Il calcestruzzo fibroso è stabile, resistente, durevole e molto più leggero del calcestruzzo normale. A differenza del calcestruzzo fibroso, il calcestruzzo normale è soggetto a fessurazioni e ha una resistenza alla trazione inferiore. Con l'aiuto di additivi adatti come fibre di carbonio, fibre tessili, fibre di acciaio o fibre di vetro, vengono creati tipi di calcestruzzo fibroso con proprietà notevolmente migliorate.
Fibra di cemento: le cose più importanti in sintesi
Il calcestruzzo fibroso è il termine generico per i tipi di calcestruzzo mescolati con fibre come fibre di vetro, fibre di carbonio, fibre tessili, fibre di plastica o fibre di acciaio. Le fibre aggiunte sono adatte a diverse aree di applicazione a seconda del materiale.
Possibili componenti del calcestruzzo fibroso e loro proprietà
- Le fibre di acciaio migliorano la resistenza e la resilienza.
- Le fibre di vetro garantiscono una migliore impermeabilità.
- Le fibre di plastica sono utilizzate per la protezione antincendio.
- Le fibre di carbonio offrono un'enorme stabilità dimensionale e resistenza agli urti e alla rottura, ideali per la costruzione di veicoli.
Se invece si menziona il cemento tessile, diversi tipi di calcestruzzo possono essere lavorati con fibre diverse. Inoltre, anche i tappetini in fibra di vetro sono classificati come "tessili". Il cemento tessile con tappetini in fibra di vetro apre nuove opzioni di design per gli architetti perché consente costruzioni in filigrana che sono resistenti e leggere.
Cos'è il fibrocemento?
Il calcestruzzo fibroso è un calcestruzzo normale convenzionale che viene miscelato con fibre specifiche come fibre di vetro, fibre di acciaio, fibre di carbonio, fibre tessili o fibre di plastica. Le fibre migliorano significativamente la resistenza alla trazione e alla compressione del calcestruzzo. All'aumentare della proporzione di fibre, aumenta anche la resistenza alla tensione e alla pressione. Le fibre del calcestruzzo assumono praticamente il ruolo di "micro-rinforzo" che stabilizza un componente. Tuttavia, non garantiscono lo stesso elevato livello di stabilità fornito dal calcestruzzo con armatura convenzionale in rete d'acciaio.
Di cosa è fatto il calcestruzzo fibroso?
Il calcestruzzo fibroso è costituito da cemento, aggregati, acqua, additivi (additivi per calcestruzzo) e fibre di vetro, plastica, carbonio o acciaio. A seconda della fibra aggiunta al calcestruzzo, si parla di calcestruzzo tessile, calcestruzzo in fibra di acciaio, calcestruzzo in fibra di vetro, calcestruzzo in fibra di plastica o calcestruzzo in fibra di carbonio.
Profili per i diversi tipi di fibrocemento
Proprietà e usi del calcestruzzo in fibra di acciaio
Le fibre d'acciaio vengono aggiunte al calcestruzzo per migliorare i carichi di compressione, trazione e flessione sul calcestruzzo. Le fibre d'acciaio legate nel cemento non sono praticamente suscettibili alla ruggine poiché sono chiuse a tenuta d'aria. Con le fibre d'acciaio, il calcestruzzo normale perde le sue proprietà di fragilità e diventa notevolmente più resistente. Le fibre di acciaio possono essere utilizzate anche senza sostituire completamente il rinforzo in acciaio strutturale.
Il calcestruzzo in fibra di acciaio viene utilizzato nella costruzione di tunnel e pavimenti industriali. È utilizzato nella costruzione di strade e nell'edilizia residenziale. Qui viene utilizzato in particolare per il solaio o per le pareti della cantina.
