Фибра для бетона базальтовая: Купить фибру для бетона — базальтовая фибра: мокрое и сухое волокно

Содержание

Базальтовая фибра для бетона от производителя

Базальтовая фибра (от лат. fibra — волокно) — короткие отрезки базальтового волокна, предназначенные для объемного дисперсного армирования бетона и других цементных или гипсовых систем в строительстве. В этом применении широко используются другие виды фибры, такие как стальная и полипропиленовая, но многие потребители переходят на базальтовую фибру, так как она имеет ряд преимуществ. 

«Каменный Век» производит широкий ассортимент базальтовой фибры с щелочестойкими замасливателями КВ-02, КВ-13, КВ-42, и мокрую фибру на гидрофильном замасливателе КВ-05/1 для мокрого замеса, для различных применений. 

 

Преимущества

Дисперсное армировнаие цементной матрицы базальтовой фиброй имеет существенные преимущества по сравнению с армированием стальной фиброй: отсутствие коррозии, значительно меньший удельный вес, радиопрозрачность, лучшее сцепление с матрицей, повышение пластичности раствора и предотвращение образования трещин.

Использование базальтовой фибры вместо полипропиленовой позволяет решить следующие проблемы: низкая прочность на растяжение и модуль упругости, большой разброс по свойствам, высокий коэффициент удлинения волокна и низкая температурная стойкость. 

При добавлении базальтовой фибры в цементную смесь в количестве от 1 до 3% (в зависимости от области применения) можно добиться следующих преимуществ:

  • увеличение прочности на изгиб в два раза
  • значительное увеличение прочности на сжатие
  • предотвращение активных усадочных явлений и трещинообразования
  • исключение расслаивания бетонной смеси
  • повышение устойчивости поверхности к истиранию (до 60%)
  • повышение ударной прочности полов в 3-5 раз
  • уменьшение защитного слоя арматуры
  • улучшение сцепления штукатурного раствора с основанием
  • повышение морозостойкости

 

Области применения и рекомендации по расходу и типу базальтовой фибры

Стяжка пола в гражданском строительстве: 1% от массы цемента при В/Ц 0,45, фибра 17-19 мкм, 15,9 мм;

Устройство промышленных полов по грунту совместно с арматурой: 2% от массы цемента, фибра 17-19 мкм, 25,4 мм;

Штукатурные растворы: 0,6% от вяжущего по массе, фибра 17 мкм, 12,7 мм;

Устройство фундаментов: до 3% от массы цемента, фибра 17-19 мкм, 25,4 мм;

Изготовление тротуарной плитки или брусчатки: 1,5% от массы цемента;

Изготовление ячеистых бетонов: до 1,5% от массы цемента, фибра 17 мкм, 15,9 мм.

 

Техническая информация

Тип замасливателяСухое/Мокрое волокноОсобенность волокна и области примененияTechnical Data Sheet (TDS)Safety Data Sheet (SDS)
KВ-02Сухое

— Волокно с повышенной щелочестойкостью

— Производство фиброцементных плит

— Армирование бетона

TDSSDS
КВ-05/1Мокрое

— Гидрофильное волокно с содержанием влаги до 10%

— Снижение трещинообразования при стяжке пола

TDSSDS
КВ-13Сухое

— Волокно с повышенной щелочестойкостью

— Производство фиброцементных плит

— Армирование бетона

TDSSDS
КВ-42Сухое

— Волокно с повышенной щелочестойкостью

— Производство фиброцементных плит

— Армирование бетона

TDSSDS

 

 

Получить дополнительную информацию о различных видах базальтовой фибры, а также приобрести ее по выгодной цене в Москве и регионах, вы можете, обратившись в отдел продаж компании «Каменный Век».

 

 

 

Фибра для бетона — описание, свойства, преимущества, характеристики

 

Базальтовая фибра для бетона — дисперсное армирование бетонов базальтовыми волокнами

Технология дисперсного армирования бетонов фиброй становится все более популярной. Её актуальность обусловлена прежде всего тем, что засчет этого можно значительно повысить физико – механические свойства бетонных конструкций. Фибра для бетона является так называемой «дисперсной арматурой», её волокна сцепляются с бетоном и армируют его по всему объему, благодаря чему повышаются прочностные характеристики конструкции. Получившийся композиционный материал называется – фибробетон.

Доставка базальтового фиброволокна от 100 кг в любой регион напрямую с завода без наценок

Основные и наиболее распространенные виды фибры для бетона:

  1. Базальтовая фибра
  2. Металлическая фибра(стальная,стальная анкерная, волновая и т.д.)
  3. Полипропиленовая фибра
  4. Полиамидная фибра
  5. Углеродная фибра

Влияние базальтовой фибры, на характеристики бетона

Базальтовая фибра для бетона производится из горных вулканических пород, посредством их расплава при высокой температуре, таким образом становится ясно, что этот материал, изготавливается из высокопрочного природного материала, который не боится воздействия воды, не подвержен коррозии, имеет высокую огнестойкость, и стойкость к щелочам и химикатам.

 

Базальт имеет схожую структуру с цементным камнем и обладает природной естественной шероховатостью, что способствует высокому сцеплению волокон с бетонной матрицей.

 

Базальтовые волокна превосходят по прочности стальные и полипропиленовые, а засчет низкой плотности, по сравнению со стальными, их количество в бетоне будет значительно больше, также волокна базальта имеют меньший коэффициент удлинения чем полипропиленовые, что гораздо лучше препятствует образованию трещин в бетоне, во время усадки, и при воздействии высоких нагрузок.

Испытания по определению воздействия базальтовой фибры на структуру бетона

В ходе испытаний бетонов армированных базальтовой фиброй было установлено:

  1. На границе цементного камня и волокон базальта, проходит хемосорбционное взаимодействие с появлением вновьобразовывающихся новообразований, относящихся к низкоосновным гидросиликатам кальция.
  2. Базальтовая фибра состоит из еще более тонких волокон. На их поверхности в местах дефектов образующихся от механических воздействий происходит процесс кристаллизации, появляется сеть тонких гексагональных пластин и игольчатых кристаллов, которые срастаются со сферическими зернами цементной системы, дополнительно усиливая действие волокна как дисперсной арматуры. Волокно имеет полую структуру в торцевую часть которой проникают продукты гидратации с образованием кристаллических сростков. Благодаря этому происходит увеличение прочности цементного камня.

Фибра в бетоне вступает в такую реакцию с камнем цемента, что становится с ним единым целым, придавая ему тем самым дополнительные прочностные характеристики.

Структура базальтофибробетона схожа с бетоном, армированным металлической сеткой, но базальтофибробетон намного прочнее, так как базальтовая фибра в бетоне обладает более высокой степенью дисперсности в армируемом камне, бетон, который армирован базальтовой фиброй, может выдерживать большие деформационные напряжения, засчет того, что волокно не подвержено пластическим деформациям при напряжении, а его модуль упругости выше чем у стали.

Повышение прочности цементного камня также происходит благодаря влиянию волокон базальта на места концентрации напряжений которые ослаблены из-за структурных дефектов, либо вследствие повышенной пористости.

Результаты испытаний по воздействию базальтовых волокон на прочностные характеристики бетонных конструкций

Влиянием фибры на бетон, его прочностные характеристики и физико – механические свойства, занимаются ученые во многих строительных и научно-исследовательских институтах мира. Так во время проведения работ в НИИЖБ, по изучению влияния базальтовой фибры на мелкозернистый бетон, были сделаны следующе выводы:

  1. Базальтофибробетон при изгибе выдерживает более высокие нагрузки, чем не армированный бетон. При этом разрушение носит упруго-пластичный характер, в то время как неармированный бетон разрушается хрупко.
  2. Доказано экспериментальным путем, что базальтовое волокно снижает усадочные деформации при твердении, особенно на ранних сроках, что способствует повышению сопротивления к восприятию деструктивных напряжений внутри тела бетона при переменном замораживании и оттаивании, а, следовательно,получению бетонов повышенной морозостойкости:
  3. Фибра в бетоне снижает его проницаемость. Марка по водонепроницаемости может достигать значений W16, в зависимости от пропорции и марки бетона. Коэффициент диффузионной проницаемости для хлоридов равен 1х10″9 см2/сек, что соответствует особо плотному бетону:
  4. Срок эксплуатации бетонных изделий и конструкций, армированных базальтовой фиброй увеличивается в два раза, это достигается засчет улучшения физико-технических свойств базальтофибробетона, и увеличенного срока службы.

Заключение о влиянии базальтовой фибры на свойства бетона

Исходя из этого, можно сделать вывод, что базальтовая фибра в бетоне, значительно повышает все его характеристики, и позволяет получить более прочные и надежные конструкции, с увеличенным сроком эксплуатации, благодаря чему достигается значительный экономический эффект, бетонная конструкция армированная базальтовым фиброволокном способна выдерживать более мощные динамические и ударные нагрузки, обладает повышенной коррозионной стойкостью.

Базальтофибробетон характеризуется увеличенной водонепроницаемостью и морозостойкостью, способен дольше выдерживать воздействие высоких температур и открытого огня.

Поверхность бетона армированного базальтовой фиброй имеет повышенный коэффициент истираемости – на 60%.

Добавление базальтового фиброволокна в бетон, повышает его прочность в критический момент на стадии высыхания в первые 2 – 6 часов после усадки и борется с трещинообразованием, вероятность появления усадочных трещин меньше на 95%.

Купить базальтовую фибру в Краснодаре Вы сможете в компании «Энрост». Мы реализуем фибру оптом и в розницу, осуществляем доставку продукции на объект, работаем наличным и безналичным расчетом с НДС. Дополнительную консультацию Вы можете получить, позвонив по нашим телефонам.

Скачайте полную информацию по базальтовой фибре для бетона

 


Понравилась статья? Не ленись — поделись!

 

 

» Фибра для бетона — ее виды и расход

Тот, кто сталкивался с капитальным строительством, наверняка слышал, что для повышения качества несущих объектов к раствору добавляется фибра для бетона.

Далее речь пойдет о том, что собой представляет такой компонент, и какие функции на него возлагаются. Также мы рассмотрим варианты приготовления усиленной строительной смеси своими руками.

Общие характеристики

Итак, базальтовая или любая другая фибра, добавляющаяся в бетон, значительно улучшает прочность и другие качественные показатели раствора, увеличивая срок эксплуатации готовой несущей конструкции. Благодаря такому компоненту залитый материал приобретает особую огнестойкость и лучше переносит воздействие высокой температуры.

Добавка состоит из множества мелких волокон, соединенных между собой. Сфера применения фиброволокна не ограничивается бетонными смесями. Его используют при изготовлении пенобетонных блоков, гипсовых изделий и конструкций из железобетона.

Основные компоненты добавки

Для того чтобы получить качественный армирующий компонент, может быть применена следующая основа:

  • полипропиленовая;
  • базальтовая;
  • стальная;
  • стеклянная;
  • металлическая.

Для смешивания состава не нужна отдельная техника, и весь процесс выполняется при помощи бетономешалки. Средний расход материала составляет 0,3 — 1,2 кг на м³.

Достоинства

Чтобы лучше понять принцип действия волоконной добавки, необходимо изучить ее свойства. Фиброволокно используется для армирования бетона. Так, при добавлении компонента в состав раствора образуется прочное соединение, которое помогает повысить устойчивость заливки к механическому воздействию.

Укрепление стяжки

К примеру, металлическая сетка укрепляет стяжку в определенной ее части, а волокна за счет своей структуры равномерно распределяются в смеси, тем самым образуя крепкую основу по всей ее площади.
Благодаря высокой адгезии, строительная смесь получается равномерной, без просветов и комков.

Застывшая поверхность, подверженная активной эксплуатации, становится более устойчивой перед истиранием, а бетон приобретает прочность на растяжение в местах изгибов.

Профилактика дефектов

Полипропиленовая, стальная или базальтовая фибра помогает избежать образования трещин, исключает образование деформирующихся участков и расслоения структуры бетона.

С использованием такого компонента залитые конструкции приобретают морозоустойчивость, благодаря чему удается минимизировать негативное влияние скачков температурных показателей, и материал сохраняет свою целостную структуру.

