Фибробетон, перспективные материал для устойчивой и легкой архитектуры

История бетона восходит к древнему Риму, примерно 2000 лет назад. Так называемый «римский бетон» состоял из известняка, вулканического пепла и морской воды, и позволял строить акведуки, дороги и храмы; многие из них до сих пор стоят по сей день. Некоторое время назад было обнаружено, что эта оригинальная смесь образует минерал под названием алюминиевый тоберморит, который со временем становится сильнее.

С тех пор бетон претерпел различные инновации. Основным продуктом является Portland Concrete, который сделан из известнякового камня, нагретого до 1450ºC, и был запатентован в 19 веке. Стоит отметить, что чистый бетон естественно хрупок. Французский садовник Жозеф Монье, который разработал железобетон, благодаря сопротивлению  металла на  растяжение в сочетании с прочность бетона на сжатию, позволили этому строительному материалу выдерживать большие нагрузки. Таким образом, правильная смесь бетона, песка, гравия и воды с соответствующим металлическим каркасом позволила построить прочные и устойчивые конструкции на протяжении десятилетий.

Фибробетон

Хотя исторические записи показывают, что римляне уже использовали конский волос для уменьшения трещин и разрушения в своих конструкциях, встраивание волокон в бетонную смесь без использования металлических каркасов, то есть фибробетон, только начали испытывать примерно 50 лет назад в Европе. Для этого используются натуральные, металлические (сталь), синтетические (полимеры) и минеральные (углерод или стекло) материалы. Они действуют как сдерживающий фактор трещин в фибробетоне из-за пластического втягивания и процесса сушки, также снижая его проницаемость. Когда конструкция испытывает высокое напряжение от внешних нагрузок, изменений температуры или влажности, волокна, проходящие через нее, создают структурное микроармирование, предотвращающее расширение трещин. В целом, волокна существенно улучшают характеристики бетонов и растворов при растяжении и сдвиговом напряжении, обычно демонстрируя низкую устойчивость к ним.
Используя аналогичный метод изготовления, GFRC (армированный стекловолокном бетон) состоит из строительного раствора, бетона, песка, щелочестойкого стекловолокна и воды. Пластичность фибробетона - это одно из основных качеств материала, позволяющее формовать фасадные панели точно по архитектурному дизайну, что позволяет изготавливать более тонкие и легкие изделия. Например, этот материал использовался при освещении Центра Гейдара Алиева архитекторами Захи Хадид, и он до сих пор используется для реализации сложных форм церкви Гауди Саграда Фамилия.

Также в здании Харбинского оперного театра был применен фибробетон. Позволяющий создать пластичную и легкую форму.

Некоторые компании уже разработали продукты, в которых используются свойства волокон для бетона. Помимо фасадных панелей и мебели, применение фибробетона тесно связано с основными работами по перестройке и транспортировке, такими как мощение тротуаров и туннели, а также на жестких грунтах, промышленных полах, сдерживании склона и конструктивном усилении. Стоит отметить, что, несмотря на его интегральное применение; материал требует жесткого лабораторного контроля и точных технических знаний для его изготовления.

Рекомендуем