Fiberarmeret beton er et kompositmateriale, der består af fibermaterialer, som øger dets strukturelle integritet. Det omfatter blandinger af cement, mørtel eller beton og diskontinuerlige, diskrete, ensartet spredte egnede fibre. Fibre anvendes normalt i beton for at kontrollere revner som følge af plastisk krympning og tørringskrumpning. De reducerer også betonens gennemtrængelighed og mindsker dermed vandafstrømningen.

Fordelene ved fiberforstærket beton

• Fiberforstærket beton kan være nyttig, hvor høj trækstyrke og reduceret revnedannelse er ønskelig, eller hvor konventionel armering ikke kan placeres
• Det forbedrer betonens slagstyrke, begrænser revnevækst og fører til en større belastningskapacitet i det sammensatte materiale
• Til industriprojekter anvendes makrosyntetiske fibre til at forbedre betonens holdbarhed. Disse fibre, der er fremstillet af syntetiske materialer, er lange og tykke i størrelsen og kan anvendes som erstatning for stang- eller stofarmering
• Ved at tilføje fibre til betonen forbedres dens frost- og tøbestandighed og bidrager til at holde betonen stærk og attraktiv i længere perioder.
• Forbedrer blandingens kohæsion, hvilket forbedrer pumpbarheden over lange afstande
• Forbedrer modstanden mod plastisk krympning under hærdning
• Minimerer kravene til stålarmering
• Kontrollerer revnebredderne stramt, hvilket forbedrer holdbarheden
• Reducerer segregation og afsmitning af vand
• FRC, sejhed er ca. 10 til 40 gange så stor som for almindelig beton
• Tilføjelsen af fibre øger udmattelsesstyrken
• Fibre øger forskydningskapaciteten i armerede betonbjælker

Differente typer fiberforstærket beton

Fibre til beton fås i forskellige størrelser og former. De vigtigste faktorer, der påvirker karakteristikken af fiberforstærket beton, er en vand-cement-forhold, procentdel af fibre, fiberdiameter og fiberlængde. Nedenfor er angivet forskellige typer fiberforstærket beton, der anvendes i byggeriet.

Stålfiberforstærket beton

Stålfiber er en metalarmering. En vis mængde stålfibre i beton kan medføre kvalitative ændringer i betonens fysiske egenskaber. Det kan i høj grad øge modstandsdygtigheden over for revnedannelse, slag, træthed og bøjning, holdbarhed, holdbarhed og andre. For at forbedre langtidsadfærd, styrke, sejhed og stressmodstandsdygtighed anvendes SFRC i konstruktioner som gulvbelægning, boliger, præfabrikeret beton, broer, tunneler, tunge belægninger og minedrift. Typerne af stålfibre er defineret af ASTM A820 er: Type I: koldttrukket tråd, Type II; skåret plade, Type III: smelteekstraheret, Type IV: valsetråd og Type V: modificeret koldttrukket tråd

Polypropylenfiberforstærket (PFR) beton

Polypropylenfiberforstærket beton er også kendt som polypropylen eller PP. Det er en syntetisk fiber, der er omdannet af propylen, og som anvendes til en række forskellige formål. Disse fibre anvendes normalt i beton for at kontrollere revner som følge af plastisk krympning og tørringskrumpning. De reducerer også betonens gennemtrængelighed og mindsker dermed udsivningen af vand. Polypropylenfibre tilhører gruppen af polyolefiner og er delvist krystallinske og upolære. Det har lignende egenskaber som polyethylen, men er hårdere og mere varmebestandigt. Det er et hvidt robust materiale med høj kemisk modstandsdygtighed. Polypropylen fremstilles af propylengas i tilstedeværelse af en katalysator som f.eks. titanchlorid. Polypropylenfibre udviser gode varmeisolerende egenskaber og er meget modstandsdygtige over for syrer, alkalier og organiske opløsningsmidler.

Glasfiberarmeret beton

Glasfiberarmeret beton er et materiale, der består af talrige ekstremt fine fibre af glas. Glasfibre har nogenlunde sammenlignelige mekaniske egenskaber med andre fibre som f.eks. polymerer og kulfiber. Selv om det ikke er så stift som kulfiber, er det meget billigere og betydeligt mindre skørt, når det anvendes i kompositter. Glasfibre anvendes derfor som forstærkningsmiddel i mange polymerprodukter til at danne et meget stærkt og relativt let fiberforstærket polymerkompositmateriale (FRP) kaldet glasforstærket plast (GRP), også populært kendt som “glasfiber”. Dette materiale indeholder kun lidt eller ingen luft eller gas, er tættere og er en meget dårligere varmeisolator end glasuld.

Polyesterfibre

Polyesterfibre anvendes i fiberforstærket beton til industri- og lagergulve, belægninger og belægninger samt præfabrikerede produkter. Polyestermikro- og -makrofibre anvendes i beton for at give en bedre modstandsdygtighed over for dannelse af plastiske krympesprækker end svejset trådvæv og for at forbedre henholdsvis sejhed og evnen til at levere strukturel kapacitet, når de er korrekt udformet. Mikro- og makrofibre af polyester anvendes i beton for at give en bedre modstandsdygtighed over for dannelse af plastiske krympesprækker end svejset trådvæv og for at forbedre henholdsvis sejhed og evnen til at levere strukturel kapacitet, når de er korrekt konstrueret.

