Posadzki betonowe

Posadzki betonowe

zbrojone włóknami

zbrojone włóknami

stalowymi

stalowymi

Betony zbrojone włóknami stalowymi nazywane są

Betony zbrojone włóknami stalowymi nazywane są

„fibrobetonami”

„fibrobetonami”

lub

lub

„drutobetonami”.

„drutobetonami”.

Po raz pierwszy zostały użyte w 1910 roku. Zasadniczą wadą

Po raz pierwszy zostały użyte w 1910 roku. Zasadniczą wadą

betonu i zapraw cementowych jest niska wytrzymałość na rozciąganie. W wyniku

betonu i zapraw cementowych jest niska wytrzymałość na rozciąganie. W wyniku

tego powstają rysy. Zadaniem zbrojenia w postaci włókien jest przede wszystkim

tego powstają rysy. Zadaniem zbrojenia w postaci włókien jest przede wszystkim

hamowanie procesu mikro- i makro-zarysowania betonu na etapie dojrzewania i

hamowanie procesu mikro- i makro-zarysowania betonu na etapie dojrzewania i

twardnienia i pod działaniem obciążeń eksploatacyjnych

twardnienia i pod działaniem obciążeń eksploatacyjnych

Długość włókien stalowych wynosi

Długość włókien stalowych wynosi

l

l

=25-80 mm, natomiast smukłość

=25-80 mm, natomiast smukłość

l/d

l/d

=25-100.

=25-100.

Zadanie włókien jest następujące

Zadanie włókien jest następujące

:

:

 

 

•

•

ograniczenie wielkości rys powstających w wyniku odspojenia się zaprawy

ograniczenie wielkości rys powstających w wyniku odspojenia się zaprawy

od ziaren grubego kruszywa,

od ziaren grubego kruszywa,

•

•

zmiana charakteru zniszczenia elementów z kruchego na quasi-plastyczny

zmiana charakteru zniszczenia elementów z kruchego na quasi-plastyczny

(włókna się nie zrywają lecz wysuwają z betonu).

(włókna się nie zrywają lecz wysuwają z betonu).

•

•

ograniczenie pęknięć w matrycy cementowej,

ograniczenie pęknięć w matrycy cementowej,

•

•

zmniejszenie skurczu zaczynu i zaprawy,

zmniejszenie skurczu zaczynu i zaprawy,

•

•

równomierny rozkład naprężeń w elemencie (włókna przekazują naprężenia

równomierny rozkład naprężeń w elemencie (włókna przekazują naprężenia

na większy obszar betonu),

na większy obszar betonu),

 

 

Włókna poprawiają:

Włókna poprawiają:

 

 

•

•

ciągliwość

ciągliwość

,

,

•

•

wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie,

wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie,

•

•

udarność,

udarność,

•

•

odporność na zmęczenie,

odporność na zmęczenie,

•

•

odporność na ścieranie,

odporność na ścieranie,

•

•

odporność na erozyjne działanie czynników zewnętrznych,

odporność na erozyjne działanie czynników zewnętrznych,

•

•

mrozoodporność.

mrozoodporność.

a) 0%, b) 1%, c) 2%, d) 3%

a) 0%, b) 1%, c) 2%, d) 3%

a)

a)

0%, b) 0.6 %, c) 1.2%, d) 1.9%, e)

0%, b) 0.6 %, c) 1.2%, d) 1.9%, e)

