Wa mir géife soen, datt Beton dat beléifste a verbreetste Baumaterial op der Welt ass, géif dat kee Sträit ginn. Beton ass dat meeschtbenotzt Material op der Welt, no Waasser dat zweetgréisst.
Faserverstäerkte Beton ass eng vun de ville Innovatiounen, déi entwéckelt goufen, fir d'Festegkeetseigenschaften an aner Eegeschafte vu Beton ze verbesseren.
An dësem Artikel wäerte mir faserverstäerkte Beton ënnersichen, wat dëse Beton ass, seng verschidden Aarten a Virdeeler, a kucken, ob dës Betonmëschung déi richteg fir Iech ass.
Wat ass Faser Arméierte Beton?
Faserverstäerkte Beton (FRC) ass frësche Beton, deen mat Fasermaterialien verstäerkt ass. Zum Beispill laang Stolfaseren. Dës Verstäerkungsmethod verbessert d'Eegeschafte vum normale Beton.
Vill verschidde Fasermaterialien gi benotzt fir faserverstäerkte Beton ze maachen. Dës Zort vu faserverstäerkte Beton ass sou populär ginn, datt verschidde Versioune vu faserverstäerkte Beton op Basis vun den Ufuerderunge vun der Uwendung produzéiert ginn.
Aus wat ass faserverstäerkte Beton gemaach?
Déi wichtegst Zutaten vum faserverstäerkte Beton sinn:
hydraulesche Zement
Déi Haaptkomponent vu faserverstäerktem Beton ass hydraulesche Zement, deen no der Reaktioun mat Waasser Haftstoff gëtt. Portlandzement gëtt dacks als hydraulesche Zement a faserverstäerktem Beton benotzt.
Faseren
D'Zousätzlech vu laange Faseren ännert d'Eegeschafte vum frësche Beton jee no der Aart vu Fasermaterial, déi benotzt gëtt. Et gi véier Kategorien vu Faseren, déi allgemeng bei der Produktioun vu faserverstäerktem Beton benotzt ginn. Dës Betonfasere sinn:
Stolfaseren
Glasfaseren
Synthetesch Faseren
Natierlech Faseren
Aggregater
En Aggregat bitt d'Bindungsstäerkt am Beton a reduzéiert gläichzäiteg de Volumen u gebrauchtem Zement. E puer üblech Aggregater sinn Sand, Zerbriech a Kies.
Kuerz Geschicht vum FRC
FRC gëtt et schonn zënter laanger Zäit, awer d'Betonfasere goufe verbessert. Fréier, wou Gebaier aus Steng gebaut goufen, huet de Mörtel als Bindemittel gedéngt, deen se zesummegehalen huet. De Mörtel gouf mat Päerdshoer verstäerkt.
Ähnlech war am Fall vun der Bauweis aus Leemsteen Stréi dat primärt Arméierungsmaterial. Wéi Beton zu engem vun den heefegsten Baumaterialien gouf, goufen Asbestfaseren als Arméierung benotzt.
Wéi d'Joerzéngte vergaange sinn, sinn d'Leit sech awer méi bewosst iwwer d'Gesondheetsrisike vun Asbest a wéi et Kriibs verursaacht. An den 1960er Joren hunn amplaz vun Asbest aner Faseren wéi Stol a Glas u Popularitéit gewonnen.
Wat ass den Effekt vu Faseren op Beton?
D'Zousätzlech vu Faseren zu Beton huet verschidden Effekter. D'Gréisst vun dësen variéiert jee no de spezifesche Faseren, déi benotzt ginn. D'Verbesserung vun der Tragkapazitéit hänkt vu verschiddene Faktoren of, wéi zum Beispill d'Zuel vun de Verstäerkungsfaseren am Verhältnes zum Gesamtvolumen, genannt Volumenundeel, an d'Aspektverhältnis, dat kritt gëtt andeems d'Faserlängt duerch den Duerchmiesser vun der jeweileger Faser gedeelt gëtt.
Faseren déngen am Allgemengen dem Haaptzweck, Rëss am Beton ze reduzéieren, andeems se seng Biegefestigkeit verbesseren. Rëss am Beton entstinn duerch Betonschrumpfung. Betonschrumpfung kann aus verschiddene Grënn optrieden, wéi zum Beispill Austrocknungsschrumpfung a plastischer Schrumpfung.
