纖維混凝土:它是什麼以及在哪裡使用?
技術進步為人們提供了越來越多的建築工程新材料。在這類相對較新的發展中,值得注意的是纖維增強混凝土。即使對於那些不打算使用它的人來說,了解這種材料的特性也是有用的——只是為了一般的開發。
描述
纖維增強混凝土是混凝土的一個亞種,使用金屬和非金屬夾雜物在整個區域進行加固。為了加強材料,碳、聚酰胺、玻璃、丙烯酸、聚酯、粘膠、尼龍和玄武岩的鋼絲和纖維被積極使用。通過將橫截面為 0.1-0.5 毫米的金屬絲切割成 10 至 50 毫米的截面而獲得的強度更高的鋼纖維比其他鋼纖維更受歡迎。僅略遜於它的是玻璃纖維,因其顯著的技術品質而廣受歡迎。使用其他合成材料有助於使工藝更加經濟並賦予材料多種特性。
纖維混凝土與傳統混凝土相比:
- 更好地抵抗拉伸和撕裂;
- 具有更高的彈性;
- 不坐下;
- 更耐開裂;
- 耐寒;
- 對毒素和大氣元素免疫;
- 磨損一點。
同時,材料的強度和延展性也處於不錯的水平。如果硬化層被切割,則可以看到均勻的結構,該結構被沿任意方向延伸的細線貫穿其整個厚度。
專家們可以自信地說,看到夾雜物的特徵,樣品的特性是什麼,以及它是如何獲得的。
除了技術上的細微差別之外,還有一些普遍接受的條件,例如:
- 原始混凝土與所用纖維的相容性;
- 嚴格規定它們之間的比例;
- 纖維在團塊中的均勻分佈。
目的
纖維混凝土製品用於各個領域。它可用於摩天大樓的地基、道路建設和水工結構的建造。如果添加玻璃纖維,可用於隔音、淨水和外牆裝飾。
即使是使用纖維增強混凝土的機械負荷最大的結構,其使用壽命也比普通鑄石長 10-20 倍。
在所考慮材料的建築裝飾元素中,飛簷佔據重要位置。
為了獲得它們,使用了基於玻璃纖維的品種。專家選擇技術並確定細微差別,同時考慮到結構的高度及其與牆壁的距離。有時簷口被分成幾個不同高度的塊,如果偏移量很大,則在金屬元件的子系統上進行安裝。牆壁的厚度為 2 到 4 厘米,單個元素的長度可以是 70 到 100 厘米。對於飛簷的安裝,通常使用由黑色金屬、鍍鋅或不銹鋼製成的零件。
對於固定飛簷,使用通過,隱藏或混合的方法。對於那些不僅要注意立面外觀,還要注意房間內部的人來說,纖維增強混凝土柱是一個很好的解決方案。柱子的主要部分承擔了很大一部分荷載,減少了施加在建築物其他元件上的壓力。因此,除了純粹的設計優勢外,這些細節還可以讓您建造大型建築。它們間接影響外牆的感知,減少裂縫的可能性。
種類
要正確應用纖維增強混凝土,您需要徹底了解其各個類型的特徵。這種材料的最早樣品是在第一次世界大戰之前獲得的。那時還沒有特殊的合成材料品種,因此材料科學家的實驗都是用切絲進行的。今天的纖維已按照國家標準的要求進行標準化。充鋼分為錨和波組,這兩種情況下管片的端部必然彎曲。
為了獲得用於胎體的金屬纖維,原材料通常在拉絲機、軋機或切割設備上進行純機械加工。該技術的選擇取決於要獲得的纖維直徑。通過將鋼穿過金剛石片中的孔製成極細的細絲。
鋼纖維強度好,但很重。由於外牆的腐蝕傾向很高,這種材料幾乎不適合。
礦物纖維是從熔融的火山岩中獲得的,通常是玄武岩。原材料的性質影響材料的特性,它耐機械應力,與鹼和酸接觸。玄武岩纖維不會著火,使添加它的混凝土強度是普通砂漿的三倍。
基於這種混合物製成的補充劑用於多種目的:
- 固定模板;
- 牆板;
- 小型建築形式;
- 噴泉的準備;
- 生產用於重建房屋的零件;
- 飛簷上的灰泥造型;
- 道路建設中的板坯。
玻璃纖維增強混凝土是通過使用特殊設備拉動熔融玻璃塊來生產的。由於玻璃的成分完全不同,可以靈活變化,設計師可以實現令人印象深刻的機械性能。分散的鋼筋組裝成給定直徑的束。碳纖維是通過加工具有大量熱量的原材料製成的。 這種材料具有許多優良特性:
- 抗機械應力;
- 對侵略性化學因素的免疫力;
- 加熱時伸長率低;
- 無腐蝕風險和驚人的附著力;
- 不燃性。
碳絲的唯一問題是價格高。聚丙烯纖維增強混凝土在抗衝擊性方面超過了任何沒有增強的樣品。但與此同時,拉伸和壓縮的耐受性要差得多。此外,聚丙烯在高溫下的耐受性不足,坦率地說,存在獲得劣質原材料的高風險。事實是材料特性的傳播是巨大的,即使是專業人士也無法用肉眼區分標準產品和廢物。
特徵
俄羅斯 GOST 規定生產各種類型的纖維增強混凝土。混合物的化學和組分組成直接影響其實際參數。 因此,添加玻璃纖維可提供:
