Makro-Kunstfaser in einer klaren Definition
Makro-Kunstfaser ist eine Chemiefaser, die ein Team in den Beton mischt, um die Risskontrolle nach dem Auftreten von Rissen zu verbessern. In vielen Leitfäden wird sie als “strukturelle” Kunstfaser bezeichnet, weil sie dem Beton hilft, die Last nach dem ersten Riss zu halten. Die Größe ist ein wichtiger Bestandteil der Definition. Die ACI-Richtlinien unterscheiden zwischen Mikro- und Makro-Kunstfasern nach ihrem Durchmesser. Mikro-Kunstfasern sind kleiner als 0,3 mm im Durchmesser, Makro-Kunstfasern sind größer als 0,3 mm. Die ASTM-Spezifikation D7508 verwendet eine ähnliche Abgrenzung durch die lineare Dichte und verknüpft diese Abgrenzung mit einem äquivalenten Durchmesser von 0,3 mm für Makro-Polyolefin-Fasern. Viele makrosynthetische Fasern bestehen aus Polypropylen oder anderen Polyolefin-Mischungen, und viele Produkte verwenden Oberflächenmuster oder geprägte Formen, um die Zementmatrix zu greifen. In Branchenberichten werden makrosynthetische Fasern auch als Alternative zu Stahlfasern für einige Anwendungen beschrieben, insbesondere wenn Korrosionsrisiken oder Handhabungsprobleme eine Rolle spielen.
Was Makro-Kunstfasern im Beton bewirken
Beton bekommt Risse, weil er unter Spannung schwach ist. Ein Makro-Synthetikfasernetz hilft nach dem Auftreten von Rissen, weil die Fasern die Rissflächen überbrücken. Dieser Überbrückungseffekt kann die Rissöffnung verlangsamen und die Nachrisskapazität bei Biegung und Stoß erhöhen. In vielen technischen Quellen werden Makrofasern als Möglichkeit beschrieben, die Restfestigkeit, Zähigkeit und Duktilität von faserverstärktem Beton zu erhöhen. Die Prüfverfahren konzentrieren sich auf den Teil nach dem Riss, weil Makrofasern dort ihren Wert haben. ASTM C1609 misst die Biegefestigkeit anhand der Last- und Durchbiegungskurve eines Balkenversuchs und gibt die Restfestigkeit bei bestimmten Durchbiegungen an. Die EN 14651 verwendet einen gekerbten Balken und eine Messung der Rissöffnung, um die Restbiegezugfestigkeit nach der ersten Rissphase zu ermitteln. Ein guter Einkäufer kann nach diesen Testergebnissen fragen, da diese Zahlen dem Konstrukteur helfen, Faseroptionen zu vergleichen. Ein guter Einkäufer kann auch fragen, wie sich das Produkt beim Pumpen, bei der Verarbeitung und in echten Plattenfugen verhält. Ein Makro-Synthetikfaserprodukt kann in einem Beutel ähnlich aussehen, aber Testkurven zeigen oft echte Unterschiede.
Makro-Synthetikfaser vs. Mikro-Synthetikfaser
Viele Käufer verwechseln Makro- und Mikrofasern, und diese Verwechslung führt zu schlechten Eigenschaften. Eine Mikro-Synthesefaser hilft vor allem bei frischem Beton und hilft bei der Kontrolle der frühen plastischen Schwindungsrisse. Eine Makro-Synthetikfaser zielt auf die Leistung nach der Rissbildung ab, so dass sie die Belastung nach dem Riss und die Kontrolle der Rissbreite unterstützt. In den ACI-Richtlinien wird die 0,3 mm-Grenze zur Unterscheidung von Mikro- und Makrofasern verwendet. Die ASTM D7508 legt die Unterscheidung zwischen Makro- und Mikrofasern ebenfalls durch Denier und äquivalenten Durchmesser fest. In einigen Merkblättern der Industrie wird auch darauf hingewiesen, dass ASTM C1116 Typ III synthetische Fasern abdeckt und Mikro- und Makrofasern enthalten kann, so dass sich eine Spezifikation nicht allein auf Typ III“ verlassen sollte. Ein Projektteam sollte angeben, was die Faser leisten muss. Ein Projektteam sollte das angestrebte Prüfverfahren und die angestrebte Restfestigkeit benennen, oder das Projektteam sollte den Anwendungsfall wie Plattenbewehrung oder Spritzbetonbewehrung benennen. Ein Projektteam kann beide Fasertypen zusammen in einigen Mischungen verwenden, aber jeder Fasertyp benötigt seine eigene Aufgabe in der Planung.
