Vláknový beton

Ocelová vlákna na výztuž betonu

Vláknový beton, vláknobeton (anglicky fiber concrete, německy Faserbeton), případně drátkobeton při použití ocelových drátků, je relativně nový kompozitní materiál, speciální beton, při jehož výrobě se do směsi přidávají textilní nebo kovová vlákna, která se při míchání rovnoměrně rozptýlí a působí jako rozptýlená výztuž.[1][2] V odborné literatuře je často nazýván beton s rozptýlenou výztuží.[3][4]

Vlastnosti vláknového betonu

Distanční vložka z vláknobetonu (vpravo dole)

Požadavky na složení a vlastnosti betonu obecně (tj. včetně vláknobetonu) jsou dány normou ČSN EN 206+A2.[5] Pro vláknobeton speciálně je potom vydána prozatímní norma ČSN P 73 2450, která přesněji definuje pojem vláknobeton, třídy vláknobetonu, mezní hodnoty jeho složení, požadované vlastnosti a způsoby jejich ověřování.[6] Požadavky na vlákna do betonu definuje ČSN EN 14889 (část 1 pro ocelové drátky a část 2 pro polymerová vlákna).[7][8]

Některé fyzikální vlastnosti v závislosti na druhu použitých vláken:[zdroj?]

Výztuž Délka
mm. 		⌀
mm 		Podíl
kg/m3 		E-modul
N/mm2
ocel 20–60 0,2–0,3 20–80 210 000
polypropylen (PP) 10–40 0,01–1,5 0,5–20 4 200
sklo 10–25 0,01–0,03 0,5–2 73 000

Hlavní výhodou vláknobetonu je vyšší houževnatost, zachovává si soudržnost i při částečném poškození. Ke vzniku prvních trhlin dochází při srovnatelném zatížení jako u prostého betonu. Při dalším zatěžování se však prostý beton poruší, zatímco vlákny vyztužený beton si zachová soudržnost.[9]

Vláknový beton má i při použití organických vláken lepší odolnost proti požáru oproti betonu bez vláken.[10]

Historie

Vláknobeton je relativně nový materiál, přestože princip vylepšování křehkého materiálu pomocí vláken je znám už od starověku (hliněné cihly vyztužené slámou) a vláknocement je používán více než sto let. První drátkobeton se objevil počátkem 60. let 20. století. Navazující výzkum vláknových betonů byl motivován předpokladem plného využití pozitivních vlastností jak vláken tak cementového tmelu. Předpokládalo se, že vláknobeton bude pevnější i houževnatější než prostý beton nebo železobeton a že bude možno vynechat výztuž v železobetonu, což by výrazně zrychlilo, zjednodušilo a zlevnilo výrobu. Očekávalo se, že z vláknobetonu bude možno tvořit složité a tenkostěnné konstrukce, které z klasického železobetonu vytvořit nelze. Dalším směrem úvah byla možnost využití odpadních přírodních vláken.[9] Výzkum drátkobetonu v bývalém Československu probíhal od 60. let 20. století.[11]

V roce 2020 bylo použití drátkobetonu na výrobu průmyslových podlah a stříkaného ostění tunelů považováno za "tradiční". Díky vývoji nových vláknitých materiálů a pokračujícímu výzkumu se možnosti využití vláknobetonu postupně rozšiřují.[11]

Způsoby výroby

Zpevnění s ocelovými vlákny

Výztuž betonu ze dvou tkaných rohoží provázaných drátem

Vlákna, vlastně drátky, se zhotovují frézováním, ražením nebo ze svinutého drátu. Jako výztuž se začala prakticky používat v 70. letech 20. století.[12]

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 % pucolánu, 1 % plastifikátorů. [13]

Z textilních vláken se dosud nejlépe osvědčila vlákna z AR sklax[14] a uhlíková vlákna.[15]

x AR sklo (alkali resistant glass) obsahuje vedle cca 60 % křemíku: 14,3 % oxidu sodného, 10,2 % oxidu zirkoničitého a 6,5 % oxidu titaničitého[13]

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. [16]

Ekonomika použití vláknové výztuže (v roce 2004):[17]