Улучшение адгезии и водостойкость

Бетон, в составе которого присутствует базальтовая примесь, лучше сцепляется с другими материалами и увеличивает свою водостойкость за счет блокирования цементных капилляров.

Чтобы еще больше уплотнить частицы наполнителя, рекомендуется использовать вибрационные приборы. Это заметно влияет на прочность готовой конструкции и исключает ее разделение на отдельные пласты.

Экономичность и антикоррозийные свойства

Немаловажно и то, что расход фибры на 1 м³ при необходимости может быть увеличен, однако цена такого раствора будет гораздо меньше, чем если бы армирование проводилось при помощи специальной металлической сетки. К тому же волокна скрепляющего компонента не поддаются коррозии.

Сфера применения

Профессиональные строители отмечают, что микроармирующая добавка может быть подмешана в любые растворные составы, которые готовятся на основе цемента. Наиболее целесообразно ее использование в том случае, если конструкция может подвергнуться растрескиванию по причине ее усадки или других механических воздействий, прогнозируемых на данном объекте.

Также есть смысл укреплять таким способом фундамент и стяжку пола, которые заливаются своими руками, так как эти поверхности должны выдерживать повышенную нагрузку.

Виды добавок

Как стало понятно из вышеизложенного материала, укрепляющий компонент может быть изготовлен из различных основ. Теперь более подробно ознакомимся с каждым из видов фиброволокна.

Сталь

Волоконная стальная фибра чаще всего используется при производстве конструкций из бетона, тротуарной плитки, литых заборов и цементных памятников. Ее добавляют в раствор при заливке форм для фонтанов, балюстрад и различных массивных декоративных элементов наружной архитектуры.

Полипропилен

Полипропиленовая фибра считается наиболее распространенным компонентом, который усиливает строительные смеси. Ее популярность объясняется доступной ценой и достойными эксплуатационными показателями.

Из цементных растворов с такой добавкой производят пенобетонные и газобетонные блоки, придорожные бордюры, оградительные панели и т.д.

Базальт

Базальтовая фибра, как и полипропиленовая, придает прочности блокам с пористой структурой, а также часто используется при создании гипсовых предметов.

В данном случае длина волокон может отличаться, поэтому ее расход регулируют индивидуально, а готовые изделия при этом будут обладать различными свойствами.

Стекловолокно

Фибра из стекловолокна в бетон добавляется для того, чтобы придать ему пластичность. Она отличается небольшим весом и с ней любят работать архитекторы, которые часто трудятся над объемными, изогнутыми объектами декора. Раствор с добавлением стекловолокна часто можно встретить на реставрационных участках и при ремонте памятников архитектуры.

Расходные нормы

При производстве бетонных изделий или во время строительных работ расход фибры может несколько отличаться. Это обусловлено различными сферами применения готовых элементов и конструкций, а также разной степенью нагрузок на их поверхность. Ниже приведены расходные нормы, согласно которым готовятся качественные строительные смеси:

  • различные виды бетона с пористой структурой (полистиролбетон, пенобетон) – 0.6 – 0.9 кг/м³;
  • стяжки на основе цемента и песка, тротуарная плитка, малые архитектурные формы – 1.8 – 2.7 кг/м³;
  • бетон для стоянок и автодорог – 1.0 – 1.5 кг/м³;
  • отливные гипсовые изделия – 0.4 – 0.8 кг/м³;
  • сухие строительные и штукатурные смеси – 0.6 – 0.9 кг/м³;
  • искусственный декоративный камень, фасадная облицовка и другие гипсовые изделия – 0.4 – 0.8 кг/м³.

Способы смешивания

Базальтовая или любая другая фибра добавляется в бетон различными способами, а ее расход контролируется в каждом отдельном случае по приведенной выше схеме. На предприятиях строго следят за технологическим процессом и готовят смеси согласно ГОСТа.

Заказной раствор, который доставляется до места выгрузки в автомобильных бетономешалках, обогащается волокнами во время заполнения миксера строительной массой, а его гомогенное распределение происходит непосредственно во время транспортировки. Для тех, кто планирует компоновать раствор своими руками, будет полезна следующая информация.

Добавление полипропилена

Полипропиленовый волокнистый компонент несколько минут смешивают с сухими материалами (цемент, песок, щебень) при помощи бетономешалки, а затем добавляют воду.

Процесс повторяют, при необходимости засыпают к массе химические присадки, и окончательно миксуют до полной готовности. Если используется полиэтиленовая фибра, то время приготовления смеси увеличивается на 15%.

Введение базальта

Базальтовая основа вводится в раствор, залитый водой, при этом работу миксера не останавливают. Как и в случае с полипропиленовым материалом, расход времени будет увеличен на 15% в сравнении с получением обычного бетона.

Для того чтобы приготовить волокнистый компонент для бетона самостоятельно, потребуется специальный дробильный аппарат, который измельчит исходный материал (металл, пропилен, базальт и т.д.) до нужного размера.

Фибра базальтовая ФБ WATTAT СТО 23.99.19-005-57231417-2016

Базальтовая фибра WATTAT представляет собой отрезки базальтового непрерывного волокна, собранные во временные пучки (монофиламенты).

Базальтовая фибра предназначена для дисперсного армирования бетона и различных строительных растворов с целью повышения их прочностных характеристик (трещиностойкость, прочность на растяжение и изгиб, ударная вязкость, сопротивление истиранию, раскалыванию и динамическим нагрузкам).

Номинальные размеры выпускаемой продукции:

Наименование

Длина отрезка, мм

Фасовка, кг

Фибра ФБ-6 мм

6

От 5 кг

Фибра ФБ-12 мм

12

Фибра ФБ-20 мм

20

  • По согласованию с заказчиком возможно изготовление фибры других размеров и фасовки.

Основные показатели базальтовой фибры WATTAT:

Наименование показателя

Значения

Диаметр волокна, мкм

8 — 100

Влажность сухого материала ,% не более

2

Влажность несушеного материала,% не более        

10

Массовая доля замасливателя, %

0,2-0,9

Длина отрезка, мм

3 — 200

Допустимое отклонение длины отрезка, %

10

Количество непрорубов (в 10 г продукта), % не более

2

 

Пример условного обозначения фибры  из базальтового волокна средним диаметром 17 мкм, длиной 6 мм, с замасливателем силановой группы 4С при заказе и (или) в другой документации:

Базальтовая фибра ФБ 17-6 мм- 4С WATTAT СТО 23.99.19-005-57231417-2016

Базальтовая фибра WATTAT по своим характеристикам и соотношению цена/качество одна из самых лучших добавок для дисперсного армирования бетонов и строительных растворов. Качественные показатели значительно превосходят показатели стальной и пропиленовой фибры.

Преимущества базальтовой фибры:

  • Не подвергается коррозии
  • Имеет высокую стойкость к агрессивной щелочной среде
  • Имеет высокий температурный порог применения
  • Не электропроводна
  • Благодаря шероховатой структуре способствует высокой адгезии с бетоном

Базальтовая фибра изменяет следующие характеристики бетона:

  • Увеличивается предел прочности бетонной конструкции на изгиб и осевое растяжение
  • Возрастает предел прочности на сжатие
  • Повышается устойчивость бетонной поверхности к истиранию
  • Возрастает стойкость бетона к ударным и динамическим нагрузкам
  • Увеличивается морозостойкость, водонепроницаемость и огнестойкость бетона
  • Повышается стойкость бетонной конструкции к агрессивной щелочной среде
  • Исключается расслаивание бетонной смеси
  • Уменьшается вероятность появления усадочных трещин
  • Возможность уменьшения защитного слоя на 1 см
  • Возможность сокращения количества применяемой арматуры

Применение базальтовой фибры:

Базальтовую фибру рекомендовано использовать на объектах, подвергающихся высоким механическим, ударным и динамическим нагрузкам, а также там, где на бетон воздействует агрессивная среда:

  • промышленные полы, полы складских и производственных помещений
  • дороги с интенсивным движением автотранспорта,
  • паркинги, СТО
  • помещения сельскохозяйственного назначения
  • гидротехнические сооружения
  • мосты и тоннели
  • хранилища для химических и радиоактивных отходов и реагентов
  • строительство в сейсмоопасных районах
  • возведение фундаментов на опасных болотистых грунтах
  • В нефтяной промышленности для армирования буровых тампонажных растворов

Возможно применение базальтовой фибры для штукатурных растворов, во избежание растрескивания штукатурного слоя и его отслаивания от поверхности.

Расход базальтовой фибры WATTAT при дисперсном армировании бетона и строительных смесей:

Пропорции добавления базальтовой фибры  WATTAT при дисперсном армировании бетонов и строительных смесей могут существенно отличаться в зависимости от назначения бетонной конструкции и достигаемых характеристик изделия из базальтофибробетона.

N

НазначениеРасход базальтовой фибры WATTAT

Рекомендуемая длина волокна

1

Бетонные конструкции, дорожное строительство, площадки

1 % от массы цемента

12-20 мм

2

Изделия из ячеистого бетона (пеноблоки, газоблоки, полистиролбетонные блоки)

0,25 – 0,4 % от массы цемента

12-20 мм

3

Штукатурные растворы

0,6 % от массы цемента

3-6 мм

 

Способ приготовления фибробетона из базальтовой фибры ФБ WATTAT:

  1. Готовится бетонная смесь.
  2. К готовой бетонной смеси во вращающийся бетоносмеситель порционно добавляется фибра.
  3. Дополнительно перемешивается в течение 5-10 минут. За это время волокна должны полностью распределиться по бетонной матрице.

 

В результате улучшения физико-механических показателей базальтофибробетона в отличие от обычного бетона, достигается максимальный экономичесикй эффект строительства, благодаря возможности сокращения количества бетона без ущерба прочности конструкции и при эксплуатации объекта за счет увеличения сроков межремонтного периода и срока службы эксплуатируемого объекта.

Фибра базальтовая фиброволокно базальтовое

Базальтовая фибра (фиброволокно базальтовое) представляет собой смесь коротких отрезков комплексных базальтовых нитей определенной длины.

Базальтовая фибра предназначена для трехмерного упрочнения, в несколько раз повышает стойкость фибробетона к растрескиванию, изгибающим и разрывным нагрузкам, создает необходимый запас прочности и способствуют сохранению целостности конструкции при сквозных трещинах, а также позволяет значительно уменьшить общий вес строительных конструкций.

Область применения фибры базальтовой:

Температура применения: -200…+900 ºС
Дисперсное армирование вяжущих смесей, типа бетона, в строительстве
Преимущества базальтовой фибры:

Устойчивость к агрессивным средам:

базальтовая фибра обладает высокой устойчивостью к воздействию влаги, кислот и щелочей.
Долговечность
Высокая коррозионная стойкость
Высокое сопротивление истираемости

Применение базальтового фиброволокна

Гипс 0,5-0,7% Увеличение прочности при изгибе до 32% без снижения марки гипса Снижение себестоимости изделий за счет частичного или полного отказа от армирования При производстве гипсовых изделий способ порционного введения фибры в готовую смесь не применим в связи с увеличением времени перемешивания смеси и одновременном снижении сроков схватывания гипсового теста. Предпочтителен способ порционного введения фибры в сухую смесь с последующим затворением водой.

Цементно-песчаный раствор 0,3-0,6 кг (0,1-0,2%) Увеличение прочности при сжатии до 70%, при изгибе – до 35% Снижение себестоимости изделий за счет частичного отказа от армирования. Увеличение межремонтного интервала, повышение износостойкости изделий. Возможно снижение расхода цемента, увеличение производительности за счет сокращения времени выдержки изделия в форме. Применимы различные способы введения фибры. Предпочтителен способ порционного введения фибры как в сухую, так и в готовую бетонную смесь. Фибра в смесь вводится после загрузки заполнителей. Цемент рационально вводить спустя 30-45 с после загрузки требуемого объема фибры. Необходимо строго ограничить продолжительность смешения: она не должна превышать 6-10 минут в зависимости от подвижности смеси.

