Diese Erfindungen können sicher die Schaffung eines neuen Baumaterials umfassen, das als faserverstärkter Beton bezeichnet wird. Beton ist seit 300 Jahren wohl das beliebteste Baumaterial. Es ist in seinen physikalischen Eigenschaften natürlichen Baumaterialien unterlegen, gewinnt jedoch in Bezug auf Benutzerfreundlichkeit und Preis. Bauherren haben immer versucht, die Haltbarkeit zu erhöhen und gleichzeitig die Kosten zu senken.
Beton auf der Baustelle wurde nicht einfach in die Schalung gegossen, sondern mit Metallstangen vorverstärkt. Stahlbeton, der die Eigenschaften von Stein und Metall kombiniert, ist viel stärker geworden.
Die Erfinder erinnerten sich jedoch an eine einfachere Methode zur Verstärkung von Baumaterialien, die von den Ägyptern verwendet wurde. Zur Verstärkung der Ziegel wurde der Zusammensetzung Stroh oder sogar Rosshaar zugesetzt. Der Ziegel wurde stärker, brach im trockenen Zustand nicht und war leichter.
Die Erfinder begannen mit verschiedenen Materialien zu experimentieren und 1874 registrierte der englische Erfinder A. Berard eine Mischung verschiedener Materialien als Zusatz zu Beton. In Frankreich begann X. Alfsen 1918 seit 1918 mit der Bewehrung von Beton mit Stahl- oder Holzschleppern. 25 Jahre später wurde in England der erste faserverstärkte Beton entwickelt und in das Gebäude gegossen..
Auffällig positive Eigenschaften von Faserbeton sind hohe Schlagzähigkeit, hohe Scher- und Zugfestigkeit, hohe Frostbeständigkeit und Wasserbeständigkeit. Dadurch werden sie in eine separate Gruppe von Strukturmaterialien mit sehr wertvollen physikalischen Eigenschaften und einer ursprünglichen Struktur unterteilt, die nur für sie charakteristisch ist..
Faserbeton wird erhalten, indem in die Zementmischung eine Verstärkungsfaser (aus der englischen Faser) eingeführt wird, die kurz oder in Form eines Netzes geschnitten ist. Das Material für Bewehrungsbeton wird unterschiedlich verwendet, und der Name und die Klassifizierung von Faserbeton hängen davon ab.
Klassifizierung von Faserbeton nach Fasermaterial, Festigkeit und Beliebtheit:
- Metallfaser (hauptsächlich Stahl).
- Glasfaser.
- Faser aus synthetischen Fasern.
- Fasern aus natürlichen Materialien (Basalt, Asbest).
- Mischfaser.
Aus dem Namen der zur Bewehrung von Beton verwendeten Faser ergibt sich der Name von Faserbeton (Stahlfaserbeton, Glasfaserbeton usw.). Fasern in der Zusammensetzung von faserverstärktem Beton werden zufällig platziert und auf verschiedene Weise eingeführt – traditionelles Mischen, Sprühen, „Vormischen“. Um eine gerichtete Anordnung von Fasern in faserverstärktem Beton zu erhalten, wird bei Verwendung von Stahlfasern ein Magnet verwendet, und Fasern aus künstlichen Materialien werden in Form eines Netzes oder von Fäden verlegt.
Jeder Fasertyp verwendet seine eigene Technologie zur Herstellung von Faserbeton. Die Herstellung von Stahlfaserbetonmischungen erfolgt häufig in Standardbetonmischern. Zur gleichmäßigen Verteilung der Fasern im Volumen von Stahlfaserbeton werden Weichmacher zugesetzt, Fasern dosiert und das Chargenvolumen um 25 – 30% reduziert.
Die Mischung wird wie gewohnt mit Standardwerkzeugen verlegt. Diese Methode wird auch verwendet, um Fasern in Betonmischungen auf der Basis natürlicher Materialien einzuführen..
