Üblicherweise werden bei konventionellen Bauteilen in den Beton zur Verbesserung der Zugbelastbarkeit Bewehrungsstähle oder Betonstahlmatten (Armierungen) eingelegt. Eine alternative in manchen Fällen ist Stahlfaserbeton der sich dadurch auszeichnet, dass dem Frischbeton Stahlfasern in exakt berechneten Mengen beigefügt wird.
Bei Aushärten des Betons werden diese Stahlfasern fest in den Betonstein (Struktur) eingebunden. Das Resultat ist eine deutlich höhere Druckfestigkeit und insbesondere in Bezug auf Biegebelastung extrem höheres Arbeitsvermögen sowie eine deutliche Minderung von Riss-Bildungen.
Stahlfasern werden in unterschiedlichsten Typen und Geometrien produziert. Es werden gerade Stahldrahtfasern mit glatter oder geriffelter Oberfläche, gewellte Stahldrahtfasern, verzinkte Stahldrahtfasern sowie Blechfasern als gerade, gewellte, geprägte oder solche mit Endverankerungen angeboten. Edelstahlfasern finden vorwiegend bei stark witterungsbeeinträchtigten Bauteilen Ihre Anwendung.
Typische Anwendungen von Faserbetonen finden sich bei Industriefußböden, Verkehrsflächen / Betonstrassen, Kellerböden, Stützmauern, Fertigteilen (Rohre) und im Tunnelbau als Stahlfaserspritzbeton oder Stahlfaserpumpbeton. Faserbetone stellen daher sowohl in der Herstellung und Verarbeitung aber auch in der Festigkeitsprüfung sehr hohe Anforderungen an Mensch und Maschine.
Bei der Prüfung von Faserbeton werden Biegebalken in den Abmessungen 150 x 150 x 700 mm verwendet. Es werden mindestens 6 Balken hergestellt. Die Probekörper müssen die Anforderungen EN 12390–1 erfüllen. Bei der Herstellung sind die Anforderungen der EN 12390–2 für Normalbeton zu beachten. Die Rohdichte wird nach EN 12390–7ermittelt.
Als Prüfvorrichtung ist eine weggeregelte Prüfmaschine, vorzugsweise ein Biegeprüfmaschinenrahmen, mit einer großen Maschinensteifigkeit und einer Regelung mit kurzen Reaktionszeiten und hoher Messfrequenz zu verwenden. Die Steuerung sollte nicht über den Kolbenweg sondern über die Probekörperdurchbiegung erfolgen.
Das DBV – Merkblatt fordert eine Prüfmaschine mindestens der Güteklasse 2 nach DIN 51220 – EN 7500–1, es wird jedoch dringend empfohlen nur Prüfmaschinen der Güteklasse 1 zu verwenden.
Der Auflagerabstand beträgt 600 mm (bei Spritzbeton 450 mm). Es wird eine 4-Punktbelastung (Abstand 200 mm) verwendet. Nach DBV- Merkblatt sollte die mittlere Zunahme des Kolbenwegs 0,2 mm/min betragen. Die Auswertung erfolgt über das Arbeitsvermögen aus dem Kraft- Durch-biegungsdiagramm sowie über die äquivalente Biegezugfestigkeit zur Einteilung in die Faserbetonklassen.
Form + Test Prüfsysteme hat für die Prüfungen an Stahlfaserbetonen eine spezielle Biegeprüfmaschine Type DELTA 5 entwickelt. Es handelt sich dabei um einen Biegeprüfmaschinenrahmen der als 4-Säulen-Konstruktion ausgelegt ist und dadurch über eine extrem hohe Verwindungssteifigkeit und eine kleinst-möglichen Aufweitung unter Maximal-Last verfügt. Der Prüfzylinder ist im verstärkten Querhaupt eingebaut. Die Funktionsweise ist doppeltwirkend mit Gegendruck. Um die Proben optimal ausrichten und die Wegaufnehmer präzise positionieren zu können wird ein digitales Handrad eingesetzt. Damit die für präzise und reproduzierbare Messwerte notwendigen hohen Reaktionszeiten realisieren werden können wird ein spezielles, besonders schnell reagierendes Servoventil mit Druckspeicherung verwendet. Zur Messwertaufzeichnung und -speicherung sowie Auswertung und Erstellung von Prüfprotokollen nach DBV-Merkblatt, DAfStb-Richtlinie, EN 14651 sind spezielle Software-Programme verfügbar.
Form+Test Seidner, Riedlingen www.formtest.de
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