Материалы

Эволюция технологий ознаменовалась появлением новых образцов на строительном рынке. Их улучшенные характеристики привели к постепенному вытеснению традиционных материалов, к которым относятся бетон и кирпич. Одним из представителей нового поколения строительных продуктов является фибробетон, успевший себя хорошо зарекомендовать за короткий промежуток времени. Благодаря своим уникальным качествам, он стал популярным и востребованным во многих сферах.

Что такое фибробетон?

Бетон, улучшенный дисперсными армированными волокнами (их еще называют фибрами) не нуждается в традиционном применении сеток, клеток и каркасов из стальной арматуры, которую использовали ранее на протяжении десятилетий. Технология нового материала, получившего название фибробетон, значительно проще. Соответственно, снижается и трудоемкость.

В качестве арматуры применяются различные волокна. Это может быть базальт, асбест, стекловолокно. Волокна из стекла очень тонкие, их диаметр всего несколько десятков микрон. Это толщина человеческого волоса. Длина фибры от 2-х до 4-х см. Прочность на растяжение у стеклянных волокон очень высокая: от 1500 до 3000 МПа. Значительно выше, чем у цементного камня, и модуль деформации. А вот коэффициент линейного расширения бетона и стекловолокна приблизительно одинаковый.

Цемент характеризуется наличием щелочной среды, в которой стекло быстро разрушается. Чтобы этого не допустить, используют щёлочестойкую фибру, либо проводят специальные мероприятия, направленные на предотвращение разрушения стекловолокнистой фибры в бетоне под действием коррозии. Одним из таких мероприятий является применение цемента на основе глинозема. В некоторых случаях бетон пропитывают полимером или используют специальные щелочесвязывающие добавки.

Достоинством щёлочестойкой фибры является их стойкое противостояние агрессивным щелочным средам. Есть и другие плюсы: высокая огнестойкость и прочность. Армируется бетон стеклофиброй в заводских условиях. Гипсобетон, ячеистый бетон и некоторые другие смеси, имеющие низкий модуль упругости, армируются волокнами из полимеров, у которых модуль упругости меньше, чем у бетона.

В качестве фибры нашли применение и другие материалы: акрил, полиамид, карбон, полипропилен, вискоза, полиэтилен, полиэфир, углерод, нейлон, хлопок. Арматура из базальта и углерода используется очень редко. Причиной тому – высокая стоимость данных материалов. Зато полипропилен завоевывает все большее признание. Фибра может добавляться и перемешиваться как перед заливкой бетона, таки и при его производстве в заводских условиях. Последний вариант считается более предпочтительным. Оптимален он и с точки зрения технологии.

Необходимость в разработке нового материала возникла из-за способности бетона растрескиваться в процессе затвердевания и его хрупкости при воздействии ударных нагрузок. С помощью фибробетона, имеющего улучшенную прочность на растяжение, эти недостатки удалось устранить. В разрезе новый материал выглядит однородно. Тончайшие волокна хорошо перемешанной фибры пронизывают затвердевшую массу во всех направлениях, определяя свойства фибробетона – строительного и отделочного материала 21 века.

Применение фибробетона

В основном данный продукт используют в монолитных и сборных конструкциях, работающих в непростых условиях знакопеременных нагрузок. Прежде всего, это строительство зданий и сооружений, в том числе и в регионах с повышенной сейсмической активностью.

Новому материалу доверяют особо ответственные сооружения, например, хранилища банков, музеев, ювелирных магазинов, или объекты атомной промышленности: отделения для реакторов, бункеры и сооружения для хранения и захоронения радиоактивных веществ. Используя такое свойство фибробетона, как водонепроницаемость, его применяют при строительстве дамб, плотин, шлюзов, мостов, а способность противостоять истиранию дала возможность строить из этого материала сооружения для угольных шахт, взлетно-посадочные полосы аэродромов. Использование в качестве фибры стекловолокно делает бетон заведомо огнестойким. Его рекомендуют применять в военной и нефтегазовой промышленности, где риск возгораний очень велик.

Не менее ответственными являются и подземные сооружения: тоннели метро, канализационные и водопропускные каналы под оживленными автомагистралями и железнодорожными путями. При строительстве транспортных тоннелей фибробетон имеет большое техническое преимущество перед традиционным бетоном: повышенную ударную и разрушающую вязкость, устойчивость к морозам и возникновению трещин, пониженную усадку и ползучесть, влагонепроницаемость. Отсутствие стальной арматуры позволяет применять эффективные решения при разработке конструкций. Они получаются более тонкостенными, но не менее прочными, несмотря на то, что стержневая или сетчатая металлическая арматура отсутствует.