Ausserdeem reduzéieren d'Faseren d'Permeabilitéit vu Beton, wouduerch d'Méiglechkeet vu Waasserleckage duerch Betonstrukturen eliminéiert gëtt.
Wat sinn déi verschidden Zorte vu Faserarméiertem Beton?
Et gëtt verschidden Zorte vu faserverstäerkte Betonkompositen a populäre Uwendungen. E puer dovunner sinn:
Stolfaserarméiert Beton
Stahlfaser-Armétébeton ass eng vun de meescht verbreeten Aarte vu FRC. D'Zousätzlech vu Stolfaseren zum Beton, och a klenge Quantitéiten, féiert zu bedeitende Verbesserungen vun den Eegeschafte vum Beton.
Stolfaserarméiert Beton gëtt a Beräicher mat schwéieren Betonufuerderungen, wéi Brécken, Biedem, Tunnellen, Biergbau, Prefabricken, asw., benotzt.
Et gi vill verschidden Zorte vu Stolfaseren, déi fir d'Arméierung vu Beton benotzt ginn, wéi zum Beispill kaltgezunnen Drot (Typ 1), geschnidden Blechstolfaseren (Typ 2), geschmolzene Drot (Typ 3), gefrästen Drot (Typ 4) a modifizéierte kaltgezunnen Drot (Typ 5).
Polypropylenfaserarméiert Beton (PFRC)
PFRC benotzt synthetesch Faseren, déi Polypropylenfaseren genannt ginn, eng Zort Thermoplast. Et gi vill verschidde Virdeeler fir Polypropylen zu Beton ze bäifügen, déi mir an der nächster Sektioun diskutéieren.
Polypropylen deelt vill Eegeschafte mat Polyethylen, mat verbesserte gehärteten Eegeschaften, Biegefestigkeit a méi héijer Hëtztbeständegkeet.
Zousätzlech huet dës Faser eng héich Resistenz géint Chemikalien wéi Säuren an organesch Léisungsmëttel, an si gëtt dem Beton ähnlech Eegeschaften.
Glasfaserarméiert Beton (GFRC)
Eng Glasfaserbetonmëschung enthält vill kleng Glaspartikelen. Wéi maachen dës de Beton méi staark?
Wärend eng grouss Glasscheif empfindlech ass, huet Glasfaser eng ganz héich strukturell Stäerkt. Zousätzlech zu dëser Stäerkt sinn d'Faseren en bëllegen Zousazstoff, wat déi fäerdeg Betonmëschung méi bëlleg mécht wéi Alternativen wéi Stahlfaser-Arméebeton.
Déi selwecht Faseren, déi zu Plastik bäigefüügt ginn, resultéieren an engem Glasfaser-Kompositmaterial mat exzellenter Zugfestigkeitseigenschaften.
Polyesterfaserverstäerkt Beton
Polyesterfasere fir faserverstäerkte Beton sinn als Mikrofaseren a Makrofaser verfügbar. Polyesterfasere droen zur verbesserter Rëssbeständegkeet vun dëser Zort faserverstäerktem Beton bäi.
Polyesterfaserarméierte Beton huet eng méi grouss Zähheet a méi héich strukturell Integritéit. Seng verbessert Haltbarkeet mécht dës Zort Beton ideal fir Industriebuedem, Lagerbuedem, prefabrizéiert Strukturen, Iwwerlagerungen an ähnlech kommerziell Uwendungen.
Kuelefaser-verstäerkt Beton
Hues du jeemools vu Kuelefaserstahl héieren? De Konzept ass ähnlech fir Kuelefaserarméiert Beton.
Obwuel d'Zousätzlech vu Kuelefaser zu Beton e méi komplexe Prozess ass wéi d'Zousätzlech vu Zement oder Glas, huet de resultéierende Beton eng héich Steifheet a Festigkeit. Mat héijer Steifheet gëtt de Beton awer méi brécheg (wéi Kuelestol).
Makro synthetesch Faser Arméiert Beton
D'Benotzung vu Makrosynthetesche Faseren am Beton ass als Alternativ zu Stahlarméierung entstanen. Schlussendlech kann Stahlarméierung eng deier Ergänzung zum Beton sinn.
Mat der wuessender Notzung sinn Makrosynthetesch Faseren zu méi wéi nëmmen enger Alternativ ginn. Dës Faseren hunn vill eegen Uwendungen, besonnesch a Buedemstrukturen.
