Sonderbetone Faserbeton

Glasfasern sind unbrennbar. Ihre Zugfestigkeit liegt mit 2,0 bis 3,5 kN/mm 2 in der
Größenordnung derjenigen von hochfesten Stahlfasern (Tabelle 2). Der Elastizitätsmodul ist
etwa doppelt bis dreimal so groß wie der des Zementsteins und beträgt rund 1/3 desjenigen
von Stahl. Der Verbund zwischen Glasfasern und Zementsteinmatrix ist aufgrund des
geringen Faserdurchmessers und der chemisch-mineralogischen Zusammensetzung des
Faserwerkstoffs gut, sodass bei üblichen Faserlängen die Zugfestigkeit voll ausgenutzt
werden kann. Bei Verwendung einer geeigneten Zementmatrix können Glasfasern die
gesundheitsschädlichen Asbestfasern ersetzen [Lit 21].
Tabelle 2: Eigenschaften ausgewählter Fasern (Richtwerte) im Vergleich zur
Faserbetonmatrix [Lit 56, Lit 64, Lit 73, Lit 74]
2.4.3 Kunststofffasern (Polymere)
Aus der Vielzahl der für die Herstellung von Fasern zur Verfügung stehenden Kunststoffe
wurde bisher wegen der geringen Kosten und der guten Alkalibeständigkeit vorwiegend
Polypropylen verwendet. Neben dem auch für andere Polymerfasern üblichen Düsen-
Ziehverfahren, bei dem einzelne Fäden (Filamente) entstehen, ist hier besonders die
Herstellung von Fibrillaten bedeutend [Lit 64]. Dazu wird eine extrudierte Polypropylenfolie
in Streifen geschnitten und anschließend im Warmluftstrom auf das 8fache ihrer
Ausgangslänge gereckt. Das Recken bewirkt eine Erhöhung der Festigkeit und Steifigkeit in
Längsrichtung und gleichzeitig eine Abnahme der Querzugfestigkeit, sodass die Streifen beim
Verdrehen um die Längsachse zu einem netzähnlichen Gebilde zerfasern (fibrillate). Dies
führt zu einem guten mechanischen Verbund mit der Matrix, der bei glatten Einzelfäden nicht
gegeben ist. Die gereckte Faser hat eine Festigkeit von 0,4 bis 0,7 kN/mm 2 und einen
Elastizitätsmodul von l bis 8 kN/mm 2 [Lit 74]. Bei einem abgewandelten Herstellverfahren,
das eine Wärmebehandlung einschließt, werden E-Moduln bis 18 kN/mm 2 erreicht [Lit 47].
Unter den Handelsnamen KEVLAR 29 bzw. KEVLAR 49 werden von DuPont Fasern aus
aromatischen Polyamiden angeboten, die bei der Zugfestigkeit, dem Elastizitätsmodul und der
Bruchdehnung etwa die günstigen Werte von Glasfasern erreichen [Lit 64]. Ihre Beständigkeit