Фибра для бетона: добавка, для чего используется
Продукты системы
SikaFiber® PPM-12 RU
Противоусадочная микросинтетическая фибра для бетонов и растворов
Опубликовано: 21-08-2019
Время на чтение: 4 минуты
Количество прочтений:30307
Рейтинг:
Нет времени читать?
Содержание:
- Что такое фибра для бетона
- Основные виды фибры
- Применение фибры из полипропилена
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.
Фибра — простое и эффективное решение для армирования бетона
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
-
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.
Поделиться:
Автор: Кирилл Лебедев Технический специалист Sika
Оцените материал!
| (71 голос, в среднем: 4.86 из 5) |
Продукты системы
SikaFiber® PPM-12 RU
Противоусадочная микросинтетическая фибра для бетонов и растворов
Добавить комментарий
Вверх Где купить
Фибра для бетона – что это такое и как применяется
Полипропиленовое фиброволокно – искусственно созданный материал, который впервые применен в 70-х годах минувшего века в США как дополнительная армирующая присадка, предотвращающая образование микротрещин на дорожном полотне из бетона.
Опыт был настолько удачным, что в бетонных участках с армировкой перестали появляться трещины от разности температур, что особенно было важным при сильных морозах.
Спустя десять лет этот полимер становится неотъемлемой частью любого строительного процесса, где первоочередной задачей стало армирование на микроуровне. Уже в 80-х годах во многих европейских странах волокно постепенно вытесняет металлическую сетку для полусухой бетонной стяжки, приобретая все большую популярность.
На территорию бывшего Союза технология, где в качестве армировки применяется полипропиленовое фиброволокно (цена на которое значительно ниже, чем на сетку из нержавейки), пришла после 2000-ого года. Сейчас намечается существенный рост применения полимера в отечественном строительстве как профессионального, так и бытового сегмента.
Многие часто задаются вопросом – «Фибра для бетона – что это такое и как выглядит?» Отвечаем: внешне материал представляет собой хаотично перемешанные волокна белого цвета разной длины и с полупрозрачной структурой.
Каждое волокно имеет длину от трех до восемнадцати миллиметров (в зависимости от марки) и диаметр в районе 20 микрон.
Основные свойства
Полипропиленовое фиброволокно для армирования бетона обладает целым рядом свойств, которые позволили ему успешно конкурировать с другими способами укрепления бетонных блоков и плит, в том числе металлическими сетками или прутками.
Ключевыми особенностями полимера являются следующие свойства:
- укрепление бетонной конструкции происходит равномерно по всему объему и площади, а не сегментарно, как в случаях с решетками и прутами;
- смесь не растекается, что уменьшает ее расход и экономит средства;
- увеличивается срок службы конструкции на несколько десятилетий;
- у бетона с фиброволокном повышенный класс огнеупорности;
- значительно улучшен внешний вид поверхности после введения в состав бетона полимера;
- при резких перепадах температур, особенно при сильных морозах, бетон остается монолитным и в нем не образуются микротрещины;
- благодаря полимеру значительно уменьшены свойства бетона впитывать влагу;
- бетонная конструкция практически не имеет усадки;
- увеличилась износостойкость бетона;
- повысился коэффициент сопротивления истиранию.
Это наиболее значимые свойства полипропиленового волокна, которые ощутимо влияют на качество получаемого бетона и его долговечность.
Области применения
Одно из основных свойств полимера – его универсальность. Несмотря на то, что в основном фибра применяется в качестве армирующей добавки в бетон, ее можно использовать в любой строительной смеси, содержащие гипс или цемент. Недавно волокно стали использовать при создании пенобетона, что улучшило в несколько раз его показатели прочности и сопротивляемости внешним воздействиям.
В качестве основных видов конструкций полипропиленовая фибра нашла широкое применение:
- в фундаментах;
- в сваях;
- в пеноблоках;
- при создании стяжки пола;
- в формировании отмостки.
Широкая сфера применения материала позволяет ему легко завоевывать строительную сферу.
Способ использования и расход
Используется фиброволокно в качестве армирующей добавки в цементный, гипсовый или бетонный раствор.
В промышленной отрасли строительства бетонную смесь с полимером или готовые пеноблоки получают в заводских условиях.
Для получения подобного раствора при небольших объемах строительных работ фибра для бетона, расход которой сравнительно невелик, просто засыпается в нужном количестве в стандартную бетономешалку и перемешивается с остальными компонентами смеси до образования необходимой консистенции.