Glasfaserbeton und faserverstärkter Beton unter Verwendung synthetischer Fasern werden technologisch durch Sprühen (pneumatisches Sprühen) und Vormischen hergestellt. Die erste Methode wird direkt auf der Baustelle angewendet. Das Sprühen erfolgt unter Druck mit speziellen Geräten durch eine Spritzpistole. In diesem Fall werden feinkörniger Betonmörtel und gehackte Fasern gleichzeitig zugeführt und in einer Spritzpistole gemischt. Beim Aufsprühen der Lösung durch Sprühen ist eine einstufige Bearbeitung großer Flächen möglich.
In Fabriken wird häufig das Verfahren des Vormischens oder der vorläufigen Herstellung einer Mischung aus faserverstärktem Beton verwendet. Zu Beginn des Technologiezyklus werden der feinkörnigen Betonmischung gehackte Fasern zugesetzt und anschließend gemischt. Aus der resultierenden Vormischlösung wird auf verschiedene Weise eine Gebäudestruktur hergestellt (Vibrationsverdichtung, Walzenformen, Walzenpressen, Extrudieren usw.)..
Die am häufigsten verwendeten Fasern bei der Herstellung von faserverstärktem Beton sind Stahl und Glasfaser. Faserbeton auf Stahl- und Glasfaserbasis erfüllt alle strengen Anforderungen der Bauindustrie. Faserbeton auf der Basis von synthetischen und natürlichen Materialien ist ihnen in Bezug auf Festigkeit, Haltbarkeit und Benutzerfreundlichkeit etwas unterlegen..
An die Faserfestigkeit werden erhöhte Anforderungen an physikalische Beanspruchung, Haltbarkeit, Beständigkeit gegen die Auswirkungen von Betonmischungen und Chemikalien und folglich an die Haltbarkeit des Betriebs gestellt. Daher werden bei der Herstellung von Stahlfaserbeton überwiegend nicht rostende Stahlsorten verwendet, und alkalibeständige Glasfasertypen „Cem-Phil“ (England), „Erfib“ (Japan), SC-6 (Russland) werden zur Herstellung von Glasfaserbeton verwendet..
Unter Berücksichtigung der physikalischen Eigenschaften bestimmter Faserbeton sind die Einsatzgebiete auf der Baustelle etwas unterschiedlich. Stahlfaserbeton wird häufiger in Industrieanlagen mit schwierigen Betriebsbedingungen eingesetzt. Stahlfaserbeton wird zur Herstellung von vibrationsfesten Industriestrukturen verwendet – Fußböden, Eisenbahnschwellen, Platten für den Bau von Flugplätzen und Straßen, Brücken. Aufgrund ihrer hohen Festigkeit werden sie aktiv beim Bau explosions- und einbruchhemmender Strukturen eingesetzt – Banken, Verteidigungsstrukturen. Für den Bau von Bewässerungsanlagen – Kanäle, Entwässerungsdämme, Tanks für Wasser und andere Flüssigkeiten.
Glasfaserbeton wird häufiger im Tiefbau und beim Bau von Bauprojekten eingesetzt, die keine besondere Festigkeit erfordern. Es ist flexibel, einfach zu bedienen und hat ein ausgezeichnetes ästhetisches Erscheinungsbild, wenn Farbstoffe hinzugefügt werden. Verschiedene dekorative Strukturen, Fassadenplatten für Naturstein, volumetrische und krummlinige Elemente jeglicher Form für die Restaurierung historischer Gebäude werden aus Glasfaserbeton hergestellt. Sie können herkömmliche Dachmaterialien (Schiefer, Keramikfliesen) ersetzen, sind jedoch im Gegensatz zu ihnen langlebig und leicht.
Glasfaserbeton wird beim Bau von Erholungsgebieten mit dem Bau von Springbrunnen, Pools und dem Bau kleiner architektonischer Formen (Bänke, Blumenbeete, Balustraden usw.) verwendet. Im Industriebau wird es als Dauerschalung eingesetzt, insbesondere in Hydraulikanlagen und Anlagen der chemischen Industrie. Leichte Bewässerungssysteme und Entwässerungssysteme werden aus GRC sowie bei der Herstellung von Abdichtungsbeschichtungen für Gebäude hergestellt.
