Полупропиленовые волокна как добавка для бетона и строительных растворов

Полупропиленовые волокна как добавка для бетона и строительных растворов

 Большинство строителей  часто сталкиваются с многочисленными  проблемами при работе с бетоном,  такими, как пыль, пластическая усадка  и оседание, действие мороза (на  раннем этапе). А при дальнейшей  эксплуатации проявляются такие  свойства, как низкая устойчивость  к замерзаниюоттаиванию, слабое сопротивление удару, подверженность истиранию, высокое проникновение воды и химических веществ.

 Многочисленные разработки  в данной области не давали  нужного результата. И только  после появления на рынке строительных  добавок для бетона и строительных  растворов моноволокна ФИБРИН  произошел переворот в строительстве.  Тесты BBA (British Board Agreement) и другие независимые исследования подтверждают, что ФИБРИН является наиболее эффективным полипропиленовым моноволокном из всех типов волокон, применяемых в строительстве.

Преимущества  бетона с использованием волокон  ФИБРИН

- уменьшается образование трещин при пластической усадке и повышается качество поверхности бетона;

- добавление волокон сокращает время первичного и окончательного затвердевания бетона;

- повышается устойчивость к замерзаниюоттаиванию;

- повышается сопротивление удару;

- повышается устойчивость к истиранию;

- повышается устойчивость к огню;

- повышается устойчивость к проникновению воды и химических веществ;

- высокий экономический эффект при использовании (по сравнению с контролирующей образование трещин стальной сеткой);

- повышается устойчивость бетона к воздействию антиобледеняющих солей; уменьшается выделение воды;

 -повышаются прочностные характеристики бетона.

Где следует  использовать ФИБРИН

ФИБРИН следует использовать во всех типах бетонных покрытий (как  наружных, так и внутренних), где  необходимо предотвратить появление  пластических усадочных трещин. Обычно волокна ФИБРИН используются в бетоне для промышленных складов, гидротехнических сооружений, наружных площадок, в бетонных плитах перекрытий, объектах нефтехимической промышленности, мостах, монолитных конструкциях, бетонных плитах фундаментов, железобетонных сваях, прессованных и отливаемых изделиях, в строительных растворах и штукатурке, торкрет-бетоне, в печатном декоративном бетоне, в материалах для ремонта бетона, а также местах повышенной сейсмической активности. Большой популярностью пользуется спецификация ФИБРИН в дорожном строительстве.

 Бетон с содержанием  волокон ФИБРИН обладает лучшим  сцеплением, чем обычный бетон.  Сами волокна очень тонкие, и  хотя они видны в бетоне  на стадии замеса, потом будут незаметны на поверхности. Волокна, равномерно распределенные в бетоне, армируют его по всему объему.

 

Техническое описание волокон ФИБРИН

 Материал - 100% чистый полипропилен.

Длина - 6 мм, 12 мм. Диаметр - 18 микрон. Форма - круглая, гофрированная.

Плотность - 0,91 гсм3. Модуль Юнга - 4158 МПа.

Прочность на растяжение - 557 МПа.

 Цвет - натуральный. Абсорбция  - нет. 

Температура размягчения - 160 оС.

 Рекомендуется применять  волокна ФИБРИН на начальном  этапе перемешивания бетонной смеси. Рассмотрим подробнее преимущества применения данной добавки. Значительное снижение риска пластической усадки и оседания

ФИБРИН обеспечивает устойчивость к образованию пластических трещин на трех стадиях 

1) ФИБРИН повышает способность  бетона к деформации без разрушения  в критический период - 2 - 6 часов  после укладки. Тем самым он  уменьшает размер и количество  трещин, что способствует сохранению  большей внутренней прочности  бетона. В этом отношении полипропиленовое  волокно ФИБРИН благодаря своей  обширной площади поверхности  более эффективно, чем стальная  сетка;

2) На более позднем  этапе, когда бетон затвердел  и начинает давать усадку, ФИБРИН  соединяет края трещин и таким  образом снижает риск разлома.  Волокно ФИБРИН гофрировано по  всей длине, что повышает его  устойчивость к выдергиванию;

3) ФИБРИН уменьшает выделение  воды посредством более эффективного  контроля гидратации, тем самым  снижая внутренние нагрузки. Благодаря  лучшему контролю за выступлением воды на поверхность снижается образование трещин при пластическом оседании.

