VERBUNDWERKSTOFFE UND BETON
Quelle: AltusGroupC-GRID ist ein Schwerlast-Kohlenstoff / Epoxid-Gitter, das als Ersatz für sekundäre Stahlbewehrungsgitter in Betonfertigteilen und architektonischen Anwendungen verwendet wird. Die Rastergröße variiert je nach Beton- und Zuschlagstofftyp sowie den Anforderungen an die Plattenfestigkeit.
Quelle: Hughes Bros.Die O’Fallon Park Bridge in Colorado wurde vollständig mit Verbundbewehrung anstelle von herkömmlichem Stahlbewehrungsstahl gebaut und verfügt über ein einteiliges Brückendeck aus Verbundwerkstoff.
Quelle: Hughes Bros.Composite Rebar hat sich dank seiner nachgewiesenen Korrosionsbeständigkeit auf dem Baumarkt etabliert. Neue und aktualisierte Designleitfäden und Testprotokolle erleichtern Ingenieuren die Spezifikation von FRP
Quelle: Für den Bau dieser vorgespannten Brückenträger wurde in der Versuchsanlage der FHWA Faserbeton von LAFARGE verwendet. Aufgrund der Duktilität und höheren Festigkeit des Materials, die durch Stahlverstärkungsfasern, die der Betonmischung zugesetzt werden, vermittelt werden, war kein Bewehrungsstahl erforderlich.
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Preiswert und vielseitig, Beton ist einfach der beste Baustoff für viele Anwendungen. Die Frage ist, wie Beton Umwelt- und Strukturbelastungen für eine langfristige Leistung standhalten kann. Ein echter Verbund, Beton besteht typischerweise aus Kies und Sand — Aggregat — gebunden zusammen in einer Matrix aus feinem Portlandzement, mit Metallbewehrung in der Regel für die Festigkeit eingebaut. Es funktioniert bewundernswert unter Kompression, neigt aber dazu, spröde und etwas schwach in der Spannung zu sein. Zugspannung sowie Kunststoffschrumpfung während der Aushärtung führen zu Rissen, die zum Eindringen von Feuchtigkeit einladen, was schließlich zu Korrosion des eingebetteten Metalls und schließlich zum Verlust der Integrität führt, wenn sich das Metall verschlechtert.
Faserverstärkte Polymerverbundwerkstoffe (FRP) sind seit langem als Material für eine verbesserte Betonleistung vorgesehen. Das American Concrete Institute (ACI) und andere Gruppen, wie die Japan Society for Civil Engineers, waren maßgeblich an der Entwicklung von Spezifikationen und Testmethoden für Verbundverstärkungsmaterialien beteiligt, von denen viele heute im Betonbau akzeptiert und etabliert sind. “Zusätzlich zu den Designleitliniendokumenten haben wir jetzt die Testmethoden”, sagt John Busel, Vorsitzender des ACI-Komitees 440, das 1990 gegründet wurde, um Ingenieuren und Designern Informationen und Anweisungen für Verbundwerkstoffe zu geben. Die Prüfmethoden sind in ACI 440.3R-04 beschrieben. (Dieses und andere wichtige veröffentlichte Dokumente zur Verbundbewehrung von Beton finden Sie in der beigefügten Seitenleiste “Concrete Design Guides”) “Wir arbeiten auch standhaft an einer Überarbeitung unseres State-of-the-Art-Berichts von 1996, um Betonpraktiker über die vielen neuen Anwendungen und aufkommenden Marktchancen auf dem Laufenden zu halten”, sagt Busel.
Verbundbewehrungsstäbe und Bewehrungsgitter finden weiterhin Verwendung in einer Reihe von Anwendungen. In jüngerer Zeit wurden Produkte entwickelt und Anwendungen für faserverstärkten Beton, ein Material, das Stahl- oder Polymerfasern als Verstärkung in Bürgersteigen, Bodenplatten und Fertigteilen verwendet, beginnen sich zu vermehren.
