Czym są włókna do zbrojenia betonu?
Włókna do zbrojenia betonu można podzielić na kilka typów. Ogólnie rzecz biorąc, większość włókien stosowanych w budownictwie produkowana jest ze stali lub z wykorzystaniem nowoczesnych polimerów. Włókna polimerowe najczęściej wykonywane są z polipropylenu, polietylenu, poliestru, akrylu lub aramidu. Stal do zbrojeniu betonu, natomiast może być wykonana ze stopów o różnej wytrzymałości i charakteryzująca się różnymi właściwościami. Inne typy włókien stosowane w budownictwie do zbrojenia rozproszonego w betonie to włókna naturalne takie jak włókna szklane czy też włókna węglowe, które charakteryzują się wysokim modułem sprężystości oraz bardzo wysoką wytrzymałością.
Makro włókna vs mikro włókna
Klasyfikując włókna ze względu na rozmiar. Możemy je podzielić na dwie kategorie: makro i mikro włókna.
Makro włókna określane są czasami jako włókna strukturalne i przeznaczone są do przenoszenia obciążenia oddziałującego na posadzkę, a zatem stosowane są do zastąpienia tradycyjnego zbrojenia w betonie. Typowe długości makro włókien to około 3 – 5 cm.
Mikro włókna natomiast są powszechnie wykorzystywane w celu zminimalizowania skurczu świeżego betonu w posadzce przemysłowej. Mikro włókna klasyfikuje się według długości, chociaż czasami też średnicy lub proporcji. Przed dodaniem do mieszanki przypominają piórka, a po zmieszaniu w betonie równomiernie rozkładają się, tworząc równomierną strukturę przypominającą siatkę krótkich nitek. Należy bezwzględnie pamiętać, że tylko makro włókna możemy stosować jako zamiennik siatek i stali zbrojeniowej.
Najbardziej efektywne włókna polipropylenowe MikroFEST dostępne w naszym sklepie
Projektowanie fibrobetonu
Planując zastosowanie włókien w betonie musimy mieć na uwadze to, że zmienimy właściwości również świeżej mieszanki. Pierwszą rzeczą, którą odczujemy, jest zmniejszenie jej urabialności i konsystencji. Dlatego też stosując fibrobeton, należy pamiętać o stosowaniu plastyfikatorów, które ułatwią nam wbudowanie mieszanki betonowej i odpowiednie jej zagęszczenie. Czasami również może pomóc zmiana samego składu ilościowego surowców w mieszance betonowej. W betonach z zastosowaniem zbrojenia rozproszonego zalecamy, by udział piasku w kruszywie (punkt piaskowy) wynosił około 35%, a beton był wykonany na cemencie bez dodatku popiołów lotnych.
Najbardziej skuteczną metodą dodawania włókien do gotowej mieszanki jest dodanie ich jeszcze na węźle betonowym, gdzie w kontrolowanych warunkach można je dokładnie wymieszać z pozostałymi składnikami mieszanki betonowej. Zjawisko tak zwanych „jeży” w mieszance betonowej, może wystąpić w kilku przypadkach. Najczęściej są wynikiem zbyt szybkiego dodania ich do mieszanki lub zbyt krótkiego czasu mieszania.
Jeśli dodanie włókien w miejscu wbudowania bezpośrednio do betonowozu (na budowie) jest jedyną możliwością zaleca się, by gruszka wykonała minimum 100 obrotów ze standardową prędkością.
Dodatkowo, należy pamiętać, by bezwzględnie przed każdym wyładowaniem betonowozu, przemieszać dokładnie mieszankę betonową. Zalecamy 1 minutę mieszania na każdy metr sześcienny betonu.
Na pewno wbudowanie i wykończenie fibrobetonu wymaga czasu i doświadczenia. Włókna (w szczególności włókna polimerowe) mają tendencję do delikatnego wystawania z powierzchni posadzki. Nie stanowi to jednak problemu, gdyż po całym procesie wykonania posadzki betonowej można je delikatnie przypalić tak, by ich wystająca część została roztopiona. Zabieg taki nie wpływa na jakość posadzki betonowej.
Dlaczego warto stosować włókna?
Fibrobeton stosuje się przede wszystkim, by zaoszczędzić czas potrzebny do wykonania tradycyjnego zbrojenia. Taka oszczędność czasu znacząco zmniejsza koszty realizacji całej inwestycji. W wielu przypadkach oszczędza się również na samym materiale. Sama posadzka, z równomiernym rozłożonym zbrojeniem w strukturze betonu gwarantuje lepsze przenoszenie obciążeń, co przekłada się na trwałość całej konstrukcji.
Włókna poprawiają większość właściwości betonu w tym wytrzymałość na rozciąganie, ściskanie, moduł sprężystości, odporność na pękanie, odporność na zmęczenie, odporność na uderzenia i ścieranie, zmniejszają skurcz, poprawiają właściwości cieplne i odporność na ogień. Posadzki, które wzmocnione są włóknami, mają zwiększoną nośność nawet po początkowym pęknięciu i nadal przenoszą obciążenia.
Podsumowanie
Zastosowanie włókien rozproszonych w betonie jako zamiennik siatki lub tradycyjnego zbrojenia po prostu się opłaca. Zmniejszenie ogólnego kosztu projektu sprawia, że korzystanie z włókien staje się atrakcyjne jako zamiennik w stosunku do typowego zbrojenia.
Od pewnego czasu można zauważyć stopniowe wprowadzanie włókien w coraz to nowych obszarach. Nowe zastosowania, poprzedzone badaniami lub obliczeniami, pozwalają redukować lub eliminować tradycyjne zbrojenie. W przypadku płyt posadowionych na gruncie zastosowanie zbrojenia rozproszonego jest już standardem.