Care sunt avantajele betonului armat cu fibre?

Betonul este o parte indispensabilă a oricărui proiect de construcție, fie că construiți drumuri, fundația unei reședințe private sau o centrală electrică. Acest lucru se datorează faptului că betonul este foarte durabil, dar poate fi afectat de înghețarea și dezghețarea solului subiacent, determinându-l să se deplaseze, sau de rădăcinile copacilor care cresc în sus și împing împotriva acestuia, ceea ce poate duce la fisuri. Aceasta poate fi o problemă majoră în proiectele de construcții, deoarece fisurile pot duce la reparații costisitoare și potențiale dezastre. Soluția la această problemă este introducerea betonului armat.

Care este semnificația betonului armat?

Atunci când betonul conține fibre adecvate în amestec pentru a-și crește duritatea și ductilitatea, acesta este considerat armat. Spre deosebire de betonul nearmat, care se poate rupe atunci când se fracturează sau crăpă, betonul armat cu fibre își va menține integritatea structurală pe măsură ce fibrele țin fisurile împreună.

Avantajele betonului armat cu fibre

Rezistență la tracțiune mai mare în comparație cu betonul nearmat.

Durabilitate crescută a betonului.

Propagare redusă a fisurilor și rezistență crescută la impact.

Rezistență îmbunătățită la ciclurile de îngheț-dezgheț.

Rezistență sporită la oboseală.

Dezavantajele betonului armat cu fibre

Apa de ploaie poate expune fibrele.

Orientarea aleatorie a fibrelor în beton poate duce la armături neuniforme și la o calitate slabă.

Costul betonului armat cu fibre este cu 10% până la 15% mai mare decât al betonului nearmat.

Tipuri de fibre utilizate în betonul armat

În betonul armat se folosesc mai multe tipuri de fibre. Descrierile celor mai comune tipuri sunt după cum urmează:

1. Fibre de celuloză

Aceste fibre sunt realizate din esteri sau eteri ai celulozei derivați din frunze de plante, lemn, scoarță sau alte materiale vegetale. Proprietățile mecanice ale acestor fibre pot fi modificate prin introducerea de diferite proporții de lignină și hemiceluloză. Fibrele celulozice sunt utilizate în principal ca armătură în materialele compozite și ca filtre chimice în industria textilă.

2. Fibre naturale

Acest tip de fibră este eficient și rentabil. Este foarte recomandat datorită disponibilității locale și ușurinței de achiziție. Fibrele naturale pot fi obținute din surse minerale, animale sau legume și procesate în țesături nețesute. Utilizarea fibrelor în construcții nu este o dezvoltare nouă, deoarece părul de cal și paiele au fost folosite la fabricarea tencuielii și cărămizilor.

3. Fibre de carbon

Aceste fibre sunt compuse în principal din atomi de carbon cu diametre cuprinse între 5 și 10 micrometri. Avantajele utilizării fibrelor de carbon includ:

• Expansiune termică scăzută.
• Rezistență chimică ridicată.
• Toleranță ridicată la temperatură.
• Rigiditate, greutate redusă și rezistență ridicată la tracțiune.

4. Fibre de poliester

Fibrele de poliester sunt preferate pentru depozite, podele industriale, pavaje și produse prefabricate. Atunci când sunt amestecate cu beton, macrofibrele și microfibrele de poliester pot asigura integritatea structurală, duritatea și pot preveni fisurile de contracție din plastic.

5. Fibre de sticlă

Fibrele de sticlă au multe caracteristici și proprietăți mecanice cu alte fibre, cum ar fi fibrele de carbon și fibrele polimerice. Când sunt utilizate în compozite, fibrele de sticlă prezintă mai puțină fragilitate, dar o rigiditate mai mică în comparație cu fibrele de carbon. Prin urmare, fibrele de sticlă sunt folosite ca armături în multe produse polimerice, un exemplu fiind materialele plastice armate cu fibră de sticlă.

6. Fibre de polipropilenă

Fibrele de polipropilenă (PP) sunt folosite în beton deoarece rezistă la contracția prin uscare și la contracția plasticului. Aceste fibre ajută la reducerea sângerării în beton și scad semnificativ permeabilitatea acestuia. Fibrele de polipropilenă sunt materiale sintetice, albe, puternice, cu proprietăți izolante bune și rezistență ridicată la solvenți organici, acizi și alcalii.

7. Fibre de oțel

Adăugarea unei cantități adecvate de fibre de oțel la beton poate modifica semnificativ proprietățile fizice ale acestuia. Includerea fibrelor de oțel în amestec sporește foarte mult durabilitatea, rezistența la fisuri, rezistența la încovoiere și duritatea betonului.