VERBUNDBEWEHRUNG: ETABLIERTE TECHNOLOGIE
In den letzten 15 Jahren hat sich Composite Rebar bei vielen Projekten vom experimentellen Prototyp zum effektiven Ersatz für Stahl entwickelt, insbesondere bei steigenden Stahlpreisen. “Glasfaserbewehrung wird häufig verwendet, und es ist ein sehr wettbewerbsintensiver Markt”, sagt Doug Gremel, Director of nonmetallic Reinforcing bei Hughes Bros. (Seward, Neb.), ein etablierter Hersteller von Bewehrungsprodukten. “Der Wissensstand der Branche über das Material ist immens besser als vor 10 Jahren.”
Für einige Bauprojekte, wie Magnetresonanztomographie (MRT) -Einrichtungen in Krankenhäusern oder die Ansätze für mautpflichtige Straßenkabinen, die RFID-Tag-Technologie (Radio Frequency Identification) zur Identifizierung von Prepaid-Kunden verwenden, ist Verbundstahl die einzige Wahl. Stahlbewehrung kann nicht verwendet werden, da sie elektromagnetische Signale stört. Neben der elektromagnetischen Transparenz bietet Verbundbewehrung auch außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit, geringes Gewicht — etwa ein Viertel des Gewichts von Stahl – und Wärmedämmung, da es der Wärmeübertragung in Gebäudeanwendungen widersteht. Die beiden größten Hersteller sind Hughes und Pultrall (Thetford Mines, Kanada).
Verbundbewehrung wird typischerweise unter Verwendung von E-Glasfaser-Rovings und Vinylesterharz mit Standardformtechniken pultrudiert. Die Aslan-Produkte von Hughes werden mit einer spiralförmigen Umhüllung hergestellt, um ein welliges Profil zu erzeugen, während die V-ROD-Stange von Pultrall glatt ist. Beide haben eine äußere Sandbeschichtung, die während der Herstellung aufgetragen wird, um eine raue Oberfläche für eine optimale Haftung zu schaffen. Laut Gremel wird ein hochwertiges Vinylesterharz benötigt, gepaart mit den richtigen Faserleimungen, um die besten Korrosionseigenschaften und die Beständigkeit gegen das hohe Alkali im Portlandzement sowie eine zähe Bindung zu erreichen.
Da sich die mechanischen Eigenschaften von Glasfasern von denen von Stahl unterscheiden, wird die Betonkonstruktion mit Verbundbewehrung unter Verwendung von ACI 440.1R-03, einem Leitfaden für die Konstruktion und den Bau von mit GFK-Stäben verstärktem Beton, entwickelt. Der Leitfaden befasst sich mit Biegung, Gebrauchstauglichkeit, Kriechbruch und Ermüdung sowie mit Scherung und Detaillierung für Steigbügel, sagt Busel. Sowohl Hughes als auch Pultrall sind Mitglieder des FRP Rebar Manufacturers Council unter dem Dach der American Composites Manufacturers Assn. (ACMA) und sind mit ACI an der Entwicklung von Mindestleistungsstandards für Bewehrungsstäbe beteiligt. Es stimmt zwar, dass Verbundstahl auf der Baustelle nicht gebogen werden kann, um unerwarteten Bedingungen gerecht zu werden, aber Gremel sagt, dass dies kein Problem ist. “Epoxidbeschichtete Stahlstäbe können auch nicht gebogen werden, ohne die Epoxidbeschichtung zu brechen”, sagt er. “Wir können Glasfaserstäbe während der Herstellung nach einem detaillierten Zeitplan nach dem Entwurf eines Ingenieurs vorbiegen, so wie es gemacht werden sollte.” Mit der Veröffentlichung der neuen Testmethoden für Beton mit Verbundbewehrung haben Eigentümer und Planer nun die Gewissheit, dass die Struktur wie erwartet funktioniert. Gremel weist darauf hin, dass das Testdokument in einen ASTM-Standard umgewandelt wird.
