Hvis vi skulle si at betong er det mest populære og vanlige byggematerialet i verden, ville det ikke vært noe argument. Betong er det mest brukte materialet i verden, nest etter vann.
Fiberarmert betong er blant de mange innovasjonene som er utviklet for å forbedre styrkeegenskaper og andre egenskaper til betong.
I denne artikkelen skal vi undersøke fiberarmert betong, hva denne betongen er, dens forskjellige typer og fordeler, og finne ut om denne betongblandingen er riktig for deg.
Hva erFiberArmert betong?
Fiberarmert betong (FRC) er fersk betong armert med fibrøse materialer. For eksempel lange stålfibre. Denne armeringsmetoden forbedrer egenskapene til vanlig betong.
Mange forskjellige fibermaterialer brukes til å lage fiberarmert betong. Denne typen armert betong har blitt så populær at ulike versjoner av fiberarmert betong produseres basert på brukskrav.
Hva er fiberarmert betong laget av?
Hovedingrediensene i fiberarmert betong er:
Hydraulisk sement
Hovedkomponenten i fiberarmert betong er hydraulisk sement, som blir lim etter å ha reageret med vann. Vanligvis brukes Portlandsement som hydraulisk sement i fiberarmert betong.
Fibre
Tilsetning av lange fibre endrer egenskapene til den ferske betongen basert på hva slags fibermateriale som brukes. Det er fire kategorier fibre som vanligvis brukes til å produsere fiberarmert betong. Disse betongfibrene er:
Stålfibre
Glassfibre
Syntetiske fibre
Naturlige fibre
Aggregater
Et tilslag gir bindingsstyrken i betong samtidig som det reduserer volumet av sement som kreves. Noen vanlige tilslag er sand, pukk og grus.
Kort historie om FRC
FRC har eksistert lenge, men betongfibrene er forbedret. I tidligere tider, da bygninger ble bygget med steiner, fungerte mørtel som bindemiddel som holdt dem sammen. Mørtelen ble forsterket med hestehår.
Tilsvarende var halm det primære forsterkningsmaterialet i tilfelle av muddersteinskonstruksjon. Da betong ble et av de vanligste byggematerialene, ble asbestfibre brukt som armering.
Men etter hvert som tiårene gikk, ble folk mer bevisste på helserisikoen ved asbest og hvordan det forårsaker kreft. I løpet av 1960-tallet, i stedet for asbest, ble andre fibre som stål og glass populær.
Hva er effekten av fibre på betong?
Tilsetning av fibre til betong resulterer i flere effekter. Størrelsen på disse varierer basert på de spesifikke fibrene som brukes. Forbedringen i bæreevne avhenger av ulike faktorer, som antall armeringsfibre i forhold til det totale volumet, kalt volumfraksjonen, og sideforholdet, oppnådd ved å dele fiberlengden med diameteren til den aktuelle fiberen.
Fibre tjener generelt det primære formålet med å redusere sprekker i betongen ved å forbedre dens bøyestyrke. Sprekking i betong oppstår på grunn av betongkrymping. Betongsvinn kan skje av flere årsaker, for eksempel tørkesvinn og plastsvinn.
Fiber senker også permeabiliteten til betong, og eliminerer muligheten for vannlekkasje gjennom betongkonstruksjoner.
Hva er de forskjellige typene fiberarmert betong?
Det finnes ulike typer fiberarmert betongkompositter i populære bruksområder. Noen av disse inkluderer:
Stålfiberarmert betong
Stålfiberarmert betong er en av de mest utbredte typene FRC. Tilsetning av armerende stålfibre til betongen, selv i små mengder, fører til betydelige forbedringer i betongens egenskaper.
Stålfiberarmert betong brukes i applikasjoner med krav til tunge betong som broer, gulv, tunneler, gruvedrift, prefabrikerte, etc.
Det finnes mange forskjellige typer stålfibre som brukes til å forsterke betong, for eksempel kaldtrukket tråd (type 1), kuttede stålplater (type 2), smelteekstraherte (type 3), kvernkutt (type 4) og modifisert kulde trukket ledning (Type 5).
Polypropylenfiberarmert betong (PFRC)
PFRC bruker syntetiske fibre kalt polypropylenfibre, en type termoplast. Det er mange forskjellige fordeler med å legge polypropylen til betong, som vi vil diskutere i neste avsnitt.
Polypropylen deler mange egenskaper med polyeten, med forbedrede herdeegenskaper, bøyestyrke og høyere varmebestandighet.
I tillegg har denne fiberen høy motstand mot kjemikalier som syrer og organiske løsemidler, og den gir lignende egenskaper til betongen.
Glassfiberarmert betong (GFRC)
En glassfiberarmert betongblanding inneholder mange små glasspartikler. Hvordan gjør disse betongen sterkere?