Тяжелый бетон 0,3 кг (0,1%) Увеличение прочности при изгибе до 20% без снижения прочности при сжатии, снижение сроков схватывания цемента. Снижение себестоимости изделий за счет снижения расхода цемента, а также частичного отказа от стержневого армирования.

Пенобетон 0,3-0,6 кг (0,1-0,2%) Прочности при сжатии пластифицированного пенобетона возрастает до 80%, при изгибе – до 25%. Снижение расхода цемента, снижение плотности при сохранении заданной прочности. Повышение трещиностойкости, износостойкости

Преимущества базальтовой фибры перед другими материалами:

ограничение использования металлической фибры связано с безопасностью самих конструкций, так как при эрозии фибры могут выходить наружу, помимо этого у металлической фибры имеется негативный катодный эффект, она подвержена коррозии.
использование стеклянной фибры ограничено в связи с низкими показателями щелочестойкости данного материала. В результате, понижение прочности армирующих волокон ведет к снижению прочности всей композиции в целом.
полипропиленовая фибра не имеет вышеперечисленных недостатков, но обладает более низкой степенью адгезии со связующим веществом по сравнению с базальтовой фиброй. В современном строительстве предъявляются высокие требования по пожаростойкости материалов, а температура плавления полипропиленовой фибры очень низка. При недолговременном температурном воздействии полипропиленовая фибра разрушается, соответственно, никаких прочностных свойств больше не придает.
Одним из важных показателей, влияющих на прочность бетона, является коэффициент линейного удлинения фибры, показатель которого у пропиленовой фибры в разы уступает базальтовой (относительное удлинение при разрыве у пропиленового волокна 150-200%, а у базальтового- 3,1%), также как и показатели прочности при натяжении (0,77 против 2,85 МПа*103), модуль упругости при растяжении ( 0,8 против 21,0 Е МПа*103).

Способ применения:

Фибра засыпается в любой бетоно- или растворосмеситель (миксер) в сухую смесь перед добавлением воды (для более качественного распределения волокон — засыпать фибру частями во время перемешивания в щебень). Происходит перемешивание в течение 90-110 оборотов в смесительной установке. В случае если необходимо увеличить пластичность бетона или раствора, делать это не добавлением воды, а добавкой пластификатора или суперпластификатора. Фибра полностью совместима с добавками в бетон и растворы.

Фибру предварительно затворяют в воде и после полного распределения волокон, смесь добавляют в цементный раствор. Фибра полностью совместима с добавками в бетон и растворы.

Сферы применения:

возведение объектов гражданского строительства. Строительные конструкции из бетона, особенно эффективно для использования в регионах с высокой сейсмической нестабильностью и искусственных сооружений метрополитенов.
бетонные стяжки полов, промышленные полы.
морские заграждения и сооружения, углехранилища и другие сферы использования бетона, где постоянная эрозия ведет к износу поверхности.
гидросооружениях, таких как водохранилища, отстойники для сточных вод, водосливы, порты, доки, морские заграждения
бетонные дороги и мосты, асфальты, где особенно важна повышенная устойчивость к проникновению антиобледеняющих солей.
сооружение мостов, взлетно-посадочных полос аэродромов, гидротехнических сооружений (береговых дамб и плотин, шлюзов и каналов рек).
укрепление и ремонт сводов шахт и тоннелей.
создание различных видов дорожных покрытий, сборных и монолитных плит, разделительных полос.
изготовление тротуарной плитки, бордюров, водостоков
производство малых архитектурных форм и декоративных элементов и др.

Фиброволокно для бетона — виды, свойства, сферы применения

Обычный бетон хорошо работает на сжатие, но не на растяжение, из-за чего при возведении несущих конструкций приходится использовать стальную арматуру. Так как ее применение не только замедляет процесс строительства, но и требует дополнительных усилий в работе, намного выгоднее использовать фибробетон. Это обычный бетон в структуру которого включен специальный наполнитель — фибра. Фиброволокно для бетона (фибра) заменяет арматуру и придает конструкциям необходимую прочность.

Рассмотрим основные свойства и преимущества этого современного материала.

Что такое фиброволокно

Фибра представляет собой дисперсные волокна, которые равномерно и разнонаправлено распределяются по всей массе песчано-цементного раствора. Благодаря этому фибродобавки улучшают следующие характеристики бетона:

  • увеличивается прочность на растяжение до 30 %;
  • ударная вязкость заметно возрастает;
  • обеспечивается нормальная гидратация;
  • увеличивается стойкость к деформациям;
  • повышается устойчивость к образованию трещин;
  • становится выше порог огнестойкости;
  • увеличивается модуль упругости;
  • бетон не дает усадку и не трескается;
  • возрастает температурная стойкость и пожаропрочность.

Если говорить о недостатках фибробетона, то бытуем мнение, что этот материал недостаточно устойчив к химическим реакциям, однако, все зависит от  типа наполнителя и его свойств.

Виды фиброволокна для бетона и его свойства

В качестве армирующих волокон используются металлические и неметаллические материалы. Самыми популярными являются:

Стальное волокно

Этот вид фибры чаще всего используют при строительстве дома из фибробетона. Благодаря этому наполнителю, полученный сталефибробетон, отличается более высокой долговечностью и износостойкостью. Помимо этого стальные волокна повышают морозоустойчивость бетона.

Сталефибробетон пользуется популярностью при изготовлении тротуарных плит, бордюров, для возведения каркасов зданий и монолитных бетонных построек.

Стеклянное волокно

Стекловолоконный фибровый состав отличается высокой упругостью, благодаря чему он оптимально подходит для конструкций изогнутой формы. Однако стекло практически неустойчиво к щелочной среде, поэтому при изготовлении СФБ необходимо использовать специальные пропитки на полимерной основе и вещества способные связывать щелочи.

Особую популярность стеклофибробетон приобрел в фасадной отделке, так как этот материал не впитывает загрязнения и легко моется.

Асбестовое волокно

В отличие от стеклобетона асбестоцемент устойчив к щелочам. Во всем остальном он также отличается высокой устойчивостью к перепадам температур, прочностью и долговечностью.

Базальтовая фибра

Главное преимущество такого волокна – это его повышенная прочность. Если в качестве наполнителя для фибробетона используется именно базальт, то ударопрочность и устойчивость к деформации у материала значительно повышаются.

Состав этого волокна оптимально подходит для создания и дальнейшей окраски изделий из гипса.

Бетон с добавление базальтовой фибры рекомендуется применять для конструкций, которые испытывают повышенные нагрузки.

Полипропиленовое волокно

Относительно недавно при изготовлении фибробетона начали использовать синтетические волокна, которые значительно снижают вес готовых конструкций. Благодаря этому, бетон с добавлением полипропилена больше всего подходит для постройки легких сооружений.

Помимо этого полипропилен устойчив к химическим веществам, критическим температурам, и является не электропроводным материалом.

Сфера применения фибробетона

Основная сфера применения фиброволокна – это строительство. В последнее время стали очень часто возводить дома из стройматериала – фибробетона. Его состав зависит от того, для каких целей он будет применяться:

  • стяжка полов на промышленных объектах и в частных домах;
  • изготовление плит, блоков, секций, труб и т.д.;
  • для штукатурных работ – фасадная отделка из фибробетона;
  • изготовление различных типов бетонов;
  • для строительства реакторных отделений атомных станций;
  • как материал для бетонирования покрытия дорог;
  • несъемная опалубка из стеклофибробетона;
  • выпускают стальную проволоку;
  • для производства свай и шпал;
  • изготавливают карнизы;
  • для устройства морских и речных защитных сооружений;
  • лепнина из фибробетона;
  • производство парапетных плит и фэма;
  • бетонный раствор.

Популярными стали фасадные панели из фибробетона. Из базальтовой, полипропиленовой и металлической фибры можно изготавливать разные предметы для декора интерьера (статуэтки, вазы, подставки), изящные декоративные карнизы и прочие элементы внешней отделки, которые хорошо подаются покраске.

Технология производства фибробетонной смеси

Материал получают при смешивании бетонного раствора и фиброволокна. При изготовлении фибробетона очень важно соблюдать следующие условия:

  1. Необходимо, чтобы фибра равномерно расположилась в бетоне.
  2. Нужно обеспечить в щелочной среде смеси из бетона коррозионную устойчивость фибры.
  3. Прочностные свойства бетона-матрицы и фибры должны максимально сочетаться.

Если технология и все требования будут соблюдены, то получится удобоукладываемый качественный фибробетон.

Фибра вводится в бетон двумя по следующим технологиям:

  • Добавляется в сухую смесь. В этом случае волокна наполнителя распределятся более равномерно. Чтобы приготовить такой фибробетон необходимо: тщательно смешать цемент, просеянный песок и фибру и только после этого добавить воду. После этого состав помещается в бетономешалку.
  • Вмешивается в процессе замешивания жидкой смеси. Фиброволокно добавляется прямо в бетономешалку небольшими порциями. Но, в этом случае время замеса увеличивается в два раза.

Важно! Нельзя вводить в бетон фибру комками. Предварительно ее тщательно перемешивают.

Если говорить о количестве наполнителя, то обычно в смесь добавляют от 0,3 до 10 кг фибры из расчета на 1 м3. Однако все зависит от требований, предъявляемых к готовому материалу. В некоторых случаях количество фиброволокна можно увеличить.

Чтобы изготовить фибробетон своими руками, достаточно иметь в наличие бетономешалку.

В заключении

Несмотря на то, что изготовить современный строительный материал можно самостоятельно, необходимо учитывать очень важный момент – оптимальные свойства состава могут утратиться, если на стадии смешивания были допущены грубые ошибки (например, если волокно не распределилось по смеси).

полипропиленовая, базальтовая, стальная и металлическая

Фиброволокно – это эффективный армирующий компонент, позволяющий предотвратить образование трещин при деформации, возникающей от механического воздействия на бетонную конструкцию. Дисперсное армирование бетона это введение фибродобавки в цементную смесь для повышения физико-механических показателей бетонного изделия. Фибра для бетона существует разных видов:

Полипропиленовая

Дисперсное армирование бетона пропиленовым фиброволокном не оказывает существенного влияния на изгиб и предотвращает появление микротрещин на стяжке. Полипропиленовая фибра применяется для улучшения физико-механических показателей следующих изделий и конструкций:

  • плит перекрытий, блоков;
  • различных стяжек;
  • штукатурных смесей;
  • пенобетона;
  • свай;
  • аэродромных плит.

Полтипропиленовая фибра фото:

Введенная полипропиленовая фибра значительно снижает риск образования микротрещин в первые часы после укладки бетона. При усадке дисперсный армирующий компонент из пропилена способствует стяжке бетона и препятствуют образованию крупных трещин в цементной конструкции.

Фиброволокноиз пропилена позволяет увеличить степень противостояния цемента разрушающим факторам окружающей среды в несколько раз. Полипропиленовый дисперсный армирующий компонент способствует увеличению степени пластичности цементной смеси и готового бетонного изделия. Помимо этого введение фиброкомпонента из пропилена позволяет увеличить сопротивление цемента удару в 5 раз, следовательно, ее применение целесообразно для повышения взрывоустойчивости на объектах военного назначения.

Полезно будет знать об использование пластификаторов в бетоне.

Базальтовая

Базальтовая фибра обладает целым рядом преимуществ. Ее внедрение в цемент позволяет повысить прочностные качества бетонной конструкции к воздействию агрессивных сред химического характера и к механическим воздействиям, способствует увеличению устойчивости изделия к температурным перепадам, повышает огнеупорность бетона. Базальтовая фибра используется для введения в бетон, применяемый при конструировании:

  • бетонных полов;
  • скоростных автомагистралей;
  • взлетных полос аэропорта;
  • водных каналов;
  • военных сооружений;
  • зданий, требующих повышенной устойчивости к сейсмической активности.

Базальтовая фибра фото:

Базальтовая фибра производство

Базальтовая фибра производится из горной породы – базальта, образовавшегося в результате извержения магмы на земную поверхность. Спустя целую череду извержений/застываний магмы, происходит образование базальта в чистом виде.

