Фиброволокно для стяжки пола — для чего используется?

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 это и зачем нужно

Фиброволокно, или просто фибра, — это армирующая добавка в различные строительные смеси и растворы. Принимая внутри бетона хаотическое расположение, она улучшает его качественные характеристики, такие как истираемость, прочность и др. Кроме этого, фиброволоконный бетон лучше сопротивляется нагрузкам на изгиб и растяжение. Все это очень важно для стяжки пола.

Фибра представляет собой очень прочные тонкие волокна длиной от 6 мм до 20 мм. Размер армирующих добавок по–разному влияет на характеристики бетона, поэтому применяется:

• 6 мм — в растворах для облицовки и кладки;
• 12 мм — стяжки и различных монолитных бетонных изделиях;
• 18-20 мм — в конструкциях, эксплуатируемых в экстремальных условиях, например, дамбах.

Производится в виде рассыпчатого материала из стекла, металла, базальта и полипропилена. Начинает воздействовать на стяжку уже на стадии замешивания раствора — активно влияет на будущие физико–химические процессы, которые начнутся после заливки, при этом по двум направлениям сразу.

1. Раствор с армирующими добавками требует меньше воды для полного размешивания. Следовательно, в процессе гидратации стяжка быстрее наберет прочность, а излишки влаги не будут активно испаряться, образуя микропустоты и сеть мелких трещин.

Иллюстрация распределение фибры внутри бетона.

Для сведения: в любом растворе есть пустоты. В традиционной смеси цемента и песка их заполняет вода, в армированной — волокна фибры. Поэтому и нужно меньше воды до 20%.

2.Заполняя все пустоты после заливки, фиброволокно препятствует образованию микротрещин в первые 5-7 часов схватывания раствора.

Для сведения: на начальной стадии гидратации в теле заливки появляются внутренние напряжения из-за микропор и разной скорости отвердевания, что проявляется в сети трещин на поверхности любого бетонного изделия. Применение армирующих волокон позволяет, во–первых, заполнить пустоты и, во–вторых, равномерно распределять влагу внутри бетонного изделия, в результате чего процесс отвердевания идет равномерно, что сводит внутренние напряжения к нулю.

На второй стадии гидратации, когда обычный бетон начинает усадку и появляются трещины, волокна фибры удерживают стяжку в прежних размерах, в результате чего трещины не образуются. Если же они все-таки появляются, то благодаря разнонаправленному воздействию армирующих волокон на бетонную поверхность, происходит стягивание образующихся разрывов между частицами цемента.

Полипропиленовая фибра для стяжки

Мы уже говорили об основных свойствах полипропиленового волокна для армирования бетона. Выяснили, чем полезна фибра для бетонов и растворов, как она улучшает их качества. Но одновременно с этим не будем забывать, что кроме уменьшения образования микротрещин, придания гибкости и улучшения собственных свойств бетонного состава, микрофибра не играет глобальной роли и не заменяет настоящую арматуру.

Гидрофобизирующие пропитки и добавки для бетона: как сделать бетон непромокаемым

Если заливать бетон на жесткое основание, он и так ляжет ровно и высохнет без трещин (если соблюдена технология приготовления раствора). Микроволкно полезно добавлять для подстраховки в тех случаях, если снизу уложен мягкий материал (тепло- или звукоизоляция).

Хорошо применять полипропиленовую фибру для придания поверхности стойкости к истиранию. Она же помогают сделать поверхность более ровной.

Преимущества использования и недостатки

Включение в цементно–песчаный состав фиброволокна дает стяжке значительные преимущества перед классическим вариантом раствора.

• В бетоне фибра выполняет функцию армирующих элементов, что повышает его прочность и эластичность. Он выдерживает увеличенные нагрузки сверху, как динамические (удары, резонансные колебания), так и статические (высокое удельное давление на 1 м2), и снизу (усадка дома, подъем грунта под воздействием сильных морозов).
• Хаотическое расположение волокон, в отличие от традиционных методов армирования, удерживает бетон от расслаивания. Этому способствует свойство фибры равномерно распределять влагу по всему слою стяжки во время гидратации — снижается взрывное откалывание бетона из-за неравномерного схватывания и упрочнения.
• Повышается сопротивляемость бетона циклам заморозка/оттаивание, в результате чего его можно использовать в районах с частыми перепадами температур, где чистые смеси цемента с песком использовать не рекомендуется.
• Увеличивается срок службы пола.
• Применение фибры в мокрой стяжке предотвращает ее усадку. Причин тут две:

1. армирующие волокна не позволяют образовываться микропустотам в растворе;
2. снижается количество воды для протекания процесса схватывания (уровень влаги в растворе напрямую влияет на его осадку при высыхании).

• В процессе упрочнения волокно снимает внутреннее напряжение в слое стяжки.

Качественная фибра не имеет недостатков. Проблемы могут возникнуть только с полипропиленовым волокном, произведенным с нарушением технологии. Оно со временем начинает выделять ядовитые вещества, отрицательно влияющие на здоровье проживающих в доме или квартире людей. Чтобы этого избежать, обязательно проверяйте наличие сертификата на приобретаемый стройматериал.

