Фиброармированные бетоны

Бетон – сложный композиционный материал, работающий в условиях различных климатических, механических и химических нагрузок.

Капиллярно-пористая структура бетона и обусловленная этим склонность к коррозии, способность к усадке и механическим деформациям снижают качество и долговечность бетонных сооружений.

 

 

Широко применяемая в современных условиях модификация бетонной смеси химическими добавками в той или иной степени влияет на его реологические и физико-химические свойства: прочность, плотность, водопроницаемость, усадочные явления и трещиностойкость.

К материалам нового поколения относятся так называемые фибробетоны. Кроме традиционных наполнителей (песок, щебень) в бетонную смесь добавляется микрофибра: стекловолокно, стальные или полимерные волокна, существенным образом влияющие на конечные свойства материала.

Стальная фибра способствует увеличению ударопрочности, прочности на истирание, сокращает опасность трещинообразования (особенно в условиях перепада температур) и в ряде случаев может заменить арматуру. Армированный стальной фиброй бетон обладает повышенной жаропрочностью и огнестойкостью и применяется для производства высокосортных индустриальных полов под серьезные механические нагрузки.

Стеклофибра из щелочестойкого стекла используется для производства цементных стяжек, растворов и штукатурки. При этом снижается вероятность появления ранних усадочных трещин, увеличивается ударопрочность и прочность на истирание, повышается химическая стойкость.

Применение стеклофибры ограничивается необходимостью использования только специального щелочестойкого стекла, поскольку бетон имеет четко выраженную щелочную реакцию, а обычное стекло к щелочам неустойчиво.

Широкое распространение получила в последнее время полимерная фибра, хорошо сочетающаяся с бетоном, химически инертная с обширной сырьевой базой. Это полиамидные, поливинилхлоридные и полипропиленовые волокна. Последние представляют особый интерес в связи с оптимальным сочетанием свойств фибры и ее влияния на характеристики армированного бетона.

Полимерная фибра Fibrin представляет собой 100% пропиленовое волокно, покрытое специальным слоем, облегчающим обработку, обеспечивающим равномерное смешивание и сцепление волокон с цементным камнем.

Введение полимерной фибры существенно сокращает явления усадки и трещинообразования, увеличивает ударную прочность и прочность на истирание, повышает устойчивость бетона к морозу и размораживающим солям. Заменяет армирующие сетки, поскольку армирование происходит практически уже в опалубке. Применяется в жилищном и индустриальном строительстве, уличном строительстве, производстве стяжек, растворов, штукатурки, готовых элементов, торкрет-бетона. Применение торкрет-бетона с Fibrin-волокнами увеличивает адгезию к поверхности, что позволяет снизить вероятность отскока (отслоения) примерно на 30%.

Серьезную нагрузку несут полы промышленных предприятий, складов, гаражей, где бетонный пол в отсутствие покрытия пылит, покрывается царапинами, трещинами и сколами. Поэтому получили широкое распространение различные способы защиты бетонного пола: топинги, пропитки керамические и полимерные покрытия.

Следует отметить, однако, что при всех способах защиты поверхности предъявляются весьма серьезные требования к ее состоянию, в том числе, к возрасту, несущей способности, количеству и качеству дефектов, уровню влажности и т.д.

С этой точки зрения в современной технологии производства пола все большее значение приобретает объемное армирование бетона. Понятие фибробетон начинает устойчиво входить в обиход строительного производства. В зависимости от требований, предъявляемых к полу, характера и интенсивности нагрузок (механических, термических и химических) осуществляется выбор армирующей фибры. Металлическое волокно повышает механическую прочность бетона, полимерная фибра повышает водостойкость и химическую устойчивость к агрессивным средам

Особый интерес представляют специально подобранные сухие смеси из высокосортного цемента, фракционированного песка и армирующих волокон, позволяющие получать полы с комплексом необходимых свойств. Примером такой смеси является специальный состав фирмы SCHOMBURG ASO-EZ2 (Германия), где армирующие функции выполняет полимерное волокно. Тончайшие нити фибры равномерно распределены в объеме сухой смеси, которая перед нанесением затворяется только водой. Характерной особенностью данного материала является не только высокая конечная прочность, но и максимальная скорость набора прочности. Через сутки после нанесения стяжки ее прочность составляет около 30 МПа, через неделю достигается максимум - 60 МПа. При указанных темпах выхода на конечную прочность полимерное армирование сообщает полу такие свойства, как отсутствие усадочных деформаций, а следовательно и трещин, повышенную ударную вязкость и сопротивление механическим нагрузкам, снижает эффект пылеобразования и повышает химическую стойкость. Особо важным обстоятельством является возможность отделки пола уже через сутки. Это могут быть плиточные или полимерные покрытия, в том числе и при устройстве полов с подогревом.

Следует отметить, что подобная стяжка, если позволяет высота помещения, может быть положена на старый, поврежденный пол. Толщина в 35 мм полностью обеспечивает стяжке несущие свойства.

Армированная полимерным волокном стяжка из смеси ASO-EZ2 хорошо зарекомендовала себя при устройстве пола в гаражах. Такой пол выдерживает существенные нагрузки, в том числе и от шипованной резины, а если пол обработать дополнительно легкой эпоксидной пропиткой (состав ASODUR-BI), то не будет последствий от проливов бензина, масла и тормозной жидкости.

Полы с подобными свойствами перспективны в заводских цехах, складах и механических мастерских, там, где уровень ожидаемых нагрузок предполагает наличие долговечной, прочной и коррозионностойкой поверхности.