Szál típusok és a köztük lévő különbségek

A „szál” kifejezés a latin „fibra” szóból ered, amely fonalszerű szerkezetet vagy filamentumot jelent. Az építőanyagok kontextusában a szál a betontechnológia alapvető összetevője, amely különálló, különböző hosszúságú filamentumokat képvisel, amelyeket mind mikro-, mind makroméretű cementes kompozitok megerősítésére használnak.

A szálas megerősítés alapelvei

A szálakat a beton szerkezetek diszperziós megerősítésére használják, egy olyan technikát, amely során sok egyedi mikrofilamentumot egyenletesen osztanak el a beton mátrix teljes térfogatában. Ez a módszer alapvetően eltér a hagyományos acélrudas megerősítéstől, mivel háromdimenziós, többirányú megerősítést biztosít, nem pedig bizonyos síkokra irányuló erősítést. Ennek a kompozit rendszernek a kritikus jellemzője, hogy a szál és a beton mátrix külön fázisokat alkot, kémiai reakció nélkül, megőrizve egyéni anyagtulajdonságaikat, miközben mechanikus összekapcsolódást és teherátvitelt biztosítanak a felületi kötés révén.

Teljesítményjavítás szálas megerősítéssel

A szálak betonnal való kombinálása jelentős javulást eredményez több teljesítménymutatóban. A szálas megerősítésű beton fokozott ellenállást mutat húzófeszültségek ellen, ami különösen fontos a beton természetes gyengesége miatt húzásban. Emellett a szálas megerősítés javítja a kopásállóságot, így ipari padlók és burkolatok számára is alkalmas. Az anyag kiváló teljesítményt nyújt dinamikus terhelések, például ütés és rezgés alatt, mivel a szálak képesek áthidalni a mikrosérüléseket és energiát elnyelni. Továbbá a szálas beton javított tartóssági tulajdonságokkal rendelkezik, beleértve a fokozott nedvesség- és fagyállóságot, ami hosszabb élettartamot biztosít kedvezőtlen környezeti feltételek mellett.

Anyagösszetétel szerinti osztályozás

A szálas megerősítő anyagokat összetevőik szerint kategorizálják, mindegyik különböző mechanikai és tartóssági tulajdonságokkal rendelkezik:

Polipropilén (polimer) szál

A polipropilén szál szintetikus polimer alapú megerősítési lehetőség, amely hidrofób tulajdonságáról, kémiai inertségéről és viszonylag alacsony rugalmassági moduljáról ismert. Ezek a szálak könnyűek, korrózióállóak, és jó ellenállást mutatnak lúgos környezetben, így kompatibilisek a beton magas pH-értékével. A polipropilén szálakat gyakran használják a beton korai szakaszában fellépő plasztikus zsugorodási repedések ellenőrzésére.

Acélszál

Az acélszál rövid, különálló acélélemekből áll, amelyek magas húzó- és rugalmassági moduluszt biztosítanak. Ezek a szálak különböző geometriai formákban kaphatók – egyenes, horgas végű, hullámos vagy deformált –, ami fokozza a mechanikai rögzítést a beton mátrixban. Az acélszálak jelentősen javítják a repedés utáni maradó szilárdságot és a beton képlékenységét, így különösen hatékonyak olyan szerkezeti alkalmazásoknál, amelyek megnövelt teherbírást igényelnek.

Bazaltszál

A bazaltszál vulkanikus kőzetből készül olvasztás és extrudálás útján, folyamatos filamentumokat eredményezve kiváló mechanikai tulajdonságokkal. Ezek a szálak magas húzószilárdságot, kémiai stabilitást és hőállóságot mutatnak. A bazaltszálakat egyre inkább elismerik környezetbarát és teljesítménybeli előnyeik miatt, amelyek a üvegszál és a szénszál között helyezkednek el.

Üvegszál (Fiberglass)

Az üvegszálak szervetlen szálak, amelyek szilícium alapú nyersanyagokból készülnek. Az alkáliálló (AR) üvegszálakat kifejezetten betonhoz tervezték, hogy ellenálljanak a cementmátrix erősen lúgos környezetének. Ezek a szálak jó húzószilárdságot biztosítanak, és gyakran használják vékonyfalú alkalmazásokban, például üvegszál-erősítésű beton (GFRC) panelekben.

Poliészter szál

A poliészter szálak szintetikus polimer szálak, amelyek jó kémiai ellenállást és méretstabilitást biztosítanak. Ezek a szálak hozzájárulnak a repedéskontrollhoz és a ütésállóság javításához a betonalkalmazásokban.

Méret szerinti osztályozás

Az anyagösszetételen túl a szálakat rendszerezetten osztályozzák méretük szerint, különösen átmérőjük alapján, amely meghatározza funkciójukat a beton megerősítésében:

Mikroszál

A mikroszálakat 0,3 mm-nél kisebb egyedi filamentátmérő jellemzi. Ezeket a vékony szálakat nagy számban osztják el a beton mátrixban, és elsősorban a plasztikus zsugorodási repedések kontrolljára, a korai repedések csökkentésére és a felületi minőség javítására szolgálnak. A mikroszálak főként a beton plasztikus állapotában és korai kötési fázisában működnek, háromdimenziós hálót alkotva, amely korlátozza a víz és a cement részecskék mozgását, hatékonyan mérsékelve a plasztikus ülepedési és zsugorodási repedéseket az első 24 órában.

Makroszál

A makroszálak egyedi filamentátmérője nagyobb, mint 0,3 mm. Ezek a nagyobb szálak a repedés utáni szerkezeti megerősítést szolgálják, növelve a megszilárdult beton teherbírását. A makroszálak mechanikailag aktívvá válnak, miután a beton mátrix elkezd repedezni, áthidalva a repedéseket és biztosítva a maradó húzószilárdságot. Bizonyos alkalmazásokban, például ipari padlók, alagutak burkolatai és előregyártott beton elemek esetén a makroszálak részben vagy teljesen kiválthatják a hagyományos acélháló megerősítést. A nagyobb keresztmetszet nagyobb merevséget és jobb rögzítést biztosít a beton mátrixban, elősegítve a feszültség hatékony átvitelét a repedéssíkokon.

Funkcionális különbségtétel

A mikroszálak és makroszálak közötti különbség a szálas beton rendszerekben betöltött kiegészítő funkcióikat tükrözi. A mikroszálak a korai repedés jelenségeket kezelik és javítják a beton munkaképességét és kohézióját, míg a makroszálak növelik a szerkezeti teljesítményt és a repedés utáni teherbírást. Sok alkalmazásban mindkét száltípust egyszerre használják hibrid megerősítési rendszerekben, optimalizálva a teljesítményt több kritérium szerint, ötvözve a korai repedéskontrollt a megszilárdult állapot szerkezeti javulásával.

Ajánlott termékek

Microfiber Armotec	Macrofiber PolyMesh