[ Pobierz całość w formacie PDF ]

drutem nie pękały nawet w 8000C  rys.14 C. Jeszcze lepsze wyniki uzyskiwał autor na
betonach z kruszywem lekkim (popiołoporytem) do 12000C. Istotnym w badaniu był  szok
termiczny , czyli zadziałanie bez okresu łagodnego podgrzewania. Rozgrzane płyty
drutobetonowe polewano zimną wodą, co też nie wywoływało zniszczenia a co najwyżej
miejscowe zarysowanie.
12. Beton z włóknami ciętymi polipropylenowymi
Spośród włókien syntetycznych największe zaufanie budzi polipropylen i on też
jest najczęściej stosowany, z założeniem, że służy głównie do ograniczenia wielkości, ilości
i propagacji mikrospękań wewnątrz mieszanki betonowej w okresie wiązania i w
początkowym okresie twardnienia betonu młodego. Ponadto stwierdza się, że mieszanka
betonowa z tymi włóknami tworzy po zagęszczeniu bardziej jednorodną strukturę. Nie
zachodzi problem korozji ani tym samym rdzawych plam na powierzchni betonu. Z
powodzeniem zastępują zbrojenie siatkami metalowymi, których zadaniem ma być
ograniczenie wewnętrznego skurczu betonu, a więc i mikrorys. Na pewno nie mają wpływu
na powstawanie skurczu betonu dojrzałego. W pewnym zakresie mogą w szczególnym
przypadku poprawić niektóre właściwości betonu dojrzałego, np. zwiększyć odkształcalność
przy zginaniu i obniżyć porowatość a więc i nasiąkliwość oraz obniżyć powierzchniowe
mikropęknięcia na elementach z betonu. Przypadek (katastrofa) wykazał, że beton taki nie
pęka w ogniu, gdyż włókna polipropylenu topią się w 160 do 1700C i powstałe w ten sposób
pory ułatwiają odkształcalność matrycy i szybkie odparowanie wody oraz powietrza, które
w betonie pęczniałoby i wywoływało ciśnienia rozpierające i pękania. Niektórzy producenci
włókien propylenowych powlekają je preparatem hydrofilnym dla ułatwienia zwilżalności
wodą. W efekcie końcowym prowadzi to do zwiększenia sczepności włókien z zaczynem
oraz równomierniejszą dyspersją włókien. Włókna dodaje się w ilości do około 0,9 kg/m3.
Im większe ziarna kruszywa (dopuszcza się do 16 mm) tym mniej włókien. Do betoniarki
wprowadza się je tak samo jak stalowe w postaci rozproszonej (producent włókien podaje z
reguły odpowiednie zalecenia). Korzystniejsze są włókna fibrylowane o długości 20 mm
(Å›rednica 0,1 mm), niż gÅ‚adkie o Å›rednicy 20µm i dÅ‚ugoÅ›ci 16 mm. Głównie wystÄ™pujÄ… te
dwa typy włókien. Mieszanka betonowa z włóknami nie zmienia czasu wiązania. Przy
konsystencji o opadzie stożka 2 do 4 cm zawiera nie więcej niż 2% powietrza w postaci
porów kulistych, a beton dojrzały nasiąkliwość d" 4%, mrozoodporność ok. F 150, a
wodoszczelność e" W6. Skurcz wilgotnościowy z reguły nie ulega zmianie w stosunku do
skurczu matrycy. Włókna dostarczane są w paczkach, często porcjowanych w ilości
koniecznej do 1m3 mieszanki betonowej. Znane jest stosowanie tych włókien w
budownictwie mostowym i drogowym do nawierzchni. Można dodawać plastyfikatory oraz
inne stosowane w betoniarstwie domieszki i używać dowolne cementy oraz rodzaje
kruszyw. Transport i zagęszczanie  jak betonów tradycyjnych. Od chwili wprowadzenia
włókien do wymieszanych wszystkich składników matrycy (a więc i wody) należy mieszać
całość jeszcze 5 minut. Plastyfikator można wprowadzać pod koniec mieszania. Zdaniem
autora niniejszego opracowania, przedmiotowy beton jest szczególnie korzystny jako beton
architektoniczny (elewacyjny), w tym do tzw. małej architektury. (rys.15). Można stosować
każdy ze sposobów produkcji elementów z tego betonu z wyjątkiem autoklawizacji ze
względu na jej zbyt wysoką temperaturę. Może być stosowany bezpośrednio na placu
budowy ale szczególnie w zakładzie prefabrykacji, gdzie łatwiej przestrzega się
dokładności. Elementy z powierzchnią ryflowaną są bardziej odporne na oddziaływanie
środowiska i nie występują na ich powierzchniach cętki brązowych plamek z korozji 
typowych dla drutobetonu. Znane są autorowi pomniki budowane z tego betonu, jeśli tylko
mieszanka jest dostatecznie rozlewna. Fibrobeton może być wskrośnie barwiony
pigmentami z proszków metalicznych (p. Barwne faktury betonowe  św. dopuszczenia ITB
442/82)  np. czerwień żelazowa, zielony tlenek chromowy, żółcień żelazowa. Dodatek
włókien polipropylenowych nie zmienia technologii urabiania, transportu i zagęszczania
mieszanki betonowej. Jeśli stosuje się (z jakiegoś powodu) dodatek tych włókien do
elementów żelbetowych, to nie uwzględnia się ewentualnych korzystnych efektów
wytrzymałościowych, których zresztą nie zakłada się. Mają one w betonie dojrzałym co
najwyżej podwyższyć odporność na zmęczenie i uderzenia. Stosującym chodzi jednak tylko
o opisany już efekt przeciw skurczowi wewnętrznemu w początkowej fazie wiązania
cementu. Długości włókien ponad 20 mm nie są efektywne lub nawet zwijają się i owijając
ziarna kruszywa mogą być negatywne. Niektórzy uważają, że długie włókna przynoszą
korzyść, bo dłużej trzeba je wyciągać z matrycy (resztkowa wytrzymałość).