Базальт обладает повышенной устойчивостью к воздействию агрессивных сред, не корродирует, не теряет со временем своих качественных показателей. Фиброволокно, изготовленноеиз базальта обладает всеми теми же качествами, что и горная порода в чистом виде. Единственный показатель базальтовой армирующей добавки, способствующий различному ее влиянию на бетонную смесь, является толщина волокон и длина резки.

А вы знаете, что жидкое стекло это незаменимый компонент бетона?

Важно! Самым оптимальным считается базальтовоефиброволокно, имеющее: длину от 12 до 17 мм,  толщину от 13 до 19 микрон.

Стальная

Стальная фибра имеет два вида: фибра стальная анкерная и фибра стальная листовая. Оба вида фиброволокна применимы для производства сталефибробетона, для наделения его высоким уровнем прочности. Стальная дисперсная добавка армирования бетона представляет собой отрезки проволоки со слегка изогнутыми концами.

По своим свойствам стальной фиброкомпонент очень схож с полипропиленовой армирующей добавкой, однако их способы и методы использования отличаются. Фибра стальная для бетона способствует повышению износостойкости готового изделия и снижению образования пыли. При применении армирующей добавки из стали целесообразно вводить в цементную смесь пластификаторы, увеличивающие подвижность бетона.

Интересная статья о том, как устроить фундамент под дом своими руками.

Стальная фибра фото:

Стальной фиброкомпонент способствует улучшению качества цемента, его внешнего вида, что с успехом используется при изготовлении камней для бордюров, тротуарной плитки, всевозможных площадок, бетонных колодезных колец.

Кроме того фибра металлическая используется при изготовлении волнорезов; для укрепления откосов, плотин; для изготовления защитного слоя моста.

Благодаря своим качествам стальная фибродобавка позволяет повысить огнестойкость, водостойкость, газонепроницаемость, в связи с чем, с успехом применяется при строительстве школьных учреждений, жилых домов, больничных комплексов.

Особенности фибры для армирования бетона

Дисперсная армирующая фибродобавка это эффективный компонент, вводимый в бетон, пенобетон, полистиролбетон, и прочие виды бетонной продукции. Использование фиброкомпонента целесообразно для всех видов бетонных смесей, особенно при возникновении необходимости предотвращения появления деформационных трещин, появляющихся при усадке или механическом воздействии на изделие.

Введение фиброволокна в цементную смесь способствует значительному увеличению эксплуатационных показателей бетонного изделия. Благодаря использованию фиброкомпонентов цементная конструкция наделяется наилучшими физико-механическими показателями, способствующими увеличению срока службы бетонного изделия, его износостойкости. А здесь вы можете ознакомится с уплотнителями для бетонной смеси.

Применение фибродобавки для армирования бетона позволяет:

  • Повысить сопротивляемость готового цементного изделия механическим воздействиям;
  • Добиться образования однородной бетонной массы;
  • Значительно снизить риск возникновения трещин, деформаций;
  • Увеличить огнеупорность цемента;
  • Предупредитьпреждевременное разрушение конструкции, увеличивая тем самым срок службы;
  • Значительно увеличить морозостойкость бетона.

Вывод

Фиброволокно  это компонент, позволяющий значительно расширить круг применения цементных смесей. Благодаря введению в цементную смесь дисперсно-армирующей добавки получается устойчивый к различным химическим, физическим и механическим факторам бетон.

CX Армирование из базальтового фибробетона
— Бетонная биржа

CX Армирование из базальтового волокна — мешок 3 фунта

Сверхтонкие нити рубленого базальтового волокна создают едва заметную сеть арматуры в бетонной смеси.


Около

Базальтовое волокно — лучший способ армировать бетон.

Высокая прочность на разрыв. Прежде всего, обычная арматура

Коррозионно-стойкая. Не гниет и не ржавеет со временем, в отличие от традиционной стали.

Влагостойкость. Выдерживает самые влажные среды благодаря стойкости к щелочам.

Химическая стойкость. Совместим практически с любыми добавками, которые вы добавляете в бетон.

Морозостойкость и жаростойкость. Быстрое выполнение циклов замораживания-оттаивания.

Плавное смешивание. Не слипается и не слипается во время смешивания, как многие ПВХ и поли волокна.

Технические характеристики

  • Обычная дозировка: загрузка 2% -5%; на основе цемента в смеси по весу
  • Размеры: 12-50 мм (L) нити
  • Упаковка: Прочные полиэтиленовые пакеты
  • Вес: 3 фунта
  • Материал: базальтовое волокно
  • Поддерживаемая рабочая температура: 600 ° C
  • Минимум Рабочая температура: -260ºC
  • Плотность: 2.75 г / куб. См
  • Прочность на растяжение: 4840 МПа
  • Модуль упругости: 49G Па
  • Прочность на сжатие: 550 000 фунтов на кв. Дюйм

Используйте стрелки влево / вправо для навигации по слайд-шоу или смахивайте влево / вправо при использовании мобильного устройства

CX Basalt Fiber — новинка на рынке

Мы скептически относимся к таким словам, как «революционный», чтобы описать новые продукты, но когда дело дошло до армирования базальтовым волокном для бетона, это единственное подходящее слово.

Чтобы объяснить, почему базальт так идеально подходит для армирования бетона, мы попросили Майка Хайдебринка, президента Concrete Exchange, поделиться несколькими вопросами о CX Basalt Fiber, на которые он ежедневно отвечает.

Q: Что вам нравится в этом продукте?
A: Моя любимая характеристика базальтового волокна — это то, что оно не подвержено коррозии. Вы можете использовать его на открытом воздухе, в помещении, при высоких и низких температурах, при заморозке и в морской среде — он не разлагается и не разлагается.

Q: Как используется рубленое базальтовое волокно?
A: Добавьте базальтовое волокно при перемешивании, чтобы разделить нити на тонкие нити. Обычная дозировка 50-фунтового мешка GFRC составляет 1/2 фунта базальтового волокна.

Q: Подходит ли это для всех бетонных смесей?
A: Да, базальтовая фибра совместима со всеми бетонными смесями.

Q: Видите ли вы волокна в бетоне после того, как бетон затвердеет? Он торчит с поверхности?
A: В этих волокнах замечательно то, что они так тонко филаментируются, что не выступают из бетона при затирке и почти не видны при полировке.

Q: Как добавление базальта в мою смесь влияет на ее удобоукладываемость?
A: При более высоких дозах базальт резко снижает осадку бетона. Следовательно, эта более низкая осадка позволяет использовать текучие смеси в качестве смесей для укладки для вертикального применения.

Q: Насколько прочной будет моя бетонная столешница?
A: Это видео должно говорить само за себя:

Q: Почему я раньше не слышал о базальтовом волокне?
A: Он был засекречен до распада Советского Союза в 1991 году.Это был советский эквивалент американского углеродного волокна и кевлара. Во время холодной войны он находился под замком. Сегодня вы можете найти его использование в баллистических изделиях, авиации, термопластах и, конечно же, в армировании бетона.

Если у вас есть другие вопросы, оставьте комментарий или свяжитесь с нами, и мы будем рады вам помочь.

Влияние рубленых базальтовых волокон на механические свойства и микроструктуру высокоэффективного фибробетона

В данной статье представлены механические свойства и микроструктура высокопрочного фибробетона (HPFRC), содержащего до 3% объемной доли рубленых базальтовых волокон .Были приготовлены три типа бетона, из которых первый был приготовлен с использованием 100% цемента. Два других типа бетона были приготовлены путем замены 10% цемента дымом кремнезема и метакаолином местного производства. Для каждого типа бетона были приготовлены четыре смеси, в которые были добавлены базальтовые волокна в диапазоне 0–3%; то есть, всего было приготовлено двенадцать смесей бетона HPFRC. Из каждой из двенадцати бетонных смесей было отлито в общей сложности двенадцать образцов для определения механических свойств HPFRC, включая прочность на сжатие (куб и цилиндр), прочность на растяжение при раскалывании и прочность на изгиб.Таким образом, в данном исследовании было отлито и испытано 108 образцов. Результаты испытаний показали, что добавление базальтовых волокон значительно увеличило прочность на разрыв при растяжении и прочность на изгиб HPFRC, в то время как было небольшое улучшение прочности на сжатие с добавлением базальтовых волокон. Микроструктура HPFRC была исследована для определения межфазной переходной зоны (ITZ) между агрегатами и пастой с использованием автоэмиссионного сканирующего электронного микроскопа (FESEM), который показал улучшение ITZ за счет добавления базальтовых волокон.

1. Введение

Механические свойства бетона в значительной степени зависят от микроструктуры, особенно от структуры пор. Пористую структуру бетона можно улучшить за счет использования минеральных добавок, которые наряду с улучшением свойств свежего бетона [1], затвердевшего бетона [2] и долговечности бетона [3]. Среди различных минеральных примесей микрокремнезем является наиболее хорошо изученной и хорошо зарекомендовавшей себя минеральной примесью.Пары кремнезема использовались при строительстве нескольких объектов гражданского строительства в качестве важного компонента высокопрочного бетона. Однако высокая стоимость бетона, получаемого с использованием микрокремнезема, и усадка бетона являются двумя основными проблемами при использовании микрокремнезема [4]. В последнее время метакаолин привлек значительное внимание исследователей, и в литературе сообщается о нескольких исследованиях механических свойств бетона, содержащего метакаолин с использованием и без использования волокон [5–7].

В этой статье авторы исследовали механические свойства трех типов высокоэффективного фибробетона (HPFRC), содержащего рубленые базальтовые волокна. В бетоне первого типа использовано 100% цементное содержание. Однако во втором и третьем типах бетона 10% цемента были заменены микрокремнеземом и метакаолином местного производства, соответственно. Подробное исследование производства метакаолина местного производства приведено в [8]. Рубленые базальтовые волокна являются относительно новыми на рынке, которые недавно использовались в нескольких исследованиях в качестве микроусиления для бетона [9–12] и показали обнадеживающие результаты.О первом применении базальтовых волокон было сообщено в 1998 году в отчете, опубликованном в США для проекта 45 [13], посвященного инновациям в автомобильных дорогах, заслуживающим исследовательского анализа (IDEA). Результаты характеристик бетона, армированного базальтовым волокном, были представлены с использованием максимального объема фибры 0,5%, при этом основными характеристиками, одобренными для бетона, армированного базальтовым волокном, были более высокая способность поглощения энергии и повышенная пластичность. Кроме того, было добавлено, что базальтовые волокна легко диспергируются в бетонной смеси, не вызывая сегрегации, и что волокна теряют свою форму из-за гибкой структуры.Аналогичные выводы сделаны в [14, 15].

Базальтовое волокно — это высокопрочное волокно с высоким модулем упругости, высокой термической стабильностью, химической стабильностью [16], хорошей звукоизоляцией и электрическими характеристиками [17]. На сегодняшний день максимальный объем волокна, используемый для исследования механических свойств, составляет 0,5% [13, 18]. Этот объемный процент классифицируется как «Низкая объемная доля (<1%)», которая обычно используется для уменьшения растрескивания при усадке элементов конструкции, таких как плиты и тротуары, из-за большой открытой поверхности [19].Для структурного применения рекомендуется более высокая объемная доля, превышающая 2%, чтобы добиться деформационного упрочнения бетона. Использование от 1 до 2% объема волокна может быть выгодным при применении в конструкции, где требуется высокая способность поглощения энергии, улучшенная стойкость к расслоению, растрескиванию и усталости, модуль разрыва, ударопрочность и вязкость разрушения материала. бетон [19].

В этом исследовании информация о микроструктуре и механических свойствах HPFRC, содержащего от 1 до 3% объемов волокон, предоставляется из-за пробелов в литературе, касающихся использования базальтовых волокон в бетоне от умеренных до более высоких объемов.Для достижения этой цели было проведено экспериментальное исследование поведения HPFRC с прочностью на сжатие цилиндра в диапазоне от 73 до 85 МПа с использованием 0–3% объема базальтового волокна. Пары кремнезема и метакаолин местного производства использовались в качестве частично заменяющего цемент материала для наблюдения за эффектом увеличения прочности. Механические свойства, определенные в этом исследовании, включали прочность на сжатие (как куба, так и цилиндра), прочность на растяжение при раскалывании и прочность на изгиб.Наряду с этим была предложена эмпирическая зависимость между объемом волокна и механическими свойствами HPFRC.

