Betonul armat cu fibre este un material compozit format din material fibros care îi sporește integritatea structurală. Acesta include amestecuri de ciment, mortar sau beton și fibre adecvate discontinue, discrete, dispersate uniform. Fibrele sunt utilizate de obicei în beton pentru a controla fisurarea datorată contracției plastice și contracției de uscare. De asemenea, ele reduc permeabilitatea betonului și, astfel, reduc sângerarea apei.

Vantajele betonului armat cu fibre

• Betonul armat cu fibre poate fi util în cazul în care se dorește o rezistență ridicată la tracțiune și o reducere a fisurării sau atunci când nu pot fi plasate armături convenționale
• Îmbunătățește rezistența la impact a betonului, limitează creșterea fisurilor și conduce la o capacitate de deformare mai mare a materialului compozit
• Pentru proiectele industriale, fibrele macrosintetice sunt utilizate pentru a îmbunătăți durabilitatea betonului. Realizate din materiale sintetice, aceste fibre au dimensiuni lungi și groase și pot fi folosite ca înlocuitor al armăturilor din bare sau țesături
• Aducerea de fibre în beton va îmbunătăți rezistența acestuia la îngheț-dezgheț și va ajuta la menținerea betonului puternic și atractiv pentru perioade îndelungate.
• Îmbunătățește coeziunea amestecului, îmbunătățind capacitatea de pompare pe distanțe lungi
• Crește rezistența la contracția plastică în timpul întăririi
• Minimizează cerințele de armare cu oțel
• Controlează strâns lățimea fisurilor, îmbunătățind astfel durabilitatea
• Reduce segregarea și apa de sângerare
• FRC, tenacitatea este de aproximativ 10 până la 40 de ori mai mare decât cea a betonului simplu
• Adaosul de fibre crește rezistența la oboseală
• Fibrele cresc capacitatea de forfecare a grinzilor din beton armat

Diferite tipuri de beton armat cu fibre

Fibrele pentru beton sunt disponibile în diferite dimensiuni și forme. Principalii factori care influențează caracteristica betonului armat cu fibre sunt un raport apă-ciment, procentul de fibre, diametrul și lungimea fibrelor. Mai jos sunt prezentate diferite tipuri de beton armat cu fibre utilizate în construcții.

Beton armat cu fibre de oțel

Fibra de oțel este o armătură metalică. O anumită cantitate de fibră de oțel în beton poate provoca modificări calitative ale proprietăților fizice ale betonului. Poate crește considerabil rezistența la fisurare, impact, oboseală și încovoiere, tenacitate, durabilitate și altele. Pentru îmbunătățirea comportamentului pe termen lung, sporirea rezistenței, a tenacității și a rezistenței la stres, SFRC este utilizat în structuri precum podele, locuințe, prefabricate, poduri, tuneluri, pavaje grele și minerit. Tipurile de fibre de oțel sunt definite de ASTM A820 sunt: tipul I: sârmă trasă la rece, tipul II; tablă tăiată, tipul III: extrase prin topire, tipul IV: tăiate în fabrică și tipul V: sârmă trasă la rece modificată

Beton armat cu fibre de polipropilenă (PFR)

Betonul armat cu fibre de polipropilenă este cunoscut și sub denumirea de polipropilenă sau PP. Este o fibră sintetică, transformată din propilenă, și utilizată într-o varietate de aplicații. Aceste fibre sunt utilizate de obicei în beton pentru a controla fisurarea datorată contracției plastice și contracției de uscare. De asemenea, ele reduc permeabilitatea betonului și, astfel, reduc sângerarea apei. Fibrele de polipropilenă fac parte din grupul poliolefinelor și sunt parțial cristaline și nepolare. Are proprietăți similare cu cele ale polietilenei, dar este mai dură și mai rezistentă la căldură. Este un material alb și robust, cu o rezistență chimică ridicată. Polipropilena este fabricată din gaz propilenă în prezența unui catalizator, cum ar fi clorura de titan. Fibrele de polipropilenă prezintă proprietăți bune de izolare termică și sunt foarte rezistente la acizi, baze și solvenți organici.

Beton armat cu fibre de sticlă

Betonul armat cu fibre de sticlă este un material format din numeroase fibre de sticlă extrem de fine. Fibra de sticlă are proprietăți mecanice aproximativ comparabile cu cele ale altor fibre, cum ar fi polimerii și fibra de carbon. Deși nu este la fel de rigidă ca fibra de carbon, este mult mai ieftină și semnificativ mai puțin casantă atunci când este utilizată în materiale compozite. Prin urmare, fibrele de sticlă sunt utilizate ca agent de ranforsare pentru multe produse din polimeri; pentru a forma un material compozit din polimer armat cu fibre (FRP) foarte rezistent și relativ ușor, numit plastic armat cu sticlă (GRP), cunoscut popular și sub denumirea de „fibră de sticlă”. Acest material conține puțin sau deloc aer sau gaz, este mai dens și este un izolator termic mult mai slab decât vata de sticlă.

Fibrele de poliester

Fibrele de poliester sunt utilizate în betonul armat cu fibre pentru podele industriale și de depozit, pavaje și suprapuneri și produse prefabricate. Microfibrele și macrofibrele de poliester sunt utilizate în beton pentru a oferi o rezistență superioară la formarea fisurilor de contracție plastică față de țesătura de sârmă sudată și, respectiv, pentru a spori duritatea și capacitatea de a asigura capacitatea structurală atunci când sunt proiectate corespunzător. Microfibrele și macrofibrele de poliester sunt utilizate în beton pentru a asigura o rezistență superioară la formarea fisurilor de contracție plastică față de țesătura de sârmă sudată și, respectiv, pentru a spori rezistența și capacitatea structurală atunci când sunt proiectate în mod corespunzător.