Vor kurzem begannen sie, die Technologie des Blockbaus von Hütten zu nutzen. Paneele aus glasfaserverstärktem Beton (GRC-Paneel) mit ineinandergreifenden Strukturen werden im Werk hergestellt und anschließend vor Ort montiert. In Anbetracht der Leichtigkeit des Materials und der einfachen Montage können die Arbeiten von einem kleinen Team von Bauherren ohne den Einsatz schwerer Baumaschinen ausgeführt werden. Die Verwendung von Farbstoffen und verschiedenen Dekorationsformen bei der Herstellung von Blockplatten aus Glasfaser ermöglicht es Ihnen, schöne, individuelle Designhäuser zu bauen.
Faserbeton auf Basis von Polypropylenfasern hat einen begrenzten Anwendungsbereich, da die Fasern im Vergleich zu Stahl- und Glasfasern geringere mechanische und verstärkende Eigenschaften aufweisen. Es wird hauptsächlich zum Gießen von Fußböden beim Bau von Industrie- und Zivilbauprojekten verwendet..
In einigen Fällen werden zur Erzielung spezieller technischer Indikatoren gleichzeitig Fasern aus verschiedenen Materialien verwendet. Vor kurzem begannen sie mit der Faserverstärkung von Schaumbeton. Das Ergebnis ist ein haltbarerer Verbundwerkstoff, der die positiven Eigenschaften von Schaumbeton beibehält – geringes Gewicht bei geringer Wärmeleitfähigkeit.
Exotische Materialien werden auch zur Betonbewehrung verwendet – Jute, Sisal, Cellulose, Nylon und andere Fasern. Die Suche nach einem besseren Material als Stahl oder Glasfaser geht weiter und angesichts der Entwicklung der chemischen Industrie wird es gefunden.
Ein Detail sollte beachtet werden, das potenzielle Kunden erschreckt. Glasfaserbeton hat im Vergleich zu herkömmlichem Beton höhere Kosten (bis zu dreimal) pro 1 Kubikmeter. Dies sollte angesichts der hohen Qualitätsindikatoren für glasfaserverstärkten Beton keine Angst haben, da der Gesamtarbeitsaufwand bei gleicher Tragfähigkeit bei dickwandigen Betonprodukten geringer ist. Zusätzlich werden die Transportkosten und die Verwendung von leichten Hebezeugen aufgrund des geringen Gewichts der Produkte reduziert.
Durch die aktive Nutzung von Faserbeton auf der Baustelle können Sie schnell elegante, langlebige moderne Gebäude mit geringeren finanziellen Kosten errichten.
Kannst du bitte weitere Informationen über die Einsparungen von Faserbeton im Laufe der Jahrhunderte geben? Wie hat sich der Bedarf von Jahrhundert zu Jahrhundert entwickelt und welche Fortschritte wurden erzielt, um Kosten zu senken und Ressourcen zu schonen?
Faserbeton ist ein innovatives Baustoffmaterial, das im Laufe der Jahrhunderte erhebliche Einsparungen bieten konnte. Ursprünglich wurde Faserbeton vor allem für industrielle Anwendungen verwendet, da er eine hohe Zugfestigkeit und Haltbarkeit bietet. Im Laufe der Zeit hat sich jedoch der Bedarf an Faserbeton in verschiedenen Branchen deutlich erhöht. Dies liegt vor allem daran, dass die Technologie zur Herstellung von Faserbeton kontinuierlich verbessert wurde, was zu einer Senkung der Herstellungskosten und einer Schonung der natürlichen Ressourcen führte. Durch die stetige Entwicklung neuer Fasermaterialien und Bindemittel konnte die Effizienz und Wirtschaftlichkeit von Faserbeton weiter gesteigert werden. Heutzutage wird Faserbeton nicht nur im Bauwesen, sondern auch in der Infrastruktur, im Umweltschutz und in vielen anderen Bereichen eingesetzt.