2. Экспериментальная программа
2.1. Материалы

В этом исследовании были приготовлены три различные бетонные смеси с использованием 0, 1, 2 и 3% объемных долей базальтового волокна, измеренных по отношению к общему объему бетона. Первая смесь была приготовлена ​​с использованием 100% цемента, а две другие смеси были приготовлены путем замены 10% цемента дымом кремнезема и метакаолином местного производства.Физические и химические свойства обычного портландцемента (OPC), микрокремнезема и метакаолина приведены в таблице 1. Химические свойства микрокремнезема показывают, что основным химическим компонентом микрокремнезема является кварц, то есть SiO 2 (91,40%), а его удельный вес и удельная поверхность по БЭТ составляют 2,20 и 16,46 м 2 / г соответственно. Картина дифракции рентгеновских лучей (XRD) показывает, что микрокремнезем содержит в основном аморфную фазу диоксида кремния с небольшим количеством кристаллизованного кварца (SiO 2 ).Метакаолин производился на месте, подробности его прокаливания приведены в [8]. Физические и химические свойства метакаолина показывают, что метакаолин содержит 53,87% SiO 2 и 38,57% Al 2 O 3 с потерями при прокаливании 11%. Метакаолин имеет удельную поверхность 12,17 м 2 / г, определенную анализом удельной площади поверхности Брунауэра-Эмметта-Теллера (БЭТ), что на 26% меньше, чем площадь поверхности микрокремнезема. Картины дифракции рентгеновских лучей (XRD) микрокремнезема и метакаолина показаны на Рисунке 1, тогда как изображение микрокремнезема и метакаолина с помощью автоэмиссионного сканирующего электронного микроскопа (FESEM) получено при 50X и 5.00 KX показано на рисунках 2 и 3, соответственно, для идентификации распределения частиц по размерам. Можно видеть, что метакаолин имеет более равномерное распределение частиц по размерам по сравнению с микрокремнеземом. При увеличении 5,00 KX можно увидеть, что метакаолин представляет собой алюмосиликатный минерал с хорошо сформированными шестигранными чешуйками.

2 O 3 (%)

SO

9017 9017 9017 9017 %)


Свойства OPC Дым кремнезема Метакаолин

Плотность

.05 2,2
Площадь поверхности BET (м 2 / г) 0,39 16,46 12,17
Потери при зажигании (%)

2,0
Средний размер частиц ( µ м) 2,5–4,5
SiO 2 (%) 20,44 91,40 53177 2.84 0,09 38,57
CaO (%) 67,73 0,93 0,04
MgO (%) 1,43
2,20
Na 2 O (%) 0,02 0,39 0,04
K 2

9017%) .41 2,68
TiO 2 (%) 0,17
MnO (%) 0,16 0,05 0,05 0,05 0,0 3 (%) 4,64 1,40
TiO 2 (%) 0,04 0,95
5 0.38 0,10

Примечание: свойства были определены с помощью рентгеновской флуоресценции (XRF) и анализа удельной поверхности Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ).

Для всех бетонных смесей использовались два размера крупных заполнителей: от 20 до 10 мм и менее 10 мм. В качестве мелкого заполнителя использовался речной песок с модулем крупности 3,55. 1, 2 и 3% рубленых базальтовых волокон (измеренных по отношению к общему объему бетона) были использованы в качестве микроармирования.Свойства и химический состав рубленых прядей базальтовых волокон приведены в таблицах 2 и 3. Чтобы улучшить удобоукладываемость и свежие свойства HPFRC, в качестве суперпластификатора был использован Sika ViscoCrete-1600. Этот суперпластификатор специально разработан для производства бетона и раствора с высокой удобоукладываемостью и соответствует требованиям стандартов ASTM C494-86 Тип G и BS 5075: Часть 3.

9017 Диаметр


Детали волокна Базальтовые волокна

Тип волокна Тип волокна
Длина разреза (мм) 25
Предел прочности (МПа) 4100–4840
Модуль упругости (ГПа) 93.1–110
Удельный вес 2,63–2,8
Удлинение (%) 3,1

Примечание: эти свойства предоставлены производителем.

9017 Mg

9017 + Fe 2 O 3

Примечание: химический состав базальтового волокна предоставляется поставщиком.


Химический состав базальтового волокна (%)
SiO 2 Al 2 O TiO 2 Na 2 O + K 2 O Прочие

51.6–59,3 14,6–18,3 5,9–9,4 3,0–5,3 9,0–14,0 0,8–2,25 0,8–2,25 0,09–0,13

2.2. Состав, смешивание и отливка бетона

Состав материала, количества и номенклатура, предлагаемые для каждой смеси, приведены в таблице 4.Все материалы были смешаны в тарельчатом смесителе вместимостью 0,05 м 3 , рекомендованном в качестве стандарта BS 1881-125: 1986. Для бетонных смесей с волокнами потребовалось дополнительное время для обеспечения правильного перемешивания. Во время смешивания в бетонных смесях не наблюдались фибровые шарики и сегрегация, и все составляющие взаимодействовали как единая масса из-за микрочастиц и гибкости измельченных базальтовых волокон.

905

9017 8 2

0


Тип бетона Смешивание ингредиентов (кг / м 3 ) Базальтовое волокно (%) * Этикетка образца Суперпластичная добавка с высоким содержанием воды
Цемент Минеральная добавка Мелкий заполнитель (FA) Крупный заполнитель (CA) Вода
<10 мм 10-20 мм

0 P-0 Переменная, целевая оседание 75 ± 10 мм
Бетон Palin 450 450 1 ПБ-1 *
ПБ-2
3 ПБ-3
S-0
Бетон кварцевый 405 45 (микрокремнезем) 670 500 600 180 (w / c = 0.4) 1 SB-1
2 SB-2
SB 0 P-0
Метакаолин бетон 405 9017 МБ-1
2 МБ-2
Термин «P» обозначает «Обычный» бетон, который подготовлен u Если обозначить 100% цемент, буква «B» представляет собой базальтовое волокно, а цифра «1» после дефиса означает 1% объема базальтового волокна.
Примечание: 1 мм = 0,03937 дюйма и 1 кг / м 3 = 0,06243 фунта / фут 3 .

Из каждой из двенадцати смесей (см. Таблицу 4) всего шесть цилиндров (размер: 100 × 200 мм согласно стандарту BS 1881-110: 1983), три куба (размер: 100 × 100 × 100 мм по стандарту BS 1881-108: 1983) и отлили три балки (размер: 100 × 100 × 500 мм по стандарту BS 1881-118: 1983). Всего в этом исследовании приняли участие 108 образцов. Все формы образцов были полностью залиты бетоном, за исключением цилиндров, в которых глубина 3–6 мм от верха оставалась частично незаполненной для обеспечения перекрытия раствора.Затем это пространство было заполнено раствором, который был приготовлен с использованием цементно-водоцементного соотношения, аналогичного тому, которое используется в бетоне. Процедура укупорки соответствовала стандартной процедуре, рекомендованной BS 1881-110: 1983. Через 24 часа все образцы были помещены в резервуар для отверждения водой, а затем извлечены из форм на 28 дней, как рекомендовано в стандарте BS 1881-111: 1983. После завершения периода отверждения все образцы вынимали из резервуара и оставляли сушиться на несколько часов перед испытанием в соответствии со стандартом BS 1881-111: 1983.

2.3. Деталь испытаний

Особое внимание было уделено до и во время испытаний образцов. Перед испытаниями была проверена калибровка машин, опорные поверхности испытательных машин были вытерты, и на поверхности не было рыхлых зерен или других посторонних материалов, которые могут контактировать с образцами.

Прочность кубиков на сжатие была определена в соответствии со стандартом BS 1881 Часть 116: 1983 с использованием испытательной машины на сжатие с усилием 3000 кН.Испытание на сжатие проводилось при скорости нагружения 3 кН / с. Для получения данных о деформации к поверхности куба не применялись тензодатчики.

Испытания трех цилиндров на сжатие были выполнены в соответствии со стандартом ASTM C 39 / C 39 M: 2005. Измерения деформации регистрировались с помощью линейного переменного дифференциального трансформатора (LVDT). Испытание цилиндров на сжатие проводилось в условиях контроля деформации при скорости нагружения 0,0083 мм / с.

Прочность цилиндров при растяжении и раскалывании была определена в соответствии со стандартом BS 1881, часть 117: 1983, на той же машине, которая использовалась для испытания кубиков на сжатие.Испытание проводилось при постоянной скорости нагружения 0,3 кН / с.

Прочность балок на изгиб была определена в соответствии со стандартом BS 1881 Часть 118: 1983. Испытание проводилось при скорости нагружения 0,05 кН / с.

3. Результаты тестирования и обсуждение
3.1. Поведение при сжатии

Результаты испытаний на сжатие кубов и цилиндров представлены в таблице 5. Кривые напряжения-деформации цилиндров представлены на рисунке 4. Несколько исследователей подробно обсудили поведение бетона при напряжении и деформации.Например, Озтекин и др. [20] и Wee et al. [21] упомянули, что форма кривых напряжения-деформации очень чувствительна к условиям испытаний, таким как размер и форма образца, жесткость образца относительно машины, его собственная жесткость, тип нагрузки, скорость деформации, а также тип и длина тензодатчик. Следовательно, одна действительная кривая напряжения-деформации для бетона невозможна.

Изменение прочности куба относительно контроля


5,16

79

SB1 98,92


Этикетки с образцами Результаты испытаний на сжатие Результаты испытаний на растяжение при раскалывании Результаты испытаний на изгиб
Средняя кубическая прочность (МПа)

Средняя кубическая прочность (МПа) Прочность на разрыв (МПа) Повышение прочности относительно контроля Прочность на изгиб (МПа) Предельный момент * (Нм)

Палин бетон ( изготовлены с использованием 100% цемента) с содержанием 0, 1, 2 и 3% объемных долей базальтового волокна
ПБ-0 88.73 73,89 0,83 5,16 5,00 900
ПБ-1 84,71 74,48 0,88 ПБ-2 89,66 77,26 0,86 5,40 1,05 7,46 1244,33
ПБ-3 89,36 7717387 6,00 1,16 5,99 998,33

Бетон кварцевый (приготовленный с использованием 90% цемента и 10% кремнезема), содержащий 0, 1, 2 и 3% базальтового волокна объемные доли
SB-0 102,37 81,17 0,79 6,65 5,66 943,33
SB-1 6,71 1,01 6,54 1090
SB-2 100,42 82,68 0,82 6,72 1,01 81,98 0,83 7,99 1,20 6,86 1143,33

метакаолиновый бетон (приготовленный с использованием 1% метакаолина 2 и 10% цемента) 3% Объемные доли базальтового волокна
MB-0101.27 84,85 0,84 5,27 5,91 985
МБ-1 103,43 81,54 0,79 MB-2 101,3 84,96 0,84 5,86 1,11 8,48 1413,33
MB-3 100,97 85173

.11 0,84 7,18 1,36 8,73 1455

Максимальный момент, который был достигнут балкой, рассчитанный с использованием максимальной нагрузки, создаваемой балкой.
Примечание: каждый результат прочности на сжатие, прочности на разрыв и прочности на изгиб, представленный в этой таблице, представляет собой среднее значение для 3 образцов. Всего в этом исследовании было протестировано 108 образцов.

Кривые напряжения-деформации, показанные на рисунке 4, показывают, что наклон восходящей ветви всех смесей более линейный по сравнению с нисходящей ветвью.Наклон нисходящей ветви кривой зависимости деформации от напряжения контрольной смеси круче, чем у смесей, в которые были добавлены базальтовые волокна. Значения деформаций контрольных смесей оказались самыми низкими среди всех смесей. Это указывает на то, что базальтовые волокна были полностью активными и показали устойчивость к обширному растрескиванию и расширению бетона. С увеличением объема волокна также увеличивалось сопротивление растрескиванию; поэтому образцы достигли немного большей нагрузки.При любом уровне деформации в нисходящей ветви образцы, содержащие 3% объема базальтовых волокон, показали более высокие значения напряжения, за которыми следуют образцы, содержащие 2% и 1% объема базальтовых волокон.

