Как рассчитать необходимое количество фибры для бетона
Строительные технологии не стоят на месте, постоянно усовершенствуя подходы к фундаментальным вещам. Полипропиленовая фибра стала неотъемлемым компонентом изготовления бетона, многократно улучшая характеристики раствора. Что это за материал, и в каких количествах его применяют, разберемся в этой статье.
Зачем нужна фибра для бетона
Композитные материалы популярны в строительной сфере из-за обширной области применения и усовершенствования качеств изначального состава. Чистый бетон хрупкий на растяжение, поэтому для укрепления используют армирующие элементы: сетки, стальные прутья, фибру. Металлические конструкции удерживают стяжку или литой элемент, а полиолефин помимо этого защищает поверхность от образования микротрещин.
Синтетические волокна марки Fibermix, изготовленные из полимеров, выпускаются в разной форме, весе и длине. Норма фиброволокна для приготовления бетона зависит от характера необходимых работ, а также размера добавки.
Искусственные волокна улучшают связывающие свойства бетона и равномерно распределяются по материалу.
Полимерную фибру применяют с целью:
- уменьшить усадку бетонной смеси;
- предотвратить расслоение материала;
- защитить от коррозии;
- предупредить разрушения от внешнего механического воздействия;
- улучшить характеристики растяжения и изгиба.
Фиброволокно добавляют в миксер на этапе перемешивания сухих компонентов. Синтетические волокна равномерно распределяют по смеси, после чего заливают водой. Второй вариант – всыпают добавку в цементное молоко, затем вмешивают остальные необходимые ингредиенты. Долю полипропилена увеличивают порционно или высыпают всю упаковку за один раз.
Компания Fibermix выпускает фибру из полиолефина с различным назначением и характеристиками. На рынке представлены три вида продукции: ArmoTec, PolyMesh и FiberMix. Чтобы подобрать волокна под конкретный вид работ, рассмотрим технические особенности товаров.
Фиброволокно ArmoTec
Полимер ArmoTec используется для объемного армирования бетона и торкретбетона. Тысячи прочных волокон с рифленой поверхностью равномерно распределяются по всей площади конструкции, и уберегают ее от разрушений. Полиолефин заменяет металлическую арматуру изделий, для которых важна устойчивость к коррозии и химическим веществам.
Длина синтетических волокон ArmoTec 14, 25,40, 55 мм. На 1 кг материала приходится 50 000 штук рифленых единиц графитового цвета. Расход фибры для стяжки зависит от степени усиления бетона и стойкости к изгибу. В среднем используют от 2 до 6 кг на 1 м3 смеси.
Области применения ArmoTec:
- дороги;
- стяжки и полы промышленных зон;
- тротуарная плитка;
- сваи и мосты;
- ячеистые бетоны;
- склады и конструкции для нефтяной и химической отрасли.
ArmoTec повышает стойкость бетона к сульфатам и солям, уменьшает финальный вес конструкции. Полимерная добавка предотвращает растрескивание изделия, поглощает энергию разрушения. Термостойкие волокна переносят жару и холод без структурных изменений в материале.
Модуль упругости ArmoTec достигает 6 Гпа. При подборе аналогичного показателя матрицы цемента улучшается дисперсионное армирование. Длина волокон влияет на равномерное распределение в смеси. Для пенобетона подходит 40 мм фибра, а в подвижный тяжелый бетон мешают 14 мм продукт. ArmoTec сочетается с любыми добавками.
Макрофибра PolyMesh
Макроволокна PolyMesh получают из полипропилена последовательным рядом модификаций химического, термического и механического характера. Продукт отличается настолько незначительным весом, что не оседает в нижний слой бетона, а обеспечивает трехмерное армирование на длину волокон 38 или 54 мм.
В зависимости от того нужно ли заменить сетку, стальные элементы, или дополнить арматуру, рассчитывают сколько фибры на куб бетона загружать в миксер. Рекомендуемая плотность PolyMesh – 2-8 кг на 1 м3 бетона. В 1 кг материала количество волокон достигает 150 000 штук.
- упрочняет бетонные конструкции на изгибе;
- морозостойкий;
- экономит бюджет и снижает вес изделия;
- не разрушается в щелочной и кислотной среде;
- щадяще действует на оборудование для подачи бетона;
- увеличивает ударостойкость.
Синтетическая макрофибра PolyMesh добавляют при укладке дорожного покрытия или полов в промышленных помещениях, строительстве тоннелей и метрополитена, создании монолитных конструкций. Полиолефин отличается высокой температурой плавления, что повышает огнеупорность бетонных изделий. Использование фибры значительно ускоряет и облегчает бетонирование.
