Фибробетон и его использование в северных регионах России | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №2 (136) январь 2017 г.

Дата публикации: 15.01.2017

Статья просмотрена: 544 раза

Библиографическое описание:

Перепечко С. А. Фибробетон и его использование в северных регионах России // Молодой ученый. — 2017. — №2. — С. 185-187. — URL https://moluch.ru/archive/136/38264/ (дата обращения: 25.09.2018).



Население планеты увеличивается быстрыми темпами, и каждому нужен дом. На данном временном этапе строительство является единственной полностью не автоматизированной отраслью производства в наше время. Участие людей требуется на всех стадиях, что оборачивается высокими трудозатратами, медленной скоростью, коррумпированностью и вечным перерасходом бюджета. Но прогресс не стоит на месте. Чуть ли не каждый день в строительстве появляются новые устройства и приспособления, которые в значительной степени упрощают процессы возведения и эксплуатации зданий, чему также способствует использование новых технологий, новых более эффективных строительных материалов и новой усовершенствованной строительной техники. Строительным материалам при этом отводится важная роль.

Бетон в современном понимании — это искусственный камень, который получен в результате затвердевания рационально подобранной смеси из цемента (вяжущего вещества), мелкого заполнителя, крупного заполнителя, воды и, в необходимых случаях, специальных добавок. Применение заполнителей (песка, гравия или щебня), которые образуют жесткий скелет и воспринимают внешнюю нагрузку, позволяет уменьшить усадку бетона и образование усадочных трещин [5].

Среди бетонов, относящихся к новым, активно внедряющимся видам бетона, можно выделить фибробетон, который содержит в своем составе микроарматуру из различных компонентов, например, выполненной в виде стальных тонких проволок с загнутыми концами, называемую фиброволокнами или фибрами [2].

C:\Users\Станислав\Desktop\АСПИРАНТУРА ИВТА 154\Фибра.jpg

Рис. 1. Различные виды фибры для армирования бетона

Основываясь на результатах анализа развития и совершенствования бетонов и конструкций, следует отметить, что фибробетон является, одним из перспективных строительных материалов XXI-го века. Первый в мире патент на фибробетонную конструкцию, был получен российским ученым Некрасовым В. П. в 1909 году, а широкое развитие, исследования по разработке фибробетонов и методов расчета конструкций из них получили с 60-х годов ХХ-го века [8]. Первое масштабное практическое применение фибробетона в России можно датировать 1976 годом, когда его впервые использовали для строительства взлетно-посадочной полосы. Но в то время данный материал не получил широко применения в нашей стране, так как технология производства фибробетона и сама фибра на тот момент были несовершенны [3]. На данный момент публикуется множество исследований свойств фибробетонов, среди которых хочется выделить работы Клюевых Александра Васильевича и Сергея Васильевича.

Фибру для бетона условно можно разделить на две группы:

а. Металлическая — производится из стали, может иметь различную конфигурацию и размеры (диаметр может составлять от 0,1–0,5 мм, длина 10–50 мм);

б. Неметаллическая фибра, которая может быть представлена волокнами следующих материалов: стекло, полиэтилен, полипропилен, полиамид, акрил, хлопок, вискоза, базальт, асбест, карбон, углерод.

И свойства получаемого материала будут зависеть от вида применяемых волокон:

Стальная фибра — повышает прочность бетона к усилиям растяжения и разрыва, снижает усадку материала и, соответственно, возможность возникновения трещин. Бетон обретает большую морозостойкость, жаропрочность и водонепроницаемость.

Синтетическая фибра (полиэтилен, полипропилен и другие синтетические волокна) повышает устойчивость бетона к растяжениям, к воздействию химических веществ, высоким температурам и значительно снижают его электропроводность. Кроме этого, фибра из синтетики заметно снижает вес бетонных конструкций.

Стекловолокно — имеет высокий модуль упругости, что положительно влияет на такое свойство бетона как пластичность. Однако оно неустойчиво к щелочной среде бетонной смеси, поэтому приходится пропитывать бетон полимерами и добавлять вещества, связывающие щелочи. В результате получается уникальный материал, обладающий высоким сопротивлением к ударам, температуре, воздействию влаги и химических веществ, истиранию [7].

Актуальность применения фибробетонов в северных регионах в условиях низких температур обуславливается тем, что бетон, содержащий волокна, имеет более высокие морозостойкие характеристики, и можно считать, что по долговечности он не уступает бетону с воздухововлекающими добавками.