Влияние объема базальтового волокна на результаты прочности на сжатие всех смесей HPFRC показано на рисунке 5. Можно видеть, что результаты кубической и цилиндрической прочности на сжатие бетона, в который были добавлены микрокремнезем и метакаолин. так как 10% замены цемента близки друг к другу для всех объемов базальтового волокна.Следовательно, можно сделать вывод, что метакаолин можно использовать в качестве альтернативы дыму диоксида кремния, не влияя на прочность на сжатие. Однако улучшение деформационной способности бетона, содержащего метакаолин, лучше, чем у бетона, в который был добавлен микрокремнезем. Принимая во внимание результаты средней прочности на сжатие кубов и цилиндров, представленные в таблице 5, было обнаружено, что добавление минеральных добавок увеличивало прочность бетона на сжатие.Было обнаружено, что увеличение прочности цилиндра и куба составило 15,37% и 9,85% по сравнению с обычным бетоном при использовании микрокремнезема; однако добавление метакаолина увеличило прочность на сжатие куба и цилиндра на 14,13% и 14,83%.

Было обнаружено, что изменение средней прочности куба и цилиндра HPFRC, содержащего базальтовые волокна, находится в диапазоне ± 4% по сравнению со средней прочностью на сжатие контрольных образцов. Это показывает, что добавление от 1 до 3% объема базальтового волокна не привело к значительному увеличению прочности на сжатие.Подобные результаты недавно были получены Jiang et al. [18]. С другой стороны, по сравнению с контролем, среднее увеличение деформации сжатия составило 4,76%, 9,99% и 12,20% по сравнению с контролем, когда базальтовые волокна были добавлены в бетонные смеси в количестве 1%, 2 % и 3% по объему соответственно.

Согласно Wee et al. [21], бетон, достигающий более высокой прочности, обычно демонстрирует более высокое значение деформации. Аналогичные результаты были получены и в этом исследовании. Результаты деформаций, соответствующих пиковому напряжению, и предел прочности при расщеплении были значительно обнадеживающими с увеличением объема базальтовых волокон.Влияние увеличения объема базальтовых волокон на деформации сжатия показано на рисунке 6.

3.2. Характеристики расщепления при растяжении

Результаты прочности на раскалывание при растяжении представлены в таблице 5, которая показывает, что прочность бетона на раскалывание при растяжении увеличивалась с добавлением минеральных добавок и волокон. В обычном бетоне без волокон использование микрокремнезема (S-0) и метакаолина (M-0) в качестве 10% -ной замены цемента увеличило прочность бетона на растяжение при растяжении до 28.88% и 2,13% по сравнению с обычным бетоном (П-0).

Внутри групп прочность на разрыв при раскалывании бетона с базальтовыми волокнами оказалась выше, чем у бетона без волокон (т. Е. Контрольной смеси). В обычном бетоне увеличение предела прочности при растяжении и раскалывании составило 0%, 4,65% и 16,28%, когда базальтовые волокна были добавлены в количестве 1, 2 и 3% соответственно (т. Е. Образцы ПБ-1, ПБ-2 , и ПБ-3). В микрокремнеземном бетоне увеличение прочности на разрыв при растяжении оказалось равным 0.09%, 1,05% и 20,15% при добавлении базальтовых волокон в количестве 1, 2 и 3% соответственно (т.е. образцы SB-1, SB-2 и SB-3). Аналогичным образом, для метакаолинового бетона увеличение предела прочности на растяжение составило 4,17%, 11,19% и 36,24%, когда базальтовые волокна были добавлены в количестве 1, 2 и 3% соответственно (т.е. образцы MB-1, MB -2 и МБ-3). Это показывает, что при использовании базальтовых волокон прочность на растяжение увеличилась, и самые высокие результаты были получены при использовании 3% объема волокна во всех трех смесях бетона HPFRC (см. Рисунок 7).Однако использование метакаолина более эффективно для увеличения прочности бетона на растяжение и раскалывания, что может значительно увеличить прочность бетона на растяжение до 36,24% вместе с 3% объема базальтового волокна.

Сравнение прочности на раскалывание при растяжении по группе показывает, что самая высокая прочность на раскалывание при растяжении была получена с кварцевым бетоном при аналогичном объеме волокна. Повышение прочности на расщепление при растяжении микрокремнеземного бетона (т.е., серия «S») оказалось на 28,88%, 30,04%, 24,44% и 33,17% выше, чем у простого бетона (т. е. серия «P»), когда базальтовые волокна были добавлены как 0, 1, 2. , и 3% соответственно. Аналогичным образом, увеличение прочности на разрыв при растяжении у кварцевого бетона (т. Е. Серии «S») оказалось на 26,19%, 22,22%, 14,68% и 11,28% выше, чем у метакаолинового бетона (т. Е. Серии « M ”), когда базальтовые волокна были добавлены в количестве 0, 1, 2 и 3% соответственно. Повышение прочности на раскалывание при растяжении метакаолинового бетона (т.е., серия «M») оказалось на 2,13%, 6,39%, 8,52% и 19,66% выше, чем у простого бетона (то есть серии «P»), когда базальтовые волокна были добавлены как 0, 1, 2 и 3% соответственно.

После усреднения результатов всех серий на основе аналогичного объема волокна было обнаружено, что среднее увеличение прочности на разрыв при использовании 1, 2 и 3% было на 1,64%, 5,27% и 23,95% выше, чем у контрольный образец (без волокон). Среднее увеличение прочности на разрыв при растяжении бетона, содержащего 2% и 3% базальтовых волокон, составило 3.На 57% и на 21,95% больше, чем у бетона, содержащего 1% базальтовой фибры. Среднее увеличение прочности на разрыв бетона с добавлением 3% базальтового волокна было на 17,74% выше, чем у бетона, содержащего 2% базальтового волокна. Недавно Jiang et al. [18] сообщили об увеличении прочности на разрыв от 14,08 до 24,34% при использовании базальтового волокна длиной 12 мм до 0,5% объема волокна. В этом исследовании увеличение прочности на разрыв при расщеплении также было обнаружено при использовании рубленых базальтовых волокон длиной 25 мм до 3% объема волокна.Наибольшее увеличение средней прочности на разрыв при растяжении составило 24,22% при 3% объема базальтового волокна. Это подтверждает вывод, сделанный Jiang et al. [18], что добавление базальтовых волокон увеличивает прочность бетона на растяжение.

Зависимость прочности на разрыв при расщеплении от прочности на сжатие хорошо известна. Таким образом, были получены следующие соотношения между средней прочностью на разрыв при раскалывании и средней прочностью на сжатие цилиндра:

Эти выражения показывают, что для получения более высокой прочности на разрыв следует использовать больший объем волокна (3%).

3.3. Поведение при изгибе

Увеличение прочности на изгиб HPFRC с использованием базальтовых волокон показано на рисунке 8. Из результатов испытаний, представленных в таблице 5, было замечено, что в кварцевом бетоне без волокон прочность на изгиб увеличилась до 13,2 %, тогда как у метакаолинового бетона прочность на изгиб была увеличена на 18,2% по сравнению с обычным бетоном.

Внутри групп прочность на изгиб бетона с базальтовыми волокнами оказалась выше, чем у бетона без волокон (т.е.е., контрольная смесь). В обычном бетоне (т.е. серии «P») увеличение прочности на изгиб составило 18,89%, 38,15% и 10,93%, когда базальтовые волокна были добавлены в количестве 1, 2 и 3% соответственно. В микрокремнеземном бетоне (то есть серии «S») было обнаружено увеличение прочности на изгиб на 15,55%, 26,50% и 21,20%, когда базальтовые волокна были добавлены в количестве 1, 2 и 3% соответственно. Аналогичным образом, для метакаолинового бетона (т. Е. Серии «М») было обнаружено, что увеличение прочности на растяжение составило 19.97%, 43,49% и 47,72%, когда базальтовые волокна были добавлены в количестве 1, 2 и 3% соответственно. Из этого можно сделать вывод, что использование базальтового волокна полезно для улучшения прочности на изгиб; однако комбинация метакаолина и 3% базальтового волокна (например, образец «МБ-3») может увеличить прочность на изгиб до 47,72, что значительно выше, чем у простого бетона (например, серии «P») и кварцевого бетона. (т.е. серия «S»). В простом и дымчатом бетоне наивысшая прочность на изгиб была достигнута при использовании 2% базальтовых волокон (т.е., образец «ПБ-2» и образец «СБ-2»). Снижение прочности на изгиб при использовании 3% базальтовой фибры (например, образца «ПБ-3» и образца «SB-3») наблюдалось на 19,71% и 4,19% по сравнению с обычным бетоном и кварцевым бетоном, содержащим 2% базальта. волокна. Уменьшение прочности на изгиб дымокремнезема бетона, содержащего 3% (т.е. образца «SB-3»), было незначительным по сравнению с простым бетоном (например, образцом «PB-3»). Причина снижения прочности на изгиб при 3% объема волокна может быть связана с тем, что с увеличением объема волокна увеличивается потребность в воде.Однако в этом исследовании используется постоянное соотношение вода / (цемент или вяжущее), равное 0,4, что может повлиять на качество бетона (хотя эффекта комкования не наблюдалось). В литературе уже сообщается, что использование микрокремнезема увеличивает потребность в воде, в то время как использование метакаолина не оказывает или оказывает очень небольшое влияние на потребность в воде, улучшает обрабатываемость бетона и поддерживает отделку даже при 3% объема базальтового волокна . На данном этапе нельзя сделать никаких выводов для бетона, содержащего 3% базальтовых волокон, и рекомендуется дальнейшее исследование, прежде чем делать какие-либо выводы.

В целом, использование 1%, 2% и 3% базальтовых волокон увеличило среднюю прочность на изгиб бетона (то есть простого бетона и бетона, в котором использовались микрокремнезем и метакаолин) на 18,15%, 36,12%, и на 27,17% выше, чем у бетона без волокон. Недавно Jiang et al. [18] сообщили, что добавление базальтовых волокон длиной 12 мм до 0,5% увеличило прочность бетона на изгиб на 7,35–10,37% через 28 дней. На основании результатов прочности на изгиб, полученных в этом исследовании, можно подтвердить, что при содержании до 2% базальтовых волокон увеличение прочности на изгиб может быть достигнуто до 36.12%. Причина увеличения прочности на изгиб, помимо увеличения объема волокна, может быть связана с использованием размера волокна, используемого в этом исследовании.

По всей группе, как уже упоминалось в начале этого раздела, увеличение прочности на изгиб наблюдалось при использовании микрокремнезема и метакаолина в качестве материала, заменяющего цемент (т. Е. Серия «S» и серия «M»). Было обнаружено, что увеличение показателей прочности на изгиб дымокремнезема (то есть серии «S») было выше на 4.81% (относительно 0% объема базальтового волокна), 1,87% (относительно 1% объема базальтового волокна) и 14,52% (относительно 3% объема базальтового волокна). Аналогичным образом, для метакаолинового бетона (то есть серии «M») увеличение прочности на изгиб оказалось выше на 9,44% (по отношению к 0% объема базальтового волокна), 10,44% (по отношению к 1% объема базальтового волокна. ), 13,67% (по отношению к 1% объема базальтового волокна) и 45,74% (по отношению к 3% объема базальтового волокна).

Была обнаружена следующая зависимость между средней прочностью на растяжение при раскалывании и средней прочностью на сжатие цилиндра:

3.4. Микроструктура HPFRC

Микроструктура HPFRC с базальтовыми волокнами и без них показана на рисунках 9 и 10. Для визуализации бетона на микроуровне использовался сканирующий электронный микроскоп с автоэмиссией. На рисунках 9 и 10 представлена ​​микроструктура HPFRC без минеральной примеси (т.е. P-0) и с 3% базальтовых волокон (PB-3). В обеих смесях наблюдается равномерный гранулометрический состав. Однако в HPFRC без базальтовых волокон (P-0) видны некоторые пустоты. Это связано с отсутствием минеральных примесей, указывающих на то, что бетон не был полностью уплотнен и остались пустоты.Этот недостаток удалось минимизировать с помощью базальтовых волокон. Структура была более изысканной за счет добавления базальтовых волокон, и волокна были распределены равномерно. Межфазная переходная зона (ITZ) была улучшена за счет добавления базальтовых волокон. ITZ был улучшен за счет добавления базальтовых волокон, что означает вклад базальтовых волокон в улучшение ITZ. Это также может означать, что более высокая объемная доля базальтовых волокон действительно положительно влияет на микроструктуру бетона.