2.5%, f) 3.2%

2.5%, f) 3.2%

Krzywa jednoosiowego rozciągania (A) i ściskania

Krzywa jednoosiowego rozciągania (A) i ściskania

σ

σ

-

-

ε

ε

(B) dla próbek betonu

(B) dla próbek betonu

bez włókien i z różną zawartością procentową włókien w stosunku do objętości

bez włókien i z różną zawartością procentową włókien w stosunku do objętości

betonu

betonu

A

A

B

B

Materiałem wyjściowym do produkcji włókien jest drut stalowy lub blacha o

Materiałem wyjściowym do produkcji włókien jest drut stalowy lub blacha o

granicy plastyczności 500-1500 MPa. O cechach betonu z włóknami stalowymi

granicy plastyczności 500-1500 MPa. O cechach betonu z włóknami stalowymi

decydują następujące parametry: długość włókien l, średnica włókien

decydują następujące parametry: długość włókien l, średnica włókien

d

d

, smukłość

, smukłość

l/d

l/d

, kształt, rodzaj obróbki powierzchni włókien i wytrzymałość na rozciąganie

, kształt, rodzaj obróbki powierzchni włókien i wytrzymałość na rozciąganie

stali. Najczęściej spotykanym kształtem przekroju poprzecznego jest przekrój

stali. Najczęściej spotykanym kształtem przekroju poprzecznego jest przekrój

kolisty lub do niego zbliżony. Włókna są proste lub z odgięciami, pofalowane albo

kolisty lub do niego zbliżony. Włókna są proste lub z odgięciami, pofalowane albo

z haczykami. Odgięcia, pofalowania i haczyki polepszają przyczepność włókien

z haczykami. Odgięcia, pofalowania i haczyki polepszają przyczepność włókien

do matrycy cementowej. Długość włókien stalowych

do matrycy cementowej. Długość włókien stalowych

l

l

=25-80 mm, smukłość

=25-80 mm, smukłość

l/d

l/d

=25-100.

=25-100.

Do kontroli rozkładu włókien w matrycy stosuje się następujące metody

:

a) rentgenowską (jeżeli gęstość materiału włókien jest większa od gęstości
matrycy cementowej),
b) na podstawie zliczania ilości włókien w przekroju przeciętej próbki,
c) na podstawie zmiany pola elektromagnetycznego w zależności od zawartości
włókien (badana próbka nie może być grubsza niż 100-120 mm).

Obszary urabialności betonu z dodatkiem

Obszary urabialności betonu z dodatkiem

włókien stalowych w zależności

włókien stalowych w zależności

od ilości i smukłości włókien

od ilości i smukłości włókien

Istotnym parametrem właściwości kompozytu jest stosunek objętości włókien

Istotnym parametrem właściwości kompozytu jest stosunek objętości włókien

w stosunku do objętości mieszanki.

w stosunku do objętości mieszanki. Minimalna zawartość włókien powinna

Minimalna zawartość włókien powinna

wynosić 0.5-1% w stosunku do objętości betonu.

wynosić 0.5-1% w stosunku do objętości betonu.

Za maksymalną uważa się

Za maksymalną uważa się

ilość włókien, która nie pogarsza urabialności betonu: dla wibrowania 3% i

ilość włókien, która nie pogarsza urabialności betonu: dla wibrowania 3% i

wirowania 1.2-1.4%. Za optymalną zawartość przyjmuje się taką zawartość

wirowania 1.2-1.4%. Za optymalną zawartość przyjmuje się taką zawartość

włókien, przy której nie następuje ich zbijanie w tzw. „jeże” podczas mieszania.

włókien, przy której nie następuje ich zbijanie w tzw. „jeże” podczas mieszania.

Optymalna ilość jest zależna od smukłości włókien

Optymalna ilość jest zależna od smukłości włókien

Do fibrobetonu stosuje się każde kruszywo przydatne do tradycyjnego

Do fibrobetonu stosuje się każde kruszywo przydatne do tradycyjnego

betonu. Najczęściej stosuje się kruszywo o średnicy 8-12 mm.

betonu. Najczęściej stosuje się kruszywo o średnicy 8-12 mm.

Zastosowanie kruszywa tylko o średnicy do 2 mm wymaga użycia

Zastosowanie kruszywa tylko o średnicy do 2 mm wymaga użycia

dużych ilości cementu (co zwiększa kruchość matrycy i skurcz).

dużych ilości cementu (co zwiększa kruchość matrycy i skurcz).

