Lorsque les gens demandent “Quels sont les différents types de fibres d'acier ?”, En général, ils veulent dire l'une ou l'autre chose. Ils veulent peut-être que le classifications standard utilisées dans les normes ASTM ou EN. Ils peuvent également souhaiter que les formes du marché commun qu'ils voient dans les catalogues, telles que les fibres à bouts crochus, ondulées, droites ou torsadées. Les deux façons de procéder sont correctes. Les normes classent les fibres d'acier principalement en fonction de leur mode de fabrication. Le marché les décrit souvent par leur forme et leur style d'ancrage.
C'est pourquoi le sujet peut sembler confus au premier abord. Une fibre peut être appelée Fil d'acier tréfilé à froid Fibre d'acier dans le cadre d'une norme, mais le même produit peut également être vendu en tant que fibre d'acier crochetée car c'est la forme que les acheteurs remarquent en premier. La meilleure réponse est donc d'expliquer les deux systèmes de manière simple.
La réponse courte
Les principaux types de fibres d'acier sont généralement regroupés en deux catégories :
- Par méthode de fabrication : fils étirés à froid, tôles coupées, fils étirés à froid à l'état fondu, coupés à l'usine ou rasés, et fils étirés à froid modifiés ou fibres fraisées à partir d'un bloc, en fonction de la norme que vous suivez.
- Par forme : les formes droites, à crochets, serties ou ondulées, plates ou élargies, torsadées et autres formes déformées destinées à améliorer l'ancrage dans le béton.
Si vous ne devez retenir qu'une chose, c'est celle-ci : Les normes se concentrent sur l'origine de la fibre et son mode de production, tandis que les ingénieurs et les acheteurs s'intéressent souvent à la forme de la fibre et à la manière dont elle s'accroche au béton.
Types de fibres d'acier par classification standard
La norme la plus utilisée en Amérique du Nord est ASTM A820/A820M. Elle définit cinq types de fibres d'acier pour le béton renforcé par des fibres. Il s'agit du fil étiré à froid de type I, de la tôle coupée de type II, de la fibre extraite par fusion de type III, de la fibre coupée à l'usine de type IV et du fil étiré à froid modifié de type V. L'ASTM précise également que ces fibres peuvent être droites ou déformées.
La principale classification européenne est la suivante EN 14889-1. Elle utilise également cinq groupes, mais les dernières catégories sont nommées un peu différemment. La norme EN 14889-1 mentionne le groupe I (fil tréfilé à froid), le groupe II (tôle coupée), le groupe III (extrait par fusion), le groupe IV (fil tréfilé à froid rasé) et le groupe V (fraisé à partir de blocs). La même norme précise également que les fibres peuvent être droites ou déformées.
Ainsi, lorsque vous comparez les normes ASTM et EN, les trois premiers groupes sont faciles à faire correspondre. La différence apparaît généralement dans les deux dernières catégories. L'ASTM utilise coupe à la fraise et fil tréfilé à froid modifié, tandis que le FR utilise fil tréfilé à froid rasé et broyés à partir de blocs. Dans le cadre d'un achat réel, de nombreux fournisseurs continueront à décrire le produit d'abord par sa forme, car cela est plus facile à comprendre pour les entrepreneurs.
1. Fil d'acier étiré à froid Fibre d'acier
La fibre de fil d'acier étiré à froid est l'une des catégories les plus courantes sur le marché. Selon l'ASTM, il s'agit du type I. Selon l'EN, il s'agit du groupe I. Ces fibres proviennent de fils d'acier qui sont étirés à la taille requise, puis coupés à la longueur, et souvent déformés pour une meilleure adhérence. Les directives industrielles de la NPCA indiquent que le fil d'acier étiré à froid est la fibre d'acier la plus couramment utilisée dans le béton préfabriqué en raison de la résistance élevée à la traction du fil d'origine.
Cette catégorie couvre de nombreux produits que les acheteurs connaissent déjà, en particulier les fibres à crochets et certaines fibres droites. Elles sont très courantes dans les éléments préfabriqués, les dalles et le béton projeté. Si vous ouvrez de nombreux catalogues de fibres d'acier, vous constaterez qu'une grande partie de la gamme de produits est basée sur le fil tréfilé à froid.