Pultrall V-ROD wird in den USA ausschließlich von Concrete Protection Products Inc. vertrieben. (CPPI, Dallas, Texas). Sam Steere, Präsident von CPPI, berichtet über mehrere kürzlich durchgeführte Projekte mit V-ROD, darunter eine neue Brücke, die den US Highway I-65 in Newton County, Indiana, überspannt. Die 58m / 191-ft lange, Drei-Span-Brücke ist 10.5m / 34.5 ft breit mit einem Stahlbetondeck, das auf Stahl-I-Trägern sitzt, die auf Betonpfeilern getragen werden. Das 203 mm / 8 Zoll dicke Betondeck ist in der unteren Hälfte mit epoxidbeschichtetem Stahlbewehrungsstahl verstärkt, in der oberen Hälfte wird jedoch ein korrosionsbeständiger V-ROD-Verbundstab verwendet, bei dem das Potenzial für den Kontakt mit Enteisungssalzen am größten ist. Zwei Größen von Verbundstäben wurden jeweils auf 152 mm / 6-Zoll-Zentren platziert – # 5 bar (16 mm / 0,625 Zoll Durchmesser) in Querrichtung und # 6 (19 mm / 0,75 Zoll Durchmesser) in Längsrichtung. Die gesamte Struktur wurde von Forschern der Purdue University mit Glasfasersensoren instrumentiert, um die Leistung des Decks über eine Remote-Verbindung kontinuierlich zu bewerten. Es ist die erste Verwendung von Composite-Bar in einer Brückendeck-Anwendung durch das Indiana Department of Transportation, sagt Steere.
Hughes Bros. Aslan 100-Glasfaserstäbe wurden kürzlich in einer Betonbrücke in Morrison, Colorado, installiert., gebaut von der Colo. Abt. in Zusammenarbeit mit der Stadt und dem Landkreis Denver Parks and Recreation Dept. Die 13,8 m / 45 ft lange Brücke, die Bear Creek überspannt, verwendete Glasfaserbewehrung in den Fundamenten, Widerlagern, Flügelwänden, Brüstungen und einem gebogenen gegossenen Betonbogen. Ein einteiliges, All-Composite-Deck, das auf dem Betonbogen sitzt, wurde von Kansas Structural Composites (Russell, Kan.). Eine Reihe verschiedener Bewehrungsstabgrößen wurden in die Gusselemente eingearbeitet, darunter # 5, # 6 und # 7 (19 mm / 0,75 Zoll Durchmesser). Viele gebogene Steigbügel und einzigartige Formen waren erforderlich, um das detaillierte Design zu erreichen, betont Gremel und fügt hinzu, dass alle vor dem Versand im Werk hergestellt wurden. Der CDOT-Ingenieur Mark Leonard sagt, der Staat habe in früheren Projekten gute Erfolge mit Verbundbewehrungsstäben erzielt und Aslan ausgewählt, weil Hughes das niedrigste Gebot abgegeben habe. Obwohl das Deck bei niedrigen Geschwindigkeiten nur wenig Verkehr bekommt, sagt Leonard der Brückendesigner Parsons Brinkerhoff (Denver, Colo.), folgte allen ACI-Entwurfsrichtlinien und verwendete die neuen Prüfmethoden ACI440.3R-04 für die Bescheinigung der Materialien.
Es wird erwartet, dass der Markt für Verbundbewehrungsstäbe noch wettbewerbsfähiger wird, da ein neues Material — Basaltfaser — Fuß fasst. Sudaglass Fiber Technology (Houston, Texas), ein Basaltfaserhersteller mit Standorten in Russland und der Ukraine, hat den Grundstein für eine US-Produktionsstätte in Nordtexas gelegt, sagt Graham Smith, Executive Vice PRESIDENT von Sudaglass. Basalt / Epoxid-Bewehrung wird derzeit in der Ukraine pultrudiert und ist laut Smith dabei, für den US-Bau zertifiziert zu werden.
Mit einer Dichte, die nur geringfügig höher ist als bei typischen Glasfasern, haben die Basaltfasern des Unternehmens einen viel breiteren thermischen Bereich von -260 ° C bis 982 ° C (-436 ° F bis 1850 ° F) im Vergleich zu einem nominalen Bereich von -60 ° C bis 650 ° C (-76 ° F bis 1202 ° F) für Glas — und einen Schmelzpunkt von 1450 ° C (2642 ° F), was Basalt in Anwendungen nützlich macht, die widerstand. Darüber hinaus stellt Smith fest, dass das Material eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen den Alkaligehalt in Beton aufweist, ohne auf die speziellen Schlichten zum Schutz von Glasfasern zurückgreifen zu müssen.
