Фиброволокно (фибра) для бетона — что это такое, как использовать

Для получения долговечного полового покрытия, необходима подготовка качественного основания, коим чаще всего является бетонная стяжка. Для обеспечения прочности стяжки нужно использовать армирование, но не каждый может позволить себе укладку дорогостоящей металлической арматуры.

Благодаря развитию технологий производства строительных материалов, появилась оригинальная и эффективная замена металлической сетке для армирования бетонных оснований – легкое и дешевое фиброволокно. Теперь для организации прочного основания под финишное покрытие можно использовать фиброцементную стяжку пола, технология устройство которой проста и доступна любому домашнему мастеру.

Фиброволокно производится в виде тонких (примерно 20 мкм в толщину, длиной от 6 до 20 мм) стержней из различного материала: полипропилена, металла, стекловолокна и базальта. Применяют армирующие волокна не только для организации стяжки, но и для укрепления штукатурных смесей, для придания большей прочности изделиям из бетона, для стягивания фракций в дорожном покрытии.

При соблюдении технологии приготовления цементно-песчаного раствора с фиброй, получают материал, в котором связующие волокна равномерно и разнонаправленно распределены по всему объему, что и позволяет получать уникальные прочностные характеристики готового изделия.

Различная длина фиброволокна определяется назначением бетонной смеси. Так, для кирпичной кладки в раствор добавляют фибру длиной 6 мм, для заливки стяжки – 12 мм, а для бетонных растворов, предназначенных для эксплуатации в сложных условиях, применяют фибру длиной до 20 мм.

Что такое фиброволокно?

Фиброволокно — фибра — это материал преимущественно искусственного происхождения в виде тонких прочных волокон диаметром 10 — 15 микрон и длиной от 1,5 до 45 мм

, эта добавка в бетонные смеси на данный момент является альтернативой армированию стальной сеткой. Фиброволокно способно взаимодействовать с любыми материалами, причём, свойства свои не утрачивает даже при высокой влажности, и не подвержена коррозии в отличие от металлической сетки.

Как происходит работа?

Полусухая стяжка с фиброволокном требует определенной подготовки поверхности основания. Его очищают от строительного мусора, пыли. Ремонтным раствором заделывают трещины в бетоне. Прогнившие доски заменяют, небольшие дефекты деревянного пола заделывают с помощью шпаклевки.

Подготовка

На основание укладывают слои гидро- и звукоизоляции. Если используют рулонные материалы, то делают нахлест не менее 150 мм, заход на стены — как минимум 150-200 мм. В частных домах, а также на первых этажах многоквартирных зданий нередко добавляются теплоизоляционные работы. Вдоль стен, которые будут соприкасаться со стяжкой, для дополнительной звукоизоляции крепят демпферную ленту.

Следующий этап — определение уровня стяжки. По периметру помещения на стены наносится нулевая линия, высота ее от поверхности основания — метр-полтора. Затем, учитывая неровности базового покрытия и толщину стяжки, линию переносят ниже — на уровень будущей полусухой стяжки.

По линиям выставляют маяки, первый из них — на расстоянии 200-300 мм от стены. Интервал между ними не должен превышать длину правила. На основании направляющие укладывают на цементный раствор. Альтернатива — изготовление маяков из такого же бетона, как и будущая стяжка. В этом случае «светила» делают непосредственно перед укладкой.

Процесс в «разрезе»

Дальнейшие работы проходят так:

1. В бетономешалку засыпают песок и цемент (3:1), потом сухую смесь тщательно перемешивают в течение 2-3 минут. Затем небольшими порциями добавляют фиброволокно, после каждой из них снова следует перемешивание. Это обязательное условие, в противном случае при засыпании всего объема фибры она может превратиться в комки, а их уже придется выбирать из смеси и выбрасывать.
2. Хорошо размешанный сухой состав разводят водой в соотношении 0,3:1, получая пастообразную консистенцию. В воде можно размешивать и фибру, а затем добавлять в песчано-цементную смесь. Готовность раствора проверяют таким образом: небольшое его количество сильно сжимают в руке. Идеальный состав отлично держит форму, но излишков влаги на его поверхности нет. В приготовленный раствор обычно добавляют пластификатор.
3. Смесь укладывают на основание лопатой, сначала — на уровень, который ниже маяков. Раствор незамедлительно трамбуют, поэтому помощники в тягость не будут. Затем на этот утрамбованный слой снова выкладывают слой раствора, но уже выше уровня маяков. После этого этапа работы ведут по-другому: стяжку одновременно уплотняют и выравнивают. При желании направляющие удаляют, а образовавшиеся швы заделывают и затирают.
4. После разравнивания приступают к затирке покрытия машинкой. Бетоноступы здесь не роскошь, а средство передвижения мастера. Если площадь пола небольшая, то она позволяет сделать этот этап вручную — с помощью деревянного полутерка — железнением. Однако эти работы требуют скорости: крайне необходимо уложиться в час. В противном случае раствор может схватиться, а значит, уже откажется уплотняться. Поэтому для гарантированного получения качественной стяжки лучше пользоваться затирочной машиной.
5. На поверхность готовой стяжки настилают полиэтиленовую пленку. Делают операцию внахлест, однако стыки скотчем не закрепляют. На следующий день (через 12 часов) бетон сбрызгивают водой из пульверизатора.

Что потом?

Спустя сутки пленку убирают, выступающие полосы демпферной ленты срезают канцелярским ножом. Через 3-4 дня приступают к монтажу напольной керамической плитки. Если выбрано другое финишное покрытие, ждут, пока стяжка наберет необходимую прочность. Линолеум настилают через 2-3 недели. Ламинат либо паркет — после полного высыхания. Для этого понадобится месяц.

Полусухая стяжка с фиброволокном дает хороший шанс получить надежный пол под финишное покрытие, «убив» на это минимальное количество времени. Другой вопрос — долговечность стяжки, в которой роль арматуры играет полипропиленовая фибра. Характеристики ее не столь выдающиеся, как у других разновидностей армирующего материала.

Чтобы гарантировать длительный срок эксплуатации, лучше выбрать другого конкурента — базальтовое фиброволокно. Такое решение позволит в будущем менять напольное покрытие, но не даст ни малейшего повода беспокоиться о состоянии стяжки. Впрочем, выбор всегда остается за хозяевами.

С особенностями операции, называющейся «полусухая стяжка с фиброволокном», можно познакомиться поближе, если посмотреть этот видеоролик:

Виды фиброволокна:

Фиброволокно может отличаться по своей длине и техническим свойствам. Это определяет область применения материала. Он является альтернативой стандартной арматуры и сварной сетки, которая намного сложнее в монтажных работах и стоит дороже.

Фиброволокно в зависимости от наполнения может быть следующих видов:

• Полипропиленовая фибра.
  Материал полимерного типа, имеет небольшой вес, не вступает в различные реакции с агрессивными веществами, которые входят в состав строительных смесей. Не подвержен разрушению при высоких температурах, также является качественным теплоизолятором. Полипропиленовый наполнитель применяют преимущественно при черновой отделке стен, создании конструкции теплого пола.
• Стеклофибра.
  Материал отличается пластичностью, имеет небольшой вес. Такой тип стекловолокна имеет относительно хорошую пластичность, применяется также при создании различных архитектурных памятников.
• Базальтовая фибра.
  Применяется при создании бетонных конструкций, которые эксплуатируют в условиях повышенных нагрузок. Наполнитель используется для возведения высокопрочных фундаментов, столбов, железнодорожных шпал. Также этот материал применяют при армировании пеноблоков для получения дополнительной прочности.
• Металлическая фибра.
  Материал производят в виде тонких волокон из металла. Применение металлофибры ограничивается строительством конструкций с высокими эксплуатационными характеристиками и устойчивостью к низким температурам. Материал имеет большую прочность и демонстрирует устойчивость к нагрузкам, но при этом увеличивает массу основания из-за высокого удельного веса.
• Асбестовая фибра.
  Используется преимущественно при выполнении наружных работ, но ее применяют достаточно редко.

Сопротивление удару

Фиброволокно обеспечивает раствору наибольшую сопротивляемость к удару и прочим механическим повреждениям. Согласно тестам, бетон, армированный фиброволокном, в пять раз устойчивее к ударам, относительно обычного бетона.

Фиброволокно обеспечивает бетону пластичность, что делает его менее ломким и хрупким. Такой бетон более устойчив к удару за счёт большему количеству энергии, которая поглощается при натяжении волокна, образующегося после появления трещин в растворе.