2. Tôle coupée Fibre d'acier
La fibre de tôle d'acier coupée est fabriquée à partir de tôle d'acier qui est fendue ou coupée en morceaux de fibre étroits. L'ASTM la classe dans le type II. L'EN la classe dans le groupe II. Ces fibres peuvent être lisses ou déformées, tout comme les autres catégories.
Les fibres en feuilles coupées sont un type de norme reconnu, mais elles sont moins souvent évoquées que les fils tréfilés à froid dans les conversations quotidiennes sur les produits. Malgré cela, elles font toujours partie des deux principales normes et sont encore utilisées lorsque la géométrie du produit et le prix sont adaptés au travail à effectuer.
3. Fibre d'acier extraite par fusion
La fibre d'acier extraite par fusion est produite directement à partir d'acier fondu. L'ASTM la classe dans le type III. L'EN la classe dans le groupe III.
Ces fibres ont souvent une surface et une section transversale différentes de celles des produits à base de fils. La norme EN 14889-1 indique que les fibres du groupe III ont des sections transversales irrégulières, ce qui explique pourquoi la méthode d'essai de résistance à la traction est traitée différemment des deux premiers groupes.
4. Fibre d'acier coupée à l'usine ou fil tréfilé à froid rasé
Ici, la dénomination change en fonction de la norme. L'ASTM utilise Coupe de type IV. FR utilise Groupe IV - Fil tréfilé à froid rasé.
Ces noms ne signifient pas que tous les produits sont identiques dans les deux normes. Néanmoins, les deux décrivent des fibres qui ne sont pas de la forme typique d'un fil étiré à froid. En pratique, c'est l'une des raisons pour lesquelles les ingénieurs vérifient à la fois le type de norme et la fiche produit avant d'approuver une fibre. Le type standard indique la source et l'itinéraire de production. La fiche produit indique la géométrie réelle, la longueur, le rapport d'aspect et la forme d'ancrage.
5. Fil étiré à froid modifié ou fibre d'acier fraisée à partir d'un bloc
Le type V de l'ASTM est fil tréfilé à froid modifié. FR Le groupe V est broyés à partir de blocs.
Là encore, les acheteurs doivent lire attentivement. L'étiquette n'est pas un simple changement de formulation. Il reflète un langage normatif différent. Sur le marché, cependant, de nombreuses personnes continueront à décrire ces fibres par la forme finale qu'elles voient, comme déformée, tordue ou un autre style d'ancrage, parce que cela les aide à juger comment la fibre peut se comporter dans le béton.
Types de fibres d'acier par forme
Pour la plupart des entrepreneurs, des concepteurs et des acheteurs, la réponse basée sur la forme est plus facile à utiliser. En effet, la forme de la fibre affecte l'ancrage, la résistance à l'arrachement, le comportement du mélange et l'effet final de pontage des fissures. Le manuel de Sika répertorie les principales formes de macrofibres d'acier comme suit les fibres à bout crochu, les fibres à bout plat, les fibres ondulées ou continuellement déformées et les fibres droites. L'aperçu des chaussées de l'État de l'Iowa indique également que les fibres d'acier présentes sur le marché sont généralement des fibres de verre. droit, à bout crochu, déformé ou à bout élargi.
Fibre d'acier droite
La fibre d'acier droite est la forme la plus simple. Elle n'a pas de crochet ni d'ondulation. Certaines fibres droites peuvent encore présenter une surface rugueuse ou une section transversale spéciale, mais le corps de la fibre reste droit.
Les fibres droites sont faciles à comprendre, mais elles reposent généralement davantage sur la liaison et la friction que sur un ancrage mécanique. C'est pourquoi de nombreuses fibres d'acier commerciales modernes ne sont plus des fils droits et lisses. De nombreux produits utilisent désormais une certaine forme de déformation pour améliorer la résistance à l'arrachement et les performances post-fissuration.
Fibre d'acier à extrémité crochetée
La fibre d'acier à crochets est l'une des formes commerciales les plus connues. Les extrémités sont pliées en crochets pour améliorer l'ancrage dans le béton. Sika note que de nombreuses fibres d'acier utilisent des extrémités crochues ou plates pour un meilleur ancrage. Le matériel pédagogique de l'ETH Zurich indique également que les fibres à bouts crochus sont standard pour de nombreuses applications parce que le crochet assure un ancrage mécanique, alors que les fibres droites dépendent beaucoup plus de l'adhérence seule.
