Некоторые материалы появляются на рынке под таким ажиотажем, что кажется, без них невозможно обойтись. Например, волокнистые добавки в бетон или раствор. В действительности фиброволокно для стяжки не является необходимым, и не все фиброволокна можно или нужно добавлять.
Что такое фибра для бетона или раствора
Начнем с того, что такое клетчатка. Это тип добавки, используемый для изменения свойств бетона. Фибра — это искусственное волокно для армирования бетона. Он используется в качестве добавки при дозировании и равномерно распределяется по всему объему. Такая добавка уменьшает количество трещин, улучшает прочность на изгиб — свойства, присущие практически всем волокнистым добавкам. Но конкретные свойства зависят от материала, из которого изготовлены волокна.
Фибра для бетона — это добавление волокон для улучшения/изменения свойств строительного раствора.
Бетон с фибровыми добавками обычно называют фибробетоном. Существуют также названия, отражающие конкретный тип добавки: бетон с базальтовым волокном, бетон со стекловолокном.
Виды фибры
Этот вид добавки в бетон появился не так давно, но его так активно рекламируют, что создается впечатление, что он необходим в любой ситуации. Это далеко от реальности. В некоторых ситуациях волокнистые добавки бесполезны, а в других — могут ухудшить ситуацию.
Например, металлические и полипропиленовые волокна снижают прочность бетона. Они повышают прочность на изгиб, но снижают механическую прочность. Металл и полипропилен плохо сцепляются с бетоном, поэтому их способность противостоять механическому воздействию ограничена. Стоит помнить об этом и использовать добавку строго по назначению, не превышая дозировки.
Добавляя фибру, мы получаем фибробетон. Конечные свойства бетона зависят от материала добавки
Стальные волокна
Стальные волокна могут быть изготовлены из обычной, углеродистой или нержавеющей стали. Лучшие из них изготавливаются из нержавеющей стали. Но нет нужды говорить, что он также является самым дорогим. Проволока вытягивается из металла. Толщина варьируется от десятых долей миллиметра до 1,2 миллиметра, а длина — от 10 до 12 см.
Вот как выглядит металлическое волокно
Известно, что сталь трудно соединить с бетоном. Для улучшения адгезии проволоку делают плоской, гофрированной, с загнутыми краями (анкерная проволока). Все это для улучшения адгезии.
Добавление металлических волокон делает продукт гораздо более устойчивым к изгибающим нагрузкам. Этот тип используется при строительстве мостов, фундаментов. В некоторых случаях эта добавка может заменить использование арматуры. Но использование должно быть рассчитано, так как необходимо контролировать снижение механической прочности.
Необходимо рассчитать расход металлических волокон, средний расход на кубический метр составляет 20-50 кг, в зависимости от назначения и области использования
У серьезных компаний есть калькуляторы, которые могут показать, сколько бетонного волокна может быть использовано в конкретной области применения бетона. Но стоит помнить, что минимальная толщина бетонной стяжки, армированной проволокой, составляет 100 мм. Для жилых помещений средний расход составляет 25 кг на кубический метр раствора.
Бетон с металлическими волокнами обладает высокой устойчивостью к изгибающим нагрузкам
Недостатки введения металлических волокон в бетон — большой вес продукта, трудно смешивать для равномерного распределения, металлы подвержены коррозии, низкая адгезия к бетону, что приводит к снижению прочности раствора. Наши мастера сами создают металлическое волокно — режут проволоку, вбивают гвозди, сгибают и расплющивают. Но каков будет эффект от этого? В этом и заключается вопрос. Если вы используете стальную фибру для стяжки пола, ее необходимо предварительно испытать. Сделайте небольшой куб, проверьте состояние бетона через несколько дней. В идеале, конечно, через 28 дней. Если испытания прошли успешно, повторите эксперимент в соответствующем масштабе. Ну, а если вы думаете заливать фундамент, то лучше заказать бетон нужной марки на заводе.
