Фиброволокно для фундамента дома

Ленточный фундамент для дома

Ленточный фундамент для дома– это заглубленная в грунт стена, проходящая под всеми несущими стенами дома. Бетон, усиленный фиброй, нашел применение в частном строительстве, в том числе для устройства ленточного фундамента.. Стальная, асбестовая или пропиленовая фибра усиливает бетон, придает ему ударную прочность, повышает трещиностойкость, морозостойкость и химическую устойчивость. Но можно ли при армировании конкретно ленточного фундамента обойтись без арматурного каркаса, если приготовить фибробетон? Однозначно нет. Наличие арматурного скелета – главное условие работы железобетона.

Нижняя часть ленты всегда растянута (исключая случай, когда усилие от пучения грунта превышает нагрузку от дома, тогда растянута верхняя часть). Критическое значение для бетона – это растянуть его 0,2-0,5 мм, и бетон лопнет, а балка ленты сломается. Фибра при этом не даст раскрыться трещинам, и не более. Но если в нижней растянутой зоне заложена стальная арматура, то чтобы растянуть бетон, потребуется усилие в несколько десятков тонн.

Фибра в конструкции фундамента — ленты, работающего на изгиб, не даст нужного эффекта. Но для предотвращения раскрытия трещин в местах сопряжений и углов ленты, испытывающих максимальные разноприложенные нагрузки, использование фибры может быть оправдано, и добавить фибру в замес вполне рационально, дело только в цене вопроса.

Главным все же является правильное армирование углов с применением гнутых элементов усиления, соединяющих каркас в одно целое, а фибра будет выполнять вспомогательную функцию, уменьшая трещинообразование.

Жестко связать ленту фундамента – значит обеспечить ее проектную прочность.

Возведение ленточного фундамента на различных грунтах

Ленточный фундамент универсален. Он подойдет практически для любого грунта, если правильно принять глубину заложения в зависимости от глубины промерзания грунта. Хотя при большой ГПГ и водонасыщенности грунта, и как следствие, возможности сильного пучения, экономичнее выбирать плиту или сваи. Можно и ленту, но это будет намного дороже, ведь ее придется заглублять ниже ГПГ. Но на сухих непучинистых грунтах лента выгоднее плиты, свай и столбчатого фундамента, так как является и фундаментом, и цоколем для дома.

Если грунт может дать неравномерную просадку – выбор ленты также обоснован. Но армирование в данном случае усиливают по всему контуру. Если грунт пучинистый, но ГПГ невелика, то лента тоже подойдет. В этом случае надо особое внимание уделить водоотводу и гидроизоляции, заложить дрены, устроить подушку под фундамент.

Случай, когда рельеф участка крутой или с перепадами, также не является препятствием для выбора ленточного фундамента.

Для каких зданий подходит ленточный фундамент

Ленточный фундамент подходит для домов с подвалами и без, под кирпичные и каменные здания, со стенами и перекрытиями из железобетона. То есть для любых зданий и сооружений частного строительства лента подойдет. Опять дело в цене вопроса – для легких домов достаточен и менее затратный столбчатый фундамент.

Если нужны подвальные помещения или цокольный этаж, то без ленточного фундамента не обойтись, только в случае обводненного грунта необходимы серьезный дренаж и гидроизоляция.

Армирование ленточного фундамента

Особенность ленты в том, что она представляет собой жесткую цельную раму. И работать должна как рама, а не как группа отдельных балочек, на этом основан расчет данной конструкции.

Лента работает на изгиб, сжатие и растяжение, и должна выдерживать нагрузку от дома, а также от подвижек грунтов в результате влияния сил морозного пучения. Углы, пересечения и сопряжения ленты несут дополнительные разнонаправленные нагрузки и должны выдержать все усилия и сохранить цельность контура ленты. Основную несущую способность должен обеспечить армокаркас. Оптимально армировать ленту каркасом в виде квадрата или прямоугольника. Лента армируется в двух ярусах: в верхней сжатой зоне и в нижней растянутой. Продольные стержни связываются в единый каркас вертикальными и горизонтальными стержнями, установленными поперек каркаса с шагом 200-500 мм. Арматура продольных несущих стержней принимается А-3(А400 или А500С) периодического кольцевого или четырехстороннего серповидного профиля диаметрами 12-18 мм. Использовать в качестве несущих стержней гладкую арматуру класса А-1(А240) запрещают строительные нормы. Поперечная арматура принимается диаметром 6-10 мм гладкого профиля. Все цифры приведены, конечно, только для примера, каждый конкретный фундамент должен быть рассчитан на свои нагрузки от дома и грунта.

