Was ist Faserbeton?

Faserbeton ist ein anderer Name für faserverstärkter Beton (FRC). Es handelt sich um Beton, der aus Zement, Zuschlagstoffen und kurze Verstärkungsfasern durch die Charge gemischt.

Das Ziel ist einfach. Fasern helfen, die Rissbildung zu kontrollieren. Außerdem verbessern sie in vielen Mischungen die Zähigkeit. Einige Fasertypen können die Haltbarkeit in aggressiven Umgebungen unterstützen.

Was ist Faserbeton (faserverstärkter Beton)?

Faserbeton ist Beton, der Folgendes enthält diskrete Fasern im Inneren der Mischung. Die Fasern verteilen sich über das gesamte Volumen. Sie werden nicht wie Stahlstangen eingebaut. Sie sind ein Teil des Betons selbst.

Das ist wichtig, weil Beton zur Rissbildung neigt. Er schrumpft, wenn er trocknet. Er kann früh reißen, wenn die Oberfläche schnell trocknet. Er reißt auch unter Belastung, weil Beton schwach auf Zug ist. Faserbeton “stoppt” nicht alle Risse. Er trägt dazu bei, Risse kleiner zu halten. Außerdem hält er den Beton besser zusammen, wenn sich ein Riss gebildet hat.

Welche Fasern werden in Faserbeton verwendet?

Fasern für Beton kommen aus verschiedenen Materialfamilien. Die häufigsten Gruppen sind Stahlfasern, Glasfasern und synthetische Polymerfasern.

In einigen Produkten sind auch Naturfasern enthalten, insbesondere für kostengünstige Verstärkungszwecke.

In der täglichen Bauarbeit sind diese Kategorien üblich:

• StahlfaserFestigkeit, Steifigkeit, gute Zähigkeit und Restfestigkeit nach Rissbildung.
• Synthetische Faser (häufig Polypropylen): leicht, nicht korrosiv, weit verbreitet für die Risskontrolle.
• Glasfaser (oft alkalibeständig für Zementsysteme): wird für dünne Platten und Architekturprodukte verwendet.
• Hochbindige synthetische Fasern (wie z. B. PVA in bestimmten Systemen): wird verwendet, wenn eine sehr enge Kontrolle der Rissbreite erforderlich ist (häufig bei Reparatur- oder Hochleistungszementmischungen).

Die “beste” Faser ist nicht universell. Die richtige Wahl hängt von dem Problem ab, das Sie lösen wollen.

Wie funktioniert Faserbeton?

Faserbeton wirkt hauptsächlich durch Rissüberbrückung.

Wenn der Beton zu reißen beginnt, versucht der Riss, sich zu öffnen. Fasern, die den Riss durchqueren, widerstehen dieser Öffnung. Dadurch verteilt sich die Spannung auf viele kleine Brücken statt auf einen großen Riss. Das Ergebnis ist oft ein dichteres Rissmuster und ein besseres Verhalten nach dem Riss.

Auch Faserbeton verhält sich in verschiedenen Altersstufen unterschiedlich:

• Bühne für frischen Beton: Mikrofasern bilden ein kleines Netzwerk in der Paste. Dies kann die Bildung von Schrumpfungsrissen reduzieren, wenn die Oberfläche schnell trocknet.
• Stadium des gehärteten Betons: Größere Fasern (Makro-Synthetik oder Stahl) helfen, die Last nach dem ersten Riss zu tragen. Dies verbessert die Zähigkeit und Restfestigkeit.

In einigen dichten Betonkonstruktionen, Polypropylen-Mikrofasern werden als Brandschutzmaßnahme eingesetzt, da sie als Mittel zur Verringerung des Risikos explosiver Abplatzungen in bestimmten Fällen von Tunnel- und Hochleistungsbeton anerkannt sind.

Was sind die wichtigsten Vorteile von Faserbeton?

Faserbeton ist beliebt, weil er häufige Probleme auf der Baustelle mit einer einfachen Änderung löst: Beim Mischen werden Fasern hinzugefügt.

Bessere Risskontrolle

Mikrofasern werden häufig eingesetzt, um die Schwindungsrisse des Kunststoffs in den ersten Stunden nach dem Einbau zu verringern.

Sie können auch die Setzungskontrolle von Kunststoffen unterstützen, indem sie zur Stabilisierung des Mischguts und zur Begrenzung von Sickerwasserkanälen beitragen (in der Branche wird über die Wirkung von Mikrofasern berichtet).