Maksymalny wymiar kruszywa powinien być ograniczony do jednej

Maksymalny wymiar kruszywa powinien być ograniczony do jednej

trzeciej długości stalowego włókna. Dodatek włókien zwiększa punkt

trzeciej długości stalowego włókna. Dodatek włókien zwiększa punkt

piaskowy (stosunek ilości ziaren 0-2 mm do całkowitej ilości kruszywa),

piaskowy (stosunek ilości ziaren 0-2 mm do całkowitej ilości kruszywa),

ponieważ włókna rozluźniają stos kruszywa. Dlatego też kruszywo

ponieważ włókna rozluźniają stos kruszywa. Dlatego też kruszywo

powinno mieć o 5% większą zawartość kruszywa do 2 mm, co wynika z

powinno mieć o 5% większą zawartość kruszywa do 2 mm, co wynika z

optymalnego punktu piaskowego, który przyjmuje się: dla kruszywa do

optymalnego punktu piaskowego, który przyjmuje się: dla kruszywa do

4 mm – 50-60%, dla kruszywa do 8 mm – 40-50% i dla kruszywa do 16

4 mm – 50-60%, dla kruszywa do 8 mm – 40-50% i dla kruszywa do 16

mm – 35-45%. Zaleca się także dodawanie popiołu lotnego. Zastępuje

mm – 35-45%. Zaleca się także dodawanie popiołu lotnego. Zastępuje

on częściowo cement oraz stanowi wypełniacz (w ilości do 20-40% masy

on częściowo cement oraz stanowi wypełniacz (w ilości do 20-40% masy

cementu). Polepsza on urabialność, obniża ciepło hydratacji i opóźnia

cementu). Polepsza on urabialność, obniża ciepło hydratacji i opóźnia

wiązanie. Ważną rolę spełniają domieszki upłynniające. Stosowanie ich

wiązanie. Ważną rolę spełniają domieszki upłynniające. Stosowanie ich

pozwala na lepsze rozprowadzenie włókien w betonie oraz poprawia

pozwala na lepsze rozprowadzenie włókien w betonie oraz poprawia

zagęszczalność mieszanki. Zaleca się aby wskaźnik

zagęszczalność mieszanki. Zaleca się aby wskaźnik

w/c

w/c

był w granicach

był w granicach

0.42-0.50.

0.42-0.50.

Włókna stalowe mogą być wymieszane z betonem w zakładzie
wytwarzającym beton, na placu budowy lub w betonowozie przed
podaniem go pompą. W przypadku przygotowywania mieszanki w
betonowozie dodaje się włókna na placu budowy przy obrocie bębna z
pełną prędkością w ilości 30 kg/min (podawanie bezpośrednie) lub w
ilości 60 kg/min (podawanie transporterem). Czas mieszania 3-5
minut aż do równomiernego rozmieszczenia włókien w mieszance.
Przygotowanie mieszanki w betoniarce stacjonarnej polega na
dodaniu włókien do kruszywa, wymieszaniu suchych składników
przez minutę i dodaniu pozostałych składników. Najlepsze betoniarki
to przeciwbieżne.

Lp.

Składniki

Ilość składników

na 1 m

3

1
2
3
4
5
6

CEM I 32.5R

Superplastyfikator

Woda

Piasek 0-2 mm

Żwir 2-8 mm

Żwir 8-16 mm

355 kg

8.9 kg

133.0 l

868.4 kg
849.8 kg
457.6 kg

Przykładowa receptura mieszanki betonowej o konsystencji
gęstoplastycznej klasy C25/30

u

u

u

2

2

P l

P l

M

6

f

W

2 3 bh

bh

=

=

=

×

b

e

2

tb

T l

f

bh

δ

=

Wytrzymałości mechaniczne

•

wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu:

Określa się ją na podstawie badań zginanych beleczek o przekroju (b

×

h) 150

×

150

mm i długości l=459 mm (Rys.5.7). Wytrzymałość oblicza się według wzoru:

, (

gdzie P

u

oznacza maksymalną siłę niszczącą. Nawet przy niskim dodatku włókien

stalowych do betonu (30 kg/m

3

) zwiększa się jego ciągliwość (próbka nie ulega

zniszczeniu kruchemu). Według normy JCI SF-4 i ASTM C1018 najbardziej
miarodajną cechą betonu zbrojonego włóknami stalowymi jest tzw. równoważna
wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu określona wzorem:

gdzie T

b

oznacza pracę zginania

określoną

na

podstawie

pola

powierzchni pod krzywą do miejsca
strzałki ugięcia równej

δ

tb

=l/150.

