Фибробетон: что это такое и где применяется?

Технический прогресс обильно снабжает людей все новыми и новыми материалами для строительных работ. Среди относительно свежих разработок такого рода стоит отметить фибробетон. Особенности этого материала полезно знать даже тем, кто не собирается им пользоваться – просто для общего развития.

Фибробетон – это такой подвид бетона, который армируется по всей площади с использованием металлических и неметаллических вкраплений. Для упрочнения материала активно применяют стальную проволоку и волокна углерода, полиамида, стекла, акрила, полиэфира, вискозы, нейлона, базальта. Востребованнее других оказалось прочное волокно из стали, которое получают, нарезая проволоку сечением 0,1–0,5 мм на участки от 10 до 50 мм. Лишь немного уступает ему стекловолокно, популярное благодаря значительным техническим качествам. Применение других синтетических материалов помогает сделать технологический процесс более экономным и придать материалу разнообразные характеристики.

Фибробетон по сравнению с бетоном обычного вида:

• лучше сопротивляется растяжению и разрыву;
• имеет более высокую упругость;
• не усаживается;
• устойчивее к образованию трещин;
• стоек к действию холода;
• невосприимчив к токсинам и атмосферным стихиям;
• мало истирается.

При этом прочность и пластичность материала тоже находятся на достойном уровне. Если затвердевший пласт разрезать, будет видна однородная структура, которая на всю толщину пронизана тонкими нитями, идущими в произвольном направлении.

Кроме технологических нюансов, есть и общепринятые условия, такие как:

• сочетаемость исходного бетона с используемым волокном;
• строго заданная пропорция между ними;
• однородное рассредоточение волокон в массе.

Изделия из фибробетона применяются в самых разных областях. Он находит применение и в основаниях небоскребов, и в дорожном строительстве, и в возведении гидротехнических сооружений. Если добавляется стекловолокно, можно применять такой материал для сдерживания шума, для очистки воды и для декора фасадов.

Среди архитектурных декоративных элементов из рассматриваемого материала немаловажное место занимают карнизы.

Для их получения применяется разновидность на основе стекловолокна. Специалисты подбирают технологию и определяют нюансы с учетом высоты конструкции и ее отдаления от стены. Иногда карниз делят на несколько блоков с разной высотой, если вынос велик, монтаж проводится на подсистеме из металлических элементов. Стенки делают от 2 до 4 см в толщину, а длина единичного элемента может составлять 70–100 см. Для монтажа карнизов используются часто детали из черных металлов, из оцинковки либо нержавейки.

Для крепления карнизов применяются сквозной, скрытый или смешанный метод. Фибробетонные колонны – отличное решение для тех, кто желает позаботиться не только о внешнем виде фасада, но и об интерьере помещения. Основная часть колонн принимает ощутимую долю нагрузки, снижая давление, оказываемое на иные элементы строений. Потому кроме чисто оформительских преимуществ, эти детали позволяют сооружать массивные постройки. Они косвенно влияют и на восприятие фасадов, понижая вероятность образования трещин.

Чтобы правильно применить фибробетон, нужно основательно разбираться в особенностях отдельных его видов. Самые ранние образцы этого материала были получены еще до Первой мировой войны. Тогда особого разнообразия синтетических материалов еще не было, и потому эксперименты материаловедов проходили с нарезанной проволокой. Фибра сегодня нормирована требованиями государственного стандарта. Стальная начинка делится на анкерную и волновую группу, концы отрезков в этих двух случаях обязательно загибаются.

Чтобы получить металлическое волокно для каркаса, чаще всего обрабатывают сырье чисто механически, на волочильных станках, прокатных станах или режущем оборудовании. Выбирают технологию в зависимости от того, какой диаметр волокна необходимо получить. Исключительно тонкие нити делаются пропуском стали через отверстия в алмазных деталях.

Минеральная фибра получается из расплавленных вулканических пород, обычно базальта. Свойства сырья влияют на характеристики материала, он отличается стойкостью к механическому воздействию, к контакту со щелочами и кислотой. Базальтовая фибра не загорается и делает бетон, в который она добавлена, втрое прочнее обычного раствора.

Изготовленные на основе такой смеси добавки применяются для самых разных целей:

• несъемной опалубки;
• стеновых панелей;
• малых архитектурных форм;
• подготовки фонтанов;
• производства деталей при реконструкции домов;
• лепнины в карнизах;
• плит при строительстве дорог.

Стеклофибробетон производят, вытягивая расплавленную массу стекла при помощи специального оборудования. Поскольку стекло довольно сильно отличается по составу, может гибко варьироваться, конструкторы могут добиться впечатляющих механических характеристик. Дисперсная арматура собирается в жгуты заданного диаметра. Углеродную фибру делают, обрабатывая сырье при значительном нагреве. Такой материал обладает целым рядом превосходных характеристик:

• стойкостью к механическому воздействию;
• невосприимчивостью к агрессивным химическим факторам;
• малым удлинением при нагреве;
• отсутствием риска коррозии и изумительной адгезией;
• негорючестью.

Проблема с углеродной нитью связана только с ее высокой ценой. Полипропиленовый фибробетон превышает по устойчивости к ударной нагрузке любой образец без армирования. Но при этом растяжение и сжатие переносится куда хуже. Также полипропилен недостаточно стоек при высокой температуре, и велик риск приобрести откровенно некачественное сырье. Дело в том, что разброс характеристик у материала огромен, а отличить стандартный продукт от отходов на глаз не сможет и профессионал.

