Базальтове волокно для гідрозброєнь

Армувальна домішка для бетону базальтова фібра Фібра базальтова ТУ В В.2.7-26.8-32673353-001:2007 Унікальний матеріал для будівництва гідротехнічних споруд Унікальність матеріалу в тому, що базальтове волокно створене з природного каменю має дуже гарні показники за хімічною стійкістю. Волокна діаметром 40 мкм мають 100% стійкість до води, 96% до лугу, 94% до кислоти. Модуль пружності волокна є в межах від 7 до 60 ГПа, міцність на розтяг від 600 до 3500 МПа. Основні переваги гідрозброєнь, виготовлених із застосуванням базальтової фібри, це: • Довговічність; • Високий опір стирання; • Висока ударна стійкість; • Висока морозостійкість; • Висока корозійна стійкість • Підвищена водонепроникність. Базальтове волокно підвищує тріщиностійкість утричі, міцність на розколювання удвічі, ударну міцність уп'ятеро, що дає змогу ефективно використовувати її під час зведення сейсмостійких споруд, вибухових об'єктів і військових укреплений. Характеристики базальтової фібри дають змогу використовувати її для споруди радіопрозорих конструкцій складної форми. Жоден із пропонованих матеріалів на ринку не може підвищити стійкість до стирання підлог як базальтова фібра. Об'ємно, що маючи унікальні властивості базальтове лиття з успіхом застосовується в промисловості як покриття для запобігання абразивному зношуванню. Механізм дії фібри в промислових підлогах аналогічний, волокно перешкоджає абразивному зношуванню. Стійкість до стирання підвищується мінімум утричі та відповідно термін експлуатації підлога втрачається. Дуже важливим показником для підлоги є ударне навантаження. Базальтова фібра дає змогу підвищити ударне навантаження вп'ятеро. Дотримуються всіх вимог до якості промислових підлог: висока стійкість до різних типів навантажень (статистичних, ударних, динамічних, абразивних), висока стійкість до перепаду температур, дуже висока стійкість до хімічних впливів. До переваг підлог, виготовлених на основі базальтової фібри, можна віднести низьку витрату сталі та бетону, малий час і низька трудомісткість робіт із заливання, запобігання тріщину вже на стадії твердіння виробів, отримання об'ємного армування, тривимірної структури, суттєве зменшення товщини бетонної підлоги за збереження характеристик міцності. Відмінність базальтової фібри від металевої полягає в тому, що насамперед базальтова фібра не має у виробах негативного катодного ефекту, так само вона не схильна до жодної корозії. За об'ємом одна металева фібра діаметром 1 мм відповідає понад 600 базальтових фібр, водночас площа поверхні біля базальтової фібри більша в 25 разів! Питома вага металевої фібри 7,8 т/м3, а базальтової 2,8 т/м3. Це означає, що за масою фібри потрібно 2,7 раза менше і виріб на основі базальтового волокна легший. Також у виробі на основі базальтового волокна радіопрозорі та не мають ефекту трансформатора. Металеву фібру випускають різної конфігурації хвилясту, з розлющеними та загнутими кінцями для збільшення анкерності, у зв'язку зі слабкою адгезією металу та цементної матриці. Базальтова фібра у виробах має високу адгезію з цементним каменем і не потребує додаткових змін конфігурації волокна. Так само маючи одну природу з цементний камінь і базальтова фібра, мають один коефіцієнт температурного розширення, на відміну від металевої. Відмітною особливістю базальтової фібри ТУ В В.2.7-26.8-32673353-001:2007 виробленої на заводі «Мінерал 7» є її висока адгезія з цементною матриці. Дослідження показали, що зона контакту між фіброю та матрицею характеризується щільним дотиком поверхонь і браком тріщин і проміжків. Як відомо, матеріал волокна під дією агресивного цементного середовища реагує з отриманням новоутворень. Відбувається часткове перетворення волокна, величина якого залежить від часу. В середньому руйнування відбувається на глибину до 4 мкм. Новоутворення посилюють з'єднання волокна з цементною матрицею. Це наочно видно під час руйнування зразків, на зламі, що цементна маса та волокна руйнуються як єдине тіло без випускання волокна з бетонної матриці. Під час використання волокна діаметром 30 мкм під впливом агресивного середовища твердного цементу залишається мінімум 22 мікрона робочого діаметра волокна, що практично не впливає на його міцність. Щодо базальтового рівингу, який призначений спочатку для армування композитів на основі органічних смол, він спочатку випускається покритим заоливачем (В ТУ на виробництво базальтового рингу є його призначення для композитів на