Технические характеристики и свойства фибробетона
Основные виды фибробетона — это композитные растворы со стальной фиброй, стеклоровингом, полимерными или базальтовыми волокнами. Производство фибробетонных конструкций с использованием этих армирующих наполнителей регламентировано Сводами правил — СП 52–104–2006 и СП 297.1325800.2017. Специальных ГОСТов не разработано, производитель может создать собственные технические условия для выпуска изделий из фиброкомпозитов разных типов.
Главное, что нужно для этого знать — физико-механические свойства фибробетона. Важнейшие из них: процент армирования, размеры фибры и исходные данные бетона-матрицы. От того, сколько кг фибронаполнителя затрачено на 1 куб бетона, зависят прочностные характеристики композита, его объемный и удельный вес, теплопроводность.
Технические испытания различных видов фибробетона проводятся стандартным методом. Прочность при сжатии определяется из наблюдений за поведением образцов при нагружении в гидравлическом прессе до разрушения. Например, для стеклофибробетона она составляет от 490 до 840 кг/см2 в зависимости от класса матрицы, что в 3-4 раза выше, чем для обычного бетона.
Прочностные характеристики влияют на все остальные параметры. Растет модуль упругости (для стеклофибробетона он составляет (1,1-2,5)х104 МПа), при этом пластичность материала также повышается. Кубический метр стеклобетона весит меньше неармированного образца. Водонепроницаемость получается не меньшей, чем W6, а горючесть стремится к нулю. Эти особенности материала используют при изготовлении навесных фасадов из фибробетонных панелей. Добавляют фибру и в пенобетон, что существенно повышает его прочность при сохранении небольшой массы конструктивных элементов.
Характеристики сталефибробетона соответствует ГОСТ 25192-2012, общего для всех бетонов. Сравнительный анализ свойств фибросмеси и бетона, изготовленного без армирования металлическими волокнами, показывает, что значения основных параметров могут даже превосходить показатели бетона-матрицы. Прочность сталефибробетона:
- при сжатии увеличивается минимум на 25%;
- при изгибе — в среднем на 250%;
- при осевом растяжении — на 65%.
Конкретные значения параметров для каждой марки определяются по эмпирическим формулам или берутся из расчетных таблиц.
При добавлении стальной фибры улучшаются показатели морозостойкости, стойкости к истиранию, повышается долговечность. Причиной столь выдающихся результатов является высокая трещиностойкость СФБ. Согласно СП 52–104–2006, в качестве бетона-матрицы для сталефибробетонных конструкций используют тяжелые бетоны плотностью 2400-2500 кг на 1м3. Для ответственных конструкций, подвергающихся высоким нагрузкам, рекомендуется комбинированное армирование, т.е. использование высокопрочного сталефибробетона наряду со стержневой арматурой.
