Цементный раствор с волокнами

Цементный раствор с волокнами

Строительный цементный раствор армированный текстилем

Главная страница » Строительный цементный раствор армированный текстилем

Что представляет собой цементный раствор армированный текстилем (TRM — Textile Reinforced Mortars)? Также в международной литературе определение встречается как бетон усиленный текстилем (TRC — Textile Reinforced Concrete) и цементная матрица на основе ткани (FRCM — Fabric Reinforced Cementitious Matrix). Этот вид стройматериалов активно изучается последние десятилетия, поскольку представляет многообещающую альтернативу армированному волокном полимеру (FRP — Fiber Reinforced Polymer) — решение для модернизации железобетонных элементов. Рассмотрим технологию укрепления бетонных конструкций с помощью «TRM», как таковую.

Строительство домов

Фибра – это вспомогательный строительный материал, представляющие собой синтетические волокна, используемые для микроармирования бетонных конструкций. Зачастую фибру добавляют также в сухие смеси и растворы с целью повышения их свойств и характеристик. С появлением этого материала застройщики избавились от большой части хлопот, связанных с заливкой бетона, теперь многочисленные процессы значительно ускорились и упростились, а готовые объекты стали надежнее и долговечнее. Что же собой представляет фибра для бетона, какие виды существуют, как она правильно применяется и в чем ее преимущества?

Читать еще:  Сырье цемент производство клинкер

Содержание:

Зачем применяется фибра для бетона

В современном строительстве широко применяется такой универсальный и проверенный материал, как бетон. Объясняется это свойствами бетона, такими как:

  • прочность;
  • долговечность;
  • возможность использования для возведения, монтажа и отделки самых разных объектов;
  • невысокая стоимость.

Бетон хорош во многих отношениях и аналога ему до сих пор не изобрели. Несмотря на обилие новых материалов, он все равно не выходит из употребления и будет востребован еще не одно десятилетие. Но при этом есть у бетона и свои недостатки. При постоянных и интенсивных нагрузках, под воздействием погодных факторов, ветра и влаги, при температурных перепадах и усадке этот материал подвержен механическим повреждением, таких как растрескивание и разрушение. В особенности страдают края и места соединений элементов бетонных конструкций. Чтобы повысить прочность бетона, улучшить его структуру и продлить срок эксплуатации в раствор добавляются волокна микрофибры – благодаря этому отличный строительный материал становится еще лучше.

Преимущества соединения бетона с микрофиброй

При армировании бетона фиброй получает такие ценные качества:

  • пластичность и вязкость, что делает более удобной, быстрой и легкой работу с ним;
  • морозоустойчивость;
  • водонепроницаемость;
  • отсутствие деформации после застывания;
  • устойчивость к истиранию;
  • прочность и долговечность.

В каких сферах используется фибра

Области применения фибры практически неограничены – как и бетона.

  • Она используется для сооружения бетонных дорожных покрытий и площадок, гидротехнических объектов (бассейнов, водостоков, водопроводных каналов и водохранилищ), мостов и свай для них, заливки фундамента, торкретирования и оштукатуривания, возведения монолитных конструкций и промышленных помещений (ангаров, складов, торговых залов).

  • Также применяется и при изготовлении фигурных отливаемых изделий любой формы и размеров, что позволяет создавать оригинальнее архитектурные дизайны для украшения зданий.
  • Нередко раствором, в составе которого есть полипропиленовые, стеклянные, базальтовые или другие волокна, оформляют фасады здания, так как бетон совершенно не изменяет свой внешний вид, но при этом становится пластичнее, лучше держит форму и длительное время не разрушается. Благодаря использованию фибры можно предотвратить деформацию, растрескивание и сколы на краях бетонных соединений и сборных конструкций.

Какие существуют разновидности фибры

В зависимости от сырья и размеров выделяют следующие разновидности.

  • Фибра стеклянная. Этот вид используется только для отелочных и декоративных работ, так волокна быстро становятся хрупкими и не способны выдержать большую нагрузку в бетонных конструкциях. При добавлении этих стекловолокон в раствор значительно экономится расход цемента и воды – на 15 и 20% соответственно. Расход на один квадратный метр бетона – в среднем один килограмм.

