Modyfikowanie właściwości betonu




beton_wStosowanie klasycznych betonów niemodyfikowanych w niektórych rodzajach konstrukcji budowlanych staje się w dzisiejszych czasach niewystarczające. Wymagania stawiane konstrukcjom pod względem nośności i użytkowalności są z roku na rok coraz większe, a ich spełnienie przy użyciu zwykłego betonu staje się nieekonomiczne lub wręcz też całkowicie niemożliwe. Wymusiło to poszukiwanie nowych sposobów polepszania właściwości produkowanego betonu.

Fibro kompozyty

Dzięki rozwojowi inżynierii materiałowej pojawiła się stosunkowo niedawno nowa klasa betonu nazwana fibro kompozytem. Beton taki jest materiałem złożonym ze:

  • spoiwa,
  • kruszywa mineralnego,
  • piasku,
  • wody
  • i włókien, dodawanych do matrycy cementowej.

Pierwsze tego typu rozwiązanie, polegające na dodaniu włókna do betonu zastosowali w roku 1962 Romualdi i Mandel. Wykazali oni wówczas, że dodatek włókien stalowych do mieszanki betonowej zmienia charakter zachowania się kruchego betonu na materiał quasi-plastyczny, co dalej powoduje, że po pojawieniu się pierwszej rysy w konstrukcji nie występuje kruche jej zniszczenie. Konstrukcja taka dalej przenosi obciążenie utrzymując jej nośność lub, w niektórych przypadkach, nawet wykazując jej zwiększenie.

Włókna zastępujące zbrojenie w betonie powodują zmniejszenie koncentracji naprężeń, czyli zmniejszenie zarysowań i pęknięć w konstrukcji. W 1973 opatentowano technologię fibrobetonu i od tej pory materiał ten stosowany jest w wielu odmianach i w coraz większym zakresie. Do betonu dodaje się obecnie nie tylko włókna stalowe, ale także włókna wykonywane z tworzyw sztucznych, węglowe, szklane, a nawet włókna pochodzenia organicznego.

Włókna polipropylenowe pełnią przede wszystkim rolę zbrojenia przeciwskurczowego. Czas ich działania jest ograniczony do momentu, gdy beton sam zaczyna przenosić większe naprężenia rozciągające niż włókna polipropylenowe.

Dodanie włókien polipropylenowych do betonu powoduje:

  • redukcję formowania się rys skurczowych i mikropęknięć;
  • eliminację przeciwskurczowych siatek stalowych;
  • zmniejszenie nasiąkliwości i wodoprzepuszczalności;
  • zwiększenie mrozoodporności;
  • poprawę spójności i jednorodności beton.