Не менее актуальными в гражданском строительстве являются и фибробетонные полы. Потребители оценили их за низкую хрупкость и высокую прочность. Для заливки таких полов используют специальный фракционированный песок, полимерные добавки и цемент высокого качества марки М500.

Прочностные характеристики и уникальные свойства фибробетона дают возможность делать из него:

• большие резервуары;
• огнестойкие и бронированные перегородки;
• шпалы для железных дорог;
• берегозащитные сооружения;
• настилы мостов и покрытие дорог.

С успехом изготавливаются фундаменты для оборудования ударного и динамического действия, а вдоль железных дорог и автомагистралей устанавливаются шумозащитные экраны. Используют и такое качество нового материала, как повышенную химическую стойкость, применяя его для гидроизоляционных покрытий, коллекторов канализации и лотков для отвода вод.

Фибробетон в строительстве

Сначала на стройке применялись отдельные конструкции из этого материала. Нужно было посмотреть, как они поведут себя на практике, хотя их использованию и предшествовали лабораторные испытания, проводившиеся на основании выверенных расчетов. Первым опытом широкого применения нового материала стало возведение здания Центрального банка в Москве на Волоколамском шоссе. Фибробетон был применен для производства конструкций перекрытий, колонн, стен, пола, и зарекомендовал себя с самой лучшей стороны и по технологическим свойствам, и по техническим параметрам.

Положительный опыт стал быстро распространяться. Дома с применением нового продукта появились в Москве, Санкт-Петербурге, Челябинске, Липецке, других городах России. Использование его оказалось очень эффективным за счет:

• исключения дефектов, присущих армированию стальными прутками и проволокой;
• увеличения доремонтного эксплуатационного ресурса;
• снижения трудоемкости и материалоемкости;
• повышения долговечности зданий.

Там, где бетон, армированный стальным прутком и проволокой, не может обеспечить заданную прочность, с успехом используют фибробетон. Широкое применение он нашел и при проведении работ по реставрации старинных зданий, дав возможность получать архитектурные декоративные элементы, относительно легкие и прочные. Материал имеет широкую цветовую гамму, может выступать в качестве имитатора натурального камня.

В зданиях с большой пропускной способностью (магазины, школы) из него делают лестничные марши. Применяют и для изготовления кровельного материала: волнистые листы, черепица. Также фибробетон используют в качестве облицовочных плит, для производства буронабивных свай и голов забивных свай (они получаются крепче железобетонных).

Преимущества фибробетона

Новый материал обладает несомненными достоинствами, которые широко используются в строительстве. Например, его толщина может быть меньше на 50% по сравнению с привычным бетоном. Значительно снижаются сроки строительства, так как отпадает необходимость в проволочном или стержневом армировании. Волокна могут легко перемешиваться в бетоносмесителях-миксерах прямо по пути на строительную площадку.

При заливке фибробетонных полов сроки строительства снижаются в 2 раза (не нужна стальная арматура). А при строительстве тоннелей больше не возникает проблем с монтажом сетки из проволоки. Существенно снижается стоимость обслуживания и ремонта зданий и сооружений.

Конструкции из бетона с фибровым наполнителем можно встретить в доках. В морской воде такие изделия могут находиться долгое время, сохраняя все свои эксплуатационные свойства и технические характеристики. В отличие от традиционной стальной арматуры, фиброволокна упрочняют бетон в трехмерном пространстве, успешно противостоят электрохимической коррозии, им не свойственен катодный эффект, ведь ни стекловолокно, ни базальт, ни асбест не являются проводниками электрического тока.

Волокна укрепляют бетон по всему его объему, делая массу монолитной. Испытания, проведенные в лаборатории, показали, что через 80 лет он потеряет свою прочность всего на 15%. Изделия из фибробетона не промерзают в лютые холода, благодаря его свойству противостоять растрескиванию. Волокна при получении однородной массы вносят в смесь некоторое количество воздуха. В бетоне образуются пузырьки, которые выступают в качестве амортизатора в случае проникновения воды и ее замерзания. Но каналов для проникновения влаги в структуру бетона очень мало из-за отсутствия трещин.

Материал хорошо сопротивляется удару даже на кромках и углах. В этом безусловная заслуга фиброволокон. Используя это качество, продукт можно применять в военной промышленности для повышения взрывозащищенности объектов. Новый бетон пластичен, принимает любые, самые сложные формы. При этом еще и прочен. Все чаще на него стали обращать внимание частные застройщики, используя для устройства ленточных и свайных фундаментов и лепных архитектурных украшений.

Свойства фибробетона

Свою популярность фибробетон завоевал, благодаря следующим свойствам:

1. хорошая ударная вязкость;
2. прекрасный прочностной параметр на растяжение и срез;
3. повышенное противостояние трещинам;
4. трещино- и морозостойкость;
5. сопротивление к кавитации и истираемости.