  • Фибра базальтовая. Основные преимущества этой разновидности: негорючесть материала, нетоксичность, устойчивость к агрессивным химическим веществам. Особенность волокон в том, что при соединении с цементом они полностью в нем растворяются и повышают его прочность. Благодаря своим характеристикам базальтовая фибра может применяться для возведения жаростойких бетонных конструкций. На один квадратный метр бетона расходуется от 1,5 кг материала. Расход цемента и воды снижается при использовании базальтовой фибры также на 15 и 20 %.
  • Полипропиленовая фибра для бетона. Эта разновидность материала обладает отличными техническими характеристиками, в разы повышает прочность бетона, не образует трещин и очень долговечна без снижения своих свойств и качеств. Наиболее часто применяется для сухой стяжки пола, монтажа стен и фундамента. Расход материала на один квадратный метр составляет примерно 1 кг.
  • Стальная фибра для бетона. Наиболее популярный и часто используемый вид материала, так как может обеспечить неограниченные возможности в строительстве. Придает постройкам и конструкциям высокую прочность и устойчивость к внешним воздействиям, надежность и долговечность. Расход материала на один квадратный метр – от 30 до 40 кг.

  • Фибра анкерная. Этот материал представляет собой кусочки проволоки, добавляется в бетон, если требуется оформить изгибы зданий и других сооружений, придает конструкции дополнительную прочность. На один квадратный метр бетона требуется от 20 до 40 кг материала. Расход цемента и воды снижается на 15 и 20 %.

Также фибра бывает в зависимости от предназначения и сферы использования разных размеров – 6, 10, 12, 18 и 20 мм в длину и от 0,3 до 0, 5 мм в диаметре. Для работы с различными материалами – бетоном, штукатуркой, сухими смесями и растворами – предназначены различные виды фибры.

Как и где применяется фибра в зависимости от длины

Производители не напрасно разработали несколько разных вариантов длины этого материала.

  • Фибра небольшого размера – 6 мм – применяется для повышения прочности и улучшения геометрической формы при работе с такими смесями, как цемент, песок, гипс, в штукатурных и затирочных смесях, а также при работе с пено-бетоном.
  • Фибра для бетона размером в 12 мм используются для укрепления и увеличения прочности различных плит перекрытия, неавтоклавных газо- и пенобетонов, для наливных полов из бетона и фундаментов, свай, пустотелых бетонных конструкций, гидротехнических объектов.

  • Самая крупная фибра с волокнами длиной 18-20 мм предназначена для работы с тяжелыми и особо тяжелыми бетонами, которые замешиваются с добавлением крупного наполнителя – щебня, гравия, крупнозернистого песка. Незаменима при возведении мостов, укладке дорожного покрытия и других габаритных сооружений, требующих повышенной прочности и устойчивости к механическим воздействиям.

Технология замешивания фибры

  • Для того чтобы соединить фибру с цементом, гипсом и другими смесями необходимы, помимо самих материалов, бетономешалка или растворосмеситель и вода. Есть несколько способов замешивания раствора. Как правило, используется чаще всего следующая технология.
  • Вначале в бетоносмеситель засыпается сухое сырье – цемент, песок, гравий или их смесь, фибровые волокна — затем добавляется вода в соответствии с пропорциями, указанными производителем на упаковке.

  • Нарушать эти пропорции не рекомендуется. Со слишком густым раствором будет сложно работать, а чрезмерно жидкий даст большую усадку, станет хрупким и быстро даст трещины. Для приготовления раствора требуется от 5 до 10 минут перемешивания. Если желательно увеличить эластичность материала, в смесь добавляется также пластификатор. Иногда фибру затворяют именно в пластификаторе, а не воде перед добавлением в цементную смесь.
  • Когда требуются небольшое количество материала, замешивание можно производить и с помощью миксера. Иногда применяется и другая технология приготовления строительной смеси. Вначале фибра заливается водой. После того, как волокна равномерно распределятся по всему объему, их соединяют с цементом.
  • Расход фибры для бетона зависит от того, для каких целей будет использоваться раствор. Так, для полов достаточно 30 кг/м3, а для стен порядка 50-55 кг/м3.

Дополнительная информация

  • В продаже фибра доступна потребителю в пакетах различного объема от одного до двадцати килограммов. Небольшие пакеты упакованы дополнительно в гофрированные паллеты из плотного полиэтилена. Пакеты могут быть как полиэтиленовыми, так и бумажными. Если говорить о применении материала, то гораздо удобнее использовать его в бумажной упаковке. При замешивании раствора ее необязательно вскрывать и удалять, а можно сразу же закладывать в бетономешалку. В процессе соединения сухих смесей и воды и размешивания бумажный пакет полностью растворится. Такие пакеты называются водопроницаемыми и пользуются большой популярностью у строителей.
  • Готовую смесь, в составе которой есть фибра, удобно подавать насосом. Такой способ применяется при застройке габаритных сооружений и конструкций для ускорения процесса.