Krzywe naprężenie-odkształcenie podczas ściskania dla betonu i betonu

Krzywe naprężenie-odkształcenie podczas ściskania dla betonu i betonu

zbrojonego włóknami prostymi (2%,

zbrojonego włóknami prostymi (2%,

25/0.4 mm

25/0.4 mm

, próbki

, próbki

φ

φ

10/20 cm

10/20 cm

)

)

: a)

: a)

próbki ściskane w kierunku betonowania, b) próbki ściskane w kierunku

próbki ściskane w kierunku betonowania, b) próbki ściskane w kierunku

prostopadłym do betonowania

prostopadłym do betonowania

Jednoosiowe ściskanie: wpływ zawartości włókien i

Jednoosiowe ściskanie: wpływ zawartości włókien i

l

l

f

f

/d

/d

f

f

h

h

– wysokość próbki betonu

– wysokość próbki betonu

l

l

f

f

=25 mm (

=25 mm (

h

h

=114 mm)

=114 mm)

a)

a)

l

l

f

f

=50 mm, b)

=50 mm, b)

l

l

f

f

=25 mm (

=25 mm (

h

h

=114 mm)

=114 mm)

Wykresy zginania próbek fibrobetonowych (liczby oznaczają procentową

Wykresy zginania próbek fibrobetonowych (liczby oznaczają procentową

zawartość włókien stalowych haczykowatych o długości 50 mm i średnicy 1.0

zawartość włókien stalowych haczykowatych o długości 50 mm i średnicy 1.0

mm w stosunku do objętości betonu)

mm w stosunku do objętości betonu)

Wpływ zawartości różnych włókien stalowych haczykowatych w betonie

Wpływ zawartości różnych włókien stalowych haczykowatych w betonie

na wytrzymałość równoważną na zginanie

na wytrzymałość równoważną na zginanie

f

f

e

e

a)

b)

c)

Doświadczalne

krzywe

naprężenie-

Doświadczalne

krzywe

naprężenie-

ugięcie dla różnych belek:

ugięcie dla różnych belek:

a)

a)

beton

beton

, b)

, b)

fibrobeton

fibrobeton

Wirex (1.2%), c)

Wirex (1.2%), c)

fibribetion

fibribetion

Dramix (1.2%)

Dramix (1.2%)

Wyniki badań płyt o grubości 150 mm na podłożu gruntowym

Wyniki badań płyt o grubości 150 mm na podłożu gruntowym

Na Rys. pokazano wyniki badań wykonanych w Wielkiej Brytanii na płytach 3

Na Rys. pokazano wyniki badań wykonanych w Wielkiej Brytanii na płytach 3

×

×

3

3

m

m

2

2

o grubości 150 mm wykonanych z betonu zwykłego (oznaczonych symbolem

o grubości 150 mm wykonanych z betonu zwykłego (oznaczonych symbolem

„0”), betonu z dodatkiem włókien polipropylenowych w ilości 0.9 kg/m

„0”), betonu z dodatkiem włókien polipropylenowych w ilości 0.9 kg/m

3

3

(oznaczonych symbolem „PP”), betonu zbrojonego 2 warstwami siatki stalowej

(oznaczonych symbolem „PP”), betonu zbrojonego 2 warstwami siatki stalowej

200

200

×

×

200

200

×

×

6 (oznaczonych symbolem siatka) oraz fibrobetonu z włóknami

6 (oznaczonych symbolem siatka) oraz fibrobetonu z włóknami

stalowymi w ilości 20 kg/m

stalowymi w ilości 20 kg/m

3

3

i 30 kg/m

i 30 kg/m

3

3

i wymiarach włókien 60/1.0 mm (symbol

i wymiarach włókien 60/1.0 mm (symbol

HS 60/1.0) i 60/0.8 mm (symbol HS 60/0.8) na podłożu gruntowym. Stwierdzono

HS 60/1.0) i 60/0.8 mm (symbol HS 60/0.8) na podłożu gruntowym. Stwierdzono

wzrost siły niszczącej dla betonu z włóknami stalowymi o 11-78% przy

wzrost siły niszczącej dla betonu z włóknami stalowymi o 11-78% przy

zarysowaniu oraz 36-77% przy zniszczeniu.

zarysowaniu oraz 36-77% przy zniszczeniu.

