Синтетические, стальные и стеклянные волокна в бетоне

25 Янв by admin

В современном мире очень большое внимание уделяется безопасности строящихся сооружений, для этого технические характеристики строительных материалов постоянно модернизируются. Поскольку материалы из бетона хрупкие, для придания им прочности использовалась армированная сетка.

В последние годы появились материалы, благодаря своим функциональным характеристикам позволяющие увеличить прочность бетона, улучшить его характеристики, уменьшить его вес и снизить расход арматуры. На данном этапе развития рынка строительных материалов существует целый ряд веществ, которые используются как добавки в различные типы бетонов и сухие строительные смеси. Данные добавки делятся на три основные группы: синтетические, стальные и стеклянные.

Они применяются для улучшения качества бетона, а именно его технических характеристик и внешнего вида готовой продукции.

Синтетические волокна используются при производстве бетона для уменьшения процента брака, а так же они увеличивают прочность бетона и его армирующие свойства. Изделия, произведенные на основе синтетических волокон, отличаются стойкостью к разрушениям.

К стальным добавкам относятся: полипропиленовые волокна, полиэфирные волокна, ВСМ,английское волокно фибрин, фибра, фиброволокно. Для снижения уровня деформации и внутренних дефектов используется фиброволокно, которое повышает пластичность бетона. Его добавляют в бетонированные элементы, бетонную смесь для увеличения их прочности. Данное волокно равномерно распределяется в смеси, что повышает его функциональные характеристики.
Также для увеличения прочности бетона используется стальная фибра, в результате чего образуется сталефибробетон, характеристики которого по прочности выше.

Фибробетон и сталефибробетон в основном используется для стяжки бетонных полов, как в жилых, так и в промышленных помещениях, при этом учитывается реальность нагрузки. Такие полы отличаются плоскостностью бетонной поверхности, что способствует равномерному выходу влаги.

Также фиброволокно используется в несущих и наружных перекрытиях, для предотвращения появления трещин. Для улучшения эксплуатационных характеристик бетона также используется стеклянные волокна. К данным волокнам относится стеклофибра, которая является микроармирующим компонентом. При этом на распределение стекловолокна в смеси не влияет ее консистенция. У бетонной конструкции повышается прочность на изгиб и растяжение, снижается появление микротрещин, увеличивается водонепроницаемость и повышается износостойкость.

Стекловолокно, добавленное в армированную штукатурку, только улучшает качество затвердевшего вещества. В результате смешивания этих двух компонентов образуется сухая смесь, которая используется для наружного покрытия, при этом увеличиваются функциональные характеристики штукатурки, она менее подвержена ударам, образованию трещин и воздействию влаги.
Для строительства развлекательных центров, административных комплексов, жилых домов нередко используются конструкции из железобетона с добавлением стеклофибры. Таким образом, все вышеперечисленные материалы используются как добавки в бетон для улучшения его качества.

На сегодняшний день переставлен широкий спектр строительных материалов, которые отличаются друг от друга функциональными характеристиками, каждый материал предназначен для определенного вида строительства. При этом каждый материал уникален по своим техническим качествам.

Типы армированного волокном бетона

Фибробетон содержит волокнистые материалы, равномерно распределенные и беспорядочно ориентированные по всему объему. Прежде чем обсуждать преимущества фибробетона, нам сначала нужно описать различные типы. Армированный волокнами бетон имеет явные преимущества и недостатки, в зависимости от типов используемых волокон. Компания «Novostroy group» занимается производством, продажей и поставками железобетонных изделий по Казахстану.

Типы армированного волокном бетона

Ниже мы приводим разбивку различных типов армированного волокном бетона.

Железобетон, армированный стальным волокном 

Вы можете использовать различные варианты стальных волокон для армирования бетона. Он используется для таких применений, как склады, взлетно-посадочные полосы, автостоянки и контейнерные склады. Его прочность на изгиб и долговечность, а также пониженная проницаемость делают его идеальным для строительства туннелей.

Армированный полипропиленовым волокном бетон

Полипропиленовое волокно — это синтетическое волокно, получаемое из газообразного пропилена. Он термостойкий и устойчив к воздействию кислот, щелочей и растворителей. Он в основном используется для уменьшения растрескивания, вызванного усадкой при сушке.