  • Иногда после застывания на поверхности бетона можно заметить отдельные проступающие волоски. Если никакого финишного покрытия больше не планируется, волоски подпаливаются огнем с помощью специальной лампы. Если же сверху будет наноситься краска или другой отделочный материал, рекомендуется оставить выступающие ворсинки. Благодаря такому приему обеспечивается повышенная адгезия бетонной поверхности с наружным покрытием.
  • Для получения качественного раствора, который обеспечит после застывания требуемый эффект важно точно соблюдать дозировку, предусмотренную специальным ГОСТом. Имеет значение и продолжительность замешивания. Обычно время рассчитывается по очень простой формуле: ко времени, необходимому для смешивания в аппарате цементного раствора без фибры следует прибавить еще 15 %, если фибра добавляется. То есть, если замешивание базового раствора должно длиться десять минут, при добавлении фибры время увеличится еще на полторы минуты.
  • При застройке крупных промышленных объектов для экономии времени нередко раствор замешивается в автомобильных миксерах. В этом случае пакеты с фиброй помещаются в миксер вместе с другими составляющими. Пока автомобиль доедет до пункта назначения, смесь будет полностью готова. В том случае, если фибра добавляется в готовый цементный раствор, находящийся в автомобильном миксере, время размешивания для полного распределения составит от пяти до восьми минут.

  • Полипропиленовая фибра нередко используется архитекторами и скульпторами для создания небольших фигур и элементов декора, отливаемых в формах. С ее помощью можно придать дополнительную прочность гипсовым изделиям. Нередко ее приобретают для художественного творчества в домашних условиях.
  • Благодаря такому универсальному материалу, как фиброволокна, можно получить еще несколько преимуществ: если бетон заливался в опалубку, то не стоит переживать о его деформации или растрескивании после того, как опалубка будет удалена. Намного удобнее контролировать и корректировать растекание цементного раствора при усадке, если в него была добавлена фибра любой разновидности. А после его застывания на поверхности гарантировано никогда не появится так называемое цементное молочко.

Купить фибру для бетона

  • Многих удивляет, почему цена фибры для бетона настолько разнится. Стоимость определяется, прежде всего, исходя из того, на какой основе изготовлен материал. Самые дорогостоящие те, для производства которых использовались полипропиленовые синтетические волокна. Самые доступные – изготовленные из стали и проволоки. Но, учитывая большой расход последних, едва ли удастся что-то сэкономить. Поэтому выбирать вид фибры стоит не по цене, а по ее качествам и предназначению.

  • Не последнюю роль играет также производитель и регион. Один и тот же сорт разных марок может существенно различаться в цене. Если стройматериалы доставляются издалека, цена на них может значительно возрастать.

Фибра для бетона любого вида незаменима в современном строительстве, на сегодняшний день без этого материала не обходится ни один монтаж железобетонных и других конструкций. В качестве вывода можно сказать, что главным ее достоинством является способность придавать прочности бетону и другим материалам.

Виды фиброволокна и их характеристики

Производители строительных материалов наладили выпуск нескольких видов фиброволокна. Они различаются по материалу изготовления и назначению.

Стеклофибра

При производстве данного вида мягкой арматуры используется цирконий. Этот материал не гниет, отлично сопротивляется коррозии и не производит вредных испарений. Выпускают стеклофибру длиной до 18 мм, а толщиной до 10 мм.

Стеклофибра добавляется в штукатурные растворы, в смеси для приготовления пенобетонных и газобетонных блоков, используется для отливки декоративных изделий и звукоизоляционных барьеров. Главной особенностью стеклофибры является ее способность сохранять целостность тонких (до 3 см) слоев бетона.

Рекомендуемый расход на м 3 – 900 грамм. Стеклофибру относят к материалу средней ценовой категории и для организации стяжек её не используют.

Стальная фибра

Для производства этого изделия применяется тонкая проволока из высокоуглеродистой стали. Толщина варьируется от 0,2 до 1,2 мм, а длина &mdsah; от 5 мм до 150 мм.

Стальное фиброволокно применяется для устройства монолитных конструкций из железобетона, предназначенного для возведения ответственных промышленных объектов (мосты, взлетные полосы, фортификационные сооружения).

Использовать стальную фибру для стяжек не рекомендуют, так как в тонких слоях металлическое волокно становится причиной местных разрывов. Этот процесс происходит из-за различных коэффициентов расширения материалов в момент перепада температуры.