C'est l'une des raisons pour lesquelles les fibres à bouts crochus sont si courantes dans les sols industriels, les produits préfabriqués, les revêtements de tunnels et les travaux structuraux en SFRC. Les acheteurs les apprécient car la forme est facile à identifier et l'idée de performance est facile à comprendre : le crochet aide la fibre à rester engagée dans une fissure.
Fibre d'acier ondulée ou sertie
La fibre d'acier ondulée a un corps ondulé ou ondulant. Certains documents parlent également de forme déformée ou ondulée, en fonction de la géométrie exacte. L'Iowa State's pavement overview note que les fibres d'acier peuvent être déformées, et Sika décrit les fibres d'acier ondulées ou continuellement déformées comme l'une des principales formes de macro-fibres d'acier.
Cette forme est utilisée pour améliorer le collage et la résistance à l'arrachement sur toute la longueur de la fibre, et pas seulement à ses extrémités. Dans les rapports de projet et de recherche, les fibres ondulées apparaissent souvent comme une catégorie d'essai distincte, à côté des fibres à bouts crochus et des fibres torsadées. Une étude récente sur les tabliers de pont financée par la recherche sur les transports, par exemple, a testé des fibres d'acier à bouts crochus, ondulées et torsadées en tant que trois formes distinctes.
Fibre d'acier à bout plat ou à bout élargi
La fibre d'acier à bout plat est un autre type de marché courant. Ces fibres restent généralement droites, mais les extrémités sont élargies, aplaties ou façonnées d'une autre manière pour améliorer l'ancrage. Sika cite les fibres à bout plat comme l'une des principales formes de macrofibres d'acier et note que les bouts plats facilitent l'ancrage. L'aperçu de l'État de l'Iowa utilise également le terme "extrémité élargie" pour les formes courantes du marché.
Ce type de fibre peut s'avérer utile lorsque le fournisseur souhaite un corps droit, mais qu'il désire une meilleure tenue mécanique au niveau de la fissure. En termes simples, il s'agit d'une solution intermédiaire entre une fibre droite ordinaire et une fibre plus visiblement déformée.
Fibre d'acier torsadée
La fibre d'acier torsadée est un autre type important sur le marché, en particulier dans les systèmes de béton à haute performance. Les rapports de recherche sur les transports montrent que les fibres torsadées sont testées comme une forme distincte, au même titre que les fibres à bouts crochus et les fibres ondulées. La littérature académique et technique traite également les fibres torsadées comme une géométrie distincte car la torsion modifie l'adhérence et le comportement à l'arrachement.
Les fibres torsadées ne sont pas toujours le premier choix pour chaque dalle de béton standard, mais elles sont bien connues dans les conceptions avancées de béton renforcé par des fibres. Dans le langage du marché, elles sont souvent choisies lorsqu'un verrouillage mécanique plus fort et une contribution post-fissuration plus élevée sont souhaités.
Autres fibres d'acier déformées
Tous les produits ne correspondent pas exactement à une seule étiquette populaire. Les sources de l'industrie et de la recherche décrivent de nombreuses autres formes déformées, y compris des formes spiralées, gaufrées, en forme d'épingle, en forme de bouton, enroulées et d'autres formes spéciales destinées à améliorer l'adhérence ou l'ancrage. Une étude classique de Naaman indique que les fibres peuvent être lisses, dentelées, déformées, ondulées, enroulées, torsadées ou munies de crochets d'extrémité, de palettes ou de boutons. Un aperçu récent de l'ASCE énumère également les catégories géométriques courantes : droites, ondulées, spiralées, torsadées et à bouts crochus.
Ceci est important car la conception des fibres d'acier ne concerne pas seulement le métal lui-même. Il s'agit également de la manière dont la fibre s'accroche à la matrice de ciment après le début de la fissuration. C'est pourquoi de nombreux produits commerciaux utilisent une géométrie modifiée au lieu d'une forme de fil simple.
