3. Основные сведения о фибробетоне

Технология фибробетона имеет немало общего с изготовлением других видов бетона и состоит из этапов подготовки компонентов и их последующего перемешивания. При этом имеются и некоторые особенности, связанные с приготовлением состава. Фибробетон является предварительно армированным, что повышает прочность изготовленных с его применением изделий и конструкций, а так же позволяет снизить расход арматуры до 20%, что не только уменьшает стоимость, но и сокращает трудоемкость и сроки выполнения работ.

3.1 Особенности состава

Технология фибробетона предусматривает выпуск материалов различного класса. Самыми распространенными являются В20, В22,5 и В25. Прочностные характеристики, определяющие класс фибробетона, зависят от процентного содержания в нем цемента и фибры, а так же от вида применяемой фибры. Наибольшую прочность материалу придает фибра из стекловолокна и мелкофракционного металла. Более распространенным является применение различного рода синтетических волокон, что уменьшает себестоимость технологии производства и позволяет получать фибробетон среднего класса прочности.

3.2 Компоненты и пропорции

Особое внимание в технологии приготовления фибробетона уделяется подготовке компонентов. Содержание фибры, в зависимости от ее типа и требований, предъявляемых к материалу, составляет от 0,3 до 25 килограмм на куб. Причем, в основном расход составляет от 0,3 до 1,5 кг. Это говорит о важности применения качественного сырья. Большую роль при этом играет организация входного контроля на предприятии. Без наличия хорошо оснащенной лаборатории контроля качества невозможно произвести правильную оценку исходного сырья. Это является первым, но весьма существенным пунктом, выполнение которого требует технология фибробетона. В лаборатории, проверяется не только качественный состав фибры, но и степень ее влажности. От этого показателя во многом зависит адгезия волокон с вяжущим веществом, а, следовательно, и прочность материала.

3.3 Процесс приготовления смеси

Существует две основных технологии приготовления фибробетона. Первая основана на предварительном смешении фибры с сухой смесью песка и цемента, а во втором случае, волокно добавляют в уже затворенный раствор. Выглядит это более кропотливо и трудоемко, но в конечном результате этот способ не только позволяет получить более качественный и прочный фибробетон, но и сократить время его приготовления. Единственное, что требуется для реализации этой технологии – создание дополнительных рабочих мест для предварительного смешения и ответственности исполнителей. В случае добавления фибры в предварительно затворенный и перемешанный раствор существует большая вероятность некачественного смешения и образования скоплений волокон в растворе. Для того чтобы избежать подобного, требуется увеличить время перемешивания раствора и производить периодически контроль над качеством приготовления фибробетона.

3.4 Важнейшие характеристики фибробетонов

Фибробетон имеет в несколько раз более высокую прочность при растяжении и на срез, ударную и усталостную прочность, трещиностойкость и вязкость разрушения, морозостойкость, водонепроницаемость, сопротивление кавитации, жаропрочность и пожаростойкость. По показателю работы разрушения фибробетон может в 15-20 раз превосходить бетон. Это обеспечивает его высокую технико-экономическую эффективность при применении в строительных конструкциях и их ремонте.

Свойства фибробетона как композиционного материала определяются свойствами составляющих его компонентов. В определенной степени важнейший компонент - фибра (стальная или неметаллическая). Основные характеристики материалов, используемых в настоящее время для изготовления фибры, приведены в таблице.

Основные характеристики волокон для армирования композитов

Сопротивление различным воздействиям у фибробетонов в несколько раз выше, чем у обычного бетона.

Главными показателями свойств фибробетонов можно считать следующие:

• прочность при сжатии, осевом растяжении, растяжении при изгибе;

• начальный модуль деформаций;

• морозостойкость;

• водонепроницаемость;

• истираемость;

• ударную прочность (вязкость).

Важнейшая характеристика фибробетона - прочность на растяжение - является не только прямой характеристикой материала, но и косвенной, и отражает его сопротивление другим воздействиям, а также долговечность.

Другая важная характеристика фибробетона - ударная прочность (вязкость разрушения), которая в 3-5 раз превышает ударную прочность обычного бетона.

Экспериментально-теоретические исследования физико-механических свойств фибробетонов и опыт их применения позволили выявить эффективную номенклатуру конструкций, сооружений и изделий из них.

Установлены следующие области рационального применения фибробетонов:

• монолитные конструкции и сооружения - автомобильные дороги, перекладка покрытия, промышленные полы, выравнивающие полы, мостовые настилы, ирригационные каналы, взрыво - и взломоустойчивые сооружения, водоотбойные дамбы, огнезащитная штукатурка, емкости для воды и других жидкостей, обделки тоннелей, пространственные покрытия и сооружения, оборонные сооружения, ремонт монолитных конструкций полов, дорог и др.;

• сборные элементы и конструкции - железнодорожные шпалы, трубопроводы, склепы, балки, ступени, стеновые панели, кровельные панели и черепица, модули плавающих доков, морские сооружения, взрыво- и взломоустойчивые конструкции, плиты аэродромных, дорожных, тротуарных покрытий и креплений каналов, карнизные элементы мостов, сваи, шпунт, обогревательные элементы, элементы пространственных покрытий и сооружений, уличная фурнитура.

Практически все вышеуказанные конструкции из фибробетона широко применяются за рубежом, имеется положительный опыт их эффективного использования и в отечественном строительстве. Конструкции могут изготовляться как с фибровым, так и с комбинированным армированием, когда имеется фибра и стержневая или проволочная арматура.