Механизм повышения морозостойкости следующий:

1) Волокна вносят в бетон незначительное количество воздуха. Эти воздушные пузырьки позволяют свободной воде, которая может замерзнуть, расширяться и сжиматься в цикле замерзание/оттаивание. Таким образом снижаются разрушительные эффекты мороза на раннем этапе;

2) Волокна повышая устойчивость бетона к пластическому растрескиванию, уменьшает количество водных каналов в бетоне, и в результате снижения проницаемости придает большую устойчивость к промерзанию;

3) Добавление волокон контролирует перемещение воды в бетоне, обеспечивая более эффективную гидратацию цемента, и повышает прочность на сжатие в первый день. Улучшенный контроль за выделением воды помогает предотвратить поднятие на поверхность цемента и песка. Эти мелкие частицы делают поверхность очень хрупкой и чувствительной к морозу;

4) Миллионы волокон на кубометр укрепляют бетон по всему его объему, включая поверхность и края, и связывают цементный раствор, повышая морозостойкость [6].

Так же фибробетон подходит при строительстве в сейсмоопасных холодных районах (например, Камчатка, Якутия), в силу повышенной стойкости к динамическим нагрузкам [1]. Эффективность применения фибробетона в конструкциях при динамических воздействиях обуславливается высокой структурной вязкостью. А в подобных регионах первостепенным является повышение функциональных характеристик и долговечности конструкций, а вопросы стоимости отступают на второй план [4].

В заключении можно сказать, что фибробетон молодой, но весьма перспективный строительный материал, который с успехом используют и производят более чем в 100 странах всего мира. Недостатком фибробетона является высокая себестоимость, что компенсируется продолжительным сроком службы и высокими показателями. С каждым годом этот материал находит все новые области применения. В России опыт применения фибробетонов и объем его производства невелики, но мировой практический опыт, несомненно, сделает вклад в развитие этого перспективного материала в нашей стране [3].

Литература:

  1. Гафарова Н. Е. Фибробетон для сейсмоопасных районов строительства // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. — 2016. — № 9–2. — С. 179–181.
  2. Машукова А. И., Матвеев С. Ф. Новые разновидности бетона // Science Time. — 2015. — № 4 (16). — С. 485–488.
  3. Морозов В. И., Бахотский И. В. К расчету фиброжелезобетонных конструкций, подверженных совместному воздействию кручения с изгибом // Современные проблемы науки и образования. — 2013. — № 5. — С.109.
  4. Морозов В. И., Пухаренко Ю. В. Эффективность применения фибробетона в конструкциях при динамических воздействиях // Вестник МГСУ. — 2014. — № 3. — С. 189–196.
  5. Попов К. Н. Строительные материалы и изделия / К. Н. Попов, М. Б. Каддо // Учеб. — М.: Высш. шк., 2001. — 367 с.
  6. Применение фиброволокна в бетоне // TROTUAR.RU. URL: http://www.trotuar.ru/forms/articles/fibra.shtml (дата обращения: 13.01.2017).
  7. Фибробетон — применение, характеристики и технология // ДоМ-Строй-Ремонт. URL: http://diskmag.ru/materialy/fibrobeton-harakteristiki.html (дата обращения: 13.01.2017).
  8. Шорстова Е. С. Современное развитие аддитивного производства фибробетонов // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. — 2016. — № 10–1. — С. 18–21.
Основные термины (генерируются автоматически): бетон, Волокно, материал, Россия, устойчивость бетона.


Похожие статьи

Технологические приемы изготовления дисперсно-армированного...

Дисперсность распределения фибр в бетоне при параллельной ориентации может достигаться специальными технологическими приёмами перемешивания и ввода волокон. Существует много типов фибровой арматуры для бетона из различных материалов и с различной геометрией...

Влияние фибрового армирования на свойства... | Молодой ученый

Ключевые слова: фиброармирование, самоуплотняющийся бетон, удобоукладываемость бетонной смеси, пластифицирующая добавка, прочностные характеристики.

Разбавление цемента инертным материалом не приводит к значительной потере прочности.

Эффективные бетоны нового поколения с низким удельным...

бетон, каменная мука, расход цемента, общестроительное назначение, самоуплотняющийся бетон, Россия, прочность бетона, организация производства, компонент, удельный расход цемента.