Устойчивость к ударам, позволяют использовать фиброволокно в тяжелой промышленности, при строительстве зданий в зонах повышенной сейсмической активности и т.д.

Особенности применения фиброволокна:

Фиброволокно в бетоне рекомендуется распределять равномерно по всему объёму, добиваясь увеличения прочности конструкции. Благодаря невысокому весу основных видов материала, кроме металлического, он не оказывает значительного влияния на конечный вес бетона, но положительно влияет на характеристики изделия.

Также фиброволокно имеет и другие преимущества:

1. При добавлении в бетон пластифицирующих добавок удаётся добиваться равномерного распределения армирующих компонентов. Это способствует возрастанию прочности монолита на 90% по сравнению с обычным составом бетона.
2. Добавление фибры в состав раствора, который применяется во время штукатурки, избавляет от необходимости дополнительно использовать армирующие сетки.
3. Небольшой удельный вес позволяет избегать избыточного давления на строение и несущие элементы здания. При этом удаётся добиваться высоких показателей прочности, сравнимых с железобетонными конструкциями.

Преимущества и недостатки

Использование фиброволокна для стяжки пола позволяет достигать значительного качественного улучшения цементно-песчаного раствора. К положительным результатам употребления этой добавки относят следующие моменты:

• Фибра увеличивает сопротивление материала к воздействию ударных и колебательных нагрузок. Бетонное основание становится намного прочней, при этом оно способно выдерживать длительные статические нагрузки.
• Фиброволокнистый материал располагается внутри бетонной смеси в хаотичном порядке, что дает возможность эффективно сплотить смесь и избежать расслойки. Равномерность распределения армирующих волокон при гидратации позволяет устранить такое неприятное явление, как взрывное откалывание готовой стяжки, которое происходит при разновременном схватывании различных частей раствора.
• Армирование фиброй улучшает характеристики бетона на сопротивляемость при перепадах температур, в результате чего количество циклов значительно увеличивается, а поэтому такой вид армированного бетона рекомендуется для использования в районах с неблагоприятными природными условиями.
• При использовании фибры в организации стяжки мокрым способом, не происходит естественной усадки, так как волокна, армирующие раствор, не позволяют образовываться пустотам. Кроме того, при использовании фиброволокна необходим меньший объем воды, а именно избыток этой составляющей является причиной усадки бетона.
• При окончательном наборе прочности бетона, происходит снижение внутреннего напряжения, что делает стяжку более прочной и эластичной.

При использовании сертифицированного фиброволокна, отрицательных проявлений просто нет. Проблемы могут возникать только при нарушении методов приготовления раствора с фиброй или при применении некачественного материала. Лучше всего приобретать фиброволокно у известных поставщиков или, при закупке у случайных продавцов, требовать сертификат качества, подтверждающий легальность происхождения сырья.

Расход фибры на 1 м3 раствора:

Для изготовления изделия из бетона с добавлением фиброволокна требуется знать точное количество армирующего компонента. Расход рассчитывают в граммах на 1 м3.

Также важно учитывать состав строительной смеси:

• 400-600 г/м3 — при производстве декоративного камня, облицовочных составов;
• 600-900 г/м³ — для повышения прочности бетонных изделий и пеноблока;
• 1000-1500 г/м3 — при создании цементных оснований, плит и блоков;
• 1800-2700 г/м3 — при производстве бетона с максимальной устойчивостью к внешним факторам и повышенным нагрузкам.

Состав и характеристики

Фиброволокно – это искусственный материал полипропилен или полиамид, еще может быть стельная и базальтовая фибра. У него имеются волокна с длиной от 3 до 18 мм, диаметр 20 мкм. Имеет низкую электропроводность, на поверхность нанесена масляная основа, которая способствует лучшему проникновению и распределению по строительной смеси.

Такое волокно замешивают непосредственно в раствор, и оно отлично может армировать стяжку. Но стоит обратить внимание: в некоторых случаях против физики не попрешь, и бывает так, что пол растрескивается. Для того, чтобы таких неприятностей избежать, лучше использовать волокно в комбинации со сварной стальной сеткой.