Продольные стержни несут основную нагрузку и работают на растяжение.

• создают каркас и держат несущую арматуру в проектном положении, не допуская ее выпучивания и изгиба
• несут нагрузку, приложенную в поперечном направлении, в частности касательную, от морозного пучения грунтов
• ограничивают развитие трещин

Ошибки при возведении ленточного фундамента

При выполнении бетонных и арматурных работ нельзя ошибаться:

• защитный слой бетона нужно выдерживать. Если в проекте не указан, можно определиться по диаметрам арматуры и крупности заполнителя. Не будет ошибкой принять защитный слой 50 мм, а в нижней части – 70 мм, если нет бетонной подготовки. Использовать для фиксации снизу раствор или щебень возможно, но недорогие и удобные пластиковые «стульчики» конечно, практичнее. Куски кирпича, особенно силикатного, для этой цели не подходят. Эти «мочалки» высосут из бетона слишком много воды, необходимой для гидратации, да еще из бетона, который будет работать в самой нагруженной нижней зоне.
• не допускать потерь цементного молочка через щели опалубки
• если не положить гидроизоляцию под подошву ленты, то ручаться за то, что бетон выдержит циклы заморозки — оттаивания в насыщенном водой состоянии без эрозии и разрушения в течении десяти лет, не станет ни один специалист по бетону. Первое время разрушение идет медленно, но, когда замерзающая и расширяющаяся в объеме вода раскроет микротрещины на глубину защитного слоя бетона и доберется до арматуры, процесс разрушения сильно ускорится, арматура в процессе ржавления просто «рвет» бетон.

• — для подушки подходит щебень фракции 20-40. Если применить очень крупный( 80; 100) и не гидроизолировать подушку под бетоном подошвы, бетон будет разрушаться и от воды, и от точечных неравномерных усилий

• углы и сопряжения нужно армировать только по проекту, гнутыми хомутами и элементами усиления — крюками, лапками, Г- и П- образными деталями, по конкретному проекту. Нельзя перекрестить, повернуть и связать несущие стержни в углах, даже с напуском, и иметь в итоге заданную несущую способность конструкции. Дело кончится трещинами в углах, затем послойным скалыванием, затем разрушением ленты.

• даже идеальную бетонную смесь можно убить неправильной технологией укладки и ухода. Воздух из бетона нужно удалять методом вибрирования. Можно штыковать арматурными стержнями, лопатой, тяпкой, любыми подручными средствами, главное – выгнать воздух из смеси. Когда на поверхности бетона появится цементное молочко и прекратят появляться пузыри, за уплотнение бетона можно быть спокойным.

• нужно принять все меры, чтобы не допускать перерывов в укладке бетона, от этого напрямую зависит прочность будущей конструкции

Что касается холодных швов, которые появляются в конструкции, когда перерыв в заливке в жаркий день составил сорок минут – час, то часто недостаточно их просто зачистить, сняв цементную пленку, насечь и заливать дальше. Если рабочий шов пришелся на зону с максимальной нагрузкой, нужно усиливать этот участок арматурой, а для этого нужно, чтобы посчитал и подсказал схему усиления специалист. Если случился форс-мажор, то этот вариант стоит принять, ведь прочность фундамента — залог жизни и безопасности дома и его жильцов, уж не говоря о комфорте!

Что касается фибробетона, то применение его в ленточном фундаменте как замена арматуре – это собственный страх и риск, и риск серьезный. Усиление бетона пропиленовой и даже стальной анкерной фиброй не заменит ленте армокаркас и не предотвратит ее разрушение, хотя и очень положительно повлияет на качества и долговечность бетона.

