Фибра анкерная: технические характеристики и области применения
Анкерная фибра представляет собой стальные волокна с деформированными концами, обеспечивающими механическое закрепление в бетонной матрице. В отличие от гладкой фибры, анкерная разновидность имеет загнутые, сплющенные или высаженные концевые участки, что увеличивает сопротивление выдергиванию волокна из цементного камня. Предел прочности на растяжение такой фибры составляет от 1000 до 1200 МПа, модуль упругости около 200 ГПа. Длина волокон варьируется от 25 до 60 мм, диаметр от 0,5 до 1,2 мм. Анкерная фибра изготавливается из низкоуглеродистой холоднотянутой проволоки по ГОСТ 3282 или из высокопрочной проволоки по ТУ 14-4-1561.
Конструктивные особенности анкерной фибры
Основное отличие анкерной фибры от других типов стальной фибры наличие анкерных концов. Форма анкеровки может быть различной:
- загнутые концы под углом 90 (L-образная анкеровка);
- сплющенные концы с уширением;
- высаженные головки на концах волокна;
- волнообразная деформация по всей длине.
Такая геометрия обеспечивает механическое сцепление с бетоном на уровне от 3 до 5 МПа, что в 23 раза выше, чем у гладкой фибры аналогичного сечения. Коэффициент анкеровки (отношение длины анкерного участка к диаметру) составляет от 40 до 80. Расход анкерной фибры в бетонной смеси от 25 до 60 кг/м в зависимости от требуемого класса фибробетона.
Технические параметры анкерной фибры
| Параметр | Значение | Метод испытания | Тип фибры | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности на растяжение | от 1000 до 1200 МПа | ГОСТ 10446 | Высокопрочная | Для ответственных конструкций |
| Длина волокна | от 25 до 60 мм | ГОСТ 26877 | Стандартная | Подбирается под фракцию заполнителя |
| Диаметр волокна | от 0,5 до 1,2 мм | ГОСТ 6507 | Тонкая/толстая | Влияет на фибровое число |
| Модуль упругости | 200 ГПа | ГОСТ 1497 | Все типы | Соответствует стали |
Применение анкерной фибры в промышленном строительстве
Анкерная фибра используется в конструкциях, воспринимающих ударные, знакопеременные и динамические нагрузки. Основные области применения:
- промышленные полы с нагрузкой от 5 до 50 т/м (склады, цеха, логистические центры);
- фундаменты под тяжелое оборудование (прессы, штампы, прокатные станы);
- дорожные и аэродромные покрытия (плиты толщиной от 150 до 300 мм);
- гидротехнические сооружения (лотки, каналы, дамбы);
- тоннельная обделка и шахтная крепь.
В фибробетоне с анкерной фиброй достигается класс прочности на сжатие от B25 до B60, прочность на растяжение при изгибе от 4 до 8 МПа. Остаточная прочность после первой трещины (по методике ASTM C1609) составляет от 60 до 80% от максимальной.
Преимущества анкерной фибры перед гладкой
Анкерная фибра обеспечивает более высокую трещиностойкость и вязкость разрушения фибробетона. При равном расходе (40 кг/м) фибробетон с анкерной фиброй показывает на 3050% большую энергию разрушения по сравнению с гладкой фиброй. Это связано с тем, что анкерные концы работают как дюбели, предотвращая выдергивание волокна при раскрытии трещины. Критическое раскрытие трещины увеличивается с 0,3 до 0,8 мм. Анкерная фибра также снижает усадку бетона на 1525% и повышает морозостойкость до F300.
Вопросы и ответы
Чем анкерная фибра отличается от гофрированной?
Анкерная фибра имеет деформированные концы (загнутые, сплющенные или с головками), а гофрированная волнообразную форму по всей длине. Анкерная фибра обеспечивает более надежное механическое закрепление в бетоне, особенно при высоких нагрузках на выдергивание.
Какой расход анкерной фибры для промышленного пола?
Для полов с нагрузкой до 10 т/м расход составляет от 25 до 35 кг/м, для нагрузок от 10 до 30 т/м от 35 до 50 кг/м. Точный расход определяется расчетом по СП 52-104 или методике RILEM.
Можно ли использовать анкерную фибру в самоуплотняющемся бетоне?
Да, но требуется корректировка состава смеси. Анкерная фибра снижает расплыв конуса на 1020%, поэтому необходимо увеличить дозировку суперпластификатора на 0,20,4% от массы цемента. Рекомендуется фибра длиной не более 30 мм.
Как анкерная фибра влияет на огнестойкость бетона?
Анкерная фибра повышает огнестойкость за счет снижения парообразования в порах бетона. При нагреве до 400600 C фибра предотвращает взрывообразное разрушение бетона, характерное для высокопрочных составов. Остаточная прочность после нагрева до 600 C составляет 4060% от исходной.