Армированный углеродным волокном бетон

Углеродные волокна обладают высоким соотношением прочности к весу, но являются хрупкими. Композитные материалы обычно содержат компонент из углеродного волокна, чтобы воспользоваться преимуществами прочности, химической стойкости и термостойкости этого волокна.

Армированный стекловолокном бетон

Стекловолокно состоит из тонких волокон стекла. Он обладает примерно теми же механическими свойствами, что и другие волокна. Стекловолокно дешевле углеродного волокна и менее хрупкое в композитном материале.

Бетон, армированный синтетическим волокном

Макросинтетические волокна изначально были разработаны для использования в напыляемом бетоне. Эти смешанные полимеры, устойчивые к окрашиванию и сколам, делают их идеальными для использования в морских условиях. Микросинтетические волокна обеспечивают хорошую устойчивость к усадке пластика.

Бетон, армированный натуральным волокном

Натуральные волокна в бетоне — не новая концепция. Натуральные волокна, такие как кокосовая койра, конский волос или солома, возможно, были первой формой армирования волокнами, используемой в бетоне.

Преимущества фибробетона

• Повышенная прочность на растяжение во всех направлениях;
• Уменьшенный ущерб от огня;
• Повышенная прочность после растрескивания, так как волокна заполняют зазор между трещинами;
• Уменьшенная усадка при сушке;
• Более низкое техническое обслуживание;
• Уменьшенная толщина плит;
• Большая гибкость при совместном размещении;
• Более высокая несущая способность;
• Пониженная проницаемость.

Недостатки

• Волокна могут торчать из поверхности;
• Может произойти скручивание волокон, что приведет к неравномерной прочности;
• Увеличение стоимости бетона на 10-15%;
• Сниженная обрабатываемость;
• Некоторые типы волокон утяжеляют бетон.

Вывод

Фибробетон имеет много преимуществ и несколько недостатков. Состав волокон в бетоне также изменяет свойства заливки, поэтому использование армированного волокнами бетона дает вам некоторую гибкость. Наиболее часто используемые усилители обладают такими преимуществами, как уменьшение растрескивания в результате усадки, повышенная прочность и более высокая несущая способность. Синтетические армирующие волокна в бетоне находят применение в морской среде и других экстремальных условиях. Стекловолокно придает прочность без хрупкости углерода. В арматуре бетона часто используются композитные волокна, чтобы использовать преимущества различных свойств материалов, которые хорошо сочетаются. Мосты, туннели и плотины — все они построены из армированного волокном бетона.

Бетон, армированный синтетическим волокном – типы и преимущества

Бетон подвергается динамической нагрузке и жестким условиям окружающей среды. Развитие усадочных трещин в неармированном цементном бетоне является серьезной проблемой. Иногда для решения этой проблемы полезно добавлять синтетические волокна в бетонную смесь. Бетон, армированный синтетическим волокном, все чаще признается как благоприятная замена неустойчивым материалам. Эти волокна изготавливаются из синтезированных полимеров малых молекул. Соединения, которые используются для изготовления этих волокон, поступают из сырья, такого как химические вещества на основе нефти или нефтехимические продукты. Эти материалы полимеризуются в химическое вещество, которое связывает два соседних атома углерода. Различные химические соединения используются для производства различных типов синтетических волокон. На его долю приходится около половины всего использования волокна, которое применяется во всех областях волоконных и текстильных технологий.

