Фибра и ей подобные…

Что нам обещает реклама  — чудодейственная  фибра?

Свои комментарии буду выделять красным цветом по ходу текста.

 В течение последних нескольких лет – фибра (речь  идет именно о СТАЛЬной фибре), стала самым (в очень узкой сфере) распространенным материалом для армировки бетонированных элементов в строительстве. По той причине, что материалы на основе цемента достаточно хрупкие, при подготовке основания для бетонирования укладывают армирующую сетку, которая придает жесткость и прочность. До последнего времени для армировки использовались в основном металлическое, стержневое армирование, но теперь (не более 2%) стали применять фиброволокно (за счет сокращения сроков по армированию- добавил стальную фибру в бетон , перемешал и вылил…не нужно вязать арматуру и сетки) Ситуацию изменила технология по армировке с использованием композитных волокон, что соответственно снизило расход арматуры, а также вес общей конструкции.

Существует несколько видов фиброволокон для бетона:

  • стальная фибра (из низкоуглеродистой проволоки общего назначения термически не обработанной без покрытия – анкерного профиля. Временное сопротивление разрыву не менее 1100 МПа);

anker-fiber

  • полиамидная фибра (жесткое полимерное моноволокно с профилированной поверхностью Предел прочности на разрыв 600 МПа);

poliamidnaya-fibra

  • фибра полипропиленовая мягкая  (предел прочности на разрыв 3 — 50МПа).

Применение фиброволокна (стального / жесткого полимера)

• Промышленные полы
• Отделка тоннелей
• Балки
• Автомобильные дороги
• Железнодорожные шпалы
• Ступени
• Водоотбойные дамбы
• Трубопроводы
• Плиты аэродромных покрытий
• Стеновые панели

А теперь чудодейственное свойство стальной фибры приписали самому дешевому и бесполезному виду фибры) Реклама гласит : Фибра полипропиленовая хорошо себя зарекомендовала в применении для строительства промышленных складов, мостов, железобетонных сваях, в монолитных конструкциях, в строительных растворах, а также в местах застройки с высокой сейсмической активностью. Фиброволокно отлично повышают пластичность сухой стяжки (полная чушь -термин пластичность применима к раствору/бетону и повышает её пластификатор, а не фибра )

Использование фибры целесообразно ТОЛЬКО в мелкодисперсной среде как например гипсовая штукатурка или шпатлевка, где огромное количество мельчайших частичек гипса более менее способны обвалакивать поверхность  фиброволокон. Есть гипсовые аналоги гипсокартона, но без бумаги снаружи — армирование происходит внутренним наполнением смеси фиброй, но её там просто огромное количество…не менее 20% по объему. Поэтому такой вид гипсовых листов стоит в разы дороже обычного гипсокартона.

Устойчивость к огню…..кое что из мира фантастики 🙂

Фибра анкерная благодаря своему составу, повышает огнестойкость бетонных поверхностей. Независимые исследования показали, что фибра для бетона увеличивает устойчивость плит и перекрытий к изгибу при длительном воздействии высоких температур. При нагреве бетона до 1100°С фиброволокна повышают устойчивость бетонных элементов к раскалыванию. (А вот что говорит нам Большая энциклопедия : Снижение прочности обычного бетона при длительном нагреве до 200 С невелико, но при повышении температуры свыше 200 С потеря прочности существенна. Прочность, которую бетон потерял при этой температуре, не восстанавливается после охлаждения. Нагревание бетона до 400 С снижает его прочность в 2 раза, при нагревании до 500 С в 3 раза, а при нагревании свыше 500 — 600 С наступает полное разрушение. (полный текст вот тут ) Про какое тогда упрочнение бетона фиброй может идти речь когда она сама плавится  уже при 170 град по цельсию а бетон выше 600гр начинает сам разрушаться)

Кстати если стяжка подвержена нагреву (ТЕПЛЫЕ ПОЛЫ), то фибра там абсолютно бесполезна ибо у полипропилена просто огромный коэффициент термического расширения, т.е при нахождении волокна в стяжке и нагреве на 20-30 град …эти волокна сами пытаются удлиниться вместо того чтобы наоборот сдерживать расширение раствора /бетона.