Wyniki badań płyt o grubości 150 mm i 130 mm na podłożu gruntowym

Wyniki badań płyt o grubości 150 mm i 130 mm na podłożu gruntowym

(0 – beton zwykły, PS 19 – włókna proste o długości 19 mm, HS 60/1.0 – włókna

(0 – beton zwykły, PS 19 – włókna proste o długości 19 mm, HS 60/1.0 – włókna

haczykowate o długości 60 mm i średnicy 1 mm)

haczykowate o długości 60 mm i średnicy 1 mm)

Wpływ prędkości obciążenia

Wpływ prędkości obciążenia

Wpływ prędkości obciążenia

Wpływ prędkości obciążenia

Wpływ prędkości odkształceń log na wytrzymałość na rozciąganie w obszarze

Wpływ prędkości odkształceń log na wytrzymałość na rozciąganie w obszarze

dynamicznym

dynamicznym

f

f

t,dyn

t,dyn

w stosunku do wytrzymałości na rozciąganie w obszarze

w stosunku do wytrzymałości na rozciąganie w obszarze

statycznym

statycznym

f

f

t

t

,

,

,stat

,stat

dla różnych rodzajów włókien (N8 i N16 – beton bez włókien,

dla różnych rodzajów włókien (N8 i N16 – beton bez włókien,

h

h

– włókna ułożone poziomo,

– włókna ułożone poziomo,

v

v

– włókna ułożone pionowo)

– włókna ułożone pionowo)

Wpływ prędkości obciążenia na przebieg naprężeń rozciągających w betonie (z

Wpływ prędkości obciążenia na przebieg naprężeń rozciągających w betonie (z

maksymalną wielkością kruszywa 16 mm): a) beton bez włókien, b) beton z

maksymalną wielkością kruszywa 16 mm): a) beton bez włókien, b) beton z

włóknami Dramix (w poziomie), c) beton z włóknami Wirex (w poziomie) dla

włóknami Dramix (w poziomie), c) beton z włóknami Wirex (w poziomie) dla

obciążenia statycznego, dynamicznego i uderzeniowego

obciążenia statycznego, dynamicznego i uderzeniowego

Wpływ prędkości obciążenia

Wpływ prędkości obciążenia

Odporność na uderzenie

Wpływ zawartości i rodzaju włókien na powierzchnię zarysowań od skurczu

Wpływ rodzaju włókien na ścieralność betonu mierzoną ubytkiem masy

Wpływ rodzaju włókien na ścieralność betonu mierzoną ubytkiem masy

betonu: a, b - włókna stalowe haczykowate, PP-1 (włókna

betonu: a, b - włókna stalowe haczykowate, PP-1 (włókna

polipropylenowe o długości 12 mm i średnicy 18

polipropylenowe o długości 12 mm i średnicy 18

µ

µ

m), PP-2 (włókna

m), PP-2 (włókna

polipropylenowe o długości 20 mm i średnicy 16

polipropylenowe o długości 20 mm i średnicy 16

µ

µ

m

m

Ścieranie

Ścieranie

Skurcz

Skurcz

Krzywe obciążenie-ugięcie w różnych temperaturach

Krzywe obciążenie-ugięcie w różnych temperaturach

Płyta podwodna

Płyta podwodna

0.28

0.28

×

×

3

3

×

×

3 m

3 m

3

3

.

.

Sprężenie za pomocą 9 zakotwień (symulacja

Sprężenie za pomocą 9 zakotwień (symulacja

ciśnienia wody).

ciśnienia wody).

Płyta betonowa

Płyta betonowa

(UB1),

(UB1),

płyta fibrobetonowa,

płyta fibrobetonowa,

60 kg

60 kg

włókien

włókien

Dramix 60/0.8 (UB2)

Dramix 60/0.8 (UB2)

,

,

płyta fibrobetonowa, 4

płyta fibrobetonowa, 4

0 kg

0 kg

włókien

włókien

Dramix

Dramix

5

5

0/0.

0/0.

