Šķiedru betons – ietaupījumi no gadsimta līdz gadsimtam

Šos izgudrojumus var droši attiecināt uz jauna celtniecības materiāla, ko sauc par šķiedru dzelzsbetonu, izveidi. Betons pēdējos 300 gadus ir bijis vispopulārākais celtniecības materiāls. Pēc fiziskajām īpašībām tas ir zemāks par dabiskajiem celtniecības materiāliem, taču tas uzvar lietošanas ērtuma un cenas ziņā. Celtnieki vienmēr ir centušies palielināt tā izturību, vienlaikus samazinot izmaksas.

Betons būvlaukumā netika vienkārši ieliets veidņos, tos sāka iepriekš pastiprināt ar metāla stieņiem. Dzelzsbetons, apvienojot akmens un metāla īpašības, ir kļuvis daudz stiprāks.

Bet izgudrotāji atcerējās vienkāršāku ēku materiālu stiprināšanas metodi, ko izmantoja ēģiptieši. Lai stiprinātu ķieģeļus, kompozīcijai tika pievienoti salmi vai pat zirgu astri. Ķieģelis kļuva stiprāks, nesaplaisāja, kad sauss, un bija vieglāks.

Izgudrotāji sāka eksperimentēt ar dažādiem materiāliem, un 1874. gadā angļu izgudrotājs A. Berard reģistrēja dažādu materiālu maisījumu kā piedevu betonam. 1918. gadā Francijā X. Alfsens kopš 1918. gada sāka izmantot betona stiegrošanas metodi ar tērauda vai koka notekas, un 25 gadus vēlāk Anglijā tika izstrādāts pirmais šķiedru dzelzsbetons un ielej ēkā.

Šķiedru dzelzsbetona pārsteidzošās pozitīvās īpašības ir augsta triecienizturība, augsta bīdes un stiepes izturība, augsta salizturība un ūdens izturība. Tas tos iedalīs atsevišķā strukturālo materiālu grupā ar ļoti vērtīgām fizikālajām īpašībām un oriģinālu struktūru, kas raksturīga tikai tiem..

Šķiedru betonu iegūst, cementa maisījumā ieviešot stiegrojuma šķiedru (no angļu šķiedras), saīsinātu vai acs formā. Materiāls dzelzsbetona stiprināšanai tiek izmantots atšķirīgi, un no tā ir atkarīgs šķiedru dzelzsbetona nosaukums un klasifikācija.

Šķiedru dzelzsbetona klasifikācija pēc šķiedru materiāla, tā stiprība un popularitāte:

1. Metāla šķiedra (galvenokārt tērauds).
2. Stikla šķiedra.
3. No sintētiskām šķiedrām izgatavota šķiedra.
4. No dabīgiem materiāliem izgatavota šķiedra (bazalts, azbests).
5. Jaukta šķiedra.

Ar šķiedru dzelzsbetona (tērauda šķiedras betona, stikla šķiedras betona utt.) Nosaukums nāk no betona stiprināšanai izmantotās šķiedras nosaukuma. Šķiedras dzelzsbetona sastāvā esošās šķiedras ir nejauši novietotas, un tās tiek ieviestas dažādos veidos – tradicionālā sajaukšana, izsmidzināšana, “sajaukšana”. Lai iegūtu šķiedru virziena izkārtojumu šķiedru dzelzsbetonā, kad tiek izmantota tērauda šķiedra, tiek izmantots magnēts, un šķiedru, kas izgatavota no mākslīgiem materiāliem, izliek tīkla vai diegu formā.

Katrs šķiedru tips izmanto savu tehnoloģiju šķiedru dzelzsbetona ražošanai. Tērauda šķiedras betona maisījuma ražošanu bieži veic standarta betona maisītājos. Lai šķiedras vienmērīgi sadalītos tērauda šķiedru betona tilpumā, tiek pievienoti plastifikatori, šķiedras tiek dozētas un partijas apjoms tiek samazināts par 25 – 30%.

Maisījumu ieklāj parastajā veidā, izmantojot standarta instrumentus. Šo metodi izmanto arī šķiedras ievadīšanai betona maisījumā, kura pamatā ir dabiski materiāli..

Stikla šķiedras betonu un šķiedru dzelzsbetonu, izmantojot sintētiskās šķiedras, tehnoloģiski ražo, izsmidzinot (pneimatiski izsmidzinot) un iepriekš sajaucot. Pirmo metodi izmanto tieši būvlaukumā. Izsmidzināšanu veic zem spiediena, izmantojot speciālu aprīkojumu, izmantojot smidzināšanas pistoli. Šajā gadījumā vienlaikus tiek piegādāta smalkgraudaina betona java un sasmalcināta šķiedra, un tos sajauc smidzināšanas pistolē. Pielietojot šķīdumu, izsmidzinot, ir iespējams apstrādāt lielas platības ar vienu soli.

Rūpnīcās bieži izmanto šķiedru dzelzsbetona maisījuma premiksēšanas vai iepriekšējas sagatavošanas metodi. Tehnoloģiskā cikla sākumā smalkgraudaina betona maisījumam pievieno sasmalcinātu šķiedru, pēc tam samaisot. No iegūtā premiksa šķīduma dažādos veidos tiek izgatavota ēkas konstrukcija (vibrācijas sablīvēšana, ruļļu formēšana, ruļļu presēšana, ekstrūzija utt.).