Макрофибру выпускают в графитовом цвете. Предел прочности составляет 500-600 Мпа, что позитивно отражается на трещиностойкости. Сложные погодные условия не повреждают структуру PolyMesh. При частых заморозках и оттепелях, дождях и засухах конструкция остается цельной.
Микрофибра для бетона FiberMix
Моноволокно FiberMix выравнивает поверхность бетона и защищает его от появления микротрещин во время высыхания. Полипропилен используют вместо стальной сетки, чтобы ускорить строительные работы и повысить рентабельность проекта. Микронити диаметром 20-22 мкм равномерно распределяются по раствору, повышая его вязкость.
Лишний миллиметр нити может испортить структуру смеси, поэтому длину моноволокна подбирают в зависимости от предназначения. Микрофибра FiberMix используется при изготовлении:
- жидких обоев;
- сухих смесей для строительства;
- штукатурок;
- стяжек пола;
- железобетонных изделий.
FiberMix длинной 2 и 3 мм добавляют в строительные смеси. Нитями 4 мм загущают штукатурку, позволяя уплотнять ее слой и выравнивать поверхность. Моноволокна 6 и 12 мм добавляют в раствор для штучных архитектурных изделий, тротуарной плитки, штукатурных отделок и монтажа наливных полов. Полипропилен 18 мм длины подходит для стяжек, ячеистых бетонов, дорожных покрытий, теплых полов, железобетонных конструкций.
Тонкие нити создают трехмерное армирование, которое не подвержено старению. Полученный фибробетон отличается повышенными огнеупорными свойствами, устойчивостью к температурным перепадам. Синтетические нити защищают поверхность от проникновения воды и химических веществ.
Сравнение характеристик фибробетона при разном содержании полипропилена показывает, что оптимальное количество синтетических добавок находится в промежутке от 0,6 до 2 кг/м3. Усадка раствора снижается на 15%, а прочность на растяжение при изгибе становится вдвое больше. Добавление более 2 кг на куб невыгодно с экономической точки зрения, и не приносит ощутимых улучшений характеристик материала.
| Сфера применения раствора | Размер фибры, мм | Норма добавления фибры |
| Промышленные полы, цементнобетонные дорожные покрытия | 12, 20, 40 | от 1 кг на 1 м3 |
| Стяжки, теплые полы | 12, 20 | от 0,9 до 1,5 кг кг на 1 м3 |
| Железобетонные, бетонные конструкции и изделия | 12, 20 | от 0,9 кг на 1 м3 |
| Ячеистые бетоны (пенобетон, газобетон неавтоклавного твердения) | 12, 20, 40 | от 0,6 кг до 1,5 кг волокна на 1 м3 |
| Сухие строительные смеси (наливные полы, штукатурки, шпаклёвки, затирки, гидроизоляция, ремонтные составы) | 3, 6, 12 | от 1 кг на 1 м3 |
| Мелкоштучные изделия, сложнопрофильные изделия, малые архитектурные формы | 6, 12 | от 0,9 кг на 1 м3 |
| Тротуарная плитка | 6, 12 | от 0,6 кг до 1,5 кг на 1м³ смеси |
| Жидкие обои, клеевые составы | 3 | от 0,5 кг на 1 м3 |
Как рассчитать расход фибры для бетона
Количество волокнистых материалов для бетонного раствора напрямую зависит от характера работ, типа и размера фибры. Отклонение от нормы принесет финансовые потери, и может нивелировать укрепляющий эффект. Избыточно длинные элементы усложняют смешивание и равномерную укладку готового фибробетона.
При создании железобетонных свай, мостов, гидротехнических объектов и сооружений для химической промышленности применяют ArmoTec 40-55 мм длины из расчета 6 кг на 1 м3. В торкретбетон для туннелей и шахт идет около 3-4 кг/м3. Для промышленных полов и стяжек уходит 2-3 кг/м3.
Синтетические волокна PolyMesh в пропорции 8 кг/м3 используют для создания усиленных элементов железобетонных конструкций, сооружений нефтебаз. На дорожное полотно и стяжки в промзоне тратят 2-4 кг полипропилена на 1 м3.
Для создания крепких долговечных конструкций засыпают 0,9 кг нитей FiberMix на 1 м3 раствора. Чтобы защитить стяжку от трещин, берут 0,6 кг микрофибры на 1 м3. Количество полиолефина в бетонной смеси и время замеса напрямую зависит от длины волокон: чем короче нить, тем меньше ее нужно на куб раствора. Из фибры длиной 18 мм в расчете 2,5кг/м3 производят монолитные высокопрочные конструкции, способные выдерживать большие нагрузки.
