Стекловолокно для армирования бетона | Стеклофибра

Для чего добавляют волокно в бетон?

Общепризнанным является тот факт, что обычные бетонные смеси подвержены пластической усадке на стадии схватывания, что, как правило, ведет к образованию трещин и микротрещин и, следовательно, сказывается на долговечности бетона.

Эта проблема может быть эффективно решена путем добавления в бетон относительно небольших количеств стекловолокон: тончайшие и обладающие высокой способностью к дисперсии стеклонити способны сдерживать раскрытие трещин в бетоне на ранней или пластичной стадии его твердения. Это также позволяет отказаться от использования легких стальных арматурных сеток и избежать все те неудобства, которые сопряжены с их применением и укладкой для сдерживания трещинооборазования. В отличие от арматурных сеток стекловолокно не может быть «неправильно уложено», или «смещено» при укладке бетона. В сочетании со способностью стекловолокон еще и сдерживать отделение цементного молока их добавление в бетон в целом позволяет заметно улучшить свойства затвердевшего бетона.

Кроме того, стекловолокна широко применяются при производстве пенобетона, газобетона, прочих ячеистых бетонах, в штукатурках, при торкретировании, при изготовлении сборных неармированных изделий, а также наряду с традиционным армированием, как в сборном, так и в монолитном железобетоне.

Что дает применение стекловолокна?

Щелочестойкое стекловолокно в виде фибры было специально разработано для армирования строительных растворных и бетонных смесей на основе цемента. Оно легко вводится в состав стандартных бетонных смесей, распадаясь при этом в кубометре бетона на миллионы элементарных волокон диаметром 13 мкр, и обеспечивая, тем самым, в высшей степени равномерное и эффективное дисперсное армирование.

Стекловолокна имеют высокий предел прочности при растяжении – в три раза выше, чем у стали, и высокий модуль упругости (модуль Юнга) - более чем в 15 раз выше, чем у волокна из полипропилена и в три раза выше, чем у выдержанного бетона. Сочетание этих свойств обеспечивает эффективное предупреждение образования трещин в бетоне при пластической усадке и усадке при высыхании.

Кроме того, щелочестойкое стекловолокно является полностью неорганическим, и тем самым, обладает максимальной совместимостью с бетоном. В отличие от стальных сеток или стальных волокон стекловолокно абсолютно не подвержено коррозии.

Бетон с добавлением армирующего стекловолокна не только рентабелен и удобен в применении, но также имеет значительно более качественную поверхность в затвердевшем состоянии и обладает более высокими прочностными характеристиками, в том числе и повышенной ударопрочностью.

В целом фиброармирование стекловолокном позволяет уменьшить:

- раскрытие трещин от растяжения в изделиях и конструкциях из бетона,
- величину деформации усадки и ползучести,

а также повысить:

- водонепроницаемость,
- морозостойкость,
- сопротивление истиранию,
- ударную вязкость бетона матрицы.

Как работает стекловолокно в бетоне?

Когда образуется трещина в результате пластической усадки, усадки при высыхании или от напряжений, вызываемых нагрузкой, любые возникшие напряжения передаются через трещины по стекловолоконной арматуре. Ширина этих трещин будет зависеть от числа имеющихся стекловолокон, их поперечного сечения и их модуля продольной упругости.

Механизм работы стеклофибры по устранению трещин в бетоне основан на трех факторах.

• Прежде всего, благодаря высокому пределу прочности при растяжении щелочестойкие стекловолокна не разрываются под воздействием напряжения, вызываемого трещиной.

• Во-вторых, стекловолокна имеют значительно больший модуль Юнга (продольной упругости) чем бетонная матрица, благодаря чему трещины вообще не возникают, т.к. бетон может передать растягивающие напряжения и деформации на волокна.

• В-третьих, большую роль играет содержание волокна в в единице объема бетонной смеси. Миллионы тончайших индивидуальных волокон диаметром 13 мкр, на которые распадается нить стекловолокна при введении в бетонную смесь, обеспечивают оптимальное армирование смеси таким образом, чтобы все трещины, которые только начинают образовываться, были бы остановлены стекловолокнами, и было бы предотвращено их дальнейшее распространение по всей массе бетона. Из-за своего малого диаметра в единице объема бетона элементарных стекловолокон будет в три раза больше, чем пластиковых и в сотни тысяч раз больше, чем стальной фибры. Поскольку каждое отдельное волокно это потенциальная преграда трещинам, то, безусловно, стекловолокна также эффективны, как и полипропиленовое фиброволокно, но ввиду относительно высокой стоимости полипропиленового фиброволокна, при приблизительно тех же нормах расхода, вполне приемлемо в некоторых случаях заменить полипропиленовую фибру на стекловолокно.

Только щелочестойкое стекловолокно обеспечивает уникальное сочетание следующих свойств:

· Высокая прочность при растяжении
· Высокий модуль Юнга (продольной упругости)
· Малый диаметр волокна, т.е. большее количество индивидуальных волокон на единицу веса
· Высокая способность к дисперсии
· Максимально возможное содержание волокна в бетоне
· Щелочестойкость

Области применения бетона с добавлением стеклофибры