Фибра для бетона: достоинства, виды фиброволокна, сфера применения и нормы расхода

Виды фибры

Фиброволокно получают искусственным путем из различных материалов. В зависимости от этого данную продукцию можно разделить на несколько видов.

Базальтовые волокна

Основными компонентами являются природные породы базальта, которые вытягивают и измельчают. Фибра такого типа практически не повреждается внешними климатическими факторами.

Вещество переносит очень низкие температуры, также придает стяжке максимальную прочность на изгиб. Поэтому базальтовые волокна используют при возведении зданий, находящихся в сейсмически активных зонах.

Полипропиленовая фибра

Вещество сегодня более популярно, та как немного дешевле, чем базальтовые наполнители. При этом полипропилен также неплохо связывает бетон, увеличивая прочностные характеристики.

Универсальность данной фибры в том, что ее можно применять не только при обустройстве стяжек, но и в качестве штукатурки вместе со специальными растворами.

Срок службы полипропилена намного меньше, чем у базальта, но это не мешает использовать его в современном строительстве.

Металлические волокна

Выпускают их в виде небольшой стружки. Оптимальным вариантом для их использования является сооружение бетонных конструкций со значительными габаритами и весом.

Стекловолокно

Специалисты рекомендуют использовать данный вид фибры в тех местах, где нужно поверхности придать значительную пластичность.

Сфера применения

Выбор технических решений по дисперсному армированию зависит от типа используемых волокнистых материалов.

Так, например,

базальтовая фибра

• производственные площадки;
• промышленные полы;
• пешеходные дорожки с интенсивным движением и т.д.

Устойчивость базальтового волокна к химическим факторам и сейсмостойкость позволяет его использование в следующих сферах жилищного и промышленного строительства:

• при возведении гидротехнических сооружений;
• в работах по берегоукреплению;
• при устройстве сейсмостойких конструкций;
• взрывоопасных объектов;
• в производстве химически стойких железобетонных труб для транспортировки агрессивных жидкостей.

Базальтовая фибра широко применяется в различных сферах жилищного и промышленного строительства.Базальтовая фибра — незаменимый компонент в производстве газобетона, пенобетона и другой продукции из ячеистых бетонов, а также служит структурообразующим материалом при изготовлении фигурных изделий для малых архитектурных форм.

Сталефибробетон применяют

1. Монолитные конструкции: автомобильные дороги, промышленные полы, стяжки и т.д.
2. Водоотбойные дамбы, волнорезы, ирригационные каналы, емкости для жидкостей, тоннели.
3. Оборонительные сооружения.
4. Железобетонные конструкции: изготовление сборных фундаментов, свай, стеновых панелей, балок, колонн, трубопроводов.
5. Строительство дорожных, аэродромных и тротуарных покрытий.

Использование полипропиленовой фибры

• устройство промышленных полов и стяжек;
• устройство наружных стен, изоляции на основе блоков ячеистых бетонов;
• изготовлении штучных декоративных изделий (тротуарная плитка, бордюр);
• приготовление растворов, торкрет смесей, штукатурок.

Асбестовые волокна

• кровельные волнистые и плоские покрытия;
• безнапорные и напорные трубы;
• укрепляющие модифицирующие добавки для верхнего слоя бетона;
• декоративные фасадные плиты;
• ремонтные составы, асфальтовые смеси.

Стеклянную фибру

Преимущества использования и недостатки

Включение в цементно–песчаный состав фиброволокна дает стяжке значительные преимущества перед классическим вариантом раствора.

• В бетоне фибра выполняет функцию армирующих элементов, что повышает его прочность и эластичность. Он выдерживает увеличенные нагрузки сверху, как динамические (удары, резонансные колебания), так и статические (высокое удельное давление на 1 м2), и снизу (усадка дома, подъем грунта под воздействием сильных морозов).
• Хаотическое расположение волокон, в отличие от традиционных методов армирования, удерживает бетон от расслаивания. Этому способствует свойство фибры равномерно распределять влагу по всему слою стяжки во время гидратации — снижается взрывное откалывание бетона из-за неравномерного схватывания и упрочнения.
• Повышается сопротивляемость бетона циклам заморозка/оттаивание, в результате чего его можно использовать в районах с частыми перепадами температур, где чистые смеси цемента с песком использовать не рекомендуется.
• Увеличивается срок службы пола.
• Применение фибры в мокрой стяжке предотвращает ее усадку. Причин тут две:

1. армирующие волокна не позволяют образовываться микропустотам в растворе;
2. снижается количество воды для протекания процесса схватывания (уровень влаги в растворе напрямую влияет на его осадку при высыхании).

