FIBROBETONY
Nazwa fibrobetony obejmuje kompozyty, których matrycę stanowi zwykły beton cementowy, zaś dodatkowym składnikiem jest zbrojnie rozproszone w postaci włókien z rozmaitych materiałów. Utworzony kompozyt składa się z kruchej matrycy i ciągliwego uzbrojenia, którego podstawowym celem jest kontrolowanie powstawania i propagacji rys.
Idea mikrouzbrojenia:
*włókna ograniczają skurcz otaczającego je zaczynu, redukują ilość powstałych w wyniku skurczu defektów
*po obciążeniu betonu spełniają rolę elementów „zszywających” rysy i zapobiegających w ten sposób ich rozprzestrzenianiu się
*wytrzymałość betonu jest większa zwłaszcza na rozciąganie i zginanie
*materiał jest bardziej „ciągliwy”
Rola włókien:
*w elementach konstrukcyjnych – uzupełnienie zbrojenia głównego
*w innych elementach jak cienkie płyty lub podłogi przemysłowe – jedyne uzbrojenie
Rodzaje włókien:
*azbestowe – wycofane – otrzymywane przez rozdrabnianie surowca kopalnego. Są naturalnym materiałem włóknistym.
*roślinne – rzadko stosowane – otrzymywane są z liści i łodyg roślin z krajów tropikalnych i podzwrotnikowych
*celulozowe – rzadko stosowane – otrzymywane są z odpadów drewna. Charakteryzuje je ograniczona trwałość. Konieczne są zabezpieczenia przed procesami gnicia, zagrzybieniem itd.
*szklane – wytwarzane są z różnego rodzaju szkła
*syntetyczne
– węglanowe – typu PAN lub pitch (mają wytrzymałość na rozciąganie dochodzącą do 800MPa, a moduł Younga do 30GPa; są odporne na wszelkie czynniki chemiczne i wys. temp.)
– polipropylenowe – stosowane w celu kontrolowania rys pochodzących od skurczu plastycznego świeżego betonu. Wytwarzane są w dwóch odmianach: włókna fibrylowane (modyfikowanych chemicznie) pasków ciętych z folii 12-38mm lub włókna elementarne o przekroju kołowym cięte z przędzy 6-12mm. Gęstość polipropylenu = 0,9kg/dm3; wytrzymałość na rozciąganie 300-400MPa
*stalowe – najczęściej stosowane
– włókna z zakotwieniami haczykowatymi
– włókna falowane
– włókna frezowane
– siatki, maty, plecionki itp.
Ilość włókien dodawanych do betonu zależy od rodzaju, kształtu, smukłości i wytrzymałości włókien na rozciąganie.
Technologia wykonania fibrobetonu:
*skład betonu-matrycy i metody jego określania są takie same jak w przypadku betonu zwykłego
*wprowadzenie włókien powoduje zmianę konsystencji i urabialności
*włókna muszą być jednorodnie umieszczone w mieszance
*włókna dodaje się po wsypaniu kruszywa, a przed dodaniem cementu. Można także dodawać do gotowej mieszanki w betoniarce lub przez lej załadowczy do mieszarki samochodowej
Układanie fibrobetonu:
*tradycyjne betonowanie mieszanką z dodatkiem włókien
*natryskiwanie zaprawą lub betonem z drobnym kruszywem i włóknami
*zastosowanie różnych technik prefabrykacji elementów
Fibrobetony z włóknami stalowymi są stosowane do:
*nawierzchni drogowych, mostowych i lotniskowych
*posadzek przemysłowych i magazynowych
*elementów narażonych na oddziaływania dynamiczne (falochrony, fundamenty pod maszyny)
*obudowy tuneli realizowane metodą natryskową
*obiektów hydrotechnicznych
*elementów prefabrykowanych (rur)
*napraw i remontów elementów betonowych i żelbetowych (płaszcze chłodni kominowych)
Fibrobetony z włóknami polipropylenowymi są stosowane do:
*posadzek przemysłowych
*cienkościennych elementów elewacyjnych
*napraw
*monolitycznych zbiorników żelbetowych na wodę oraz zbiorników w oczyszczalniach ścieków
BETONY ULTRAWYSOKOWARTOŚCIOWE
Skład BUWW:
*cement
*drobne kruszywo
*pyły krzemionkowe
*mikrozbrojenie z włókien metalowych, polipropylenowych…
*obróbka cieplno-wilgotnościowa
Fibrobetony wysokowartościowe:
*sifcon – włókna stalowe układanie w formach i zalewane zaczynem o dużej płynności. Objętość włókien do 20%.
*simcon – włókna są układane w postaci mat, często rozwijanych z rulonów
*RPC – mikrokrzemionka, piasek, cement, superplastyfikator i mikrowłókna stalowe (10%)
*HPFRC i UHPFRC – kompozyty o wysokiej wytrzymałości uzbrojone mikrowłóknami
*SCC – betony samozagęszczalne
*SLC – betony samopoziomujące
*FRP – włókna niemetaliczne o wysokich właściwościach mechanicznych w matrycach polimerowych stosowane do zbrojenia i wzmacniania konstrukcji żelbetowych i sprężonych. Elementy wykonywane w postaci prętów, siatek i taśm.
przemek.frackowiak