Источник

Все фибры. бетона!

Бетон — очень прочный строительный материал. Благодаря своей прочности он так широко распространен в строительных и ремонтных работах.

Но и у бетона есть свои слабые места:

1. невысокая прочность на растяжение при изгибе;
2. склонность к усадке;
3. образование трещин;
4. низкая ударная вязкость, из-за чего он раскалывается и покрывается трещинами при ударной нагрузке;
5. пористая структура, которая может впитывать воду, что делает бетон подверженным заражению грибком и плесенью.

Существуют различные способы сделать бетон безупречным: особые присадки, добавляющиеся в состав раствора, придают ему плотность, вязкость, водоотталкивающие свойства. В зависимости от того, какая добавка применена, можно получить бетоны с различными характеристиками.

Чтобы увеличить прочность бетонных конструкций, в том числе и прочность на изгиб и разрыв, используют армирование при помощи противоусадочной сетки или арматурного каркаса.

Но армирование бетона таким способом — дорогостоящее и затратное по времени мероприятие.

Современная альтернатива армированию — применение специальной фибры для бетона, которую добавляют в бетонный раствор. Благодаря ее свойствам, фибру называют микроарматурой и рассматривают как альтернативу традиционному армированию.

Общие свойства фибры для бетона. Для чего используется фиброволокно

Фиброй называют волокна, выполненные из стали, базальта, стекла, полимеров, полипропилена. Эти волокна могут иметь различную длину (от 2—3 мм до нескольких сантиметров), толщину, конфигурацию, форму сечения, текстуру поверхности.

Фибру добавляют в бетонные растворы любого назначения для придания прочности, ударной вязкости, устранения усадки и предотвращения растрескивания, повышения долговечности и устойчивости к истиранию. Бетон с добавлением фибры становится водостойким, устойчивым к морозам (морозоустойчивость может повышаться до 100 циклов), жаростойким.

Выбор вида и размера фибры зависит от назначения бетона.

В штукатурные растворы добавляют фибру малой длины (3-6 мм) для обеспечения гладкости оштукатуренной поверхности. В тяжелые бетоны добавляют фибру большой длины волокон.

Бетоны с добавлением фиброволокна называются фибробетонами.

Виды фиброволокна

«Фибра» в переводе с английского означает «волокно». Действительно, на вид это нити определенного диаметра и длины, изготовленные из различных материалов.

В зависимости от материала, фибра для бетона делится на пять основных разновидностей:

1. стальная;
2. полимерная;
3. базальтовая;
4. полипропиленовая;
5. стеклянная.

В современном строительстве добавка фибры в бетонные растворы желательна даже в тех случаях, когда в конструкции используется арматура, но особенно важно укрепить таким способом бетон, предназначенный для заливки конструкций, которые будут подвергаться повышенным нагрузкам (фундаменты, стяжки пола, дорожные покрытия).

Стальная фибра

Основное преимущество этого вида фибры — низкая стоимость. Она много лет используется в странах Европы, а в России появилась не так давно.

Форма и свойства

Стальная фибра для бетона представляет собой отрезки проволоки из низкоуглеродистой стали диаметром 0,7—1,2 мм и длиной от 25 до 60 мм.

В сечении она может быть круглой или треугольной, а по конфигурации напоминать дугу или скобку, либо иметь волнообразную форму. Для улучшения сцепления с бетоном фибра имеет шероховатую поверхность.

Дозировка и метод добавления

Стальная фибра дозируется в зависимости от назначения бетона и тех нагрузок, которые конструкция будет испытывать в процессе эксплуатации:

1. при незначительных нагрузках достаточно 15—30 кг фибры на 1 куб бетона;
2. при средних нагрузках добавляют до 40 кг материала на 1 кубометр раствора;
3. при высоких нагрузках расход стальной фибры увеличивается до 75, а в отдельных случаях до 150 кг на кубический метр раствора.

