Verwendung profilierter Stahlfasern in Beton

Profilierte Stahlfasern haben eine vergrößerte Oberfläche und eine verringerte Reibungsbindung, was zu einer verbesserten Grenzflächenfestigkeit führt. Dies ist ein erheblicher Vorteil für Hochleistungsfaserbetonanwendungen (SFRC) und kann zur Verbesserung der Leistung von SFRC genutzt werden.

Profilierte Stahlfasern werden in SFRC als Verstärkung verwendet, um die Scher-, Biege- und direkte Zugfestigkeit zu erhöhen. Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass die Faserform und der Fasergehalt die mechanischen Eigenschaften von SFRC beeinflussen.

Beim Hinzufügen von profilierten Stahlfasern zu einer Betonmischung müssen einige Details berücksichtigt werden. Dazu gehören Dosierung, Länge, effektiver Durchmesser und Verformung.

Um die beste Festigkeit und Bindungsfähigkeit zu erreichen, sollten die Verformungen der Stahlfasern auf ein Minimum beschränkt werden. Am häufigsten werden Fasern je nach Verwendungszweck zu durchgehenden Wellen oder Höckern, Hakenenden oder flachen Enden geformt.

Auch die Form von Stahlfasern ist wichtig für deren verstärkende Wirkung auf Beton. Basierend auf einer Regressionsanalyse wurde festgestellt, dass ST-F eine ähnliche verstärkte Wirkung wie HE-F hatte und CO-F eine etwas bessere verstärkte Wirkung hatte.

Stahlfasern sorgen bei Zugabe zu SFRC für eine deutliche Steigerung der Biegezugfestigkeit und Bruchenergie. Es ist auch bekannt, dass sie die Brückenwirkung von Beton verbessern.

Profilierte Stahlfasern haben unterschiedliche Formen und Größen. Faserhersteller verkaufen unterschiedliche Formen, um den Anforderungen verschiedener Bauprojekte gerecht zu werden.

Die Form der Fasern beeinflusst die Brückenwirkung und den Verbund zwischen Beton und Stahlfaser. Längere Fasern haben ein höheres Aspektverhältnis und sind effektiver als kürzere Fasern.

Die Beziehung zwischen Biegezugfestigkeit (ffcu,fts,fv,ftm), ff-Verstärkungsverhältnis (ffr/ff) und Stahlfaservolumenanteil (Vf) wurde für drei Faserformen getestet, nämlich gerade (ST-F), Hakenende (HE-F) und gewellt (CO-F). Die Ergebnisse zeigen, dass die Biegezugfestigkeit (fftm) nahezu eine lineare Funktion von Vf. ist