Dimensions et propriétés typiques
Les fibres d'acier sont également décrites par la longueur, le diamètre, le rapport d'aspect, la résistance à la traction et la section transversale, et pas seulement par nom de type. La Concrete Society note que les fibres d'acier courantes se situent généralement dans la fourchette d'environ 19 à 60 mm de longueur, avec des rapports d'aspect d'environ 30 à 100, et des résistances à la traction de l'ordre de 345 à 1700 N/mm². Il indique également les sections transversales courantes, telles que les sections rondes et plates, ainsi que les déformations, telles que les déformations droites, ondulées et les crochets d'extrémité.
Ainsi, deux fibres peuvent être appelées fibres d'acier à crochets et se comporter différemment dans le béton. L'une peut être plus longue. L'une peut avoir un rapport d'aspect plus élevé. L'une peut utiliser un fil d'acier plus résistant. L'une peut mieux se disperser dans le mélangeur. C'est pourquoi les bons fournisseurs ne se contentent pas de donner un nom de forme. Ils fournissent également la taille, la résistance à la traction, les conseils de dosage et les données de performance.
Quel est le type le plus courant ?
Si vous demandez quel type est le plus courant dans les travaux concrets, la réponse est généralement la suivante Fil d'acier tréfilé à froid Fibre d'acier, Le fil tréfilé à froid est souvent vendu sous une forme déformée telle qu'un crochet. La NPCA indique que le fil étiré à froid est la fibre d'acier la plus courante dans le béton préfabriqué. Le manuel de Sika indique également que les fibres du groupe I ou du type I sont les fibres d'acier les plus utilisées dans le béton et qu'elles sont souvent fournies sous forme de produits droits ou déformés, en vrac ou collés.
Cela ne signifie pas que les autres types ne sont pas importants. Cela signifie simplement que le fil tréfilé à froid offre au marché un bon équilibre entre la résistance, la disponibilité et la facilité de fabrication. C'est pourquoi la plupart des fibres que les acheteurs voient le plus souvent sont basées sur ce type de fil.
Comment choisir le bon type de fibre d'acier
Le meilleur type de fibre d'acier dépend du travail à effectuer. Si le projet nécessite une option familière et largement disponible, la fibre à bout crochu en fil étiré à froid est souvent un bon point de départ. Si le projet nécessite un comportement à l'arrachement différent ou un objectif de performance spécifique, les produits ondulés, plats ou torsadés peuvent être comparés. La forme est importante car l'ancrage contrôle la façon dont la fibre traverse les fissures et la résistance résiduelle après la fissuration.
Il est également judicieux de vérifier d'abord la norme. Si les spécifications du projet sont rédigées selon la norme ASTM A820, la fibre doit correspondre au système de type ASTM. Si le projet est rédigé selon la norme EN 14889-1, le produit doit correspondre au système de groupe EN. Ensuite, l'acheteur doit vérifier la géométrie, la taille, la résistance à la traction, la protection contre la corrosion si nécessaire et les données d'essai du fournisseur.
Au Ecocretefiber™, C'est la façon la plus pratique de lire le marché. Un acheteur ne doit pas choisir uniquement sur la base d'une photo ou d'une étiquette courte. Le bon choix consiste à faire correspondre le type de fibre, la forme et les données de performance au travail réel. C'est ainsi que Shandong Jianbang Chemical Fiber Co, Ltd. La sélection de fibres d'acier pour les planchers, les éléments préfabriqués, le béton projeté et d'autres utilisations exigeantes du béton.
Conclusion
Quels sont donc les différents types de fibres d'acier ? La réponse la plus claire est la suivante : Selon la norme, les fibres d'acier sont principalement divisées en fils étirés à froid, en tôles coupées, en fils étirés à froid par fusion, coupés à l'usine ou rasés, et en fils étirés à froid modifiés ou en fibres fraisées à partir d'un bloc. En fonction de leur forme, elles sont généralement divisées en formes droites, à bouts crochus, serties, à bouts plats, torsadées et autres formes déformées.
Pour la plupart des acheteurs, l'approche la plus utile consiste à apprendre les deux systèmes. Le type standard vous indique comment la fibre est fabriquée. La forme vous indique comment elle est susceptible de s'ancrer dans le béton. Une fois que vous comprenez les deux systèmes, il devient beaucoup plus facile de choisir la bonne fibre d'acier. Et dans la plupart des projets de béton quotidiens, la fibre que vous verrez le plus souvent est encore le fil d'acier tréfilé à froid, en particulier sous forme de crochet.