Базальтовые волокна
Главное свойство базальтового волокна заключается в том, что оно практически не растягивается. Бетон, с другой стороны, обладает определенной эластичностью и может растягиваться до трещин. Другими словами, включение базальтового волокна снижает общую эластичность бетона. Но это также повышает его способность противостоять упругой и ударной деформации. Края плит и других изделий трескаются в разы реже.
Если вы хотите получить сверхтвердую поверхность, используйте базальтовое волокно.
И еще один момент: бетон с базальтовыми волокнами поглощает меньше влаги, чем обычный бетонный камень. Другими словами, введение такой добавки повышает морозостойкость — меньше впитывается влаги и меньше повреждается при замораживании и оттаивании. Базальт блокирует воду, поэтому делает поверхность более ровной и прочной. Вода удерживается в таком растворе во время кристаллизации, и движение песчинок уменьшается. Вся масса становится более устойчивой. Поэтому поверхность получается более гладкой.
Единственным недостатком базальтового волокна пока является цена. Этот тип армирования микроволокном используется в строительстве в районах с высокой сейсмической активностью. В этом случае важно добиться максимальной прочности, а цена игнорируется. Есть и второй недостаток — его трудно смешать до однородной массы. Но компании научились справляться с этим; у них есть специальная обработка под названием «промасливание». Это не масляная процедура, как вы могли бы подумать. Это химическая обработка. При покупке обращайте внимание на тип замасливателя, так как это определяет область применения волокна. KW-13, KW-42, KW-05/1 подходят для бетона.
Типы смазочных материалов и область применения присадки
В целом, бетон с базальтовым волокном можно использовать там, где требуется повышенная прочность и морозостойкость. В частности — для заливки подвалов многоэтажных зданий, стен и перегородок, дорожных плит, балок и т.д. Можно отливать любые другие бетонные изделия — малые архитектурные формы и даже плитку. И они будут гладкими, прочными и долговечными. И плитка не повреждается солями после зимней обработки. В целом, изделия получаются прочными и долговечными, но дорогими.
Сколько базальтового волокна добавлять в куб раствора
Длина волокон может варьироваться от 3 мм до 100 мм, диаметр — 10-17 микрон. Немного о ценообразовании. У производителей мешок 15-25 кг стоит 200-300 рублей. В розничной торговле базальтовое волокно очень дефицитно, а то, что есть, стоит дорого. Упаковка 500-700 грамм — 500 рублей. Базальтовое волокно сделает стяжку прочной и надежной, но его нелегко найти по подходящей цене.
Полипропиленовые волокна
Пропиленовые волокна не очень прочные, но бетон с их использованием лучше выдерживает изгибающие нагрузки. Это самый дешевый и, вероятно, самый распространенный тип волокна в индивидуальном строительстве. Это полипропиленовое волокно, которое рекомендуется для стяжек пола и не только. Настолько, что выбор далек от идеального. И первое — это то, что конечные свойства бетона зависят от качества волокна. А производство простое — часто они просто разрезают пакеты на полоски. Как вы понимаете, контроль качества в таких условиях невозможен. А как такая добавка повлияет на свойства бетона — тоже невозможно определить по качеству того, что продается в магазине.
Когда говорят о добавлении волокон в бетон, обычно имеют в виду полипропиленовые волокна. Как вы понимаете, это не единственный тип данной добавки, но, безусловно, самый популярный.
Что еще может дать введение полипропиленовых волокон в бетон, стяжку или штукатурный раствор? Улучшенная адгезия, уменьшение усадочных трещин. Это вполне объяснимо. Куски не рассыпаются при раскалывании. Тонкие полипропиленовые нити связывают их вместе, пока они не порвутся. И они хорошо тянутся. Если куски стяжки или плиты связаны между собой арматурой, то плита, даже при наличии трещин, образует единую систему, и нагрузки передаются от одной точки к другой. С помощью волокон легче заделывать трещины. Так легче «зажать» массу на волокнах. Это положительный эффект от добавки, но не более.