органічної основи й немає призначення для застосування в бетонах). І застосування фібри діаметром 12 мкм, виготовленої з базальтового рівингу, показало, що з плином часу вона втрачає всі характеристики міцності й іноді повністю руйнується, оскільки волокна, після реакції з агресивним середовищем бетону зменшуються в діаметрі до 4 мкм. Під час використання фібри, виготовленої з базальтового ровингу з замаслювачем, адгезія з цементною масою практично немає. Під час ламання чітко видно обривання волокон, витягнутих із бетонної матриці. Низької адгезії з цементним в'язувальним також мають поліамідні та пропіленові волокна, ці волокна тільки незначно зменшують тріщиноутворення в момент твердіння виробів. Рівномірність розподілу фібри в бетоні забезпечується оптимальними геометричними розмірами базальтової фібри. Фібра завдовжки до 6 мм добре розпускається сухим під час приготування сухих сумішей, без утворення «їжої». Деякі характеристики виробів безпосередньо залежать від параметрів базальтової фібри довжини та діаметра. Для отримання якісніших виробів рекомендується застосування базальтової фібри «МІКС», що складається із суміші волокон із різних діаметрів і довжини. Характеристика базальтової фібри ТУ В В.2.7-26.8-32673353-001:2007 Фібра випускається у формі відрізків базальтового волокна. Матеріал виготовлення: базальтова гірська порода. Сертифікат відповідності UA 1.021.0092065-09. Випускається різних типорозмірів, довжина фібри може бути від 2 до 30 мм, діаметр волокна від 20 мкм до 120 мкм. Під замовлення можна виготовляти фібри завдовжки від 0,1 мм до 2,0 мм. Крім того, є можливість отримання фібри діаметром від 3 мкм і вище. Велика кількість типорозмірів дає змогу підібрати необхідні параметри фібри для армування бетонних виробів будь-якої конфігурації. Модуль пружності від 7 до 60 ГПа, міцність на розтягнення від 600 до 3500 МПа. Рекомендації щодо приготування сумішей із застосуванням базальтової фібри. 1) Фібробетну суміш необхідно проводити в серійних бетонозмішувачах примусової дії, можливе застосування турбінних та інших типів змішувачів забезпечують отримання однорідної бетонної суміші. 2) Для забезпечення рівномірності розподілу фібр в об'ємі суміші рекомендується: • рівномірне подавання фібр у змішувач, подавання повної дози фібр у змішувач на заміш суміші в один прийом не рекомендується; • добір оптимальної консистенції бетонної суміші за заданої підтримання завдяки введенню пластифікувальних домішок; • мінімальна тривалість часу перемішування суміші. 3) Завантаження фібри виробляють рівномірно в кілька прийомів, або у разі візуального контролю або через проміжки часу 0,5-1 хвилину за постійного перемішування суміші. 4) Рекомендовано автобетозмішувач завантажувати готовою бетонною сумішшю. Під час введення фібри в автобетоносмішувач необхідно перед вивантаженням рівномірним потоком додавати її до готової бетонної суміші порцією згідно з потрібними умовами. 5) Інтервал часу перемішування має бути мінімальний (до 3 хвилин) і встановлюється досвідченим способом відповідно до технологічного процесу. 6) Для промислової підлоги рекомендоване дозування фібри становить від 8-16 кг/м3. 7) Розрахунок дозування треба проводити залежно від конкретних умов і матеріалів, що застосовуються для сумішей, марки базальтової фібри, умов експлуатації, часу необхідного для набирання первинної міцності, передбачуваних навантажень. 8) Для легких бетонів, пористих виробів, бітумних мастик дозування фібри від 0,5-2 кг/м3. 9) Для важких бетонів, навантажених конструкцій від 12-35 кг/м3. 10) Дозування фібри для сухих сумішей і асфальтобетонів індивідуальна та залежить отримання необхідних характеристик суміші від 1-8 кг/м3. Вплив фібри на характеристики одержуваних виробів. Дисперсне армування базальтовою фіброю підвищує такі показники виробів. • Ударну міцність до 500%. Цей показник характеризує крихкість матеріалу та оцінюється кількістю роботи, яку потрібно витрачати на руйнування матеріалу. • Опір стирання до 300%. • Міцність на розтяг під час вигинання до 300%, на розколювання до 200%, стиснення до 150%, за осьовим розтягуванням до 150%. • Межа тріщиностійкості до 250%. Цей показник характеризує здатність фібри перешкоджати виникненню та поширенню тріщин, завдяки тривимірному армуванню. • Морозостійкість до 200%. • Корозійна стійкість до 500%. Цей показник досягається завдяки браку тріщин і чинить вплив зниження глибини карбонізації. • Кавітаційна стійкість до 400%. • Водонепроникність до 150%.