Вводить фибру можно как на начальной стадии замешивания раствора, так и в самом конце. Только в первом случае время перемешивания составит около 10-15 минут, а во втором варианте после основной стадии замеса необходимо немного выждать и еще раз включить бетономешалку на 5-10 минут для окончательной стадии смешивания.
Фибра для бетона, расход на м3 в зависимости от состава смеси:
- бетон/железобетон. Приблизительный расход 700-900 г/м3 готового раствора;
- сухие строительные смеси. Расход – 1кг/м3. Можно от этого показателя отталкиваться, загружая в барабан бетономешалки произвольное количество ингредиентов.
- штукатурка. Расход 1-1.2 кг/м3. При оштукатуривании поверхности составом с фиброволокном, состав наносится на очищенную и загрунтованную поверхность методом равномерного разбрызгивания, а затем проводятся основные работы по выравниванию поверхности;
- для малых архитектурных форм расход составляет примерно 2 кг/м3.
Придерживаясь рекомендуемого расхода полимера при добавлении в различные строительные смеси, можно добиться оптимального результата и увеличить прочность конструкции в несколько раз даже в домашних условиях. Технологический процесс предельно прост и не требует специальных знаний и навыков. Единственный агрегат, который понадобится – бытовая бетономешалка.
Краткие итоги
Фибра для бетона, цена которой в несколько раз ниже, чем другие материалы для армировки (металлическая ячеистая сетка, решетка или прутья), является универсальной добавкой, которая увеличивает в несколько раз долговечность бетонных конструкций.
Полимер невосприимчив ко всем составляющим строительной смеси и не вступает с ее компонентами в реакцию, что делает его применение универсальным и легким.
При проведении некоторых замеров, было установлено, что добавление полипропиленовой фибры в состав бетона на 90% уменьшает образование трещин в первые часы затвердевания бетона.
Учитывая относительно недавнее появление на отечественном строительном рынке, технология еще полностью не раскрыла свой потенциал. Отчетливо просматриваются хорошие перспективы бетона с полимерной фиброй, что со временем сможет вытеснить с рынка армировочных материалов такие привычные материала, как металлическая сетка и стальные пруты.
Читайте также интересную статью свойства утеплителя техноплекс и особенности его монтажа.
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
Технология продуктов SikaFiber & Fibermesh
Волокна являются идеальным ингредиентом для использования в бетоне и строительных растворах в качестве метода улучшения этих материалов, где в противном случае они могут иметь слабые места. 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
| Состояние бетона или раствора | Эффект/улучшение свойств | Рекомендуемый тип волокна |
| Свежий | Уменьшение отскока торкрет-бетона | Волокна микро-ПП |
| Свежий | Улучшение однородности | Волокна микро-ПП |
| До 24 часов | Уменьшение раннего растрескивания | Волокна микро-ПП |
| 28 дней отверждения или более | Повышение огнестойкости | Волокна микро-ПП |
| 1-2 дня | Уменьшение трещин, вызванных ограничением или температурой | Волокна микро и макрополипропилен |
| 28 дней отверждения или более | Передача внешних сил | Макро-ПП и стальные волокна |
Вы добавляете в свой бетон подходящее волокно для правильной цели?
Существует множество вариантов фибробетона, и выбор правильного типа армирования для каждого применения может привести к путанице.
В инженерном проектировании существует два типа армирования, и они заметно отличаются друг от друга: Первичное армирование, также известное как конструкционная сталь, предназначено для восприятия нагрузок. Вторичное армирование, обычно называемое «температурно-усадочной сталью», используется для минимизации эффектов усадки при высыхании, а также теплового расширения и сжатия.
Важно отметить, что ни арматура из сварной проволоки, ни синтетические волокна не могут использоваться для замены первичной арматуры. Тем не менее, они оба могут быть использованы для вторичного армирования. Кроме того, вторичное армирование не предотвращает образование трещин, а служит для ограничения их распространения и ширины раскрытия после их образования.
Правильно спроектированные, построенные и соединенные неармированные бетонные плиты часто не требуют температурного и усадочного армирования. Однако такие условия редко существуют в реальном мире. Таким образом, практически во всех случаях следует рассматривать уменьшение растрескивания, вызванного такими условиями, как ограничение грунтового основания, осадка грунтового основания, усадка при высыхании, а также тепловое расширение и сжатие.
Это вторичное армирование необходимо для сведения к минимуму распространения трещины и раскрытия трещины по ширине для таких применений, как плиты на грунте, сборки настила из композитной стали, верхние плиты и тонкостенные сборные перекрытия.