Ukazatel Fyzikální hodnoty výztuže Cena v € / kg
Druh jemnost (tex) hmotnost (g/m2) náklady (v tržních cenách) akceptovaná prodej. cena
ocel s vysokou pevností ? 1500 2,25 3,00-3,40
AR sklo 2500 500 2,00 2,25-4,50
AR sklo šlichtované 2500 500 4,50 2,25-4,50
uhlík 1700 320 7,80 6,75-11,50
uhlík laminovaný 1700 320 11,60 6,75-11,50
aramid 1288 260 17,25 13,00-14,00
aramid laminovaný 1288 260 22,50 13,00–14,00

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.[17] [18]

Použití vláknobetonu

Most z vláknobetonu v Oschatzu

Možnosti použití vláknobetonu:

Použití Druh výztuže
ocel PP sklo
zamezení trhlin ano ano ano
základy ano ano ano
podlahy ano ano ano
sloupy a opěry ano ne event.
stropy ano ne ne
stříkaný beton ano event. ne
Lávka z betonu zpevněného uhlíkovými vlákny

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.[13]

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.[19]

Odkazy

Reference

  1. ↑ SVOBODA, Luboš, a kolektiv. Stavební hmoty [online]. 3.. vyd. Praha: Luboš Svoboda, 2013 [cit. 2024-04-06]. S. 494. Dostupné v archivu pořízeném dne 2024-04-06. ISBN 978-80-260-4972-2. 
  2. ↑ Vláknobeton. www.ebeton.cz [online]. Svaz výrobců betonu ČR, 2021-08-10 [cit. 2024-04-08]. Dostupné online. 
  3. ↑ Beton s rozptýlenou výztuží. Bytovérekonstrukce.cz [online]. Bytovérekonstrukce.cz, 2014-02-11 [cit. 2024-04-08]. Dostupné online. 
  4. ↑ PLOCHÝ, Ondřej. Lehké betony s rozptýlenou výztuží. Brno, 2016. bakalářská. VUT v Brně, Fakulta stavební, Ústav technologie stavebních hmot a dílců. Vedoucí práce prof. Ing. Rudolf Hela, CSc.. Dostupné online.
  5. ↑ ČSN EN 206+A2 (732403) Beton - Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda. www.technicke-normy-csn.cz [online]. Technorm print, 2021-10 [cit. 2024-04-08]. Dostupné online. 
  6. ↑ ČSN P 732450 (73 2450): Vláknobeton - Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda.. www.ceske-normy.cz [online]. Normservis, 2015-06 [cit. 2024-04-08]. Dostupné online. 
  7. ↑ ČSN EN 14889-1 (723434) - Vlákna do betonu - Část 1: Ocelová vlákna - Definice, specifikace a shoda. www.technicke-normy-csn.cz [online]. TECHNOR print, 2007-05 [cit. 2024-04-08]. Dostupné online. 
  8. ↑ ČSN EN 14889-2 (723434) - Vlákna do betonu - Část 2: Polymerová vlákna - Definice, specifikace a shoda. www.technicke-normy-csn.cz [online]. TECHNOR print, 2007-05 [cit. 2024-04-08]. Dostupné online. 
  9. ↑ a b BARTOS, Peter J. M. Vláknobeton. www.ebeton.cz [online]. Svaz výrobců betonu ČR, 2012-12-14 [cit. 2024-04-08]. Dostupné online. 
  10. ↑ KLOBÁSA, Jan; SEDLMAJER, Martin; HELA, Rudolf. Vliv organických vláken na požární odolnost betonu. www.ebeton.cz [online]. Svaz výrobců betonu ČR, 2023-03-14 [cit. 2024-04-08]. Dostupné online. 
  11. ↑ a b BROUKALOVÁ, Iva. Ozvěny Workshopu Fibre Concrete 2019. www.ebeton.cz [online]. Svaz výrobců betonu ČR, 2020-04-15 [cit. 2024-04-08]. Dostupné online. 
  12. ↑ Stahlbeton [online]. Beton, 2021 [cit. 2021-07-16]. Dostupné online. (německy) 
  13. ↑ a b c Cherif: Textile Materials for Lightweight Constructions, Springer 2016, ISBN 978-3-662-46341-3, str. 626-685
  14. ↑ Glasfasermodifizierter Beton und Glasfaserbeton [online]. Beton, 2021 [cit. 2021-07-16]. Dostupné online. (německy) 
  15. ↑ Faserbetone [online]. Beton, 2021 [cit. 2021-07-16]. Dostupné online. (německy) 
  16. ↑ Carbon concrete [online]. Allplan, 2021 [cit. 2021-07-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  17. ↑ a b Textile Reinforced Cement Composites [online]. University of Michigan, 2010 [cit. 2021-07-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  18. ↑ Flexural Behavior of Composite Concrete Slabs Made with Steel and Polypropylene Fibers [online]. MDPI, 2020-08-15 [cit. 2021-07-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  19. ↑ Zukunftsweisende stahlfreie Fußgängerbrücke aus Carbonbeton [online]. RWTF Aachen, 2016 [cit. 2023-07-03]. Dostupné online. (německy) 