Was auch immer die Verstärkungswahl ist, es wird erwartet, dass Composite Rebar bei Projektentscheidern eine große Anziehungskraft hat. “Unterm Strich versucht ein guter Ingenieur oder Designer, das Korrosionsproblem zu lösen”, schließt Gremel. “Bei 5 bis 7 Prozent höheren Kosten für Projektmaterialien erreichen Sie mit diesem Produkt eine 10 bis 20 Jahre längere Lebensdauer der Struktur.”
VERBUNDGITTER IN FERTIGTEILEN: HOHES POTENZIAL
Seit CT erstmals über den Einsatz von faserverstärkten Polymergittern in Betonfertigteilen berichtete (“Composite Solutions Meet Growing Civil Construction Demand”, CT August 2002, S. 40), sei der Markt deutlich gewachsen, so Busel. “Diese Anwendung ist riesig”, behauptet er. “Es gibt ein enormes Potenzial.”
Der Auftrag wird von der AltusGroup geleitet, einem Konsortium aus fünf Betonfertigteilherstellern und dem Bewehrungsproduzenten TechFab LLC (Anderson, S.C.), das speziell zur Förderung der CarbonCast-Technologie gegründet wurde, bei der die C-GRID-Kohlefaser / Epoxy-Gitter des letzteren traditionelle Stahlgitter oder Bewehrungsstäbe in Fertigteilen als Sekundärbewehrung ersetzen. TechFab ist ein 50/50 Joint Venture von Hexcel (Dublin, Kalifornien).) und Chomarat Group (Le Cheylard, Frankreich). Zu den Mitgliedern der AltusGroup gehört bisher Oldcastle Precast (Edgewood, Md.), HIGH Concrete Structures (Denver, Pa.), zwei Betonfertigteile im Besitz von Cretex Companies (Elk River, Minn.) und Metromont Prestress (Greenville, S.C.), aber neue Mitglieder werden wahrscheinlich aufgrund des wachsenden Verkaufsvolumens hinzugefügt, sagt John Carson, Techfabs Direktor für kommerzielle Entwicklung und Programmleiter für C-GRID-Technologie.
AltusGroup bietet eine Vielzahl von CarbonCast-Produkten an, darunter sowohl strukturelle als auch nicht strukturelle isolierte Wandpaneele und architektonische Verkleidungen. C-GITTER ersetzt gewöhnlich Sekundärstahlmaschendrahtverstärkungselemente – herkömmlicher Stahlrebar wird noch für Primärverstärkung in den meisten Fällen benutzt. C-GRID wird in einem effizienten, proprietären Quasi-Webprozess hergestellt, bei dem überlagerte Kett- und Schussfasern mit großem Schlepptau mit einem schnell aushärtenden Epoxid in einer offenen Struktur benetzt werden. Gitteröffnungen variieren in der Größe von 25,4 mm bis 76 mm (0,25 Zoll bis 3 Zoll), abhängig von den Festigkeitsanforderungen der Platte, der Betontyp und der Zuschlagstoffgröße. Während des Herstellungsprozesses erhält das Gitter eine raue Oberfläche, die die Haftfestigkeit zwischen dem Gitter und dem ausgehärteten Beton erhöht. Gitter mit Glas-, Aramid- oder Polymerfasern in Kombination mit einer Vielzahl von Harzen sind ebenfalls in der MEC-GRID-Produktlinie von TechFab erhältlich. Kohlenstoff- und Nichtkohlenstoffgitter finden beide Verwendung in anderen Anwendungen wie dekorativen Elementen, Ortbeton und Reparatur / Sanierung.
