Vláknový beton

Vláknový beton nebo vláknobeton (anglicky fiber concrete, německy Faserbeton) je kompozit z betonu s výztuží z textilních nebo kovových vláken.^[1]

Vlastnosti vláknového betonu

Některé fyzikální vlastnosti s různými výztužemi:

Způsoby výroby

Zpevnění s ocelovými vlákny

Vlákna, vlastně drátky, se zhotovují frézováním, ražením nebo ze svinutého drátu. Jako výztuž se začala prakticky používat v 70. letech 20. století.^[2]

Zpevnění textilními vlákny

Beton s výztuží z textilních vláken se vyrábí jen z písku se zrnky asi do 2 mm v průměru a z cementu s vysokou přilnavostí. Matrice musí být chemicky kompatibilní s použitými vlákny, jejichž povrch se k tomu účelu často speciálně upravuje (laminování, šlichotování). Na začátku 21. století se vyztužený beton běžně vyráběl s obsahem 5 % vláken. Ostatní komponenty: 40 % písku, 24 % vody, 17 % cementu, 13 % puzzolanu (popelu), 1 % přípravků na zlepšení tekutosti. ^[3]

Z textilních vláken se dosud nejlépe osvědčila vlákna z AR skla^x[4] a uhlíková vlákna.^[5]

^x AR sklo (alkali resistant glass) obsahuje vedle cca 60 % křemíku: 14,3 % oxidu sodného, 10,2 % oxidu zirkoničitého a 6,5 % oxidu titaničitého^[3]

Výhoda obou druhů vláken je zejména v tom, že stabilita betonu je pět až šestkrát vyšší než u betonu zpevněného ocelovými dráty, výztuž nerezaví, beton je trvanlivý. Jako výztuž se dají tato vlákna použít ve formě filamentu, rovingu, sekaná a jako plošné textilie v mnoha variantách. ^[6]

Ekonomika použití vláknové výztuže (v roce 2004):^[7]

Jak ukazuje tabulka, byly jen výztuže z AR skla a z uhlíku (bez dodatečné laminace) zcela rentabilní. Např. výroba betonu s výztuží z aramidových vláken se nevyplácela.

Zpevnění vlákny s konvenční pevností

Asi od začátku 60. let 20. století se prováděly první pokusy s použitím polymerních vláken s průměrnou pevností (polypropylen, polyamid a pod) ke zpevnění betonu. Pevnost v ohybu (praskání) u betonu zpevněného konvenčními polymerními vlákny však dosahuje pouze 25 MPa, zatímco cement vyztužený vlákny z oceli nebo z RA skla, uhlíku apod. vykazuje pevnost kolem 50 MPa. Další nedostatky výztuhy konvenčními vlákny : U betonu vznikají často hluboké trhliny a deformace z rozteklých míst.^{[7] [8]}

Použití vláknobetonu

Možnosti použití vláknobetonu:

Prefabrikáty (např. na betonové fasády) se dají vyrábět poměrně levně v tloušťkách od 20 mm, dají se snadno barvit, leštit apod. Velikost sériově vyráběných elementů je omezena na 2,4 x 1,2 m. Z vláknobetonu se zhotovují také např. roury, segmenty, hotové garáže atd.

Mosty z vláknového betonu se začaly stavět v prvních letech 21. století. Za nejstarší se považuje lávka z roku 2005 v saském Oschatzu. Dosud (v roce 2016) nejdelší most je asi stometrový nadchod okrouhlého tvaru pro chodce (a cyklisty) z roku 2010 v jihoněmeckém Albstadtu. Sestává ze šesti prefabrikátů se sedmi předpjatými příčnými trámy ve tvaru T.^[3]

V roce 2015 byla v Albstadtu postavena 3 metry široká lávka z betonu zpevněného rohoží z uhlíkových filamentů (síť s otvory 38 mm). Betonový blok o váze 14 tun má rozpětí 15,5 metrů a nosnost až 10 tun.^[9]

Odkazy

Reference

Literatura

• DENNINGER, Fabia. Lexikon Technische Textilien. Frankfurt/Main: Deutscher Fachverlag, 2009. 504 s. ISBN 978-3-86641-093-0. S. 115. 

Související články

• Vláknové kompozity
• Skleněná textilní vlákna
• Uhlíková vlákna

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu vláknový beton na Wikimedia Commons