Фибробетоны: их виды

Фибробетон - разновидность цементного бетона, в котором достаточно равномерно распределена фибра в качестве армирующего материала. Является композитным строительным материалом для монолитного строительства, получаемым путём добавления фибры в бетон. Фибра - это микроарматура, равномерно армирующая бетон во всех плоскостях, повышающая марку бетона, прочность, ударостойкость и снижающая образование усадочных трещин.

Первая презентация фибробетона была проведена в 1907 году русским ученым Некрасовым В.П. Его статьи впервые осветили детали исследований по изготовлению композитного материала, армированного отрезками проволоки малых диаметров. Физико-технические свойства фибробетона: теплопроводность, плотность и т.п. зависят от типа материала, из которого была изготовлена фибра, с помощью которых проводилось армирование бетонной смеси.

Изготовление фибробетона не является сложным процессом и заключается в добавлении фибры в стандартные бетонные / пескобетонные смеси, как правило, непосредственно перед их использованием для избежания ее комкования.

Фибробетон бывает нескольких типов, в зависимости от того, какая фибра используется.

По своему происхождению и способам производства, фибра, применяемая в фибробетоне, делится на четыре основных категории:

• стальная;
  
  
• базальтовая;
  
  
• стекловолоконная («стеклянная»);
  
  
• полипропиленовая.
  
  

Существуют еще другие виды фибры (например, углеродная), но они крайне мало востребованы либо в силу своей дороговизны по сравнению с другими видами фибры (как, опять-таки, для примера, углеродная фибра, имеющая существенные достоинства: не подвержена коррозии, обладает стойкостью к щелочам, имеет отличное сцепление с бетоном), либо из-за более низких технических характеристик.

Достаточно часто в статьях о фибре можно увидеть отсылки к ГОСТ 14613-83 «Фибра. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3)». Никакого отношения к вышеназванным типам фибры данный ГОСТ не имеет! Данный ГОСТ относится к изготовлению бумажной фибры, никакого отношения к строительству не имеющей!

Сталефибробетон

Как понятно из самого названия, получается добавлением стальной фибры в стандартные бетонные растворы.

Металлическая (стальная) фибра может быть волновой или анкерной. Представлена она в виде прямых или волновых проволочных кусков с загнутыми концами или фигурными, длиной 10–50 мм.

Стальная фибра изготавливается либо из проволоки, либо из слябов, либо из стального листа.

Некоторые виды стальной фибры:

Фотография с сайта beton-house.com.

Основными достоинствами стальной фибры являются:

• возможность ее использования вместо армокаркаса в строительных конструкциях, подверженных высоким нагрузкам, улучшая механические характеристики данных конструкций;
  
  
• легкость изготовления;
  
  
• низкая стоимость;
  
  
• низкая склонность к комкованию;
  
  
• возможность использования в крупных строительных конструкциях, таких как монолитные бетонные плиты и промышленные бетонные полы;
  
  
• наличие нормативно-правовой расчетной базы (СП 52-104-2006 «Сталефибробетонные конструкции») на ее применение.
  
  

Основными недостатками стальной фибры являются:

• большой итоговый вес изделия (по сравнению с другими типами фибры);
  
  
• низкая устойчивость к коррозии;
  
  
• низкое сцепление с бетонным основанием (по сравнению с другими типами фибры).
  
  

Базальтофибробетон

Как видно из названия, данный тип фибробетона изготавливается с помощью добавления базальтового фиброволокна.

Базальтовая (минеральная) фибра - искусственное минеральное неорганическое волокно, получаемое из расплавленного в специальных печах минерала вулканического происхождения базальта.

Как выглядят базальтовые волокна:

Фотография с сайта beton-house.com.

Базальтовая фибра обладает всеми свойствами, присущими базальту:

• стойкость к механическим нагрузкам (повышает ударную прочность до 500%, сопротивление истираемости – до 300% и т.д.);
  
  
• повышает трещиностойкость, морозостойкость, коррозионную стойкость; водонепроницаемость;
  
  
• повышенная устойчивость к воздействию кислотных реактивов;
  
  
• не подвержена горению;
  
  
• обеспечивает упрочнение бетона.
  
  

Но существенными недостатками базальтовой фиброй являются:

• ее высокая склонность к комкованию и, как следствию, высокой вероятности неоднородности базальтофибробетона, особенно при больших его объемах;
  
  
• нестойкость к щелочам;
  
  
• отсутствие нормативно-правовой расчетной базы (Строительных правил, ГОСтов) на ее применение.
  
  

Базальтофибробетон, обычно, используется при устройстве несиловых и достаточно небольших строительных конструкций:

• цокольных панелей многоэтажных зданий;
  
  
• несъемных опалубках для обойм укрепления свайных фундаментов;
  
  
• не несущих стеновых панелей и монолитных стен, межкомнатных перегородок;
  
  
• малых архитектурных форм, в том числе скульптур и фонтанов;
  
  
• деталей зданий (их архитектурном декоре), в том числе при реконструкции: рустов, наличников, карнизов и т.п.
  
  

Пример использования базальтофибробетона:

Фотография с сайта beton-house.com.

Стеклофибробетон на основе стекловолоконной фибры

Этот вид фибробетона используется для:

• отделочных и декоративных работ, так как стекловолоконная фибра, придавая бетону пластичность, позволяет изготавливать объемные и изогнутые объекты декора и малых архитектурных форм (достаточно часто применяется при ремонте памятников архитектуры);
  
  
• при изготовлении сборных бетонных конструкций;
  
  
• в стяжках (с толщиной 10-80 мм);
  
  
• в торкрет-бетонах;
  
  
• в составе различных строительных смесей.
  
  

Фибробетон на основе стекловолоконной фибры не способен выдерживать большие механические нагрузки, так как данная фибра быстро становится хрупкой. Нужно учитывать, что стеклофибробетон затвердевает быстрее, чем обычный бетон, а также плохую стойкость стекловолокон к щелочам. Кроме того, на данный фибробетон отсутствует нормативно-правовая расчетная база (Строительные правила, ГОСты).

Название «стекловолоконная фибра» несет в себе определенную тавтологию, так как слово «фибра» является латинского происхождения (fibra) и означает «волокно».

Как выглядит стекловолоконная фибра:

Фотография с сайта strport.ru.

Фибробетон на основе полипропиленовой фибры

Скорее, в данном случае, необходимо говорить о фибропескобетоне – разновидности пескобетона с добавлением полипропиленовой фибры.

Фибробетон на основе полипропиленовой фибры используется при обустройстве различного вида стяжек, в том числе и достаточно популярных в последнее время – полусухих.

Полипропиленовая фибра:

• улучшает сопротивление стяжки к ударным нагрузкам;
  
  
• повышает трещиностойкость;
  
  
• понижает вес стяжки;
  
  
• имеет достаточно низкую стоимость на единицу объема фибропескобетона.
  
  

К недостаткам полипропиленовой фибры можно отнести :

• недостаточную стойкость к растяжении и сжатию (это основной ее недостаток, не позволяющий использовать ее в бетонных конструкциях, подверженных средним и высоким нагрузкам);
  
  
• плохую смачиваемость;
  
  
• плохую устойчивость к повышению температуры;
  
  
• отсутствие нормативно-правовой расчетной базы (Строительных правил, ГОСтов) на ее применение.
  
  

Как выглядит полипропиленовая фибра:

Фотография с сайта gdematerial.ru.

Сравнительные характеристики различных типов фибры:

Данные, представленные в таблице, взяты из открытых источников в интернете и являтся усредненно-оценочными.

В статье использовался материал с сайта beton-house.com.