Faserbeton

Zur Verbesserung der Zugfestigkeit und der Duktilität, und damit des Bruch- und Rissverhaltens, können dem Beton Fasern zugegeben werden. Diese Fasern sind in der Matrix (Zementstein) eingebettet. Sie wirken als Bewehrung. Bei höheren Zugbeanspruchungen treten Risse im Beton auf. Durch die Verwendung eines Faserbetons werden diese Risse verhindert oder zumindest in viele, sehr feine und damit normalerweise unschädliche Risse aufgeteilt.

Es können kurze oder lange in Zugbeanspruchungsrichtung eingelegte Fasern verwendet werden. Lange Fasern werden meist in Form von Textilmatten eingesetzt. Man spricht dann von Textilbeton.

• Glasfasern: Normales Glas reagiert mit den Alkalien des Betons. Deshalb müssen alkalibeständige Glasfasern verwendet werden (z.B: AR-Glasfaser).

• Stahlfasern: Es werden Stahlfasern verschiedenster Art verwendet. (Nichtrostend, Baustahl, aufgebogen, nicht aufgebogen,...)

• Kunststofffasern: Hier sind insbesondere die in den USA entwickelten Kevlarfasern interessant, da sie ähnlich gute Eigenschaften wie die der übrigen Fasern besitzen.

• Kohlenstofffasern: Kohlenstofffasern besitzen den höchsten E-Modul der hier angeführten Fasern.

Durch Verwendung von zwei verschiedenen Fasern erhält man einen Hybridfaserbeton. Dabei gibt es zwei Möglichkeiten:

• Mischung von zwei Fasern des selben Materials aber unterschiedlicher Grösse und Gestalt, meist Stahlfasern. Die unterschiedlichen Fasern werden bei verschiedenen Rissöffnungsweiten aktiviert und können darum die Betoneigenschaften über eine grosse Verformungsspannweite beeinflussen.
• Mischung von zwei Fasern etwa der selben Grösse aber unterschiedlichen E-Moduls, wobei die Eigenschaften des Hybridfaserbetons eine Mischung der entsprechenden Einzelfaserbetons darstellen. Beispielsweise existieren erfolgreiche Versuchsergebnisse zu Beton mit Stahlfasern (Erhöhung der Höchstzugfestigkeit) und Polypropylenfasern (Erhöhung der Duktilität)