6

6

(UB

(UB

3

3

)

)

Szerokość rys w zależności

Szerokość rys w zależności

od liczby cykli

od liczby cykli

Krzywe obciążenie-ugięcie

Krzywe obciążenie-ugięcie

Obciążenie-ugięcie dla płyt obciążonych centrycznie

Obciążenie-ugięcie dla płyt obciążonych centrycznie

Zmiana wytrzymałości na rozciąganie

Zmiana wytrzymałości na rozciąganie

Wpływ popiołu

Wpływ popiołu

Wpływ różnych frakcji włókien

Wpływ różnych frakcji włókien

The average stress-strain relationships determined experimentally

The average stress-strain relationships determined experimentally

for plain concrete and SFAC: a) C 20, b) C30, c) C20 with 30 kg/m

for plain concrete and SFAC: a) C 20, b) C30, c) C20 with 30 kg/m

3

3

of SFs, c) C20 with 60 kg/m

of SFs, c) C20 with 60 kg/m

3

3

of SFs, c) C30 with 30 kg/m

of SFs, c) C30 with 30 kg/m

3

3

of SFs, c)

of SFs, c)

C30 with 60 kg/m

C30 with 60 kg/m

3

3

of SFs

of SFs

Jednoosiowe

Jednoosiowe

ściskanie

ściskanie

Elementy żelbetowe

Elementy żelbetowe

The average ultimate load versus mid-span deflection relationships

The average ultimate load versus mid-span deflection relationships

determined experimentally for the 3 groups SFARC beams with C20 (A)

determined experimentally for the 3 groups SFARC beams with C20 (A)

and C30 (B) class of concrete

and C30 (B) class of concrete

Zginanie

Zginanie

Steel-fibre dosage versus experimental ultimate load relationships for

Steel-fibre dosage versus experimental ultimate load relationships for

C20 and C30 classes of concrete: A) uniaxial compression, b) bending

C20 and C30 classes of concrete: A) uniaxial compression, b) bending

A)

Wpływ energii pękania

Wpływ energii pękania

Posadzki betonowe

Posadzki betonowe

zbrojone włóknami

zbrojone włóknami

polipropylenowymi

polipropylenowymi

Włókna są wykonane z polipropylenu: średnica 10-500

Włókna są wykonane z polipropylenu: średnica 10-500

µ

µ

m, długość

m, długość

6-64 mm, gęstość 0.9 g/cm

6-64 mm, gęstość 0.9 g/cm

3

3

, wytrzymałość na rozciąganie 300-700

, wytrzymałość na rozciąganie 300-700

MPa, moduł sprężystości 300-12000 GPa, wydłużenie przy

MPa, moduł sprężystości 300-12000 GPa, wydłużenie przy

zniszczeniu 15%, temperatura topienia 150

zniszczeniu 15%, temperatura topienia 150

o

o

C i przewodność cieplna

C i przewodność cieplna

0.28 W/mK [66]. W zależności od przeznaczenia rozróżniamy

0.28 W/mK [66]. W zależności od przeznaczenia rozróżniamy

następujące włókna:

następujące włókna:

•

•

włókna stosowane do tynków oraz betonu natryskowego (np.

włókna stosowane do tynków oraz betonu natryskowego (np.

Fortatech Fibre Multi 127),

Fortatech Fibre Multi 127),

•

•

włókna stosowane do fundamentów i betonu utwardzanego

włókna stosowane do fundamentów i betonu utwardzanego

powierzchniowo (np.

powierzchniowo (np.

Fortatech Fibre Multi Standard 190),

Fortatech Fibre Multi Standard 190),

•

•

włókna stosowane do wielkogabarytowych prefabrykatów,

włókna stosowane do wielkogabarytowych prefabrykatów,

posadzek

o

dużych

naciskach,

oczyszczalni

ścieków

o

posadzek

o

dużych

naciskach,

oczyszczalni

ścieków

o

powierzchniach utwardzanych powierzchniowo (np.

powierzchniach utwardzanych powierzchniowo (np.

Fortatech Fibre

Fortatech Fibre

High Grade 380),

High Grade 380),

•

•

włókna stosowane do mostów, lotnisk, elektrowni wodnych (np.

włókna stosowane do mostów, lotnisk, elektrowni wodnych (np.

Fortatech Fibre High Grade 640).

