Производство
Производство фибры в зависимости от исходного сырья осуществляется по различным технологиям.
Исходя из материала изготовления, фибра для бетона подразделяется на следующие виды:
- 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);
- полимерная (чаще всего имеется в виду полипропиленовая);
- минеральная (чаще всего имеется в виду базальтовая);
- 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
|
|
|
|
|
|
|
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»