Отзывы

Бетон с добавлением фибры прекрасно подходит для бытовых строительных нужд. Согласно отзывам покупателей, этот материал позволяет в некотором роде исключить использование арматуры в стяжках. Но при этом многие отмечают, что качество продукции зависит от вида применяемых волокон и производителя.

Некоторые с помощью фиброволокна формируют стяжки, тогда как большие предприятия строят промышленные полы, не поддающиеся растрескиванию.

Волокна из фибры – прекрасная возможность продлить срок службы полов, минимизировав толщину слоя бетона.

О том, как выполняется стяжка пола с добавлением фиброволокна, смотрите в следующем видео

Виды фиброволокна и их характеристики

Промышленность производит несколько видов фибры, имеющие разные физические свойства и цену.

Стеклофибра

Стекловолокно производится из циркония. Представляет собой комплексную нить толщиной 8-10 мкм из нескольких тончайших волокон. Имеет длину до 12 мм. Материал экологически чистый, не подвержен гниению и коррозии.

В основном применяется для армирования газо– и пенобетонов, при отделочных работах (штукатурка стен), производстве лёгких облицовочных плит, декоративных скульптурных и архитектурных изделий, звукозащитных барьеров и т.д. Ее особенность по сравнению с другими видами фибры в том, что при схватывании армированного раствора, внимание, толщиной менее 3 см, не происходит образования трещин и расслаивания.

Фиброволокно из стекла.

Применяется стекловолокно и для стяжек пола, но мало, из-за более низких показателей прочности стяжки по сравнению с другими видами фибры (прочность бетона на изгиб и растяжение возрастает в 3-5 раз, ударная — в 10-12 раз). Ее основное предназначение — штукатурные смеси.

Из-за сложности в изготовлении и высокой стоимость шихты, из которой она производится, стеклофибра относится к средней ценовой категории(100-130 руб./кг).

Внимание: из-за высокой хрупкости стекловолокна его нельзя применять в кладочных растворах и готовых монолитобетонных изделиях.

Оптимальный расход на 1 м3 раствора — 900 г.

Стальная фибра

Изготавливается из высокоуглеродистой проволоки диаметром 0,2-1,2 мм и длиной 5 мм-15 см. Используется в промышленном строительстве и заводском изготовлении монолитных железобетонных конструкций, в основном для фортификационных и гидротехнических сооружений, мостовых пролетов, зданий аэропортов и взлетно–посадочных полос.

Металлическая фибра.

В жилищном строительстве нашел применение в наливных и бесшовных полах. Для стяжек практически не используется, так как в тонкослойном бетоне (до 4 см) способствует образованию местных разрывов в 1-3 мкм из-за различных коэффициентов расширения при изменении температуры, которые со временем разрастаются до микротрещин.

Армирование стальной фиброй позволяет:

• снизить трудоемкость работ на 27%;
• снизить суммарную стоимость изделий на 5-7%;
• увеличить прочность на изгиб в 2 раза, на растяжение в 20 раз.

К недостаткам относится высокая проводимость звука элементами армирования, в результате чего коэффициент шумопоглощения стяжки снижается. Стоимость фибры из металла очень низкая и составляет 25-40 руб. за 1 килограмм. Расход на 1 м3 — 25-50 кг.

Базальтовая фибра

Представляет собой короткие волокна толщиной 20-500 мкм и длиной 1-150 мм, получаемые при плавлении горных базальтовых пород до 1400 градусов. Это лучший армирующий материал из всех применяемых в строительстве. Его использование повышает прочность бетона:

• ударную — в 5 раз (этим показателем характеризуется хрупкость бетона и оценивается количеством работы, которая необходима для его разрушения);
• на изгиб — в 3 раза;
• на раскалывание — в 2 раза;
• сжатие и растяжение — в 1,5 раза.
• морозостойкость — в 2 раза.

Кроме этого улучшаются:

• водонепроницаемость — в 1,5 раза;
• сопротивление истираемости — до 3 раз.

В стяжке пола, как правило, не используется, хотя цена, по сравнению с широко применяемым полипропиленовым фиброволокном, значительно ниже (145-200 руб./кг). Учитывая, что ее расход на 1 м3 немного выше, чем у полипропиленового волокна, окончательная переплата за базальтовую фибру на квартиру будет в районе 1,0-1,5 тыс.руб. Правда многие положительные качества базальтовой фибры там просто не нужны.

Базальтовое фиброволокно.

При покупке для стяжки необходимо ориентироваться на расход 0,6-2,3 кг/м3.

Пропиленовое фиброволокно

Современный армирующий материал из гранулированного высокомодульного термопластичного полимера. Получают путем продавливания вязкой массы полипропилена через тончайшие отверстия (технологический процесс называется «экструзия») с последующим вытягиванием вдоль (структурная модификация). Волокна белого цвета имеют длину от 6 мм до 2,0 см, диаметр 15-20 мкм. Необходимо отметить, что в продаже типоразмеры волокна в одной упаковке условные, что обусловлено технологическим процессом.

