Mi a szálerősítésű beton, hogyan készül és hol használják

Az utóbbi időben elterjedt egy új kompozit anyag, amelyet ipari, kereskedelmi, mezőgazdasági és lakóépületek építésénél használnak. Az erősítő elemekkel ellátott cement-homok habarcsot szálerősítésű betonnak nevezik. Adalékanyagként polipropilén-, üveg-, fém- vagy bazaltszálakat használnak. 

Tartalom

• Miért van szükség szálra a betonhoz?
• Változatos rostszálak
• A Fibrobeton használatának előnyei
• Rács-előkészítési technológia
• A rost felhasználása és arányai

A szál a szálak anyagának jellemzőinek hozzáadásával teszi a keveréket plasztikussá: hő- és hangszigetelés, hőmérséklet-ingadozásokkal szembeni ellenállás, ultraibolya sugárzás, savak, lúgok és egyéb agresszív vegyszerek. Az adalékok növelik a beton szakító- és hajlítószilárdságát, meghosszabbítják élettartamát, védenek a mechanikai sérülésektől. A szálerősítésű beton kevésbé van kitéve a zsugorodásnak és a mikrorepedések kialakulásának.

Miért van szükségünk rostanyagra a betonhoz

Bár a tiszta betonhabarcs kemény anyaggá válik, amikor megszilárdul, vannak hátrányai:

• hajlamos a repedésre az alacsony szakító- és hajlítószilárdság miatt;
• az oldat a felületre való felvitel után hámlik;
• korlátozott használati idő;
• a plaszticitás hiánya;
• egy építészeti objektum növekedésével az erőssége csökken;
• száradáskor összezsugorodik.

Ezen jellemzők miatt az anyag bizonyos építési munkákhoz nem használható. A szerkezetek acélrudakkal vagy hálókkal történő megerősítése pozitív eredményt adott, de a probléma egészét nem oldotta meg. A kompozit anyagokkal végzett kísérletek javították a termékek minőségét. A polimerszál feltalálása új lehetőségeket nyitott az építőiparban.

A rostszálak fajtái

Az erősítő adalékok összetételükben különböznek:

• szén;
• üveg;
• bazalt;
• fém;
• poliolefin

A szénszálas szálerősítésű beton javítja a szerkezetek teljesítményét. A vágott szálakat szénből nyerik hőkezeléssel. Az anyag nem fél a savaktól, lúgoktól, korróziótól, hőmérséklet-ingadozásoktól. Az összes adalékanyag közül a szénszál kiemelkedik fokozott rugalmasságával. Az egyetlen hátránya – a szénszálak nem olcsók.

Az üvegszálat speciális berendezéseken állítják elő szervetlen üveg nyújtásával. Az adalékanyag tulajdonságai és a betonkeverékkel való kölcsönhatása az alapanyagokban lévő kémiai vegyületektől és a gyártási módtól függ. Az anyag végső tulajdonságait a szálak hossza, alakja és átmérője befolyásolja. Üveg használatakor figyelembe veszik a fokozott plaszticitást és a lúgokkal szembeni intoleranciát.

A bazaltszál-erősítésű beton olvadt ásványból készül. A vulkáni eredetű nyersanyagok megháromszorozzák a cement-homok keverék szilárdságát. A menetek védik a szerkezetet az agresszív vegyszerektől, az égéstől és a mechanikai sérülésektől. A bazaltot hang- és hőszigetelésre használják. Az anyagot sokemeletes épületek, nagy speciális létesítmények, útburkolatok, szökőkutak alagsorának építésére használják.

Az acélszálak lehetnek egyenesek vagy hullámosak. A szálak olvadt fémből vagy mechanikusan vágott huzalból készülnek. A megerősítő elemek erősítik a szerkezetet, növelik a kopásállóságot. A fém azonban érzékeny a korrózióra, nem tapad jól a betonkeverékhez, és sokszorosára növeli a habarcs tömegét. Az acélszálakat gyakran használják klasszikus rudakkal és hálókkal kombinálva.

A poliolefin szálakat polipropilén fóliából vágják. Összekeverve a szálak háromdimenziós hálózatot hoznak létre, amely megerősíti a betont. A szintetikus szál betonhoz megvédi a felületet az agresszív környezettől, növeli a mechanikai igénybevétellel szembeni ellenállást.

A Fibermix különböző paraméterekkel rendelkező polipropilén szálakat gyárt:

• ArmoTec – a 14-55 mm hosszú makroszálat útfelületekhez, ipari esztrichekhez, nagyméretű szerkezetekhez használják;
• PolyMesh – 38 és 54 mm-es menetek, amelyeket az alapozás, alagutak, hidak szálerősítésű betonjához adnak;
• FiberMix – 2-18 mm hosszú mikroszálakat adnak a habarcsokhoz, esztrichekhez és útfelületekhez.

A szintetikus adalékok alacsony költséggel javítják a beton összetételének minőségét. A polimereket a legtöbb modern cement-homok keverék tárgyba keverik.

A szálerősítésű beton használatának előnyei

A kompozit anyag keverékét tartalmazó oldat jellemzői közvetlenül függnek az adalékanyag gyártási technológiájának betartásától, az alapanyagok minőségétől, a kapott szálak hosszától és átmérőjétől. Azonban a szálak típusától és a keverék arányaitól függetlenül a szálerősítésű beton hasonló tulajdonságokkal rendelkezik.