Преимущества бетона, армированного синтетическим волокном

Бетон, армированный синтетическим волокном Волокна более долговечны, чем большинство натуральных волокон, и легко впитывают различные красители. Кроме того, многие синтетические волокна обладают удобными для потребителя функциями, такими как растяжение, гидроизоляция и устойчивость к пятнам. Солнечный свет, влага и масла с кожи человека вызывают разрушение и изнашивание всех волокон. Натуральные волокна, как правило, гораздо более чувствительны, чем синтетические смеси. Это в основном потому, что натуральные продукты являются биоразлагаемыми. Натуральные волокна подвержены заражению личинками насекомых; синтетические волокна не являются хорошим источником пищи для насекомых, повреждающих ткани. По сравнению с натуральными волокнами многие синтетические волокна более водостойкие и грязеотталкивающие. Некоторые из его преимуществ;

• Контролирует и смягчает растрескивание при усадке пластика
• Уменьшает сегрегацию и выделение воды
• Обеспечивает трехмерное армирование против микротрещин
• Повышает прочность поверхности контроль над трещинами
• Легко добавляется в бетонную смесь в любое время перед смешиванием
• Повышенная износостойкость за счет повышенной прочности раствора
• Нет Сырость и протечки
• Повышает износостойкость бетонных полов при движущихся нагрузках.
• Повышенная ударопрочность полов при точечных нагрузках

Различные типы бетона, армированного синтетическим волокном, и его применение

Различные типы волокон, которые были опробованы в бетоне, включают акриловые, арамидные, углеродные, нейлоновые, полиэфирные, полиэтилен и полипропилен. Обычно они классифицируются как микро- и макробетон, армированный синтетическим волокном.

Бетон, армированный синтетическим микроволокном

Бетон с микрофиброй и полипропиленовыми волокнами в основном используется для уменьшения пластической усадки в свежем бетоне. В процессе твердения бетона рассеивание тепла гидратации бетона в сочетании с испарением воды вызывает растягивающие напряжения. За пороговым пределом этих напряжений в бетоне начинают развиваться микротрещины. Микрофибробетон с полипропиленовыми волокнами эффективно снижает раннюю усадку в первые 10 часов заливки. Причина в том, что эти типы волокон способны задерживать некоторое количество воды и замедлять процесс испарения. Они также способны воспринимать некоторые ограниченные растягивающие напряжения, особенно в раннем возрасте. Эти типы волокон лучше работают для уменьшения трещин при пластической усадке и часто добавляются в дополнение к армированию бетона.

Другое применение этих волокон заключается в повышении огнестойкости бетонных конструкций при очень высоких температурах. Бетон сам по себе является хорошим огнестойким материалом. Добавление микроволокон в бетон гарантирует, что, когда эти волокна расплавятся, они создадут открытые каналы в структуре пор бетона, которые позволяют скопившимся парам выходить, тем самым сбрасывая внутреннее давление и предотвращение отслаивания.

Армированный макробетон с синтетическим волокном

Макрофибробетон с полипропиленовыми волокнами в основном используется в малонагруженных приложениях, где поведение бетона рассчитывается как бетон без трещин только для улучшения поведения бетона с точки зрения их поведения трещин и повышения устойчивости к процессу термической усадки.

Причина, по которой эти волокна в основном используются в слабонагруженных конструкциях, заключается в том, что в случае сильно нагруженных конструкций эти волокна имеют тенденцию к ползучести и, следовательно, конструкция в растрескавшемся состоянии при длительных нагрузках не сохраняет конструкцию в случае отказ. Макросинтетические волокна не подвержены коррозии. Следовательно, в случае макроволокон на поверхности не появляются пятна ржавчины. Кроме того, макросинтетические волокна могут эффективно использоваться в таких приложениях, как временная облицовка, например, в шахтах, когда допускаются большие деформации.

Применение синтетических материалов Бетон, армированный фиброй

• Полы для промышленных, коммерческих и жилых бетонных проектов
• Фундаменты, фундаменты, стены и резервуары
• Бетонные трубы, конструкции сводов и сборные железобетонные изделия / предварительно напряженные балки, дороги PQC, парковочные зоны, асфальтоукладчики,
• туннели, каналы и все виды штукатурных работ.

Заключение

Бетон, армированный синтетическим волокном, быстро растет во всей строительной отрасли, поскольку подрядчики и домовладельцы начали признавать его многочисленные преимущества. Он вызывает все больший интерес среди бетонщиков из-за сокращения времени строительства и трудозатрат. Помимо вопросов стоимости, вопросы качества имеют первостепенное значение для строительства, и бетон, армированный синтетическим волокном, также отвечает этим требованиям.

