Technologies Interior

Волокна улучшающие функциональные свойства бетона

05 июня 2020, 21:25

Волокна улучшающие функциональные свойства бетона

13.05.2007

Компания ООО «Си-Айрлайд» является единственным в России производителем перспективного нетканого влаговпитывающего айрлайд-материала. А.А. Савельев - директор департамента исследований и разработок ООО «Си-Айрлайд»; П.С. Олюнин - аспирант ЮУрГУ.
Журнал "Экспозиция", 13/2007.

Уникальные волокна в строительстве как комплексное улучшение функциональных свойств бетона

Одним из технологических компонентов данного материала является химическое фиброволокно производимое компанией.

В течение длительного времени известно и широко практикуется в мировой строительной практике применение различных армирующих материалов (металлических, минеральных и органических) для снижения усадочного трещинообразования, для придания бетону дополнительной физико-механической прочности. Также известно, что обычная арматура, армирующая сетка и металлические компоненты могут уменьшить видимое растрескивание, которое происходит в бетоне, но только фиброволокна (≈ 300 млн штук/м³, Ø 10&÷50 мкм) реально могут снижать развитие пластических усадочных микротрещин.

Попытки использовать в качестве арматуры для бетонов и строительных растворов волокна растительного или животного происхождения были известны с давних времен. Однако, применение волокон этого типа вызывало существенные трудности, связанные, прежде всего, с их низкой щелочестойкостью, а также низкой долговечностью армированных такими волокнами композиционных материалов. С развитием химической технологии появился обширный класс фиброволокон органического происхождения – синтетические волокна. Несмотря на более низкие значения механических характеристик полимерных фиброволокон (по сравнению со стальными и стеклянными), интерес к их исследованиям и применению в качестве армирующей добавки для бетонов сохраняется во многих странах.

Фиброволокно могут использоваться во всех типах бетонных покрытий (как наружных, так и внутренних), где необходимо предотвратить появление пластических усадочных трещин и как следствие повышение функциональных свойств бетонных композиций. Обычно фиброволокна находят применение в бетоне для промышленных складов, гидротехнических сооружений, наружных площадок, в бетонных плитах перекрытий, объектах нефтехимической промышленности, мостах, монолитных конструкциях, бетонных плитах фундаментов, железобетонных сваях, прессованных и отливаемых изделиях, в строительных растворах и штукатурке, торкретбетоне, в печатном декоративном бетоне, в материалах для ремонта бетона, а также местах повышенной сейсмической активности.

Компания ООО «Си-Айрлайд» является инициатором проведения исследований в области использования микроармирующего фиброволокна в композициях на основе неорганических и органических вяжущих.

Компанией «Си-Айрлайд» – российским производителем нетканых материалов на основе синтетических фиброволокон и Южно-Уральским государственный университетом провели ряд исследований по оценке влияния полимерных фиброволокон на физико-механические характеристики композиций на основе портландцемента. Из широкой номенклатуры выпускаемых синтетических волокон для проведения исследований было выбрано коаксиальное полипропиленовое волокно со средним диаметром 20 мкм и длиной резки 6, 12 мм, характеризуемое прочностью на разрыв в пределах 300&÷450 МПа.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БЕТОНА С ДОБАВЛЕНИЕМ ВОЛОКНА СТРОИТЕЛЬНОГО МИКРОАРМИРУЮЩЕГО – ФИБРЫ

Бетонные стяжки могут быть самых разных видов, начиная с самых тонких (10 мм) отделочных слоев бетонного пола до слоев значительной толщины (до 80 мм). Во всех случаях армированные фиброволокном стяжки, имеющие более высокие ударную прочность и трещиностойкость, укладываются более тонким слоем, чем обычные (неармированные) стяжки, но при этом обеспечивают более высокие рабочие характеристики. Содержание фиброволокна может быть достаточно высоким до 1,2кг/м³.

