Стеклофибра для бетона

Как известно, существуют методики, с помощью которых можно значительно повысить характеристики бетонов и улучшить их эксплуатационные показатели. Если до недавних пор это было в основном армирование и внесение в смесь различных химических добавок, то сейчас к ним прибавилось добавление в строительную смесь различных видов фибры. В этом материале мы расскажем всё о свойствах стеклофибробетона, объясним, где и как применяется стеклофибра, а также выясним, какие у этого материала есть конкуренты.

Стеклянная фибра – что это?

Стеклофибра представляет собой тонкие волокна из стекла, фрагментированные на небольшие части (от 3 до 40 мм при диаметре нити 10—15 микрон). Если говорить откровенно, то стеклянная фибра по своей структуре практически ничем не отличается от известной всем стекловаты, одно упоминание о которой вызывает у многих строителей почёсывания в организме. Стекло в форме тонких нитей демонстрирует необычные для себя свойства: не бьётся, не ломается, зато легко гнётся и демонстрирует отличную упругость. В общем, показывает всё то, чего обычно не хватает бетону. Поэтому, объединяя стеклянные волокна и бетон, можно получить отличный композитный материал, где плюсы каждого материала дополняют друг друга.

Как работает стеклянная фибра?

Строители знают, что одной из важных характеристик любой детали из монолитного бетона является площадь армирования. Представьте себе две небольшие, одинаковые по размеру бетонные перемычки. Одна пусть будет армирована стандартным каркасом из арматуры переменного профиля (обычно это четыре продольных стержня по углам детали, связанные между собой поперечными элементами). Другая по форме такая же, но отлита с добавлением стекловолокна для бетона.

Если соблюдать технологию, то во втором случае площадь армирования будет значительно больше, так как в среднем на каждый куб бетона добавляют 0.8 кг стеклофибры. Этого хватает, чтобы сотни тысяч упругих волокон хаотично заполнили бетон в каждой плоскости. Чтобы было легче понять, представьте себе тот объём, который в бетоне занимает 1 кг арматуры, и тот, который займёт килограмм ваты, пусть и стеклянной.

Применение стеклофибры

Стекловолокно в бетон добавляется в различных пропорциях. Это зависит в первую очередь от того, какую нагрузку будет принимать на себя строительная смесь, и если для штукатурок достаточно бывает добавить 0.3 кг фибры на 1 м³ раствора, то для монолитных работ может потребоваться до 1.2 кг стеклянной фибры на кубометр бетона.

Фибра-стекловолокно вносится в бетон на этапе сухой смеси, или в уже готовый раствор, и тщательно перемешивается до равномерного распределения волокон.

Достоинства и недостатки

Когда стекловолокно для армирования попадает в бетон, то оно не только служит опорой для смеси, работая практически как скелет в организме, но и частично придаёт ему свои свойства – морозостойкость, водонепроницаемость, защиту от агрессивных веществ. Что самое главное, строительная смесь с фиброй не расслаивается и не даёт усадку, а после набора прочности начинает гораздо лучше противостоять растягивающим и изгибающим нагрузкам.

Но только ли фибра стекловолоконная позволяет достичь таких результатов, или могут быть иные варианты?

Сравнение с фиброй из полипропилена

Фибра стеклянная – далеко не единственный вид армирующего волокна для бетонов и строительных смесей. Фибра из полипропилена представляет собой внешне похожее волокно, только материалом для него служит искусственный полимер. 

Простота использования

Фибра со стекловолокном распределяется в слое смеси хуже, чем полипропиленовая. Чтобы добиться равномерного распространения волокон при работе со стеклофибробетоном, приходится использовать специальные методы нанесения (напыление, контактное формование). Полимерная фибра может быть равномерно распределена в смеси даже при ручном перемешивании.

Химическая стойкость

Фибра стеклянная отлично сопротивляется воздействию кислот, но обычное стекловолокно не может долгое время сопротивляться воздействию щёлочи. А бетоны на основе портландцемента как раз обладают высокой щёлочностью, которая присутствует в бетоне весь срок его службы. Поэтому для армирования используют стекло сложного химического состава на базе циркония, что значительно увеличивает стоимость стеклянной фибры. Первичный полипропилен изначально стоек к любой агрессивной химической среде.

Прочность

Стекловолокно равно по прочности высокоуглеродистой холоднотянутой проволоке, но при этом обладает гораздо меньшей плотностью. Поэтому если Вы решаете, купить фибру из стекловолокна, или остановиться, например, на металлической фибре, то выбор однозначно за стекловолокном. При сравнении с полипропиленом всё не так однозначно.

Стоит сказать, что их использование, кроме предотвращения повреждений и выколов в бетоне при транспортировании и монтаже, а также сопротивления истиранию даёт следующие результаты:

• уменьшение образования трещин при усадке;
• повышение прочности бетона на растяжение при изгибе;
• повышение ударной и усталостной прочности;
• повышение морозостойкости;
• повышение водонепроницаемости.

Стоимость

Как уже говорили, качественная фибра из стекловолокна должна быть выполнена из циркониевого сырья, иначе она будет подвергаться разрушающему воздействию щелочей в бетоне. Также стеклофибробетон часто требует специальных техник нанесения. Кроме того, производство тонких стеклянных волокон и объединение их в комплексные нити на этапе производства требует дорогостоящего оборудования. Поэтому стеклофибра значительно дороже, чем полипропиленовая, а та, в свою очередь, является самым выгодным вариантом фибры и позволяет значительно экономить финансовые средства (за счёт уменьшения количества арматуры и уменьшения размеров элементов при сохранении их прочности).

Итоги

Стеклофибра является отличным материалом для дисперсного армирования бетонов и строительных смесей. Она отлично нивелирует их минусы. Но сегодня на рынке представлены более современные варианты фибры, позволяющие подобрать волокно под выполнение конкретных задач и применимые как в отделочных работах, таких как штукатурка, стяжки, так и в работах основного этапа строительства – торкретирование, заливка конструкционных элементов жилых и промышленных зданий.