На рисунках 11 и 12 показаны микроструктуры HPFRC с микрокремнеземом (S-0) и с 3% базальтовых волокон (SB-3). Замена цемента только дымом кремнезема очень благоприятна для улучшения ITZ HPFRC, о чем свидетельствует сравнение рисунков 9 и 11. Отсутствуют видимые пустоты в присутствии дыма кремнезема. Хотя микрокремнезем имеет лучшие характеристики, комбинация базальтовых волокон и микрокремнезема (SB-3) не подходит для микроструктурных характеристик HPFRC.Есть проблески неиспользованного портландита Ca (OH) 2 в зоне раздела волокон и матрицы, что позволяет предположить, что вторичная гидратация не была проведена полностью. Это вызывает увеличение зоны контакта между волокнами и матрицей по сравнению с HPFRC с базальтом (PB-3).


На рисунках 13 и 14 представлены микроструктуры HPFRC с метакаолином (M-0) и с 3% базальтовых волокон (MB-3). Микроструктура HPFRC с метакаолином является лучшей среди всех смесей, изученных в этом исследовании.Отсутствуют видимые пустоты, и ITZ значительно улучшен по сравнению с P-0 и S-0. У базальтовых волокон (MB-3) нет видимой ITZ и зоны раздела между волокнами и матрицей, что означает улучшение микроструктуры и хороший взаимный отклик метакаолина и базальтовых волокон.


4. Заключение

Из этого исследования сделаны следующие выводы: (i) Добавление микрокремнезема и метакаолина в бетон уменьшило размер пор, а также содержание Ca (OH) 2 в ITZ заполнителя и пасты по сравнению с обычным бетоном.Было обнаружено, что размер пор метакаолинового бетона ниже, чем у кварцевого миксодержащего бетона. (Ii) Использование микрокремнезема (без волокон) увеличивало прочность на сжатие (куб и цилиндр), прочность на растяжение и прочность на изгиб, как высокий как 15,37%, 28,88% и 4,81%. Напротив, добавление метакаолина увеличивало сжатие, расщепление при растяжении и прочность на изгиб бетона до 14,83%, 2,13% и 9,44% соответственно. По сравнению с микрокремнеземным бетоном, было незначительное изменение прочности на сжатие (как кубического, так и цилиндрического), которое наблюдалось в метакаолиновом бетоне.Предел прочности при расщеплении у метакаолинового бетона на 21% меньше, чем у кварцевого бетона, в то время как прочность на изгиб метакаолинового бетона на 4,42% выше, чем у кварцевого бетона. (Iii) Добавление базальтовых волокон. не повлияли на прочность на сжатие HPFRC. Было обнаружено, что изменение средней прочности куба и цилиндра HPFRC, содержащего базальтовые волокна, находится в диапазоне ± 4% по сравнению со средней прочностью на сжатие контрольных образцов.(iv) Добавление базальтовых волокон улучшило деформационную способность HPFRC. Среднее увеличение деформации сжатия составило 4,76%, 9,99% и 12,20%, когда базальтовые волокна были добавлены в виде 1%, 2% и 3% по объему в бетонные смеси, соответственно. (V) График зависимости Кривые напряжения-деформации для всех смесей показывают, что добавление волокон улучшает поведение бетона после пика. Наклон нисходящей ветви контрольной смеси круче, чем у базальтовых волокон. Снижение крутизны напрямую связано с объемом базальтовых волокон; то есть чем больше объем волокна, тем меньше крутизна нисходящей ветви кривых.(vi) Для каждой из трех смесей HPFRC было обнаружено, что прочность на разрыв при растяжении значительно увеличивается с увеличением объема базальтовых волокон. Что касается контрольного образца (без волокон), среднее увеличение прочности на разрыв при растяжении всех смесей бетона с 1%, 2% и 3% оказалось на 1,64%, 5,27% и 23,95% выше. Это показывает, что 3% объема базальтового волокна является максимальным объемом волокна. Использование минеральных добавок (особенно микрокремнезема) вместе с базальтовыми волокнами значительно улучшило характеристики расщепления при растяжении HPFRC по сравнению с бетоном, в который не добавлялись минеральные добавки или метакаолин.(vii) Подобно результатам прочности на разрыв при растяжении, добавление базальтовых волокон значительно увеличило прочность на изгиб HPFRC. Использование 1%, 2% и 3% базальтовых волокон увеличило прочность бетона на изгиб на 18,15%, 36,12% и 27,17% по сравнению с бетоном без волокон. По отдельности, использование минеральных добавок, особенно метакаолина вместе с базальтовыми волокнами, значительно повысило прочность на изгиб HPFRC по сравнению с обычным бетоном, в который не добавлялись минеральные добавки.

Конфликт интересов

В данной статье нет конфликта интересов.

Бетон, армированный долговечными базальтовыми волокнами — сетки, георешетки, холсты, арматура, рубленая

«Базальтовое волокно на 100% состоит из натуральной лавовой породы

и значительно снижает углеродный след
— потому что во время образования лавы
все вредные выбросы уже были выброшены»

— Гордон Форрестер, PMSA-South Africa, Йоханнесбург Район

Базальтовое волокно, устойчивое к щелочам. — это мелкозернистая арматура из вулканических пород (силикат / минеральный полевой шпат) для строительства и дорог, а также эффективный способ достижения отличных результатов благодаря высоким механическим свойствам и хорошей химической стойкости базальтового волокна.Базальтовая арматура может применяться в:

  • Сетка и холст
  • Бетон, армированный волокнами
  • Георешетка для дорог
  • Арматура и пултрузионные профили

Щелочестойкие проклейки КВ-13, КВ-42 и КВ-41 для базальтовых волокон были разработаны специально для применения в строительстве. Эти прокладки обеспечивают отличную стойкость к щелочам и хорошую совместимость с бетоном и различными смолами, используемыми для производства арматуры и других композитных изделий в строительной промышленности.Помимо высокой стойкости к щелочам, эти продукты обладают гораздо более высокими механическими свойствами, чем стекловолокно, и гораздо более низкой ценой по сравнению со всеми другими стойкими к щелочам волокнами. Высокоэффективная, устойчивая к щелочам базальтовая сетка не гниет, не ржавеет и не корродирует, а также обеспечивает повышенную прочность в различных цементных материалах . Она легкая, простая в установке и использовании, базальтовая сетка будет превосходной альтернативой стали.

Тарельчатые миксеры Южная Африка (PMSA) запустили новаторскую технологию базальтового волокна и превосходный продукт для армирования бетона, сделанный из дробленого и расплавленного базальта.Гордон Форрестер, директор по базальтовым технологиям PMSA-Johannesburg Area , сказал, что технология базальтового волокна известна в Европе с 1920-х годов, однако в то время она считалась слишком сложной и дорогой для инвестирования. Только в 1990-х годах он начал коммерческое производство на международном уровне.

Форрестер объяснил, что базальтовая порода превращается в волокна, если взять камень в чистом виде, расплавить его, а затем протянуть через красители. Затем материал может быть спряден для получения скрученной пряжи или может быть намотан как цельный материал из нитей.«После того, как базальтовые волокна сформированы, они перерабатываются для создания различных продуктов. Базальтовое волокно имеет такие же химические свойства, что и стекловолокно, и базальтовые материалы могут использоваться во всех областях, где традиционно используется стекловолокно. Он подчеркивает тот факт, что Basalt Technology стремится подчеркнуть многочисленные преимущества базальтового волокна для промышленности путем проведения различных презентаций и предоставления образцов продукции, где это возможно. Он сказал: «Устойчивость продукта к ржавчине означает, что бетон не повреждается, как это обычно бывает со стальной арматурой.”

В Южной Африке арматура из базальтового волокна в настоящее время проходит испытания в отделении гражданского строительства — Wits University , а базальтовые волокна проходят испытания на факультете гражданского строительства Университета Йоханнесбурга . Программа испытаний была введена в действие, чтобы предоставить будущим клиентам дополнительные гарантии качества и подлинности продуктов ».

Forrester отметил, что базальтовая арматура все шире используется во всем мире в дорожном строительстве; нержавеющая; на 87% легче стали; имеет предел прочности на разрыв 1 200 МПа; может использоваться в различных строительных и гражданских приложениях в бетонной арматуре, армировании бетонного пола, капельницах для заборов, торкретбетоне и для усиления материалов для ремонта выбоин.В настоящее время композитные материалы успешно заменяют сталь и стекло в строительной отрасли — предпочтительным продуктом является базальтовое волокно благодаря уникальному сочетанию свойств:

СРАВНЕНИЕ ПО СТАЛИ:

  • Высокое соотношение прочности и веса: базальтовое волокно на 87% легче и до 2,5 раз прочнее на разрыв
  • Химическая стойкость: не ржавеет
  • Устойчивость к коррозии: устойчивость к действию солевых ионов, химикатов и щелочности, присущей бетону
  • Низкая теплопроводность: базальтовое волокно имеет чрезвычайно низкий коэффициент теплопроводности — помогает снизить теплопередачу от внутренних помещений здания к наружным и значительно повышает энергоэффективность.
  • Нулевая электрическая проводимость — гораздо более высокое электрическое сопротивление.
  • Нулевая магнитная проводимость — не мешает работе чувствительных электронных устройств.

СРАВНЕНИЕ СО СТЕКЛЯННЫМ ВОЛОКНОМ:

  • Почти на 50% прочнее
  • Непроницаемость для воды и тепла, что отрицательно сказывается на стекле E-glass
  • Прочность на разрыв выше на 25%
  • Модуль упругости выше на 15%
  • Более стойкая к химически агрессивной среде: базальтовое волокно демонстрирует гораздо лучшую химическую стойкость
  • Термостойкость и огнестойкость: Точка плавления базальтового волокна на 150 ° C выше
  • Замедляет процесс образования трещин и колейности

____________________

БАЗАЛЬТОВЫЕ АРМАТИРУЮЩИЕ СЕТКИ И ПРИМЕНЕНИЕ В ПОЧВАХ И БУТЫЛКАХ: Бетонные дороги долговечнее, чем асфальтовые дороги, а бетонные изнашиваемые поверхности теперь дешевле укладывать по сравнению с асфальтовыми слоями.Базальтово-армирующая сетка сетка с щелочестойким покрытием была разработана для предотвращения образования трещин в различных областях применения в строительстве, а также для армирования растворов и ненесущего бетона. Более высокая прочность на растяжение этого продукта — по сравнению со стекловолокном или сталью — увеличивает ударопрочность и предотвращает появление трещин. Эта сетка соответствует ожиданиям и строгим требованиям самых требовательных компаний строительного рынка. Все больше строительных компаний во всем мире используют в своих проектах различные типы базальтовой сетки и георешетки , и все больше производителей сетки начали производство базальтовой георешетки и сетки вместо традиционных волоконных материалов.

Этот более широкое использование базальтовых волокон в строительстве связано с повышением качества дорожного покрытия и строительных конструкций — увеличивает срок службы еще на 3-5 лет и межремонтный период на 15%, замедляет процесс образования трещин и колейности по сравнению с сетками из стекла. В настоящее время до 50% от общего объема производства базальтового волокна приходится на георешетки и строительные сетки на производство . Использование базальтового волокна сетки в качестве армирования позволило покрытию толщиной 50 мм выдерживать 1625 осей в день, транспортируя более 110 000 метрических тонн в месяц.

Более высокая прочность на растяжение этого продукта по сравнению со стеклом или сталью увеличивает ударопрочность и предотвращает появление трещин. Эта сетка соответствует ожиданиям и строгим требованиям самых требовательных компаний строительного рынка.