У фиброволокна есть ряд «за», которые делают его все больше популярным, а именно:

• Равномерное распределение по строительному раствору;
• Низкая цена;
• Возможность использования в любых помещениях (при условии покупки сертифицированного товара);
• Совместимость со всеми известными добавками к бетону;
• Возможность использования разных пропорций материала. К примеру, для того, чтобы облегчить строительные работы по заливке стяжки, хватит ввести всего 300 г на 1 куб. м бетона. Если же использовать в два раза больше, то прочность покрытия повышается в разы. Максимальный результат реально достичь, используя 800-900 г волокна.

Несколько полезных фактов о фибровокне

Фиброволокно в полусухой стяжке пола:

Смесь для полусухой стяжки готовят из цемента, песка, фиброволокна, пластификатора с небольшим добавлением воды. Готовый раствор размещают по маякам, а затем приступают к непосредственному выравниванию поверхности раствора. После этого оставляют поверхность на несколько дней для высыхания. Только после этого можно приступать к следующему этапы отделки.

Такой способ подходит для большинства зданий, преимущественно офисного и промышленного типа, кроме конструкций с тонкими перекрытиями. Малое количество воды, применяемое при составлении смеси, позволяет произвести монтаж без лишней грязи.

Устойчивость к замерзанию или оттаиванию

Фиброволокно обеспечивает цементному раствору более высокие морозостойкие характеристики, которые происходят по следующим причинам:

• Фиброволокно добавляет в раствор небольшое количество воздуха, пузырьки которого позволяют воде, которая может замёрзнуть в растворе, расширяться и сжиматься в процессе замерзания и оттаивания. Это сокращает разрушительные последствия минусовой температуры на раннем этапе затвердения.
• Волокно уменьшает число водных каналов в бетоне, увеличивает его устойчивость к пластическому растрескиванию, что снижает проницаемость и повышает устойчивость к промерзанию.
• Фиброволокно контролирует передвижение влаги в растворе, что обеспечивает цементу эффективную гидратацию и в первый день после укладки повышает прочность на сжатие. Контроль движения влаги в растворе, который обеспечивает фиброволокно, предотвращает поднятие песка на поверхность.

Преимущества использования фиброволокна для стяжки:

Фибра делает основание прочным, устойчивым к растрескиванию, высоким нагрузкам. Материал равномерно размещается в бетоне. Волокна предупреждают повреждение стяжки пола при эксплуатации, потому что влага распределяется в таком основании равномерно. Морозостойкий материал виброволокно выдерживает много циклов заморозки с дальнейшим размораживанием.

Добавление фиброволокна в бетон экономит средства, по сравнению с использованием стандартного металлического армирования. Полусухая стяжка с использование фибры делает процесс сушки основания более быстрым.

Назначение фибры

Назначение фибры зависит от её длины, толщины и коэффициента упругости используемого полимера. Так для объемного армирования изделий из пенобетона используется фибра до 40 мм длиной. Для тяжелого бетона используется фибра 12-20 мм. Для малоувлажненного раствора полусухой стяжки нужна фибра не боле 6-7 мм. Назначение фибры обычно указано на упаковке и должно определяться производителем опытным путём.

Говоря простым языком, фибра в цементном растворе заменяет традиционное армирование сеткой. Благодаря равномерному распределению в объеме раствора фибра значительно улучшает вяжущие свойства раствора, делает его устойчивым к расслоению, образованию трещин. Волокна снижают показатели усадки и улучшают сопротивление внешним воздействиям (тепло–холод, увлажнение–высыхание).

Применение фиброволокна в мокрых цементных растворах

При приготовлении мокрого цементо-песчаного раствора используется фибра 12-20 мм. Фибра добавляется в бетономешалку в последнюю очередь. После добавления фибры раствор перемешивается еще не менее 5 минут, чтобы волокна равномерно распределились по объему раствора. Пропорции фибры описаны тут.

Применение фиброволокна в полусухой стяжке

Для полусухой стяжки используется фибра не длиннее 6-7 мм. Добавляется фибра в основные компоненты полусухой смеси.

Применение фибры в тяжелых бетонах

В тяжелых бетонах используется фибра до 40 мм длиной. Помимо полипропиленовой фибры и в тяжелые бетоны добавляется стальная фибра, это специальная проволока длинной до 40 мм.

Стоит отметить, что свое применение находит не только полипропиленовая фибра. Есть варианты использования:

• Металлической фибры;
• Базальтовой фибры;
• Фибры из стекловолокна.

Однако фиброволокно из полипропилена является универсальным и именно оно рекомендовано для стяжек пола, особенно для полусухой стяжки.