Фибра для армирования бетона в строительстве промышленных полов

Железобетон является основой современных промышленных полов.

Среди различных методов армирования использование фибры приобрело значительную популярность благодаря ее эффективности, экономичности и способности повышать структурную целостность бетона.

Фибробетон (FRC) широко используется на промышленных предприятиях, складах, заводах, парковках и в других условиях с высокими нагрузками, где важны высокая прочность, долговечность и трещиностойкость.

В данной статье рассматриваются различные типы волокон, используемых в бетоне, с особым упором на их применение в промышленных полах.

Мы рассмотрим наиболее распространенные типы волокон — полипропиленовые и стальные — и проанализируем их преимущества, ограничения и практические соображения при использовании в напольных покрытиях.

---

1. Виды армирующей фибры для промышленных бетонных полов

Выбор армирующего волокна зависит от конкретных требований проекта промышленного пола.

Фибру обычно добавляют в бетонную смесь во время замеса и равномерно распределяют по всей плите.

Это повышает устойчивость к усадке, уменьшает образование трещин и повышает общую долговечность пола.

а. Синтетические волокна

Синтетические волокна — это искусственные материалы, часто используемые для контроля пластической усадки и улучшения поведения после образования трещин.

К ним относятся:

• Полипропиленовые (ПП) волокна

• Нейлоновые волокна

• Полиэфирные волокна

• Волокна поливинилспирта (ПВС)

Полипропиленовые волокна являются наиболее часто используемым синтетическим материалом для промышленных напольных покрытий и будут более подробно рассмотрены в следующем разделе.

б) Металлические волокна

Стальные волокна обеспечивают превосходные структурные характеристики, включая несущую способность, стойкость к истиранию и ударопрочность.

Они используются там, где критически важны механические характеристики, и будут подробно рассмотрены в следующем разделе.

в) Стекловолокно

Стекловолокно может использоваться в некоторых специализированных областях, но, как правило, оно более хрупкое и реже используется для промышленных напольных покрытий, подвергающихся высоким нагрузкам.

г. Натуральные волокна

Натуральные материалы, такие как целлюлоза или кокосовые волокна, редко используются в промышленности из-за ограничений по прочности, долговечности и однородности.

---

2. Виды полипропиленовой фибры для бетонных полов

Полипропиленовое волокно — широко используемое синтетическое волокно в бетоне благодаря своей способности улучшать контроль усадки, уменьшать образование трещин и повышать долговечность поверхности.

Эти волокна бывают разной длины, конфигурации и типа в зависимости от предполагаемого применения.

а. Микрополипропиленовые волокна

Эти волокна обычно имеют диаметр менее 0,3 мм и короткую длину (обычно около 6–12 мм).

Они в основном используются для:

• Контроль усадки пластика

• Минимизация микротрещин на начальном этапе отверждения

• Улучшение целостности поверхности

Микроволокна не являются структурными, но значительно улучшают внешний вид и срок службы промышленных бетонных полов.

б) Макрополипропиленовые волокна

Макроволокна длиннее (20–60 мм) и толще, выполняют структурную функцию.

Их основные преимущества включают в себя:

• Повышенная прочность после трещины

• Повышенная ударопрочность

• Сокращение потребности в арматуре или стальной сетке

Волокна Macro PP могут заменить традиционную стальную сетку во многих промышленных напольных покрытиях, делая строительство более быстрым, безопасным и экономичным.

в) Гибридные системы

В состав некоторых современных бетонных смесей входят как микро-, так и макроволокна ПП для достижения двойной эффективности — контроля усадки и армирования после растрескивания.

---

3. Виды стальной фибры для высокопрочных промышленных полов

Стальная фибра — это выбор, когда бетон должен выдерживать большие механические нагрузки, динамические силы или интенсивное движение. Она обеспечивает как прочность на изгиб, так и контроль трещин.

а. Стальные волокна с крючковатыми концами

Стальные волокна с крючками на концах являются наиболее часто используемым типом в промышленных напольных покрытиях.