В процессе упрочнения волокно снимает внутреннее напряжение в слое стяжки.

Качественная фибра не имеет недостатков. Проблемы могут возникнуть только с полипропиленовым волокном, произведенным с нарушением технологии. Оно со временем начинает выделять ядовитые вещества, отрицательно влияющие на здоровье проживающих в доме или квартире людей. Чтобы этого избежать, обязательно проверяйте наличие сертификата на приобретаемый стройматериал.

Что такое фиброволокно

Фибра представляет собой дисперсные волокна, которые равномерно и разнонаправлено распределяются по всей массе песчано-цементного раствора. Благодаря этому фибродобавки улучшают следующие характеристики бетона:

• увеличивается прочность на растяжение до 30 %;
• ударная вязкость заметно возрастает;
• обеспечивается нормальная гидратация;
• увеличивается стойкость к деформациям;
• повышается устойчивость к образованию трещин;
• становится выше порог огнестойкости;
• увеличивается модуль упругости;
• бетон не дает усадку и не трескается;
• возрастает температурная стойкость и пожаропрочность.

Если говорить о недостатках фибробетона, то бытуем мнение, что этот материал недостаточно устойчив к химическим реакциям, однако, все зависит от  типа наполнителя и его свойств.

Зачем нужны армирующие добавки

Традиционно бетонные конструкции армируют металлическими элементами для придания им прочности. Арматура принимает на себя основную нагрузку, повышая надежность бетона.

Но она укрепляет лишь определенную площадь изделия непосредственно рядом с собой. Тогда как фиброволокно равномерно распределяется по всей массе раствора, образуя сплошное прочное соединение.

Кроме того, как вы знаете, цементные смеси при высыхании дают усадку с образованием трещин, и это один из основных их недостатков. А бетон со стекловолокном или другими подобными добавками практически не трескается, так как фибра повышает его устойчивость к подобным деформациям.

Помимо этого фиброволоконные добавки придают раствору и другие положительные свойства:

• Делают его более однородным в массе, препятствуют расслоению структуры;
• Повышают его адгезию;
• Придают устойчивость к истиранию и повышают прочность на изгиб;
• Увеличивают морозостойкость;
• За счет блокирования цементных капилляров повышают водостойкость.

Ещё один огромный плюс – это снижение себестоимости бетонных работ. Цена раствора с армирующими добавками значительно ниже, чем бетона, армированного металлической сеткой, которая к тому же подвергается коррозии.

Общие свойства фибры для бетона. Для чего используется фиброволокно

Фиброй называют волокна, выполненные из стали, базальта, стекла, полимеров, полипропилена. Эти волокна могут иметь различную длину (от 2—3 мм до нескольких сантиметров), толщину, конфигурацию, форму сечения, текстуру поверхности.

Фибру добавляют в бетонные растворы любого назначения для придания прочности, ударной вязкости, устранения усадки и предотвращения растрескивания, повышения долговечности и устойчивости к истиранию. Бетон с добавлением фибры становится водостойким, устойчивым к морозам (морозоустойчивость может повышаться до 100 циклов), жаростойким.

В штукатурные растворы добавляют фибру малой длины (3-6 мм) для обеспечения гладкости оштукатуренной поверхности. В тяжелые бетоны добавляют фибру большой длины волокон.

Бетоны с добавлением фиброволокна называются фибробетонами.

Как произвести армирование стяжки материалом

Перед облицовкой пола его вначале заливают цементным составом, чтобы выровнять и сделать более надежным. Раствор делается из цемента, песка, полипропиленовой фибры и воды. Кроме перечисленных материалов нужны будут следующие инструменты:

• строительный уровень;
• алюминиевый профиль;
• линейка;
• мастерок;
• шпатель;
• рейка-правило;
• рулетка;
• дрель со специальной насадкой для перемешивания цементного раствора;
• отвертка;
• саморезы.

