Stahlfaserbeton als Verbundwerkstoff
Mitte der neunziger Jahre wurden erste Versuche unternommen, herkömmlichen Beton Stahlfasern beizumischen, um den Arbeitsaufwand bei der Herstellung von Stahlbeton zu verringern.
Anders als bei Stahlbeton ist bei Stahlfaserbeton keine Bewehrung mehr erforderlich. Dieser Arbeitsschritt kann also gespart werden. Das bedeutet weniger Aufwand beim Bau, und damit auch geringere Kosten.
Keine offizielle Zulassung
Da sich bei Stahlfaserbeton um einen relativ jungen Baustoff handelt, gibt es bislang für Stahlfaserbeton keine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung. Die Verwendung von Stahlfaserbeton benötigt in jedem Einzelfall eine Zulassung durch die Oberste Bauaufsichtsbehörde des jeweiligen Bundeslandes.
Auch die Bemessung von Bauteilen aus Stahlfaserbeton gestaltet sich schwierig. Seit 2008 gibt es zwar eine offizielle und anerkannte Bemessungsgrundlage, Schwierigkeiten bereitet allerdings das Fehlen von ausreichenden Tragfähigkeitswerten für die meisten Stahlfasern in Verbindung mit Beton. Ohne diese Werte kann eine Bemessung der Bauteile und damit eine statische Berechnung aber nicht erfolgen.
Es können nur Fasern verwendet werden, deren Tragfähigkeitswerte bereits bekannt sind. Die Auswahl an solchen Fasern auf dem Markt ist allerdings bislang noch gering.
Möglichkeiten der Anwendung
Theoretisch ist Stahlfaserbeton für nahezu alle Bauteile anwendbar. Er ist allerdings nicht bei allen Bauteilen gleich wirtschaftlich, daher sollte eine Wirtschaftlichkeitsberechnung zuvor durchgeführt werden.
Besondere Vorteile bietet Stahlfaserbeton bei Bauteilen, die Biegebelastungen ausgesetzt sind. Beim Bau eines Wohngebäudes sind das vor allem die Überdeckungen von Wandöffnungen (also Fenstern und Türen), aber auch Träger und Balken, etwa bei der Deckenkonstruktion. Die Eigenschaften von Stahlfaserbeton sind in diesem Punkt denen von herkömmlichem Beton überlegen.
Faserbeton hat generell eine höhere Duktilität als herkömmlicher Beton. Das heißt, er ist weniger spröde und damit besonders für biegebelastete Bauteile wesentlich vorteilhafter. Darüber hinaus gibt es noch einige weitere Vorteile:
- Spannungsrisse oder Schrumpfungsrisse werden beim Aushärten vermieden
- es besteht bei Stahlfaserbeton eine wesentlich höhere Nachrissfestigkeit
- Korrosion führt zu keinen Schäden am Bauteil, die Auswirkungen der Korrosion führen zu keinen Festigkeitsverlusten beim Bauteil
Die gleichzeitig höhere Wirtschaftlichkeit (Wegfall des Anbringens einer Bewehrung) kann Stahlfaserbeton damit zu einer interessanten Alternative für viele Bauteile machen.
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