Металлическая фибра

  Бетон должен противостоять образованию трещин и усадке, обладать химической стойкостью, быть устойчивым к воздействию перепада температур и атмосферной влаги, он должен выдерживать существенные механические нагрузки.

Для повышения таких характеристик бетона, его армируют, тем самым изменяя его  структуру. В результате бетон приобретает качественно новые свойства. Альтернативой традиционному армированию является добавление в состав бетона фибры – волокон высокой прочности. Волокна фибры при добавлении в бетон в значительной степени повышают ударную прочность трещиностойкость, прочность на растяжение и другие свойства бетона. Бетоны такого типа используются при усилении строительных сооружений и конструкций.

 Для производства фибробетона с наилучшими характеристиками необходимо выполнение следующих условий: добиться технологической совместимости бетона-матрицы и фибры, выбрать наилучшее сочетание вида фибры и бетона матрицы для того, чтобы получить необходимый по эксплуатационным характеристикам материал, для наиболее эффективного использования свойств прочности фибры  необходимо максимальное заанкерирование фибры в бетоне. И необходимо учитывать, что при добавлении в бетон фибра должна быть очень  тщательно перемешана, так как категорически не допускается попадание фибры  комками.

 Не менее перспективным является применение идеи использования сталефибробетона  при усилении и ремонтах железобетонных конструкций, подверженных существенному физическому износу, в том числе иаварийных конструкций. В данном случае использование этого материала значительно упрощает процесс укладки бетона (особенно на поверхностях сложной формы), исключает выполнение опалубных работ. Вследствие, уменьшается объем , а также стоимость строительных работ, что в сочетании с конструктивными достоинствами применения  СФБ  для усиления строительных объектов, делает такой метод весьма конкурентоспособным, а в отдельных сложных случаях фактически безальтернативным.

Основываясь на выше сказанном, можно сделать вывод, что сталефибробетон (СФБ) обладает рядом преимуществ перед прочими видами бетона, при производстве которых применялись методы традиционного армирования:

• Уменьшение толщины покрытия на 30%-50%, а также снижение массы конструкции в 5-10 раз.
• Частичный или полный отказ от стержневого армирования
• Повышение модуля упругости до 20%, прочности удару до 12 раз, очень высокая сопротивляемость динамическим и статическим нагрузкам
• Сохраняется несущая способность бетонной плиты
• Трещиностойкость
• Значительно сокращаются или целиком исключаются арматурные работы, что позволяет сократить трудозатраты на изготовление бетона до 40%
• Долговечность, увеличение срока службы строительных объектов в 1,5-3 раза
• Не менее чем на класс повышается термопрочность
• Повышение прочности: при сжатии — до 25%, при осевом растяжении до 60%-80%, на растяжении при изгибе — до 250%,  
• Увеличение водопроницаемости
• Фибра перемешивается с бетоном непосредственно на строительной площадке или заводе, при этом уменьшение расхода материала существенно, что в совокупности сокращает время строительства до 40%
• 

  Стальная фибра изготавливается из стального проката (лента, лист) либо из проволоки катанки и представляет собой как правило стальные полоски различной формы. Наиболее популярны в России несколько видов металлической фибры: стальная резаная из листа (дугообразная рефленая), отличающаяся от остальных прекрасным распределением по всей матрице бетона, не всплывая и не комкуясь; стальная анкерная, изготовленная как из листа, так и из проволоки; стальная анкерная или волновая латунированная из металлокорда. У каждого типа фибры - свои особенности применения и способы дозирования.

 Металлическая фибра из проволоки может быть применена в следующих областях: 

1. Дорожное строительство (армирование оснований дорог, армирование для восстановления дорог и др.)
2. Промышленные и другие наливные полы (склады, цеха и др. помещения)
3. Тоннельное строительство (дорожные, железнодорожные тоннели, метро, трубопроводы и др.)
4. Производство крупных бетонных конструкций
5. Взлетно-посадочные полосы
6. Банковские хранилища и др. области применения

 Особенности применения различных видов проволочной фибры:

- Проволочная фибра с загнутыми концами - самый распространенный вид проволочной фибры. Такая фибра хорошо держится в бетоне и ее использование не приводит к появлению «ежей».
- Волнообразная проволочная фибра: склонна к образованию ежей, но предотсвращает усадку бетона
- Проволочная фибра с плющенными концами: используется для армирования торкретбетона

 Стальная фибра для бетонных полов обычно представляет собой стальную проволоку длиной от 30 до 80 мм, диаметром 0,5 -1,2 мм, прочностью на растяжение около 1000 МРа и более, специально профилированную для улучшения сцепления с бетоном.

• с нагрузкой на колесо в 1,5тн (полный вес погрузчика 3,5тн) достаточно слоя сталефибробетона в 12см на укатанном основании (песок - 5см + 20см уплотненного щебня) на бетон - матрице - М400, с концентрацией фибры 40кг/м3. Возможно в этом случае уменьшение слоя СФБ до 60-70мм при увеличении фибры до 80кг/м3.
• с нагрузкой на колесо 6,8тн необходимо увеличить концентрацию фибры в бетоне М400 до 80-100кг, с толщиной слоя СФБ 15см. Возможно уменьшение слоя до 13см в случае укладки СФБ на старое бетонное основание ( не разрушенное), по расчетам главного специалиста расчетно-конструкторского отдела ЮжУралакадемцентра РААСН к.т.н. Сытника А.С. от 05.04.1999г.

При установке промышленного оборудования на пол из сталефибробетона, с нагрузками:

1. менее 2 т/м², слой СФБ, при 40кг/м³, должен быть не менее 10см,
2. менее 4т/м², слой СФБ при 40кг/м², должен быть не менее 15см,
3. менее 5т/м², слой СФБ при 40кг/м³, должен быть не менее 17см² (20см макс.),

Во всех случаях для предотвращения появления в околонагрузочных зонах трещин - по периметру, вокруг нагруженной площадки, устраивать периметрическую ленточку шириной не менее 1/4 от наибольшего в плане размера оборудования.

Если оборудование работает в режиме виброударов, прочность слоя СФБ необходимо увеличивать за счет увеличения концентрации фибры в бетоне, доводя ее, при необходимости, до 80-100кг/м³.