- 每 1 立方厘米的比重從 1700 到 2250 公斤。米;
- 導熱係數不低於0.52且不高於0.75 W/cm2 x°C;
- 彎曲抗拉強度 - 210–320 kg / 1 sq.厘米。
這些特性可以減少製造結構的厚度並顯著減輕其重量。減載與環境安全相結合,顯著擴大了產品範圍。纖維增強混凝土在需要最小開裂風險和出色抗衝擊性的情況下最受歡迎。對於地板,很難找到更好的解決方案。纖維增強混凝土砌塊的重量輕,簡化了它們用於裝飾各種類型裝飾元素的建築物的使用。
基於聚苯乙烯的混合物的比例取決於所需的密度。所以,如果是每 1 立方厘米 200 公斤。米,您將需要 100 升、200 公斤水泥本身和 0.84 立方米。米粉碎的聚苯乙烯。碎屑的數量不會隨著密度的增加而改變,只是添加了額外的水和粘合劑。由此產生的混合物非常適合澆築地板和在模板內使用。
您可以通過觀看以下視頻了解更多關於纖維混凝土產品的生產過程。
製造商概述
俄羅斯的纖維增強混凝土生產水平相當高。沒有充分的理由偏愛進口產品。出色的結果帶來了品牌混合物的使用 “3D貝頓”,也有專家建議關注品牌 ROSPAN 和 LTM。 由於現代設備和最新的技術方法,有可能達到日本在世界市場上設定的標準。製造商之間的選擇只能基於物流,因為他們的產品之間沒有實際差異。
如何選擇?
比標籤上的銘文更重要的是添加纖維的物種組成和濃度。因此,如果您想達到最高強度,建議購買混凝土,其中引入了金屬纖維與玻璃纖維的混合。然後可以將自己限制在牆的最小可能厚度,這意味著促進基礎工作並降低其成本。 所述配方還允許使用纖維增強混凝土:
- 在斷裂載荷下保持堅固;
- 在各種物質和天氣條件的影響下保持其寶貴品質;
- 在高溫和石頭本身的強烈加熱下不會失去作用;
- 在不犧牲性能的情況下多次冷凍和解凍。
這種複合材料甚至能夠承受鐵路運輸過程中、飛機起飛和著陸過程中發生的載荷。玻璃纖維使得混凝土混合物可以用於覆蓋外牆,用於整理工業建築,這些建築無法吸收污垢,並且在堵塞時很容易被洗掉。室內外停車場地面、路面、加筋地基等需要裝飾時,採用填鋼。從這種纖維增強混凝土中,也可以建造二級水工綜合體、混凝土罐。
建議將基於聚丙烯的混合物用於生產泡沫塊、多孔複合材料和小型建築。由於纖維增強混凝土具有多種色譜,消費者可以選擇它的任何外觀——甚至是天然石材的完美仿製品。如果您需要製作紡織混凝土,有時會使用粘膠和棉花。
重要提示:纖維增強混凝土比簡單的解決方案更昂貴,因此您必須仔細計算對它的需求並非常準確地選擇合適的混合物類型。同樣重要的是有關原材料質量特徵的信息:有經驗的買家總是需要有關實驗室測試的文件。
用例
用於水工結構的纖維增強混凝土的生產是合理的,因為更高的彈性模量、抗壓強度和抗拉強度可以降低襯裡層的應力。
根據實驗室測試,實際性能不僅受所用纖維類型的影響,還受纖維長度和直徑的影響。分散的增強材料有助於最大限度地提高機械性能。
用自己的雙手獲得纖維混凝土需要同時使用混凝土攪拌機和破碎設備。在研磨後立即添加沙子和水泥(而不是在攪拌過程中)有助於實現混合物的最大均勻性。
纖維增強混凝土的手工生產意味著有必要仔細控制個別地方的纖維沒有過度集中。與機械化過程相比,這本身會使過程延遲至少 30%。但是,如果您遵循所有技術標準,則可以保證符合與大規模生產相同的特性。甚至家具都是由纖維增強混凝土製成的——石檯面、水槽和其他產品。開發人員和設計師知道如何基於這種材料創造出真正令人印象深刻的產品。
內部和外部的美麗例子
這就是使用纖維增強混凝土的公寓內部可能看起來的樣子。起初它看起來是灰色的,不起眼的,但值得仔細看看,因為它變得清晰 - 這有它自己的特殊魅力。
您不必選擇如此黑暗的情節,淺色的紋理瓷磚帶有有趣的體貼裝飾也不差。
即使在建築物的外部,玻璃纖維混凝土看起來也很棒——在這個立面上,它看起來就像經典樣品的天然灰泥造型。
如果需要,您還可以訂購單色牆,其裝飾僅由表面浮雕提供。
在建築立面設計中發現的拱門和柱子是最複雜的裝飾類型。但纖維增強混凝土不僅簡化了它們的製作,還保證了強度和較長的使用壽命。順便說一句,可靠的裝飾欄杆也由相同的材料製成。在纖維混凝土混合物的基礎上,還可以創造出豐富的花卉裝飾,與洛可可風格相對應。防潮和機械破壞將使您長時間享受設計成就。
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