Włókna do betonu
Włókna stosowane w budownictwie to przypominające przędzę podłużne elementy wykonane z tworzyw sztucznych lub stali. Ich umieszczenie w betonie pozwoliło nazwać ten wyrób budowlany fibrobetonem (FRC – Fiber-Reinforced Concrete). Beton z takim zbrojeniem jest jednocześnie tzw. betonem specjalnym.
Rodzaje zbrojenia betonu - przegląd włókien
Uwzględniając materiał, z jakiego włókna są wykonane, rozróżnia się:
- włókna stalowe
- włókna polimerowe
Ich parametry materiałowe określa norma PN-EN 206
Włókna stalowe do betonu to zatem „proste lub ukształtowane fragmenty drutu stalowego ciągnionego na zimno, proste lub ukształtowane włókna cięte z arkusza, włókna uzyskane ze stopu, włókna skrawane z drutu ciągnionego na zimno oraz włókna skrawane z bloków stalowych, odpowiednio do jednorodnego rozmieszczenia w betonie”.
Zgodnie z wymogami normy PN-EN 14889-1:2007 odnoszącej się do włókien stalowych klasyfikuje się je z uwagi na:
- kształt
- grupę materiału użytego do wykonania
Z kolei włókna polimerowe to proste lub ukształtowane fragmenty wytłaczanego kierunkowo i ciętego materiału, odpowiednio do jednorodnego rozmieszczenia w betonie.
To włókna wykonane z materiałów syntetycznych, takich jak polipropylen, polietylen czy poliester. Dostępne są również szklane cyrkonowe włókna.
Względem nich zastosowanie ma norma PN-EN 14889-2:2007, która stawia włóknom polimerowym wymagania i oczekiwania parametrów:
- przeciwskurczowe (klasa I) średnica < 0,30 mm (wśród nich występują włókna pojedynczy i fibrylowane)
- zbrojące (klasa II) średnica > 0,30 mm
Klasyfikacja włókien według ASBiM
Amerykańskie Stowarzyszenie Badań i Materiałów opracowało standardy wymagań dla włókien stosowanych w betonach. Przyjęto klasyfikację na podstawie materiału, z jakiego włókna zostały wykonane, wskazują cztery typy:
Typ I – beton zbrojony włóknami stalowymi zawiera włókna ze stali nierdzewnej, stopu stali lub stali węglowej
Typ II – beton zbrojony włóknem szklanym zawiera włókna szklane odporne na alkalia
Typ III – beton zbrojony włóknami syntetycznymi zawiera włókna syntetyczne odporne na działanie wilgoci i alkaliów zawartych w zaczynie cementowym i domieszkach chemicznych przez przewidywany okres użytkowania
Typ IV – beton zbrojony naturalnymi włóknami, odpornymi na działanie wilgoci i alkaliów
Włókna do betonu - korzyści
Zastosowanie włókien pozwala uzyskać szereg korzyści. Głównie wskazuje się takie zalety:
- ograniczenie pękania skurczowego
- eliminacja spękań powierzchniowych
- zwiększenie wodoszczelności i wytrzymałości
- zwiększenie odporności na ścieranie
- zwiększenie odporności na przemarzanie
- ograniczenie korozji betonu oraz stali zbrojeniowej
- zastąpienie przeciwskurczowej siatki stalowej
- zwiększenie trwałości elementów betonowych i żelbetowych
Zastosowania włókien do betonu
Fibrobeton stosuje się przy produkcji posadzek przemysłowych, nawierzchni drogowych czy lotniskowych, różnorodnych elementów konstrukcyjnych narażonych na obciążenia, jak choćby fundamentów pod maszyny udarowe, elementów mostów, falochronów.
Włókna polipropylenowe i szklane zastosowanie mają w betonach wykorzystywanych do budowy małej architektury – donic, kwietników, cienkich płyt elewacyjnych.