Вначале идет подготовка основания. С него убирается мусор, а затем при помощи шпаклевки заделываются трещины и выемки, обнаруженные на полу. После этого его моют и ждут полного высыхания.

Как приготовить цементный раствор для штукатурки стен, можно узнать из данной статьи.

Затем выставляются уровни с пометками на стенах. Этот этап работ начинают проводить с углов помещения. Вместо маяков применяются деревянные бруски или саморезы с пластиковыми наконечниками, выполненными из пробок. Их необходимо зафиксировать цементом.

После такой подготовительной работы можно переходить к приготовлению раствора. Сначала смешиваются сухие компоненты – песок и портландцемент. Выдерживаются пропорции 3:1. Затем к ним добавляется половина объема фиброволокна. После тщательного вымешивания смесь разводится водой, а оставшаяся масса фибры вводится небольшими порциями. Если вы используете традиционную технологию, полезно почитать о том, какие смеси применяют для стяжки пола.

На видео – армирование стяжки фиброволокном:

В случае если такая стяжка из фиброволокна применяется для создания теплого пола надо предусмотреть термоизоляцию. Ее укладывают на высохшее основание, а после нее производят заливку подготовленным раствором. Обычно толщина слоя составляет 30-50 мм. Выравнивание плоскости происходит рейкой-правилом. Следует учесть, что последующий слой наносится только после того как высохнет предыдущий.

После выравнивания полученную поверхность затирают шлифовальным устройством, которое упрочняет поверхность. Ее производят по истечении 20 минут после заливки. Полученную стяжку надо закрыть полиэтиленом, чтобы защитить ее от сквозняков. Для правильного застывания она должна выстояться не менее 12 часов. Через четыре дня на ее поверхность можно укладывать декоративный слой выбранного напольного покрытия.

Фиброволокно – отличная альтернатива армированной сетки. Оно стоит дешевле, а наделяет цементную стяжку свойствами, которыми не может отличиться последняя. Работа не займет много времени, единственным фактором, от которого будет зависеть качество стяжки, является правильность создания раствора и его заливки. Ее можно выполнить самостоятельно, а для тех, кто сомневается в своих силах, лучше нанять специалистов. В любом случае при выполнении такой стяжки основание будет ровным, морозостойким, влагоустойчивым и теплопроводным.

Преимущества фибры при укладке стяжки

Если для армирования стяжки использовать противоусадную сетку, то со временем она потеряет свои качества – начнет ржаветь и окисляться, из-за чего стальные прутья будут расслаиваться и произойдет деформация армирующего каркаса. Кроме этого она значительно утяжелить стяжку.

Полезно! Согласно британским стандартам, использовать стальную сетку для армирования вообще не рекомендуется.

Фиброволокно для стяжки пола в отличие от стандартных изделий, лишено подобных недостатков, так как полипропиленовая фибра сохраняет все свои свойства на протяжении всего срока эксплуатации. Помимо этого, этот материал обладает следующими плюсами:

• Увеличивает прочность стяжки до 90% (при учете, что в цементно-бетонный раствор были также введены пластифицирующие добавки).
• Фирба совместима с любыми строительными материалами и не меняет своих физико-химических свойств при контакте с влагой или химикатами.
• Микроармирующая добавка применяется для штукатурных работ, где использование армирующих металлических каркасов становится невозможным.
• Не оказывает повышенной нагрузки на непрочное перекрытие (например, в старом доме).
• Исключает появление трещин в бетонном основании.
• Снижает поглощение влаги бетоном и увеличивает его пластичность.

Кроме этого стяжка пола с фиброволокном выполняется намного быстрее и проще, чем выравнивающее покрытие с армирующим слоем.

Чтобы произвести заливку такого пола самостоятельно, в первую очередь необходимо рассчитать, сколько фибры вам понадобится.

Технология использования

Все этапы создания покрытий армированных фиброй настолько отработаны и выверены, что получение правильного результата без дефектов доступно даже без обращения к профессионалам, при самостоятельной работе. Для заливки усиленной стяжки необходимо наличие следующих инструментов и материалов:

• цемент, песок, вода, пластификатор, фибра;
• демпферная лента;
• уровень: лазерный или обычный водяной;
• профиль для маяков;
• правило, рулетка, линейка;
• дрель с насадкой для перемешивания раствора;
• каток для выравнивания полусухой стяжки (при необходимости);
• шуруповерт, крепежные материалы (саморезы);
• строительный нож, мастерок и шпатель.

