Почему длинная фибра считается эффективнее короткой?

Почему длинная фибра эффективнее короткой?

Мало кто из клиентов задумывался над тем, что стальная фибра бывает разных видов. Тем более удивительным открытием для них становится тот факт, что эффективность работы различных видов фибры отличается, и так же может отличаться их дозировка. Как правило, многие встречают эту информацию с недоверием, однако простые познания в области геометрии и физики на уровне средней школы подтверждают то, что, например, более тонкая фибра лучше, чем более толстая и требует меньшего расхода. Подробно об этом было написано в нашей статье "Как определить, какой тип фибры нужен?".

Если с диаметром все более или менее понятно, то с длиной возникает еще больше вопросов.

Почему длинная фибра лучше, если протяженность армирующего волокна одинакова?

Действительно, если взять стальную анкерную фибру одинакового диаметра, то, вне зависимости от длины каждой отдельной фибры, общая протяженность армирующего волокна будет одинаковой. Более того, более мелкая (короткая) фибра будет присутствовать в большем количестве, значит, будет встречаться чаще. Разве не лучше при этом будет эффективность ее работы? Почему не нарубить фибру помельче, до размера скрепок, чтобы в килограмме было не 4.600 штук, а 20.000?

В этой логике рассуждений правильно почти все. Почти. Количество фибринок в объеме бетонной матрицы называют дисперсностью, и чем она больше, тем лучше свойства фибробетона. Здесь не учитывается, правда, один момент. А именно – мы имеем дело с анкерной фиброй, следовательно, при уменьшении длины сокращается и рабочий участок фибры.

Что такое рабочий участок фибры?

У фибры по краям имеются своеобразные загибы, которые препятствуют ее выдергиванию и служат анкерами. Форма и размеры таких анкеров очень важны для правильной работы фибробетона. В то же время, выполняя такую важную функцию, анкеры не участвуют в перехватывании трещин.

Если трещина в бетоне на своем пути встретит анкер, то, скорее всего, произойдет либо выкрашивание бетона, либо достаточно легкое выдергивание края фибры, и она никак не сможет воспрепятствовать дальнейшему раскрытию трещины. Работать стальная фибра будет только в случае, если трещина пройдет по участку, находящемуся между анкерами. Этот участок и называют рабочей зоной.

Логично предположить, что при равных размерах анкера длина рабочего участка у более длинной фибры во всей ее массе будет больше, чем у короткой. Следовательно, длинная стальная фибра с большей вероятностью перехватит трещину и не позволит ей раскрыться. Таким образом, можно говорить о том, что такой тип стальной анкерной фибры эффективнее.

Почему нельзя сделать очень длинную фибру?

Следуя описанной выше логике, хочется сделать вывод, что фибра должна быть максимально длинной, и это вполне справедливо. Однако есть ограничения, связанные с удобоукладываемостью бетонной смеси. С более длинной фиброй сложнее работать, она чаще торчит из бетона, ее труднее прокачивать через бетононасос, и она более склонна к комкованию. Опыт показывает, что предельно эффективной длиной волокон является 60 миллиметров. Так появились типы фибры Dramix 3D 65/60 BG и Dramix 3D 80/60 BG. Последняя имеет самое высокое соотношение длины и диаметра и поэтому по праву считается лучшей фиброй в своем классе.

Также в процессе внедрения и испытаний более длинной фибры выяснилось, что она гораздо чаще спутывается в своеобразные ежи. Поэтому было придумано оригинальное решение. Вся длинная и достаточно тонка фибра (как правило, с соотношением l/d более 60) во избежание комкования склеивается в небольшие брикеты. Водорастворимый клей не позволяет фибре комковаться на этапе производства, транспортировки и хранения, а после добавления в бетонную смесь брикет быстро разделяется на отдельные фибринки, благодаря чему достигается более равномерное распределение армирующего волокна в бетоне. Данная технология является отличительной чертой стальной анкерной фибры Dramix, производимой концерном Bekaert.