FB pixel

A szálerősítésű beton története

A szálerősítésű anyagok története nagyon régre vezet vissza. Már az ókori Egyiptomban is használtak állati és növényi eredetű szálakat a vályogtéglák erősítésére.

 

A betonba kerülő szálerősítés teljesen hasonló elven alapszik: egy kvázi-rideg anyagból a szálak segítségével duktilisabb kompozit anyagot készítünk, megváltoztatva ezzel az anyag előnytelen tulajdonságait.

A betonba kerülő szálerősítések első fajtája az acél szálerősítés volt, amelynek típusai, alkalmazási módjai és méretezési módszerei azóta is folyamatosan fejlődnek. Csak néhány évtizedes múltra tekint vissza a szintetikus makro szálerősítés, amely talán még rohamosabban fejlődik, mint az acél. Ez olyan előnyös tulajdonságoknak tudható be, mint a korróziómentesség vagy az egyszerűbb bedolgozhatóság.

A szintetikus makro szálak legfőbb előnye a teljes korróziómentességben rejlik. A betonba helyezett acél anyagú erősítés csak a beton által biztosított 12-14 Ph-jú lúgos környezetben marad korróziómentes. A beton felületén azonban a Ca(OH)2 átalakul CaCO3-tá, amely 7 pH-jú, ez már nem elegendő az acél védelméhez. Ezt a folyamatot karbonátosodásnak nevezzük (Balázs, 2007). Acél szálerősítésnél a betonfedésben levő acélszálak hatását nem szabad figyelembe venni. Sérülés, repedés esetén a levegővel érintkező acélszálak ugyancsak rozsdásodásnak indulnak.

További előny az acélszálakkal szemben a szintetikus makro szálak bedolgozhatósága. Míg az acél szálerősítésnél a szálak lehorgonyzását legtöbb esetben a kampósan kialakított szálvégek adják, addig a szintetikus makro szálak esetében a szál felületének bordázása vagy hullámos alakja adja. Az acél anyagmerevsége is sokkal nagyobb a szintetikus száléhoz képest, így keverésnél ez is további problémát okoz. Az acél szálak kampós végüknél fogva egymásba akadnak, a betonban levő kavicsokkal együtt merev labdát képeznek, amelyek hógolyószerűen a keverés során egyre csak nőnek. Ezeket a szál-labdákat a keverésnél ki kell venni a betonból, ezzel is csökkentve a száltartalmat (Balázs, 2002; Halvax és Lublóy, 2012). Szintetikus szálak esetében ritkábban keletkeznek ilyen szál-labdák, vibráláskor elemi szálakra esnek szét, így a bedolgozhatóságuk könnyebb (Juhász, 2014).

Hazai gyakorlatban a szintetikus mikro és makro szálak közötti különbségeket a betonipar dolgozói kevésbé ismerik, így sokszor mikro szálat alkalmaznak statikai erősítésnek (fibrillált szálak), illetve a mikro szálakból kiindulva előítélettel kezelik a makro szálakat is (Juhász, 2013).

Adagolásukat tekintve csak a gyártói előírásokra támaszkodhatunk, holott a szálak hozzáadása betontechnológiai módosításokat is igényelne. Mivel a szintetikus makro szálak előnyös tulajdonságaik miatt egyre jobban elterjednek a betoniparban, így kutatásuk is egyre fontosabbá válik.

További érdekesség olvasható Dr Juhász Károly Péter Betontechnológus szakmérnöki diplomamunkájában.

Balázs Gy. (2007) „Különleges betonok és betontechnológiák I.”, Akadémia Kiadó, Budapest
Balázs L. Gy. (2002) „Szálerősítésű betonok – Terminológia és anyagjellemzők”, Terminológia: Magyar nyelvű szakelőadások a 2001-2002-es tanévben: Építő- és építészmérnöki Kar, Kolozsvár, 2002
Halvax K., Lublóy É. (2012) „Szálerősítésű betonok alkalmazási területe”, Beton újság XX. évf. (11-12) pp. 3-8.
Juhász K. P. (2013) „Szintetikus mikro és makro szálerősítésű betonok közötti különbségek”, Beton újság XXI. évf. (11-12) pp. 3-5.
Juhász K. P. (2014) „Mikro és makro szintetikus szálakkal készített beton próbatestek vizsgálata”, megjelenés alatt: Építés-Építészettudomány

A szálerősítésű beton története