3.ФиброБ. Назначение и область применения. Исходные ингредиенты, тех-гия произ-ва. Основные физико-механические свойства.

Качество Ба можно повысить, если применить ар­мирование его дисперсными волокнами. Небольшие об­резки волокон, применяемые для армирования, получили название «фибр», а дисперсно-армированный этими во­локнами Б — «фиброБ». ФиброБ обладает повышенной трещиностойкостью, прочностью на растяжение, ударной вязкостью, сопротивлением истираемости. Изделия из этого Ба можно изготовлять без армирования спец-ными сет­ками или каркасами, что упрощает тех-гию приготов­ления изделий и снижает ее трудоемкость. Для армирования Ба могут применяться различ­ные Me-ские и неMe-ские волокна. В каче­стве фибр обычно применяют тонкую проволоку диамет­ром 0,1—0,5 мм, нарубленную на отрезки длиной 10— 50 мм. Лучшие результаты обеспечивают фибры диамет­ром порядка 0,3 мм и длиной 25 мм. При повышении диа­метра фибр свыше 0,6 мм резко уменьшается эф-сть влияния дисперсного армирования на прочность Ба. Из неMе-ских волокон могут применяться стек­лянные волокна, базальтовые, асбестовые и др. Стеклян­ное волокно обычно имеет диаметр порядка нескольких десятков микрон и длину 20—50 мм. Оно обладает вы­сокой прочностью на растяжение (1500—3000 МПа), а его модуль деформации выше, чем у Цного камня. В результате армирования стекловолокном свойства Ба могут быть существенно улучшены. Однако стекло быстро разрушается под действием щелочной среды Ца, поэтому необходимо либо при­менять волокна из щелочестойких стекол, либо предус­матривать применение вяжущих в-в или спец-ных мероприятий, предохраняющих разрушение стеклян­ных волокон в Бе от коррозии. К этим мероприятиям можно отнести: исп-ние в Бе глиноземистого Ца; добавки в Б, связывающие щелочи; пропит­ку Ба полимером. Для армирования Цного камня хорошо известны и в течение долгого времени применяются асбестовые волокна. Асбестовые волокна обладают рядом ценных свойств: высокой прочностью и огнестойкостью, стойкостью к аг­рессивным воздействиям щелочей, долговечностью, по­этому мат-лы, армированные асбестовыми волокна­ми и получившие название асбестоЦа, широко при­меняются в стр-стве. Для армирования ячеистых Бов, гипсоБов и других мат-лов с низким модулем упругости могут применяться полимерные волокна. Эти волокна имеют модуль упругости меньший, чем у Цного камня, а их tный коэф-т линейного расширения в 3—9 раз выше. Многие из этих волокон недостаточно хорошо сцепляются с Цным камнем, что вынужда­ет применять спец-ные фибры периодического про­филя или наносить на волокна особые покрытия. В каче­стве полимерных мат-лов для волокон используют полиэфиры, полиакрилаты, полипропилен и некоторые другие полимеры. Прочность этих мат-лов состав­ляет 60—100 МПа. Полимерные волокна используют­ся на клее для тонкостенных изделий, подвергающих­ся ударам или эксплуатирующихся в условиях, в ко­торых стальные волокна быстро разрушаются от кор­розии. Стальными или неMe-скими волокнами арми­руют, как правило, мелкозернистые Бы, иногда Цный камень. Эф-сть применения волокон в Бе зависит от их сод-ния и расстояния между отдельными волокнами. Дисперсное армирование обыч­но достаточно эффективно приостанавливает развитие волосяных трещин лишь при расстоянии между различ­ными волокнами не более 10 мм, поэтому применение в ботоне крупного зап-ля, не позволяющего располо­жить дисперсные волокна достаточно близко друг к дру­гу, снижает эф-сть подобного армирования. Эф-сть влияния различных видов волокон на свойства Ба зависит от соот-ния модулей упруго­сти армирующих волокон и Ба. При отношении Ев/Еб>1 возможно получение фиброБов с повышенной прочностью на растяжение и трещиностойкостью. При Ев/Еб < 1 повышаются ударная прочность и сопротивление мат-ла истираемости. Стальные фибры вводят в Бную смесь обычно в количестве 1—2,5 % объема Ба (3—9 % по массе, что составляет 70—200 кг фибры на 1 м³ смеси). В этом случае прочность Ба на растяжение повышается на 10—30% и резко повышаются сопротивляемость Ба ударам и его предел усталости и износостойкость. Стеклянные волокна вводят в Бную смесь в коли­честве 1—4 % объема Ба. Как и стальные волокна, стеклянные волокна, обладая высоким модулем упруго­сти, обеспечивают повышение прочности Ба на рас­тяжение и его трещиностойкость. При армировании Ба дисперсными волокнами его разрушение происходит не сразу, а постепенно. В нача­ле в Бе образуются микротрещины, число которых постепенно увеличивается. Образование сплошной тре­щины происходит при более значительной величине деформаций, чем в обычном Бе. Фибра как бы поддер­живает Б, помогает ему сопротивляться растягива­ющим напряжением. При воздействии на Б механиче­ских или тепловых ударов (пожар) Б долгое время обеспечивает защиту арм-ры или более глубоких сло­ев и не выкрашивается с пов-ти. Подобный харак­тер поведения Ба при нагружении способствует по­вышению надежности работы дисперсно-армированных изделий в ряде особых случаев эксплуатации. Введение волокон в Бную смесь понижает ее подвижность и вызывает определенные трудности в при­готовлении смеси Ца, воды, зап-ля и фибр. Обычно приходится несколько увеличивать количество воды в подобных смесях и сод-ние мельчайших ч-ц (Ца и мелкого зап-ля). Как правило, рас­ход Ца составляет 400—500 кг/м³. Введение волокон в замес — важная тонкая опера­ция, так как Бная смесь с фибрами склонна к комкованию, а фибры могут образовывать в Бной смеси «ежи», что будет резко ухудшать ее качество и не позво­лит добиться надлежащего уплотнения мат-ла в из­делии, поэтому для лучшего приготовления смеси исполь­зуют различные приемы: вводят фибру в последнюю оче­редь в предварительно перемешанную смесь Ца, воды и зап-ля, или смешивают сначала зап-ли и волокна, а затем добавляют Ц и воду. Иногда для приготовления смесей используют особые виды смесителей, напр-р смесители с дополнительным пуль­сирующим воздействием на смесь, которое способствует разрушению комков и «ежей». Для изгот-ния некото­рых конструкций используют одновременный набрызг волокна и мелкозернистой Бной смеси. Это оказы­вается полезным при применении более хрупких неMe-ских волокон. Дисперсная арм-ра в Бе достаточно хорошо защищена от коррозии плотным Цным камнем, од­нако в некоторых случаях, особенно когда возможно воздействие на фиброБ агрессивных сред, стальные фибры защищают спец-ными покрытиями, которые обычно не только повышают стойкость фибровой арм-ры к коррозии, но и способ-ют улучшению сцепле­ния между фибрами и Бом и тем самым на 20—40 % улучшают прочность Ба на растяжение и его трещиностойкость.