Фиброволокно: расход, рекомендации по применению

Вариант 1: Фиброволокно засыпается в любой бетоно- или растворосмеситель (миксер) в сухую смесь перед добавлением воды .

Вариант 2: Фиброволокно добавляется в цементное молоко, затем все остальные компоненты бетонной смеси.

Объемное армирование бетона (пенобетона, цементно-песчаных смесей) с помощью полимерных волокон в последние годы все шире применяется в строительной индустрии. В отличие от армирующих сеток из стали, микроволокна равномерно распределяются в объеме смеси, улучшают вяжущие свойства, делают ее устойчивой к расслоению.

Применение фиброволокна приводит к тому, что бетон становится более прочным к растяжениям, снижается показатель его усадки, что повышает трещиностойкость. Вместе с тем возрастает устойчивость материала к воздействию среды: к чередующимся циклам замораживания и оттаивания, высыхания и увлажнения.

Эффективность армирования бетона с помощью полимерного микроволокна - величина переменная, которая определяется рядом параметров: длиной и диаметром волокон, модулем упругости полимера, а также количеством волокон в единице объема цементной смеси.

Наиболее важными факторами являются упругость и длина волокон: чем больше модуль упругости полимера соответствует аналогичному показателю цементной матрицы, и чем больше по длине используемые волокна, тем значительнее будет влияние дисперсионного армирования на характеристики трещиностойкости бетона. Следует отметить, что длина волокон не должна быть чрезмерно высокой - это привело бы к появлению технологических трудностей при попытке провести равномерное распределение микроволокон в объеме подготавливаемой смеси.

Для каждого вида бетонной смеси следует опытным путем устанавливать, какая длина волокна является оптимальной - при каком показателе будет достигаться наиболее равномерное распределение армирующей добавки по объему. К примеру, для пенобетонных смесей используется волокно длиной до 40 мм, в случае тяжелого подвижного бетона - длиной от 12 до 20 мм, а если смеси малоувлажненные, уплотняемые с помощью метода вибропрессования - не более 6-7 мм.

Испытания данных армирующих добавок для цементно-песчаных растворов (под устройство стяжек) и для пенобетона проводились в Ростовском государственном строительном университете, на кафедре строительных материалов. Ниже, в таблице, приводятся результаты исследований влияния количества полипропиленового волокна в смеси на прочностные характеристики, на растяжение при изгибе, на усадку состава при высыхании.

Таблица 1. Влияние содержания полипропиленового волокна на прочность материала при изгибе и усадку при высыхании пенобетона (длина волокон 20 мм)

Серия Расход фибры на 1 м3 бетона, кг Средняя плотность бетона, кг/м3 Прочность на растяжение при изгибе Нормированная усадка ( в интервале влажности 5-35%) Общая усадка (при полном высыхании) МПа % мм/м % мм/м % Ф-1 0,00 528 0,23 100 3,55 100 8,1 100 Ф-2 0,98 538 0,41 178 3,07 86 7,2 89 Ф-3 1,95 530 0,54 235 3,32 93 7,1 88 Ф-4 2,92 532 0,60 261 3,67 103 6,8 84

Данные, приведенные в таблице 1, дают возможность сделать вывод: при изготовлении фибробетона марки D500 (самого популярного по плотности) наибольший технико-экономический эффект будет достигнут при дозировке фибры от 0,6 до 2 кг/м3. Показатель прочности на растяжение при изгибе при этом вырастает примерно в 2 раза, а нормированная усадка при высыхании снижается на 10-15%.

Таблица 2. Влияние полипропиленового волокна на усадку цементно-песчаной смеси при полном высыхании и на прочность при изгибе (длина волокон 12 мм)

Расход фибры на 1 м3 бетона, кг

Прочность при сжатии, МПа

Как следует из приведенных показателей, включение волокна в качестве армирующей добавки оказало существенное влияние на показатель прочности на растяжение при изгибе и усадку цементно-песчаного раствора при высыхании. В данном случае положительное влияние фибры сказывается при росте ее дозировки. В цементно-песчаных стяжках оптимальным показателем для снижения риска образования трещин при усадке является величина в пределах от 1 до 2 кг/м3.

Таким образом, применение полипропиленового волокна позволяет улучшить показатели трещиностойкости пенобетона и плотного песчаного бетона.