Новые приемы в армировании бетона
В данной статье рассматривается способ армирования железобетона синтетическими волокнами. Этот способ позволяет производить такие бетонные конструкции, которые выдерживают не только различные виды нагрузок, но и исключают появление трещин. Благодаря применению оригинальной технологии бетон выносит давление, оказываемое конструкцией пола, массу движущихся по нему транспортных средств и воздействие, передающееся от фундамента и слабого грунта.
Что касается повреждения бетонных конструкций, то они могут возникнуть, в первую очередь, в результате перевозки изделия или во время монтажа. Физические характеристики бетона может ухудшить влага, появившаяся от соприкосновения с сырой почвой или по причине осадков.
Стоит отметить, что в последнее время все большую популярность в строительстве получают бетонные конструкции, созданные с использованием метода микроармирования синтетическим волокном. Использование этого нового метода производства бетона, основанного на применении синтетического волокна, позволяет не только увеличить качество самого материала, но и строительства в целом.
В чем проявляется отличия фибробетона от бетона обыкновенного? В особенностях технологии. В состав фибробетона включен дополнительный волоконный наполнитель. Эта особенность позволяет улучшить свойства продукции по таким показателям, как водонепроницаемость, вязкость разрушения, ударопрочность, прочность на растяжение, защита от природных воздействий и от возникновения трещин. Эти отличительные черты фибробетона позволяют повысить надежность возводимых из него зданий и сооружений.
Необходимо также учесть, что качество стандартного бетона определяют неорганические вяжущие, которые, обладая связывающими характеристиками, приводят в единое целое отдельные оставляющие бетонной массы. Если компоненты бетонной смеси будут обладать слабой адгезией, то их склеивание может оказаться не очень хорошим, что повредит качеству продукции.
Если говорить о прочности на разрыв цементного блока при изгибе, то оно гораздо ниже, чем при сжатии. Однако благодаря армированию бетона эти недостатки практически нивелируются. Прочность при изгибе или растяжении увеличивается, равно как и способность воспринимать инерционные воздействия. Фиброволокнo придаёт бетону существенный запас прочности. Целостность бетонной конструкции сохраняется даже после появления так называемых волосяных трещин.
Более того, использование микроармирования матрицы цементного камня позволяет создать дополнительные особенности продукта, которыми стандартный бетон попросту не обладает. Имеется в виду повышенная защита от появления трещин, которая образуется благодаря границам раздела между фиброволокном и матрицей, что приводит к улучшению характеристики вязкости разрушения бетона.
Многие профессиональные строители знакомы с проблемой низких сцепляющих свойств строительных растворов и их растрескивания при затвердении. Однако эта проблема легко решается путем применения синтетического волокна.
Синтетическое фиброволокно в отличие от стандартной арматуры обеспечивает трехмерное упрочнение бетона. Благодаря этому увеличивается сопротивление изгибающим нагрузкам и долговечность бетонных конструкций в целом, а также уменьшается их общая масса. Что позволяет применять изделия для строительства на слабых грунтах и сократить энергетические и трудовые ресурсы.
Подытожив обзор характеристик фибробетона, необходимо выделить его основные преимущества. Кратко перечислим их, это:
- стойкость к природным воздействиям, например, морозостойкость и водонепроницаемость
- прочность на изгиб
- увеличенная защита от появления трещин
- ударопрочность
- прочность на срез и растяжение
- повышенная усталостная прочность
Синтетическое волокно используется для производства таких бетонных конструкций, как плиты перекрытий, колонны, сваи и балки, монолитные бетонные емкости, дорожные покрытия (автомагистрали, аэродромы), полы и так далее. Кроме того, фиброволокно находит свое применение в дисперсном армировании гипсокартона, благодаря чему появляется возможность использования его в малонагруженных несущих конструкциях. Синтетическое волокно целесообразно применять также для производства сухих строительных смесей на основе цемента или гипса – это увеличивает их стойкость к появлению трещин, морозостойкость и водонепроницаемость.
Каковы еще пути применения синтетического волокна? В результате армирования ячеистого бетона можно говорить даже о полном исключении развития усадочных трещин во время изготовления неавтоклавного пенобетона и автоклавного газобетона. Использование фиброволокна позволяет существенно увеличить качество ячеистого бетона. Это особенно важно на фоне растущей популярности малоэтажного строительства.
Кроме того, ячеистый бетон, обладая низкой плотностью, является прекрасным утеплителем. Также он используется для создания фундаментов. Однако газобетон и пенобетон довольно хрупкие материалы и подвластны образованию трещин. Были проведены специальные исследования, которые доказали, что армирование пенобетона синтетическими волокнами существенно улучшают эксплуатационные характеристики изделий этого рода: уменьшает пластическую усадку и оседание минеральных составляющих благодаря трехмерной сети внутри минерального теста, исключает его расслаивание, а также улучшает водоудерживающие качества.
В качестве еще одной сферы применения технологии дисперсного армирования можно назвать антисейсмическое строительство. Благодаря тому, что фиброволокно способно выдерживать высокие изгибающие и растягивающие нагрузки, конструкции приобретают большую деформативность и трещиностойкость. Также, в отличие от обычного бетона, в армированном фиброволокном стадия разрушения не возникает внезапно, а происходит постепенно в месте изгиба конструкции. Ударная прочность фибробетона пятикратно превышает те же показатели бетона обычного.
Если отвечать на вопрос, насколько успешно фибробетон может заменить обычный, то стоит обратить внимание на следующее. Во-первых, использование синтетических волокон значительно повышает качественные характеристики бетона. То есть, обычный бетон уже не может соревноваться в надежности и долговечности с армированным фиброволокном. Во-вторых, само фиброволокно обладает достаточно низкой стоимостью, чтобы достойно решить вопрос о конкурентоспособности фибробетона на современном строительном рынке армированных бетонов.
Нормативные документы, которые регламентируют проектные решения, определяют прочность бетона при сжатии как решающий фактор. Остальные характеристики считаются производными от показателя статической прочности. Стоит отметить, что такой подход не дает возможности объективно определить степень надежности конструкций из бетона. На сегодняшний день существуют более совершенная методика расчета надежности бетона. Для проведения этих расчетов необходимы существенные знания в данной области и умение контролировать изменчивость факторов, которые входят в технологический расчет.