5.Перспетивы развития фибробетона

Одним из главных достоинств фибробетона является то, что фибробетон позволяет существенно снизить трудозатраты на арматурные работы, повысить степень механизации бетонных работ и расширить область применения эффективных конструктивных решений зданий и сооружений.

Эффективность изделий и конструкций с применением базальтопластиковой фибры и арматуры дополнительно обеспечивается за счет:

1. снижения стоимости погонного метра арматуры по сравнению со стальной арматурой на 16…25% ;

2. высокой стойкости фибры в агрессивных средах ;

3. устойчивости при воздействии высоких температур;

Наибольший эффект достигается при совместном применении фибровой арматуры и химических добавок нового поколения. Несмотря на очевидные преимущества фибробетона, изделия и конструкции с его применением находят незначительное применение как в Республике Беларусь, так и в зарубежных странах. Это обусловливается отсутствием общепринятых нормативных документов.

Для решения этой проблемы «Институтом БелНИИС» проводятся широкомасштабные исследования технологии создания и свойств фибробетона с применением в основном стальной и базальтовой фибры. В частности, по заданию Минстройархитектуры разрабатывается тема «Исследование технологических, механических и физико-технических свойств сталефибробетона с применением отечественной стальной фибры, разработка и внедрение документации по расчету, подбору композиций и технологии производства сталефибробетонных конструкций».

По результатам исследований разработаны Рекомендации к проектированию конструкций и изделий из сталефибробетона и Рекомендации по технологии изготовления конструкций и изделий из сталефибробетона. По заданию РУП «БМЗ» выполнены экспериментально-теоретические исследования свойств сталефибробетона с применением стальной фибры БМЗ, разработана и утверждена техническая документация на изготовление изделий и возведение монолитных конструкций.

На основе результатов исследований разработаны и утверждены технические условия на производство семнадцати видов стальной фибры и организован ее выпуск. В настоящее время стальная фибра БМЗ поставляется в больших объемах предприятиям Беларуси и европейских стран.

В процессе выполнения исследований изучалось влияние содержания и вида стальной фибры на прочность бетона при сжатии, растяжении, изгибе; усадку сталефибробетона; морозостойкость; характеристики удобоукладываемости (осадку и растекание конуса); кинетику набора прочности бетона при использовании различных модификаторов, в том числе гиперпластификаторов, ускорителей твердения бетона и компенсаторов усадки.

В процессе комплексных исследований испытания проводились не только на лабораторных образцах сталефибробетона, но и на опытных образцах изделий, изготовленных из сталефибробетона, модифицированного различными химическими добавками: панелях тоннелей метрополитена, цилиндрических конструкций колодцев, промышленных бесшовных полов, которые широко применяются в Республике Беларусь.

Накопленные результаты экспериментально-теоретических и опытно-промышленных работ позволили приступить к разработке ТКП «Изделия и конструкции из дисперсно-армированного бетона. Правила проектирования» и ТКП «Изделия и конструкции из дисперсно-армированного бетона. Правила изготовления». Эта работа была завершена в 2014 году.

В 2013 году «Институт БелНИИС» приступил к исследованию свойств фибробетона, армированного базальтовой фиброй, которая производится предприятиями России и Украины. Результаты исследований показали, что армирование цементного камня базальтовой фиброй позволяет:

1. увеличить прочность образцов на сжатие на 30–40%;

2. увеличить прочность на растяжение в 3–4 раза;

3. повысить ударную вязкость композита в 3–4 раза.

Исследованиями, выполненными в «Институте БелНИИС», установлена высокая эффективность при введении фибры в ячеистый газобетон. Например, при вводе фибры базальтовой ФБ 18/12 в неавтоклавный газобетон в количестве 1 кг/м3 прочность газобетона на сжатие увеличивается на 9%, а при вводе 2 кг/м3 – на 15%. Соответственно прочность на растяжение увеличивается на 18% и 23%. При этом уменьшается усадка ячеистого бетона до 35%.