Истираемость

Стоит обратить внимание и на истираемость бетона, когда в результате постоянного механического воздействия, поверхность ослабляется и начинает разрушаться. Как правило, это результат разглаживания бетона с большим количеством воды. Устойчивость бетона к подобным повреждениям повышают, применяя в качестве добавки фиброволокна, а именно базальтовая фибра или фибра полипропиленовая. Через 6 часов схватывания бетона, сопротивление к истираемости повышается на 10-15%, а после полного застывания на 30%, но все зависит от количества в смеси фиброволокон.

А вот теперь действительно честная информация  где работает и для чего создавалась полипропиленовая фибра (мягкая)

В свое время изготовление газосиликатных блоков конкурировало с литейным пенобетоном, который разливали по формам. Так вот после заливки смеси в форму ей нужно выстоять несколько суток, чтобы вынуть из опалубки с минимальным % брака (откалывание граней , уголков блока…) Но это слишком долго для оборачиваемости форм для заливки …приходится либо закупать дорогостоящие формы либо придумать способ ускорить оборачиваемость уже имеющихся форм. Решение нашли применив мягкую фибру из полипропилена. Она легкая и не оседает на дно как металлическая или жесткая  при перемешивании в газонаполненной смеси + она дешевая. Введение 600-900 гр фибры на каждый куб смеси позволило снимать опалубку уже через 6 часов…что существенно повысило производительность при минимальном количестве форм.

ВОТ откуда пошел весь сыр-бор!!! А дальше производители и продавцы фибры начали приписывать полипропиленовой фибре заслуги стальной и расхваливать как все чудесно ….мол покупайте и пихайте везде.

Дополнительно проводились исследования по воздействию полимерной мягкой/гладкой фибры на свойства бетона (на основе 400 кг (такое количество цемента содержит очень прочный бетон/раствор, выше 300 марки) портландцемента марки OPC CEM I 52.5 — это высокопрочный цемент …у нас можно купить цемент только 500Д0  CEM I 42,5, т.е менее прочный на 20% ). полный текст  статьи

Привожу фото после 90 дней гидратации (хранение в лаборатории при температуре 20°C, относительной влажности 75%), мы использовали растровый электронный микроскоп (Leica Stereoscan 440), чтобы оценить характеристики микроструктуры бетона.

volokno-v-betone

volokno-v-betone-1

volokno-v-betone-2

В ходе эксперимента было выяснено: полипропиленовые волокна демонстрируют СЛАБУЮ СВЯЗЬ с минеральным вяжущим веществом. Некоторые волокна выглядят совершенно чистыми, в то время как некоторые другие волокна демонстрируют частичное сцепление.

Уровень диспергирования кажется приемлемым в рассмотренных образцах бетона, даже несмотря на то, что на этапе приготовления смеси мы наблюдали некоторую агломерацию волокон и были вынуждены увеличить продолжительность перемешивания, чтобы добиться достаточной однородности смеси.

Химическое строение полипропилена делает его гидрофобным (т.е поверхность волокна слишком гладкая чтобы к ней прилипала смесь и поэтому она отталкивает воду ….. открытые пакеты с фиброй не впитывают влагу вообще), его способность к повторному диспергированию (перемешиванию) обычно невелика и поверхность раздела «волокно — матрица вяжущего вещества» часто оказывается слабой.

Простыми словами — полипропиленовое фиброволокно просто МОДНАЯ ПРИМОЧКА приукрашенная производителем и продавцами. На прочность в большей степени оказывает влияние количество цемента, воды, качество песка (наличие в нем глины), пластификаторов, которые на химическом уровне увеличивают прочность, пластичность, морозостойкость……