Co to jest beton zbrojony włóknami?

Konwencjonalny beton zbrojony włóknami, czasami nazywany FRC, to beton wzmocniony przez dodanie do mokrej mieszanki strzępów innych materiałów. 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. Zbrojony beton jest mniej podatny na pękanie niż beton standardowy.

Używanie włókien do wzmacniania innych materiałów nie jest nowym pomysłem. W rzeczywistości był praktykowany od tysięcy lat, ze słomą mieszaną z cegłami mułowymi i włosiem końskim zawartym w zaprawie. Na początku XX wieku do betonu dodawano włókna azbestu. Do lat sześćdziesiątych używano różnych materiałów, takich jak polipropylen, szkło i włókna stalowe.

Aktualne badania sugerują, że mikrowłókna, a nie długie włókna, najlepiej zwiększają wytrzymałość na rozciąganie. Dodanie tych włókien powoduje jednak stosunkowo niewielką poprawę odporności na uderzenia. Włókna polipropylenowe zmniejszają uszkodzenia spowodowane cyklami zamrażania-rozmrażania i zmniejszają ryzyko odprysków lub eksplozji w przypadku pożaru. Włókna celulozowe z genetycznie modyfikowanych sosen również okazały się obiecujące w testach.

Beton zbrojony włóknem szklanym, który zawiera włókna szklane odporne na alkalia, jest szczególnie odporny na zwykłe niszczenie spowodowane warunkami środowiskowymi. Jest to również materiał przyjazny dla środowiska, ponieważ włókna szklane są wykonane z naturalnych materiałów, a ich wytworzenie wymaga 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, zwłaszcza w połączeniu z tradycyjnymi wzmocnieniami, takimi jak pręty zbrojeniowe lub siatka stalowa.

Najnowsze badania nad betonem zbrojonym włóknami dotyczyły opracowania inżynieryjnych kompozytów cementowych (ECC). Kompozyty te są elastyczne, zarówno ze względu na zawarte włókna, jak i materiały, z których składa się sam beton. University of Michigan wprowadził formułę w 2005 roku, która waży o 40% mniej niż zwykły beton i jest 500 razy mniej podatna na pękanie. Był używany do budowy w Japonii, Korei, Szwajcarii, Australii i USA