Полученные результаты исследований свойств стале- и базальтофибробетона, несмотря на их незавершенность, позволяют с высокой достоверностью предложить следующие наиболее перспективные области применения.

Конструкции, работающие на сжатие и внецентренное сжатие Наибольший эффект в таких конструкциях может быть достигнут при использовании бетонов, модифицированных современными гиперпластификаторами, в которых достигается более высокое сцепление фибры с цементным камнем. При этом наибольший эффект достигается в мелкозернистых бетонах, армированных фиброй длиной 24 мм. В крупнозернистых бетонах более целесообразным применять фибру длиной 12 мм. К таким конструкциям следует отнести сборные и монолитные колонны малоэтажных и высотных зданий; стеновые блоки; конструкции, эксплуатирующихся в агрессивных средах; (для базальтобетона) конструкции водонапорных сооружений.

Конструкции, работающие на изгиб В таких конструкциях наиболее эффективно используется возможность увеличения прочности бетона на растяжение при изгибе. Эта возможность в наибольшей степени проявляется при использовании в конструкциях мелкозернистых фибробетонов, модифицированных современными химическими пластификаторами и активными минеральными добавками. В числе многочисленных изгибаемых фибробетонных конструкций могут быть конструкции:

1. полов промышленных зданий;

2. оснований ледовых площадок;

3. взлетных полос аэропортов;

4. автодорог;

5. тоннелей метро;

6. водных каналов.

Конструкции, воспринимающие ударные и сейсмические нагрузки К ним относятся конструкции: сейсмостойких зданий и сооружений; оборонных сооружений; железных дорог; тротуаров; бортовых элементов дорог. Изделия из неавтоклавного и автоклавного ячеистого бетона Применение базальтовой фибры наиболее целесообразно в следующих изделиях из автоклавного ячеистого бетона: 1) блоков стеновых, предназначенных для кладки наружных несущих и самонесущих внутренних стен, стен подвалов и перегородок зданий; 2) блоков лотковых и перемычек, предназначенных для перекрытий проемов в наружных и внутренних стенах из мелких ячеистобетонных блоков жилых и общественных зданий; 3) плит теплоизоляционных, предназначающихся для утепления строительных конструкций и тепловой изоляции промышленного оборудования при температуре изолируемой поверхности до 400 °С.

Введение базальтовой фибры в состав ячеистого бетона позволяет увеличить прочность на сжатие и растяжение, уменьшить усадку при высыхании, увеличить морозостойкость и трещиностойкость бетона.

Заключение

Фибробетон является довольно новым строительным материалом, который уже завоевал широкую популярность и создал серьезную стартовую площадку для дальнейшего развития и совершенствования данного направления. Этот материал является по-настоящему незаменимым при производстве довольно сложных и ресурсоемких элементов декора. Особенно интенсивно данное направление в строительстве и отделке стало развиваться в связи с интенсивным ростом в плане запросов относительно эргономичности и эстетичного внешнего вида. А данный строительный материал и взаправду позволяет создавать настоящие произведения искусства в архитектуре и строительном деле. Внешний вид и формы получаемых конструкций буквально поражают воображение и вызывают неподдельные восторг и восхищение. Следует отметить тот интересный и немаловажный факт касательно того, что, используя фибробетон, становится возможным возвести сооружение практически любой сложности и формы. Фибробетон еще достаточно молодой, но, без сомнения, очень перспективный материал. Он активно производится и успешно используется в более чем 100 странах мира. С каждым годом фибробетон находит себе применение все в новых областях строительства.

Список литературы

1. «Технология бетона» Боженов Ю. М. - «Высшая школа», 1987, с изменениями;

2.  «Фибробетон: технико-экономическая эффективность применения». Журнал «Промышленное и гражданское строительство», №9/2002;

3. «Фибробетон-история вопроса. Нормативная база, проблемы и решения» Горб А. М., Войлоков И. А.

4.  БСГ. Строительная газета. Доклад Николая Блещика, главного научного сотрудника РУП «Институт БелНИИС»

15