ТОВАРНЫЕ БЕТОННЫЕ СМЕСИ

В целях сдерживания трещинообразования от ранней пластической усадки и общего улучшения эксплуатационных свойств бетона фиброволокно оказывает нужный эффект при добавлении в обычные бетонные смеси 0,6&÷1,2 кг/м³ без внесения изменений рецепта смеси. Добавляется как на стадии замешивания, так и в готовую бетонную смесь в автомиксер. Проблем с подачей бетононасосом смеси не возникает.

СУХИЕ СМЕСИ И ШТУКАТУРКИ

Армирование штукатурных растворов фиброволокном достигает наибольшего эффекта при дозировке от 0,4&÷1 кг/м³. Нанесенный штукатурный раствор в законченном виде становится более ударопрочным и трещиностойким, заметно улучшается ее водонепроницаемость по сравнению с обычными цементно-песчаными штукатурками.

В большинстве случаев микроармирующее фиброволокно перемешивается всухую с другими компонентами штукатурной смеси, которая в виде готовой сухой смеси затем доставляется на стройплощадку.

СБОРНЫЙ БЕТОН

Армирование фиброволокном сборных железобетонных стеновых фасадных панелей и конструкций для гражданского и промышленного строительства устраняет образование усадочных микротрещин, устраняет проблемы с отколом кромок и углов изделий при их распалубке, сокращает срок первичного твердения, тем самым увеличивают оборот форм и опалубки, а также существенно улучшает их внешний вид и качество отделки поверхности.

Стальные фиброволокна имеют очень специфическое применение и, как правило, не используются в обычных бетонных изделиях. Стальные фиброволокна добавляются в бетон в случае, если требуется высокая прочность на удар. Стальные фиброволокна помогут снизить растрескивание бетона при усадке, так же как и синтетические фиброволокна, однако, стальные фиброволокна не часто используются для защиты от растрескивания при усадке. Дозировка фиброволокон на кубический метр колеблется в пределах 20&÷60 кг. Цена килограмма стальной фибры на уровне 30&÷35 руб.

На поведение бетона при нагружении основное влияние, оказывают неоднородности, относящиеся к верхнему уровню структуры материала. Верхний уровень структуры (макроструктура) определяет в значительной мере кинетику формирования и развития критических трещин, несущих ответственность за разрушение материала при силовых воздействиях. В связи с этим можно считать, что эффективным уровням дисперсного армирования должны соответствовать такие параметры структуры армированного материала, при которых, в наибольшей мере проявляться торможение (блокирование) роста трещин, бетонных матриц.

Теоретические и исследовательские работы позволяют утверждать, что наиболее важная цель фиброволоконного компонента заключается в улучшении физико-механических характеристик цементного камня, а не независимое действии, как силовая арматура.

Сейчас очевидно, что возможно использовать определенное количество очень тонких фиброволокон (10-50 мкм), для улучшения физико-механических характеристик и повышения функциональности бетона и растворов на основе неорганических вяжущих веществ. В особенности для предотвращения развития растрескивания, вызванного возникающими напряжений, происходящими внутри бетона, и для достижения контроля этого растрескивания на микроуровне, до того как растрескивание разовьется до трещин видимого размера. Фибраволокна при этом служат для улучшения внутренней прочности бетона, для предотвращения развития растрескивания.

А.А. Савельев - директор департамента исследований и разработок ООО «Си-Айрлайд»;
П.С. Олюнин - аспирант ЮУрГУ.
Журнал "Экспозиция", 13/2007.

Другие статьи категории «Строительные материалы»

Пропорции фиброволокна в стяжке

Пропорции фиброволокна в стяжке Фиброволокно становится все более популярным для армирования бетонов. Строительное фиброволокно это микроармирующая добавка, используемая для устройства бетонных полов и полусухой стяжки пола.

Применение фиброволокна в бетоне

Применение фиброволокна в бетоне Большинство строителей часто сталкиваются с проблемами при работе с бетоном, такими как пыль, пластическая усадка и оседание, действие мороза (на раннем этапе).

Тротуарная плитка своими руками

Очень часто многие домашние умельцы, будь то домовладельцы или дачники задумываются о том, что хорошо бы благоустроить территорию своего двора, уложить дорожки и площадки красивыми узорами брусчатки или тротуарной плиткой.
Все заметки категории «Строительные материалы»