Применение полипропиленового волокна в бетоне улучшает его показатели прочности незначительно:

• на растяжение и сжатие — в 0,6 раз;
• на изгиб — коэффициент 1,0.

Полипропиленовое фиброволокно.

К плюсам относится и повышенная звукоизоляция армированного бетона. В рейтинге армирующих материалов синтетическое фиброволокно по всем без исключения физико–химическим показателям занимает последнее место. Однако для стяжек пола и штукатурных работ этого вполне достаточно.

В бетонных изделиях также не применяется и из-за короткого срока эксплуатации — волокна стареют и теряют прочность. В ценовом сегменте находится в категории высоких цен (220-240 руб./кг). На 1 м3 расходуется 600-900 г. Для удобства расчетов выпускается в пакетах по 600 г, упакованных в мешки по 10, 20 или 30 штук.

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.

Расчет потребления фиброволокна

При расчете количества фибры для стяжки пола почему-то устоялось мнение, что качественные характеристики бетона определяются весом армирующего материала. Это крайне ошибочное мнение. Влияют два фактора:

1. количество волокон в м3 раствора;
2. качественные характеристики фибры на упругость, растяжение и т.д.

Поэтому, чем выше показатели плотности и упругости, тем меньше нужно армирующего материала. Количество волокон больше влияет на процесс образования трещин на поверхности стяжки — чем их больше, тем эффективнее они затягиваются в процессе гидратации бетона.

Исходя из сказанного, следует четко уяснить: приведенный в строительных справочниках расход фибры относится только к полипропилену. У других видов он совершенно разный.

Таблицу расхода фибры можно сделать на метр кубический раствора и на 1 м2 стяжки, но только на 1 см толщины заливки (продолжить расчет самостоятельно не представляет труда — норма расхода на 1 м2 умножается на площадь помещения и на высоту стяжки в см).

Рассчитывая таблицу, мы исходили из оптимального расхода фиброволокна именно для стяжки пола. При этом ориентировались на результаты исследований влияния количества полипропиленового волокна в 1 м3 раствора на качественные характеристики бетона:

• 300 г — улучшает пластичность (текучесть) раствора, т.е. действует как простая добавка;
• 600 г — увеличивает показатели прочности бетона, достаточные для стяжки;
• 900 г — достигается максимально возможное сопротивление на изгиб, растяжение и сжатие.

Таблица: Оптимальный расход фибры при заливке стяжки.

Исходя из приведенной таблицы можно рассчитать усредненную стоимость фибры на 1 м2. Фиброволокно для стяжки пола, расход на м2 в рублях:

• стекловолокно — 1,08 руб.;
• металлическая фибра — 10,50 руб.;
• волокно базальта — 2,40 руб.;
• полипропиленовая фибра — 1,38 руб.

По ценовому фактору лидирует стекловолокно, но сложности в его применении, особенно при размешивании раствора, сделали наиболее популярным синтетическое фиброволокно.

Выводы

Армирование стяжки пола фиброволокном очень удобно. Во-первых, это позволяет качественно укрепить ее. Во-вторых – это намного удобней, так как волокна распределяются по всей поверхности раствора. Что самое важное: стоимость фиброволокна в разы меньше, чем сварной стальной сетки, и работать с ним удобней. Волокна можно добавлять в разных пропорциях в зависимости от требований к стяжке, производить работы по заливке возможно и самостоятельно. К тому же делать это несложно, главное – выдержать все этапы. Это позволит получить хороший, крепкий и долговечный пол, который обойдется «дешево и сердито».

Материалы, инструменты, оборудование

По сравнению с обычным процессом полусухая стяжка с фиброволокном выглядит более привлекательно — она более проста. Для работы будет необходимо приготовить следующие материалы:

• портландцемент М400 (М500);
• песок, лучше речной, так как карьерный придется просеивать и промывать от глины;
• фиброволокно;
• пластификатор, замена ему — жидкое мыло;
• демпферную ленту;
• полиэтиленовую пленку.

Не обойдется мастер без некоторых предметов, инструментов и оборудования. Нужно иметь под рукой:

• малярную отбивку (шпагат, натертый мелом);
• направляющие — маяки;
• правило;
• строительный карандаш;
• рулетку;
• уровень: гидравлический либо лазерный (лучше последний);
• бетономешалку;
• бетоноступы;
• большую емкость для раствора;
• затирочную машинку;
• кельму (мастерок);
• пузырьковый уровень;
• шпатель.

Назначение

Фиброволокно – это универсальный строительный наполнитель, который используют только в качестве добавок.

Основным назначением фибры является создание прочных бетонных поверхностей, способных противостоять определенным видам нагрузок. Применять вещества можно с несколькими видами цементных смесей, в том числе газобетоном, пенобетоном и пескобетоном.

В бытовом строительстве фиброволокна можно добавить в стяжку с целью ее дополнительного армирования. Некоторые разновидности добавляют в штукатурки. Но технически волокно не дает результата без связующего компонента, в качестве которого выступает цемент.