Применение стального фиброволокна позволяет достичь следующих преимуществ:

  • трудозатраты снижаются почти на треть;
  • себестоимость изделия снижается до 7%;
  • сопротивление бетона на изгиб увеличивается в 2 раза.

К существенным недостаткам, которые возникают при использовании стального фиброволокна, относят снижение шумопоглощения бетонного основания. На кубический метр смеси необходимо добавлять до 50 килограмм стальной фибры.

Базальтовая фибра

Изготавливается путем переплавки горных пород при высоких температурах. Базальтовые волокна выпускают толщиной до 500 мкм, а длиной — до 15 см. Этот материал для организации армирования бетонных растворов считается наиболее приемлемым для строительных работ. Он позволяет достичь следующих улучшений:

  • сопротивление ударным нагрузкам увеличивается в 5 раз;
  • сопротивление на изгиб повышает в 3 раза;
  • сопротивление сжатию и растягиванию улучшается в 1,5 раза;
  • морозостойкость увеличивается в 2 раза;
  • улучшается в 1,5 раза водонепроницаемость;
  • сопротивление на истирание улучшается в 3 раза.

Расходуется базальтового фиброволокна — до 2,3 кг на м 3 .

Фибра из полипропилена

Получают путем экструзии полипропиленовой массы, в результате которой получают отдельные волокна толщиной до 20 мкм и длиной до 20 мм. Использование этого материала для армирования стяжек незначительно повышает прочностные характеристики бетона, но к положительным моментам применения полипропиленовой фибры относят улучшение звукоизоляции.

В строительстве используют полипропиленовое фиброволокно для стяжки пола. Расход на м 2 определяется перерасчетом необходимого объема на кубический метр бетона, который составляет до 900 грамм на 1 м 3 .

Применение фиброволокна

Фиброволокно используют в строительстве самых разных объектов и сооружений. Чаще всего добавку применяют в следующих случаях:

  • для укрепления цемента на автомобильных дорогах;
  • для стяжки пола;
  • для строительства различных площадок;
  • при строительстве бассейнов, водохранилищ, водопроводов и др.;
  • при возведении мостов, свай;
  • для укрепления фундамента;
  • при возведении монолитных конструкций;
  • для создания фасадных конструкций (в том числе фигурных декоративных элементов).

Сферы использования фиброволокна зависят не только от материала, но и от длины:

  • фибра 6 мм добавляется в цемент, гипс, песок, штукатурки, затирки и пенобетон;
  • фибра 12 мм применяется для улучшения свойств плит перекрытий, фундамента, свай и гидротехнических объектов;
  • фибра 18-20 мм помогает укрепить более тяжёлые бетонные смеси, которые создаются с добавлением гравия и щебня. Это очень полезная добавка для возведения мостов и дорожных покрытий.

Как добавлять фиброволокно в раствор

Чтобы развести фиброволокно в растворе, Вам понадобится:

  1. материалы;
  2. бетономешалка или строительный миксер (зависит от объёмов);
  3. вода.

Чаще всего используют следующую технологию:

  • засыпают сухие компоненты смеси (цемент, песок и т.д.);
  • добавляют фиброволокно;
  • заливают воду (необходимо строго соблюдать те пропорции, что указаны на упаковке);
  • перемешивают 5-10 минут.

Расход фибры на 1 м3

Расход фиброволокна на 1 м3 напрямую зависит от размеров и от целей применения. Существуют следующие рекомендации:

  1. Для цементнобетонных дорожных покрытий и промышленных полов рекомендуется использовать волокна размером 12, 20 и 40 мм в пропорции от 1 кг на квадратный метр.
  2. Для стяжек и тёплых полов советуют применять волокна размером 12 и 20 мм в пропорции 0,9-1,5 кг на 1 квадратный метр.
  3. Для железобетонных и бетонных конструкций желательно использовать фиброволокно размером 12-20 мм от 0,9 кг на квадратный метр.
  4. Пенобетон и газобетон неавтоклавного твердения требует применения фибры 12, 20 и 40 мм от 0,6 до 1,5 кг на метр.
  5. Для сухих строительных смесей рекомендуется использовать фиброволокно 6 и 12 мм от 1 кг на метр квадратный.
  6. Декоративные и различные сложные архитектурные создаются с использованием фибры 6 и 12 мм в пропорции от 0,9 кг на квадратный метр.
  7. Для тротуарной плитки берутся те же размеры — 6 и 12 мм — в пропорции от 0,6 до 12 мм на квадратный метр.