Стальная фибра добавляется в раствор при замешивании или после, в готовую бетонную смесь. Ее засыпают небольшими порциями и тщательно перемешивают.

Добавление фибры увеличивает время замеса раствора на 15%.

Преимущества и недостатки стальной фибры

Благодаря добавлению стальной фибры, которая образует в бетоне трехмерный каркас, конструкция приобретает дополнительные характеристики:

1. прочность на растяжение при изгибе возрастает в 2 раза;
2. предельная деформация увеличивается в 20 раз;
3. повышается устойчивость к ударным нагрузкам;
4. возрастают морозостойкость и водонепроницаемость.

Стальная фибра применяется в гражданском строительстве при заливке фундаментов, стяжек и может заменить арматуру. Добавление стальной фибры по сравнению с армированием — простой и удобный процесс. Не нужно раскладывать арматуру и устанавливать крепежи; экономятся время и затраты труда.

Недостатки стальной фибры:

1. высокий вес;
2. сцепление с бетоном менее прочное, чем у других видов фибры;
3. подверженность коррозии;
4. вследствие эрозии бетона стальная фибра может со временем выходить наружу.

Полимерная фибра (ПАН-фибра)

Полимерная фибра — это волокна из полимерного материала длиной от 3, 6, 12, 18, 24 мм и выше.

Область применения фибры в бетоне

Полимерная фибра применяется в следующих типах бетонных конструкций:

1. самонивелирующиеся полы;
2. аэродромные плиты;
3. гидротехнические сооружения;

а также добавляется в строительные, ремонтные и штукатурные растворы.

Свойства

Преимущества полимерной фибры:

1. не подвержена коррозии;
2. легкая;
3. увеличивает прочность бетонна;
4. обладает высокой стойкостью к повышенным температурам, солям, щелочам, кислотам;
5. безопасна для окружающей среды и человека.

Основное преимущество полимерной фибры — она придает бетону пластичность.

Как использовать фиброволокно

Полимерную фибру можно добавлять прямо в сухой цемент перед замешиванием раствора.

Сколько фибры добавить в бетонный раствор

Пропорции добавления и выбор длины фибры зависят от назначения бетона:

1. в тяжелых бетонах используется фибра длиной 12—40 мм, в армированных бетонах в количестве 2—2,7 кг на куб, в неармированных — 0,7—1 кг на куб;
2. в ячеистых бетонах применяется фибра длиной 12 мм в дозировке 0,1% от массы пенобетона;
3. в шукатурки добавляют фибру длиной 4 мм в количестве 0,9 кг на кубометр раствора.

Стеклянная фибра

Стеклянная фибра изготавливается из стойкого к щелочам стеклянного волокна диаметром 10—15 микрон и прочностью до 2000 МПа.

Попадая в раствор, во время перемешивания стеклофибра распадается на отдельные волокна

Свойства стеклянной фибры

Стеклофибра придает бетону следующие качества:

1. уменьшение растрескивания;
2. снижение усадки;
3. увеличение прочности и упругости.

Стеклянная фибра устойчива к агрессивным средам (кроме щелочной среды).

Где применяется

1. в стяжках любой толщины;
2. в сборных бетонных конструкциях;
3. в строительных смесях.

Бетон с добавлением стеклянной фибры схватывается и застывает быстрее, это необходимо учесть при работе. Продлить срок жизни раствора поможет добавление пластификатора.

Базальтовая фибра

Базальтовой фиброй называют отрезки базальтового волокна, которые могут иметь длину от 1 до 150 мм. Волокно имеет диаметр 16—18 мкм, оно устойчиво к воде, кислотам, щелочам, прочное, упругое.

Базальтовое волокно, в отличие от металлической фибры, не подвергается коррозии, в 3 раза легче и имеет площадь поверхности в 25 раз больше. Базальтовая фибра обладает высокой адгезией и одинаковым с бетоном коэффициентом температурного расширения.

