Beton je najrasprostranjeniji materijal napravljen ljudskom rukom na čitavoj planeti. Od 2005. godine proizvodi se šest milijardi kubnih metara godišnje, što je bezmalo kubni metar po glavi stanovnika planete. Industrija betona ima obrt od 35 milijardi dolara i zapošljava oko dva miliona radnika samo u SAD. U Kini se trenutno utroši 40% svetske potrošnje cementa, odnosno betona.
Danas, više nego ikada pre, svoj udeo u industriji betona imaju posebni betoni – izrađeni po specijalnim sistemima ugradnje i receptima sa dodatkom aditiva koji bi trebalo da betonu obezbede najoptimalnije osobine za svaki od specifičnih slučajeva upotrebe.
Beton nastaje očvršćavanjem mešavine mineralnog veziva, kamenih agregata i vode. Pri tome mineralna veziva i voda su aktivni sastojci betona, a kameni agregati sastojci koji služe za ispunu betonske mase bez hemijskog učešća. Za spravljanje betona koriste se razne vrste vezivnih materijala, kao što su: cement, gips, kreč, asfalt, epoksi smole...
Zavisno od vrste vezivnog materijala dobijaju se: cementni betoni, gips betoni, krečni betoni, asfalt betoni, epoksi betoni itd. Agregati za spravljanje betona mogu biti prirodni ili veštački. Najčešće korišćeni agregati su prirodni šljunak i pesak, drobljeni kamen, razne vrste zgure i dr. Kameni agregati su betonski šljunak i betonski pesak, a ređe veštački drobljeni kamen... U praksi se najviše koriste cementni betoni. Kao vezivo koristi se portland cement. U betonskoj mešavini mogu biti prisutni i različiti aditivi sa ciljem poboljšanja odgovarajućih karakteristika betona.
Fizičko-mehanička svojstva betona:
-
čvrstoća pri zatezanju
-
čvrstoća pri čistom smicanju
-
čvstoća pri složenim naponskim stanjima
-
čvrstoća pri dinamičnom opterećenju
-
vodonepropustljivost betona
-
otpornost prema dejstvu mraza i soli
-
otpornost na habanje
-
otpornost na hemijske agense
-
deformacije betona pod uticajem kratkotrajnih opterećenja.
Danas ćemo se posvetiti posebnoj vrsti betona, koji se u poslednje vreme sve češće koristi - mikroarmiranom betonu.
Mikroarmirani beton je vrsta betona koji pored sastojaka običnog betona sadrži još i diskontinuirana vlakna velike čvrstoće na izvlačenje. Osim dodanih vlakana, mikroarmirani beton se pri sličnoj nameni od običnog betona razlikuje po povećanoj količini cementa, većoj količini sitnog agregata i manjem maksimalnom zrnu agregata. Odnos dužine upotrebljenih vlakana i veličine maksimalnog zrna agregata mora biti barem tri ili više.
Osnovna podela vlakana koja se koriste za mikroarmiranje betona je na čelična, polimerna, staklena i prirodna vlakna. Najčešće korišćena vlakna su čelična i polipropilenska. Bitna svojstva vlakana su, pored geometrijskih karakteristika, čvrstoća na izvlačenje, modul elastičnosti i izduženje pri slomu. S mikroarmiranim betonom su mogući uobičajeni tehnološki postupci proizvodnje, transporta, ugradnje i negovanja betona.
Bitno je da se vlakna jednoliko rasporede u betonu i da ne dođe do stvaranja grudvi vlakana i segregacije betona. Dodavanje vlakana u beton utiče na povećanje čvrstoće na savijanje, duktilnosti, žilavosti i sposobnosti apsorpcije energije. Mikroarmiranjem betona poboljšavaju se njegova dinamička svojstva (npr. udarna čvrstoća i čvrstoća na umor). Bitan je i doprinos vlakana na sprečavanje nastanka i širenja pukotina. Razlikuju se dve osnovne vrste mikroarmiranih betona u zavisnosti od ponašanja dobijenog ispitivanjem žilavosti savijanjem.
Kod običnog mikroarmiranog betona nakon pojave prve pukotine postpukotinska nosivost se smanjuje, ali za razliku od običnog betona ne dolazi do sloma ispitnog uzorka. Postpukotinska nosivost rezultat je prenosa naprezanja vlaknima preko pukotine na susedne preseke. Ukoliko beton sadrži veću količinu vlakana tada poseduje sposobnost nošenja i većeg opterećenja nakon pojave prve pukotine. Ova vrsta betona naziva se mikroarmirani beton visokih upotrebnih svojstava.
Mikroarmirani beton se primenjuje u konstruktivnim elementima gde klasična armatura nije presudna za sigurnost i celovitost konstrukcije. Bitno je za istaknuti da u nosivim konstruktivnim elementima vlakna ne mogu u potpunosti zameniti klasičnu armaturu. Mikroarmirani beton sa čeličnim vlaknima primenjuje se kod industrijskih podova, prefabrikovanih elemenata, za stabilizaciju kosina, u tunelogradnji, zatim kod putnih ploča, aerodromskih pista, zatim u delovima hidrotehničkih objekata, tankim ljuskama i kupolama, za sanaciju i ojačanje konstrukcija i u konstrukcijama izloženim visokim temperaturama, udarnom opterećenju, seizmičkom delovanju ili eksplozijama.
Mikroarmirani beton s polipropilenskim vlaknima koristi se za mlazni beton, u sanacijskim mortovima, za izradu podova, kod mortova za malter, za poboljšanje otpornosti na požar i slično. Minimalna količina čeličnih vlakana u betonu treba da iznosi 20 kg/m3, a polipropilenskih 0,9 kg/m3.