Преимущества синтетических волокон
Синтетические волокна обладают многими преимуществами по сравнению с армированием сварной проволокой. Сварная проволочная арматура требует времени для транспортировки, установки и размещения на соответствующей глубине в плите. Он должен быть размещен между средней и верхней третью плиты, что является трудоемкой работой, часто выполняемой неправильно, и представляет серьезную опасность споткнуться.
Более быстрой, менее трудоемкой и более безопасной альтернативой является использование легких синтетических волокон, которые диспергируются в самой бетонной смеси. Обычно изготовленные из полипропилена или полиэтилена, эти волокна уменьшают многие формы растрескивания, сводя к минимуму длину и ширину любых возникающих трещин.
Выбор между макроволокнами и микроволокнами
Микроволокна используются в бетоне для уменьшения трещин при пластической усадке. Трещины от пластической усадки образуются, когда бетон еще пластичен или может двигаться. Эти трещины обычно вызваны потерей влаги на поверхности бетона. Микроволокна также помогают увеличить однородность стравливания воды, что помогает при отделке.
Микроволокна бывают двух видов:
- Монофиламенты, похожие на отдельные нити шелка
- Фибриллированные микроволокна, больше похожие на сети, залитые в бетон
Микроволокна можно использовать для увеличения армирования сварной проволоки. Однако их нельзя использовать для замены сварной проволочной арматуры, когда требуются равные характеристики на изгиб.
Макроволокна обычно используются для минимизации и/или устранения как пластического, так и усадочного растрескивания. Их можно использовать для замены арматуры из сварной проволоки и обеспечивать такие же или лучшие характеристики при использовании надлежащей дозировки.
Макроволокна обладают всеми преимуществами микроволокон в дополнение к повышенной прочности, прочности на изгиб и устойчивости к ударам и истиранию.
| Тип синтетического волокна | Диаметр | Дозировка |
| Макроволокна | Больше или равно 0,12 дюйма (0,3 мм) | Обычно 0,2–1% по объему или выше |
| Микроволокна | Менее 0,12 дюйма (0,3 мм) | Обычно 0,05–0,2% по объему |
Определение нужного количества армирования
После выбора соответствующего типа волокна необходимо определить правильную дозу. Для микроволокон определить правильную дозировку относительно легко. Для большинства применений моноволокно, такое как SINTA™ M2219или SINTA™ M3019 при норме дозирования от 0,5 до 0,75 фунтов на кубический ярд бетона будут работать адекватно. Для фибриллированных микроволокон, таких как SINTA™ F19 или SINTA™ F38, типичная доза составляет от 0,75 до 1,5 фунтов на кубический ярд.
Определение правильной дозировки макроволокон может быть немного сложнее. Это начинается с определения назначения макроволокон для выбранного применения. Для большинства жилых и коммерческих плит на земле дозировка STRUX® 9 составляет 3,0 фунта на кубический ярд.0/40 или 75/32 будут адекватно обеспечивать защиту от температуры и усадки. Однако, если вы хотите сделать больше, проконсультируйтесь с инженером, который хорошо разбирается в конструкции бетона, армированного фиброй.
Понимание ACI 544.4 R-18 «Руководство по проектированию фибробетона» содержит простые в использовании рекомендации по проектированию фибробетона в конструкционных и неконструкционных применениях. Кроме того, ASTM C1609/C1609M можно использовать для сравнения синтетических волокон и арматуры из сварной проволоки. Используя эти тесты, STRUX® 90/40, синтетическое макроволокно, добавленное к бетону в количестве 3,0 фунта на кубический ярд, превосходит характеристики арматуры из сварной проволоки, как показано в таблице ниже, сравнивая характеристики Re, 3 .
STRUX® 75/32 обеспечивает аналогичные характеристики.
Специальные напольные покрытия
Некоторые компании, производящие волокна, пытаются заявить, что фибриллированные микроволокна являются эквивалентной заменой армирующей сварной проволоки. Приведенные выше данные показывают, что тип фибриллированного волокна, обычно предлагаемый в качестве эквивалентной замены арматуре из сварной проволоки, не обеспечивает эквивалентных характеристик. Хотя они предлагают много преимуществ, некоторые из которых не могут быть у арматуры из сварной проволоки; они не являются «равной» заменой.
Простая дозировка
Бесплатный калькулятор синтетического волокна STRUX® macro — это инструмент нового поколения, который дает вам возможность выбрать необходимый уровень производительности в плите и рекомендует правильные нормы дозировки для STRUX® 90/. 40 волокон в качестве замены армирующей сварной проволоки для вашего конкретного применения. Просто введите указанную арматуру из сварной проволоки, а также прочность на сжатие и толщину плиты.