Строительные технологии и оборудование
+38 (044) 225-25-15
info@porobeton.com
Киев, ул. Набережно-Корчеватская, 136

Библиотека

Начало раздела > Добавки для пенобетона и бетонов

Базальтовые вариации. Базальтовая фибра в производстве строительных материалов.

 

Базальт - это уникальный строительный материал, обладающий высокими прочностными, тепло- и звукоизоляционными свойствами. Он практически не реагирует на перепады температур, устойчив во всех агрессивных средах, является прекрасным облицовочным материалом. Сегодня в мире широко используется ремонт труб различного назначения и диаметров путем ввода во внутрь пластиковых шлангов. Если вместо пластиковых будут введены шланги на основе базальтовых тканей, которые устойчивы в агрессивных средах (в том числе и сероводорода, присутствующего в природном газе), высоких температур, то повторный ремонт таких труб потребуется не ранее следующего тысячелетия.

Детальнее >>>

Средний химический состав базальтов следующий: SIО2 - 48,7%, Аl2О3 - 13,81%, Fe2O3 + FeO - 13,7%, TiO2 - 1,59%, МnО - 0,26%, СаО - 8,12%, MgO - 6,72%. Ka2O + Na2O - 3,81%, SO3 - 0,04%, ппп - 3,81%. Для технологических целей (плавка и т.д.) базальты подвергаются более мелкому дроблению с выпуском базальтовой крошки, с размерами частицы до 1 мм.