Фибробетон, устойчивый к воздействию высоких температур

проектирование, фибробетон, жаростойкий бетон, состав бетона, металлические волокна.

Фибробетон и его использование в северных регионах России. Обследование несущих конструкций зданий после воздействия высоких температур.

Влияние состава бетона с тонким заполнителем на его свойства

собственный вес, самоуплотняющийся бетон, смесь, водоцементное отношение, бетон, разновидность бетона, действие, бетонная смесь, стоимость материалов, вибрационное воздействие.

Поиск эффективных методов повышения конструкционных свойств...

Подобная зависимость не характерна для полипропиленового волокна. В диапазоне выбранных концентраций полипропиленовая фибра

- модифицирование высокопрочных легких бетонов в объеме материала наиболее эффективно при введении пространственно-армирующих добавок.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона

Самоуплотняющийся бетонматериал с уникальными технико-строительными свойствами. Его получение возможно благодаря синергизму совместного использования высокоэффективных суперпластификаторов (гипрерпластификаторов)...

Ресурсосберегающие технологии в производстве бетона...

В дорожных покрытиях волокно предохраняет бетон и арматуру от проникновения антиобледеняющих солей и агрессивных веществ, а также повышает остаточную прочность и устойчивость к замораживанию-оттаиванию, повышает шероховатость поверхности.

Принципы создания и применения самоуплотняющегося бетона

Рассмотрены основные принципы создания и применения новой высокой технологической разновидности бетонов. Показаны основные преимущества этих материалов. Ключевые слова: самоуплотняющийся бетон, суперпластификатор, тонкий наполнитель...

Технологические приемы изготовления дисперсно-армированного...

Дисперсность распределения фибр в бетоне при параллельной ориентации может достигаться специальными технологическими приёмами перемешивания и ввода волокон. Существует много типов фибровой арматуры для бетона из различных материалов и с различной геометрией...

Влияние фибрового армирования на свойства... | Молодой ученый

Ключевые слова: фиброармирование, самоуплотняющийся бетон, удобоукладываемость бетонной смеси, пластифицирующая добавка, прочностные характеристики.

Разбавление цемента инертным материалом не приводит к значительной потере прочности.

Эффективные бетоны нового поколения с низким удельным...

бетон, каменная мука, расход цемента, общестроительное назначение, самоуплотняющийся бетон, Россия, прочность бетона, организация производства, компонент, удельный расход цемента.

Фибробетон, устойчивый к воздействию высоких температур

проектирование, фибробетон, жаростойкий бетон, состав бетона, металлические волокна.

Фибробетон и его использование в северных регионах России. Обследование несущих конструкций зданий после воздействия высоких температур.

Влияние состава бетона с тонким заполнителем на его свойства

собственный вес, самоуплотняющийся бетон, смесь, водоцементное отношение, бетон, разновидность бетона, действие, бетонная смесь, стоимость материалов, вибрационное воздействие.

Поиск эффективных методов повышения конструкционных свойств...

Подобная зависимость не характерна для полипропиленового волокна. В диапазоне выбранных концентраций полипропиленовая фибра

- модифицирование высокопрочных легких бетонов в объеме материала наиболее эффективно при введении пространственно-армирующих добавок.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона

Самоуплотняющийся бетонматериал с уникальными технико-строительными свойствами. Его получение возможно благодаря синергизму совместного использования высокоэффективных суперпластификаторов (гипрерпластификаторов)...

Ресурсосберегающие технологии в производстве бетона...

В дорожных покрытиях волокно предохраняет бетон и арматуру от проникновения антиобледеняющих солей и агрессивных веществ, а также повышает остаточную прочность и устойчивость к замораживанию-оттаиванию, повышает шероховатость поверхности.

Принципы создания и применения самоуплотняющегося бетона

Рассмотрены основные принципы создания и применения новой высокой технологической разновидности бетонов. Показаны основные преимущества этих материалов. Ключевые слова: самоуплотняющийся бетон, суперпластификатор, тонкий наполнитель...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Технологические приемы изготовления дисперсно-армированного...

Дисперсность распределения фибр в бетоне при параллельной ориентации может достигаться специальными технологическими приёмами перемешивания и ввода волокон. Существует много типов фибровой арматуры для бетона из различных материалов и с различной геометрией...

Влияние фибрового армирования на свойства... | Молодой ученый

Ключевые слова: фиброармирование, самоуплотняющийся бетон, удобоукладываемость бетонной смеси, пластифицирующая добавка, прочностные характеристики.

