Was ist Faserbeton?

Herkömmlicher faserverstärkter Beton, manchmal auch als FRC bezeichnet, ist Beton, der durch Hinzufügen von Bruchstücken anderer Materialien zur feuchten Mischung verstärkt wurde. Beton ist ziemlich spröde; Es hat eine sehr gute Druckfestigkeit, aber eine vergleichsweise geringe Zugfestigkeit, wodurch es unter vielen Bedingungen leicht reißt. Dies führt zu weiteren Schäden. Verstärkter Beton reißt weniger als normaler Beton.

Die Verwendung von Fasern zur Verstärkung anderer Materialien ist keine neue Idee. Tatsächlich wird es seit Tausenden von Jahren praktiziert, wobei Stroh in Lehmziegeln und Rosshaar im Mörtel enthalten ist. In den frühen Jahren des 20. Jahrhunderts wurden dem Beton Asbestfasern zugesetzt. In den 1960er Jahren wurden verschiedene Materialien wie Polypropylen-, Glas- und Stahlfasern verwendet.

Aktuelle Forschungsergebnisse legen nahe, dass Mikrofasern anstelle von langen Fasern die Zugfestigkeit am besten erhöhen. Das Hinzufügen dieser Fasern bewirkt jedoch eine relativ geringe Verbesserung der Schlagzähigkeit. Polypropylenfasern verringern Schäden durch Einfrieren und Auftauen und verringern die Gefahr von Abplatzungen oder Explosionen im Brandfall. Auch Zellulosefasern aus gentechnisch veränderten Kiefern haben sich im Test als vielversprechend erwiesen.

Glasfaserverstärkter Beton, der alkalibeständige Glasfasern enthält, ist besonders widerstandsfähig gegen normale Umweltschäden. Es ist auch ein umweltfreundliches Material, da die Glasfasern aus natürlichen Materialien hergestellt werden und vergleichsweise wenig Energie zur Herstellung benötigen.

Diese Form von Beton wird üblicherweise in Bodennähe für Dinge wie Bürgersteige und Fußböden verwendet. Es kann auch in Fundamenten, Pfeilern, Fertigteilen und Trägern verwendet werden, insbesondere in Kombination mit traditionellen Verstärkungen wie Bewehrungsstäben oder Stahlgittern.

Die jüngste Forschung im Bereich faserverstärkter Beton betraf die Entwicklung technischer Zementverbundwerkstoffe (Engineered Cement Composites, ECC). Diese Verbundstoffe sind flexibel, sowohl wegen der enthaltenen Fasern als auch wegen der Materialien, aus denen der Beton selbst besteht. Die University of Michigan hat 2005 eine Formel eingeführt, die 40% weniger wiegt als normaler Beton und 500-mal weniger rissanfällig ist. Es wurde für den Bau in Japan, Korea, der Schweiz, Australien und den USA verwendet