Rozwój technologii włókien szklanych
W procesie pultruzji produkcji prętów, włókna szklane są gęsto wiązane, przeciągane przez narzędzie i impregowane ciekłą żywicą syntetyczną, a następne profilowane. Źródło: Schöck
Combar firmy Schöck to rozwiązanie alternatywne, a przede wszystkim lepsze pod względem właściwości termicznych niż stal czarna lub stal nierdzewna. Od 2009 r. materiał jest stosowany w kotwie Schöck Thermoanker. Źródło: Schöck
Segmenty z włókna szklanego są usztywnione za pomocą ukośnych prętów Combar w obu kierunkach w celu utworzenia stabilnej ramy. W rezultacie, całe kosze zbrojeniowe bez dodatkowych wzmocnień ze stali mogą zostać wprowadzone pionowo do szczeliny szybowej głębokiej na 40 metrów, co oznacza dodatkową optymalizację procesu budowy. Źródło: Schöck
Zaawansowana technologia
W połowie lat 90. firma Schöck Bauteile GmbH rozpoczęła badania i prace nad zbrojeniem z włókna szklanego, poszukując alternatywnego rozwiązania dla prętów zbrojeniowych wykonanych ze stali. Celem było opracowanie materiału o bardzo niskiej przewodności cieplnej i wysokiej nośności, a jednocześnie łatwego w obróbce.
Po dokładnym zbadaniu prętów zbrojeniowych z włókna szklanego dostępnych na rynku amerykańskim i europejskim, Schöck zdecydował się w 2000 roku na opracowanie własnego innowacyjnego rozwiązania.
Pręty z włókna szklanego uzyskuje się dzięki procesowi pultruzji. Polega on na przeciąganiu materiału przez system form nadających wymagany kształt, a następnie termoutwardzaniu. Dzięki specjalnej żywicy, którą nasączone są pręty, można uzyskać wysokie wartości parametrów wytrzymałościowych. Proces pultruzji jest nie tylko kompatybilny z założeniami proekologicznymi firmy Schöck, ale metoda ta pozwala uzyskać również duże udziały objętościowe włókna. 75% objętości i 88% wagi prętów stanowi szkło.
Wysoka wytrzymałość na rozciąganie i trwałość
Wysoka zawartość włókien szklanych oraz ich liniowy układ sprawiają, że materiał charakteryzuje się wytrzymałością na rozciąganie na poziomie nawet 1000 N/mm². To najlepiej obrazuje przewagę tego rozwiązania nad tradycyjną stalą zbrojeniową, której wytrzymałość jest dwukrotnie mniejsza. Specjalna żywica użyta w procesie pultruzji dodatkowo przyczynia się do odporności na korozję i dyfuzję.
Kolejną zaletą przemawiającą na korzyść kompozytu z włókna szklanego jest jego wysoka trwałość. Pręty zostały przebadane i zatwierdzone do stosowania w konstrukcjach nośnych z betonu. Dzięki odporności na korozję, możemy być pewni skuteczności otuliny betonowej zbrojenia, nawet w przypadku narażenia na sól czy wilgoć, co nie było możliwe w przypadku stalowych prętów zbrojeniowych.
Optymalne właściwości termoizolacyjne
Warto zauważyć, że materiał z włókna szklanego posiada niezwykle niski współczynnik przewodzenia ciepła (λ = 0,7 W/mK) w porównaniu do stali czarnej (λ = 60 W/mK) czy stali nierdzewnej (λ = 15 W/mK). Takie parametry termiczne są szczególnie istotne dla stosowania w konstrukcjach, które są najbardziej narażone na powstawanie mostków cieplnych. Ta zaleta termiczna jest już wykorzystywana w kotwach Schöck Thermoanker, które działają jako element łączący dla betonowych ścian warstwowych. Produkt otrzymał niemiecką aprobatę techniczną w 2009 roku.
Rozwiązanie dla najbardziej wymagających
Pręty z włókna szklanego nie przewodzą prądu elektrycznego, a zatem nie wytwarzają pól magnetycznych. Ta właściwość jest już wykorzystywana w wielu projektach, zwłaszcza przez ośrodki badawcze, które mają bardziej restrykcyjne wymagania. W Instytucie Optyki i Fizyki Atomowej TU Berlin wzniesiono specjalny budynek dla niezwykle czułego mikroskopu elektronowego, który musi zostać odizolowany od pól elektromagnetycznych. To wymaganie mogło zostać spełnione dzięki zastosowaniu zbrojenia z włókna szklanego Combar.
W budownictwie tunelowym, szczególnie docenianą zaletą jest możliwość łatwej obróbki. Ściany szczelinowe ze zbrojeniem z włókna szklanego Combar mogą być przewiercane przez maszynę wykonującą tunel nie powodując jej uszkodzeń. Rozwiązanie firm Schöck i Fiberline stanowi w tym przypadku oszczędność czasu i kosztów budowy.
Rozwój dzięki współpracy
Ze względu na nieustanne zmiany w sektorze budowlanym i coraz większe wymagania względem komponentów, wzrasta zapotrzebowanie na materiały o wielu różnych właściwościach. W ten trend wpisują się również produkty wykonane z włókna szklanego. Starając się spełnić wymagania rynku podjęto decyzję o zawarciu umowy Joint Venture pomiędzy firmą Schöck a Fiberline aby rozpowszechnić zastosowanie technologii włókien szklanych oraz wprowadzić produkt na szerszy rynek. W ramach współpracy Fiberline zapewnia wiedzę na temat procesu produkcji, natomiast Schöck koncentruje się na produkcji, marketingu i sprzedaży. Dzięki partnerskim działaniom, obie firmy mogą wspólnie pracować nad dalszym rozwojem kompozytu z włókna szklanego.
