Mikä on kuituvahvisteinen betoni?

Perinteinen kuituraudoitettu betoni, jota joskus kutsutaan FRC: ksi, on betoni, joka on vahvistettu lisäämällä märkäseokseen muita materiaaleja. Betoni on melko hauras; sillä on erittäin hyvä puristuslujuus, mutta suhteellisen pieni vetolujuus, mikä tekee siitä todennäköisesti halkeilevan monissa olosuhteissa. Tämä johtaa lisävahinkoihin. Vahvistettu betoni halkeilee vähemmän kuin tavallinen betoni.

Kuitujen käyttäminen muiden materiaalien vahvistamiseen ei ole uusi idea. Itse asiassa sitä on harjoitettu tuhansia vuosia, ja olki sekoitetaan muta -tiiliin ja jouhi sisältyy laastiin. 20 -luvun alkuvuosina betoniin lisättiin asbestikuituja. 1960 -luvulle mennessä käytettiin erilaisia ​​materiaaleja, kuten polypropeenia, lasia ja teräskuituja.

Nykyiset tutkimukset viittaavat siihen, että mikrokuidut lisäävät parhaiten vetolujuutta pitkien kuitujen sijasta. Näiden kuitujen lisääminen kuitenkin parantaa suhteellisen vähän iskunkestävyyttä. Polypropeenikuidut vähentävät jäätymis-sulatusjaksojen aiheuttamia vaurioita ja vähentävät roiskumisen tai räjähdyksen mahdollisuutta tulipalon sattuessa. Myös geneettisesti muunnetuista mäntyistä saadut selluloosakuidut ovat osoittaneet lupauksia kokeissa.

Lasikuituraudoitettu betoni, joka sisältää alkalinkestäviä lasikuituja, on erityisen kestävä tavanomaisille ympäristöolosuhteiden aiheuttamille vaurioille. Se on myös ympäristöystävällinen materiaali, koska lasikuidut on valmistettu luonnonmateriaaleista ja niiden tuottamiseen kuluu suhteellisen vähän energiaa.

Tätä betonimuotoa käytetään yleisesti maanpinnalla esimerkiksi jalkakäytäville ja lattioille. Sitä voidaan käyttää myös perustuksissa, pylväissä, esivalmistetuissa muodoissa ja palkeissa, erityisesti yhdessä perinteisten vahvikkeiden, kuten raudoituksen tai teräsverkon kanssa.

Viimeisin kuituraudoitettua betonia koskeva tutkimus on ollut suunniteltujen sementtiyhdisteiden (ECC) kehittäminen. Nämä komposiitit ovat joustavia sekä sisältämän kuidun että itse betonin muodostavien materiaalien vuoksi. Michiganin yliopisto esitteli vuonna 2005 kaavan, joka painaa 40% vähemmän kuin tavallinen betoni ja on 500 kertaa vähemmän halkeileva. Sitä on käytetty rakentamiseen Japanissa, Koreassa, Sveitsissä, Australiassa ja Yhdysvalloissa