Пропорции фиброволокна для бетона зависят также от необходимой прочности готового изделия.

Расход фибры

Цемент с фиброй можно замешивать по различным рецептам. Разница заключается в том, сколько фибры добавлять в стяжку. Специалисты говорят, что чем больше данной добавки в растворе, тем более лучшими качествами он будет наделен. Когда применяется фиброволокно для стяжки расход зависит от того какими характеристиками необходимо наделить бетон.

Рассчитывается расход фибры для стяжки на 1м 3 раствора:

  • 300 гр. – работает как добавка, бетонный раствор становится более пластичным и способным заполнить все неровности;
  • 500-600 гр. – при добавлении такого количества прочность бетона увеличивается;
  • 800 гр. и более – при данных пропорциях можно получить наилучший результат, цементный раствор получает одинаковые с фиброй характеристики.


Стоимость

Средняя цена полипропиленовой фибры 250 рублей за 1 кг, а на 1м 3 придется приобрести материала примерно на 120 рублей. Реализуется в полипропиленовых мешках, объем которых равен 10 кг. Также продается фасовка по 900 гр, в одной партии 20 пакетов. Они уложены в один мешок, который весит 18 кг. Средняя цена за один пакет равна 220 рублям. Пакет, весящий 600 гр., будет стоить 142 рубля, таких пакетов в одном мешке 30 штук. Независимо от того, какой размер волокон фибры, цена будет одинаковой.

В зависимости от того в какой сфере будет применяться материал выбирается длина волокон:

  • для кладки и облицовки подходит волокно размером 6 мм;
  • фибра для стяжки пола и сооружения монолитных бетонных конструкций должна иметь волокно длиной 12 мм;
  • При сооружении дамб и выполнении полусухой стяжки, а также для смесей, используемых в ремонтных работах необходима фибра с длиной волокон 18 мм.

Описание, применение

Бетон сам по себе является прекрасным строительным материалом, во многих областях применения не имеющий аналогов. Однако и у него есть свои минусы: он подвержен механическим повреждениям, особенно по краям и в местах стыка элементов. Армирование с помощью оговариваемого волокна, может кардинально повысить его прочность и увеличить срок службы.

Наиболее активно волокна применяются в строительстве.

Виды волокон и их характеристики:

Вид Плотность, г/см 3 Диаметр, мкм Модуль упругости, ГПа Прочность на растяжение, Мпа Удлинение при разрыве,%
Стальное 7,8 200-1200 190-210 500-1500 3-4
Асбестовое 2,6 0,02-04 68-70 910-3100 0,6-0,7
Базальтовое 2,6 13-17 70-110 1600-3200 1,4-3,6
Стеклянное 2,6 5-20 50-70 1400-1900 1,5-3,5
ПАН 1,17 17-35 до 11 500-600 26
Полиэфирное 1,4 8,5 730-750 11-13
Углеродное 1,7 8 230 2850 0,79
Полипропиленовое 0,9 15-500 7,5-18 400-750 10-25

Области применения комбинированного материала:

  • при устройстве полов;
  • при штукатурных фасадных работах;
  • в изготовлении строительных блоков;
  • для изготовления свай;
  • при строительстве мостов;
  • при монтаже бетонного дорожного и аэродромного полотна;
  • в несъемной опалубке;
  • в фундаментах под оборудование ударного и динамического действия.

Микрофибра может подмешиваться в любые смеси, в составе которых есть цемент. Если она добавляется в раствор для армирования, она вводится в смесь до заливки воды (как видно на фото), затем перемешивается и равномерно распределяется по всему раствору.

Такой материал приобретает следующие характеристики:

  1. Значительно повышается эластичность, стойкость к механическим повреждениям.
  2. Увеличивается износостойкость.
  3. Усиливается водостойкость.
  4. Бетон приобретает лучшую адгезию.
  5. Повышается долговечность конструкций.
  6. Повышается ударное сопротивление.

К плюсам применения такого волокна можно отнести: отсутствие необходимости в специальном оборудовании для ее введения (засыпку легко выполнить своими руками), бюджетность добавки.

Применение: правила добавления в основной состав

Фибра для укрепления добавляется в бетон разными методами. Конкретный расход вещества зависит от типа конструкции. Если армирование бетона предвидится на масштабном объекте, обогащение раствора специфической добавкой осуществляется в момент перезагрузки раствора из автотранспорта в строительный миксер. Распределение гомогенным путем происходит в процессе транспортировки. Приготовленная фибра для бетона своими руками смешивается с составом во время замеса бетономешалкой.

Добавить комментарий