Sonderbetone Faserbeton

8.3 Eigenschaften
8.3.1 Druckfestigkeit
Die Druckfestigkeit von Fasermatten- und Gittermattenbeton nimmt mit zunehmendem
Fasergehalt zu. Die Festigkeitssteigerung ist bei Faserausrichtung senkrecht zur einwirkenden
Druckkraft wesentlich stärker als bei einem Faserverlauf parallel zur Kraftachse. Dies ist
darauf zurückzuführen, dass die senkrecht zur Druckkraft wirkenden Fasern die Risse
bedingte Aufweitung des Prüfkörpers in Querrichtung sehr stark behindern und damit das
Risswachstum bremsen. Das Versagen kündigt sich durch ein Aufquellen des Querschnittes
an, das mit der Bildung von anfänglich feinen Längsrissen verbunden ist. Auch beim
kraftgesteuerten Druckversuch kann ein ausgeprägter abfallender Ast der Spannungs-
Dehnungs-Linie gemessen werden. Die Stauchung bei Höchstlast nimmt ebenfalls mit
steigendem Fasergehalt zu und erreicht Werte bis über 10 ‰. Der Bruch verläuft duktil. Bei
horizontaler Anordnung der Gitterlagen mit einem Fasergehalt von ca. 5 Vol.-% ist eine 30
bis 40 %-ige Steigerung der Druckfestigkeit gegenüber einem faserfreien Mörtel oder einem
Probekörper mit parallel zur Kraftrichtung angeordneten Gitternetzen zu verzeichnen. Wird
der Fasermatten- oder Gittermattenbeton zur Umschnürung von Druckgliedern verwendet,
kann eine Steigerung der Aufnahme der Druckkraft des Druckgliedes um bis zu 75 % erzielt
werden.
8.3.2 Zugfestigkeit
Beim Vorhandensein von Fasermatten im Betonquerschnitt steigt die Zugfestigkeit an. Der
Anstieg ist mit zunehmendem Fasergehalt größer und wird von der Faserorientierung
bestimmt. Parallel zur Kraftrichtung orientierte Fasern führen zu einer merklichen Steigerung,
während senkrecht zur Zugkraft verlaufende Fasern praktisch keine Wirkung zeigen. Beim
zentrischen Zugversuch ist bei Fasergehalten bis zu 5 Vol.-% eine Zunahme der Zugfestigkeit
etwa auf das 5 fache des Wertes bezogen auf die unbewehrte Matrix zu verzeichnen. Bei der
Biegezugfestigkeit ist die Steigerung größer und liegt bei dem 6- bis 8fachen des Wertes eines
unbewehrten Probekörpers. Beim Gittermattenbeton ist die Steigerung der gemessenen
Zugfestigkeit gegenüber einem unbewehrten Probekörper im Mittel nur etwa halb so groß wie
bei dem Fasermattenbeton. Die Spannungs-Durchbiegungs-Linie zeigt jedoch einen
grundsätzlich anderen Verlauf. Dies ist in Bild 37 dargestellt.
Beim Fasermattenbeton stellt sich nach dem Überschreiten der Höchstlast ein abfallender Ast
ein. Die Steilheit der Spannungsabnahme wird bestimmt durch den Widerstand, der
überwunden werden muss, um die Fasern aus ihrer Einbettung herauszuziehen, wobei es
wegen ihrer größeren Länge gegenüber dem üblichen Faserbeton auch zum vermehrten
Erreichen der Streckgrenze und zu einem Reißen der Fasern kommen kann.