Rys.15. Przykład fibrobetonu architektonicznego
13. Problem kosztów
Koszt wynika przede wszystkim z uzyskanych efektów technicznych (właściwości
i trwałości). Niemniej bezpośredni koszt wynika z oceny włókien, utrudnienia procesu,
betonowania i z wymiarów elementów.
Pewne przybliżone informacje zawierają tabl.17 i 18.
Tablica 17 Cena włókien: 1 kg; 1 dm3; 1% objętości betonu
Włókno 1 kg 1 dm3 1% objętości
Stalowe 3 24 240
Polipropylenowe 30 40 400
Szklane 15 27 270
Węglowe 75 125 1250
Azbestowe 2,5 6 60
Tablica 18 Koszt robocizny nawierzchni przemysłowej
Składnik Betonowa 20 cm Drutobetonowa 15 cm
Beton 36 zł 30 zł
Pompowanie 6 zł 6 zł
Zbrojenie 12 zł -
Włókno stalowe 0,8% objętości - 30 zł
Suma 54 zł 66 zł
Z polskich doświadczeń wynika, że koszt włókien stalowych z haczykami wynosi około 10
do 15% kosztu ułożonej warstwy nawierzchni betonu. Ten wzrost kosztu nawierzchni
drutobetonowej zależy od ilości włókien. Podane wartości dotyczą najczęściej stosowanych
ilości, a to 60 do 80 kg włókien na 1 m3 betonu, co przy nawierzchni grubości 15 cm daje
około 8,5 do 11,4 kg/m2, a przy zaleconej przeze mnie grubości 4 cm (posadzka)
wyniosłoby ok. 2,5 do 3,3 kg/m2, co bardzo znacznie obniżyłoby koszt zastosowania
drutobetonu w nawierzchni i wynosiłoby około 15 do 20% kosztu 4-centymetrowej warstwy
betonu. Jeśli dodatek włókien zastąpi przewidywane zbrojenie ze stali zbrojeniowej (pręty
lub siatki) to koszt wykonania nawierzchni z drutobetonu będzie niższy niż zbrojony
tradycyjnie.
14. Wnioski generalne
10 Już sam fakt, że stosowanie włókien do betonu miało swój początek przed około 50
latami i ciągle jest w stadium nieco kontrowersyjnym, trzeba mieć to na uwadze podejmując
decyzjÄ™ zastosowania.
20 Zdaniem autora fibrobetony i wyróżniony drutobeton powinny być stosowane do takich
elementów, które z samego betonu czy żelbetu nie dadzą się wykonać lub wykonanie
byłoby nieekonomiczne.
30 Na pewno pełne uzasadnienie techniczne i ekonomiczne znajduje stosowanie tego
betonu metodą natryskiwania na konstrukcje pionowe czy ukośne, próżniowanie
powierzchni poziomych i wibro-próżniowanie oraz wibro-prasowanie elementów
produkowanych w zakładach prefabrykacji.
40 Korzystnymi elementami z drutobetonu mogą być wyroby cienkościenne, podlewki pod
maszyny, pocienione nawierzchnie jezdne, płyty trójwarstwowe z wkładką wewnętrzną o
wartościach izolacji termicznej (rys.16), rury wirowane.
Rys.16. Płyta trójwarstwowa
1  drutobeton
2  izolacja termiczna
50 Polipropylenowe włókna lub inne organiczne nadają się natomiast szczególnie do [ Pobierz całość w formacie PDF ]