Klasyfikacja włókien do betonu w ujęciu normowym

W dobie XXI wieku każdy inżynier budownictwa spotkał się lub spotyka się z betonem cementowym. Powszechność tego kompozytu spowodowała wiele metod jego modyfikacji. Jedną z nich jest zastosowanie w strukturze betonu włókien, określonych w słowniku PWN jako „surowiec naturalny lub tworzywo sztuczne, z którego wyrabia się przędzę” [https://sjp.pwn.pl/]. Popularyzacja tego rozwiązania spowodowała ujęcie włókien w normie do betonu PN-EN 206:2014-04 i powszechnie nazywanie betonu z włóknami – fibrobetonem (FRC z ang. Fiber-Reinforced Concrete). W normie PN-EN 206 można odnaleźć 2 typy włókien w ujęciu materiałowym tj.

  •  Włókna stalowe – „proste lub ukształtowane fragmenty drutu stalowego ciągnionego na zimno, proste lub ukształtowane włókna cięte z arkusza, włókna uzyskane ze stopu, włókna skrawane z drutu ciągnionego na zimno oraz włókna skrawane z bloków stalowych, odpowiednie do jednorodnego rozmieszczenia w betonie”;
  •  Włókna polimerowe – „proste lub ukształtowane fragmenty wytłaczanego kierunkowo i ciętego materiału, odpowiednie do jednorodnego rozmieszczenia w betonie”,

Wymagania włókien stalowych w zastosowaniu do betonu, określa norma PN-EN 14889-1:2007. Zgodnie z wymaganiami klasyfikuje się włókna stalowe z uwagi na:

  • Grupę podstawowego materiału użytego do wykonania włókien,
  • Kształt.

Włóknom polimerowym stawiane są wymagania wg normy PN-EN 14889-2:2007. Klasyfikacja włókien oraz oferowane przez firmę ASTRA włókna polimerowe w ujęciu przedmiotowej normy PN-EN 14889-2 znajdują się na rysunku 1.

Wśród obowiązujących wytycznych warto poznać klasyfikację włókien do betonu według Amerykańskiego Stowarzyszenia Badań i Materiałów, które opracowało standardy ASTM C1116 / C1116M – 10a(2015) dotyczące wymagań dla włókien. Standardy klasyfikują beton z włóknami na podstawie materiału z jakiego wykonano włókna tj.:

  • Typ I – beton zbrojony włóknami stalowymi – zawiera włókna ze stali nierdzewnej, stopu stali lub stali węglowej;
  • Typ II – beton zbrojony włóknem szklanym – zawiera włókna szklane odporne na alkalia;
  • Typ III – beton zbrojony włóknami syntetycznymi – zawiera włókna syntetyczne odporne na działanie wilgoci i alkaliów zawartych w zaczynie cementowym i w domieszkach chemicznych przez przewidywany okres użytkowania konstrukcji (przy czym wykazano, że włókna z poliolefiny, nylonu i węglowe są trwałe w betonie i nie ulegają degradacji).
  • Typ IV – beton zbrojony naturalnymi włóknami – zawiera włókna naturalne odporne na działanie wilgoci i alkaliów zawartych w zaczynie cementowym i w domieszkach chemicznych przez przewidywany okres użytkowania konstrukcji.