Proprietà e usi del calcestruzzo in fibra di vetro
Il cemento armato con fibra di vetro è un materiale giovane. È disponibile con diversi contenuti di fibre che iniziano con una miscela inferiore allo 0,5 percento in volume. Quando i tappetini completi in fibra di vetro sono incorporati nel calcestruzzo, si parla di calcestruzzo tessile. Le fibre di vetro aggiunte sfuse non possono svolgere una funzione di rinforzo, ma ottimizzano la tenuta all'acqua del calcestruzzo. Ecco perché si trovano principalmente su pavimenti in massetto. Quando sono richieste forme sottili e filigranate con un certo grado di stabilità, l'aggiunta di fibre di vetro è la scelta giusta. Le fibre di vetro non si ossidano e quindi non è necessaria una copertura minima come per il calcestruzzo in fibra di acciaio. Con il calcestruzzo in fibra di vetro, sono possibili componenti molto filigranati di soli pochi millimetri di spessore.
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Proprietà e usi del calcestruzzo tessile
Il calcestruzzo tessile è un calcestruzzo che ha un inserto fatto di rinforzo tessile. Questo può essere vetro resistente agli alcali, ad esempio costituito da stuoie continue in fibra di vetro. Questo materiale migliora la resistenza alla trazione e la capacità portante del calcestruzzo. L'Università Tecnica di Dresda ha dimostrato che le parti in cemento armato hanno una capacità portante migliorata fino al 125% quando viene aggiunto uno strato aggiuntivo di calcestruzzo tessile fatto di materassini in fibra di vetro. Inoltre, possono essere aggiunti anche altri tessuti realizzati con fibre continue. Uno svantaggio è la minore resistenza alla trazione rispetto al calcestruzzo normale, che può essere compensata solo da un rinforzo aggiuntivo. Inoltre, il calcestruzzo tessile può essere riciclato solo con grande sforzo.
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Un esempio di componente portante in cemento armato con tessuto è una |
Proprietà e utilizzo del calcestruzzo in fibra di plastica
Il calcestruzzo in fibra di plastica ha un'area di applicazione limitata. Le fibre di plastica nel calcestruzzo, principalmente polipropilene, sono destinate a migliorare le proprietà di protezione antincendio del cemento armato. La funzione antincendio deriva dal fatto che la plastica nel calcestruzzo brucia quando la temperatura aumenta e lascia piccoli canali nel calcestruzzo. In caso di incendio, il vapore acqueo fuoriesce attraverso questi canali, in modo che il componente sia meglio protetto da un riscaldamento eccessivo e rapido. Le fibre sintetiche hanno un altro vantaggio quando vengono miscelate con calcestruzzo fresco: quando il calcestruzzo fresco si indurisce, si verificano un numero significativamente inferiore di crepe. Per lo stesso motivo, le fibre di plastica vengono miscelate nel massetto. Per quanto riguarda la resistenza alla compressione o alla trazione, invece, le fibre plastiche non hanno alcun effetto.
Proprietà e usi delle fibre di carbonio
Le fibre di carbonio sono utilizzate nell'industria aerospaziale, nelle attrezzature sportive e nel settore automobilistico. Garantiscono un'elevata elasticità e allo stesso tempo un peso ridotto. Le fibre elastiche consentono forme estreme e assicurano anche che il calcestruzzo fibroso non si rompa così rapidamente. La rottura è preannunciata da crepe che via via si approfondiscono. La rottura stessa è meno drastica che senza fibre di carbonio. Le fibre di carbonio conferiscono al calcestruzzo una forte resistenza, quindi gli esperti ritengono che il calcestruzzo in fibra di carbonio sostituirà presto il cemento armato.
Le fibre di carbonio non arrugginiscono, sono resistenti almeno quanto il cemento armato, significativamente più resistenti e fino al 75% più leggere. L'unica cosa che ancora ostacola la fase di sviluppo finale è il fattore di costo eccessivo per il carbonio.
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A causa delle numerose proprietà positive del calcestruzzo al carbonio |
Vantaggi e svantaggi dei diversi tipi di fibrocemento
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benefici |
svantaggio |
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