Zamiast stalowego zbrojenia betonu

Zamiast stalowego zbrojenia betonu

Ciągłemu zbrojeniu stalowemu betonu rośnie konkurencja. Na rynek coraz odważniej wkraczają zamienniki z tworzywa sztucznego. To pręty kompozytowe z włókien syntetycznych różnego pochodzenia, przesycone żywicą termoutwardzalną.

Wytwarza je w kraju już co najmniej kilku producentów. Sprzedawane są z aprobatą ITB lub IBDiM w zwojach wg zamówienia lub prętach o średnicy od 4 do 30 mm i długości 6 lub 12 mb. Mogą być gładkie lub żebrowane, pełne lub puste w środku. Markety budowlane jednej z sieci handlowych oferują również długość 25 mb. Wyróżnia się tu 4 grupy materiału bazowego: włókna węglowe CFRP, włókna aramidowe AFRP, włókna szklane GFRP oraz włókna bazaltowe BRFP.

Do niewątpliwych zalet prętów zbrojeniowych ze sztucznego tworzywa zalicza się:

  • 4-krotnie mniejszy ciężar jednostkowy przy niemal 3-krotnie wyższej wytrzymałości na rozciąganie; mówi się, że pręt kompozytowy o średnicy 8 mm jest zdolny zastąpić stalowy o średnicy 12 mm,
  • ponad 10-krotnie mniejsza rozszerzalność liniowa,
  • bardzo niskie przewodnictwo ciepła; ponad 130 razy mniejszy współczynnik przewodności cieplnej (W/mK),
  • brak przewodności prądu elektrycznego, neutralność wobec pola elektromagnetycznego,
  • odporność na korozję, dlatego wymagają mniejszej otuliny betonowej;
  • 2-3 razy dłuższa żywotność od stali; stąd ich stosowanie jest szczególnie korzystne tam, gdzie beton narażony jest na bezpośrednie oddziaływanie środowiska atmosferycznego i odladzania – a więc w konstrukcjach drogowo-mostowych i ich ekranach akustycznych, obiektach kolejowych, płytach lotniskowych, ale także – w geotechnice (ściany szczelinowe i oporowe, głębokie fundamenty, membrany, pale wiercone, kotwy gruntowe),
  • łatwiejsze w obróbce, np. drogą cięcia czy przewiercania.

Pierwsze zastosowanie w mostownictwie miało miejsce w Błażowej k/Rzeszowa, gdzie przed 4 laty płytę mostu z betonu lekkiego LC 35/38 zazbrojono dwoma siatkami prętów kompozytowych o średnicy 12 mm. Natomiast w 2019 r. ułożono 100-metrowy, pilotażowy odcinek zbrojenia siatką prętów z włókna szklanego, zatapianej w warstwie betonu grubości 22 cm – w ramach wykonawstwa płyty serwisowej podczas budowy autostrady A1, nieopodal MOP „Starcza – Wschód” pod Częstochową.

Zainstalowano tu dodatkowo monitoring odkształcenia prętów. Zbrojenie kompozytowe ma też pewne wady, a mianowicie: brak rezerwy plastyczności, niska wytrzymałość na ścinanie, niski moduł sprężystości, mała odporność na działanie promieniowania UV, zmniejszona odporność ogniowa, a w przypadku włókien szklanych – niska trwałość w środowisku wilgotnym i zasadowym.
Termin „żelbet” (a nie „żelbeton” jak pisze niepoprawnie wielu dziennikarzy) wszedł do słownictwa inżynierskiego wraz z rozpowszechnieniem na ziemiach polskich rewolucyjnej kombinacji betonu ze stalą w konstrukcjach budowlanych – gdzieś w początkach XX w.

Wtedy wszystko co opuszczało hutę nazywano potocznie żelazem. Stąd pierwszy człon określenia, tzn. „żel”. Dziś myląco sugeruje udział nie tego rodzaju wyrobu hutniczego o który chodzi. Przecież stal to nie żelazo. Ale pojęcie w międzyczasie przyjęło się i utrwaliło w publikacjach, normach technicznych z serii PN, PN-B, Eurokod czy instrukcjach, wreszcie – w obiegowym języku technicznym. W obliczu ekspansji nowego rodzaju zbrojenia, może byłby już czas, by poszukać zwartej, zgrabnej nazwy dla betonu wzmacnianego kompozytem.

Propozycje: „polibet” (od polimer-beton lub przedrostek „poli” – sugerujący współwystępowanie), „fiberbet” (od fiber-beton).

Pręty zbrojenia kompozytowego

 

Zbrojenie prętami z włókna szklanego
(obiekt towarzyszący autostradzie A1 pod Częstochową – w trakcie budowy)

NEWSLETTER - bądź na bieżąco

Branżowe wiadomości prosto na Twoją skrzynkę

Wyrażam zgodę na otrzymywanie drogą elektroniczną na wskazany przeze mnie adres email informacji handlowej w rozumieniu art. 10 ust. 1 ustawy z dnia 18 lipca 2002 roku o świadczeniu usług drogą elektroniczną od Stowarzyszenie Producentów Betonu Towarowego w Polsce, ul. Morawskiego 5 pok. 425, 30-102 Kraków