Ar šķiedru dzelzsbetona ražošanā visbiežāk izmantotās šķiedras ir tērauds un stikla šķiedra. Ar šķiedru dzelzsbetons, kura pamatā ir tērauds un stikla šķiedra, atbilst visām stingrām būvniecības nozares prasībām. Šķiedru betons, kura pamatā ir sintētiski un dabiski materiāli, ir nedaudz zemāks par to izturību, izturību un lietošanas vienkāršību..

Paaugstinātas prasības tiek izvirzītas šķiedru izturībai pret fizisko slodzi, izturībai, izturībai pret betona maisījuma un ķīmisko vielu iedarbību un attiecīgi arī ekspluatācijas izturībai. Tāpēc, veidojot tērauda šķiedru dzelzsbetonu, galvenokārt tiek izmantotas nerūsējošas tērauda markas, un stikla šķiedras dzelzsbetona izveidošanai izmanto sārmu izturīgus stiklplasta veidus “Cem-Phil” (Anglija), “Erfib” (Japāna), SC-6 (Krievija)..

Ņemot vērā noteiktu šķiedru dzelzsbetona fizikālās īpašības, pielietojuma laukumi būvlaukumā ir nedaudz atšķirīgi. Tērauda šķiedras betonu vairāk izmanto rūpniecības objektos ar smagiem ekspluatācijas apstākļiem. Tērauda šķiedras betons tiek izmantots rūpnieciski pret vibrācijām izturīgu konstrukciju – grīdu, dzelzceļa gulšņu, plātņu, kas paredzētas lidlauku un ceļu, kā arī tiltu – ražošanai. Ņemot vērā lielo izturību, tos aktīvi izmanto sprādzienbīstamu un pret ielaušanos izturīgu konstrukciju – banku, aizsardzības konstrukciju – celtniecībā. Apūdeņošanas vietu – kanālu, ūdens aizsprostu, ūdens un citu šķidrumu tvertņu – celtniecībai.

Stikla šķiedras betonu vairāk izmanto inženierbūvē un tādu būvniecības projektu būvniecībā, kuriem nav nepieciešama īpaša izturība. Tas ir elastīgs, ērti lietojams, un tam ir lielisks estētiskais izskats, pievienojot krāsvielas. No stikla šķiedras betona tiek izgatavotas dažādas dekoratīvas konstrukcijas, dabīgā akmens fasāžu paneļi, jebkuras formas tilpuma un liekti elementi vēsturisko ēku atjaunošanai. Tie var aizstāt tradicionālos jumta materiālus (šīferis, keramikas flīzes), taču atšķirībā no tiem tas ir izturīgs un viegls.

Stikla šķiedras betonu izmanto atpūtas zonu būvniecībā ar strūklaku, peldbaseinu celtniecību un nelielu arhitektūras formu (soli, puķu dobes, balustrādes utt.) Celtniecībai. Rūpnieciskajā būvniecībā to izmanto kā fiksētu veidņu, it īpaši hidrotehniskās un ķīmiskās rūpniecības objektos. No GRC tiek veidotas vieglas apūdeņošanas un kanalizācijas sistēmas, kā arī veidojot ēku hidroizolācijas pārklājumus.

Nesen viņi sāka izmantot vasarnīcu bloku celtniecības tehnoloģiju. Paneļi no stikla šķiedras dzelzsbetona (GRC panelis) ar bloķējošām konstrukcijām tiek ražoti rūpnīcā ar sekojošu montāžu uz vietas. Ņemot vērā materiāla vieglumu un montāžas vieglumu, darbu var veikt neliela celtnieku komanda, neizmantojot smago celtniecības aprīkojumu. Krāsvielu un dažādu dekoru veidu izmantošana, veidojot stikla šķiedras bloku plāksnes, ļauj jums izveidot skaistas, individuāla dizaina mājas.

Šķiedru betonam, kura pamatā ir polipropilēna šķiedras, ir ierobežota pielietojuma joma, jo šķiedrām ir zemākas mehāniskās un pastiprinošās īpašības salīdzinājumā ar tēraudu un stiklplasta. To galvenokārt izmanto grīdu ieliešanai rūpniecības un civilās celtniecības projektu celtniecībā..

Dažos gadījumos, lai sasniegtu īpašus tehniskos rādītājus, vienlaikus tiek izmantotas dažādu materiālu šķiedras. Nesen viņi sāka veikt putu betona šķiedru pastiprināšanu. Izrādās izturīgāks kompozītmateriāls, kas saglabā putu betona pozitīvās īpašības – mazs svars ar mazu siltumvadītspēju.

Betona stiprināšanai tiek izmantoti arī eksotiski materiāli – džuta, sizala, celulozes, neilona un citas šķiedras. Turpinās meklēt labāku materiālu nekā tērauds vai stikla šķiedra, un, ņemot vērā ķīmiskās rūpniecības attīstību, tas tiks atrasts.

Jāatzīmē viena detaļa, kas biedē potenciālos klientus. Stiklplasta betonam ir augstākas izmaksas (līdz 3 reizēm) par 1 kubikmetru, salīdzinot ar parasto betonu. Par to nevajadzētu nobīties, ņemot vērā stikla šķiedras dzelzsbetona augstos kvalitātes rādītājus, kopējais darbu apjoms ir mazāks, un ar vienādu nestspēju ar biezu sienu betona izstrādājumiem. Turklāt, ņemot vērā izstrādājumu zemo svaru, tiek samazinātas transporta un vieglo celšanas iekārtu lietošanas izmaksas.

Aktīva šķiedru dzelzsbetona izmantošana būvlaukumā ļauj ātri uzcelt elegantas, izturīgas mūsdienu ēkas ar zemākām finanšu izmaksām.