Продолжаем следить за рынком полимерных материалов.
Сегодня на повестке - фибробетон, макро фибро, микрофибра - что же это такое и зачем?
Фибробетон – это такой материал, который обладает отличной ударостойкостью, поэтому его активно используют в строительстве, особенно для свай. Например, забивные сваи из фибробетона помогают значительно уменьшить объём земляных работ (на 50-70%), сэкономить на железобетоне (до 30%), а также снизить трудозатраты и стоимость проекта.
Однако есть одна проблема: зачастую железобетонные сваи разрушаются раньше времени, не достигая проектных глубин. Это снижает их надёжность и качество.
Например, в Санкт-Петербурге при погружении сваи в тяжёлые грунты около 30% свай не достигают нужных отметок, а более 80% приходится переделывать, срезая головы и стволы.
Решение проблемы было найдено в применении сталефибробетонных свай, которые имеют гораздо большую ударную прочность и позволяют сэкономить на дополнительной обработке свай. Такие сваи можно забивать на одну и ту же глубину, что исключает необходимость их переделки, как в случае с железобетонными. В результате погружение ускоряется на 50%, а производство становится более эффективным.
Это даёт отличные результаты как с точки зрения техники, так и с экономической стороны.
Кроме того, добавление полимерных волокон в фибробетон значительно увеличивает его ударную прочность.
При концентрации волокон в 1-3% можно получить материал, который по ударной стойкости не уступает сталефибробетону, но при этом он более экономичен.
Что касается свай, то армировать нужно не только их верхнюю часть (оголовки), но и ствол по всей длине, потому что они могут испытывать изгибающие нагрузки при погружении. Иначе они будут работать ненадежно и под нагрузкой могут выйти из строя.
Ещё одним плюсом фибробетона является его морозостойкость. В условиях сложных грунтов и замерзания на основе фибробетона можно повысить морозостойкость бетона без использования дорогих высококлассных материалов.
В промышленности фибробетон также используется для производства труб, фасадных элементов и других строительных конструкций. Например, при изготовлении труб фибробетон позволяет уменьшить толщину стенок, отказаться от металлического каркаса и повысить их прочность.
Такой подход снижает вероятность брака и делает производство более эффективным.
Интересно, что фибробетон уже активно применяется в таких конструкциях, как покрытия для дорог и трамвайных путей, где он значительно увеличивает долговечность, стойкость к нагрузкам и морозостойкость.
Важно, что такие конструкции можно делать с использованием полимерных волокон, что даёт дополнительные преимущества.
Фибробетон также используется для создания малых архитектурных форм, таких как павильоны, цветочные вазы, а также для более сложных конструкций, например, сводов и оболочек.
Исследования, проведённые как в России, так и за её пределами, чётко подтверждают, что добавка различных волокон в бетон даёт ряд преимуществ:
1. Улучшенные механические свойства – повышается устойчивость к трещинам, ударам и износу, а также прочность при растяжении и изгибе.
2. Повышенная надёжность эксплуатации – конструкции становятся более устойчивыми к воздействию агрессивных сред благодаря улучшению структуры пор бетона.
3. Экономия материалов – уменьшается толщина рабочих сечений конструкций, иногда сокращается расход стержневой арматуры или даже полностью исключается её использование.
4. Автоматизация производства – появляется возможность создавать автоматизированные линии для выпуска разных типов фибробетонных изделий массово.
Кроме того, анализ собранной информации позволяет сделать несколько важных выводов:
1. Свойства фибробетона зависят от типа и качества используемых волокон и самого бетона, их пропорции, а также сильно связаны с состоянием контакта между ними.
2. Значительное улучшение прочности достигается применением современных химически устойчивых волокон с высоким модулем упругости, причём этот уровень сохраняется со временем.
3. Выбор волокон, их длина относительно диаметра (l/d) и процентное содержание в смеси (μ) нужно подбирать, ориентируясь на требования к конкретным изделиям и технологиям. Отклонения от этих оптимальных параметров снижают эффект армирования.
4. При правильном подборе волокон улучшается структура бетона, что повышает его стойкость и долговечность.