Этапы работ таковы:

• Сперва необходимо подготовить основание для базовой стяжки. Для этого надо убрать весь мусор, грязь и пыль, провести влажную уборку. Поверхность должна стать сухой и чистой. Далее нужно заделать все щели и неровности шпаклевкой, пройтись по основанию грунтовкой для наилучшей адгезии.
• Найти наивысшую точку будущей стяжки, отметить с помощью уровня линию по всем стенам.
• Установить маяки, по которым будет производиться выравнивание поверхности стяжки. Маяки делаются из профиля. Они закрепляются на необходимой высоте гипсовым раствором или цементом. После выравнивания маяки станут вровень с поверхностью.
• По всему периметру помещения внизу стен и вокруг колонн и подиумов для сантехники проклеивается специальная демпферная лента, которая выполняет компенсирующую функцию при расширении бетона в результате перепадов температур, например, при включении «теплого пола». Наряду с фиброй, она предотвращает деформацию и растрескивание стяжки при высыхании.

• Укладываются изоляционные материалы, при необходимости армирующая сетка, монтируется теплоизоляция и нагревательный контур «теплых полов».
• Готовится раствор. На одну часть объема цемента берется 3 части объема чистого песка, от 300 до 900 г фиброволокон. Все ингредиенты смешиваются, затем в сухую базовую смесь добавляется вода и пластификатор. Если раствор замешан тщательно, то получится качественная фиброцементная стяжка.
• Готовый усиленный раствор наносится на подготовленную поверхность тонким слоем в 3-5 см. Надо учесть, что полусухая стяжка «усаживается» на 1 см после утрамбовки.
• Стяжку выравнивают, скользя правилом по направляющим маякам, или прокатывают полусухую стяжку специальным катком.
• Ждут высыхания и набора прочности. Для этого готовую стяжку накрывают полиэтиленовой пленкой, смачивают раз в день водой. Время набора прочности – 1 неделя. Время полного застывания составляет 2-3 недели.

Усиленная армированием стяжка готова. Можно приступать к укладке финишного декоративного покрытия.

Еще больше информации о фиброволокне для стяжки пола вы узнаете в следующем видео.

Достоинства

Широкое использование фибробетона обусловлено тем, что его физико-механические показатели в несколько раз лучше аналогичных значений традиционных материалов. При этом эксплуатационные характеристики изделий соответствуют нормам.

Укрепление стяжки

Для упрочнения покрытий рекомендуют использовать стальные волокна длиной 35-75 мм и диаметром 0,3-1,0 мм. В качестве цементной матрицы выбирают тяжелый бетон класса В25-В35 с размером крупного заполнителя не более 20 мм.

Применение дисперсного армирования стальными фибрами позволит усилить эксплуатационные качества, укрепить верхний слой основания, повысить износостойкость, прочность на изгиб, трещиностойкость и долговечность сооружения.

Профилактика дефектов

Возникновение дефектов бетонных покрытий связано с нарушением технологического процесса. Это объясняется необдуманной экономией, несоблюдением норм и правил, предусмотренных для такого вида конструкций. Подобная халатность приводит к возникновению на поверхности трещин, сколов, выбоин.

Как показала практика, наиболее эффективным средством для профилактики и устранения возникших дефектов являются ремонтные растворы, армированные различными типами волокон. Применение стальной или полипропиленовой фибры позволяет избежать расслоения смесей в период укладки, а впоследствии преждевременного износа и разрушения покрытий.

Улучшение адгезии и водостойкость

Улучшить водонепроницаемость бетона можно методом дисперсного армирования. Поскольку свойства фибробетона зависят от особенностей применяемых волокон, то выбрав материал с нужными характеристиками, можно с успехом решить поставленную задачу.

Так, например, использование стальных и базальтовых фибр позволит в несколько раз увеличить водостойкость изделий. Для получения лучшей адгезии волокон с цементной матрицей и равномерного распределения фибр необходимо правильно выбрать оптимальную длину и диаметр используемых отрезков.