При изготовлении цементно-песчаного раствора для стяжки, чем больше синтетической добавки вмешивают, тем прочнее получают растяжение на изгибе. Качество бетона после добавления полипропилена зависит от степени распределения моноволокна. Для устойчивого результата время работы миксера увеличивают на 15% от замешивания чистого раствора.
- Как полипропиленовые волокна оказывают влияние на различные отрасли промышленности
- Теплые полы с использованием фибры
Нормы расхода фибры
Расход фибры для стяжки, штукатурки, бетонных и строительных смесей
На основании многочисленных исследований проведенных в различных строительных институтах мира, сделаны выводы и приняты нормы, разработаны методические рекомендации по расходу базальтовой фибры.
При проектировании и строительстве бетонных конструкций различного назначения, нормы расхода фибры на 1 м3 бетона, или относительно массы цемента, могут существенно отличаться.
Различные пропорции добавления базальтовой фибры в строительные растворы, по-разному влияют на их физико – механические свойства. Также существенную разницу, в плане воздействия на характеристики бетона, имеет диаметр и длина базальтового волокна.
Доставка базальтового фиброволокна от 20 кг в любой регион
Пропорции и норма расхода фибры при обустройстве стяжки пола
- Рекомендуемый расход фибры для стяжки пола — 1% от массы цемента, при такой пропорции, прочность на изгиб увеличивается на 50 — 70 %, на сжатие на 15 — 30%, соответственно, армирование стяжки металлической сеткой уже не требуется.
- При устройстве промышленных полов на твердом основании, толщиной до 12см, рекомендуется добавлять базальтовую фибру в количестве 1% от массы цемента, такое армирование является альтернативой металлической сетке, при этом прочность поверхности увеличивается на 60%, ударная прочность увеличивается в 3 – 5 раз, исключается растрескивание и расслаивание бетона.
- При устройстве полов в промышленных помещениях по грунту, и при воздействии на них высоких нагрузок в процессе эксплуатации, рекомендуется использовать фибру совместно с арматурой или металлической сеткой. Рекомендуемая длина волокна — 12-16мм.
Рекомендации по армированию базальтовой фиброй фундаментов и плит перекрытия
При обустройстве фундаментов и плит перекрытия норма расхода базальтовой фибры будет разной, в зависимости от марки бетона пропорция будет от 0,5 до 1% от массы цемента в бетоне, при этом прочность бетонной конструкции на изгиб увеличится на 50-70%, прочность на сжатие до 30%.
Базальтовые волокна увеличивают виброустойчивость бетонных конструкций, их прочность на осевое растяжение и величину максимального прогиба, что делает их применение актуальным в сейсмически опасных районах, в качестве укрепления монолитных железобетонных каркасов. Рекомендуется использовать базальтовое волокно длиной 12 – 15мм, толщиной 17 – 19 микрон.
Расход фибры при обустройстве штукатурки
Расход базальтовых волокон при обустройстве штукатурки: 0,4 – 0,6% от массы вяжущего, для усиления сцепления с оштукатуриваемой поверхностью, предотвращения образования трещин, увеличения водонепроницаемости и морозостойкости, а соответственно и повышения долговечности штукатурного слоя. Для дисперсного армирования штукатурных растворов, рекомендуется использовать волокна длиной 3,2 – 6,4мм, толщиной 13 микрон.
Армирование базальтовой фиброй блоков из ячеистых бетонов
Нормы расхода и пропорции базальтовой фибры при производстве пенобетонных, газобетонных, полистиролбетонных блоков – 0,25% от массы цемента, при этом прочность блока на изгиб увеличивается до 70%, а на сжатие до 30%, значительно уменьшается количество производственного брака и количество сломанных блоков при транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах.
При дисперсном армировании пенобетонных блоков базальтовыми волокнами наблюдалось незначительное увеличение теплопроводности изделий. Рекомендованные размеры волокон – длина 12мм, толщина 15 – 17 микрон.
Изучением влияния базальтовых волокон на физико — механические свойства бетона занимается большое количество институтов мира — Лаборатория базальтовых волокон Институтаматериаловедения АН Украины, НИИЖБ, ЦНИИпромзданий, ЛатНИИстроительства, АрмНИИСВ, Basaltex Masureel Group, Department of Textiles (Ghent University Belgium), Penn State (США), Technische Universitet Dresden и др.
