Стеклофибробетон на моноволокнах

Стеклофибробетон используют в строительстве как в СССР, так и за рубежом. Расширению области его эффективного применения будет способствовать повышение долговечности и однородности структуры этого материала.

В ЛатНИИстроительства совместно с РПИ нм. А. Я. Пельше проводятся работы, направленные на получение стеклофибробетона плотной однородной структуры с высокими показателями прочности и долговечности. Для исследования нужных свойств был выбран стеклофибробетон (СФБ) на основе гипсоцементнопуццоланового вяжущего (ГЦПВ) и стекловолокна алюмоборосилнкатного состава. Такая композиция, по мнению авторов, в наибольшей степени отвечает двум существующим в современной литературе основным точкам зрения на физикохимическую совместимость матрицы и волокна в СФБ. Авторский надзор за объектом (образцами, вырезанными из фасадных плит и испытываемые в течение 6 лет) с использованием стекло-фибробетона на ГЦПВ подтверждает высказанные предположения.

Один из принципиальных и наиболее сложных вопросов при производстве СФБ — обеспечение равномерного распределения по объему смеси элементарных микроармирующпх волокон, а не пучков рубленого ровинга, как происходит на практике.

По вопросу эксплуатационных свойств СФБ в отечественной и зарубежной литературе имеется достаточно экспериментальных данных. Основные выводы но ним и трактовки базируются на анализе работы рубленых ПУЧКОВ ровинга в матрице, которые считаются стекловолокнами. Отсюда — значительные погрешности в экспериментальных данных, в построении соответствующих теорий.

Пучок рубленого ровнига (в зависимости от марки последнего) содержит 60—200 элементарных волокон диаметром 10—20 мкм. В каждом пучке ровинга эффективная поверхность элементарных волокон, т. е. поверхность, контактирующая с материалом матрицы, составляет 10—15% от их общей поверхности. Поэтому важно найти возможность использовать те оставшиеся 85—90% полезной боковой поверхности микроармирующих волокон с тем, чтобы повысить эффективность микроармирования бетона в 2—4 раза. Кроме того, в процессе деформации композиционного материала пучки волокон, входящие в его состав, вытаскиваются из матричного материала в результате проскальзывания волокон внутри пучка. Это препятствует полному использованию потенциальных прочностных возможностей микроармирующих волокон.

Совершенно другой эффект наблюдается при деформировании аналогичного композиционного материала, но с диспергированными элементарными волокнами. Прочность последних на разрыв максимально используется. Таким образом, более оптимальной следует считать структуру стеклофибробетопа, состоящего из матричного материала, с равномерно распределенными в нем элементарными волокнами (с коэффициентом неоднородности Св=2—3%) критической длины диаметром 10—20 мкм. Получить такую структуру возможно при использовании новых методов переработки стеклофибробетонной смеси.