Treść artykułu:
- Co to jest Beton włóknisty do fundamentu
- Jakie włókno jest używane jako mikroarmatura
- Jak zmieniają się właściwości betonu włóknistego przy użyciu różnych mikroarmatur
- Dodatkowe zalety włókna bazaltowego
- Gdzie stosuje się Beton włóknisty
Źle wykonany fundament domu to pęknięcia w ścianach, przekrzywiona podłoga, rachunki za ogrzewanie, stała wilgoć i pleśń w rogach. Nie można mieszkać w takim domu. Dlatego rozważni właściciele domów, którzy wybrali drogę do budowy swoich domów, nie oszczędzają na fundamencie. Pęknięta podstawa jest trudna do wzmocnienia i prawie niemożliwa do naprawy.
Budowniczowie zazwyczaj proponują rozwiązanie problemu wytrzymałości podłoża, wybierając jako materiał budowlany do fundamentu kompozytowy Beton włóknisty, połączony „kompozyt + stal”, „polimer+Stal” lub stalowy Beton włóknisty. Jest znacznie mocniejszy niż zwykły żelbet, a jego mrozoodporność nie ma analogów nawet w porównaniu ze wskaźnikami bardzo gęstych zapraw.
Co to jest Beton włóknisty do fundamentu
Zwykły beton składa się z cementu portlandzkiego, piasku, gruzu i wody. Z tych materiałów powstaje betonowa matryca, której właściwości zależą od udziału masowego każdego składnika w roztworze. Fibrobeton jest wykonany z tych samych składników, do których dodaje się inny składnik — mikroarmaturę. Rozproszone wzmocnienie matrycy betonowej włóknami (włóknami) zasadniczo zmienia działanie i właściwości fizyczne zaprawy. Beton wzmocniony włóknem nabiera następujących cech:
- wysoka mrozoodporność-monolit przestaje cierpieć z powodu odkształceń temperaturowych podczas przekraczania zera;
- zwiększona wytrzymałość na uderzenia-zwiększenie modułu sprężystości sprawia, że monolit jest mało wrażliwy na obciążenia dynamiczne;
- zwiększony opór obciążenia wzdłużnego i poprzecznego-fundament zwiększa swoją nośność;
- odporność na odkształcenie skurczowo-włókniste uniemożliwia tworzenie się głębokich pęknięć podczas krzepnięcia zaprawy.
Dzięki włóknie stabilizowany jest proces hydratacji cementu. Zapobiega „wynurzaniu się” lżejszego składnika zaprawy — piasku, zwiększając twardość powierzchni i odporność na ścieranie. Fundament z betonu wzmocnionego włóknem jest bardziej wytrwały-w zależności od rodzaju mikroamatury żywotność podstawy pod obciążeniem projektowym wydłuża się o 30-50 lat.
Jakie włókno jest używane jako mikroarmatura
Matrycę betonową można wzmocnić następującymi rodzajami włókien:
- Włóknami stalowymi o długości od 1,5 do 6 centymetrów i średnicy od 0,2 do 1,2 milimetra. Aby zwiększyć przyczepność, włókna są wygięte falą lub końce są wygięte i spłaszczone w segmentach. Im mniejsza średnica drutu, tym mniejsza skłonność betonu do pękania podczas skurczu.
- Włókna szklanego o średnicy do 30 mikronów. Środowisko alkaliczne betonu wymaga włókna z drogiego szkła cyrkonowego. Dlatego włókno szklane jest używane do wylewania paneli lub sztucznego wystroju, który zdobi fasadę lub wnętrze domu.
- Nici polimerowe o długości od 1,8 do 55 milimetrów, traktowane specjalną masą w celu zwiększenia przyczepności do mieszanki roboczej. Ze względu na niską wytrzymałość podstawową włókno polimerowe jest często stosowane w połączeniu z włóknem stalowym. Najpopularniejsze włókno o długości 12 mm wykonane z polipropylenu lub włókna PAN.
- Włóknem bazaltowym o średnicy około 15 µm i długości od 3 do 16 milimetrów. Takie włókno jest używane do wylewania monolitu i paneli licowych.
Każdy rodzaj mikroarmutury zapewnia fibrobetonowi wyjątkowe korzyści, wzmacniając niektóre cechy bez osłabiania innych.
Jak zmieniają się właściwości betonu włóknistego przy użyciu różnych mikroarmatur
Wzmocnienie matrycy betonowej włóknem stalowym gwarantuje wzrost wytrzymałości na ściskanie o 140-150 procent. Wynik ten daje nawet niewielki dodatek włókien (do 2% całkowitej masy roztworu). Tendencja do tworzenia dużych pęknięć w monolicie z betonu zbrojonego włóknem stalowym zmniejsza się o 80%, a mikropęknięć o 600%.