Купить базальтовую фибру в Краснодаре Вы можете у нас, продукция всегда имеется в наличии на наших складах, работаем по наличному и безналичному расчету
Скачайте полную информацию по базальтовой фибре
Сколько фибры добавлять в бетон
Бетон приобрел востребованность благодаря высокой прочности. Однако и слабые места у него есть, например, низкая прочность на растяжение при изгибе. Чтобы устранить этот недостаток в раствор добавляют фибру, которую иногда называют микроарматурой.
Фибра состоит из волокон стали или микроволокон других материалов. Эти волокна могут быть разной длины, сечения и текстуры. Бетон, в который добавили фибру называют фибробетоном. В этой статье расскажем основную информацию об этом виде строительного материала.
Какая бывает фибра
Фибра делится на две категории: стальная и полипропиленовая. Стальная фибра — простая. Это небольшие отрезки стальной проволоки, длиной от 2,5 до 6 см и диаметром от 0,7 до 1,2 мм. Изготавливается стальная фибра с круглым или треугольным сечением. Чтобы металл хорошо сцеплялся с компонентами бетона, его поверхность делают шероховатой.
Стальная фибра делает бетон в два раза устойчивее к нагрузкам на растяжение при изгибе, в десятки раз увеличивает предельную деформацию, а также улучшает устойчивость к ударным нагрузкам. Среди минусов — существенное увеличение веса материала и подверженность коррозии. Объем стальной фибры может составлять 4, 10 или 15 кг на кубометр. Точное количество рассчитывается по ГОСТ 59535-2021:
Не стальная фибра изготавливается из полипропилена, базальта, стекла и полимеров. Разные виды фибр имеют разную длину волокон, область применения, свои плюсы и минусы. Например, базальтовой фибре не страшна коррозия, она легче и имеет большую площадь, чем стальная. Полипропиленовая фибра устойчива к агрессивному воздействию, в том числе щелочному, а также огнеупорна и очень легкая.
Количество полипропиленовой фибры в бетоне зависит от требуемых прочностных характеристик и может составлять:
- 300 мг/куб;
- 500 мг/куб;
- 1 кг/куб.
То, сколько фибры добавлять в бетон и какой тип использовать, должен рассчитывать инженер-проектировщик.
Какой вид фибры лучше
Каждый вид фибры имеет свои плюсы и минусы. Выбирать армирующее волокно следует, учитывая назначение бетонной конструкции и планируемые условия эксплуатации.
Чаще всего выбирается полипропиленовое фиброволокно. Оно имеет доступную стоимость, значительно повышает прочность бетона и делает его более долговечным.
Отнеситесь с особенным вниманием к выбору материала и используйте фибру от надежного поставщика.
Фибра для бетона: мелочь, а укрепляет
О том, что бетон нужно армировать, чтобы он не растрескивался, знает даже человек, максимально далекий от строительства. Но можно сделать бетон и еще более устойчивым к воздействию среды: ввести в его состав фибру. Фибра представляет собой множество мелких волокон, которые замешиваются в бетонный раствор, а когда все это застывает — образует внутри массива хаотичный каркас из многих тысяч разнонаправленных волоконцев. О сути технологии, о том, как фибра изменяет характеристики бетона и какая она бывает — в новой статье проекта «Дом в фокусе».
Как изменяется бетон при введении фибры
Сразу оговоримся: фибра не заменяет обычного металлического армирования, это дополнительный, а не основной способ. Просто если хочется сделать ну очень уж прочное бетонное покрытие, то в дополнение к арматуре в раствор нужно ввести «микрокаркас». В отличие от арматуры, фибра занимает весь объем материала, так что изменяет свойства в каждой точке бетонного сооружения. А изменяет вот так:
- до пяти раз увеличивает ударное сопротивление;
- снижает количество усадочных микротрещин при отвердении раствора — а это значит, что потом в монолитной структуре не будет крупных дефектов;
- усиливает устойчивость к атмосферным воздействиям, причем до 10 раз — а не этого ли вы хотите, скажем, для отмостки?
- Усиливает влагостойкость и морозостойкость: дело в том, что волокна фибры заполняют микропустоты в материале и уменьшают количество пор в нем;
- усиливает прочность на разрыв и на изгиб.
Фибра добавляется практически в любые растворы на основе цемента, которые применяют в строительстве. Она пригождается и при заливке плит перекрытий и стяжки, и при изготовлении ЖБИ, и при сооружении несъемной опалубки, и при бетонировании в съемную опалубку, и при обустройстве фундаментов (и плитных, и ленточных, и свайно-ростверковых), и даже при штукатурных работах.
Что представляет собой фибра?