Поскольку полипропиленовое волокно очень популярно, ниже мы рассмотрим его более подробно.
Малоприменимые в частном строительстве виды
Не все даже слышали о следующих видах клетчатки. Найти их в розничной продаже еще сложнее, чем базальт или металл, поэтому мы рассмотрим их вкратце. Более известны также стекло или стекловолокно. Он действует только на щелочеустойчивые виды (те, которые имеют низкую щелочность). В других случаях стекловолокно просто растворяется.
- Стекло (стекловолокно). При модуле упругости, сравнимом со стальной проволокой, волокна весят в четыре раза меньше. Использование таких волокон значительно повышает прочность бетона. Недостатками являются высокая цена и сложность применения. Этот тип волокна распыляется или впрыскивается с помощью специального оборудования. Нет смысла вводить его во время смешивания, так как он растворяется в щелочных растворах.
- Углеродное волокно. Повышает механическую прочность материала, улучшает его химическую стойкость и уменьшает растрескивание. Он хорошо связывается с бетоном, при этом прочность углеродного волокна выше, а вес ниже. Но цена слишком высока (5 кг стоит более 300 долларов, а расход составляет 1-2 кг на кубический метр). Эта добавка очень редко используется в тонкостенных конструкциях.
Применение углеродного волокна ограничено ценой
- Целлюлоза. Этот тип добавок замедляет усадку. Материал не реагирует с кислотами и не растворяется в воде. Он используется не очень часто, особенно в частном строительстве.
Какой бы тип добавки вы ни выбрали, добавлять ее нужно строго по норме. Принцип «больше — лучше» здесь не работает, так как свойства бетона могут измениться. Как правило, при введении волокон необходимо изменить водоцементное отношение, так как обрабатываемость раствора снижается. Однако делать это на глаз опасно, так как прочность раствора может сильно снизиться. Лучшим решением является использование добавок, улучшающих пластичность раствора.
Полипропиленовая фибра для стяжки
Полипропиленовое волокно — материал, наиболее часто используемый для стяжек пола. У него самая низкая цена, что объясняет его популярность. Как работает полипропиленовое волокно в бетоне? При смешивании он равномерно распределяется по всему объему. Во влажной среде волокна набухают и распрямляются, слипаясь друг с другом. Они образуют свою собственную матрицу в структуре бетона. Волокна, беспорядочно распределенные в бетонной смеси, связывают частицы бетона между собой, тем самым повышая прочность бетона на изгиб.
Полипропиленовые волокна образуют в бетоне своеобразную решетку.
Что именно он делает? Несколько вещей:
- Это уменьшает количество трещин, которые появляются при созревании бетона. Они все еще существуют, но в меньшем размере и в меньших количествах. Вы не можете полагаться только на волокно. Высококачественные ингредиенты, правильные пропорции, нужное количество воды и тщательное перемешивание необходимы для того, чтобы избежать образования трещин. Волокна только укрепляют исходные данные, но не гарантируют отсутствие трещин.
- Повышает прочность на изгиб и плотность бетона. Плотность немного увеличивается, но прочность на сжатие уменьшается. Это означает, что прочность раствора/бетона снижается. Согласно экспериментальным данным, это снижение составляет около 15-20%. Во многих случаях этим можно пренебречь — прочность стяжки обычно берется с запасом. Но в случае передозировки тонких волокон он может снизиться вдвое. Это уже критическая проблема. И не думайте об увеличении количества цемента. Это не увеличит прочность, а скорее уменьшит ее.
- Измельчаемость уменьшится, а поверхность будет менее пыльной.
При добавлении волокна пластичность раствора уменьшается. Чтобы привести его в норму, не добавляйте воду, а добавьте пластифицирующую добавку.