Fortatech Fibre High Grade 640).

Zadaniem włókien w betonie jest:

- eliminacja rys skurczowych,
- zwiększenie wytrzymałości na ściskanie,
- zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie,
- zmniejszenie nasiąkliwości i wodoprzepuszczalności,
- zwiększenie odporności na zmiany temperatury,
- zwiększenie odporności na przemarzanie,
- zwiększenie odporności na alkalia i korozję,
- ograniczenie segregacji mineralnych składników betonu.

Włókna polipropylenowe:
1)Fortatech Fibre Multi 127,
2)Fortatech Fibre Multi Standard
190,
3) Fortatech Fibre High Grade
380,
4) Fortatech Fibre High Grade 640

Włókna są odporne na korozje, środowisko alkaliczne, są chemicznie obojętne i nie

Włókna są odporne na korozje, środowisko alkaliczne, są chemicznie obojętne i nie

ulegają procesom gnilnym. Mieszanki z ich dodatkiem nadają się do wylewania,

ulegają procesom gnilnym. Mieszanki z ich dodatkiem nadają się do wylewania,

tłoczenia lub natryskiwania. Stosowanie ich nie wymaga wprowadzenia żadnych

tłoczenia lub natryskiwania. Stosowanie ich nie wymaga wprowadzenia żadnych

zmian w technologii betonu.

zmian w technologii betonu.

Zalecana dawka włókien 0.6-1.0 kg na 1 m

Zalecana dawka włókien 0.6-1.0 kg na 1 m

3

3

betonu. Dodaje się je prosto do

betonu. Dodaje się je prosto do

betoniarki. Jednorodność masy uzyskuje się już po 5 minutach mieszania w

betoniarki. Jednorodność masy uzyskuje się już po 5 minutach mieszania w

typowej betoniarce. Włókna nie wpływają na szybkość hydratacji i czas

typowej betoniarce. Włókna nie wpływają na szybkość hydratacji i czas

twardnienia. Podczas dodawania włókien, siły występujące w trakcie mieszania

twardnienia. Podczas dodawania włókien, siły występujące w trakcie mieszania

powodują rozpad wiązek na miliony niezależnych równomiernie rozłożonych

powodują rozpad wiązek na miliony niezależnych równomiernie rozłożonych

włókien.

włókien.

Obecność włókien polipropylenowych ogranicza powstawanie rys. Działanie

Obecność włókien polipropylenowych ogranicza powstawanie rys. Działanie

włókien ustaje po czasie, gdy wzrastający moduł sprężystości betonu

włókien ustaje po czasie, gdy wzrastający moduł sprężystości betonu

przekroczy moduł sprężystości polipropylenu.

przekroczy moduł sprężystości polipropylenu.

Wytrzymałość na

Wytrzymałość na

rozciąganie na początku

rozciąganie na początku

twardnienia

twardnienia

Odkształcenia

skurczowe

w

Odkształcenia

skurczowe

w

funkcji

czasu

dla

zwykłego

funkcji

czasu

dla

zwykłego

betonu (górna krzywa) i betonu z

betonu (górna krzywa) i betonu z

dodatkiem 1 kg/m3 włókien High

dodatkiem 1 kg/m3 włókien High

Grade

Grade

Własności mechaniczne

Właściwości

Zmiana

parametrów

mieszanki betonowej z
dodatkiem

włókien

Multi

Zmiana parametrów
mieszanki betonowej z
dodatkiem

włókien

High Grade

Zawartość powietrza w
mieszance
Wytrzymałość

na

ściskanie
Wytrzymałość

na

rozciąganie

przy

zginaniu
Odporność na mróz po
150 cyklach
Wodoszczelność
Ścieralność
Odporność na uderzenia

-2.7%

+9%

+5.3%

-8.3%

+68.7%

+9%

+13%

-8.3%

+3.8%

+7.0%

-69%

+25.3%

+18%

+11.5%

•

Wytrzymałość na ściskanie

Występuje wzrost do 10% . Wzrasta ponadto początkowa wytrzymałość.