Bessere Zähigkeit und Schlagzähigkeit

Makro-Kunstfasern oder Stahlfasern können die Zähigkeit verbessern. Der Beton kann nach Rissen länger zusammenhalten. Dies ist wertvoll für Platten, Gehwege und Spritzbetonsysteme.

Unterstützung der Langlebigkeit

Kleinere Risse bedeuten in der Regel weniger Wasser- und Salzbewegung durch den Beton. Das fördert die Dauerhaftigkeit, vor allem, wenn Korrosionsrisiken ein Thema sind.

Schnellerer Aufbau bei einigen Platten

Bei einigen Bodenplattenkonstruktionen können Fasern leichte Matten, die hauptsächlich der Risskontrolle dienen, reduzieren oder ersetzen. Dies kann den Arbeitsaufwand auf der Baustelle verringern. Das Projekt muss noch ordnungsgemäß geprüft werden.

Was sind die Grenzen von Faserbeton?

Faserbeton hat klare Grenzen. Wenn man sie frühzeitig benennt, vermeidet man falsche Erwartungen.

1. Fasern sind nicht immer ein Ersatz für Betonstahl. Bewehrungsstäbe bieten eine definierte Zugfestigkeit in bestimmten Bereichen. Die Fasern werden verteilt. Für viele Bauteile ist nach den Vorschriften und der Konstruktionspraxis immer noch Bewehrung erforderlich.
2. Nicht alle Fasern tragen zur strukturellen Festigkeit bei. Mikrosynthetische Fasern dienen hauptsächlich der Risskontrolle im Frühstadium. Sie verwandeln normalen Beton nicht in einen vollständig “bewehrten Balken”.”
3. Auf die Qualität der Mischung kommt es an. Eine schlechte Faserdispersion kann die Leistung beeinträchtigen. Auch Verklumpungen können zu Schwachstellen führen.
4. Die Endverarbeitung kann sich ändern. Einige Fasertypen, insbesondere Makrofasern, können das Finish beeinträchtigen. Gutes Timing und korrekte Verarbeitbarkeit lösen die meisten Probleme.

Wenn es sich um ein Bauprojekt handelt, ist der sichere Ansatz einfach. Befolgen Sie den Entwurf des Ingenieurs. Verwenden Sie Fasern als Leistungsverbesserung. Verwenden Sie Fasern nicht als Abkürzung, um Bewehrungsregeln zu umgehen.

Wo wird Faserbeton verwendet?

Faserbeton wird in vielen Bereichen eingesetzt, weil er flexibel ist. Fasern gehen dahin, wo Beton hingeht.

Zu den üblichen Anwendungen gehören:

• Platten auf dem Boden: Lagerhallen, Logistikflächen, Werkstätten, Parkflächen
• Estriche und Toppings: dünne Schichten, die schnell trocknen
• Spritzbeton: Tunnels, Pisten, Reparaturen, bergmännische Unterstützung
• Vorgefertigte Produkte: Rohre, Abdeckungen, Platten, Kanäle
• Dekorative und dünne Elemente: einige Systeme verwenden Spezialfasern für dünne Schnitte und verbesserte Oberflächenleistung
• Tunnelbeton- und HPC/UHPC-Projekte: Mikro-PP-Fasern werden häufig zur Verringerung des Abplatzungsrisikos bei Brandszenarien in bestimmten Konstruktionen diskutiert.

Am besten geeignet sind in der Regel Projekte, bei denen es auf Risskontrolle, Zähigkeit oder Schnelligkeit beim Einbringen ankommt. Faserbeton ist auch nützlich, wenn die Einbringung von Bewehrungsstäben aufgrund komplexer Formen oder enger Arbeitsbereiche schwierig ist.

Was ist eine typische Dosierung für Faserbeton?

Die Dosierung hängt von der Faserart und dem Leistungsziel ab. Es gibt nicht die eine Zahl, die für alle passt.

Eine praktische Art, über die Dosierung nachzudenken:

• Mikro-Synthetikfasern (häufig Polypropylen): für die Kontrolle von Schwindungsrissen in Kunststoffen. Eine häufig genannte Dosierung liegt bei 0,9 kg/m³ in den Diskussionen über Mikrofasern in der Industrie, wobei einige Quellen anmerken, dass dieser Wert dazu beiträgt, die Sickerwasserkanäle zu blockieren und die Setzungskontrolle zu unterstützen.
• Strukturelle Fasersysteme (häufig Stahlfasern): Die Dosierung wird durch Designvorgaben festgelegt und durch Tests überprüft, nicht durch eine einzelne “Faustregel”.”

