Какво представлява бетонът, подсилен с фибри, характеристики, предимства, приложения - DMSTR Company

Напредъкът не стои неподвижен и днес строителите по целия свят обръщат все повече внимание на диспергирания бетон, а именно бетона, подсилен с влакна.

Какво е фибробетон?

Ще кажете: „Защо да измисляме нещо ново, когато Джоузеф Моние през 19 век вече е направил пробив и е открил новаторски вид бетон от този вид - стоманобетон?“.

Но напредъкът не стои неподвижен и днес строителите по света обръщат все повече внимание на дисперсния бетон, а именнобетона, подсилен с влакна.

Въпреки цялата си здравина и издръжливост, бетонът винаги е имал един голям недостатък: бетонът работи добре при натиск, но зле при опън. Ето защо в конструкции като греди и плочи, където се прилагат сили на опън при прилагане на натоварване, често се образуват пукнатини, които могат да доведат до загуба на носещата способност на цялата конструкция.

За да се намали якостта на удар на бетона (способността на материала да абсорбира механична енергия) и да се повиши неговата устойчивост на пукнатини, са направени опити за подобряване на якостта на опън на целия обем на бетонната маса чрез добавяне на диспергирани влакна (фибри) към сместа. Това е фибробетон. Повишените характеристики на устойчивост на пукнатини и възможността за "работа" със значително отваряне на пукнатини са основните отличителни черти на армирания с влакна бетон от стоманобетона. Ето защо през последните години вниманието на специалистите е привлечено от въпроса за изграждането на конструкции от фибробетон.

В момента влакната за бетон са разделени на две групи: метални и неметални. Металът е изработен от стомана, може да има различна конфигурация и размер (диаметърът му може да бъде от 0,1 - 0,5 мм, а дължината - 10 - 50 мм).Неметалните влакна могат да бъдат представени от влакна от следните материали: стъкло, полиетилен, памук, акрил, базалт, въглерод и др.

От гледна точка на монтажа на монолитни сгради процесът на проектиране е един от най-дългите и най-трудоемките процеси, но използването на армиран бетон спомага за ускоряване на процеса на изграждане на сгради, както и за увеличаване на тяхната носеща способност и способността на конструкциите да възприемат динамични въздействия. Това е основното предимство на фибробетона.

Разгледайте индивидуалните свойства и характеристики на различните видове влакна.

Стоманените влакнаса най-разпространеният пълнител. Има повишена якост на натоварване, не се свива и не образува пукнатини по време на експлоатация. В допълнение, този фибробетон със стоманен пълнител не губи свойствата си под въздействието на ниски температури, влага и огън.

Фибростъклоима висок модул на еластичност, което влияе положително на такова свойство на бетона като пластичност. Въпреки това, той е нестабилен към алкалната среда на бетонната смес, така че е необходимо бетонът да се импрегнира с полимери и да се добавят вещества, които свързват алкали. Резултатът е уникален материал, който е силно устойчив на удар, температура, абразия, влага и химикали.

Базалтови влакнаподобряват якостта на удар, напукване и устойчивост на деформация.

Азбестовите влакнаподобряват свойства като здравина, издръжливост, устойчивост на основи и високи температури.

Синтетичните влакна(полиетилен, полипропилен и други синтетични влакна) повишават устойчивостта на бетона на разтягане, химикали и значително намаляват електропроводимостта му. Освен това фибритесинтетика значително намалява теглото на бетонните конструкции.

Експериментално определяне на характеристиките на стоманофибробетон

Интересът към нови видове бетон, включително фибробетон, се потвърждава от факта, че до днес се разработват нови видове и се провеждат експерименти за подобряване на индивидуалните свойства на бетона. И така, в резултат на тестове, проведени от Московския държавен строителен университет, беше разкрито, че якостта на опън на бетона, армиран с влакна, използвайки стоманени влакна, се увеличава с 3,67 ... 4,54 пъти и до 20% при компресия в сравнение с основния клас бетон. Също така се постига увеличение на възприеманите напрежения до момента на напукване с 2–3 пъти.

Ако сравним тези данни с характеристиките на стоманобетона, очевидно е, че якостта на опън на дисперсния бетон не е достатъчна за издигане на елементите на носещата рамка на сградата. Поради това се предлага използването на стоманобетонни конструкции с комбиниран тип армировка (прътова армировка + влакна).

Като се има предвид, че използването на фибран като пълнител повишава устойчивостта на бетона срещу пукнатини, не можем да пропуснем възможността да въведем и използваме технологично по-ефективни дизайнерски решения. Поради повишената устойчивост на пукнатини, якост на удар, якост на счупване, устойчивост на износване, устойчивост на замръзване (SP 52-104-2006 "Конструкции от стоманобетонни влакна"), бетонът, подсилен с влакна, често се използва в конструкции, работещи при екстремни условия:

резервоари;
фундаменти за динамични и ударни съоръжения;
монтаж на блиндирани и пожароустойчиви прегради в банкови трезори;
реакторни отделения на атомни електроцентрали;
сгради в райони с висока сеизмична активност.

В жилищното строителство фибробетонът се използва там, където характеристиките на обикновения бетон не осигуряват необходимите изисквания към строителните конструкции. Често бетонът, подсилен с влакна, се използва в строителните работи, при които е заложено условието да се намали теглото на сградата. За разлика от конвенционалния бетон, който трябва да се основава на армировъчни елементи, фибробетонът може да се използва при изграждането на сгради с доста тънки стени, тъй като необходимият защитен слой от фибробетон е по-малък от този на стоманобетон (10 мм - фибробетон, 20 мм - стоманобетон на закрито при нормална и ниска влажност). Също така, този материал се използва, когато е необходимо да се предотвратят рисковете, свързани с появата и последващото разширяване на пукнатини в строителните конструкции. Стоманобетонът от стъклени влакна се използва успешно като шумоизолация, разположена по магистрали и железопътни линии. Високата му химическа устойчивост позволява да се използва като материал за дренажни корита, канали и хидроизолационни покрития.

Фибробетонът е бетон, в който влакнестите влакна са разпределени по цялата му структура. Тези влакна се използват за увеличаване на якостта на опън на бетона. Фибробетонните включвания са еднакви по дължина и дебелина. Това им позволява да бъдат равномерно разпределени в бетонната конструкция.

Основните характеристики на този материал са: способността да възприема динамични натоварвания, висока скорост на монтаж, устойчивост на замръзване и устойчивост на износване, които са пряко свързани с неговата повишена устойчивост на пукнатини.

Като се имат предвид горните технически характеристики на фибробетона, не е изненадващо, че този материал стана популярен на пазара. Използва се в конструкции, експлоатирани в агресивни среди. Тезиструктурите могат да бъдат както индустриални, така и битови.

Очевидно е, че възможностите за използване на фибробетон са различни, но не трябва да спирате дотук, защото човечеството чака нови открития и евентуално нови, по-иновативни материали, в допълнение към вече откритите видове бетон.