Экономичность и антикоррозийные свойства

Применение фибры для железобетонных конструкций, когда часть каркаса заменяется дисперсными волокнами, позволяет получить ощутимую выгоду, поскольку цена модификаторов намного ниже стоимости стержневой арматуры.

А также большим плюсом в использовании стальной фибры является то, что она защищена от коррозии плотным цементным покрытием.

Характеристика

Фиброволокно производят из различных веществ, что позволяет придать ему нужные технические параметры.

Эта продукция характеризуется несколькими оригинальными свойствами:

• Стойкость к коррозии. Подвергается быстрому разрушению под воздействием влаги только металлическая фибра. Волокна быстро начинают ржаветь, но все это зависит от способа укладки материала.
• Стоимость. Самым дешевым материалом считается продукция на основе металла. Пропиленовые аналоги находятся в среднем ценовом диапазоне, что и привело к такой популярности вещества.
• Прочность. Здесь преимущество имеет базальтовая фибра. Следует отметить, что она способна сохранить целостность поверхности, даже если цемент пустит сквозные трещины. Самая низкая прочность у полипропилена, волокна которого выдерживают нагрузку 0,9-0,95 г/м.

• Длина волокна. Данное значение может варьироваться в зависимости от предназначения фибры. На рынке представлены нити длиной от 6 до 20 мм. Самые маленькие из них используются в облицовочных растворах. Когда же нужно строить монолитные объекты, используют волокна большей длины.
• Вес упаковки. Данный параметр сегодня ничем не ограничивается. Для небольшого строительства можно найти упаковку 600 гр. Если же вам нужен большой объем продукции, то производители выпускают волокно и в мешках массой до 10 кг. Практически все объемные упаковки внутри себя вмещают кратное количество емкостей по 600 или 900 г в зависимости от модификации.

Сравнительная характеристика разных видов фибры

Расход фибры

Цемент с фиброй можно замешивать по различным рецептам. Разница заключается в том, сколько фибры добавлять в стяжку. Специалисты говорят, что чем больше данной добавки в растворе, тем более лучшими качествами он будет наделен. Когда применяется фиброволокно для стяжки расход зависит от того какими характеристиками необходимо наделить бетон.

Рассчитывается расход фибры для стяжки на 1м3 раствора:

• 300 гр. – работает как добавка, бетонный раствор становится более пластичным и способным заполнить все неровности;
• 500-600 гр. – при добавлении такого количества прочность бетона увеличивается;
• 800 гр. и более – при данных пропорциях можно получить наилучший результат, цементный раствор получает одинаковые с фиброй характеристики.

Стоимость

Средняя цена полипропиленовой фибры 250 рублей за 1 кг, а на 1м3 придется приобрести материала примерно на 120 рублей. Реализуется в полипропиленовых мешках, объем которых равен 10 кг. Также продается фасовка по 900 гр, в одной партии 20 пакетов. Они уложены в один мешок, который весит 18 кг. Средняя цена за один пакет равна 220 рублям. Пакет, весящий 600 гр., будет стоить 142 рубля, таких пакетов в одном мешке 30 штук. Независимо от того, какой размер волокон фибры, цена будет одинаковой.

В зависимости от того в какой сфере будет применяться материал выбирается длина волокон:

• для кладки и облицовки подходит волокно размером 6 мм;
• фибра для стяжки пола и сооружения монолитных бетонных конструкций должна иметь волокно длиной 12 мм;
• При сооружении дамб и выполнении полусухой стяжки, а также для смесей, используемых в ремонтных работах необходима фибра с длиной волокон 18 мм.

Стяжка пола с фиброволокном своими руками

Подготовить цементно-песчаную смесь с использованием фиброволокна своими руками может любой начинающий строитель.

Материалы и инструменты

Для устройства стяжки потребуются следующие материалы:

• цемент марки М400;
• песок с фракцией 2-3 мм;
• фиброволокно;
• вода;
• пластификатор.

Потребуется ручной инструмент:

• лазерный уровень (или гидроуровень);
• рулетка;
• метчик;
• строительный шнур;
• правило;
• направляющие профили для монтажа маяков;
• шпатель и кельма;
• нивелир.

Потребуется электроинструмент:

• бетономешалка;
• машина затирочная.