Российский ГОСТ предусматривает выпуск самых разных видов фибробетона. Химический и фракционный состав смеси прямо влияют на ее практические параметры. Так, добавление стекловолокна обеспечивает:

• удельную массу от 1700 до 2250 кг на 1 куб. м;
• теплопроводность не ниже 0,52 и не выше 0,75 Вт/см2 х°С;
• прочность при изгибающем растяжении – 210–320 кг на 1 кв. см.

Эти свойства позволяют сократить толщину изготавливаемых конструкций и ощутимо понизить ее массу. А сочетание уменьшенной нагрузки с экологической безопасностью значительно расширяет пространство применения изделий. Наибольшую популярность фибробетон имеет там, где требуется минимальный риск возникновения трещин и отличное сопротивление ударам. Для напольных покрытий трудно найти лучшее решение. Малый вес фибробетонных блоков упрощает их использование и для отделки зданий декоративными элементами различного вида.

Пропорции смеси на основе полистирола зависят от необходимой плотности. Так, если она составляет 200 кг на 1 куб. м, понадобится 100 л, 200 кг самого цемента и 0,84 куб. м раскрошенного полистирола. Количество крошки при увеличении плотности меняться не будет, только добавляется дополнительная вода и вяжущее вещество. Полученная смесь отлично подойдет и для заливки пола, и для использования внутри опалубки.

Подробнее ознакомиться с процессом производства изделий из фибробетона вы сможете, посмотрев следующее видео.

Производство фибробетона налажено в России на довольно высоком уровне. Нет никаких веских причин, чтобы предпочитать импортную продукцию. Отличный результат приносит использование смесей марки «3ДБетон», также специалисты рекомендуют ориентироваться на бренды «РОСПАН» и LTM. Благодаря современному оборудованию и новейшим технологическим приемам удается соответствовать той планке, которую на мировом рынке задают японские концерны. Выбор между производителями можно делать, отталкиваясь всего лишь от логистики, потому что практического различия между их товарами обнаружить не удается.

Гораздо важнее, нежели надписи на этикетке, будут видовой состав и концентрация добавляемой фибры. Так, если требуется добиться наивысшей прочности, рекомендуется покупать бетон, куда ввели металлическую фибру в смеси со стекловолокном. Тогда можно будет ограничиться минимально возможной толщиной стен, а значит, облегчить фундаментные работы и удешевить их. Описанная рецептура также позволяет фибробетону:

• оставаться прочным под разрывающей нагрузкой;
• сохранять свои ценные качества под действием различных веществ и погодных условий;
• не терять полезности при высокой температуре воздуха и при сильном нагреве самого камня;
• многократно переживать заморозку и разморозку без ущерба для характеристик.

Подобный композит способен выдержать даже нагрузку, возникающую при движении железнодорожного транспорта, при взлете и посадке летательных аппаратов. Стеклянная фибра позволяет использовать бетонную смесь для покрытия фасадов, для отделки производственных построек, неспособной вбирать грязь и легко отмывающейся при засорении. Стальная начинка применяется, если нужно оформить полы крытых и площадки открытых автостоянок, покрытие дороги, упрочненный фундамент. Из такого фибробетона можно построить также второстепенные гидротехнические комплексы, бетонные резервуары.

Смеси на основе полипропилена рекомендуется применять в получении пеноблоков, пористого композита и незначительных по площади построек. Благодаря разнообразному цветовому спектру фибробетона потребители могут выбрать какой угодно внешний вид его – даже идеальную имитацию природного камня. Если нужно изготавливать текстильбетон, иногда применяют вискозу и хлопок.

Изготовление фибробетона для гидротехнических сооружений оправдано потому что более высокий модуль упругости, крепость на сжатие и растяжение позволяют уменьшить напряжения в слое облицовки.

Получение фибробетона своими руками требует использовать как бетономешалку, так и дробильное устройство. Добавление песка и цемента сразу после измельчения (а не при размешивании) способствует достижению максимальной однородности смеси.

Ручное изготовление фибробетона означает, что необходимо тщательно контролировать отсутствие чрезмерной концентрации фибры в отдельных местах. Само это затягивает процесс на 30% как минимум по сравнению с механизированным процессом. Но если соблюдать все технологические нормы, можно гарантировать соответствие тем же характеристикам, что и при серийном производстве. Из фибробетона делается даже мебель – каменные столешницы, раковины и другие изделия. Разработчики и дизайнеры умеют создавать на основе этого материала действительно впечатляющую продукцию.

Вот так может выглядеть отделка внутренней части квартиры при помощи фибробетона. Сначала она кажется серой и невзрачной, но стоит присмотреться, как становится понятно – в этом есть своя особенная прелесть.

Можно и не выбирать столь темный сюжет, ничуть не хуже проявляют себя фактурные плитки светлых тонов с интересным продуманным орнаментом.

Стеклофибробетон отлично выглядит даже снаружи зданий – вот на этом фасаде он смотрится именно так, как натуральная лепнина классического образца.

Арки и колонны, встречающиеся в оформлении фасадов зданий, являются наиболее сложными разновидностями декора. Но фибробетон не только упрощает их создание, он еще и гарантирует прочность, длительную службу. Из того же материала, кстати, неплохо получаются и надежные декоративные перила. На основе фибробетонных смесей можно создать и обильный растительный декор, соответствующий стилю рококо. Устойчивость к влаге и механическому разрушению позволит вам долго наслаждаться дизайнерскими достижениями.