Te wynalazki mogą bezpiecznie obejmować stworzenie nowego materiału budowlanego zwanego betonem zbrojonym włóknami. Beton jest prawdopodobnie najpopularniejszym materiałem budowlanym od 300 lat. Pod względem właściwości fizycznych jest gorszy od naturalnych materiałów budowlanych, ale wygrywa pod względem łatwości użytkowania i ceny. Konstruktorzy zawsze starali się zwiększyć jego trwałość i jednocześnie obniżyć koszty..
Beton na placu budowy nie był po prostu wlany do szalunku, został on wstępnie wzmocniony metalowymi prętami. Żelbet, łączący cechy kamienia i metalu, stał się znacznie mocniejszy.
Ale wynalazcy przypomnieli sobie prostszą metodę wzmacniania materiałów budowlanych, którą stosowali Egipcjanie. Dla wzmocnienia cegieł do kompozycji dodano słomę lub nawet włosie końskie. Cegła stała się mocniejsza, nie pękała po wyschnięciu i była lżejsza.
Wynalazcy zaczęli eksperymentować z różnymi materiałami, aw 1874 roku angielski wynalazca A. Berard zarejestrował mieszaninę różnych materiałów jako dodatek do betonu. W 1918 r. We Francji X. Alfsen od 1918 r. Zaczął stosować metodę zbrojenia betonu ciągnikami stalowymi lub drewnianymi, a 25 lat później w Anglii opracowano i wlano do budynku pierwszy żelbeton..
Uderzające pozytywne właściwości betonu zbrojonego włóknami to wysoka udarność, wysoka wytrzymałość na ścinanie i rozciąganie, wysoka mrozoodporność i wodoodporność. Wyodrębni je to odrębną grupę materiałów konstrukcyjnych o bardzo cennych właściwościach fizycznych i charakterystycznej tylko dla nich oryginalnej strukturze..
Beton włóknisty uzyskuje się poprzez wprowadzenie do mieszanki cementowej włókna zbrojeniowego (z włókna angielskiego) uciętego na krótko lub w postaci siatki. Materiał do zbrojenia betonu jest używany inaczej i od niego zależy nazwa i klasyfikacja betonu zbrojonego włóknami.
Klasyfikacja betonu zbrojonego włóknami według materiału włóknistego, jego wytrzymałość i popularność:
- Włókno metalowe (głównie stal).
- Włókno szklane.
- Włókno wykonane z włókien syntetycznych.
- Włókno wykonane z materiałów naturalnych (bazalt, azbest).
- Włókno mieszane.
Od nazwy włókna używanego do zbrojenia betonu pochodzi nazwa betonu zbrojonego włóknami (beton z włóknami stalowymi, beton z włókna szklanego itp.). Włókna w składzie betonu zbrojonego włóknami układane są losowo i wprowadzane na różne sposoby – tradycyjne mieszanie, natryskiwanie, „mieszanie wstępne”. W celu uzyskania kierunkowego ułożenia włókien w betonie zbrojonym włóknem przy zastosowaniu włókna stalowego stosuje się magnes, a włókno z materiałów sztucznych układa się w postaci siatki lub nici.
Każdy rodzaj włókna wykorzystuje własną technologię do produkcji betonu zbrojonego włóknami. Produkcja mieszanki betonowej z włóknami stalowymi często odbywa się w standardowych betoniarkach. W celu równomiernego rozłożenia włókien w objętości betonu z włóknami stalowymi dodaje się plastyfikatory, dozuje włókna, a objętość partii zmniejsza się o 25 – 30%.
Mieszankę układa się w zwykły sposób przy użyciu standardowych narzędzi. Ta metoda jest również stosowana do wprowadzania włókien do mieszanki betonowej na bazie naturalnych materiałów..
Beton z włóknem szklanym i beton zbrojony włóknami szklanymi z włókien syntetycznych wytwarza się technologicznie metodą natrysku (natrysk pneumatyczny) i mieszania wstępnego. Pierwsza metoda jest stosowana bezpośrednio na placu budowy. Natryskiwanie odbywa się pod ciśnieniem za pomocą specjalnego sprzętu za pomocą pistoletu natryskowego. W tym przypadku drobnoziarnista zaprawa betonowa i posiekane włókna są jednocześnie podawane i mieszane w pistolecie natryskowym. Podczas nanoszenia roztworu przez natryskiwanie możliwa jest jednoetapowa obróbka dużych powierzchni.
W fabrykach często stosuje się metodę wstępnego mieszania lub wstępnego przygotowania mieszanki betonu zbrojonego włóknami. Na początku cyklu technologicznego do drobnoziarnistej mieszanki betonowej dodaje się włókna cięte, a następnie miesza. Konstrukcja budynku jest wykonywana z powstałego roztworu premiksu na różne sposoby (zagęszczanie wibracyjne, formowanie walcowe, prasowanie walcowe, wytłaczanie itp.).
Włókna najczęściej stosowane w produkcji betonu zbrojonego włóknami to stal i włókno szklane. Beton zbrojony włóknami na bazie stali i włókna szklanego spełnia wszystkie surowe wymagania branży budowlanej. Beton włóknisty oparty na materiałach syntetycznych i naturalnych jest nieco gorszy od nich pod względem wytrzymałości, trwałości i łatwości użytkowania..
