Для облегчения и одновременного увеличения прочности в бетонный раствор равномерно добавляются фиброволокна — стальные, базальтовые, синтетические или целлюлозные армирующие элементы. В результате после застывания раствора получается прочный и легкий материал — фибробетон.
Особенность изготовления фиброармированного бетона состоит в добавлении фиброволокон в заранее подготовленный раствор. В зависимости от характеристик армирующего вещества, его добавляют в сухую смесь или в уже разбавленный водой и начинающий застывать бетон.
Смесь для фибробетона стандартно собирается в пропорциях 1,5 части песка на 1 часть цемента. Предпочтительный вяжущий материал для изготовления фиброкомпозита — портландцемент. Содержание химических добавок не должно превышать 2%. В раствор добавляется от 1 до 20% фиброволокон.
Объем армирующих добавок зависит от назначения элемента или конструкции, которая готовится к застыванию:
Форма армирующих элементов влияет на плотность их усадки в растворе. Главный критерий — чем мягче фибра, тем больше ее надо добавить.
Разновидности фиброармированного композита данного типа отличаются друг от друга материалом волокон и способом изготовления самого бетона.
С целью увеличения прочности фиброволокнами укрепляют:
В результате армирования, после «созревания» раствора получается цементный, гипсовый фибробетон или стекло-, газо-, пенофибробетон.
Для укрепления бетонов используют такие природные и синтетические материалы:
Кроме функции армирования фибра может выполнять декоративные функции. Например, применение прозрачных полимерных композитов на основе стекловолокна увеличивает светопропускную способность застывшего раствора и увеличивает его прозрачность.
Стандартная технология состоит из трех этапов:
Выгрузка и смешивание компонентов осуществляется вручную или с помощью специального оборудования, если этого требуют масштабы строительства и производства. Изготовление композита с полимерным армированием необходимо производить с использованием распыляющих приспособлений.
Из-за значительной разницы в параметрах материалов, из которого изготавливают различные армирующие волокна, характеристики фибробетона могут сильно различаться. Например, бетонные изделия, которые укрепили стальной проволокой, служат более продолжительное время. А бетон, который был армирован целлюлозой, меньше трескается и имеет минимальную усадку.
Общие положительные свойства фибробетона:
В среднем укрепление бетона фиброй повышает его прочность в 2–3 раза
Специалисты по строительству и производству данного композита указывают в числе его недостатков необходимость специальных вычислений при замешивании раствора. Также недостатком считается усложненная технология производства, которая требует больше времени на сбор смеси и использования специального оборудования.
Использование фибробетона актуально при строительстве, декорировании зданий и сооружений в местах, которые необходимо укрепить легкими, но прочными элементами. Из фиброармированного бетона делают мосты, перекрытия, балконы, полы, тоннели, гидротехнические сооружения, фасады, колонны и балюстрады. Также данный материал используется в монолитном строительстве.
Применение фибробетона распространено при реконструкции зданий, оформлении придомовых территорий, строительстве дорог и тротуаров, в процессе изготовления тротуарной плитки и имитации старинных декоративных архитектурных элементов — лепнины, скульптур и барельефов. Профессионалы часто используют фибробетон для фасада.