Co to jest beton zbrojony włóknami?

Konwencjonalny beton zbrojony włóknami, czasami nazywany FRC, to beton, który został wzmocniony przez dodanie strzępów innych materiałów do mokrej mieszanki. Beton jest dość kruchy; ma bardzo dobrą wytrzymałość na ściskanie, ale stosunkowo małą wytrzymałość na rozciąganie, co sprawia, że ​​może pękać w wielu warunkach. Prowadzi to do dalszych szkód. Beton zbrojony jest mniej podatny na pękanie niż zwykły beton.

Wykorzystanie włókien do wzmocnienia innych materiałów nie jest nowym pomysłem. W rzeczywistości praktykowano go od tysięcy lat, ze słomą zmieszaną z cegłami z mułu i włosiem końskim zawartym w zaprawie. We wczesnych latach XX wieku do betonu dodawano włókna azbestowe. W latach 60. XX wieku stosowano różne materiały, takie jak polipropylen, szkło i włókna stalowe.

Obecne badania sugerują, że mikrofibry zamiast długich włókien najlepiej zwiększają wytrzymałość na rozciąganie. Dodanie tych włókien powoduje jednak stosunkowo niewielką poprawę odporności na uderzenia. Włókna polipropylenowe zmniejszają uszkodzenia spowodowane cyklami zamrażania i rozmrażania oraz zmniejszają ryzyko odprysków lub wybuchu w przypadku pożaru. Włókna celulozowe z genetycznie zmodyfikowanych drzew sosnowych również okazały się obiecujące w testach.

Beton zbrojony włóknem szklanym, który zawiera odporne na alkalia włókna szklane, jest szczególnie odporny na zwykłe niszczenie spowodowane warunkami środowiskowymi. Jest to również materiał przyjazny dla środowiska, ponieważ włókna szklane są wykonane z materiałów naturalnych i wytwarzają stosunkowo mało energii.

Ta forma betonu jest powszechnie stosowana na poziomie gruntu do takich rzeczy jak chodniki i podłogi. Może być również stosowany w fundamentach, filarach, prefabrykatach i belkach, szczególnie w połączeniu z tradycyjnymi wzmocnieniami, takimi jak zbrojenie lub stalowa siatka.

Ostatnie badania dotyczące betonu zbrojonego włóknami dotyczyły inżynierii kompozytów cementowych (ECC). Te kompozyty są elastyczne, zarówno ze względu na zawarte włókno, jak i ze względu na materiały, z których składa się sam beton. University of Michigan wprowadził w 2005 r. Formułę, która waży 40% mniej niż zwykły beton i jest 500 razy mniej podatna na pękanie. Został on wykorzystany do budowy w Japonii, Korei, Szwajcarii, Australii i Stanach Zjednoczonych