Faserbeton

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Faserbetone enthalten Fasern aus Stahl, Kunststoff oder Glas, um den Baustoff zu verstärken. Diese Vorgehensweise hat sich bereits bei anderen Werkstoffen bewährt, zum Beispiel bei glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK).

Die Fasern können bestimmte mechanische Eigenschaften des Betons verbessern, beispielsweise die Zugfestigkeit, Schlagfestigkeit oder Verformbarkeit. Die Zugabe von Fasern kann bei bestimmten Bauteilen sogar die herkömmliche Bewehrung ersetzen. Die erreichbaren Eigenschaften des Faserbetons hängen dabei von folgenden Faktoren ab:

  • dem Faserwerkstoff als solches und seiner Beständigkeit im alkalischen Medium
  • den mechanischen Eigenschaften der Faser sowie deren Geometrie
  • dem Fasergehalt, insbesondere der Anzahl der Einzelfasern
  • der Faserorientierung (1-, 2- oder 3-dimensionale Anordnung)
  • dem Verbund zwischen Beton und Fasern
  • dem Herstellverfahren des Faserbetons
Stahlfasern
Fasern aus Stahl werden meist dort verwendet, wo eine konstruktive Stahlbewehrung ersetzt werden soll, beispielsweise bei Industrieböden oder Kellersohlen. Aber auch andere Bauteile, z.B. Kellerwände oder Tunnelauskleidungen, werden heute aus Stahlfaserbeton erstellt. Stahlfasern verbessern vor allem das Trag- und Arbeitsvermögen des erhärteten Betons.

Kunststofffasern
Zum Einsatz kommen meistens Fasern aus Polypropylen. Sie wirken der Rissbildung in frischem Beton entgegen (Mikrobewehrung). Ihre Wirksamkeit ist dabei allerdings auf die erste Phase der Erhärtung beschränkt. Ein klassisches Einsatzbeispiel sind Estriche. Weiterhin werden Polypropylenfasern bei Hochleistungsbetonen aber auch zum Brandschutz verwendet. Im Falle eines Feuers verbrennen sie und hinterlassen kleine Kanäle, durch die Wasserdampf entweichen kann, so dass die Randschicht des Betonbauteils nicht abplatzt und die darunter liegende Stahlbewehrung lange vor dem Versagen schützt.

Glasfasern
Für den Einsatz bei Faserbeton sind ausschließlich alkaliresistente Glasfasern (AR-Glasfasern) geeignet, denn nur sie sind ausreichend widerstandsfähig gegen das hochalkalische Milieu im Beton. Glasfasern werden sowohl als statisch wirksame Bewehrung, z.B. in Glasfaserbeton oder textilbewehrtem Beton, als auch als Mikrobewehrung in glasfasermodifiziertem Beton eingesetzt.