Mens en stor glassrute er delikat, har glassfiber svært høy strukturell styrke. I tillegg til denne styrken er fibrene et lavkosttilsetningsstoff, noe som gjør den endelige betongblandingen billigere enn alternativer som stålfiberarmert betong.
De samme fibrene tilsatt plast resulterer i et glassfiberkomposittmateriale med utmerkede strekkfasthetsegenskaper.
Polyesterfiberarmert betong
Polyesterfibre for fiberarmert betong er tilgjengelig som mikrofiber og makrofiber. Polyesterfibre bidrar til den forbedrede motstanden mot sprekker i denne typen fiberarmert betong.
Polyesterfiberarmert betong har større seighet og høyere strukturell integritet. Dens forbedrede holdbarhet gjør denne betongtypen ideell for industrigulv, lagergulv, prefabrikkerte strukturer, overlegg og lignende kommersielle bruksområder.
Karbonfiberarmert betong
Har du noen gang hørt om karbonfiberstål? Konseptet er likt for karbonfiberarmert betong.
Mens tilsetning av karbonfiber til betong er en mer kompleks prosess enn å legge til sement eller glass, har den resulterende betongen høy stivhet og styrke. Men med høy stivhet blir betongen sprøere (som karbonstål).
Makro syntetisk fiberArmert betong
Bruk av makrosyntetiske fibre i betong kom som et alternativ til stålarmering. Stålarmering kan tross alt være et kostbart tillegg til betong.
Med økende bruk ble makrosyntetiske fibre mer enn bare et alternativ. Disse fibrene har mange egne anvendelser, spesielt i bakkestøttede strukturer.
Stålarmering kan korrodere i områder med høy luftfuktighet, slik som marine miljøer, og glassfiber lider av fare for avskalling. Makrosyntetiske fibre gir høy motstand mot disse faktorene, så de er et verdifullt tillegg til betong i disse miljøene.
Naturlig fiberarmert betong
Naturlige fibre kommer fra planter, dyr og naturlige mineraler. Som vi nevnte i avsnittet om historien til FRC, har naturlige fibre blitt brukt i byggeprosessen siden antikken.
Uansett hvor betongen brukes, vil det være en overflod av naturlige fibre tilstede. Disse fibrene bidrar også til å senke kostnadene ved å produsere FRC.
Noen naturlige fibre inkluderer bomull, halm, tre og korn.
Hva er fordelene med å bruke fiberarmert betong
Tilsetning av ulike fibre til betong gir ulike fordeler. Fiberarmert betong klassifiseres basert på tilsatt fiber. De spesifikke fordelene med FRC vil avhenge av typen FRC som brukes.
Generelt, her er fordelene forbundet med noen vanlige typer fiberarmert betong:
Glassfiberforsterkning
Glassfiberarmering øker betongens strukturelle styrke uten å øke kostnadene vesentlig. Glass er et av de billigste fibermaterialene.
Denne typen armering brukes for å forbedre betongkonstruksjonens estetiske appell. De korte diskrete fibrene kan sees i betongkonstruksjonen etter at den har tørket.
Denne armeringsmetoden tilfører strekkstyrke til alle områdene, i motsetning til tradisjonell armering med stålstenger, hvor strekkfastheten er begrenset til stengenes retning.
Stålfiberforsterkning
Stål gir den høyeste strukturelle styrke i fiberarmert betong.
Med tilsetning av stålfibre krever betongen færre stålstangarmeringer.
Fibre gir større slagfasthet mot støt og slitasje.
Forbedret tinemotstand og andre temperaturegenskaper for bygningen.
Reduserer risikoen for sprekker ved å redusere bredden på sprekkene.
Polypropylenfibre og nylonbetongforsterkning
Gir muligheten til å pumpe betongen over lang avstand ved å øke kohesjonsegenskapene.
Forbedrer temperaturegenskaper (f.eks. tinemotstand).
Forbedrer duktiliteten til betong og reduserer dens sprø natur.
Ved brann er betongkonstruksjoner med polypropylenfibre og nylonfibre motstandsdyktige mot eksplosiv avskalling.
Resulterer i høy slagfasthet og slitestyrke.
Hva er bruken av fiberarmert betong?
Typen FRC som brukes kan variere basert på det spesielle byggeprosjektet. Generelt bruker de fleste sivilingeniørprosjekter FRC. For eksempel::
Vegger
Gulvbelegg
Demninger
Rullebaner
Veier
Betongrør
Broer
Lagergulv
Kummer
Tunneler
Fortau
Hvordan få tak i fiberarmert betong?
Som du vet nå, er fiberarmert betong ikke bare ett produkt. Det finnes forskjellige betonger med forskjellige armeringsteknikker som resulterer i spesifikke forbedrede egenskaper.
Det er høyfaste stålfibre som forsterker den strukturelle integriteten til betongmanifolden. Glass og syntetiske fibrøse materialer tilbyr også moderat styrke, men til en billigere pris.
AV Daniel Arkin
Innleggstid: Apr-07-2023