Kulstoffibre

Kulstoffibre er fibre med en diameter på ca. 5-10 mikrometer, der hovedsagelig består af kulstofatomer. Carbonfibre har flere fordele, herunder høj stivhed, høj trækstyrke, lav vægt, høj kemisk modstandsdygtighed, høj temperaturtolerance og lav termisk ekspansion. Kulfibre kombineres normalt med andre materialer for at danne en komposit. Når de imprægneres med en plastharpiks og bages, dannes der kulfiberforstærket polymer (ofte kaldet kulfiber), som har et meget højt styrke/vægt-forhold og er ekstremt stiv, om end noget skør. Kulfibre sammensættes også med andre materialer, f.eks. grafit, for at danne forstærkede kulstofkompositter, som har en meget høj varmetolerance.

Makrosyntetiske fibre

Makrosyntetiske fibre er fremstillet af en blanding af polymerer og blev oprindeligt udviklet for at give et alternativ til stålfibre i visse anvendelser. I første omgang blev de identificeret som et potentielt alternativ til stålfibre i sprøjtebeton, men stigende forskning og udvikling viste, at de kunne spille en rolle i design og konstruktion af jordunderstøttede plader og en lang række andre anvendelser. De er særligt velegnede til nominel armering i aggressive miljøer, f.eks. i marine og kystnære konstruktioner, da de ikke lider under de problemer med farvning og afskalning, der kan opstå som følge af korrosion af stål. Desuden er de, fordi de ikke er ledende, blevet anvendt til udvikling af sporvogne og letbaner.

Mikrosyntetiske fibre

Mikrosyntetiske fibre giver en overlegen modstand mod dannelse af plastiske krympesprækker i forhold til svejset trådarmering, men de kan ikke yde modstand mod yderligere åbninger i revnebredden forårsaget af tørringskrumpning, strukturel belastning eller andre former for stress. Disse produkter bør dog regelmæssigt specificeres i enhver type beton for at forbedre modstandsdygtigheden over for revner, beskyttelse mod splinter, frost- og tøbestandighed og forbedre betonens homogenitet under placering.

Naturfibre

Naturfibre kan opnås direkte fra en animalsk, vegetabilsk eller mineralsk kilde og kan omdannes til ikke-vævede stoffer som f.eks. filt eller papir eller, efter spinding til garn, til vævet stof. En naturfiber kan endvidere defineres som en agglomeration af celler, hvor diameteren er ubetydelig i forhold til længden. Selv om naturen er rig på fibermaterialer, især celluloseholdige typer som bomuld, træ, korn og halm, er der mange fibermaterialer i naturen. Det anbefales at anvende naturfibre til fremstilling af beton, da flere typer af disse fibre er tilgængelige lokalt og findes i rigelige mængder. Idéen om at bruge sådanne fibre til at forbedre styrken og holdbarheden af skøre materialer er ikke ny; f.eks. anvendes halm og hestehår til at fremstille mursten og gips. Naturfibre er velegnede til forstærkning af beton og er let tilgængelige i udviklingslandene.

Cellulosefibre

Cellulosefibre fremstilles med ethere eller estere af cellulose, som kan udvindes af bark, træ eller blade fra planter eller andre plantebaserede materialer. Ud over cellulose kan fibrene også indeholde hemicellulose og lignin, idet forskellige procentdele af disse komponenter ændrer fibrenes mekaniske egenskaber. De vigtigste anvendelser af cellulosefibre er i tekstilindustrien, som kemiske filtre og som fiberforstærkningskompositter på grund af deres lignende egenskaber som konstruerede fibre, hvilket er en anden mulighed for biokompositter og polymerkompositter.

Anvendelse af fiberforstærket beton

Anvendelserne af fiberforstærket beton afhænger af applikatoren og bygherren ved at udnytte materialets statiske og dynamiske egenskaber. Nogle af dets anvendelsesområder er-

• Løbebaner
• Flyvepladser
• Brolægninger
• Tunnelbeklædning
• Hældningsstabilisering
• Tyndskal
• Mure
• Rør
• Rør
• Mandhuller
• Dæmninger
• Hydraulisk struktur
• Højdækkende dæk
• Stier
• Broer
• Broer
• Lagergulve

Konklusion

Holdbarhed til æstetik fiber-armeret beton kan tilføje fordele til dit projekt. Fiberarmeret beton er vokset hurtigt i hele byggebranchen, siden entreprenører og husejere er begyndt at erkende de mange fordele. Fiberarmeret beton får en stigende interesse blandt betonbranchen på grund af den reducerede byggetid og de reducerede arbejdsomkostninger. Ud over omkostningsspørgsmål er kvalitetsspørgsmål af største betydning for byggeriet, og fiberbeton opfylder også disse krav.