Die Vorteile von CarbonCast-Platten sind signifikant, sagt Carson. C-GRID ist viel leichter und hat fast siebenmal höhere Zugeigenschaften als Stahl. Das Knacken wegen der Kurierschrumpfung wird groß verringert, und C-GITTER korrodiert nicht, das die häufig unansehnliche Oberflächenflecke beseitigt, die auf Betonplatten mit Stahlgittern auftritt. Seine Korrosionsbeständigkeit ermöglicht die Verwendung von nur 6,35 mm / 0,25 Zoll Betonabdeckung, während bis zu 76,2 mm / 3 Zoll Abdeckung erforderlich sein können, um das Stahlgitter vor Feuchtigkeit zu schützen. Dadurch kann das Plattengewicht im Vergleich zu herkömmlichen Fertigteilen um bis zu 66 Prozent reduziert werden. Leichtere Paneele ermöglichen ein geringeres Gesamtwandgewicht, was wiederum eine weniger wesentliche Stahlunterkonstruktion erfordert, was zu deutlich niedrigeren Baukosten führt. C-GRID ist auch thermisch nicht leitend, so dass der Isolationswert der Platte nicht beeinträchtigt wird. Darüber hinaus können Öffnungen in den Platten auf der Baustelle mit einer Motorsäge geschnitten werden, was mit einem Stahlgitter nicht möglich ist. All diese Vorteile führen zu niedrigeren Transport-, Montage- und Überbaukosten für ein effizienteres Bauen.
Über 3 Millionen ft2 CarbonCast Panel-Produkte wurden bisher verkauft und die Nachfrage ist so hoch, dass TechFab kürzlich große Expansionspläne angekündigt hat. Eine neue Anlage wird eine zusätzliche Gitterfertigungslinie beherbergen, die laut Carson bis Oktober dieses Jahres in Betrieb gehen soll. Die Ankündigung folgte eng auf die angekündigte mehrjährige Vereinbarung des Unternehmens mit Zoltek Corp. (St. Louis, Mo.), dem Lieferanten der im C-GRID eingesetzten Großschleppfaser Panex 35. Laut Carson wird die Vereinbarung eine konsistente Versorgung von C-GRID während der ersten Produkteinführungsjahre sicherstellen. “Zoltek war vom ersten Tag dieses Projekts an unser primärer Faserlieferant und Anwalt”, stellt er fest.
Die Fertigteilplatten wurden in so unterschiedlichen Projekten wie Kinos, Kirchen und Parkhäusern eingesetzt. Ein aktuelles Projekt war der 332,000-ft2 Cardinal Health Office / Warehouse-Komplex in der Nähe von Baltimore, Md. CarbonCast-Paneele mit einer Länge von bis zu 15,5 m / 51 Fuß wurden gegossen, um die vertikalen Außenwände des zweistöckigen Gebäudes zu bilden. Jede Platte ist eine Sandwichkonstruktion mit 152 mm / 6 Zoll Schaumisolierung (Erreichen des R-16-Isolationswerts) zwischen Facesheets, bestehend aus einer 50 mm / 2 Zoll dicken äußeren Wythe (Betonschicht) und einer 100 mm / 4 Zoll dicken inneren Wythe.
” Wir gehen mit diesem Konzept auf Hochtouren “, sagt Carson. “Wir fügen neue Produkte hinzu, um dem Anwendungswachstum gerecht zu werden.”
FASERBETON: STARK IM KOMMEN
Die Verwendung von Kurzfasern in Beton für verbesserte Eigenschaften ist seit Jahrzehnten eine akzeptierte Technologie – sogar Jahrhunderte, wenn man bedenkt, dass im Römischen Reich Strukturmörtel mit Rosshaar verstärkt wurden. Faserverstärkungen erhöhen die Zähigkeit und Duktilität des Betons (die Fähigkeit, sich plastisch zu verformen, ohne zu brechen), indem sie einen Teil der Last im Falle eines Matrixversagens tragen und das Risswachstum stoppen. Dr. Victor Li von der University of Michigan hat die Eigenschaften von hochleistungsfaserverstärkten Zementverbundwerkstoffen erforscht, einer sehr leistungsstarken Teilmenge von faserverstärktem Beton, und er glaubt, dass die Akzeptanz des Materials zunehmen wird, solange Leistung, niedrige Kosten und einfache Ausführung erhalten bleiben.
