В настоящее время для фибрового армирования бетонов наиболее широко применяются стальные и стеклянные волокна. Расширяется применение синтетических волокон. В незначительных объемах применяются базальтовые, углеродные и др. волокна. Наибольшая эффективность фибробетона достигается при правильном сочетании свойств составляющих его компонентов. Свойства фибробетон как композиционного материал определяются свойствами составляющих его компонентов. В определенной степени важнейшим компонентом в этом плане является фибра - стальная или неметаллическая.
В этом плане достаточно эффективной, с учетом относительной стоимости, является стальная фибровая арматура. Так как ее модуль упругости в 5-6 раз превышает модуль упругости бетона, то при достаточной анкеровке в бетоне может быть полностью использована прочность и получен наибольший вклад фибры в работу композита в стадиях до и после образования трещин.
В случае стальной фибры достаточно просто решаются вопросы обеспечения ее анкеровки в бетоне, что значительно сложнее, например, для синтетической фибры.
Стальная фибра производится в основном следующими способами: резкой из тонкой проволоки или тонкого стального листа; вытяжкой (экструдированием) из стального расплава; фрезерованием специальных слябов.
Фибра может иметь различное поперечное сечение - круглое, прямоугольное и др. размерами от 0,2 мм до 1,6 мм и длину от 5 мм до 160 мм. Прочность на растяжение -400-1100 МПа.
Фибробетон выгодно отличается от традиционного бетона, имея в несколько раз более высокие по сравнению с ним:
прочность на растяжение и срез;
ударную и усталостную прочность;
трещиностойкость и вязкость разрушения;
морозостойкость;
водонепроницаемость;
сопротивление кавитации;
сопротивление истиранию.
По показателю работы разрушения фибробетон может в 15-20 раз превосходить бетон. Это обеспечивает ему высокую технико-экономическую эффективность при применении в строительных конструкциях и при их ремонте.
Пожалуй, важнейшей характеристикой фибробетона является его прочность на растяжение. Она важна как прямая характеристика материала, так и косвенная, отражающая его сопротивление другим воздействиям, а также долговечность.
Важной характеристикой фибробетона является ударная прочность (вязкость разрушения). Значение этой характеристики для фибробетона в 3-5 и более раз выше, чем для обычного бетона.
При этом могут изготавливаться конструкции как чисто фибробетонные (только с фибровым армированием), так и с комбинированным армированием, т. е. фиброй и стержневой или проволочной арматурой.
В настоящее время налажено отечественное массовое производство стальной фибры резанной из тонкой листовой стали и фрезерованной из слябов (в Москве, Магнитогорске и Челябинске).
Для изготовления фибры могут быть также использованы выработавшие технический ресурс или некондиционные, специально очищаемые, канаты с диаметром проволок от 0,2 мм до 1,0 мм.
Фибра, фрезерованная из сляба стали марок СтЗ ПС,СтЗ СП и др., производится в Санкт-Петербурге, Челябинске и Кургане. Эта фибра имеет прочность 600-900 МПа, длину 25-32 мм трапециевидное сечение шириной до 3 мм и толщиной 0,2-0,6 мм.
Фибра, резанная из тонкого холоднокатаного листа, в массовом порядке выпускается в г. Магнитогорске. Эта фибра имеет значительно более широкий сортамент: толщину от 0,3 до 1,0 мм; ширину от 0,4x0,6 мм и длину от 30 до 40 мм. Прочность этой фибры - от 480 до 600 МПа.