Literatura

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

Související články

Externí odkazy

Beton
Historie
Složení
Výroba
Vlastnosti
Druhy betonu
Výstavba a aplikace
Poruchy
Normy a organizace
kategorie

Read other articles:

الجمعية الدولية للدراسات السميوطيقية

هذه المقالة بحاجة لصندوق معلومات. فضلًا ساعد في تحسين هذه المقالة بإضافة صندوق معلومات مخصص إليها. هذه المقالة يتيمة إذ تصل إليها مقالات أخرى قليلة جدًا. فضلًا، ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالات متعلقة بها. (يونيو_2013) الجمعية الدولية للدراسات السميوطيقية (International Association for Semio...

 

Life Goes On (TV series)

TV series This article has multiple issues. Please help improve it or discuss these issues on the talk page. (Learn how and when to remove these template messages) This article's lead section may be too short to adequately summarize the key points. Please consider expanding the lead to provide an accessible overview of all important aspects of the article. (June 2015) This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sou...

 

Jiří Štoček

Czech chess player Jiří ŠtočekŠtoček in 2011CountryCzech RepublicBorn10 May 1977 (1977-05-10) (age 46)Ostrov, CzechoslovakiaTitleGrandmaster (1998)FIDE rating2539 (December 2023)Peak rating2606 (January 2012) Jiří Štoček (born 10 May 1977) is a Czech chess grandmaster. He won the Czech Chess Championship in 2011. Chess career Born in 1977, Štoček earned his international master (IM) title in 1994 and his grandmaster (GM) title in 1998.[1] He won the Cze...

Stasiun Kita-Marumori

Stasiun Kitamarumori北丸森駅Stasiun Kitamarumori pada Juni 2008LokasiTateyama-Kinuma, Marumori-machi, Igu-gun, District, Miyagi-ken 981-2106JepangKoordinat37°56′34.70″N 140°46′18.99″E / 37.9429722°N 140.7719417°E / 37.9429722; 140.7719417Koordinat: 37°56′34.70″N 140°46′18.99″E / 37.9429722°N 140.7719417°E / 37.9429722; 140.7719417PengelolaAbukumaExpressJalur■ Jalur Abukuma ExpressLetak dari pangkal39.2 km dari Fukus...

 

A Man of Action (film)

A Man of ActionCuplikan filmSutradara James W. Horne ProduserDitulis oleh Bradley King SkenarioBradley KingPemeranDouglas MacLeanMarguerite De La MotteRaymond HattonWade BotelerArthur MillettKingsley BenedictSinematograferMax DupontPerusahaanproduksiThomas H. Ince CorporationDistributorAssociated First National PicturesTanggal rilis 3 Juni 1923 (1923-06-03) Durasi60 menitNegara Amerika Serikat BahasaFilm bisu dengan antar judul Inggris A Man of Action adalah sebuah film komedi Amerika Se...

 

Donald E. Pearson

Donald E. Pearson Donald Emanuel Pearson Doc, (June 21, 1914 in Madison, Wisconsin – April 14, 2004 in Nashville, Tennessee) was an American chemist and scientific researcher. He was a professor of chemistry at Vanderbilt University from 1946 until his retirement as Distinguished Professor Emeritus in 1986. In 1980, Vanderbilt University established the Donald E. Pearson Award in his honor.[1] Most recently awarded in April 2011,[2] it is presented to a graduating senior for...

