Добавки в бетон для повышения прочности фибра завод

Если ищете фибру для бетона от завода — сразу скажу: главное не длина волокон, а адгезия к цементной матрице. У нас в Кайчэн через это два года назад провалились испытания на морозостойкость, когда купили ?самую длинную? полипропиленовую фибру у китайского поставщика. Щебень выкрашивался на третьем цикле заморозки, потому что волокна просто лежали в бетоне как солома.

Почему стальная фибра работает иначе

В 2019 году мы для эстакады в Новосибирске использовали стальную фибру Хэнань Кайчэн — анкерные крючки на концах волокон дали прирост прочности на растяжение на 27%. Но тут же всплыла проблема: при замесе в зимних условиях часть фибры сбивалась в комья. Пришлось менять последовательность загрузки в бетоносмеситель — сначала заливали пластификатор, потом полчаса выдерживали песок и щебень, и только затем порционно вводили фибру.

Кстати, о дозировке. Для промышленных полов мы обычно берем 25-30 кг на куб, но на объекте в Уфе заказчик потребовал 40 кг — мол, ?прочнее будет?. В итоге получили трещины уже на этапе твердения из-за избыточного внутреннего напряжения. Пришлось демонтировать 120 м3 стяжки.

Сейчас в ООО Хэнань Кайчэн Новый материал для таких случаев разработали композитную фибру с дозировкой до 35 кг без риска расслоения. Проверяли на разрыв — держит 1100 МПа, хотя я сначала не поверил паспортным значениям. Но свои испытания в лаборатории Вэйхуэй показали даже 1150 МПа при относительном удлинении 12%.

Ошибки при выборе полимерной фибры

Многие до сих пор считают, что полипропиленовая фибра — это только для противодействия пластической усадке. Но на самом деле модифицированные версии, например, от Кайчэн, дают прирост прочности до 15% за счет ориентации волокон в структуре. Правда, тут критична чистота сырья — в 2022 году мы получили партию с примесями полиэтилена, которая при температуре выше 25°С начинала ?плыть?.

Сейчас на заводе добавок в бетон в провинции Хэнань внедрили систему контроля на каждом этапе — от полимеризации до нарезки волокон. Лично видел, как там тестируют каждую пятую упаковку на равномерность дисперсии.

Для гидротехнических сооружений мы вообще перешли на базальтовую фибру — у нее модуль упругости ближе к бетону, чем у стальной. Но стоимость... В прошлом месяце считали для плотины в Красноярском крае — вышло на 40% дороже стального аналога. Хотя если считать долговечность (солестойкость +100 циклов), то за 10 лет эксплуатации выгоднее.

Технологические нюансы производства

Когда ООО Хэнань Кайчэн Новый материал только запускала линию по производству фибры в 2015, столкнулись с проблемой статического электричества — волокна слипались в бункерах. Решили установить ионизаторы и снизили влажность в цехе до 45%. Сейчас это прописано в технологическом регламенте, но многие конкуренты до сих пор игнорируют этот момент.

Интересный случай был с фиброй для напрягающего бетона — пришлось разрабатывать особое покрытие, совместимое с инъекционными каналами. В Кайчэн сделали состав на основе эпоксидной смолы с кварцевым наполнителем. На испытаниях в Москве такой бетон выдержал 32 цикла замораживания без потери адгезии к арматуре.

Кстати, о геометрии — для тонкостенных конструкций мы используем волокна с волнистой формой (корфибрированные). Они дают лучшую анкеровку, но требуют точного подбора крупности заполнителя. Если фракция щебня больше 10 мм — эффективность падает на 15-20%.

Полевые испытания и реальные кейсы

В 2021 году на строительстве логистического центра под Казанью применяли комбинированную систему: стальная фибра + полипропиленовая. Стальная брала нагрузку на изгиб, полипропиленовая предотвращала усадочные трещины. Результат — через год эксплуатации дефектов всего 0,2% от площади полов, при норме до 3%.

Но был и провал — в Сочи при строительстве причала использовали фибру без учета хлоридной агрессии. Через 8 месяцев появились очаги коррозии, хотя проектная прочность была достигнута. После этого завод Хэнань Кайчэн разработал специальное цинковое покрытие для морских объектов.

Сейчас тестируем новинку — фибру с нанопористой структурой поверхности. В лаборатории Вэйхуэй показала увеличение сцепления с цементным камнем на 40%. Но пока неясно, как она поведет себя при виброуплотнении — есть риск разрушения пор.

Экономика и логистика поставок

Многие спрашивают, почему фибра от Хэнань Кайчэн часто дешевле европейских аналогов при сопоставимых характеристиках. Все просто — завод расположен в промышленной зоне Вэйхуэй с прямым доступом к железнодорожным магистралям. Себестоимость логистики до Москвы на 15-20% ниже, чем из Германии.

Но есть нюанс — для северных регионов приходится использовать специальную упаковку с термоизоляцией. В прошлом году без этого потеряли две партии — фибра отсырела и частично утратила адгезионные свойства.

Сейчас рассматриваем вариант организации склада в Екатеринбурге — расчеты показывают, что это снизит сроки поставки для Урала и Сибири до 5 дней. Правда, требуется адаптация складских условий — влажность не более 60%, температура от +5 до +25°С.

Перспективы и ограничения технологии

Сейчас в ООО Хэнань Кайчэн Новый материал экспериментируют с углеродной фиброй — прочность на разрыв до 3500 МПа, но цена за килограмм сравнима с серебром. Пока применяли только в двух проектах — при укреплении плотины и для ремонта мостовых конструкций.

Основная проблема — несовместимость с некоторыми пластификаторами на основе лигносульфонатов. При совместном использовании образуются комки, которые забивают насосы бетононасосов.

Думаю, в ближайшие 5 лет мы увидим переход на ?умные? фибры с изменяемыми свойствами — например, с термоактивируемым адгезионным слоем. В Кайчэн уже есть лабораторные образцы, которые показывают прирост прочности на 50% после прогрева до 80°С.