Mikroarmatura z włókna szklanego odpornego na alkalia zwiększa mrozoodporność monolitu do F150-F300. Wodoodporność matrycy betonowej wzmocnionej włóknem szklanym sięga W20, a w konwencjonalnym betonie zbrojonym M300 nie przekracza W6. Moduł sprężystości włókna szklanego zwiększa się 3-3, 5 razy.
Po dodaniu do matrycy betonowej włókna polipropylenowe moduł sprężystości rośnie tylko o 25%, w tym samym czasie wytrzymałość na uderzenia wzrasta o 200-500%. Częściowe zwiększenie wytrzymałości i odporności na ścieranie gwarantuje ochronę złożonego odlewu przed odpryskami wzdłuż granicy i pęknięciami wzdłuż tablicy. Aby wzmocnić nośność i odporność na obciążenia udarowe, fundament wykonany z polimer-fibrobetonu wymaga stalowej ramy wzmacniającej wykonanej z pręta o przekroju od 6-8 milimetrów. Najbardziej pożądane jest włókno 12 mm 20-70 mikronów, dołączone w ilości 900 gramów na kostkę betonu, w połączeniu z 20-120 kg włókna stalowego na kostkę betonu. Taki Beton włóknisty ze względu na swoje właściwości jakościowe jest popularny w strefach zagrożonych sejsmicznie.
Wzmocnienie matrycy włóknem bazaltowym daje imponujący efekt. Włókno bazaltowe zwiększa odporność na obciążenia wzdłużne i poprzeczne, zwiększa odporność na ścieranie i uderzenia. Im grubsze włókno bazaltowe, tym większy efekt zastosowania mikroarmatury.
Po wprowadzeniu włókna poliakrylonitrylowego do betonu asfaltowego zwiększa się odporność na pękanie przy rozszczepieniu o 30%, wytrzymałość na ściskanie (Przy t=20°c) od 40% — 200%, wytrzymałość na ściskanie wzrasta (przy t=50°c) od 30% do 80%, odporność na wodę wzrasta od 15 do 50%, odporność na ścinanie poprawia się przy współczynniku tarcia wewnętrznego od 10% — 20%; 30% do 70%, poprawia się wytrzymałość na rozciąganie przy rozszczepieniu w temperaturze 0°C i szybkość odkształcania 50 mm/min od 20% do 40%, zmniejsza się tworzenie się toru 2 razy.
Charakterystyka porównawcza różnych włókien
Wskaźnik | Włókno bazaltowe | Włókno polipropylenowe | Włókno szklane | Włókno Stalowe (metalowe) |
Materiał | Włókno bazaltowe | Polipropylen | Włókno szklane | Drut ze stali węglowej |
Wytrzymałość na rozciąganie, MPa | 3500 | 150 — 600 | 1500 — 3500 | 600 — 1500 |
Średnica włókna | 13-17 µm | 10-25 µm | 13-15 µm | 0,5-1,2 mm |
Długość włókna | 3,2-15,7 mm | 6-18 mm | 4,5-18 mm | 30-50 mm |
Moduł sprężystości GPA | Nie mniej niż 75 | 35 | 75 | 190 |
Współczynnik wydłużenia, % | 3,2 | 20 — 150 | 4,5 | 3 — 4 |
Temperatura topnienia C° | 1450 | 160 | 860 | 1550 |
Odporność na alkalia i korozję | Wysoki | Wysoki | Tylko włókno odporne na alkalia | Niski |
Gęstość, g / cm3 | 2,60 | 0,91 | 2,60 | 7,80 |
Ze wszystkimi zaletami włókien stalowych, szklanych i polimerowych włókno bazaltowe wygląda jak najbardziej imponująca odmiana mikroarmutury.
Dodatkowe zalety włókna bazaltowego
Beton włóknisty z nitkami bazaltowymi przewyższa żelbet pod każdym względem. Ale oprócz wysokiej wytrzymałości, zastosowanie tego włókna gwarantuje następujące korzyści:
-
- Wysoka odporność konstrukcji betonowej na ogień-bazalt nie pali się jak polipropylen, a wykonane z niego nici nie tracą sztywności po podgrzaniu, jak szkło czy stal. Monolit z bazaltowego betonu włóknistego nie traci zdolności nawet po pożarze.
- Długa żywotność bez utraty pierwotnej wytrzymałości – włókno bazaltowe nie rdzewieje jak żelazo, nie gromadzi zmęczenia jak włókno szklane i nie odkształca się pod wpływem obciążenia jak mikroarmatura polimerowa. Żywotność betonu włóknistego na bazalcie wynosi 100-130 lat.
- Niski ciężar właściwy monolitu – możesz zaoszczędzić na przygotowaniu wykopu, zmniejszając wymagania dotyczące regulacji nośności gruntu. Lekkie fundamenty z mineralnego betonu włóknistego są kompatybilne z każdym rodzajem gleby.
