ФИБРОБЕТОН представляет собой композитный материал, в котором для сохранения или увеличения прочности бетона на растяжение в случае возникновения трещины в бетонную смесь добавляется фибра.

Фибробетон используется главным образом для заливки плит при строительстве полов, фундаментов, перекрытий и в некоторых случаях стен. При этом полы и фундаменты могут опираться как на грунт, так и на сваи.

Фибра может быть произведена из различных материалов:

• Стальная фибра (сталефибробетон)
• Полимерная фибра (макрофибра или микрофибра)
• Стеклянная фибра
• Базальтовая фибра
• Природные материалы
• Полимерная макрофибра
• Стальная фибра

В Эстонии чаще всего используется стальная фибра и полимерная макрофибра.
Относительно использования фибробетона опубликовано множество стандартов и руководящих материалов.

Стандарты EN относительно фибробетона:

• EVS-EN 14889-1:2006 Используемая в бетоне фибра, Часть 1, стальная фибра
• EVS-EN 14889-2:2006 Используемая в бетоне фибра, Часть 2, полимерная фибра
• EVS EN 14845-1:2008 Методы испытания используемой в бетоне фибры, Часть 1, эталонный бетон
• EVS EN 14845-2:2008 Методы испытания используемой в бетоне фибры, Часть 2, воздействие на бетон
• EVS-EN 14651:2005 Методы испытания металлофибробетона, определение прочности на растяжение при изгибе
• EVS-EN 14711:2005 Методы испытания металлофибробетона, определение содержания металлической фибры в бетонной смеси и затвердевшем бетоне
• EVS-EN 14650:2008 Готовые бетонные изделия. Общие правила по управлению производством при производстве металлофибробетонаРуководящие материалы по расчетам для конструкций из фибробетона:
• BÜ 7, 2018, Бетонные полы (Эстония)
• BY 66, 2018, Руководство по проектированию конструкций из сталефибробетона (Финляндия)
• SS 812310:2014, Фибробетон – проектирование конструкций из фибробетона (Швеция)
• Технический отчет 34 – Бетонные промышленные первые этажи, четвертое издание (Великобритания)
• Комментарий к Нормативу DAfStb, «Сталефибробетон» (Германия)
• Бюллетень FIB № 79 – Фибробетон: От проектирования, до использования в строительстве

Системы подтверждения соответствия стальной фибры 1 и 3 (EN 14889-1:2006)

• Система 1 – используется в бетоне, строительном растворе или инъекционном строительном растворе в качестве расчетного армирования
• Система 3 – используется в бетоне, строительном растворе или инъекционном строительном растворе в качестве нерасчетного армирования

Соответствие используемой в бетонной смеси фибры (Система 1) необходимо подтвердить декларацией рабочих характеристик. Для этого необходимо провести испытания бетонной балки на изгиб в соответствии с EVS – EN 14651:2005

Балка из фибробетона

Размеры бетонной балки составляют 150 x 150 x 550 мм. В центре испытательного образца бетона делается разрез глубиной 25 мм. Путем ослабления поперечного сечения заранее определяется место возникновения трещины.

В ходе испытания ширина раскрытия разреза измеряется в четырех разных точках (CMOD1-CMOD4). Возникшие после образования трещины т.н. остаточные прочности на изгиб при ширине разреза 0,5; 1,5; 2,5 и 3,5 мм.

• Минимальные значения остаточной прочности на изгиб (EN 14889-1:2006)
• 1,5 МПа 0,5 мм CMOD1 (прогиб центральной точки балки 0,47 мм)
• 1,0 МПа 3,5 мм CMOD4 (прогиб центральной точки балки 3,02 мм)

Испытание балки

Вторым наиболее распространенным типом фибры помимо стальной фибры является полимерная макрофибра. Полимерная макрофибра используется главным образом в таких конструкциях, в которых использовать стальную фибру невозможно – например, в сельскохозяйственных строениях, в диэлектрических конструкциях или в полах, в которых возможна проблема ржавления фибры.  Аналогично стальной фибре, испытания бетонной балки выполняются и в случае полимерной макрофибры.

Макрофибра ведет себя в бетоне несколько иначе, чем стальная фибра.  Главное различие видно при сравнении модулей эластичности. Модуль эластичности стальной фибры составляет примерно 210 ГПа, а макрофибры – всего 6 ГПа. Соответственно, контролировать возникновение трещин в армированном макрофиброй бетоне очень сложно.  Поэтому макрофибру нельзя использовать при заливке перекрытий или полов на сваях. В случае полов, которые опираются на грунт, нарезать швы нужно намного плотнее, чем у полов, армированных стальной фиброй.

На основании испытаний бетонной балки дозирование стальной фибры можно сравнить с дозированием макрофибры следующим образом.

Полимерная фибра включает и полимерную микрофибру. Такая фибра используется главным образом в стяжках для уменьшения вызываемого усадкой растрескивания. Кроме того, микрофибра используется для повышения огнестойкости бетона.  Микрофибра не повышают показатели прочности бетона после образования трещин. Соответственно, такую фибру нельзя рассматривать как расчетную арматуру.

Полимерная микрофибра