Качества бетона с базальтовой фиброй

Добавление фибры сообщает бетонам следующие характеристики:

1. ударная прочность повышается в 5 раз;
2. устойчивость к образованию трещин возрастает в 3 раза;
3. прочность на раскалывание увеличивается в 2 раза;
4. повышается стойкость к истиранию (до 300%) и долговечность;
5. прочность на растяжение при изгибе увеличивается до 300%;
6. морозостойкость повышается в 2 раза;
7. благодаря отсутствию трещин устойчивость к коррозии повышается до 500%;
8. водонепроницаемость увеличивается до 150%;
9. уменьшается усадка;
10. повышается ударная вязкость .

Где применяется

Базальтовую фибру используют для изготовления сейсмостойких конструкций, взрывобезопасных объектов, военных сооружений, сложных радиопрозрачных конструкций.

В связи с непревзойденной стойкостью к истиранию, которую получает бетон при добавлении базальтовой фибры, он широко применяется для изготовления стяжек.

Метод добавления

Базальтовое волокно замачивают в воде и затем добавляют в раствор при замешивании.

Добавление любых видов фибры делает бетонный раствор более вязким и менее текучим, поэтому важно совмещать использование фибры с применением пластификатора, который позволяет экономить цемент, воду, затраты на уплотнение бетона и увеличивает текучесть раствора.

Полипропиленовая фибра

Полипропиленовая фибра — это армирующее микроволокно, применяемое как альтернатива армированию бетона. Это самый распространенный вид армирующих волокон.

Форма и свойства

Этот вид фибры изготавливается из синтетического вещества — полипропилена.

Волокна из полипропилена формируют экструзией или вытягиванием и нарезают на отрезки разной длины.

Длина волокон полипропиленовой фибры от 6 до 40 мм.

Фибра обладает значительной прочностью и упругостью, устойчива к агрессивным, в том числе, щелочным, средам и коррозии, а также огнеустойчива.

Весомое преимущество полипропиленовой фибры — ее легкость и большая площадь поверхности (в 1 кг полипропиленовой фибры около 1 миллиона волокон).

Фибра в бетонных смесях сочетается с любыми другими добавками:

1. пластификаторами и суперпластификаторами;
2. ускорителями;
3. гидрофобизирующими добавками;
4. противоморозными добавками.

Полипропиленовая фибра может изготавливаться из первичного или вторичного сырья. В первом случае качество фибры выше.

Для чего применяется полипропиленовая фибра

Добавление фиброволокна в раствор компенсирует растягивающие напряжения его нижнего слоя и разрывные напряжения вследствие нагрузок и обеспечивает следующие преимущества фибробетонов перед обычными бетонами:

1. предотвращение расслаивания смеси;
2. увеличение прочности на сжатие и на растяжение при изгибе;
3. повышение долговечности бетона;
4. снижение истираемости поверхности бетона;
5. повышение ударной вязкости (при ударах бетон не раскалывается, а только появляется вмятина);
6. устранение усадки;
7. предупреждение образования трещин;
8. повышение устойчивости к морозу;
9. увеличение водостойкости бетона.

Дополнительные свойства полипропиленовой фибры

Раствор с фиброй становится более густым, держит форму и не течет, поэтому позволяет наносить штукатурку более толстым слоем.

В каких случаях применяют полипропиленовую фибру

Полипропиленовая фибра образует в бетоне трехмерный армирующий каркас, поэтому ее применение оправдано при изготовлении:

1. промышленных полов;
2. напольных покрытий;
3. стяжек;
4. бетонных полов;
5. бетонных дорог;
6. тротуаров;
7. фундаментов.

