ПЛАСТИКОФИБРОБЕТОН
PLASTIC FIBRE-REINFORCED CONCRETE

Изобретение относится к строительству, в частности к строительным композиционным материалам, а именно к смеси пластикофибробетона, и может быть использовано в строительстве, например в элементах монолитных конструкций, декоративных облицовочных элементах, в конструкциях покрытия и перекрытия.
Известна бетонная смесь (см. СП 52-104-2006 "Сталефибробетонные конструкции"), в основе армирования которой лежит стальная фибра. Недостатком данной смеси является высокий уровень образования электромагнитных полей, что нежелательно для дальнейшей эксплуатации. Кроме того, увеличивается риск коррозии сталебетонных конструкций. Помимо этого, использование данного вида фибры увеличит материальные затраты при ее производстве и увеличит вес конечного материала.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является пластикофибробетон (см. патент WO 1999058468 А1, кл. C04B 111/20, опубл. 18.11.1999), включающий цемент, песок мелкозернистый в соотношении весовых частей 1:1,43, воду в количестве 8-24 вес.% и пластиковую, в том числе полиэтиленовую фибру в количестве от 1-8 об.%.
Техническая задача - получение материала, позволяющего увеличить прочностные характеристики бетона, при этом уменьшить риск разложения фибры в бетонной среде.
Технический результат - повышение прочности при сжатии, вторичное использование тары из пластика.
Он достигается тем, что в качестве пластикового сырья используют бутылки из под минеральной воды, нарезанные на полоски шириной 2 мм и длиной 100 мм, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
цемент
16,7-16,5
песок
73-75
вода
10-8
пластиковая фибра
0,3-0,5
Смесь пластикофибробетона готовят различными способами.
В основе производства пластикофибробетона лежит использование стандартного состава цементного раствора марки М 150 с добавлением дисперсноармирующих волокон пластика шириной 2 мм и длиной 100 мм. Смесь готовили раздельным весовым дозированием цемента, песка, воды и пластикового сырья и их смешиванием в бетономешалке циклического действия. Время перемешивания 5 мин. После чего формы тщательно очистили. Основные линейные размеры форм проверяли с помощью рулетки и шаблонов. На поверхность форм нанесли тонкий ровный слой смазки. На следующей стадии смесь распределили по формам и уплотнили на вибростанке. После чего с краев формы удалили остатки пластикофибробетона, поверхность изделия выровняли и загладили. Затем готовые образцы набирали прочность при естественных условиях твердения.
Пример 1
За основу брали цементный раствор марки M150 и делали замес из расчета на два куба по 150*150*150 мм. В качестве пластикового сырья брали бутылку из под минеральной воды, нарезали на полоски шириной 2 мм и длиной 100 мм в количестве 6 грамм на один куб. Для сравнения делали один куб только из цементного раствора (эталон), а второй с добавлением пластикового сырья при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цемент
16,5
Песок
75
Вода
8
Пластиковое сырье
0,5
Полученные образцы набирали прочность в течение 14 суток, затем проводились исследования методами неразрушающего и разрушающего контроля (см. ГОСТ Р53231-2008 "Бетоны. Правила контроля и оценки").
По результатам неразрушающего контроля образец с пластиковым сырьем был на 0,2 МПа прочнее эталона, а по результатам разрушающего контроля прочность фибробетона при сжатии увеличилась на 1,1 МПа (см. табл.1).
Пример 2
За основу брали цементный раствор марки М150 и делали замес из расчета на два куба по 150*150*150 мм. В качестве пластикового сырья брали бутылку из под минеральной воды, нарезали на полоски шириной 2 мм и длиной 100 мм в количестве 9 грамм на один куб. Для сравнения делали один куб только из цементного раствора (эталон), а второй с добавлением пластикового сырья при следующем соотношении компонентов, мас.%
Цемент
16,7
Песок
73
Вода
10
Пластиковое сырье
0,3
Полученные образцы набирали прочность в течение 14 суток, затем проводились исследования методами неразрушающего и разрушающего контроля (см. ГОСТ Р53231-2008 "Бетоны. Правила контроля и оценки"). В итоге получилось, что по результатам неразрушающего контроля образец с пластиковой фиброй был на 2,3 МПа прочнее эталона, а по результатам разрушающего контроля прочность фибробетона при сжатии увеличилась на 5,0 МПа (см. табл.1).
Пластиковое сырье трехмерно упрочняет и повышает стойкость фибробетона к растрескиванию, создается необходимый запас прочности и способствует сохранению целостности конструкции при сквозных трещинах, а также позволяет значительно уменьшить общий вес строительных конструкций. Кроме того, использование вторсырья в качестве исходного материала для фибры позволяет повысить процент переработки пластиковых отходов.
Применение пластикофибробетона позволяет полностью или частично сократить объемы традиционных арматурных работ, т.е снизить энерго- и материалоемкость возводимых конструкций, увеличить межремонтный ресурс. Это обеспечивает ему высокую техническую эффективность при применении в строительных конструкциях и при их ремонте.