Фибра — это тонкие волокна или полоски, сделанные из разных групп материалов. Это может быть органика или неорганика. Размер, профиль этих волокон зависят от того, какую разновидность вы выбрали. Это могут быть несколько миллиметров, а могут — и несколько сантиметров. И вся эта «мелочь» тщательно вмешивается в раствор на стадии разбавления его водой. Заполняя весь объем, она потом служит для вящей прочности вашего сооружения.
Сначала в доступе была только полипропиленовая фибра, но сейчас используют и стальную, и стеклянную, и базальтовую — в зависимости от исходных задач.
Дозировки добавления фибры в бетон зависят от того, каким нагрузкам будет подвергаться сооружение. Например, если имеется в виду садовая дорожка, по которой будет ходить садовод с ведром — это одно, и под незначительные нагрузки фибру можно и вовсе не вмешивать или вмешать в низкой дозировке. А если речь идет, скажем, о ленточном фундаменте — дело совсем другое, и многие рачительные хозяева хотят, чтобы получился именно фибробетон, причем мощно армированный микрокаркасом.
Типы фибры и где они применяются
Стальная фибра: это тонкие полоски стального листа или куски низкоуглеродистой проволоки. Длина таких полосочек — от 2,5 до 6 см. Сечение у нее может быть круглым или треугольным, а форма — не только прямой, но и в виде дуги. Хитрые изготовители стальной фибры повышают ее «сродство» к бетону, делая полоску волнистой, а поверхность шероховатой. Именно стальная фибра может заменить даже арматурный каркас, если использовать ее в стяжке или блоках. Но с заменой надо быть аккуратнее: для этого проект должен быть сделан грамотно, расчеты — тщательно. А дозировки должны быть соблюдены. И зависят они напрямую от нагрузок:
- небольшие нагрузки — 15—30 кг фибры на кубометр бетона;
- средние нагрузки — до 40 кг фибры на кубометр бетона;
- высокие нагрузки — от 75 кг на кубометр смеси.
Стеклянная фибра — что-то типа стекловаты. Она тоже делается из кварцевого песка, только формуется отдельными волокнами диаметром всего в 15 микронов. Вы их вообще не увидите. Попав в бетон, стеклофибра тут же распадается на практически невидимые частицы. Ее добавляют при заливке стяжек, при изготовлении сборных бетонных сооружений. А задача ее — уменьшить усадку и растрескивание, при этом не особенно утяжелив общую смесь. Дозировка стеклофибры — от 0,3 кг до 1,2 кг на кубометр (в зависимости от степени нагрузки). И надо обязательно учитывать, что бетон со стеклофиброй схватывается гораздо быстрее, чем без такой добавки.
Базальтовая фибра — продукт расплава тугоплавких вулканических пород. Волокна получаются очень прочные и очень плотные. От бетона со стеклофиброй базальтовая смесь отличается тем, что она впитывает меньше воды, зато выдерживает более высокие температуры, отлично выдерживает агрессивные вещества. Так что забетонировать с базальтовой фиброй, например, пол в бане под деревянным настилом — самое то! Кроме прочего, бетон с базальтовым волокном имеет повышенную износостойкость, то есть и для проходимой дорожки он тоже подойдет. Кстати, и морозостойкость тоже увеличивается: ведь мы уже выяснили, что воды впитывается меньше, а стало быть, микрокристалликов льда получается меньше. Специалисты говорят, что такой бетон выдержит до 500 циклов размораживания-замораживания.
Полипропиленовая фибра — тонкие волокна длиной от 6 мм до 4 см. Это самое популярное фиброволокно. Ее особенно часто применяют при частном строительстве: таким бетоном заливают фундаменты, перекрытия, стяжки. Один килограмм такой фибры содержит миллион волокон, которые расползутся по всему бетону и создадут там серьезный микрокаркас. Полипропиленовое фиброволокно делают и из первичного сырья, и из вторичного. Раствор с такой фиброй получается гуще, он отлично держит форму, не сползает с вертикальных поверхностей (именно поэтому полипропиленовое фиброволокно отлично добавляют и в штукатурные смеси). На кубометр бетона в среднем нужно 0,9 кг фибры.
Что еще нужно учитывать
Продумывая использование фибры, нужно держать в уме вот какие вещи:
- добавляя в бетон фибру любого вида, надо учесть, что время приготовления раствора вырастет примерно на 15%;
- вязкость бетона повышается, а текучесть, соответственно, снижается, так что заливать бетон станет посложнее, чем без фибры;
- микроармирование ни в коем случае не служит заменой арматурному каркасу — повторимся, чаще всего он идет просто ему «на помощь»;
- фибра предотвращает растрескивание бетонной плиты, которое происходит при высыхании;
- использовать ее можно не только для бетона, но и для штукатурных смесей (например, для фасадной штукатурки).