Fibre de carbon

Fibrele de carbon sunt fibre cu diametrul de aproximativ 5-10 micrometri și compuse în principal din atomi de carbon. Fibrele de carbon au mai multe avantaje, inclusiv rigiditate ridicată, rezistență mare la tracțiune, greutate redusă, rezistență chimică ridicată, toleranță la temperaturi ridicate și dilatare termică redusă. Fibrele de carbon sunt de obicei combinate cu alte materiale pentru a forma un compozit. Atunci când sunt impregnate cu o rășină plastică și coapte, se formează un polimer armat cu fibre de carbon (denumit adesea fibră de carbon), care are un raport foarte mare rezistență-greutate și este extrem de rigid, deși este oarecum fragil. Fibrele de carbon sunt, de asemenea, combinate cu alte materiale, cum ar fi grafitul, pentru a forma compozite de carbon armat, care au o toleranță foarte mare la căldură.

Fibrele macro-sintetice

Fibrele macro-sintetice sunt realizate dintr-un amestec de polimeri și au fost inițial dezvoltate pentru a oferi o alternativă la fibrele de oțel în anumite aplicații. Inițial, ele au fost identificate ca o alternativă potențială la fibrele de oțel în betonul proiectat, dar cercetările și dezvoltările din ce în ce mai numeroase au arătat că ele au un rol de jucat în proiectarea și construcția plăcilor susținute de sol și într-o gamă largă de alte aplicații. Ele sunt deosebit de potrivite pentru furnizarea de armare nominală în medii agresive, cum ar fi structurile marine și de coastă, deoarece nu suferă de problemele de colorare și scorojire care pot rezulta din coroziunea oțelului. În plus, deoarece sunt neconductoare, au fost utilizate în dezvoltările de tramvaie și căi ferate ușoare.

Microfibrele sintetice

Microfibrele sintetice oferă o rezistență superioară la formarea fisurilor de contracție plastică față de armătura din sârmă sudată, ele nu pot oferi rezistență la deschideri suplimentare ale lățimii fisurilor cauzate de contracția prin uscare, de sarcina structurală sau de alte forme de stres. Cu toate acestea, aceste produse ar trebui să fie specificate în mod regulat în orice tip de beton pentru a îmbunătăți rezistența la fisurare, protecția împotriva spargerilor, durabilitatea la îngheț-dezgheț și pentru a îmbunătăți omogenitatea betonului în timpul punerii în operă.

Fibre naturale

Fibra naturală poate fi obținută direct dintr-o sursă animală, vegetală sau minerală și poate fi transformată în țesături nețesute, cum ar fi pâsla sau hârtia sau, după filare în fire, în țesături. O fibră naturală poate fi definită, de asemenea, ca o aglomerare de celule în care diametrul este neglijabil în comparație cu lungimea. Deși natura abundă în materiale fibroase, în special de tip celulozic, cum ar fi bumbacul, lemnul, cerealele și paiele. Utilizarea fibrelor naturale în fabricarea betonului este recomandată, deoarece mai multe tipuri de aceste fibre sunt disponibile la nivel local și sunt abundente. Ideea de a folosi astfel de fibre pentru a îmbunătăți rezistența și durabilitatea materialelor fragile nu este nouă; de exemplu, paiele și părul de cal sunt folosite la fabricarea cărămizilor și a tencuielii. Fibrele naturale sunt potrivite pentru armarea betonului și sunt ușor de procurat în țările în curs de dezvoltare.

Fibre de celuloză

Fibrele de celuloză sunt realizate cu eteri sau esteri de celuloză, care pot fi obținuți din scoarța, lemnul sau frunzele plantelor, sau din alte materiale vegetale. Pe lângă celuloză, fibrele pot conține, de asemenea, hemiceluloză și lignină, procentele diferite ale acestor componente modificând proprietățile mecanice ale fibrelor. Principalele aplicații ale fibrelor celulozice sunt în industria textilă, ca filtre chimice și ca materiale compozite de armare cu fibre, datorită proprietăților lor similare cu cele ale fibrelor inginerești, fiind o altă opțiune pentru biocompozite și compozite polimerice.

Aplicații ale betonului armat cu fibre

Aplicațiile betonului armat cu fibre depind de aplicator și constructor în valorificarea caracteristicilor statice și dinamice ale materialului. Unele dintre domeniile sale de aplicare sunt.

• Cale de rulare
• Parcarea avioanelor
• Pavaje
• Rezervă de tuneluri
• Stabilizarea pantelor
• Cuvă subțire
• Muri
• Pete
• Tuburi
• Găuri de vizitare

.

• Baraje
• Structură hidraulică
• Pardoseli supraînălțate
• Cărări
• Cărări de drumuri
• Poduri
• Pardoseli de depozit

Concluzie

Fibra de rezistență la estetică-beton armat cu fibre poate adăuga beneficii proiectului dumneavoastră. Betonul armat cu fibre a crescut rapid în întreaga industrie a construcțiilor de când antreprenorii și proprietarii de locuințe au început să recunoască numeroasele sale beneficii. Betonul armat cu fibre capătă un interes din ce în ce mai mare în rândul comunității de betoniști pentru reducerea timpului de construcție și a costurilor forței de muncă. Pe lângă aspectele legate de costuri, aspectele legate de calitate sunt de o importanță capitală pentru construcții, iar betonul armat cu fibre îndeplinește și aceste cerințe.

.