Rodzaj

betonu

Wytrzymałość

[MPa] po 2

dniach

Wytrzymałość

[MPa] po 3

dniach

Wytrzymałość

[MPa] po 7

dniach

Wytrzymałoś

ć [MPa] po

28 dniach

Zwykły

beton

Beton z

włóknami

Multi

Beton z

włóknami

High Grade

14.3

14.8

14.5

17.3

18.9

18.0

30.4

32.2

31.7

48.6

51.6

50.7

Rodzaj betonu

Wytrzymałość na ściskanie

po 24 godz. [MPa]

Zwykły beton

Beton z włóknami

Multi

Beton z włóknami

High Grade

3.8

4.6

4.7

•

Wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu

wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu wzrasta o 10-20%.

Rodzaj betonu

Wytrzymałość

[MPa] po 2 dniach

Wytrzymałość

[MPa] po 7

dniach

Wytrzymałoś

ć [MPa] po 28

dniach

Zwykły beton

Beton z włóknami Multi

Beton z włóknami

High Grade

2.4
2.8
2.9

3.0
3.2
3.1

4.4
4.7
5.5

•

Wodoszczelność, nasiąkliwość, mrozoodporność

dodatek włókien poprawia szczelność. Przenikanie wody jest ponad dwa razy
mniejsze niż przez próbkę zwykłego betonu. Włókna przez to lepiej
zabezpieczają przed korozją zbrojenia.

Migracja wody w funkcji czasu

Migracja wody w funkcji czasu

Czas inicjacji korozji stali

Czas inicjacji korozji stali

zbrojeniowej w funkcji czasu

zbrojeniowej w funkcji czasu

(pod działaniem 15% roztworu NaCl)

(pod działaniem 15% roztworu NaCl)

Rodzaj

betonu

Wytrzymałość

na ściskanie po

1 próbie [MPa]

Wytrzymałość

na ściskanie po

2 próbie [MPa]

Wytrzymałość

na ściskanie po

3 próbie [MPa]

Zwykły beton

Beton z

włóknami

Multi

Beton z

włóknami

High Grade

5.84 (100%)

6.40 (110%)

7.24 (124%)

4.24 (73%)

6.04 (103%)

6.45 (110%)

4.44 (76%)

6.47 (111%)

6.52 (112%)

Wytrzymałość na ściskanie po działaniu roztworu soli

*Uwaga: wielkości w nawiasach odnoszą się do wartości dla zwykłego betonu
po 1 próbie (100%)

•

odporność na uderzenia

Ma miejsce wzrost odporności na uderzenia. Odporność jest mierzona średnicą
śladu odciśniętej kulki albo ilością energii potrzebną do zniszczenia próbki .

Rodzaj betonu

Odporność na

uderzenia

(średnica śladu

odciśniętej

kulki)

[mm]

Zwykły beton

Beton z włóknami

Multi

Beton z włóknami

High Grade

69

±

4

61

±

4

60

±

4

Rodzaj

betonu

Energia

[J] po 2

dniach

Energia

[J] po 7

dniach

Energia [J]

po 28

dniach

Zwykły

beton

Beton z

włóknami

Multi

Beton z

włóknami

High Grade

0.56

1.26

1.89

0.90

1.81

2.80

1.04

2.11

3.58

•

Odporność ogniowa

Obecność włókien zmniejsza ryzyko uszkodzenia elementów w czasie pożaru.
Punkt topnienia włókna wynosi 150

o

C. Pod wpływem topnienia włókien

powstają kapilary, które zapewniają miejsce dla pary wodnej pod ciśnieniem
(normalnie rozrywającej beton). Na Rys. pokazano zależność pomiędzy
temperaturą betonu na powierzchni badanej próbki, a temperaturą wewnątrz
betonu podczas działania wysokiej temperatury. W odległości 3 cm pod
powierzchnią betonu z włóknami, temperatura jest około 2-5 razy niższa niż na
powierzchni próbki.

Temperatura w ogrzewanej

Temperatura w ogrzewanej

próbce betonu z włóknami

próbce betonu z włóknami

polipropylenowymi: a) górna

polipropylenowymi: a) górna

powierzchnia, b) 3 cm pod

powierzchnia, b) 3 cm pod

powierzchnią, c) 7 cm pod

powierzchnią, c) 7 cm pod

powierzchnią

powierzchnią