Высококачественная, устойчивая к щелочам базальтовая сетка

не гниет, не ржавеет и не корродирует;
обеспечивает повышенную прочность в различных цементных материалах; он легкий, простой в установке и использовании;
и базальтовая сетка будут лучшей альтернативой стали

Технология швейно-трикотажного производства , используемая для изготовления сетки, позволяет добиться наилучшего достижения физико-механических свойств базальтового волокна в готовом изделии. Базальтовая армирующая сетка предназначена для армирования дорожных покрытий и дорожных покрытий с целью продления срока службы покрытия за счет уменьшения эффекта отражающего растрескивания, вызванного транспортной нагрузкой, старением и температурным циклом. Обычные температуры дорожного покрытия не вызывают потери прочности или деформации, которые могут возникнуть при использовании синтетического материала. Он значительно превосходит синтетические материалы по способности выдерживать низкие температуры , что очень важно для дорог и автомагистралей в северных регионах . Срок службы дорожного покрытия между техобслуживанием можно значительно продлить.

ПРЕИМУЩЕСТВА БАЗАЛЬТОВОЙ СЕТКИ:

  • Экологичность
  • На основе материалов природного происхождения, встречающихся во всем мире
  • Более низкое удлинение перед торможением, чем у синтетического материала
  • Легко фрезеруется на стандартном фрезерном оборудовании
  • Не растягивается и не тянется (как полимерные сетки)
  • Для установки арматуры не требуется специального оборудования
  • Специально разработанное покрытие обеспечивает хорошую адгезию к бетону, улучшая прочность на разрыв и повышая ударопрочность.
  • Высокая механическая прочность и модуль
  • Высокая стойкость к химически агрессивной среде
  • Высокая щелочная стойкость не допускает появления ржавчины и коррозии
  • Минимизирует ширину и распространение трещин
  • Простота установки и использования
  • Специального оборудования не требуется
  • Чрезвычайно низкий коэффициент теплопроводности значительно снижает передачу тепла от экстерьера здания к внутреннему — значительно повышает энергоэффективность.
  • Температура плавления базальтовых волокон 1450 ° C
  • Типичные температуры дорожного покрытия не вызывают потери прочности или деформации (может произойти с синтетическим материалом)
  • Более низкая температура нанесения, чем для синтетического материала, что особенно важно для северных регионов.
  • Транспортные расходы существенно ниже
  • Срок службы продукта значительно увеличен
  • Более экономичная в долгосрочной перспективе
  • Увеличенный срок службы дорожного покрытия между ремонтами

____________________

REBAR:
Железобетон — традиционный строительный материал для строительства.Безусловно, сталь является наиболее распространенной арматурой в этом применении, но для этой цели все чаще используется базальтовая фибра. Арматура, армированная базальтовым волокном / волокна StoneRod значительно улучшают долговечность строительных конструкций , особенно в условиях коррозии. Технология базальтовой арматуры производится путем объединения процессов пултрузии и намотки из высококачественных базальтовых волокон вместе с полиэфирной, виниловой или эпоксидной смолой. Срок службы бетона можно значительно продлить, особенно в прибрежных районах.

Базальтовые волокна могут быть превращены в бетонную арматуру с использованием процесса пултрузии, и Forrester отмечает, что базальтовая арматура является стойкой к коррозии, помимо того, что она на 87% легче стали и имеет предел прочности на разрыв 1 200 МПа. «Срок службы бетона можно значительно продлить, используя арматуру из базальтового волокна, особенно в прибрежных районах. Устойчивость к ржавчине означает, что бетон не повреждается, как это обычно бывает со стальной арматурой ».

По данным Forrester, базальтовое волокно более экологично, чем сталь или стекло.«При производстве стекла или стали продукты изготавливаются из смеси материалов, многие из которых оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Базальтовое волокно на 100% состоит из натуральной лавовой породы и значительно сокращает углеродный след, так как во время образования лавы все вредные выбросы уже были выброшены », — заключил он.

____________________

ИЗМЕЛЬЧЕННАЯ БАЗАЛЬТА: Это приложение является эффективным способом повышения химической стойкости, ударопрочности и стойкости к растрескиванию цементных панелей или бетона.Марка базальтового колотого бетона производится со специальным проклеивающим агентом, обеспечивающим хорошую совместимость с различными типами бетонов, высокую щелочную стойкость и легкость перемешивания.

______________________

Forrester отмечает, что базальтовое волокно может использоваться в строительстве, строительстве и гражданском строительстве для множества применений, в том числе; арматура для бетона, армирование бетонных полов, капельницы для заборов, торкрет-бетон и армирование асфальта для дорог. Волокно также можно использовать для усиления материалов для ремонта выбоин и все шире применяется в международном дорожном строительстве.

За дополнительной информацией обращайтесь:
Гордон Форрестер | Электронная почта: [email protected]
Веб-сайт: https://basfiber.com/application/construction

Для получения дополнительной информации о базальтовом волокне (Basfiber®) перейдите по этим ссылкам:
https://basfiber.com/application/construction
https://basfiber.com/products/reinforcing-mesh
https://www.by. basaltft.com/products/rm.htm

Преимущества и преимущества PDF:
https://www.basaltft.com/pdf/MSH_Technical_Data_Sheet.pdf
https://www.specifile.co.za/news/building-systems-and-materials/pmsa-basalt-technology-introduces-stonerod/

Pan Mixers South Africa (PMSA): (StoneRod — торговая марка Basalt Technology (Pty) Ltd)
https://pmsa.com
http://media.ngage.co.za/new-product- предложение от pmsa-is-rock-solid

Базальтовые стержни — AR Стекловолокно и ПВА волокна для бетонного литья

Что такое волокна и стержни серии Xtreme?

Волокна и стержни Xtreme

SureCrete являются незаменимыми инструментами для любого серьезного производителя.Они позволят использовать гораздо более длинные пролеты из литого бетона, а также придать вашим сборным железобетонным изделиям самые разнообразные формы и размеры. Это может позволить использовать бесшовные кухонные столешницы или даже стеновые панели для душа во всю ширину и высоту. Два самых эффективных продукта, которые мы предлагаем для усиления ваших отливок, основаны на технологиях AR Glass Fiber и Basalt.

Базальтовое волокно — это материал, состоящий из очень тонких волокон базальта, который состоит из минералов плагиоклаза, пироксена и оливина.Он похож на углеродное волокно и стекловолокно, имеет лучшие физико-механические свойства, чем стекловолокно, но значительно дешевле углеродного волокна. Что это значит для вас, как для воина выходного дня, отливающего свою собственную 14-футовую кухонную столешницу? Более легкие литые бетонные изделия без швов! Для тех профессиональных производителей, которые хотят создать несколько сборных железобетонных изделий, комбинация базальтовых стержней и стекловолокна AR может помочь упростить сложные монтажные работы, сохраняя конструктивную прочность деталей и сводя к минимуму вес бетонного бетона.

Номер продукта:
Базальтовые волокна: 09BF06-.5, 09BF06-1, 09BF06-2, 09BF50-.5, 09BF50-1, 09BF50-2
Базальтовая арматура: 09BR10-1mm, 09BR10-2mm , 09БР10-3мм, 09БР20-6мм, 09БР20-8мм, 09БР20-10мм, 09БР20-12мм; Стекло AR: 09XCTSP
Структурные волокна: 09XSF, 09XSF8

Упаковка:
Базальтовые волокна: мешки по 6 фунтов, мешки по 50 фунтов
Базальтовая арматура: длиной 10 футов, длиной 20 футов
Стекловолокно AR: мешок 3 фунта
Структурные волокна Xtreme: 2 унции , 10 унций

Вот некоторые изделия, которые можно сделать из стекловолокна AR, базальтовых стержней и структурных «спагетти» волокон:

Использование бетона из макробазальтового волокна для морского применения • Базальт.Мир

Были изучены характеристики текучести свежего, обычного и самоуплотняющегося макробетона, механические свойства макробетона высокой и средней прочности, включая поведение после растрескивания, прочность на сжатие и удельное электрическое сопротивление.

Износ бетонных конструкций из-за коррозии закладной стали — широко известная универсальная проблема. Норвегия с ее многочисленными мостами, портами, морскими и плавучими сооружениями вдоль береговой линии также подвержена коррозии.

Суровые условия Норвежского моря с его низкой температурой, ветром и волнами делают проектирование и строительство морских сооружений более сложными. В последние годы использование экологически чистых композитных материалов в области строительства растет.

Использование полимерных материалов, армированных натуральным волокном, в виде арматурных стержней или макроволокон с низкой плотностью, высокой прочностью и отличной коррозионной стойкостью, дает нам лучший выбор для проектирования и строительства морских сооружений.

Наши знания о самоуплотняющемся бетоне, армированном волокном, расширились в результате того, что он был использован в качестве строительного материала несколько десятилетий назад. Однако, когда дело доходит до применения новых типов волокон, необходимы дополнительные исследования.

Эта диссертация является результатом этой потребности, в результате чего автор выполнил две серии экспериментальных программ по этому предмету. В первой серии изучались сыпучесть свежего, обычного и самоуплотняющегося макробазальтового фибробетона.

Во второй серии основное внимание уделялось механическим свойствам высокопрочного и среднепрочного макробазальтового фибробетона, включая характеристики после растрескивания, прочность на сжатие и электрическое сопротивление. Результаты были представлены в трех приложенных статьях и расширенном резюме, составляющем эту диссертацию.

Кроме того, в диссертации представлен обзор процедуры проектирования плавающих бетонных конструкций и возможность использования макробазальтового фибробетона на примере конкретного случая.Обзор литературы автора показывает, что базальтовые волокна обладают достаточной устойчивостью к щелочной среде бетонной матрицы и агрессивной среде морской воды.

Содержание:

Предисловие
Аннотация
Список статей
Содержание
Глава 1 — Введение
1.1 Предпосылки
1.2 Цели и ограничения
1.3 Краткое содержание диссертации
Глава 2 — Армированное базальтовым волокном Полимеры (BFRP)
2.2 История использования базальта
2.3 Химический состав базальтовых волокон
2.4 Процесс производства непрерывных базальтовых волокон
2.5 Механические свойства базальтовых волокон
2.6 Полимерные композиты, армированные базальтовым волокном
2.7 Разложение в морской воде
2.8 Разложение в щелочной среде
Глава 3 — Фибробетон
3.1 Поведение фибробетона после растрескивания
3.2 Краткий обзор методов проектирования фибробетона
Глава 4 — Плавающие бетонные конструкции
4.1 Плавучие конструкции
4.2 Принципы нагружения и проектирования плавучих бетонных судов
4.3 Усталость морских бетонных конструкций
4.4. Практический пример
Глава 5 — Краткое описание методов
5.1 Расчет самоуплотняющейся бетонной смеси
5.2 Экспериментальные методы для свежего бетона
5.3 Экспериментальные методы оценки затвердевшего бетона
Глава 6 — Результаты и обсуждения
6 .1 Результаты оценки бетона со свежим волокном
6.2 Результаты оценки бетона с твердым волокном
Глава 7 — Выводы
Глава 8 — Дальнейшие исследования
Ссылки

Автор:
Мохаммади Мохагех, Али

KTH, Школа архитектуры и искусственной среды (ABE), Гражданское и архитектурное проектирование, Бетонные конструкции. NTNU i Олесунн.

Лицензионная работа
KTH Королевский технологический институт Департамент гражданского и архитектурного проектирования Отделение бетонных конструкций Стокгольм, Швеция, 2016

Полный текст:

приложение

приложениеВыберите категориюАэрокосмическая промышленностьСельское хозяйство И многое другое… Автомобили и транспортСтроительство и инфраструктураЭнергетикаСобытияМорское делоИсследования рынкаТрубки и резервуарыПресс-релизы

IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте

IRJET приглашает статьи из различных инженерных и технологических дисциплин для Тома 8, выпуск 5 (май-2021)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8 Выпуск 5 , Май 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

г. Москва, улица Зорге, 3с1 оф. 93
8(499)347-61-00