Sabbath food preparation

Items being kept hot on Shabbat Sabbath food preparation refers to the preparation and handling of food before the Sabbath, (also called Shabbat, or the seventh day of the week) beginning at sundown Friday concluding at sundown Saturday, the Bible day of rest, when cooking, baking, and the kindling of a fire are prohibited by the Jewish law. Bishul versus cooking One of the 39 prohibited activities on the Sabbath is bishul (Hebrew: בישול), or cooking. However, bishul is not an exact equi...

 

The Rolling Stones

Dieser Artikel behandelt die Band. Zum Musikalbum siehe The Rolling Stones (Album). Zur Zeitschrift siehe Rolling Stone. The Rolling Stones Von links nach rechts: Mick Jagger, Ron Wood, Keith Richards, Charlie Watts (2018) Allgemeine Informationen Herkunft Großbritannien Genre(s) Rock, Bluesrock, Blues Gründung 1962 als The Rollin’ Stones Website rollingstones.com Aktuelle Besetzung Gesang Mick Jagger Gitarre Keith Richards Gitarre Ron Wood (seit 1975) Ehemalige Mitglieder Gitarre Brian J...

 

Lumban Bulbul, Balige, Toba

Lumban BulbulDesaGapura selamat datang di Lumban BulbulPeta lokasi Desa Lumban BulbulNegara IndonesiaProvinsiSumatera UtaraKabupatenTobaKecamatanBaligeKode pos22312Kode Kemendagri12.12.01.2015 Luas0,71 km²Jumlah penduduk709 jiwa (2015)Kepadatan998,59 jiwa/km² Lumban Bulbul adalah salah satu desa di Kecamatan Balige, Kabupaten Toba, Provinsi Sumatera Utara, Indonesia. Pemerintahan Kepala Desa Lumban Bulbul pada tahun 2015 adalah Jasman Simangunsong.[1] Desa Lumban Bulbul terdiri...

Pustaha

Pustaha koleksi Tropenmuseum dengan sampul (lampak) bermotif kadal Boraspati Pustaha, dikenal juga sebagai pustaka dalam kelompok bahasa Batak Utara dan laklak dalam bahasa Simalungun, adalah naskah tradisional Batak yang utamanya digunakan oleh pendeta adat Batak (Datu) sebagai catatan pribadi mengenai ilmu kedukunan (hadatuan). Naskah ini terbuat dari olahan kulit kayu yang dilipat-lipat dan ditulisi dengan surat Batak, seringkali dengan selingan gambar dan diagram esoteris. Bahan Untuk mem...

 

Penjaga Gunung Bromo

Penjaga Gunung BromoSutradara Kenneth Timothy Leoganda Produser Budhi Sutrisno Ditulis olehPemeranJonathan FrizzyImel Putri CahyatiRoger DanuartaAhmad AffandyAfdhal YusmanTatiana SivekVista PutriPenyuntingFabian PahlaviDistributorGenta Buana ParamitaTanggal rilis17 Februari 2010Negara IndonesiaBahasa Indonesia Penjaga Gunung Bromo adalah film laga Indonesia yang dirilis pada 17 Februari 2010 dengan disutradarai oleh Kenneth Timothy Leoganda yang dibintangi oleh Jonathan Frizzy, Imel Putr...

 

Arkalgud Assembly constituency

Constituency of the Karnataka legislative assembly in India ArkalgudConstituency for the Karnataka Legislative AssemblyConstituency detailsCountryIndiaRegionSouth IndiaStateKarnatakaDistrictHassanLS constituencyHassanTotal electors227,985[1]ReservationNoneMember of Legislative Assembly16th Karnataka Legislative AssemblyIncumbent A. Manju PartyJanata Dal (Secular)Elected year2023 Arkalgud Assembly constituency is one of the 225 constituencies in the Karnataka Legislative Assembly of Ka...