Полусухая стяжка

Для устройства основания под финишное покрытие в современном строительстве чаще всего применяют полусухую фиброцементную стяжку пола.

выполняется подготовка основания (чистка от пыли и грязи, устраняются трещины);

• для обеспечения гидрозащиты, настилается полиэтиленовая пленка;
• при организации теплых полов, выполняется монтаж системы обогрева;
• при помощи лазерного уровня находят максимальную и минимальную отметки, после чего определяют уровень заливки и устанавливают маяки;

подготовка оканчивается монтажом демпферной ленты по периметру помещения;

• в течение трех минут цемент и песок перемешиваются без использования воды в бетономешалке с постепенным добавлением волокна небольшими партиями;
• на следующем этапе заливают воду и доводят смесь до рабочего состояния;

заливка производится от дальней стены по маякам с последующим выравниванием правилом;

выровненное основание уплотняют с помощью затирочной машины;

Виды материала

Добавки из стали

Стальная фибра производится из проволоки и добавляется в литые элементы при декорировании различных сооружений. Стальная фибра для бетона производится из низкоуглеродистой проволоки, диаметр металлических элементов варьируется от 0,7 до 1,2 мм, а также укрепляющая целлюлоза имеет длину 25—60 миллиметров. С помощью добавок упрочняются качества бетонных изделий, тротуарной плитки, покрытий для площадей, дорожных полотен, полос аэродромов, литого забора или архитектурных памятников из бетонного состава. Металлическая фибра входит в состав раствора для литых элементов декорирования, таких как фонтаны, балюстрады, декоративные элементы для архитектурных задумок.

Бетон со стальной фиброй укладывается двумя способами:

• вручную;
• с помощью специальной техники.

Полипропиленовая

Полипропиленовая фибра для бетона — это распространенный вид армирования бетонных конструкций. Форма выпуска — вещество, расфасованное в пакеты. Задача материала:

• усилить сопротивление к механическому воздействию;
• защитить от негативного влияния окружающей среды;
• сделать стойким к температурным прыжкам;
• защитить от воздействия химических реагентов.

Добавки из базальта

Базальтовая фибра используется для упрочнения механических особенностей материала с пористой структурой. Добавляется в составы гипсовых изделий. Длина базальтовых нитей отличается от параметров, что имеют другие виды добавок, поэтому расчет материала регулируется индивидуально, в зависимости от конкретного случая и особенностей эксплуатации. Свойства готового изделия зависят от такого фактора, как расход фиброволокна.

Стекловолокно

Стекловолокно не растворяется в бетонной смеси, а является армирующей добавкой, обладающей повышенной прочностью. Фибра для армирования — это измельченное армирующее стекловолокно в виде узких полосок разной длины. Отличается от других добавок повышенной прочностью и модуляционной гибкостью. Такие свойства позволяют положительно сопротивляться развитию кислотно-щелочной среды в восстановленном сооружении. Добавляется материал в момент замеса раствора. Вещество не имеет свойств растворяться, а содержится в составе как индивидуальные микрочастицы. Микрофибра незаметна в уже возведенной конструкции.

Зачем нужна: области применения

Принцип воздействия волокнистого компонента заключен в технологических свойствах. При содержании фибры в составе цементно-бетонного раствора происходит реакция, впоследствии которой образуется прочная адгезия. Такой аспект повышает механическую выдержку сооружения, затвердевшая плоскость отличается стойкостью к силовому влиянию, а бетон не реагирует на растяжения в точках изгиба.

К положительным характеристикам материала относятся такие особенности:

• Избежание дефектов при эксплуатации. Применение фибры защищает бетон от растрескивания и износа.
• Быстрая адгезия. Составы качественно поддаются сцепке между бетоном и другими материалами.
• Антикоррозийные особенности. Волокнистые компоненты не подвержены процессам коррозии.
• Универсальность. Применяется для укрепления как больших, так и малых строительных объектов.

Похожие записи:

Пайка алюминия в домашних условиях Как и чем штробить стены под проводку: инструктаж по проведению строительных работ Классификация бытовых холодильников и их основных характеристик Таблетированная соль Облицовка ступеней крыльца 5 способов выровнять пол под отделку в квартире или доме