Τι είναι το ινοπλισμένο σκυρόδεμα;

Το συμβατικό ινοπλισμένο σκυρόδεμα, που μερικές φορές ονομάζεται FRC, είναι σκυρόδεμα που έχει ενισχυθεί με την προσθήκη τεμαχίων άλλων υλικών στο υγρό μείγμα. Το σκυρόδεμα είναι αρκετά εύθραυστο. Έχει πολύ καλή αντοχή σε θλίψη αλλά συγκριτικά μικρή αντοχή σε εφελκυσμό, γεγονός που καθιστά πιθανό να ραγίσει υπό πολλές συνθήκες. Αυτό οδηγεί σε περαιτέρω ζημιά. Το σκυρόδεμα που είναι οπλισμένο είναι λιγότερο πιθανό να ραγίσει από το τυπικό σκυρόδεμα.

Η χρήση ινών για την ενίσχυση άλλων υλικών δεν είναι μια νέα ιδέα. Στην πραγματικότητα, ασκείται εδώ και χιλιάδες χρόνια, με άχυρο ανακατεμένο σε τούβλα λάσπης και τρίχες αλόγου που περιλαμβάνονται στο κονίαμα. Στα πρώτα χρόνια του 20ου αιώνα, οι ίνες αμιάντου προστέθηκαν στο σκυρόδεμα. Μέχρι τη δεκαετία του 1960 χρησιμοποιήθηκαν μια ποικιλία υλικών, όπως πολυπροπυλένιο, γυαλί και ίνες χάλυβα.

Η τρέχουσα έρευνα δείχνει ότι οι μικροΐνες, αντί για τις μακριές ίνες, αυξάνουν καλύτερα την αντοχή σε εφελκυσμό. Ωστόσο, η προσθήκη αυτών των ινών προκαλεί σχετικά μικρή βελτίωση στην αντοχή στην κρούση. Οι ίνες πολυπροπυλενίου μειώνουν τις ζημιές από τους κύκλους κατάψυξης-απόψυξης και μειώνουν τις πιθανότητες θραύσης ή έκρηξης σε περίπτωση πυρκαγιάς. Οι ίνες κυτταρίνης από γενετικά τροποποιημένα πεύκα έχουν επίσης δείξει πολλά υποσχόμενες δοκιμές.

Το σκυρόδεμα οπλισμένο με ίνες γυαλιού, το οποίο περιέχει ίνες γυαλιού ανθεκτικές στα αλκάλια, είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό στη συνηθισμένη φθορά που προκαλείται από περιβαλλοντικές συνθήκες. Είναι επίσης ένα φιλικό προς το περιβάλλον υλικό επειδή οι ίνες γυαλιού είναι κατασκευασμένες από φυσικά υλικά και απαιτούν σχετικά λίγη ενέργεια για να παραχθούν.

Αυτή η μορφή σκυροδέματος χρησιμοποιείται συνήθως στο επίπεδο του εδάφους για πράγματα όπως πεζοδρόμια και δάπεδα. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε θεμέλια, υποστυλώματα, προκατασκευασμένες φόρμες και δοκούς, ειδικά σε συνδυασμό με παραδοσιακούς οπλισμούς όπως ράβδους οπλισμού ή χαλύβδινου πλέγματος.

Η πιο πρόσφατη έρευνα στο ινοπλισμένο σκυρόδεμα ήταν στην ανάπτυξη σύνθετων σύνθετων υλικών τσιμέντου (ECC). Αυτά τα σύνθετα υλικά είναι εύκαμπτα, τόσο λόγω των ινών που περιλαμβάνονται όσο και λόγω των υλικών που αποτελούν το ίδιο το σκυρόδεμα. Το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν εισήγαγε μια φόρμουλα το 2005 που ζυγίζει 40% λιγότερο από το κανονικό σκυρόδεμα και 500 φορές λιγότερο υπόκειται σε ρωγμές. Έχει χρησιμοποιηθεί για κατασκευές στην Ιαπωνία, την Κορέα, την Ελβετία, την Αυστραλία και τις ΗΠΑ