На основе базальтовых волокон развивается широкий ассортимент теплозвукоизоляционных и звукопоглощающих материалов: прошивные маты, рулонная теплоизоляция, плиты, шнуры, картон, базальтоволокнистые фильтрующие маты, фильтры для очистки.
Конструкционные и армирующие материалы: базальтопластики листовые, профильные, трубы и тому подобное; мелкодисперсная фибра, как армирующий заменитель асбестовых волокон и других композиционных материалов; крупнодисперсная фибра, теплоизоляционные, электроизоляционные и композиционные материалы.
В отечественной и зарубежной практике в качестве армирующего материала для композиционных материалов, в том числе и строительного назначения, применяется стекляная фибра, которая обладают высокой прочностью, устойчивостью к знакопеременным нагрузкам и тепловым ударам, коррозионной стойкостью, долговечностью.
Однако существенным недостатком производства стеклянойфибры является необходимость использования шихты из дорогих в настоящее время материалов, таких как кварцевый песок, сода, сульфат натрия, борсодержащие компоненты и другие.
В настоящее время имеется технология получения фибры из базальтов. Одним из видов волокон, которые нашли применение в строительстве являются грубые волокна (фибра) со средним диаметром от 80 до 450 мкм. Искусственные каменные материалы, называемые бетонами, известны человечеству не одно тысячелетие. Характеризуясь высокой прочностью на сжатие, они, тем не менее, всегда имели одинаковую проблему - низкое сопротивление на разрыв и образование усадочных трещин при застывании. Большинство строителей часто сталкиваются с многочисленными проблемами при работе с бетоном, такими, как пыль, пластическая усадка и оседание, действие мороза (на раннем этапе). А при дальнейшей эксплуатации проявляются такие свойства, как низкая устойчивость к замерзанию/оттаиванию, слабое сопротивление удару, подверженность истиранию, высокое проникновение воды и химических веществ. Еще древние строители боролись с этим, вводя материалы, имеющие более высокую прочность и гибкость и повышающие однородность застывающего раствора. Египтологи утверждают, что сложный по составу бетон со следами шерсти, меда и других компонентов использовался еще при возведении пирамид, а спустя несколько тысячелетий в раствор для кладки Пятницкой церкви под Черниговым добавляли яичный белок, молоко и рубленую шерсть. Таким образом, использование фибры в качестве вторичного армирования имеет давнюю историю.
Контролировать образование трещин можно несколькими способами, например, вторичным армированием, которое в конструкционном бетоне осуществляется стальной арматурой, а в плитах покрытия - сварной проволочной сеткой или модифицированием вяжущего вещества при помощи полипропиленовой фибры, стекляной фибры, базальтовой фибры, металлической фибры.
Применение различных видов фибры наиболее прогрессивно. Применение фибры устраняет конструкционные проблемы, связанные с использованием сварной проволочной арматуры в перекрытиях, а также решает задачи ее размещения и позволяет сэкономить на приобретении металла. Например, полипропиленовая фибра может заменить сварную проволочную сетку, предотвращающую образование усадочных трещин в бетоне. У плиты, содержащей фибру, прочность к изгибу на 2% выше. В определенной дозировке фибра заменяет вторичное армирование и обеспечивает пластичность бетона, но не заменяет конструктивную стальную арматуру. Основные свойства фибры в качестве вторичного армирования - это контроль за пластическим оседанием и образованием усадочных трещин, равномерное выступание воды, повышенная устойчивость к истиранию, откалыванию и ударным воздействиям, пониженная проницаемость, повышенная долговечность в условиях замораживания-оттаивания, дисперсное армирование и уменьшение трудозатрат, химическая инертность и повышенное сцепление. Но полипропиленовая фибра имеет свои недостатки: деформацию даже при небольших нагрузках растяжения, фибра стареет, то есть теряет свои свойства с течением времени, также фибра горит при воздействии на неё открытого пламени.
Структура бетона с применением базальтовой фибры (базальтоцемента) близка к структуре, армоцемента с арматурой из стальных сеток. Однако базальтоцемент обладает более высокой прочностью и деформативностью, так как армирующий его базальт обеспечивает более высокую степень дисперсности армирования камня, и сам базальт обладает более высокой прочностью 18000-25000 кг/см2, чем стальная сетка. Кроме того, базальтоцемент может переносить большие упругие деформации потому, что базальтовая фибра при растяжении пластических деформаций не имеет, а по упругости превосходит сталь. При твердении цементного камня образуется агресcивная среда, которая разрушает поверхность фибры, образуя при этом раковины. Прочность фибры уменьшается на 10%, но за счет образовавшихся раковин прочность сцепления камня и фибры увеличивается, таким образом прочность самого изделия возрастает. При использовании толстых волокон (более 100 мкм.) их прочность не изменяется. Главными особенностями базальтоцемента являются его высокая прочность при всех видах напряженных состояний и способность переносить большие деформации в упругом состоянии. При этом относительная деформация цементного камня без образования трещин достигает 0,7-0,9%. Такая деформация в 35-45 раз превосходит предельное удлинение неармированного цементного камня. Значительное увеличение деформативности и прочности цементного камня происходит за счет устранения базальтовой фиброй влияния концентрации напряжений в местах, ослабленных структурными дефектами цементного камня (раковинами, микротрещинами и т.п.)
Будучи химически инертной, базальтовая фибра не вступает в реакцию с солями или красителями, поэтому бетонные растворы с добавкой фибры применяются и при строительстве морских сооружений, и в архитектурном и декоративном бетонах. В дорожных покрытиях фибра предохраняет бетон и арматуру от проникновения антиобледеняющих солей и агрессивных веществ, а также повышает остаточную прочность и устойчивость к замораживанию-оттаиванию, повышает шероховатость поверхности.
Использование качественного бетона со специальными добавками, включая армирование фиброй базальтовой, фиброй полипропиленовой, фиброй металлической, обеспечивают стойкость к перепадам температур, защищая от разломов, трещин и отслаивания поверхности; исключает пластические и усадочные трещины; увеличивает долговечность поверхности, края и шва, также устойчивость к истиранию и ударам; обеспечивает раннюю прочность на сжатие, то есть прочность, которую обычный бетон приобретает только через 28 дней с момента укладки.

