Beton, Články, Materiály

Moderní kompozitní materiály jako náhrada klasické výztuže do betonu

Při návrhu prvků v environmentálně velmi exponovaných prostředích je ekonomicky výhodné jako alternativu k tradičně používaným ocelovým výztužím zvážit využití moderních kompozitních výztužných materiálů. Ty lépe odolávají degradačním účinkům prostředí, a jsou tak přímou alternativou k drahým austenitickým ocelím. Jako náhrada vázané ocelové výztuže připadá v úvahu především nekovová FRP výztuž (z anglického Fibre Reinforced Polymers – výztuž tvořená nosnými vlákny vzájemně pojenými polymerní matricí), která díky svým fyzikálně-mechanickým vlastnostem nabízí výhodný poměr životnosti konstrukce k ceně za její pořízení a užívání. Tento článek si klade za cíl poukázat na výhody použití FRP výztuží, představit jejich základní fyzikálně-mechanické vlastnosti a též upozornit na vhodné aplikační oblasti, kde je využití tohoto moderního materiálu jako alternativy ke klasické betonářské výztuži ekonomicky výhodné.

Ocel je z historického hlediska jedním z nejpoužívanějších materiálů. Díky své dostupnosti a vlastnostem našla uplatnění ve všech průmyslových odvětvích. Vzájemným spojením výhodných vlastností betonu a oceli vznikl ve stavebnictví nejrozšířenější a nejvíce používaný kompozit současnosti – železobeton. Pro svou komplexnost jsou železobetonové prvky projektanty umísťovány ve všech typech prostředí a aplikačních oblastech, a to i tam, kde je životnost těchto prvků vlivem environmentálního namáhání značně omezená. Splnění normami požadované životnosti konstrukčních prvků (při zohlednění způsobu jejich užívání a působení negativních vlivů okolního prostředí) často vede nejen k navýšení pořizovací ceny, ale vlivem degradace materiálů během užívání prvku také k vynaložení nepřiměřených nákladů spojených s jejich údržbou a sanací. Ve specifických případech mohou náklady na udržovací a sanační práce přesáhnout pořizovací cenu nové konstrukce. Pro takovéto případy je využití FRP výztuží výhodné.