30%-kal nagyobb hajlító- és szakítószilárdság. A szál 70%-kal csökkenti a habarcs zsugorodását, megakadályozza a leválást, a cement-homok réteg tönkremenetelét, repedések és forgácsok kialakulását. A felület ütésállósága 30%-kal nő. A mikroszálak egyenletesen oszlanak el a betonréteg teljes térfogatában, ami jobb szilárdságot ad, mint az erősítés használata.

Az adalékanyag közvetlenül befolyásolja a szálerősítésű beton működését. A szálak kitöltik az oldat üregeit, csökkentve annak higroszkóposságát. A betonszerkezetek nem félnek a nedvességtől, a hőmérséklet-ingadozásoktól, a felület jegesedésétől és kiolvadásától. A tűzállósági jellemzők javultak.

A rostok használata csökkenti a cement-, homok- és vízfogyasztást. Az erősítő elemeket a habarcskeverés szakaszában adják hozzá, felgyorsítva a betonozási folyamatot. Nincs szükség acélmerevítésre, annak szállítására, tárolására és beépítésére. A betonszerkezetek elvékonyodnak, miközben megőrzik szilárdságát, megbízhatóságát és stabilitását. Az építkezés költsége 35-40%-kal csökken. 

A szál meghosszabbítja a bevonat vagy a termék élettartamát. A szintetikus szálak hozzáadásának köszönhetően a betonelemek és a kis építészeti formák súlya csökken, ami megkönnyíti a szállítást és a telepítést.

Az oldatkészítés technológiája

Az erősítő szálakat száraz hozzávalókkal keverjük össze, fokozatosan adva hozzá vizet. A szálat gyakran kis adagokban borítják, keverővel keverve. A megoldás második módja – vezesse be a szálakat a cementtejbe, majd adja hozzá a többi összetevőt.

A recept a rost céljától és típusától függ. Az építőkeverékeket 2-3 mm hosszú polipropilén mikroszállal egészítik ki. A töltőanyagokat menetekkel sűrítik, így az anyag egyenletesen oszlik el a felületen. A száraz többkomponensű keverékek a szálerősítésű betonnak felelnek meg a poliolefinből készült erősítőelemek tartalma miatt.  

A vakolathoz 4-6 mm hosszú rostszál kerül, amely elősegíti a felület kiegyenlítését. A meneteket kis betontermékek, vékony esztrichek vagy alapok gyártásához használják. Garázsokban, parkolókban, raktárakban és ipari helyiségekben fokozott statikus és dinamikus terhelés éri a padlót. A felület megerősítésére 12-14 mm hosszú szálat használnak az esztrich kitöltésére.

Az útfelületeken és a kifutópályákon rendszeres guminyomás, hőmérséklet-ingadozás és kopás tapasztalható. A 18-25 mm hosszú polipropilén szál megőrzi a felület integritását és meghosszabbítja az élettartamot. A 25-55 mm-es meneteket hidak, hidraulikus szerkezetek, lakóépületek teherhordó elemei építésére használják. A hosszú rost javítja a lőttbeton minőségét, ezért alagutak, metrók, bányák boltozatainak megerősítésére használják.

A rost felhasználása és arányai

Kis termékek, például korlátok, dekoratív figurák, homlokzati elemek gyártásához az oldat összetételét 0,6 kg szintetikus szálakkal egészítik ki 1 köbméterenként. Ha a szerkezeteknek sok vékony kiálló része van, vagy agresszív működési feltételeknek lesznek kitéve, a menetek aránya 0,9 kg-ra nő.

A faldíszítés polimer adalékos száraz keverékekkel 1,2 kg/1 cu. Lakossági esztrichekhez és padlófűtés beépítéséhez 0,9 kg elegendő. Garázsépítésnél 2 kg-ot használunk, útburkolatok lerakásához – 2,5 kg, repülőterek és ipari területek – 4 kg. A hidraulikus vagy vegyi komplexum szilárd tárgyait 2-14 kg szál hozzáadásával készítik 1 köbméterenként.

A szálerősítésű beton használata nem korlátozódik az esztrichekre, utakra és korlátokra. A különféle anyagokból készült szálas kompozíciót aktívan használják hullámtörők, gátak, gátak építésére, szennyvíz elvezetésére szolgáló csatornák fektetésére, medencék, tározók és víztisztító rendszerek elrendezésére. A padok, szökőkutak, kerítésrészek, virágágyásokhoz való tálak öntőformába vannak öntve. 

A bazaltszálakat a vasúti szerkezetek, alapok és födémek gyártása során adják hozzá. Az üvegszálat lakóépületek befejezésére és zajvédő pajzsok felszerelésére használják. Acélszálakat kevernek talpfákba, kútelemekbe, járdákba és szegélyekbe. A könnyű alkatrészeket és a porózus betonokat polipropilénből nyerik. A szénsavas szálerősítésű betont kis súlya, környezetbarát összetevői, tartóssága és költséghatékonysága jellemzi. Az anyag nem vezet hőt, ezért hőszigetelésre használják. Pórusbeton tömbökből kisemeletes lakóépületek épülnek.