“Die Verwendung dieses Materials kann zur Beseitigung von Scherbewehrungsstäben führen, was zu einer Verringerung der Material- und Arbeitskosten führt”, sagt Li. “Eine dünnere Struktur reduziert das Materialvolumen und die Eigenlast und erleichtert den Transport. Diese Gesamtkostenreduzierungen können die Kosten des faserverstärkten Materials leicht rechtfertigen.”
Die offizielle Anerkennung von Faserbeton hat in den letzten fünf Jahren zur Veröffentlichung von Normen und Richtlinien für seine Verwendung geführt (siehe CT Juli / August 2001, S. 44). Seit dieser Zeit sind kommerzielle Anwendungen gewachsen.
Der Baustoffriese Lafarge SA (Paris, Frankreich) hat sein ultrahochleistungsfähiges faserverstärktes Betonmaterial, trade marked Ductal, seit fast zehn Jahren für eine Vielzahl von zivilen Infrastruktur- und Architekturanwendungen beworben. Ductal ist eine Mischung aus Portlandzement, Quarzdampf, Quarzmehl, feinem Quarzsand, Weichmachern, Wasser und entweder Stahl oder organischen Fasern, typischerweise 12 mm / 0,5 Zoll lang. Vic Perry, VP/General Manager für Ductal, sagt, dass die Kombination von feinen Pulvern, die für relative Korngröße vorgewählt werden, maximale Verdichtung während der Heilung schafft, eine komplette Abwesenheit der ununterbrochenen Porosität resultierend, die praktisch Feuchtigkeitseintritt und mögliche Korrosion von Stahlfasern beseitigt. Um auf der sicheren Seite zu sein, werden Polyvinylalkohol (PVAL) -Fasern typischerweise für architektonische oder dekorative Anwendungen spezifiziert, um jegliche Möglichkeit von Oberflächenflecken auszuschließen, die bei rostigen Stahlfasern auftreten können, und Abrasivität zu beseitigen, wenn der menschliche Kontakt ein Problem darstellt. Die Materialien werden in Schüttgutbeuteln an Fertigteil- oder Betonfertigteillieferanten verkauft.
” Durch die Zugabe der Fasern verformt sich das Material duktil und unterstützt Zugbelastungen “, sagt Perry. “Die Fasern bieten Zähigkeit und verbesserte mikrostrukturelle Eigenschaften.”
Abhängig von der Art der verwendeten Faser reicht die Druckfestigkeit von Ductal von 150 MPa bis 200 MPa (21.750 psi bis 29.000 psi) im Vergleich zu Standardbeton von 15 MPa bis 50 MPa (2.175 psi bis 7.250 psi). Die getestete Biegefestigkeit beträgt bis zu 40 MPa / 5.800 psi, sagt Perry. Ductal, das mit den Forta-Stahlfasern von Lafarge verstärkt wurde, wurde für den Fertigteilbau und in mehreren Anwendungen für Vorspannbrückenträger verwendet. In Saint Pierre La Cour, Frankreich, wurde eine 20 m / 65 fuß lange Fahrzeugbrücke mit 10 duktalen I-Trägern entworfen, die eine traditionelle, an Ort und Stelle gegossene 170 mm / 6,5 zoll dicke Bewehrungsbetonplatte tragen. Die Fertigteilträger, die keine Bewehrung enthalten, sind 600 mm / 24 Zoll tief und wurden mit 13 mm / 0,5 Zoll Stahllitzenkabeln vorgespannt, die im unteren Flansch angeordnet waren. Die Spannung wird auf die Stränge aufgebracht, bevor das Duktal in die Strahlform gegossen wird. Sobald der Beton die Stränge bedeckt und das Material zu härten begonnen hat, werden sie geschnitten, was die Betonmischung unter Druck setzt.
Wenn Sie einen vorgespannten Balken einer Biegung aussetzen, erklärt Perry, erfährt er keine Zugspannung, sondern “dekomprimiert”, was die Leistung erheblich verbessert. Aufgrund der Festigkeit von Ductal benötigen die Balken keinen Bewehrungsstahl, wodurch das Gewicht pro Fuß erheblich reduziert wird.