 

 

Устойчивость  бетона к замерзанию/оттаиванию

 Бетон, содержащий ФИБРИН, имеет  более высокие морозостойкие  характеристики, и можно считать,  что по долговечности он равен  бетону с воздухововлекающими  добавками (рис. 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Механизм  этого повышения морозостойкости  следующий

1) ФИБРИН вносит в бетон  незначительное количество воздуха.  Эти воздушные пузырьки позволяют  свободной воде, которая может  замерзнуть, расширяться и сжиматься  в цикле замерзанияоттаивания. Таким образом снижаются разрушительные эффекты мороза на раннем этапе;

2) ФИБРИН, повышая устойчивость  бетона к пластическому растрескиванию, уменьшает количество водных  каналов в бетоне, и в результате  снижение проницаемости придает  большую устойчивость к промерзанию; 

3) Добавление ФИБРИНА  контролирует перемещение воды  в бетоне, обеспечивая более эффективную  гидратацию цемента, и повышает  прочность на сжатие в первый  день. Улучшенный контроль за выделением воды помогает предотвратить поднятие на поверхность цемента и песка. Эти мелкие частицы делают поверхность очень хрупкой и чувствительной к морозу;

4) 273 миллиона волокон  в кубическом метре укрепляют  бетон по всему его объему, включая поверхность и края, и  связывают цементный раствор,  повышая морозостойкость. 

 

 

 

Сопротивление бетона удару

 Бетон, содержащий  ФИБРИН, имеет значительно большее  сопротивление удару и устойчивость  к раскалыванию по сравнению  с обычным бетоном. Тесты ВВА  показывают 5-кратное превышение  по данному фактору (рис.2).

 

 Как правило, бетон  считают хрупким и ломким материалом, однако добавление ФИБРИНА повышает  его пластичность.

 Повышенное сопротивление  удару и устойчивость к раскалыванию  бетона с ФИБРИНОМ могут быть  приписаны большому количеству  энергии, поглощенной при натяжении  волокон после образования трещин  в цементном растворе.

 Выводы состоят в  том, что ФИБРИН обеспечивает  большую защиту от разрушения  краев соединений в бетонных  плитах покрытий и сборных  железобетонных конструкциях. Его  свойства, увеличивающие сопротивление  удару, означают, что ФИБРИН можно  использовать в тяжелой промышленности, военных целях для повышения  взрывоустойчивости и в местах повышенной сейсмической активности.

Устойчивость  бетона к истиранию

Устойчивость к истиранию  бетона с ФИБРИНОМ через 6 часов повышается примерно на 10% (тест ВВА) и в целом  может быть выше на 30%. Это зависит  от содержания цемента и качества заполнителя.

 Способность ФИБРИНА  контролировать перемещение воды  в бетонной смеси уменьшает  возможность сегрегации мелких  частиц цемента и песка, что  обеспечивает более эффективную  гидратацию цемента и в сочетании  с лучшим сцеплением цементного  раствора дает более прочную  и долговечную поверхность. 

 Типичное применение  ФИБРИНА для повышения устойчивости  к истиранию - морские заграждения  и сооружения, углехранилища и другие сферы использования бетона, где постоянная эрозия ведет к износу поверхности.

Повышенная  устойчивость бетона к огню

 ФИБРИН повышает характеристики  огнестойкости бетона. Независимые  тесты показывают, что бетон с  ФИБРИНОМ более устойчив к  изгибу после воздействия температуры  600 оС в течение часа. Он также повышает устойчивость бетона к раскалыванию после воздействия горения углеводорода. ФИБРИН предлагается инженерами для использования в береговой нефтяной и нефтехимической промышленности.

