Базальтовая фибра

18 апреля 2013

Базальтовая фибраСовременную строительную промышленность невозможно даже представить себе без применения бетона. Увеличивающиеся с каждым годом объемы и скорость строительства обуславливают существенный рост спроса на данный материал. Одновременно с этим повышаются и требования, которые предъявляются к изделиям, выполненным из бетона.

Согласно действующим нормам, бетон должен выдерживать весьма серьезные механические нагрузки, оказывать противостояние возникновению трещин и усадке, быть устойчивым к влиянию атмосферных осадков и перепадов температуры воздуха, а также обладать достаточной химической стойкостью. Именно поэтому современный бетон представляет собой композитный материал, имеющий довольно сложную структуру, подвергаемый модификации разными добавками, оказывающими положительное влияние на его химические, физико-механические свойства.

Одна из популярных технологий изготовления качественного бетона, при которой достигается существенное изменение его свойств в лучшую сторону, заключается во введении в бетонную смесь металлической, стеклянной, тканевой, пластиковой или базальтовой фибры. Именно о последней и пойдет речь в этой статье. Базальтовой фиброй называются небольшие по длине отрезки базальтового волокна, которые широко используются для дисперсного армирования различных вяжущих смесей (яркими примерами являются упомянутый выше бетон, штукатурный состав, полистиролбетон, пенобетон), которые в дальнейшем используются в строительстве.

В качестве сырья при производстве рассматриваемого материала применяется базальтовый щебень и замасливатель. Щебень должен быть доставлен с карьера, образцы которого успешно прошли требуемые опытно-промышленные и лабораторные испытания. В сырье не должны присутствовать различные посторонние включения песчано-глинистых пород, кварца, металла и др. Замасливатель представляет собой белую эмульсию, в состав которой включены эмульгирующие, эмульсирующие и водорастворимые вещества.

Использование базальтовой фибры при изготовлении бетона способствует увеличению сопротивления механическому воздействию. В отличие от традиционной сетки из металла, данный материал армирует бетонную смесь по всем направлениям, образует однородную массу, характеризуется высокой адгезией к раствору. Фиброволокно применяется в цементных растворах самых разных типов, при необходимости защиты от образования деформационных трещин, которые являются следствием механических повреждений либо усадки (к примеру, в процессе заливки полов, при устройстве стяжки).

Благодаря использованию фиброволокон исключаются достаточно трудоемкие процедуры по армированию. Максимальная эффективность конструкций, выполненных из бетона с базальтовым волокном, достигается при проведении строительных работ в сейсмоопасных районах.

Помимо недопущения образования усадочных трещин, добавление базальтовой фибры в строительную смесь обеспечивает увеличение устойчивости к истиранию, предотвращение пластических деформаций, исключение отслаивания поверхности, повышение морозостойкости. Полученная продукция будет обладать высокой прочностью, термостойкостью, долговечностью, стойкостью к различным агрессивным средам, чистотой с точки зрения экологии, отсутствием коррозии, стойкостью к морской воде.

Стеклянная и полипропиленовая фибра уступают базальтовой по целому ряду характеристик. Им присущи такие «минусы», как деформируемость даже при сравнительно малых нагрузках растяжения, довольно быстрое старение (здесь подразумевается утрата полезных качеств с течением времени), высокая стоимость, подверженность горению в случае воздействия открытого огня. Базальтовая фибра лишена названных недостатков. Относительно небольшая добавка ее волокон служит отличным решением для весомого увеличения сопротивления цементного камня изгибающим нагрузкам. Параллельно с этим материал становится более долговечным; возрастает его ударная вязкость.

Введение фиброволокна в полистиролбетон и пенобетон делает возможным:

- повышение ударной прочности граней и углов, за счет чего материал становится более транспортабельным (целостность блоков не нарушается в процессе монтажа);

- получение продукции с высокой геометрической стойкостью, (благодаря этому можно сэкономить на кладочно-монтажных смесях);
- уменьшение срока первичного твердения, обусловленное структурой материала, позволяющей раньше извлекать его из кассетных форм;

- исключение повреждений в процессе распалубки.

Добавление базальтовых волокон в бетон повышает его пластичность, устойчивость к раскалыванию,базальтовое волокно сопротивляемость ударам. Всё это достигается вследствие поглощения фиброй большого количества энергии во время натяжения волокон. Такие свойства послужили основанием для применения стройматериала на военных объектах и в тяжелой промышленности.

Минимальное водопоглощение и проницаемость бетона, армированного базальтовой фиброй, делают возможным применение материала при строительстве различных гидросооружений (сюда относятся водохранилища, порты, морские заграждения, отстойники и др.), а также бетонных мостов и дорог. В последнем случае особенно актуальны требования к высокой устойчивости к проникновению солей, которыми посыпают дорожное покрытие для борьбы с гололедицей.

Во время дегидратации и схватывания бетона в нем неизбежно появляются водные каналы, по которым в процессе дегидратации из него выходит жидкость. По окончании затвердевания материала данные каналы позволяют воде проникнуть внутрь и застыть при понижении температуры воздуха ниже 0 градусов. Само собой, расширение воды при замерзании приводит к повреждениям бетона. В стройматериале, выполненном с применением базальтовой фибры, большая часть этих каналов заполняется волокнами. Поэтому-то попадание воды внутрь становится более затрудненным.

Фибробетон с базальтовым волокном идет в ход при изготовлении изделий по технологии вибролитья либо вибропрессования. В ряде случаев добавление базальтового волокна в бетон осуществляется для увеличения качества проработки всевозможных художественных деталей и максимального снижения брака при проведении расформовки. Характеристики, присущие базальтовой фибре, позволяют успешно применять ее при строительстве радиопрозрачных конструкций, имеющих сложную форму.

Базальтовое литье, обладающее уникальными свойствами, находит применение при обустройстве покрытия полов для защиты их от абразивного износа. Стойкость полов к истираемости в итоге увеличивается в 3 и более раз. В свою очередь, ударная нагрузка при добавлении определенной доли фибры может быть увеличена более чем в пять раз.

Сравнивая металлическую и базальтовую фибру по удельному весу, надо отметить, что у последней этот показатель ниже в 2,7 раза. Разумеется, изделия, изготовленные на основе базальтового волокна, будут весить гораздо легче.

Благодаря многочисленным положительным характеристикам базальтовой фибры, ее (помимо названных сфер применения) пускают в работу при реконструкции банковских сейфов, различных хранилищ, строительстве взлетно-посадочных полос на аэродромах, укреплении сводов тоннелей и шахт, изготовлении реакторных отделений АЭС, дорожных покрытий, бордюров, тротуарной плитки и даже некоторых деталей промышленного оборудования (в гидравлических прессах, прокатных станах и т.д.)