Wo Makro-Kunstfasern am häufigsten verwendet werden
Makro-Kunstfasern eignen sich am besten dort, wo Risse, Stöße und Ermüdung eine Rolle spielen und wo ein Team einen schnelleren Arbeitsablauf als bei geschweißtem Drahtgewebe wünscht. Bei vielen Projekten mit Bodenplatte werden Makro-Kunstfaser um bei der Risskontrolle zu helfen und die Kapazität nach einem Riss in Bereichen wie Lagerhallen, Höfen und Logistikböden zu unterstützen. Bei einigen Spritzbeton- und Bergbauspritzbetonarbeiten werden auch makro-synthetische Fasern verwendet, und in einigen Leitfäden werden diese Fasern als Alternative zu Stahlfasern in Teilen der Spritzbetonpraxis beschrieben. Einige öffentliche Einrichtungen sprechen auch über Makro- und Mikrofasern als gängige Polymeroptionen bei Betonarbeiten, was zeigt, dass die Verwendung von Fasern keine Nische, sondern der Mainstream ist. Auch die Hersteller von Fertigteilen verwenden Makrofasern in ausgewählten Produkten, bei denen es auf Zähigkeit und Kantenfestigkeit ankommt und bei denen die Verwendung von Stahl schwierig ist. Auch bei Straßenbelägen werden Makrofasern in einigen Fällen eingesetzt, da wiederholte Radlasten im Laufe der Zeit kleine Risse öffnen. Ein Einkäufer sollte jeden Anwendungsfall als Designproblem betrachten und nicht einfach nur Fasern hinzufügen“.
Wie Ingenieure und Verfasser von Spezifikationen es normalerweise spezifizieren
Eine gute Spezifikation nennt Leistung, Haltbarkeit und Konformität. ASTM C1116 definiert den Typ III von kunstfaserverstärktem Beton und verlangt den Nachweis, dass die Fasern in der Betonumgebung und mit üblichen Zusatzmitteln beständig sind. Viele Makro-Synthetikfaserprodukte beanspruchen ebenfalls die Einhaltung der ASTM C1116 Typ III, und diese Behauptung ist auf den wichtigsten Produktseiten üblich. In Europa und vielen Exportmärkten legt die Norm EN 14889-2 Definitionen und Anforderungen für Polymerfasern für Beton fest und unterstützt die Konformitätsregeln für diesen Produkttyp. Da ein Konstrukteur häufig Leistungsdaten benötigt, verwendet er häufig Prüfverfahren wie ASTM C1609 oder EN 14651, um Mindestwerte für die Restfestigkeit bei bestimmten Rissöffnungen oder Durchbiegungen festzulegen. In einigen nationalen Leitfäden sind auch die Eigenschaften aufgeführt, die ein Einkäufer für makrosynthetische Fasern angeben sollte, z. B. Faserklasse, Länge, äquivalenter Durchmesser, Zugfestigkeit und Auswirkungen auf die Verarbeitbarkeit bei der Dosierung. Ein Käufer sollte Prüfberichte von einem akkreditierten Labor anfordern, und der Käufer sollte nach Mischungsnotizen und Dosierungsanweisungen fragen, die auf die örtlichen Zuschlagstoffe und den Zement abgestimmt sind.