Vladivostok constituency

Russian legislative constituency Vladivostok single-member constituency Constituency of the Russian State DumaDeputyAleksandr ShcherbakovUnited RussiaFederal subjectPrimorsky KraiDistrictsKhankaysky, Khasansky, Nadezhdinsky, Oktyabrsky, Pogranichny, Ussuriysk, Vladivostok (Frunzensky, Leninsky, Pervomaysky)[1]Voters516,610 (2021)[2] The Vladivostok constituency (No.62[a]) is a Russian legislative constituency in the Primorsky Krai. Until 2007 the constituency covered t...

 

United States District Court for the District of New Hampshire

United States district court United States District Court for the District of New Hampshire(D.N.H.)LocationConcordMore locationsLittletonAppeals toFirst CircuitEstablishedSeptember 24, 1789Judges3Chief JudgeLandya B. McCaffertyOfficers of the courtU.S. AttorneyJane E. YoungU.S. MarshalNick Willardwww.nhd.uscourts.gov The Warren B. Rudman U.S. Courthouse in Concord The United States District Court for the District of New Hampshire (in case citations, D.N.H.) is the federal ...

 

Simon Terodde

German footballer (born 1988) Simon Terodde Terodde in 2016Personal informationFull name Simon TeroddeDate of birth (1988-03-02) 2 March 1988 (age 35)Place of birth Bocholt, West GermanyHeight 1.92 m (6 ft 4 in)[1]Position(s) StrikerTeam informationCurrent team Schalke 04Number 9Youth career1991–1998 SV Krechting1998–2001 VfL Rhede2001–2002 1. FC Bocholt2002–2007 MSV DuisburgSenior career*Years Team Apps (Gls)2007–2009 MSV Duisburg II 20 (12)2007–2009 M...

Zion (Latter Day Saints)

Kingdom of God in Mormon theology For other uses, see Zion (disambiguation). This article uses texts from within a religion or faith system without referring to secondary sources that critically analyze them. Please help improve this article. (December 2010) (Learn how and when to remove this template message) Within the Latter Day Saint movement, Zion is often used to connote an association of the righteous. This association would practice a form of communitarian economics, called the United...

 

Lampung FC

Lampung FCNama lengkapLampung Football ClubJulukanGajah BeringasNama singkatLFCBerdiri1985 (sebagai PSBL Bandar Lampung)StadionPahomanKota Bandar Lampung, Provinsi Lampung(Kapasitas: 25.000)PemilikPT Lampung Prestasi IndonesiaKetuaSuhardi BuyungSekretarisEko J SaputraBendaharaBuyungManajer-PelatihM. NasirAsisten PelatihMayrahmanLigaLiga 3 LampungLiga 3 2019 Lampung7 Grup A Kostum kandang Lampung Football Club atau Lampung FC adalah klub sepak bola Indonesia yang berasal dari Kota Bandar Lampu...

 

Maharaja Gemunu

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Maharaja Gemunu – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (June 2016) (Learn how and when to remove this template message) 2015 Sri Lankan filmMaharaja Gemunu (2015)Directed byJayantha Chandrasiri[1]Written byJayantha ChandrasiriProduced bySipvin Fi...

Una giornata

Una giornataAutoreLuigi Pirandello 1ª ed. originale1935 GenereRacconto Lingua originaleitaliano Modifica dati su Wikidata · Manuale Una giornata è una novella di Luigi Pirandello del 1935, che dà il titolo alla quindicesima raccolta pubblicata postuma nel 1937 ed è l'ultima delle Novelle per un anno. Indice 1 Trama 2 Edizioni 3 Caratteristiche letterarie 4 Note 5 Edizioni 6 Voci correlate 7 Collegamenti esterni Trama Il protagonista, dietro cui si nasconde l'autore stesso, è un uom...

 

Armed Forces Bank

Bank for U.S. military members Armed Forces BankIndustryBankingFounded1907; 116 years ago (1907)HeadquartersFort Leavenworth, Kansas, U.S.ParentDickinson Financial CorporationWebsiteafbank.com Armed Forces Bank (AFB) is a bank servicing members of the United States Armed Forces and their family members. History Armed Forces Bank was founded in 1907 in Fort Leavenworth, Kansas, where it is currently headquartered.[1][2] AFB and its sister bank, Academy Bank, a...

 

Strategi Solo vs Squad di Free Fire: Cara Menang Mudah!