Повышенная  устойчивость бетона к проникновению  воды и химических веществ

 ВВА и другие независимые  тесты показывают, что ФИБРИН  снижает проницаемость и водопоглощение бетона. Это достигается за счет уменьшения в бетоне количества отверстий от выступившей воды, поэтому вода, химические вещества и грязь впитываются медленнее.

 Бетон с ФИБРИНОМ  широко используется в гидросооружениях, таких, как водохранилища, отстойники  для сточных вод, водосливы,  порты, доки, морские заграждения,  а также бетонные дороги и  мосты, где особенно важна повышенная  устойчивость к проникновению  антиобледеняющих солей.

 ФИБРИН является инертным  полипропиленовым экстрактом, и  ни одна из известных добавок  к бетону не ухудшает его  рабочих характеристик. 

 ФИБРИН устойчив к  щелочам и большинству химических  веществ, применяемых в производственных  процессах. 

 ФИБРИН или контролирующая  образование трещин стальная  сетка

 ФИБРИН может рассматриваться  как экономичная альтернатива  контролирующей образование трещин  стальной сетке, но он не  может использоваться в качестве  замены конструктивной стальной  арматуры. ФИБРИН не оказывает  влияния на прочность бетона  на изгиб, поэтому должны соблюдаться  обычные технологии выдерживания  и соединения бетона.

 Когда бетон дает  усадку, стальная сетка подвергается  сжатию и увеличивает растягивающие  напряжения в бетоне. Стальная  сетка растягивается и имеет  какую-то ценность только после  того, как бетон треснул. Как  альтернатива ФИБРИН способствует  предотвращению микротрещин, образующихся  в бетоне в пластическом состоянии. 

 

 

Сравнение технических преимуществ

	ФИБРИН	Стальная сетка
Повышенная долговечность	+	-
Нет проблем с покрытием	+	-
Не образуется ржавчина	+	-
Улучшенная отделка поверхности	+	-
Повышенная устойчивость к истиранию	+	-
Повышенное сопротивление  удару	+	-
Понижает проницаемость	+	-
Понижает поглощение воды	+	-
Препятствует пластическому  оседанию	+	-
Препятствует пластическому растрескиванию	+	-
Повышенная морозостойкость	+	-

 

Расчет и  размещение соединений

 Вызванные сжатием  соединения должны размещаться  с интервалом 6 - 8 м и предпочтительно  совпадать с центрами колонн. Эти соединения следует разрезать  на 13 толщины плиты в течение  24 часов после укладки бетона. Переноса нагрузки с одной  плиты на другую можно достичь  посредством агрегатной блокировки  или легкой стальной сетки  (обычно не тяжелее, чем А142) под каждым поперечным соединением.  Продольные и рабочие соединения  следует скреплять и разъединять  в требуемых местах. Следует всегда  размыкать соединения по периметру  плиты, смотровых отверстий, колонн  и других ограничителей, чтобы  плита двигалась совершенно независимо  от конструкции.

Применимость

Полипропиленовые волокна  любого вида при добавлении в бетонную смесь повышают ее способность к  сцеплению. Это можно считать  дополнительным преимуществом при  бетонировании крутых уклонов.

 Как правило, бетон  замешивается с учетом необходимой  усадки. Величина усадки бетона  с ФИБРИНОМ может производить  ошибочное впечатление низкой  пригодности и вызывать желание  добавить больше воды, чего следует  избегать.

 Технология декоративного  покрытия из печатного бетона - это инновационный метод отпечатывания  поверхности свежеуложенного бетона  для придания ему вида булыжника,  кирпича, сланца, плитки и камня.  Специально составленная высокопрочная,  содержащая волокна ФИБРИН бетонная  смесь заливается на участке,  затем на поверхность наносится  сухой цветной отвердитель и  отпечатывается, придавая поверхности  привлекательный и неповторимый  вид. Отпечатывание осуществляется  с помощью текстурных форм, имеется  более 100 различных рисунков, с  помощью которых предоставляются  безграничные возможности в области  ландшафтного дизайна. 

 Волокна ФИБРИН допущены  к поставке, реализации и использованию  на территории Российской Федерации.