Как видите, добавление волокна не вызывает принципиального изменения свойств. Имеются некоторые улучшения в существующих объектах недвижимости. Если вам сказали, что введение полипропиленового волокна в бетон или ПГС заменит арматуру, вас обманули. Армирование компенсирует изгибающие нагрузки, которые могут воздействовать на стяжку. Полипропиленовое волокно не обладает таким эффектом. Он только уменьшает количество и размер усадочных трещин. Это совершенно другое и «работает» до определенного значения. При приложении значительной силы полипропилен сначала растягивается (он очень хорошо растягивается — его длина увеличивается на 200%), а затем рвется. Поэтому он эффективен против микротрещин. Но и это не плохо, потому что микротрещины впоследствии становятся просто трещинами.
Так ли она нужна в стяжке
Как мы уже говорили, основной целью использования фибры в бетоне и ЦПС является уменьшение количества и размера усадочных трещин. Но если стяжка залита на жестком основании, с соблюдением соотношения воды и цемента и правил ухода за бетоном, трещин будет немного. Правила ухода просты: увлажнять, удерживать влагу и избегать локального перегрева. Эти простые меры и хорошие материалы (отсутствие глины или пыли в песке и заполнителе, хороший цемент, чистая вода) являются гарантией того, что большие трещины не появятся. Волокна — это лишь способ быть немного безопаснее, если под стяжкой находится «мягкая» изоляция или звукоизоляция. Если это минеральная вата, то необходимо волокно. Не так обстоит дело с полистиролом и другими жесткими материалами.
Не каждое волокно в стяжке является благом
Что еще предлагает фиброволокно для стяжки пола? Повышенная стойкость к истиранию. Вам нужна гладкая, твердая и прочная поверхность? В процессе установки лучше использовать вибратор. Погружение или поверхность — в зависимости от слоя. Вибрирование бетона или CPS повышает плотность и прочность. Пузырьки воздуха покидают раствор, он становится «вдруг» более пластичным без каких-либо добавок. Этот процесс (вибрация) действительно повышает прочность бетона. Кроме того, поверхность становится почти идеально плоской — она выравнивается по горизонту.
В видеоролике показаны испытания бетона с различными волокнами. Как видите, разница огромна.
Дозировка и правила добавления
Длина полипропиленового волокна может составлять от 10 мм до 40 мм. Толщина составляет несколько микрон. В волокнах хорошего качества волокна скручены вместе. При помещении в полужидкую среду эти волокна развиваются, образуя объемную армирующую структуру.
Какова оптимальная длина волокна? Как правило, длина выбирается экспериментально. Они делают смеси с волокнами разной длины, а затем проверяют основные параметры в лаборатории. Частная строительная отрасль работает несколько иначе. В отношении заполнителей для бетона действует тот же принцип: лучше использовать заполнители разной длины. Волокна разных размеров можно брать в более или менее равных количествах. И сколько его нужно на куб раствора? Она обычно указывается на упаковке и зависит от марки замешиваемого бетона или раствора. Но в среднем на одну стяжку берется 0,6-0,9 кг.
Количество волокна, необходимое на кубический метр раствора или бетона, зависит от назначения раствора.
Существует несколько вариантов добавления волокна в раствор:
- Добавьте к сухим ингредиентам. Другими словами, когда вы смешиваете песок и цемент, засыпьте гравий, а затем добавьте волокно. Вы можете добавлять его порциями или все сразу. Особой разницы нет.
- Вы можете смешать волокно в воде и всыпать в него добавки. Залейте приготовленный раствор в бетономешалку. Этот метод может привести к тому, что большое количество волокон осядет на стенах. Их нужно вытаскивать лопатой или куском дерева. Это зависит от вас.
Фибробетон также можно заказать на заводе.
При использовании обоих методов количество волокон на куб бетона не меняется. Главная задача — равномерно распределить волокна. Для этого бетономешалка должна «вибрировать» раствор не менее 5-7 минут. Только в этом случае фиброцементная стяжка будет прочной, а микроволокнистая арматура будет выполнять свою работу.