Механическое крепление улучшает способность волокна передавать нагрузку через трещины, что обеспечивает высокую прочность после образования трещин.

Приложения:

• Склады с интенсивным движением погрузчиков

• Промышленные цеха с высокими временными нагрузками

• Ангары для самолетов и морские порты

б) Гофрированные стальные волокна

Эти волокна имеют волнообразную структуру, что улучшает механическую связь с цементной матрицей.

Извитые волокна подходят для промышленных полов общего назначения, которым требуется средняя несущая способность.

c. Прямые стальные волокна

Они используются реже и обеспечивают ограниченную механическую фиксацию, но все же могут улучшить контроль усадки и общую прочность на растяжение.

г. Смешанные решения на основе стального волокна

В некоторых высокопрочных бетонных системах стальные волокна смешиваются с полипропиленовыми или синтетическими волокнами для достижения баланса прочности, стоимости и обрабатываемости.

---

4. Преимущества и недостатки использования фибры в промышленных бетонных полах

Фибробетон обладает многочисленными преимуществами в системах промышленных полов, но, как и все строительные технологии, он имеет свои ограничения.

Понимание обоих факторов является ключом к правильному выбору.

Преимущества

а. Улучшенная устойчивость к трещинам

Волокна помогают контролировать трещины, возникающие при пластической усадке и высыхании.

Они распределяют внутренние напряжения и ограничивают распространение трещин, что особенно важно в больших плитных перекрытиях.

б) Повышенная прочность и долговечность

Полы FRC демонстрируют лучшую ударопрочность, износостойкость и пластичность. Это делает их идеальными для применения в тяжелой промышленности.

в) Уменьшение потребности в традиционном подкреплении

Во многих случаях волокна, особенно макрополипропилен и сталь, могут частично или полностью заменить сетку или арматуру, экономя время и трудозатраты при строительстве.

г. Более быстрая установка

В отличие от стальной арматуры, волокна добавляются непосредственно в бетонную смесь.

Это упрощает логистику, снижает затраты на рабочую силу и ускоряет процесс размещения.

е. Лучшая производительность в суровых условиях

Плиты, армированные волокном, лучше выдерживают циклы замораживания-оттаивания, химическое воздействие (с соответствующими добавками) и в зонах, подверженных тепловому удару.

Недостатки

а) Первоначальная стоимость

Высококачественное волокно (особенно стальное) может увеличить стоимость материала.

Однако это часто компенсируется экономией на стальной сетке и рабочей силе.

б) Проблемы обработки поверхности

Волокна могут влиять на отделку поверхности. Например, неправильная затирка может обнажить волокна на поверхности, что приведет к проблемам с эстетикой или эксплуатационными характеристиками.

в) Прокачиваемость и обрабатываемость

Некоторые типы волокон, особенно длинные или объемные, могут влиять на удобоукладываемость бетона и могут потребовать корректировки состава смеси.

г. Ограниченная структурная замена

Хотя волокна могут заменить традиционную арматуру во многих промышленных полах, они не могут полностью заменить структурную арматуру во всех ситуациях, особенно для подвесных плит или несущих элементов.

---

Заключение

Фиброармирование бетона в промышленных полах представляет собой современную, эффективную и высокопроизводительную альтернативу традиционной стальной сетке или арматуре.

Тщательно выбирая подходящий тип волокна — полипропиленовое для контроля усадки, стальное для сопротивления структурным нагрузкам или их комбинацию — подрядчики могут значительно повысить прочность, долговечность и долговечность систем бетонных полов.

В условиях интенсивной эксплуатации, таких как склады, логистические центры и производственные предприятия, фибробетон способствует долгосрочной экономии, сокращению сроков строительства и повышению целостности конструкции.

Понимание различных вариантов волокон, их преимуществ и ограничений имеет решающее значение для инженеров, архитекторов и специалистов по строительству, стремящихся спроектировать надежные, долговечные и экономичные промышленные полы.