Фибробетон водонепроницаем, продолжает сохранять свою прочность при достижении состояния усталости. Материал противостоит разрушению в 15-20 раз лучше, чем традиционный бетон. Перечисленные качества обеспечили данному продукту хорошую технико-экономическую эффективность, позволили с успехом применять его, как в строительных конструкциях всевозможного назначения, так и при ремонте.

Одним из плюсов его является облегченный вес, поскольку тяжелая стальная арматура фибробетону не нужна. Следовательно, под него можно делать более облегченные фундаменты и увеличивать этажность зданий, где материал используется для стен и перекрытий. Основные его свойства зависят от типа используемых волокон.

К примеру, высокий модуль упругости стекловолокна обеспечивает бетону пластичность. Базальт оказывает положительное влияет на стойкость к деформациям, трещинам, ударопрочность. Асбест повышает противостояние высоким температурам и щелочам, увеличивает прочность и долговечность. Фибра из синтетики (полипропилен, полиэтилен и прочие) обеспечивает бетону устойчивость к растяжениям, воздействию агрессивных веществ, температурным перепадам, снижает в значительной степени его электропроводность. Синтетическая фибра наилучшим образом влияет и на заметное снижение массы конструкций из бетона, что имеет большое значение при проведении определенных видов строительных работ.

Характеристики фибробетона

В зависимости от материала, применяемого в качестве фибры, будут получены разные технические характеристики фибробетона. Если по плотности расхождения небольшие и составляют от 0,00175 до 0,0781 кг/см2, то показатели прочности на растяжение отличаются сильно. Если в качестве арматуры применяется углерод, он будет 200-350 МПа. Применение стекла S увеличивает прочность до 4920 МПа. При этом удельная прочность у стекла и углерода почти одинаковая.

Такая составляющая, как модуль упругости при растяжении, измеряемая в МПа, тоже будет разной. У квебры (органическое вещество) она 13 300, у стекла – 87 890, у высокопрочного углерода – 380 000, у бора – 421 800. Самый низкий удельный модуль упругости, измеряемый в таких единицах, как 10 в 8-й степени см, у титана – 2,49. Самый большой – у высокопрочного углерода – 19,5.

Таким образом, зная, где и для каких целей будет использоваться фибробетон, можно задавать ему требуемые технические характеристики. Что касается армирования, то фибра, помимо типа материала, может иметь различное поперечное сечение (круглое, серповидное, прямоугольное), иметь прямой или волнообразный профиль. Различается и способ ее крепления в бетонной массе:

• трение по продольным поверхностям;
• загнутые концы;
• волнистость стержня.

Помимо этого фибра может быть склеенной или скрученной, с защитным покрытием или без него. Технические характеристики многое значат для фибробетона, ведь довольно часто на него приходится несущая нагрузка, где ошибка может стоить жизни людям, находящимся в здании или едущим в тоннеле, оболочка которого выполнена из этого материала.

Наилучшие технические характеристики достигаются при выполнении ряда условий: бетон и фибра технологически совместимы, последняя должна быть заанкерирована по максимуму, чтобы обеспечить надежное сцепление, волокна тщательно перемешиваются в бетонной массе, комкование не допускается.

Мы производим фибробетон!

Если вам понравился этот современный материал, стремительно ворвавшийся на строительный рынок и ставший популярным, как у профессиональных застройщиков, так и у владельцев коттеджей и частных домов, компания «Каменный декор» готова украсить фасад вашего здания декоративными архитектурными элементами в любом стиле. Имея собственные производственные площади, мы занимаемся производством фибробетона давно и успешно. За это время нам удалось создать сплоченный профессиональный коллектив, обзавестись высокотехнологичным оборудованием.

Мы сотрудничаем, как с различными компаниями, так и с частными лицами. По желанию заказчика готовы выполнить проект, изготовить элементы декора и установить их силами наших высококвалифицированных специалистов. Компания «Каменный декор» заботится о доверии клиентов и своей безупречной репутации, стремясь к безупречному качеству изделий. Все работы выполняются по договору, который составляется с учетом пожеланий клиента.

Мы изготовим для вас элементы любой сложности, конфигурации, цветовых оттенков в оперативные сроки. Можно заказать оформление по типовому проекту, это будет значительно быстрее. Измените свою жизнь к лучшему, преобразив внешний вид вашего здания или дома. Сделать заказ можно прямо сейчас, связавшись с нашим оператором, который грамотно вас проконсультирует по всем вопросам.

Многолетний опыт работы позволяет нам формировать цены на конкурентоспособном уровне. Для постоянных клиентов возможны скидки. Закажите услугу по изготовлению и монтажу фибробетона, и живите с европейским комфортом. С нами удобно, надежно и выгодно!