Расширение применения фибры как армирующего материала в различных видах конструкций

Проблемы долговечности и коррозионной стойкости современных строительных материалов одна из главных, если не основных задач современной строительной науки. Если на Западе этому придается достаточно большое значение, то в нашей стране, особенно в последнее время, наметился определенный технологический пробел.

Требуется в значительной мере повысить показатели физико-механических свойств, долговечности используемых материалов, обеспечить экономически рентабельное и качественное строительство зданий и сооружений. При этом никто не отменял сжатые сроки строительства и быстрый ввод в эксплуатацию. До сих пор основным материалом при возведении строительных конструкций остается бетон. Его использование повсеместно. Цементные бетоны обладают высокой прочностью на сжатие, при этом показатели трещиностойкости и показатели прочности при растяжении и изгибе значительно ниже.

Благодаря современным технологиям показатели прочности на сжатие перешагнули планку в 100 МПа. Данный фактор имеет значение при высотном строительстве, работах по укреплению оснований гидротехнических сооружений, при возведении мостовых и тоннельных конструкций. Поэтому исследования по улучшению работы высокопрочных бетонов на растяжение должны заметно поднять эффективность их применения.

Дабы значительно улучшить такие показатели бетона, как: ударная вязкость, выносливость, морозо- и износостойкость, водонепроницаемость, прочность на срез, растяжение и изгиб, жаропрочность и огнестойкость — следует применять дисперсное армирование, а именно, армирование фиброй. Это обеспечивает низкую усадку бетона, а соответственно, повышается его трещиностойкость в процессе эксплуатации. В основном в строительстве используют металлическую фибру, широко распространены и полипропиленовые волокна. Также есть фибры из стекла, углеродной шихты, базальта и целлюлозы.

Армированный фибрами бетон, называют фибробетоном.

Использование дисперсного армирования улучшает прочность фибробетона на растяжение при изгибе в 2,5 раза. Благодаря применению фибры можно не производить арматурные работы, так как в основном фибробетон доставляется с заводов в готовом состоянии, то есть фибру добавляют в бетон уже на заводе. Это лишний раз доказывает высокую технико-экономическую эффективность фибробетона. Прежде всего это связано с полным или частичным отказом от традиционного стержневого армирования с использованием арматуры периодического профиля или сеток.

В некоторых случаях, когда используется фибра импортного производства, фибробетон может быть дороже традиционного армированного бетона. В случае применения отечественной фибры мы можем значительно улучшить эксплуатационные характеристики и межремонтные ресурсы как конструкций, так и покрытий. Самое главное, что сейчас, благодаря тому что в нашей стране работают несколько предприятий по производству фибры и есть определенное движение в области расширения ее применения, при определенных условиях можно значительно расширить ее применение в самых разных областях строительства. Не стоит забывать также, что применение фибробетонов в сейсмически опасных зонах намного повышает безопасность зданий и сооружений, примером здесь служит Япония.

Широкое распространение фибробетон получил в середине XX века. Благодаря тому что исследования приобрели систематический характер, он стал применятся во многих странах. Наибольшее количество разработок и патентов было сделано в Англии и США.

Япония в этой области шагнула достаточно далеко. Японская ассоциация по цементу начиная с 60-х годов учредила комитет по изучению фибробетона, были созданы первые ремонтно-технические мастерские, наука и производство пошли рука об руку. Это касалось как заводов по производству товарного бетона, так и строителей, старающихся расширить спектр применения фибробетона в различных конструкциях и формах.

Работы в данной области велись и в СССР, в 1980-х годах. Пионерами здесь были Киевской научно-исследовательский и проектный институт жилищно-гражданских зданий), Военно-инженерный технический университет и другие научные центры нашей страны. В качестве фибр для дисперсного армирования использовалась нарезка из тросов и стальных канатов, стружка и другие отходы производства.

Изначально применение стальной фибры как армирующего материала в Украине получило широкое применение только в области изготовления конструкций промышленных полов. В некоторых регионах нашей страны фибробетон используется как покрытие для аэродромов и дорог. Также он широко применяется и при устройстве банковских хранилищ.

В настоящее время основным потребителями (до 80–90%) фрезерованной, проволочной стальной фибры и фибры из стального листа (она занимает около 30% рынка) являются производители бетонных промышленных полов. В данных конструкциях наиболее эффективно реализуются основные перечисленные преимущества сталефибробетона. Однако количество используемой в полах фибры смехотворно — 25–35 кг/м3.

