Сталефибробетоны

Сталефибробетон становится все более и более популярным. Он является разновидностью дисперсно-армированного железобетона и изготавливается из тяжелого или мелкозернистого бетона (бетон-матрица), в котором в качестве арматуры используются стальные фибры, дисперсно и равномерно распределенные по объему бетона. Совместная работа бетона и стальных фибр обеспечивается сцеплением по их поверхности, анкеровкой фибры в бетоне за счет ее периодического профиля, кривизны в продольном и поперечном направлениях, а также наличием анкеров на концах фибр.

Изготовление сталефибробетонов регламентируется Сводом правил СП 52-104-2006 «Сталефибробетонные конструкции», введенным в действие 1 сентября 2006 года.

Сталефибробетон рекомендуется применять для изготовления строительных конструкций, в которых наиболее эффективно могут быть использованы следующие его технические преимущества по сравнению с традиционным бетоном и железобетоном:

• повышенные трещиностойкость, ударная прочность, вязкость разрушения, износостойкость, морозостойкость, сопротивление кавитации;
  
  
• пониженные усадка и ползучесть;
  
  
• возможность использования технологически более эффективных конструктивных решений, чем при традиционном стержневом армировании, например тонкостенных конструкций, конструкций без стержневой распределительной, косвенной или поперечной арматуры;
  
  
• пониженные трудозатраты на арматурные работы;
  
  
• повышение степени механизации и автоматизации производства конструкций, например в сборных тонкостенных оболочках, складках, ребристых плитах покрытий и перекрытий, сборных колоннах, балках, монолитных днищах и стенах емкостных сооружений, дорожных и аэродромных покрытиях; монолитных плитах основания пола промышленных и общественных зданий;
  
  
• возможность применения новых, более производительных приемов формования армированных конструкций, например торкретирование, погиб свежеотформованных листовых изделий, роликовое прессование и др.
  
  

Сталефибробетонные строительные конструкции по виду армирования рассматриваются как:

• фибробетонные: при расчетном армировании только фибрами, равномерно распределенными по объему элемента;
  
  
• комбинированно армированные: при их расчетном совместном армировании стальными фибрами и стальной стержневой арматурой.
  
  

Сталефибробетон без комбинированного армирования рекомендуется применять в элементах конструкций:

• работающих преимущественно на ударные нагрузки, смятие, истирание, воздействие кавитации (кавита́ция, от латинского слова cavita, пустота, - процесс парообразования и последующего схлопывания пузырьков пара с одновременным конденсированием пара в потоке жидкости, сопровождающийся шумом и гидравлическими ударами);
  
  
• работающих преимущественно на сжатие при расположении продольной сжимающей силы в пределах поперечного сечения элемента;
  
  
• в остальных случаях работающих на сжатие при расположении продольной сжимающей силы за пределами поперечного сечения элемента, а также работающих на изгиб, когда их разрушение не представляет непосредственной опасности для жизни людей, исправности и сохранности оборудования, т.е. в случаях экономической ответственности конструкций при целесообразности фибрового армирования.
  
  

В строительных конструкциях и элементах, подверженных действию крутящих моментов, рекомендуется применять только сталефибробетонные элементы с комбинированным армированием.

Для сталефибробетонных конструкций рекомендуется предусматривать бетоны-матрицы следующих классов и марок:

• классов по прочности на сжатие: В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60;
  
  
• классов по прочности на осевое растяжение: Вt0,8; Вt1,2; Вt1,6; Вt2,0; Вt2,4; Вt2,8; Вt3,2;
  
  
• марок по морозостойкости: F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500;
  
  
• марок по водонепроницаемости: W2; W4; W6; W8; W10; W12.
  
  

Для фибрового армирования сталефибробетонных строительных конструкций принимается стальная фибра:

• фрезерованная из стальных слябов;
  
  
• резанная из стального листа,
  
  
• рубленная из проволоки.
  
  

Некоторые виды стальных фибр, указанные в СП 52-104-2006, приведены на рисунках 1-6.

Рисунок 1. Фибра, фрезерованная из слябов по ТУ 0882-193-46854090.

Рисунок 2. Фибра, резанная из стального листа.

Рисунок 3. Фибра, рубленная из стальной проволоки.

Рисунок 4. Фибра, рубленная из стальной проволоки.

Рисунок 5. Фибра, рубленная из стальной проволоки.

Рисунок 6. Фибра, рубленная из стальной проволоки.

К сожалению, одним из основных сдерживающих факторов применения сталефибробетона является желание многих проектировщиков и архитекторов идти «по проторенной и хорошо известной тропинке» традиционных армированных железобетонных конструкций, а не заниматься новыми расчетами сталефибробетонных строительных конструкций.

В статье использованы выдержки из СП 52-104-2006 «Сталефибробетонные конструкции».