Расход полипропиленового фиброволокна

Фибра очень легкая и очень экономичная. В общем случае соотношение фибры к бетону составляет 900 г на 1 кубометр смеси. В зависимости от области применения дозировка фибры может меняться:

1. Для изготовления промышленных полов и бетонных дорожных покрытий применяют фибру размером 12, 20 или 40 мм от 1 кг на 1 м3.
2. Для стяжек и теплых полов используется от 0,9 до 1,5 кг фибры длиной 12 или 20 мм на 1 куб смеси.
3. В железобетонных конструкциях используют бетон с добавлением от 0,9 кг на 1 кубометр бетона фибры длиной 12 или 20 мм.
4. Для ячеистых бетонов количество фиброволокна размером 12, 20 или 40 мм от 0,9 кг на куб бетона.
5. Для наливных полов, штукатурных и ремонтных растворов применяют полипропиленовую фибру размером 6 или 12 мм из расчета 1 кг на кубометр раствора.
6. Для мелкоштучных изделий сложной формы нужна фибра длиной 6 или 12 мм в дозировке от 0,9 кг на 1 м3 смеси.
7. При изготовлении тротуарной плитки в раствор добавляют от 0,9 до 1,5 кг фибры длиной 6—12 мм на 1 куб цементного раствора.

Как применять фиброволокно из полипропилена

Фибра проста в применении.

Как добавлять фиброволокно в бетонный раствор?

Существуют три способа:

1. Фибру добавляют к сухим компонентам раствора (цементу и наполнителям), тщательно смешивают строительным миксером или в бетономешалке, затем доливают воду.
2. Фибру добавляют в часть воды затворения, хорошо перемешивают, чтобы волокна распределились и добавляют в бетонную смесь в процессе замешивания.
3. Фибру засыпают в раствор во время замешивания небольшими порциями. После добавления каждой порции смешивают 5 минут, прежде чем добавить еще фибры.

Эффективность фибры непосредственно зависит от того, насколько хороша она распределилась в бетонном растворе, поэтому следует увеличить время замешивания на 15%.

Видео: Замес раствора с фиброй

На что обращать внимание при покупке фибры

Покупка некачественной фибры — не только напрасная трата денег, но и риск испортить конструкцию. Бетонные сооружения изготавливаются с расчетом на прочность и долгий срок службы. Использование некачественных материалов может привести к значительным убытками.

Например, на рынке встречается полипропиленовая фибра кустарного производства. На вид она мало отличается от заводской фибры, но изготавливается с нарушением технологии. В качественной фибре есть такой компонент, как замасливатель. Он препятствует комкованию волокон и способствует их равномерному распределению в растворе. Поддельная фибра скомкуется, и образования трехмерного каркаса в толще бетона не произойдет, а значит, бетон не получит тех свойств, которые ожидались при добавлении фибры. «Сэкономив» несколько рублей, можно понести существенные убытки.

Чтобы избежать таких ситуаций, приобретайте фибру проверенных производителей у надежных поставщиков.

Нужна ли фибра для стяжки, и какую использовать

При изготовлении стяжки важно соблюсти баланс между двумя взаимоисключающими задачами:

1. обеспечение высокой прочности (что прямо пропорционально толщине стяжки);
2. минимальная толщина стяжки (чтобы сэкономить материалы и максимально сохранить высоту потолка).

Решить это противоречие помогает добавление полипропиленового фиброволокна. Его рекомендуется добавлять как в раствор для мокрой стяжки, так и в смесь для полусухой стяжки независимо от того, используется ли армирование сеткой.

Фиброволокно не только повышает прочность стяжки и снижает ее истираемость, но и предотвращает усадку и появление трещин, увеличивает ударную вязкость поверхности, предотвращая растрескивание и сколы в процессе эксплуатации. Стяжка с добавлением фиброволокна отличается прочностью и долговечностью.

Видео: Стяжка с фиброй крепче, чем с арматурой!

Советы по выбору армирующего волокна

Каждый из видов армирующих волокон обладает своими преимуществами и недостатками. Выбор армирующего волокна напрямую зависит от назначения конструкций, которые будут изготовлены из бетона.

Большое значение имеет качество материала, поэтому следует внимательно отнестись к выбору производителя и продавца армирующих волокон.

Полипропиленовое фиброволокно — современная альтернатива армирования бетона, которая экономит деньги, затраты времени и труда и обеспечивает бетону повышенную прочность, долговечность, устойчивость к внешним факторам и другие важные характеристики. На сегодняшний день рекомендуется использовать фибру практически в любых конструкциях. Эффективность работы добавок зависит от их правильного выбора и применения.

Источник