Wat zijn de voordelen van vezelversterkt beton?

Beton is een onmisbaar onderdeel van elk bouwproject, of u nu wegen aanlegt, de fundering van een privéwoning of een energiecentrale. Dit komt omdat beton zeer duurzaam is, maar kan worden aangetast door het bevriezen en ontdooien van de onderliggende grond, waardoor deze gaat verschuiven, of door boomwortels die omhoog groeien en ertegenaan duwen, wat tot scheuren kan leiden. Dit kan een groot probleem zijn bij bouwprojecten, omdat scheuren kunnen leiden tot dure reparaties en potentiële rampen. De oplossing voor dit probleem is het introduceren van gewapend beton.

Wat is de betekenis van gewapend beton?

Wanneer beton geschikte vezels in het mengsel bevat om de taaiheid en ductiliteit te vergroten, wordt het als versterkt beschouwd. In tegenstelling tot ongewapend beton, dat uit elkaar kan vallen als het breekt of barst, behoudt vezelversterkt beton zijn structurele integriteit omdat de vezels de scheuren bij elkaar houden.

Voordelen van vezelversterkt beton

Hogere treksterkte vergeleken met ongewapend beton.

Verhoogde duurzaamheid van het beton.

Verminderde scheurvoortplanting en verhoogde slagsterkte.

Verbeterde weerstand tegen vries-dooicycli.

Verbeterde vermoeidheidssterkte.

Nadelen van vezelversterkt beton

Regenwater kan de vezels blootleggen.

Een willekeurige oriëntatie van vezels in beton kan leiden tot ongelijkmatige wapening en slechte kwaliteit.

De kosten van vezelversterkt beton zijn 10% tot 15% hoger dan die van niet-gewapend beton.

Soorten vezels die worden gebruikt in gewapend beton

In gewapend beton worden verschillende soorten vezels gebruikt. Beschrijvingen van de meest voorkomende typen zijn als volgt:

1. Cellulosevezels

Deze vezels zijn gemaakt van esters of ethers van cellulose afkomstig van plantenbladeren, hout, schors of ander plantaardig materiaal. De mechanische eigenschappen van deze vezels kunnen worden gewijzigd door verschillende verhoudingen lignine en hemicellulose te introduceren. Cellulosevezels worden vooral gebruikt als versterking in composietmaterialen en als chemische filters in de textielindustrie.

2. Natuurlijke vezels

Dit type vezel is efficiënt en kosteneffectief. Het wordt ten zeerste aanbevolen vanwege de lokale beschikbaarheid en het gemak van aanschaf. Natuurlijke vezels kunnen worden verkregen uit minerale bronnen, dieren of groenten en worden verwerkt tot niet-geweven stoffen. Het gebruik van vezels in de bouw is geen nieuwe ontwikkeling, aangezien paardenhaar en stro zijn gebruikt bij het maken van gips en bakstenen.

3. Koolstofvezels

Deze vezels bestaan ​​voornamelijk uit koolstofatomen met diameters variërend van 5 tot 10 micrometer. De voordelen van het gebruik van koolstofvezels zijn onder meer:

• Lage thermische uitzetting.
• Hoge chemische bestendigheid.
• Hoge temperatuurtolerantie.
• Stijfheid, lichtgewicht en hoge treksterkte.

4. Polyestervezels

Polyestervezels hebben de voorkeur voor magazijnen, industriële vloeren, trottoirs en geprefabriceerde producten. Wanneer ze worden gemengd met beton, kunnen polyester macrovezels en microvezels de structurele integriteit en taaiheid garanderen en plastische krimpscheuren voorkomen.

5. Glasvezels

Glasvezels delen veel mechanische eigenschappen en eigenschappen met andere vezels zoals koolstofvezels en polymeervezels. Bij gebruik in composieten vertonen glasvezels minder brosheid maar een lagere stijfheid vergeleken met koolstofvezels. Daarom worden glasvezels in veel polymeerproducten gebruikt als versterking, bijvoorbeeld glasvezelversterkte kunststoffen.

6. Polypropyleenvezels

Polypropyleen (PP) vezels worden in beton gebruikt omdat ze bestand zijn tegen uitdrogende krimp en plastische krimp. Deze vezels helpen het doorbloeden van beton te verminderen en de doorlaatbaarheid ervan aanzienlijk te verlagen. Polypropyleenvezels zijn synthetische, witte, sterke materialen met goede isolerende eigenschappen en hoge weerstand tegen organische oplosmiddelen, zuren en alkaliën.

7. Staalvezels

Het toevoegen van een geschikte hoeveelheid staalvezels aan beton kan de fysieke eigenschappen ervan aanzienlijk veranderen. De opname van staalvezels in het mengsel verbetert de duurzaamheid, scheurweerstand, buigsterkte en taaiheid van beton aanzienlijk.