Фибра для бетона это волокно (стальное, полимерное, стеклянное или минеральное), которое применяется для дисперсного армирования бетонных конструкций, повышения прочности и долговечности бетона.

Фибра
Фибра

Производство

Производство фибры в зависимости от исходного сырья осуществляется по различным технологиям.

Исходя из материала изготовления, фибра для бетона подразделяется на следующие виды:

  1. стальная: 
    • по способу производства:
      • из холоднокатаной стальной проволоки,
      • нарезанная из листа,
      • экстрагированная из сплава,
      • напряженная холоднотянутой проволокой,
      • настроганная из стальных блоков;
    • по виду стали:
      • стальная низкоуглеродистая (СН),
      • стальная высокоуглеродистая (СВ);
  2. полимерная (чаще всего имеется в виду полипропиленовая);
  3. минеральная (чаще всего имеется в виду базальтовая);
  4. стеклянная.

Фибра стальная может быть прямой или сформованной. По виду профиля бывает следующая:

  • анкерная (А);
  • волнового профиля (В);
  • прямая (Пр),
  • прямая микрофибра (М).

Может быть защищена латунным покрытием (Л).

Полимерная может быть прямой или деформированной. Она изготавливается из различных полимеров, но в основном — из полипропилена.

Фибра базальтовая получается из расплава горных пород типа базальта.

Стеклянная изготавливается путем вытягивания расплавленного стекла с последующим охлаждением расплава.

Применение

Фибра вводится в бетон для улучшения его грузоподъемности, долговечности, трещиностойкости, повышения ударной вязкости, выносливости, морозо- и износостойкости, водонепроницаемости, прочности на срез, растяжение и изгиб, жаропрочности и огнестойкости. Такой бетон получил название фибробетон.

Назначение стальной фибры армирование тяжелых бетонов.

При использовании волокна диаметром более 0,6 мм эффективность дисперсного армирования бетона невысокая. Оптимальным является средний размер диаметр 0,3 мм, длина 25 мм.

Полимерная, стеклянная и базальтовая применяются как для тяжелых, так и для легких бетонов.

Особенности работы с материалом

Стальная фибра в бетоне может образовывать комки, которые называются «ежами», неравномерно распределяться.

Чтобы избежать образования «ежей» и обеспечить равномерность распределения, применяют особые виды смесителей (например, с дополнительным пульсирующим воздействием на смесь) или особые приемы, такие как:

  • вводить ее в последнюю очередь,
  • вводить сначала фибру с заполнителем, а затем – цемент и воду,
  • вводить в несколько приемов,
  • сокращать время перемешивания смеси (в рамках, установленных стандартами),
  • сокращать объем рабочих замесов в бетоносмесителях принудительного действия.

Стекло имеет свойство разрушаться в щелочной среде цемента, поэтому следует проводить специальные мероприятия, чтобы защитить стеклянную фибру в бетоне от коррозии. Например, использование глиноземистого цемента, связывающих щелочи добавок, пропитка бетона полимером.

Полимерная вводится на стадии перемешивания сухих компонентов бетона или в готовую бетонную смесь. Ее введение увеличивает время перемешивания бетона на 3-5 минут. Из-за способности к химическому и физико-механическому взаимодействию с частицами смеси, полимерная фибра равномерно распределяется в бетоне, не образуя комков.

Характеристики

Сравнительная характеристика фибры из различных материалов приведена в таблице.

Таблица

Характеристики различных по материалу изготовления видов фибры

Вид

Расход фибры

Диаметр волокон

Длина волокон

Модуль упругости

Стальная

70–200 кг на 1 м3 бетона

От 0,1 мм

От 10 мм

200 ГПа (обычная);

170 ГПа (нержавеющая)

Полипропиленовая

600–900 г на 1 м3 бетона

18 мкм

Зависит от применения

3,5 ГПа

Стеклянная

1–4 % от объема бетона

10–100 мкм

20–50 мм

От 73,5 до 79 ГПа

Базальтовая

20 % от веса цемента

от 20 до 500 мкм

1–150 мм

от 7 до 60 ГПа

Виды фибры

Стальная

Изготавливается различными способами из стального металлопроката (проволоки, листов и т. д.) и служит для дисперсного армирования конструкций из тяжелых бетонов.

Полипропиленовая

Представляет собой тонкие полипропиленовые волокна, применяется для армирования цементных стяжек и различных бетонных конструкций.

Базальтовая

Представляет собой тонкие короткие волокна, произведенные из расплава минерала базальта.

Стеклянная

Представляет собой рубленное стеклянное волокно, применяется в основном для изготовления штукатурки.

Целлюлозная

Это листовой материал, изготовленный из химически обработанной прессованной бумаги и применяемый как изоляционный материал или в качестве заменителя кожи.

 

Техническая документация

  • СТБ EN 14889-1-2009 «Фибры для бетона. Часть 1. Стальные волокна. Определения, технические требования и соответствие»
  • СТБ EN 14889-2-2009 «Фибры для бетона. Часть 2. Полимерные волокна. Определения, технические требования и соответствие»
  • ГОСТ 30102-93 «Волокна химические. Термины и определения»