Spośród wad betonu bazaltowego należy zauważyć tylko wysoki koszt takiego zbrojenia. Włókno bazaltowe jest droższe niż włókno szklane, drut, ale różnica w cenie jest równoważona długą żywotnością, a także oszczędnościami w konserwacji i naprawie podłoża z betonu mineralnego.
Gdzie stosuje się Beton włóknisty
Beton kompozytowy na bazie mikroarmatury nadaje się do budowy fundamentów każdego rodzaju. Można z niego zbudować:
-
-
- Podstawa kolumnowa lub palowa-roztwór roboczy jest podawany do ułożonej studni, w której zanurza się ramę pręta wzmacniającego. Z takiego fundamentu można również wykonać solidny ruszt na podstawę kolumnową. Konstrukcje są dostosowane do budowy wiejskiego domu na zboczu lub w strefie przybrzeżnej.
- Solidny (pływający) fundament — płytę wlewa się do wyjmowanego lub stałego szalunku, który jest montowany na poduszce z piasku i żwiru, która reguluje nośność gleby. Dodatkowe wzmocnienie układa się w szalunku przed dostarczeniem roztworu z włóknem. Podstawa płyty jest najlepszą opcją dla gleby o wysokim poziomie wód gruntowych.
- Konstrukcja taśmowa-beton z włóknem wlewa się do szalunku osadzonego w wykopie, wewnątrz którego znajduje się dodatkowe wzmocnienie. Na taśmie można postawić niski dom z cegły lub drewna, a ta konstrukcja pozwala również na zorganizowanie podziemnej podłogi.
-
Beton wzmocniony włóknem stosuje się razem z klasyczną ramą wzmacniającą wykonaną z pręta o przekroju 6 milimetrów i wyższym. Krata lub trójwymiarowa rama z drutu zbrojeniowego wzmacniają właściwości wytrzymałościowe podstawy. Parametry takiego zbrojenia oblicza się na etapie projektowania fundamentu. Beton włóknisty bez ramy Zbrojeniowej jest dopuszczalny do wylewania przemysłowych i domowych betonowych podłóg i jastrychów, małych platform z przygotowaną podstawą, fundamentów pod małe budynki na stabilnych glebach o niskim poziomie wód gruntowych, betonu asfaltowego na sztywnej podstawie,we wszystkich innych przypadkach wymagane jest zbrojenie konstrukcyjne pręta!
Oprócz fundamentów betonowych beton zbrojony włóknem jest stosowany jako podstawa do dekoracji architektonicznej, paneli okładzinowych, rzeźb ogrodowych, płyt chodnikowych i elewacyjnych. Z betonu włóknistego wykonuje się pierścienie studzienne i kanalizacyjne, wykładziny podłogowe, drogowe i lotniskowe, budynki i budowle odporne na trzęsienia ziemi, obiekty hydrotechniczne. Taki Beton wzmacnia zbocza i zbocza wykopów, nadaje się do budowy ogrodzenia kolektora lub wysypiska śmieci. Rodzaj włókna i gatunek matrycy betonowej określa się na etapie projektowania konstrukcji.
Przeczytałem ten artykuł na temat betonu włóknistego do fundamentów wiejskich domów, i mam kilka refleksji na ten temat.
Po pierwsze, bardzo interesujące jest zastosowanie mikroarmatury, zwłaszcza różnych rodzajów włókien, do wzmocnienia matrycy betonowej. Wydaje się, że każdy rodzaj mikroarmatury ma swoje unikalne korzyści, a ich różnorodność daje projektantom i inżynierom elastyczność w dostosowywaniu betonu do konkretnych warunków i wymagań konstrukcyjnych.Jestem pod wrażeniem zalet włókna bazaltowego, zwłaszcza jeśli chodzi o odporność na ogień. To z pewnością może być kluczowym czynnikiem, zwłaszcza w kontekście bezpieczeństwa strukturalnego. Ponadto, fakt, że beton włóknisty z włóknem bazaltowym może utrzymać swoją wytrzymałość po pożarze, stanowi ważny argument za jego zastosowaniem.
Ciekawe jest również porównanie różnych rodzajów włókien pod kątem ich właściwości, takich jak wytrzymałość na rozciąganie, średnica, długość itp. To pozwala zrozumieć, w jakim zakresie każdy rodzaj włókna może wpływać na właściwości betonu.
Dziękuję za wyczerpującą i przystępną artykuł! Nie wiedziałem, że różne rodzaje włókien mogą tak znacząco wpłynąć na właściwości betonu. Zastanawiam się nad zastosowaniem betonu włóknistego przy budowie fundamentów.
Stosowanie betonu włóknistego to doskonałe rozwiązanie, szczególnie przy budowie fundamentów. Dzięki dodaniu włókien, takich jak włókna stalowe czy bazaltowe, beton staje się bardziej wytrzymały na uderzenia i odkształcenia. To naprawdę ważne, zwłaszcza w klimacie, gdzie występują duże wahania temperatur.