Область применения армирования фиброй:
• Бетонные полы
• Взлетные полосы аэропортов
• Скоростные автодороги
• Промышленные полы в цехах, где установлено тяжелое оборудование
• Внутреннее армирование тоннелей и каналов
• Укрепление склонов
• Ремонт и реконструкция сооружений
• Покрытия металлических поверхностей стальных сооружений
• Бетонные водные каналы
• Огнезащитные конструкции
• Военные сооружения
• Сейсмостойкие здания и сооружения

Преимущества бетона, армированного базальтовой фиброй:
• Используя базальтовую фибру, можно забыть о трудностях, связанных с установкой проволочной сетки в тоннелях
• Снижается общая стоимость строительства тоннелей с применение фибры
• Толщина бетонного слоя с фиброй может быть уменьшена до половины слоя из обычного бетона
• Сроки строительства снижаются в связи с отсутствием необходимости устанавливать проволочную сетку
• В коллекторах и подземных водных каналах толщина бетонного покрытия с фиброй  существенно снижается, а сроки строительства более короткие
• Фибра может легко смешиваться в передвижных бетоносмесителях или предварительно перемешиваться с бетонной смесью на бетонных заводах
• Необходимость в армировании бетонных полов отпадает благодаря применению базальтовой фибры, и в этом случае сроки строительства снижаются в два раза
• Стоимость ремонта и обслуживания существенно снижается благодаря долговечности бетона армированного фиброй
• Увеличивается усталостная прочность бетона, армированного базальтовой фиброй
• Снижается ширина трещин, особенно важная в конструкциях, находящихся в морской воде и доках
• При армировании бетона базальтовой фиброй, ударная прочность увеличивается приблизительно в 20 раз
• Влияние армирования бетона базальтовой фиброй зависит от длины волокон и отношения длины к диаметру. Теоретически более длинная фибра и с большим отношением длины к диаметру лучше, чем более короткая. Однако длинную фибру уложить более трудно при торкретировании бетона, и она хуже распределяются в бетоне
• Фибра обеспечивает трехмерное упрочнение бетона по сравнению с традиционной арматурой, которая обеспечивает двухмерное упрочнение
• Фибра не подвержена электрохимической коррозии, в отличие от обычной арматуры, которая является электрическим проводником и может испытывать катодный эффект.
Различные виды фибры нашли свое применение в шпатлевках и мастиках в качестве наполнителя. Битумная мастика представляет собой однородную массу из нефтяных битумов, пылевидных или волокнистых наполнителей (известняковый, доломитовый, кварцевый порошки, тальк или асбест 7-го сорта, минеральная фибра), антисептиков и добавок. Наполнители позволяют уменьшить расход битума и его хрупкость, повысить теплостойкость.

Существует битумно-резиновая холодная мастика, в состав которой входят битум III - 35-45%, резиновая крошка -15-20%, растворитель уайт-спирит - 30-40%, наполнитель - фибра -10-15%. Эту мастику можно транспортировать по трубопроводу. Базальтовая фибра в качестве наполнителя позволяет улучшить механические свойства мастики, предотвращает образование трещин в покрытии в холодное время, уменьшают текучесть мастики при воздействии на нее тепла. Фибра практически не растягиваются, поры на поверхности фибры заполняются, тем самым создается арматура покрытия. Базальт - это щелочная горная порода, поэтому необходимо использовать для производства мастик анионактивные битумные эмульсии. Миллионы лет этот базальт пролежал в земле, сохранив свои свойства, что говорит о его долговечности и экологической чистоте. Производство кровельных мастик с применением базальтовой фибры недостаточно практикуется в связи с малым объемом выпуска фибры на строительном рынке. Но последнее время производство фибры стало интенсивно развиваться, что дает надежду на её более широкое использование.

budinfo.com.ua

Дата: Суббота, 10 Ноябрь 2007 |  Прочитана: 6422 раза

Комментарии (0)

 

Оставить комментарий:
img Обновить картинку
 



Облако тегов
Наш опрос
Какой тип пенообразователя вы используете?
Какой тип пенообразователя вы используете?

Всего голосов: 739

Результат опроса

Рекомендуем
  • http://kontur.ua/ - добавки в бетон, пластификаторы, фибра