СТЕКЛОФИБРОБЕТОН
В результате гидратации цемента образуется среда высокой щелочности, в которой обычное стекло не стойко. Исследования показывают, что стеклофибра из обычного стекла, годная например к применению в полимерных композиционных материалах, не стойка в щелочной среде цементных композиций. После недели нахождения в цементно-щелочном растворе стеклофибра из обычного боросиликатного стекла уменьшается в размере и теряет в прочности, а через месяц она уже полностью растворена. В связи с этим для производства стеклофибробетона используют специальные сорта щелочестойкой стеклофибры. Щелочестойкость этой разновидности стеклофибры объясняется, в частности, высоким содержанием оксида циркония (более 15%). Технические характеристики щелочестойкой стеклофибры приведены ниже.
Модуль упругости – 72 000 Н / мм²
Плотность – 2,7 кг / дм³
Диаметр – 0,01- 0,02 мм
Количество ед. фибры в 1 грамме – 220 000
Поверхность – 120 м² / кг фибры
Высокий модуль упругости и высокая прочность щелочестойкой стеклофибры на растяжение, делают ее оптимальной добавкой для улучшения свойств изделий на цементном и других вяжущих. Стеклофибра не горит, имеет хорощую жаростойкость и в отличие от стальной фибры не ржавеет. Стеклофибра хорошо дозируется, не комкуется при смешивании с остальными компонетами, равномерно распределяется в смесях при смешивании в различных, известных смесителях.
Щелочестойкая стеклофибра предлагается в виде нити на катушке или ровингe, нарезанной длиной примерно от 6 до 25 мм, а также в виде сетки или ковра. Она предлагается также в нескольких вариантах качества: как фибра с смазкой-шлихтой, не дающей ей распадаться при перемешивании на отдельные, так называемые, филаменты (отдельные нити), например ACS13H-530Х и как полностью диспергируемая в воде фибра, например Cem- FIL 70/30. Фибру с ровинга используют в основном в способе изготовления стеклофибробетонов набрызгом.
Щелочестойкую стеклофибру используют уже десятки лет в качестве статической арматуры в стеклофибробетоне тонкостенных конструкций, например, тонкостенных плит навесных фасадов толщиной 10-20мм, плитах-заменителях известных асбестоцементных шиферных плит для кровли. Дозировки ее в этих материалах высоки и составляют 2,5-5,0 объемных процентов. Прочность этих материалов на изгиб выше 20Мпа. Высокое содержание щелочестойкой стеклофибры обеспечивает несущую способность таких изделий и после образования трещин.
Исследования последних лет, новые разновидности секлофибры и богатый опыт работы с ней позволяют расширить область применения ее и на обычные бетоны с целью улучшения их свойств. Стеклофибру в небольших дозировках применяют например в случаях, когда образование трещин в конструкции не допускается и необходимы дополнительные мероприятия, обеспечивающие это условие. В таких случаях стеклофибра имеет преимущества перед всеми другими видами фибры. Она имеет, как известно, высокий модуль упругости, а число отдельных филаментов в весовой еденице у нее значительно выше, чем у стальной фибры. Даже при относительно низких дозировках стеклофибры, она пронизывает огромным количеством отдельных нитей весь цементный камень, тем самым скрепляя его, значительно повышая его механические свойства, создавая трещиностойкую структуру. Положительно оценивается применение в подобном случае коротко нарезанной стеклофибры. Улучшение трещиностойкости бетона добавками коротко нарезанной стеклофибры имеет свои границы. Лучшего эффекта добиваются, сочетая короткую фибру с сеткой (ковром) из стеклофибры. Сетка укладывается при этом в приповерхностном слое бетона и улучшает тем самым не только трещиностойкость, но и вызывает определенное сопротивление растягивающим нагрузкам после образования трещин. Примерами бетонных конструкций, в которых нагрузки не велики и конструкция в рабочем состоянии не имеет трещин, могут служить конструктивные элементы сборного бетона: стеновые элементы, навесные элементы фасадов и бетонные изделия.
Конструктивная арматура, в большинстве случаев стальная сетка из арматуры небольшого диаметра, не несет как правило статистической нагрузки и может быть заменена короткой фиброй или сеткой (ковром) из стеклофибры, располагаемой в приповерхностном слое бетона.
Для создания тонкостенных элементов интересно сочетание стальной арматуры с короткой фиброй и сеткой из стеклофибры. Стальная арматура заложенная в середине воспринимает растягивающие нагрузки, а ковер стеклофибры у поверхности воспринимает нагрузки от прогиба и уменьшает раскрытие трещин.
Улучшение ударной прочности отделочных бетонных плит и других изделий с помощью ковра стеклофибры и коротко нарезанной стеклофибры позволяет существенно сократить отходы, в результате сколов углов и ребер в процессе их транспортировки и при монтаже. Уже небольшие дозировки стеклофибры повышают ударную прочность бетона и его износостойкость к истиранию.
Водопроницаемость бетона и конструкций из него может быть также существенно улучшена применением стеклофибры. По литературным данным водонепроницаемость бетона с стеклофиброй на 30-60% выше, чем аналогичного бетона без нее.
Сочетание известных способов армирования стальной арматурой и микроармирования стеклофиброй позволяет бесшовное бетонирование полов до 1000 м² и более при толщине порядка 15 см. Известно, в частности, бесшовное бетонирование тонкостенных плит большого размера, где преднапряженную стальную арматуру сочетают с стеклофиброй.
AB Projektmanagement
Консультации ▪ Новые технологии