Podwyższone wymagania stawiane są włóknom – wytrzymałości na naprężenia fizyczne, trwałości, odporności na działanie mieszanki betonowej i chemikaliów, a co za tym idzie trwałości użytkowania. Dlatego przy wytwarzaniu betonu zbrojonego włóknami stalowymi stosuje się głównie gatunki stali nierdzewne, a do wytwarzania betonu zbrojonego włóknem szklanym stosuje się odporne na alkalia włókna szklane „Cem-Phil” (Anglia), „Erfibe” (Japonia), SC-6 (Rosja)..
Biorąc pod uwagę właściwości fizyczne niektórych betonu zbrojonego włóknami, obszary zastosowań na placu budowy są nieco inne. Beton z włóknami stalowymi jest częściej stosowany w obiektach przemysłowych o trudnych warunkach eksploatacji. Beton z włóknami stalowymi służy do wykonywania przemysłowych konstrukcji odpornych na wibracje – posadzki, podkłady kolejowe, płyty do budowy lotnisk i dróg, mosty. Ze względu na dużą wytrzymałość są aktywnie wykorzystywane przy budowie konstrukcji przeciwwybuchowych i antywłamaniowych – brzegów, konstrukcji obronnych. Do budowy urządzeń nawadniających – kanałów, tamy odwadniające, zbiorniki na wodę i inne płyny.
Beton z włókna szklanego jest częściej stosowany w budownictwie lądowym i przy budowie projektów budowlanych, które nie wymagają specjalnej wytrzymałości. Jest elastyczny, łatwy w użyciu i ma doskonały wygląd estetyczny po dodaniu barwników. Różne konstrukcje dekoracyjne, panele elewacyjne z kamienia naturalnego, elementy wolumetryczne i krzywoliniowe o dowolnym kształcie do renowacji zabytkowych budynków wykonane są z betonu włóknistego. Mogą zastąpić tradycyjne pokrycia dachowe (łupek, dachówka ceramiczna), ale w przeciwieństwie do nich są wytrzymałe i lekkie.
Beton z włókna szklanego znajduje zastosowanie przy budowie terenów rekreacyjnych przy budowie fontann, basenów oraz przy budowie małych form architektonicznych (ławki, kwietniki, balustrady itp.). W budownictwie przemysłowym znajduje zastosowanie jako deskowanie trwałe, zwłaszcza na obiektach hydraulicznych i obiektach przemysłu chemicznego. Lekkie systemy nawadniające i systemy odwadniające budowane są z betonu z włókna szklanego, a także przy tworzeniu powłok hydroizolacyjnych dla budynków.
Niedawno zaczęli stosować technologię blokowej budowy domków. Panele z betonu zbrojonego włóknem szklanym (płyta GRC) z konstrukcjami blokującymi są produkowane fabrycznie, a następnie montowane na miejscu. Biorąc pod uwagę lekkość materiału i łatwość montażu, prace mogą być wykonywane przez niewielki zespół konstruktorów bez użycia ciężkiego sprzętu budowlanego. Zastosowanie barwników i różnych form dekoracyjnych przy tworzeniu bloków z włókna szklanego pozwala budować piękne, indywidualnie projektowane domy.
Beton włóknisty na bazie włókien polipropylenowych ma ograniczony obszar zastosowań, ponieważ włókna mają niższe właściwości mechaniczne i wzmacniające w porównaniu do stali i włókna szklanego. Służy głównie do wylewania podłóg przy budowie obiektów przemysłowych i cywilnych..
W niektórych przypadkach, aby uzyskać specjalne wskaźniki techniczne, jednocześnie stosuje się włókna z różnych materiałów. Niedawno zaczęli wykonywać zbrojenie włóknami pianobetonu. Rezultatem jest trwalszy materiał kompozytowy, który zachowuje pozytywne cechy pianobetonu – niską wagę przy niskiej przewodności cieplnej.
Do zbrojenia betonu wykorzystywane są również materiały egzotyczne – juta, sizal, celuloza, nylon i inne włókna. Trwają poszukiwania materiału lepszego niż stal czy włókno szklane, a biorąc pod uwagę rozwój przemysłu chemicznego, zostanie znaleziony.
Należy zwrócić uwagę na jeden szczegół, który przeraża potencjalnych klientów. Beton z włókna szklanego ma wyższy koszt (do 3 razy) na 1 metr sześcienny w porównaniu z konwencjonalnym betonem. Nie należy się tego bać, biorąc pod uwagę wysokiej jakości wskaźniki betonu zbrojonego włóknem szklanym, całkowita ilość pracy jest mniejsza, przy równej nośności z grubościennymi produktami betonowymi. Dodatkowo koszty transportu i stosowania lekkiego sprzętu podnoszącego są obniżone ze względu na niską wagę produktów.
Aktywne wykorzystanie betonu zbrojonego włóknami na placu budowy pozwala na szybkie wznoszenie eleganckich, trwałych nowoczesnych budynków przy niższych kosztach finansowych.
Bądź pierwszy, który skomentuje ten wpis