Стекловолокно
 |
Главный компонент стеклофибробетона, во многом определяющий его уникальные свойства и исключительные эксплуатационные характеристики, – это стекловолокно, выполняющее функции арматуры в бетонной матрице. Общеизвестно, что стеклянные волокна обладают высоким пределом прочности при растяжении и вязкой упругостью, благодаря чему они широко применяются для армирования таких композиционных материалов как фибропластики. Недостатком же бетона как любого каменного материала является его низкая прочность на растяжение, которая в 10-15 раз ниже прочности на сжатие. Этот недостаток устраняется за счет применения арматуры, которая воспринимает на себя растягивающие напряжения. Модуль упругости стекловолокон примерно втрое превышает модуль упругости бетона, что предопределяет реальные возможности применения стеклянных волокон в качестве армирующего материала для бетона. |
| Плотность, г/куб.см | Прочность на растяжение, МПа | Модуль Юнга, МПа | Удлинение при разрыве, % |
| 2,6 | 1400 | 75000 | 2 |
Между тем, бетонные матрицы на основе портландцемента обладают значительной щелочностью. Причем эта щелочная среда присутствует в бетоне не только на этапе его производства, но и сохраняется в нем впоследствии. Когда стеклянные волокна применяют в качестве армирующего материала в сочетании с портландцементом, волокно должно противостоять воздействию содержащейся в цементе щелочи в течение длительного времени. Волокно из обычного алюмоборосиликатного стекла не стойко в щелочной среде бетона, поэтому для армирования используют стекло другого химического состава – на базе циркония.
Рекомендуемое компанией POWER-SPRAYS стекловолокно для изготовления изделий из стеклофибробетона производится мировым лидером этой отрасли - японским стекольным концерном "Ниппон Электрик Гласс" / Nippon Electric Glass Co. Ltd (NEG) и применяется во всем мире для армирования композитов на основе цемента, в том числе и асбестозаменителей.
Компания NEG решает технологически сложную задачу защиты стекловолокна от агрессивного воздействия щелочи, применяя метод «прямой плавки» (Direct Melt Process), т.е. получая первичные волокна щелочестойкого стекла прямо из стеклоплавильной электропечи. При этом в состав стекла добавляется высококонцентрированный диоксид циркония (ZrO2), обеспечивающий наиболее эффективное и долговечное противодействие щелочи.
На фото, сделанном с помощью растрового электронного микроскопа, представлены результаты разрушающего воздействия щелочи на щелочестойкое стекловолокно NEG и на обычное нещелочестойкое стекловолокно (типа Е).
Волокна из щелочестойкого стекла NEG
|
При изготовлении |
После выдерживания при 80 градусах Цельсия в течение 200 часов в насыщенном цементном растворе |
Волокна из обычного нещелочестойкого (типа Е) стекла
|
При изготовлении |
После выдерживания при 80 градусах Цельсия в течение 200 часов в насыщенном цементном растворе |
Щелочестойкость стекловолокна определяется главным образом содержанием диоксида циркония (ZrO2) в стекле. Чем больше диоксида циркония содержится в стекле, тем выше его стойкость к щелочи. Поскольку стекловолокно NEG имеет наибольшее содержание диоксида циркония чем какое-либо иное из стекловолокон, предлагаемых на мировом рынке, оно обладает наивысшей щелочестойкостью по сравнению с аналогичной продукцией других производителей.
Минимальный уровень содержания диоксида циркония в стекловолокне NEG составляет 17%.
Обладая высоким уровнем щелочестойкости, волокно NEG сохраняет и свою прочность при растяжении, и высокую упругость. Это несгораемое волокно, не подверженное коррозии и обладающее высоким пределом прочности при растяжении как, например, струна рояля.
4 главных преимущества стекловолокна NEG
- Щелочестойкое стекловолокно NEG – это высококачественное стекловолокно с высоким содержанием диоксида циркония (ZrO2), который повышает стойкость волокна к щелочи в цементосодержащих композиционных материалах.
- Щелочестойкое стекловолокно NEG может применяться как замена волокон асбеста.
- Щелочестойкое стекловолокно NEG выпускается с разной длиной комплексной нити и с использованием разных замасливателей, чтобы отвечать потребностям различных сфер применения и технологического процесса.
- Щелочестойкое стекловолокно NEG обладает превосходными рабочими и технологическими характеристиками.
Содержание стекловолокна в сборных изделиях из стеклофибробетона, изготавливаемых в заводских условиях методом пневмонабрызга или предварительного смешивания (виброформования), обычно составляет 3-5% по весу смеси.
