Fibre metalice

Betoanele cu armare dispersa inglobeaza in masa lor lianti hidraulici (Portland), agregate grele sau usoare, fibre discontinue, apa si aditivi superplastifianti. Ideea armarii disperse a inceput cu utilizarea paielor tocate, parului de cal si a fibrelor de sisal, ajungandu-se la otel, sticla, polimeri, carbon etc. Dezvoltarea rapida a utilizarii betonului a condus la teorii noi si la ideea asocierii betonului in special cu otelul (SUA, 1910). Inginerul roman Gogu Constantinescu a inregistrat in 1954 patentul american privind betonul cu fibre de otel, iar din anii 1960, betonul armat cu fibre de otel a inceput sa fie cercetat si aplicat in numeroase tari.

Fibrele de otel pot fi rotunde, plate sau cu forme speciale (marirea aderentei), obtinute de regula prin taierea sarmelor de otel produse in laminoare speciale, a benzilor subtiri sau direct din topitura. Principalele caracteristici fizico-mecanice ale fibrelor sunt: diametrul 9-15 Aµ, densitate 7850 kg/mc, rezistenta la intindere 1.0-3.0 kN/mmp, modul de elasticitate 210 kN/mmp, alungire la rupere 3-4%. Se recomanda rezistente la rupere din intindere de cca 1000 N/mmp, diametre intre 0.20-0.50 mm si lungimi intre 5-50 mm (raportul lungime/ diametru ~ 100 si raportul lungime fibra/ dimensiune minima element beton ~ 0.4-0.6).

Armarea dispersa devine eficienta prin conditia de lungime a fibrei, iar rezistenta betoanelor disperse depinde de distanta dintre fibre. Prepararea mecanizata trebuie sa asigure o dispersie uniforma si punerea in lucrare nu difera de cea a betonului obisnuit (vibrare foarte energica si atenta ca durata). Se poate obtine orientarea fibrelor de otel folosind campuri magnetice la vibrare. Aderenta dintre fibre si matrice este influentata de natura suprafetei fibrelor, prezenta ciocurilor sau a amprentelor, raportul lungime/diametru si caracteristicile matricelor. Sunt marite substantial, rezistenta la intindere axiala si din incovoiere, rezistenta la oboseala, rezistenta la uzura (in special abraziune si eroziune), durabilitatea in general. Domeniile de aplicare ale acestor betoane se refera incepand cu anii 70 la repararea si ranforsarea imbracamintilor rutiere rigide (drumuri, piste de aerodromuri si tabliere de poduri) si au continuat cu lucrari de mine si tuneluri, stabilizare taluze, acoperisuri industriale, elemente refractare, reparatii lucrari hidrotehnice, elemente prefabricate pentru tuburi de beton, dale, pontoane plutitoare, tetrapozi pentru diguri, stalpi utilitari, subansamble de structuri, fundatii tehnologice, elemente de protectie impotriva radiatiilor. Utilizarea betonului cu fibre de otel inseamna pe langa avantajele tehnice si marite avantaje economice deduse din reducerea drastica a costurilor ulterioare de intretinere a constructiilor, in conditiile in care pretul sau de preparare este nu cu mult diferit de cel al betonului conventional.