности строительных работ

Одной из самых важных вещей, которую может сделать строительная компания, является осведомленность, и часть этого заключается в том, чтобы знать, когда позвать на помощь.

Руководство по технике безопасности при работе в ночное время

Узнайте об эффективных приемах и советах, которые подрядчики по укладке дорожных покрытий могут использовать, чтобы помочь работникам оставаться в безопасности и работать в ночную смену, не подвергаясь опасности.

Как отбивать армированный бетон при сверлении с помощью перфораторов Diablo

Производительность падает при ударе по арматуре при бурении. С перфораторами Rebar Demon вы можете сверлить до 7 раз дольше в армированном бетоне и оставаться эффективным!

Экономьте деньги, стройте быстрее: синтетические макроволокна в бетонных конструкциях

В условиях быстрых изменений на рынке скорость по-прежнему определяет отрасль бетонного строительства. В то время как макроволокна могут значительно сократить время в графике проекта, возникает вопрос, как узнать, какое макроволокно использовать?

Trinseo предлагает акрилово-латексное вяжущее для бетона и строительных материалов

Разработанный для цементных применений в строительстве, C 9375 может использоваться в высокощелочных смесях, требующих прочности, устойчивости к атмосферным воздействиям и удобоукладываемости.

Отчет о строительной отрасли прогнозирует цены на материалы на 2023 год

В отчете содержится предупреждение о том, что инфляция, возможный экономический спад и позиция Китая в отношении протоколов COVID будут поддерживать высокие цены в течение всего года. Ожидается, что в 2023 году строительная отрасль сократится на 7 процентов.

Борьба с трещинами с помощью правильного заполнителя

Что могут сделать подрядчики, чтобы улучшить качество заливки фундамента? Выбор бетона, который может максимально использовать потенциал нашего любимого строительного материала, — это один шаг, но есть ли преимущества у конструкционного легкого бетона (SLC)?

3D-Admix

Исследователи разгадали рецепт римской бетонной смеси

Там, где когда-то пуццолановый материал, такой как вулканический пепел, был ключом, оказалось, что секрет долговечности римского бетона заключался в негашеной извести и горячем смешивании.