5.8 Скляне волокно

Другим по ступеню вивченої і об'ємам застосування фібробетонів після сталефібробетона є бетон, армований дисперсним скляним волокном, – склофібробетон. Перші повідомлення на тему армування бетонних конструкцій скловолокном відносять до 1941 р. На початку 50-х років ХХ століття в СРСР був розроблений склофіброцемент на основі фібри з алюмобаросиликатного скла, яке, проте, виявилося нестійким в лужному середовищі тверднучого бетону. У Англії було розроблено лугостійке скловолокно мазкі «Цем-Філ», що знайшло широке застосування в світовій будівельній практиці. Пізніше в СРСР було розроблено вітчизняне цирконійвміщуюче лугостійке скловолокно марок Щ-15-ЖТ, СЦ-6 і ін. У Японії проводиться масово лугостійке скловолокно «Ерфайб», а для спеціального застосування створено стійкіше до дії лугів скловолокно «Ерфайб-супер». У Германії є досвід виготовлення методом екструзії склофібробетонних GFRC-виробів із застосуванням 2% по масі скловолокна діаметром 14-20 мкм і довжиною 6-24 мм з міцністю на розтягування при вигині 25 МПа.

Для виготовлення склофібробетонних виробів застосовується скловолокно діаметром 9-20 мкм і довжиною 6-50 мм.

Раціональний вміст скловолокна в склофібробетоні знаходиться в межах 1,2-5%.

Міцність скловолокна на розтягування знаходиться в межах 1050-3850 МПа.

У вітчизняній практиці для армування бетону використовується лугостійке скловолокно марки СЦ-6, що випускається НПО «Скло». Скловолокно виготовляється у вигляді безперервних волокон діаметром 10-15 мкм. Вони в кількості 40-100 шт. склеюються полімером в комплексні нитки, які збираються в жгути-ровінги, що складаються з 14 та більш ниток. Ровінг поставляється на бобіні (вагою 10 кг), який спеціальними пістолетами – наповнювачами або іншим устаткуванням рубається на відрізки завдовжки 20-40мм. В процесі рубки і перемішування з бетоном ровінг розпадається на відрізки окремих волокон. Склофібробетон виготовляється тільки на дрібнозернистому бетоні.

Для виготовлення склофібробетонних конструкцій найбільш ефективним є метод напилення на жорстку або надувну опалубку. Приготування склофібробетону доцільно проводити в спірально-вихрових, спірально-шнековых високооборотних змішувачах. У 1997 році НДІЗБ розробив ВСН-56-97 «Проектування і основні положення технології виробництва фібробетонних конструкцій», що дозволяє вирішувати завдання проектування і виготовлення склофібробетонних конструкцій різного призначення. На теперішній час в Росії накопичений певний досвід виготовлення склофібробетонних конструкцій. У Воронежі побудовані тонко-стінні параболічні оболонки 12х24 м, зведені набризгом на надувну опалубку, в Єревані виготовлені стінні панелі, в місті Вангажі виготовлені кільця оглядових колодязів завтовшки 20 мм. У Москві є досвід застосування склофібробетону для оброблення тунелів, плит облицювання фасадів. Останнім часом ТОВ «ИНЖЕСЕРВИСМТ» вдалося налагодити виробництво склофібробетону і застосувати на об'єктах московського будівництва елементи незнімної опалубки, карнизні блоки естакад, лотки водовідведень, плити перекриттів каналів, елементи мостів і шляхопроводів, фіксатори захисного шару бетону і ін. Проте абсолютні об'єми виробництва невеликі і носять дослідний характер, оскільки не мають методики обгрунтованого підтвердження нормативних і розрахункових характеристик і властивостей вживаного склофібробетону.

Склофібробетон в порівнянні із сталефібробетоном відрізняється підвищеною стійкістю до корозійних середовищ. Проте він отримав менше практичне застосування, що зв'язане, перш за все, з невеликими об'ємами виготовлення скловолокнистої арматури.

За даними інституту КИІВЗНДІЕП, отриманий конструкційний склофібробетон, вживаний на Україні, має наступні показники: щільність – 1,45-1,8 т/м³, міцність на розтягування при вигині – 20-100 МПа; модуль пружності 21-60 МПа, ударна міцність – 1,0-2,5 МПа. Теплоізоляційний і конструкційно-теплоізоляційний склофібробетон має наступні характеристики: щільність – 0,2-1,0 т/м3; міцність на стиснення – 1,5-6,0 МПа; теплопровідність 0,05-0,2 Вт/(м·К).