Kaj je beton, ojačan z vlakni?

Običajni beton, armiran z vlakni, včasih imenovan FRC, je beton, ki je bil ojačan z dodajanjem koščkov drugih materialov v mokro mešanico. Beton je precej krhek; ima zelo dobro tlačno trdnost, vendar sorazmerno majhno natezno trdnost, zaradi česar je verjetno, da bo v številnih pogojih počil. To vodi do nadaljnje škode. Pri armiranem betonu je manj verjetnosti, da bo počil kot pri standardnem betonu.

Uporaba vlaken za ojačitev drugih materialov ni nova ideja. Pravzaprav se izvaja že tisoče let, s slamo, pomešano v blatne opeke, in konjsko žimo, vključeno v malto. V zgodnjih letih 20. stoletja so betonu dodajali azbestna vlakna. Do šestdesetih let prejšnjega stoletja so bili uporabljeni različni materiali, kot so polipropilen, steklena in jeklena vlakna.

Trenutne raziskave kažejo, da mikrovlakna namesto dolgih vlaken najbolje povečajo natezno trdnost. Dodajanje teh vlaken pa povzroča relativno malo izboljšanja odpornosti na udarce. Polipropilenska vlakna zmanjšajo škodo zaradi ciklov zmrzovanja in odmrzovanja in zmanjšajo možnost lomljenja ali eksplozije, če pride do požara. Celulozna vlakna iz gensko spremenjenih borovcev so se pokazala tudi pri testiranju.

Beton, armiran s steklenimi vlakni, ki vsebuje steklena vlakna, odporna na alkalije, je še posebej odporen na običajno kvarjenje, ki ga povzročajo okoljske razmere. Je tudi okolju prijazen material, saj so steklena vlakna narejena iz naravnih materialov in za proizvodnjo potrebujejo razmeroma malo energije.

Ta oblika betona se običajno uporablja na tleh za stvari, kot so pločniki in tla. Uporablja se lahko tudi v temeljih, stebrih, montažnih oblikah in tramovih, zlasti v kombinaciji s tradicionalnimi ojačitvami, kot je armatura ali jeklena mreža.

Najnovejše raziskave betona, armiranega z vlakni, so bile v razvoju inženirskih cementnih kompozitov (ECC). Ti kompoziti so fleksibilni, tako zaradi vključenih vlaken kot tudi zaradi materialov, iz katerih sestavlja beton sam. Univerza v Michiganu je leta 2005 predstavila formulo, ki tehta 40 % manj od običajnega betona in je 500-krat manj podvržena razpokanju. Uporabljali so ga za gradnjo na Japonskem, v Koreji, Švici, Avstraliji in ZDA