Duktale Strukturen in Querschnittsform wie der griechische Großbuchstabe “Π” (im Wesentlichen ein kastenförmiger Balken ohne unteren Flansch) fungieren sowohl als Deck als auch als Träger auf einer experimentellen Brücke, die auf einer Teststrecke im Turner Fairbank Laboratory der US Federal Highway Authority (FHWA) installiert wurde, um die Eignung des Entwurfs für den zukünftigen Autobahnbau zu untersuchen. Der “Π” -Träger / Deck ist so konzipiert, dass er den HL-93-Lastkonfigurationen der American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) standhält.
” Die duktalen Träger ermöglichen längere Spannweiten bei gleichem Trägergewicht “, sagt Perry. “Irgendwann werden wir faserverstärkten Beton in Balken und Brückendecks sehen.”
SI Betonsysteme. (Chattanooga, Tenn.) ist Hersteller von Faserverstärkungen für Beton. SI bietet Novomesh, Fibermesh und andere Faserprodukte an, die als Alternative zur sekundären Stahldrahtgitterverstärkung und leichten Bewehrung sowohl in gewerblichen als auch in privaten Anwendungen eingesetzt werden, sagt Hal Payne, Manager of Strategic Alliances bei SI. SI bietet Polypropylen (PP) -Fasern, Stahlfasern, makrosynthetische Fasern und technische Mischungen an. Laut Payne sind die Polypropylenfaserprodukte von SI entscheidend für die Kontrolle von Kunststoffschrumpfrissen im “frühen Alter”, um zu verhindern, dass diese Risse beim Aushärten des Betons zu größeren Fehlern werden. Novomesh 950 ist ein neues Produkt für das Unternehmen und besteht aus einer Mischung aus groben makrosynthetischen Monofilamentfasern und sortierten, fibrillierten mikrosynthetischen Fasern. Laut Payne liefert das Produkt bei seiner beabsichtigten Verwendung für gewerbliche Bodenplatten ein ebenso gutes Ergebnis wie Stahlfasern.
Kingspan (Sherburn, Malton, N. Yorkshire, UK) ist ein Betonbauspezialist, der Betonfaseradditive von Bekaert Building Products (Friedrichsdorf, Deutschland) verwendet. Die geformten Dramix-Stahlfasern von Bekaert werden Beton zugesetzt, um Böden und Dächer ohne Bewehrungsstahlgitter herzustellen. Das Produkt ist Berichten zufolge ideal für beengte Baustellen wie die dreistöckige Spurriergate-Entwicklung tief in der historischen britischen Stadt York. Da der Beton keine Stahlgitterverstärkung erfordert, werden die Kosten des Stahlgitters und die Arbeit, die erforderlich ist, um die sperrigen Rollen zu liefern, dann zu schneiden und in mehrstöckige Gebäude vor Betongießvorgängen zu legen, vollständig eliminiert. Die faserverstärkten Betonböden des Projekts wurden in einem einzigen Arbeitsgang verlegt, indem das faserverstärkte Material einfach mit automatisierten Pumpanlagen direkt auf jede Etage geliefert wurde.
In Australien, Frankreich, Japan und den USA bieten Interim Design Guides (in der Seitenleiste aufgeführt) jetzt Anleitungen und Zulässigkeiten für faserverstärkten Beton, ein wesentlicher Faktor für seine größere Akzeptanz bei Designern, Ingenieuren und Projektentscheidern auf dem Infrastrukturmarkt. “Das Material bietet Lösungen wie Schnelligkeit der Konstruktion, verbesserte Ästhetik, überlegene Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit”, schließt Perry. “Das bedeutet weniger Wartung und eine längere Lebensdauer der Struktur.”
Anmerkung des Herausgebers: Achten Sie auf unseren kommenden Artikel über die Verwendung von Verbundwerkstoffen für die Reparatur von Infrastrukturen (CT Juni 2005) und zukünftige Artikel über Glasfaser-Dübelstangen und Spannglieder.
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