Stahlarméierung kann a Beräicher mat héijer Fiichtegkeet, wéi zum Beispill a Mieresëmfeld, korrodéieren, a Glasfasere leiden ënner dem Risiko vu Splitterung. Makrosynthetesch Fasere bidden eng héich Resistenz géint dës Faktoren, sou datt se an dësen Ëmfeld eng wäertvoll Ergänzung zum Beton sinn.
Naturfaserarméierten Beton
Naturfasere stamen aus Planzen, Déieren an natierleche Mineralstoffer. Wéi mir an der Sektioun iwwer d'Geschicht vum FRC erwähnt hunn, gi Naturfasere schonn zënter der Antikitéit am Bauprozess benotzt.
Egal wou de Beton benotzt gëtt, et gëtt eng grouss Auswiel u natierleche Faseren. Dës Faseren hëllefen och, d'Käschte fir d'Produktioun vu FRC ze senken.
E puer natierlech Faseren enthalen Kotteng, Stréi, Holz a Kären.
Wat sinn d'Virdeeler vun der Verwendung vu Faserarméiertem Beton
D'Zousätzlech vu verschiddene Faseren zu Beton bréngt verschidde Virdeeler mat sech. Faserverstäerkte Beton gëtt op Basis vun der bäigefüügte Faser klasséiert. Déi spezifesch Virdeeler vum FRC hänken vun der Aart vum FRC of, deen benotzt gëtt.
Am Allgemengen sinn hei d'Virdeeler, déi mat e puer üblechen Aarte vu faserverstäerktem Beton verbonne sinn:
Glasfaserverstäerkung
Glasfaserarméierung erhéicht d'strukturell Stäerkt vum Beton ouni d'Käschte wesentlech ze erhéijen. Glas ass ee vun de bëllegsten Fasermaterialien.
Dës Zort Arméierung gëtt benotzt fir den ästheteschen Appel vun der Betonstruktur ze verbesseren. Déi kuerz, diskret Fasere kënnen an der Betonstruktur gesi ginn, nodeems se gedréchent ass.
Dës Verstäerkungsmethod gëtt all Beräicher eng zousätzlech Zuchfestigkeit, am Géigesaz zu traditioneller Verstäerkung mat Stolstangen, wou d'Zuchfestigkeit op d'Richtung vun de Steng limitéiert ass.
Stolfaserverstäerkung
Stol bitt déi héchst strukturell Stäerkt a faserverstäerktem Beton.
Mat der Zousaz vu Stolfaseren brauch de Beton manner Stolarméierungen.
Faseren bidden eng méi grouss Schlagfestigkeit géint Impakter an Abriebungen.
Verbessert Taubeständegkeet an aner Temperatureigenschaften vum Gebai.
Reduzéiert de Risiko vu Rëss andeems d'Breet vun de Rëss reduzéiert gëtt.
Polypropylenfaseren a Nylonbetonarméierung
Bitt d'Méiglechkeet, de Beton iwwer eng grouss Distanz ze pumpen, andeems d'Kohäsiounseigenschaften erhéicht ginn.
Verbessert d'Temperatureigenschaften (z.B. d'Taubeständegkeet).
Verbessert d'Duktilitéit vum Beton a reduzéiert seng Bréchegkeet.
Am Fall vun engem Brand si Betonkonstruktioune mat Polypropylenfaseren an Nylonfaseren resistent géint explosiv Splitterung.
Resultat ass eng héich Schlagfestigkeit a Abrasiounsbeständegkeet.
Wat sinn d'Uwendungen vu Faserarméiertem Beton?
D'Aart vu FRC, déi benotzt gëtt, ka jee no dem jeweilege Bauprojet variéieren. Am Allgemengen benotzen déi meescht Bauprojeten FRC. Zum Beispill::
Maueren
Buedembelag
Dämme
Pisten
Stroossen
Betonleitungen
Brécken
Lagerbiedem
Schachtlücken
Tunnellen
Trottoiren
Wéi kritt een aus faserverstäerktem Beton?
Wéi Dir elo wësst, ass faserverstäerkte Beton net nëmmen ee Produkt. Et gëtt verschidde Betoner mat verschiddene Verstäerkungstechniken, déi zu spezifesche verbesserte Eegeschafte féieren.
Et gëtt héichfeste Stolfaseren, déi d'strukturell Integritéit vum Betonmanifold verstäerken. Ausserdeem bidden Glas a synthetesch Fasermaterialien eng mëttelméisseg Festigkeit, awer zu engem méi niddrege Präis.
VUM Daniel Arkin
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 07.04.2023