Применения фибры для армирования бетона - определяется определенными параметрами: длиной и диаметром волокна, модулем упругости полимерной составляющей, а также количеством ниток волокна в одной объемной единице цементной смеси.
Самыми главными факторами являются упругость полимера и длина волокна: чем больше модуль упругости соответствует аналогичному показателю цементной матрицы, и чем больше по длине используемые волокна, тем значительнее будет влияние дисперсионного армирования на характеристики трещиностойкости бетона. Длина волокна не должна быть слишком высокой - это приводит к технологическим трудностям при замесе и равномерном распределении фиброволокон в общем объеме смеси.
Для каждого вида смесей следует опытным путем устанавливать, какая длина
фиброволокна будет оптимальной - при каком показателе будет достигаться наиболее равномерное распределение армирующей добавки по всему объему. Для пено и газо бетонных изделий чаще всего используется волокно длиной до 40 мм, в случае изготовления тяжелого бетона – длина составляет в основном от 12 до 20 мм, а если смесь малоувлажненная, уплотняемая с помощью вибропрессования – желательно использовать волокно не более 6-7 мм. 
Ниже, в таблице 1, приведены результаты исследований влияния количества полипропиленового волокна в смеси на прочностные характеристики, на растяжение при изгибе, на усадку состава при высыхании.
Таблица 1. длина волокон 20 мм
|
Серия |
Расход фибры |
Средняя плотность |
Прочность на растяжение при изгибе |
Нормированная усадка ( в интервале влажности 5-35%) |
Общая усадка (при полном высыхании) |
|||
|
МПа |
% |
мм/м |
% |
мм/м |
% |
|||
|
Ф-1 |
0,00 |
528 |
0,23 |
100 |
3,55 |
100 |
8,1 |
100 |
|
Ф-2 |
0,98 |
538 |
0,41 |
178 |
3,07 |
86 |
7,2 |
89 |
|
Ф-3 |
1,95 |
530 |
0,54 |
235 |
3,32 |
93 |
7,1 |
88 |
|
Ф-4 |
2,92 |
532 |
0,60 |
261 |
3,67 |
103 |
6,8 |
84 |
Данные, приведенные в таблице 1, дают возможность сделать вывод: при изготовлении фибробетона марки D500 наибольший технико-экономический показатель достигнут при дозировке фиброволкна от 0,6 до 2 кг/м3. Показатель прочности на растяжение при изгибе в данном случае возрастает в 2 раза, а усадка при высыхании снижается на 10-15%.
Таблица 2. Влияние полипропиленового волокна на усадку цементно-песчаной смеси при полном высыхании и на прочность при изгибе (длина волокон 12 мм)
|
Серия |
Расход |
Прочность при сжатии, МПа |
Прочность |
Общая усадка |
||
|
МПа |
% |
мм/м |
% |
|||
|
Ф-1 |
0,00 |
29,2 |
1,63 |
100 |
1,32 |
100 |
|
Ф-2 |
0,95 |
26,0 |
2,27 |
139 |
0,93 |
70 |
|
Ф-3 |
1,43 |
27,1 |
2,56 |
157 |
0,81 |
61 |
|
Ф-4 |
1,90 |
28,7 |
2,80 |
172 |
0,54 |
41 |
Как следует из приведенных показателей, добавление фибры в качестве армирующей добавки оказало существенное влияние на показатель прочности на растяжение при изгибе и усадку цементно-песчаного раствора при высыхании. В данном случае положительное влияние фибры сказывается при увеличении ее дозировки. В цементно-песчаных стяжках наилучшие показатели для снижения образования трещин при усадке является величина в пределах от 1 до 2 кг/м3.
Полипропиленовое фиброволокно (фибра): расход
|
Область применения |
Рекомендуемый размер фиброволокна, мм |
Расход фиброволокна |
|
Промышленные полы |
12, 20 |
0,6 кг на 1 м3 - для исключения образования трещин при высыхании (усадке); от 0,9 кг на 1 м3 для повышения прочностных характеристик. |
|
Железобетонные, бетонные конструкции |
12, 20 |
0,6 кг на 1 м3 для исключения образования трещин при высыхании (усадке); 0,9 кг на 1 м3 для придания конструкциям и изделиям повышенной прочности и исключения трещин. |
|
Ячеистые бетоны (пенобетон, газобетон неавтоклавного твердения) |
12, 20, 40 |
от 0,6 кг волокна на 1 м3 в зависимости от необходимых прочностных характеристик готового изделия; |
|
Сухие строительные смеси (наливные полы, штукатурки, ремонтные составы) |
6, 12 |
Дозировка зависит от вида сухой строительной смеси, технологии производства |
|
Мелкоштучные изделия, сложнопрофильные изделия, малые архитектурные формы |
6, 12 |
Расход фиброволокна зависит от параметров изделия, размеров, типа вяжущего, технологии производства |
|
Тротуарная плитка |
6, 12 |
от 0,6 кг на 1м³ смеси в зависимости от прочностных характеристик готового изделия, технологии производства. |
Способ применения фиброволокна
Вариант 1: Фибра засыпается в любой бетоно- или растворосмеситель (миксер) в сухую смесь перед добавлением воды .
Вариант 2: Фиброволокно добавляется в цементное молоко, затем все остальные компоненты бетонной смеси.