Также стекловолокно может применяться для армирования штукатурок и в качестве добавки для обычных бетонных смесей для предотвращения трещинообразования при пластической усадке, образования микротрещин и водоотделения. В этих случаях содержания стекловолокна как правило составляет 1-2%.
В качестве дисперсной арматуры для бетонных матриц применяются отрезки стекловолокна (фибра) длиной 6-40 мм. Фибру получают путем нарезания непрерывной нити стеклянного волокна (ровинга)непосредственно в пистолете-напылителе при пневмонабрызге или с помощью специального рубочного устройства, а также используют уже предварительно нарубленную в заводских условиях фибру для приготовления СФБ-премикса.
Длина отрезков рубленного стекловолокна устанавливается в зависимости от технологических требований.
|
Стеклоровинг (стекложгут) |
Рубленое стекловолокно производится путем нарезания стекложгута на отрезки требуемой длины (нажмите на фото для увеличения) |
Подборка буклетов NEG об интересных областях применения СФБ в мире.
Размещенный ниже архив содержит 25 бюллетеней APPLICATION OF NEG ARG FIBRE на английском языке в формате PDF, выпущенных с 1991 по 2011 г. японским производителем стекловолокна для СФБ Nippon Electric Glass (NEG), на которых представлены различные проекты применения стеклофибробетона с использованием щелочестойкого стекловолокна NEG в различных частях мира.
 |
 |
 |
Скачать архив буклетов NEG в формате PDF (общий объем архива около 17,0 Мб)
Для эффективного дисперсного армирования изделий и конструкций из стеклофибробетона предлагается щелочестойкое стекловолокно различных типов и марок с 17%-ым содержанием двуокиси циркония (ZrO2):
- волокно в виде ровинга (непрерывного стекложгута), применяемые для традиционного пневмонабрызга, когда жгут нарубается в режущем устройстве пистолета-напылителя;
- рубленые стеклопряди для приготовления премикс-смесей и последующей их заливки в формы с виброобработкой на вибростоле (виброформование премикса), либо пневмонабрызга (пневмонабрызг премикса). Рубленые стеклопряди также применяются для приготовления штукатурных растворов различных по назначению - декоративных, гидроизоляционных, огнезащтных и проч., а также в качестве добавки в товарные бетонные смеси или смеси для сборных ЖБИ с целью предотвращения усадочного трещинообразования, повышения водонепроницаемости и морозостойкости.
- для добавления в товарные бетоны и бетонные смеси для производства ЖБИ с целью предотвращения усадочного трещинообразования NEG выпускает специализированную стеклофибродобавку – CRACKNON ( «НЕТ ТРЕЩИНАМ!»).
 |
Скачать файл Cracknon - листовка |
|
Скачать файл Cracknon - буклет |
| Вид стекловолокна | Изображение | Содержание ZrO2 (%) |
|
||
|
Стеклоровинг NEG (Япония)
|
 |
мин. 17% | |||
|
Рубленные стеклопряди NEG (Япония)
|
 |
мин. 17% |
Nippon Electric Glass (NEG) - ведущий мировой производитель стекловолокна, продукция которого одобрена и рекомендована к применению в изделиях и конструкциях из стеклофибробетона Международной Ассоциацией стеклофибробетона (GRCA). Компания NEG выпускает широкую гамму высококачественных стеклоизделий для индустрии стелофибробетона - стеклоровинг, стеклопряди, стеклосетки, стеклопряжа, которые специально разработаны для различных технологических методов, а также для различных по назначению, и соответственно по своим эксплуатационным характеристикам СФБ изделий и конструкций.
Высокое содержание диоксида циркония (ZrO2) в стекломатериалах NEG – минимум 17% - препятствует коррозийному разрушению стекловолокнистой арматуры в щелочной среде твердеющего бетона на портландцементе.
Обращаем Ваше внимание на то, что стекловолокно, имеющее уровень содержания диоксида циркония менее 16%, в соответствии действующими международными нормами и евростандартом должно применяться для производства стеклофибробетона только в сочетании с низкощелочными цементами.
При использовании обычного портландцемента, который образует высокощелочную среду с pH 12-13 и наиболее широко распространен в мировой строительной практике, в т.ч. в России и других государствах СНГ, низкощелочестойкое (менее 16% ZrO2) волокно разрушается под воздействием коррозии, вызываемой щелочной средой гидратирующихся портландцементов, что влечет за собой разрушение СФБ изделия.