Die Anleitung zum Mischen ist ebenso wichtig wie die Dosierung:

• Fügen Sie die Fasern langsam hinzu, nicht alle auf einmal.
• So lange mischen, bis es sich verteilt.
• Verwenden Sie bei Bedarf Wasserreduzierer. Vermeiden Sie die Zugabe von zusätzlichem Wasser zur “Korrektur” des Setzens.
• Strenge Nachbehandlung. Fasern helfen, aber die Aushärtung erhöht das Risiko von Frührissen.

Welche Normen und Prüfungen werden für Faserbeton angewendet?

Wenn Sie Mikrofasern nur zur Kontrolle von Schwundrissen in Kunststoffen verwenden, verlassen sich viele Projekte auf die Beratung durch den Lieferanten und interne Versuche.

Wenn Sie Fasern für strukturelle oder leistungsbezogene Ansprüche verwenden, werden Tests und Normen entscheidend.

Zwei Punkte, auf die häufig verwiesen wird:

• EN 14651 ist ein Standardprüfverfahren zur Messung der Biegezugfestigkeit und der Restfestigkeit von metallfaserverstärktem Beton.
• Bei Diskussionen über die strukturelle Gestaltung wird häufig auf Rahmenwerke wie fib-Musterkodex 2010, die Faserbeton in bestimmten Fällen als Baumaterial anerkennt.

In einigen Regionen gibt es auch lokale Entwurfsleitfäden, die die Prüfungen mit den anerkannten Entwurfsabläufen in Einklang bringen, wie z. B. der auf Singapur ausgerichtete FRC-Entwurfsleitfaden, der mit SS 674-2021 verknüpft ist.

Wenn Ihr Ziel darin besteht, Matten zu ersetzen oder Bewehrungsstäbe in einer Platte zu reduzieren, sollten Sie dies wie eine Konstruktionsaufgabe behandeln. Verwenden Sie Testdaten. Verwenden Sie eine anerkannte Methode. Dokumentieren Sie die Entscheidung.

Ecocretefiber™: praktische Unterstützung für Faserbetonprojekte

Faserbeton funktioniert am besten, wenn die Produktauswahl richtig ist, die Dosierung stimmt und das Mischen kontrolliert wird.

Ecocretefiber™ ist die Fasermarke von Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., Ltd. Wir unterstützen Faserbetonprojekte mit Produktoptionen für alle gängigen Faserkategorien sowie mit praktischen Anleitungen für die Baustelle.

Was wir normalerweise unterstützen:

• Faserauswahl: Mikro- vs. Makrofasern, sowie Anpassung der Fasertypen an das Rissproblem
• Dosierungsvorschläge auf der Grundlage von Anwendung, Mischbedingungen und Zielleistung
• Tipps zum Mischen und Veredeln, um Klumpenbildung und Oberflächenprobleme zu vermeiden
• Dokumentationsunterstützung für Vertriebshändler und Projektausschreibungen

Wenn Sie eine stabile Faserbeton-Produktlinie aufbauen wollen, können wir Sie bei der langfristigen Lieferung und technischen Anpassung unterstützen.

Schlussfolgerung

Faserbeton ist Beton, der kurze, in der Mischung verteilte Verstärkungsfasern enthält.

Sie werden eingesetzt, um die Rissbildung zu kontrollieren, die Zähigkeit zu verbessern und die Dauerhaftigkeit zu unterstützen. Einige Fasersysteme unterstützen auch die Kontrolle von brandbedingten Abplatzungen in bestimmten dichten Betonkonstruktionen.

Die besten Ergebnisse werden durch eine einfache Disziplin erzielt: Wählen Sie den richtigen Fasertyp, überprüfen Sie die Dosierung durch Versuche oder Tests und führen Sie dann das Mischen und Aushärten ordnungsgemäß durch. Wenn es sich um ein strukturelles Element handelt, sollten Sie den Bewehrungsstahl dort belassen, wo es die Konstruktionsvorschriften vorschreiben, und dann Fasern als Leistungsverbesserung verwenden.