Источник изображения: researchgate.net, sciencedirect.com, bajajreinforcementsllp.in,tunneltalk.com

Синтетические волокна для бетона — что, почему и как? – Nevada Ready Mix

Информация от Национальной ассоциации товарных бетонов

ЧТО такое синтетические волокна?

Синтетические волокна, специально разработанные для бетона, изготавливаются из искусственных материалов, которые могут выдерживать длительное воздействие щелочной среды бетона. Синтетические волокна добавляются в бетон до или во время процесса смешивания. Использование синтетических волокон при обычных нормах добавления не требует каких-либо изменений состава смеси.

ЗАЧЕМ использовать синтетические волокна?

Синтетические волокна улучшают бетон как в пластичном, так и в затвердевшем состоянии. Вот некоторые из преимуществ:

• сокращение трещин при усадке пластика
• уменьшить трещины при пластической усадке
• более низкая проницаемость
• повышенная ударопрочность и стойкость к истиранию
• обеспечивает ударопрочность

Некоторые синтетические волокна могут использоваться в качестве вторичного армирования (требуется документация о характеристиках затвердевшего бетона)

КАК синтетические волокна работают в бетоне раннего возраста?

Объемные изменения бетона в раннем возрасте вызывают ослабление плоскостей и образование трещин, поскольку существует напряжение, превышающее прочность бетона в определенный момент времени. Рост этих микроусадочных трещин подавляется механическим блокирующим действием синтетических волокон. Внутренняя поддерживающая система из синтетических волокон препятствует образованию пластических трещин. Равномерное распределение волокон в бетоне препятствует развитию крупных капилляров, вызванных миграцией сточных вод на поверхность. Синтетические волокна снижают проницаемость благодаря сочетанию уменьшения пластических трещин и снижения характеристик кровотечения.

Как синтетические волокна работают в затвердевшем бетоне?

Преимущества использования синтетических волокон для раннего возраста бетона продолжают вносить свой вклад в затвердевший бетон. К свойствам затвердевшего бетона, обеспечиваемым синтетическими волокнами, относятся пониженная проницаемость и устойчивость к разрушению, истиранию и ударным нагрузкам.

Способность противостоять разрушающим нагрузкам значительно повышается при введении в бетон синтетических волокон. Когда простой бетон сжимается, он разрушится и выйдет из строя при первой трещине. Синтетические волокна, изготовленные специально для бетона, предотвращают воздействие разрушающих сил, плотно скрепляя бетон.

Стойкость к истиранию обеспечивается при использовании синтетических волокон, так как водоцементное отношение на поверхности не снижается из-за переменного стравливания воды. Водоцементное отношение более постоянно на поверхности бетона. Этому улучшению способствует поддерживающая внутренняя осадка синтетических волокон, способствующая равномерному кровотечению.

Синтетические волокна уменьшают пластическое растрескивание бетона. Это повышает ударопрочность бетона. Относительно низкий модуль синтетических волокон обеспечивает амортизационные характеристики.

Синтетические волокна помогают бетону достичь оптимальной долговременной целостности за счет снижения пластической осадки и образования усадочных трещин, пониженной проницаемости и повышенной устойчивости к истиранию, разрушению и ударным нагрузкам. Синтетические волокна совместимы со всеми добавками, парами кремнезема и химическими составами цемента.

Как синтетические волокна используются в качестве вторичного армирования?

Синтетические волокна, отвечающие определенным критериям затвердевания бетона, могут использоваться в качестве неструктурного температурного или вторичного армирования. Эти волокна должны иметь документацию, подтверждающую их способность скреплять бетон после образования трещин.

Равномерное распределение синтетических волокон в бетоне обеспечивает правильное расположение вторичной арматуры.

РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЮ

Использовать синтетические волокна Для

• Уменьшение растрескивания бетона в результате пластической усадки.
• Альтернативная система неструктурного вторичного и/или температурного армирования.
• Более высокая стойкость бетона к ударам, истиранию и разрушению.
• Внутренняя поддержка и сплоченность; бетон для крутых склонов, набрызг-бетона и шликерных укладок.
• Уменьшение растрескивания бетона в результате пластической осадки.