Данный вид армирования хорошо изучен при изготовлении плит покрытия. Работы проводились в , с использованием фибры Магфибрострой, но они опять же не получили широкого распространения. В том же Челябинске были изготовлены плиты тротуарного покрытия, количество фибры для армирования — 85 кг/м3. За 7 лет эксплуатации питы сохранили первозданный вид, в отличие от аналогичного материала, изготовленного при помощи вибропрессования. Это лишний раз доказывает, что фибра может значительно улучшить эксплуатационные характеристики изделий из бетона.

Приходится признать, что в последнее время мало уделяется времени и ресурсов на изучение этой проблемы.

При продвижении данного вида армирования наши производители делают основной упор на западный опыт и используют западные наработки.

В Германии уже достаточно давно задумались о вопросе классификации фибробетонов, подобной той, что это имеет место в традиционных бетонах. Понятно, что фибробетоны в дальнейшем будут классифицироваться по типу применяемых в них армирующих волокон. У нас, к сожалению, этот процесс пущен на самотек. Свод правил был выпущен только один, и это единственный федеральный нормативный документ, который может помочь проектировщикам и строителям.

Стоимость 1 кг фибры разных производителей несколько разнится. Например, львиную долю отправляет на экспорт, и внутренний рынок для нее является не конкурентоспособным, поэтому ее цена несколько выше. Цена на проволочную фибру зависит в первую очередь от стоимости сырья для ее изготовления. А стоимость проволоки — самая высокая по сравнению со слябом или листом. Зачастую при производстве работ многие наши строители обращаются только к одному критерию — к количеству фибры на 1 м3 бетона, то есть проценту армирования. Как правило, у разных производителей фибры корреляция прочности сталефибробетона с процентом армирования при сжатии различается незначительно.

Возможности применения сталефибробетона достаточно широки. Это:

— монолитные и сборные покрытия дорог, настилы мостов, полы промышленных зданий, берегозащитные элементы и причалы,

— взлетно-посадочные полосы аэродромов,

— обделка сводов тоннелей и метрополитена,

— фундаменты под тяжелое оборудование, в том числе прессы и прокатанные станы,

— банковские хранилища,

— фортификационные сооружения,

— различные конструкции из сборного железобетона.

Можно перечислять и перечислять. У нас, конечно, есть разработки, причем в разных отраслях и областях. Все что-то делают, но нет стройности организации и плана совместной деятельности по популяризации и расширению данного типа армирования.

Среди перспектив данного направления можно выделить дальнейшее развитие нормативной базы, разработку методики расчета сталефибробетонных конструкций полов с применением компьютерного моделирования, переход к предоставлению заказчику готовых технических решений конструкций пола и других строительных элементов.

Еще одним важным направлением деятельности по внедрению технологии сталефибробетона является производство ЖБИ. Препятствием для активной работы в данной сфере является полное отсутствие нормативной базы. В настоящее время ведется активная работа с ведущими заводами ЖБИ и научно-исследовательскими институтами по определению наиболее эффективных технических решений по применению сталефибробетона, технико-экономическому обоснованию данной технологии. Важным результатом такого сотрудничества может стать создание ТУ на конкретные железобетонные изделия и внедрение технологии в широкое применение.

«Плиты из сталефибробетона для пролетных строений мостов. Технические условия». Данный документ позволит абсолютно законно использовать сталефибробетон при строительстве, реконструкции и ремонте мостовых переходов, эстакад и путепроводов.

Учитывая опыт Западной Европы, одним из направлений применения сталефибробетона может стать малоэтажное жилищное строительство. Применение данной технологии позволит значительно сократить сроки строительства, повысить производительность труда на стройплощадке и, что особенно важно, получить высококачественные конструкции по конкурентоспособной цене.

Кому как не нам воспользоваться опытом наших зарубежных коллег. Ведь начиная с 1970-х годов наши ученые заложили глубокий фундамент в области данных разработок.

Нам кажется, что необходимо создать ассоциацию производителей и исследователей армирующих волокон, а также производителей фибробетонов. Здесь можно объединить усилия всех заинтересованных сторон, а также расширить горизонты применения именно для проектировщиков, изменить их негативное отношение и сломать существующие стереотипы.

Пилотным может стать Интернет-проект который может популяризировать данный вид армирования предоставляющий все исходные данные и документы, а также обобщенные данные из разных концов страны, обеспечивая таким образом интеграцию всех заинтересованных лиц. В дальнейшем на этой платформе можно будет развивать и расширять данную тематику. Интеграция в наше время имеет очень большое значение, поэтому именно сейчас нам надо объединить усилия всех заинтересованных сторон, максимально наладить обмен информацией между всеми научными центрами Украине и ближайшего зарубежья. В частности, нужно наладить обмен информацией в рамках такого уважаемого нами издания, как «Популярное бетоноведение».

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков

Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть

Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)