Für-Kovács István: Az UHPPFRC – a polimerszálerősítésű betonok új korszaka
A salerno-i kikötő terminál Zaha Hadid által tervezett épülete
Egyik kedvenc idézetem Schopenhauertől: „Egy probléma három fázison megy keresztül, mire elismerik valósként. Először nevetségesen hat, azután harcolnak ellene, végül magától értetődőnek tartják.”
A polimerszálerősítésű beton fejlődése is így történt. Az építőipar és az építészek először nevetségesnek tartották az új technológiát, majd harcoltak ellene, de végül elfogadták és magától értetődőnek veszik. Az építészeink, az építőipar és a megrendelők már mint magától értetődő technológiát tervezték be, alkalmazták, illetve fogadták el: acél helyett mesterséges szálakat a betonba.
Az első lépések a betonpadló-építésben és a mélyépítésben történtek. A szálak alkalmazása jelentős gazdasági előnyt jelentett a szerelt vasbetétekkel szemben. A szálerősítés kezdetben elsősorban acélszálat jelentett és csak később polimer szálat. Az épületeink és épületszerkezeteink látványát egy későbbi időben érintette meg a szálerősítésű beton. Ehhez olyan ikonikus alakok, mint Zaha Hadid világhírű projektjei adtak inspirációt.
CONCRIX HPC-A szállal készült dombormű Kováts Hanna szobrászművész diplomamunkája, Magyar Képzőművészeti Egyetem
Az egyre merészebb formák nagyobb szilárdságot, rugalmasságot, duktilitást követeltek meg a betontól. Az ultranagy szilárdságú beton (UHPC) tulajdonképpen már régóta a kezünkben volt, de az ismert polimer makrószálakkal meglehetősen nehézkes volt iparszerűen 10 kg/m³ adagolási mennyiség fölé emelkedni. (Amúgy ezt a technológiát az angol elnevezése alapján Ultra High Performance Polimer Fiber Reinforced Concrete-nek, azaz UHPPFRC-nek nevezhetjük.)
A polimer szálak hozzáadása növeli az anyag törési ellenállását és csökkenti a repedések kialakulásának kockázatát.
Az idő azonban meghozta a szükséges száltechnológiai innovácót is. Az UHPPFRC mátrixában a nagy szilárdság és tartósság elérése érdekében ténylegesen nagy mennyiségű polimer szálat is adagolhatnak. A polimer szálak hozzáadása növeli az anyag törési ellenállását és csökkenti a repedések kialakulásának kockázatát. A polimer szálak különösen fontosak az anyag deformációs tulajdonságainak javításában, mivel segítenek megakadályozni a hosszirányú repedések kialakulását. A polimer szálak mennyisége azonban az alkalmazásoktól függően változó lehet. Általában az UHPPFRC anyagok 2–5% polimer szálat tartalmaznak tömegarányosan a cement alapanyaghoz képest. A pontos mennyiség azonban az anyag tulajdonságaitól és a felhasználási körülményektől függően változhat.
CONCRIX HPC-A makrószál
A svájci Contec Fiber AG az elmúlt évben olyan makrószálakkal állt elő, amelyek lehetővé teszik az eddig szokásosnál nagyobb mennyiségű polimer szál adagolását a betonba. A Concrix DM PP szállal 20 kg/m³ míg a Concrix HPC-A PP szállal akár 70 kg/m³ maximális adagolás is könnyűszerrel elérhető, és készíthető ezekkel az ún. ultranagy szilárdságú, polimer szál szálerősítésű beton. Az UHPPFRC elnevezésben a „C” ugyan elvileg betont jelent, valójában ezeknél a termékeknél helyesebb lenne a habarcs megnevezés. A gyártó a CONCRIX DM és a CONCRIX HPC-A szálakat egyelőre elsősorban dizájntermékekhez javasolja, mert a pontos statikai méretezéshez szükséges laborháttér-mérések még folyamatban vannak, így csak irányszámok érhetők el.
Mindenesetre azt kell szem előtt tartanunk, hogy az UHPPFRC nemcsak a szálerősítésű beton újabb fajtája, hanem teljesen új korszakot nyit az építőiparban. Az UHPPFRC anyagok előnyei közé tartozik az erős ellenálló képesség, a hosszú élettartam, a magas tartósság és a gyorsabb, illetve hatékonyabb építési folyamat. Az UHPPFRC közeli jövőbeni térhódításával kapcsolatban meg kell változtatnunk a betonnal kapcsolatos vizuális berögződéseinket, amelyeket vaskos, nehéz, szögletes stb. szavaink jellemeznek. Az olyan magas száladagolással, mint amilyenek a Concrix DM és HPC-A valóban vékony, filigrán betonelemek készíthetők, amelyek mégis rendkívül ellenállók, hosszú élettartamúak és nagyon tartósak.
