Fibra kompozytowa – materiał wzmacniający beton – nowe perspektywy

Fibra kompozytowa to materiał składający się z dwóch komponentów włókien wzmacniającej i żywicy polimerowej. Fibra może posiadać osnowę termoplastyczną duroplastyczną. Wersja duroplastyczna wytwarzana jest przeważnie z żywicy epoksydowej w procesie przeciągania na gorąco potocznie zwanej pultruzją. Proces jest identyczny z wytwarzaniem prętów kompozytowych o średnicach od 2-5 mm, jednak w odróżnieniu od prętów są one na końcu cięte na krótkie odcinki.

Celem dozowania fibry do mieszanki betonowej jest zmiana właściwości mechanicznych betonu. Beton niezbrojony jest materiałem kruchym tzn. w wyniku przekroczenia dopuszczalnych naprężeń rozciągających następuje w nim gwałtowne niekontrolowane kruche pęknięcie, czego rezultatem jest utrata właściwości użytkowej betonu. Ta niekorzystna cecha betonu jest w dużej mierze wyeliminowana w tzw. żelbecie, gdzie po zarysowaniu betonu naprężenia przenoszone są przez pręty zbrojenia. Beton zawierający w swoim składzie włókna tzw. fibrobeton charakteryzuje się przede wszystkim:

• niekruchym, pseudoplastcznym procesem zniszczenia w wyniku czego możliwa jest kontrola propagacji rys oraz praca elementu zarysowanego jako integralnej całości mimo wysterowania mikrorys
• zdolnością do pochłaniania znacznych ilości energii przy wszystkich obciążeniach dynamicznych
• poprawą dystrybucji naprężeń przed zarysowaniem matrycy betonowej
• przenoszeniem obciążenia przez włókna po zarysowaniu
• ograniczeniem zarysowań. Propagujące rysy napotykają na włókna, które zatrzymują ich dalsze powiększanie i rozwieranie się.

Dlatego fibra nadaje np. posadzkom niebywałe parametry techniczne – zapobiega powstawaniu pęknięć, przejmuje siły nacisku ciężkiego sprzętu oraz taboru samochodowego, jest odporna na korozję chemiczną oraz zapewnia długi czas eksploatacji konstrukcji. Wykorzystywana głównie jako zbrojenie rozproszone do betonu, nadaje konstrukcjom idealnie gładką powierzchnię, nie tylko na początku stosowania, ale również po długim okresie eksploatacji.

NAJWAŻNIEJSZE WŁAŚCIWOŚCI PRODUKTU

• Przenoszą obciążenia rozciągające także po zarysowaniu betonu
• Zwiększają wytrzymałość betonu na obciążenia dynamiczne
• Poprawiają odporność na skurcz i samoczynne wydzielanie się wody z mieszanki betonowej
• Całkowicie odporne na korozję
• Doskonała przyczepność do zaczynu cementowego, zapewniona przez rozszczepianie się końcówek włókien w czasie mieszania
• Równomiernie rozłożone w całej objętości betonu, tworzą przestrzenną sieć zbrojenia rozproszonego
• Niższe koszty zbrojenia i oszczędność czasu

Do produkcji fibry duroplastycznej mogą być zastosowane włókna szklane lub bazaltowe. W przypadku włókna bazaltowego fibra harakteryzuje się ona zwiększonymi parametrami wytrzymałościowymi oraz wzmocnioną odpornością chemiczną. Znajduje zastosowanie w miejscach szczególnie narażonych na agresywne środowisko kwasowe, na przykład w laboratoriach.

Fibra nadaje się do konstrukcyjnego zbrojenia betonu i w większości przypadków zastępują siatki zbrojeniowe lub włókna stalowe w takich zastosowaniach jak posadzki przemysłowe i nawierzchnie zewnętrzne, ściany, beton natryskowy itp. Obecnie  stosuje się od 1 kg do 8 kg na 1 m3 betonu, a dozowanie zależy od zastosowania betonu oraz analizy obliczeniowej.

Zainteresowanych prosimy o kontakt z redakcją: kontakt@fibreco.pl