Wirkungsweise und Vorteile
Wirkungsweise von Stahlfasern
Durch die Austrocknung des Betons schwindet dieser und es kommt zu ersten Mikrorissen, die auf die Dauerhaftigkeit in der Regel keinen Einfluss haben. Beim Anwachsen der Risse stoßen diese bereits nach kurzer Zeit auf eine Stahlfaser, die das Risswachstum stoppt bzw. hemmt. So entstehen anstatt weniger „größerer“ Risse zahlreiche kleine fein verteilte, die durch die Stahlfasern kontrolliert werden.
Im gerissenen Zustand werden die Rissufer miteinander „vernäht“ und somit die Kraftübertragung an diesen Stellen gewährleistet. Der mögliche Umfang der einzuleitenden Kräfte nimmt in der Regel mit größer werdender Verformung ab. Der Stahlfaserbeton weist somit eine entsprechende Nachrissfestigkeit (äquivalente Zugfestigkeit) auf. Die Höhe der äquivalenten Zugfestigkeit ist abhängig von der Leistungsfähigkeit der Stahlfaser (Arbeitsvermögen), deren Dosierung und Verteilung sowie der Güte und Zusammensetzung des Betons. Sie wird durch eine Faserbetonklasse im Verformungsbereich I (Gebrauchstauglichkeit) oder im Verformungsbereich II (Tragfähigkeit) bzw. durch eine Leistungsklasse beschrieben.
Vorteile von Stahlfaserbeton
Im Vergleich zu konventionellem Stahlbeton ergeben sich durch Stahlfaserbeton folgende Vorteile
- Organisatorischer Mehraufwand für das Einbringen und die Kontrolle der Bewehrung entfällt
- Deutliche Vereinfachung des Bauablaufes
- Bewehrungsfehler können weitestgehend ausgeschlossen werden
- Keine Behinderung bei der Verdichtung durch Stabstahl- und Mattenbewehrung
- In der Regel kostengünstiger - im Industriebau Einsparungen bis zu 25 % erreichbar
- verbessertes Rissverhalten und höhere Schlagfestigkeit
- deutlich weniger Abplatzungen an Ecken und Kanten des Bauteils, da Stahlfasern bis in die Randzonen des Bauteils wirken
- Die nach der Karbonatisierung auftretende Korrosion an den Stahlfasern erzeugt im Gegensatz zur herkömmlichen Bewehrung nur geringe Expansionskräfte, daher ergeben sich hierdurch in der Regel keine Abplatzungen. Eine Erhöhung der Betondeckung kann entfallen oder ohne Vorhaltemaß ausgeführt werden. Hinweise in den Bauteilzulassungen der einzelnen Faserhersteller sind hierbei zu beachten.
Service: Wirtschaflichkeitsvergleich von Steelcrete® gegenüber konventionell bewehrtem Beton. (Bitte Excel-Datei abspeichern und lokal ausführen.)