Равномерное распределение стального волокна в объёме бетона — вопрос качества сталефибробетонных конструкций, их прочности, долговечности и всех физико-механических характеристик. Особенно это актуально для приготовления сталефибротетона в автобетоносмесителях. Вызвано это тем, что подача фибры в ёмкость смесителя — это был полностью ручной труд, где всё зависит от добросовестности рабочих, выполняющих данную работу.
Для решения этого вопроса ООО НПК «Волвек Плюс» разработала устройство для автоматической подачи стального волокна в миксер.
В ноябре 1997 года с помощью ученых ЮУрГУ (кафедра «Технология строительного производства») специалисты нашей компании провели научно-исследовательскую работу, целью которой явилось определение конструкции арматурного элемента (фибры) и материалов для его изготовления, для получения дисперсно - армированного бетона (сталефибробетона) с максимально высокими физико-механическими характеристиками. В результате проведенных исследований, конструкторских расчетов и анализа исследований видов фибр, существующих на тот момент и свойств сталефибробетонов, полученных на их основе, были определены основные геометрические параметры фибры, обеспечивающие ее надежную анкеровку в бетоне, высокую дисперсность. Определен необходимый диапазон свойств материала для ее изготовления. Разработанная учеными конструкция арматурного элемента, при достижении предельных нагрузок, смогла обеспечить разрыв по прямолинейной срединной части, не допуская вытягивания арматурного элемента из массы бетона. Тем самым полностью используя прочностные характеристики материала арматурного элемента
Конструкция арматурного элемента представляет собой узкую, отрезанную от листа металлическую полоску, имеющую прямолинейную среднюю часть длиной L и специальной конструкции анкеры на концах, каждый из которых состоит из 2-х участков: -первый участок- криволинейный, преимущественно в виде полуволны (длина хорды Lx), оформленной плавной кривой или ломаной линией, непосредственно прилегающей к прямолинейной срединной части и радиусно (радиус г) сопряженной с ней, опирающейся (замкнутой) концами на условную прямую К, проходящую по срединной прямолинейной части или прямую К, параллельную ей; -второй участок - прямолинейный отрезок, размером (Lcnp) не менее 2/3 длины хорды (Lx) полуволны, радиусно (радиус г) сопряженный с полуволной и расположенный под углом 0±45° к той же условной прямой К, на которую замкнута полуволна. Данное отличие является весьма существенным, т.к. только такая геометрия позволяет осуществлять «мертвую» анкеровку арматурных элементов, обеспечивает невозможность выдергивания конца элемента из бетона. Такой спрямленный участок является якорем для криволинейной части анкера, т.к. при вытаскивании анкера из бетона необходимо, чтобы он прошел, изгибаясь, по своему «следу», преодолевая значительные дополнительные усилия смятия бетона и его раздробления вследствие изгиба и поступательного перемещения стебля фибры - это в корне меняет качество анкеровки, практически на 100% исключая возможность выдергивания концов фибры из массива бетона - матрицы. Проведенные исследования показывают практически 100% разрыв анкерного элемента по прямолинейному среднему участку, без выдергивания концов из бетона, чего не достигается на любых других конструкциях фибр при всех остальных равных условиях Наличие рассчитанных радиусных сопряжений прямолинейных участков с криволинейными обеспечивают наиболее выгодное распределение напряжений, передавая действие растягивающей нагрузки по оси элемента, тем самым гарантируют равнопрочность арматурного элемента по всей длине, предотвращая обрывы в местах изгибов. Данная конструкция позволила, технологически достаточно просто и надежно обеспечить стабильность геометрии производства стальных арматурных элементов, и, соответственно, получить постоянные характеристики сталефибробетона на их основе. Также такая конструкция позволяет в процессе приготовления сталефибробетона обеспечивать равномерность распределения арматурных элементов по всей массе бетона, несмотря на их достаточно сложную геометрическую конфигурацию (даже с шероховатыми боковыми гранями при изготовлении фибр фрезерованием из листа) для достижения стабильно высоких физико-механических характеристик сталефибробетона по всей его массе.