Grundlagen des Mischens und Veredelns, auf die es vor Ort ankommt
Eine Makro-Kunstfaser muss sich gut verteilen. Die Mitarbeiter sollten die Fasern kontrolliert einbringen und vermeiden, einen vollen Sack auf eine kleine Stelle zu kippen. Außerdem sollte die Mischzeit lang genug sein, damit sich die Fasern in der Mischung verteilen können. In einigen Leitfäden wird darauf hingewiesen, dass makro-synthetische Fasern die Konsistenz des Mischguts verändern können, so dass das Team das Fließmaß und die Verwendung von Zusatzmitteln in Abhängigkeit von der gewählten Dosierung planen sollte. Bei einigen Mischungen muss die Mannschaft auch mit einer gewissen Sichtbarkeit der Fasern an der Oberfläche rechnen und sollte die Zeitplanung und die Werkzeuge für die Nachbearbeitung so abstimmen, dass dieses Problem reduziert wird. Ein Fertigmischungshersteller sollte die Pumpfähigkeit bestätigen, da lange Fasern unter bestimmten Bedingungen den Leitungsfluss beeinträchtigen können. Bei der Spezifikation sollten diese Auswirkungen auf der Baustelle berücksichtigt werden, da eine Faser, die in Testbalken gut aussieht, in realen Platten dennoch reibungslos eingebaut werden muss.
Was Makro-Kunstfasern ersetzen können und was sie nicht ersetzen sollten
Einige Marketingaussagen besagen, dass Makrokunstfasern Matten oder Bewehrungsstäbe ersetzen. Bei einigen Projekten werden Makrofasern als Ersatz für geschweißtes Drahtgeflecht in ausgewählten Plattenkonstruktionen verwendet, und einige Faserleitfäden beschreiben diese Verwendung. Der Käufer benötigt dennoch eine technische Prüfung, da jede Platte einen bestimmten Fugenabstand, eine bestimmte Steifigkeit des Untergrunds, eine bestimmte Art der Belastung und ein bestimmtes Rissrisiko aufweist. Der Käufer sollte auch bedenken, dass Stäbe immer noch für konzentrierte Kräfte und kontrollierte Rissbildung in vielen Bauteilen geeignet sind. Eine Makro-Kunstfaser eignet sich am besten als verteilte Bewehrung und ist dort am besten geeignet, wo Konstrukteure Wert auf das Nachrissverhalten legen. Einige DOT- und Forschungsberichte befassen sich auch mit Makrokunstfasern in strukturellen Zusammenhängen, und sie behandeln das Thema als Technik und nicht als einfachen Tausch. Ein verantwortungsbewusster Lieferant sollte den Käufer mit Testdaten und Konstruktionsreferenzen unterstützen, und der Lieferant sollte Pauschalaussagen vermeiden.
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Schlussfolgerung
Makro-Synthetikfasern sind strukturelle Synthetikfasern, die dem Beton beigemischt werden, um die Leistung nach dem Reißen zu verbessern. Eine gängige Definition verwendet die 0,3 mm-Größe, und die ASTM D7508 verbindet diese Größe mit den Makro-Polyolefinfaserklassen. Makrosynthetische Fasern helfen bei der Überbrückung von Rissen, und Tests wie ASTM C1609 und EN 14651 helfen Einkäufern und Konstrukteuren bei der Messung der Restfestigkeit und Zähigkeit. Eine gute Spezifikation nennt Konformitäts-, Haltbarkeits- und Leistungsziele, und Normen wie ASTM C1116 und EN 14889-2 unterstützen diesen Ansatz. Wenn Sie einen Lieferanten suchen, der den leistungsorientierten Einkauf und die zuverlässige Lieferung für die reale Betonproduktion unterstützt, ist Ecocretefiber™ von Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., Ltd. bereit, Sie bei Ihrem nächsten Mischungsentwurf zu unterstützen.
