Was ist Faserbeton?

Herkömmlicher faserverstärkter Beton, manchmal auch als FRC bezeichnet, ist Beton, der durch Zugabe von Fetzen anderer Materialien zu der nassen Mischung verstärkt wurde. Beton ist ziemlich spröde; es hat eine sehr gute Druckfestigkeit, aber eine vergleichsweise geringe Zugfestigkeit, wodurch es unter vielen Bedingungen reißt. Dies führt zu weiteren Schäden. Beton, der bewehrt ist, ist weniger anfällig für Risse als normaler Beton.

Die Verwendung von Fasern zur Verstärkung anderer Materialien ist keine neue Idee. Tatsächlich wird es seit Tausenden von Jahren praktiziert, wobei Stroh in Lehmziegel und Rosshaar in Mörtel gemischt wird. In den frühen Jahren des 20. Jahrhunderts wurden Beton Asbestfasern zugesetzt. In den 1960er Jahren wurde eine Vielzahl von Materialien wie Polypropylen, Glas und Stahlfasern verwendet.

Aktuelle Forschungen legen nahe, dass Mikrofasern anstelle von langen Fasern die Zugfestigkeit am besten erhöhen. Die Zugabe dieser Fasern bewirkt jedoch eine relativ geringe Verbesserung der Schlagzähigkeit. Polypropylenfasern reduzieren Schäden durch Frost-Tau-Zyklen und verringern die Gefahr von Abplatzungen oder Explosionen im Brandfall. Auch Zellulosefasern aus gentechnisch veränderten Kiefern haben sich in Tests als vielversprechend erwiesen.

Glasfaserverstärkter Beton, der alkalibeständige Glasfasern enthält, ist besonders widerstandsfähig gegen normale Beeinträchtigungen durch Umwelteinflüsse. Zudem ist es ein umweltfreundliches Material, da die Glasfasern aus natürlichen Materialien bestehen und bei der Herstellung vergleichsweise wenig Energie verbraucht wird.

Diese Form von Beton wird häufig im Erdgeschoss für Dinge wie Bürgersteige und Fußböden verwendet. Es kann auch in Fundamenten, Pfeilern, vorgefertigten Schalungen und Trägern verwendet werden, insbesondere in Kombination mit traditionellen Bewehrungen wie Bewehrungsstäben oder Stahlgittern.

Die jüngste Forschung im Bereich Faserbeton betraf die Entwicklung von Engineered Cement Composites (ECC). Diese Verbundwerkstoffe sind flexibel, sowohl wegen der enthaltenen Fasern als auch wegen der Materialien, aus denen der Beton selbst besteht. Die University of Michigan führte 2005 eine Formel ein, die 40 % weniger wiegt als normaler Beton und 500-mal weniger rissanfällig ist. Es wurde für den Bau in Japan, Korea, der Schweiz, Australien und den USA verwendet