Faserbetone

Als Faserbetone, gelegentlich auch Faserzement genannt, werden Betone bezeichnet, die Fasern enthalten. Baustoffe, die hohen Spannungen ausgesetzt sind, durch Fasern zu verstärken, ist keine neue Idee. Bereits bei Tonziegeln von ägyptischen Bauwerken und dem „Opus Caementitium“ der Römer wurden Strohhalme oder Haare zur Verbesserung der Eigenschaften zugesetzt. In neuer Zeit hat sich die Idee bereits bei anderen Werkstoffen bewährt, zum Beispiel als glasfaserverstärkter Kunststoff.

Faserbeton enthält eine Beimischung aus Stahl-, Glas-, Kunststoff- oder Kohlenstofffasern. 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 verbessern das Trag- und Arbeitsvermögen des Betons und können eine konstruktive Bewehrung ersetzen. Weitere Infos über Stahlfaserbeton.

An Glasfasern 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. Weitere Infos über Glasfaserbeton.

Kunststofffasern kommen meist als Polypropylenfasern zum Einsatz und 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. Polypropylenfasern werden 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.

Fasern aus Kohlenstoff (Carbon) werden sowohl als Bewehrungsstäbe als auch Fasern im Beton verwendet. Die Carbonbewehrung ist korrosionsbeständig und hat eine sechsmal höhere zugfestigkeit als Bewehrungsstahl.

Beton mit zu Bewehrungsmatten "gewebten" Glas- oder Carbonfasern wird als Textilbeton bezeichnet.