Разбавление цемента инертным материалом не приводит к значительной потере прочности.

Эффективные бетоны нового поколения с низким удельным...

бетон, каменная мука, расход цемента, общестроительное назначение, самоуплотняющийся бетон, Россия, прочность бетона, организация производства, компонент, удельный расход цемента.

Фибробетон, устойчивый к воздействию высоких температур

проектирование, фибробетон, жаростойкий бетон, состав бетона, металлические волокна.

Фибробетон и его использование в северных регионах России. Обследование несущих конструкций зданий после воздействия высоких температур.

Влияние состава бетона с тонким заполнителем на его свойства

собственный вес, самоуплотняющийся бетон, смесь, водоцементное отношение, бетон, разновидность бетона, действие, бетонная смесь, стоимость материалов, вибрационное воздействие.

Поиск эффективных методов повышения конструкционных свойств...

Подобная зависимость не характерна для полипропиленового волокна. В диапазоне выбранных концентраций полипропиленовая фибра

- модифицирование высокопрочных легких бетонов в объеме материала наиболее эффективно при введении пространственно-армирующих добавок.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона

Самоуплотняющийся бетонматериал с уникальными технико-строительными свойствами. Его получение возможно благодаря синергизму совместного использования высокоэффективных суперпластификаторов (гипрерпластификаторов)...

Ресурсосберегающие технологии в производстве бетона...

В дорожных покрытиях волокно предохраняет бетон и арматуру от проникновения антиобледеняющих солей и агрессивных веществ, а также повышает остаточную прочность и устойчивость к замораживанию-оттаиванию, повышает шероховатость поверхности.

Принципы создания и применения самоуплотняющегося бетона

Рассмотрены основные принципы создания и применения новой высокой технологической разновидности бетонов. Показаны основные преимущества этих материалов. Ключевые слова: самоуплотняющийся бетон, суперпластификатор, тонкий наполнитель...

Технологические приемы изготовления дисперсно-армированного...

Дисперсность распределения фибр в бетоне при параллельной ориентации может достигаться специальными технологическими приёмами перемешивания и ввода волокон. Существует много типов фибровой арматуры для бетона из различных материалов и с различной геометрией...

Влияние фибрового армирования на свойства... | Молодой ученый

Ключевые слова: фиброармирование, самоуплотняющийся бетон, удобоукладываемость бетонной смеси, пластифицирующая добавка, прочностные характеристики.

Разбавление цемента инертным материалом не приводит к значительной потере прочности.

Эффективные бетоны нового поколения с низким удельным...

бетон, каменная мука, расход цемента, общестроительное назначение, самоуплотняющийся бетон, Россия, прочность бетона, организация производства, компонент, удельный расход цемента.

Фибробетон, устойчивый к воздействию высоких температур

проектирование, фибробетон, жаростойкий бетон, состав бетона, металлические волокна.

Фибробетон и его использование в северных регионах России. Обследование несущих конструкций зданий после воздействия высоких температур.

Влияние состава бетона с тонким заполнителем на его свойства

собственный вес, самоуплотняющийся бетон, смесь, водоцементное отношение, бетон, разновидность бетона, действие, бетонная смесь, стоимость материалов, вибрационное воздействие.

Поиск эффективных методов повышения конструкционных свойств...

Подобная зависимость не характерна для полипропиленового волокна. В диапазоне выбранных концентраций полипропиленовая фибра

- модифицирование высокопрочных легких бетонов в объеме материала наиболее эффективно при введении пространственно-армирующих добавок.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона

Самоуплотняющийся бетонматериал с уникальными технико-строительными свойствами. Его получение возможно благодаря синергизму совместного использования высокоэффективных суперпластификаторов (гипрерпластификаторов)...

Ресурсосберегающие технологии в производстве бетона...

В дорожных покрытиях волокно предохраняет бетон и арматуру от проникновения антиобледеняющих солей и агрессивных веществ, а также повышает остаточную прочность и устойчивость к замораживанию-оттаиванию, повышает шероховатость поверхности.

Принципы создания и применения самоуплотняющегося бетона

Рассмотрены основные принципы создания и применения новой высокой технологической разновидности бетонов. Показаны основные преимущества этих материалов. Ключевые слова: самоуплотняющийся бетон, суперпластификатор, тонкий наполнитель...

Задать вопрос