Tipuri de fibre de armare în beton

Fibra de armare este un element filamentos scurt (lungimi uzuale de la câțiva mm până la câțiva cm) adăugat în amestecul de beton sau mortar (șapă) înainte de turnare. În funcție de materialul lor, fibrele pot fi metalice (de obicei din oțel, drept sau cu ciocuri la capete) sau nemetalice. Categoria nemetalică include o gamă largă: fibre polimerice sintetice (precum polipropilena – PP, polietilena – PE, poliamida – nylon, polivinilalcool – PVA etc.), fibre minerale (din sticlă cu rezistență la alcali – AR-glass sau din bazalt) și chiar fibre de carbon. Fiecare tip are proprietăți și aplicații specifice. Tabelul 1 de mai jos prezintă o comparație între principalele tipuri de fibre folosite în beton, evidențiind avantajele, limitările și utilizările lor tipice:

Tabelul 1 – Comparație între diferite tipuri de fibre de armare pentru beton:

(Notă: Valorile de rezistență și modul elastic sunt aproximative; pot varia în funcție de producător și de tipul exact de fibră.)

După cum se observă, fibrele de oțel și fibrele sintetice (în special polipropilenă) domină piața și aplicațiile curente, fiecare având puncte forte: oțelul pentru capacitatea portantă ridicată post-fisurare, iar polipropilena pentru ușurința de utilizare și lipsa coroziunii. De altfel, statisticile arată că fibrele de oțel reprezintă în continuare cea mai mare pondere (ca valoare) în consumul de fibre – aproximativ 39% din piața globală în 2021 (Sursă: grandviewresearch.com) – însă fibrele sintetice cresc cel mai rapid ca utilizare (Sursă: globenewswire.com). Polipropilena este de departe polimerul sintetic predominant, fiind folosit atât sub formă de microfibre (pentru contracție plastică și spalling la foc) cât și macrofibre (pentru preluarea solicitărilor post-fisurare).

Fibrele de sticlă AR și bazalt ocupă nișe mai specifice, în principal în elemente prefabricate subțiri sau aplicații unde se dorește lipsa totală a metalului. Ele nu pot de obicei să substituie complet armăturile la elemente solicitate puternic (datorită lipsei de ductilitate), dar se folosesc în combinație cu armături convenționale sau cu alte fibre. În unele proiecte s-a recurs la hibridizarea fibrelor – de exemplu, în tuneluri, segmentele prefabricate de tub sunt armate preponderent cu fibre de oțel, însă li se adaugă și microfibre PP monofilament pentru protecție la foc (împiedicând exfolierea betonului în caz de incendiu) (Sursă: pci.orgpci.org). Astfel de combinații profită de avantajele fiecărui tip de fibră.

Nu în ultimul rând, fibrele de carbon și polimerii avansați (ex. PVA, polietilenă ultra-performantă) reprezintă vârful de gamă în cercetare. Deși nu sunt utilizate pe scară largă în betonul de volum obișnuit (din cauza costurilor), ele stau la baza unor materiale revoluționare precum ECC – „beton flexibil” ce poate atinge deformări mari cu fisuri multiple și fine (inventat de prof. Victor Li în anii ’90) sau a betonului ultra-performant folosit la elemente subțiri și foarte rezistente. Ne putem aștepta ca odată cu scăderea prețurilor și demonstrarea beneficiilor în timp, unele din aceste fibre speciale să își găsească locul în aplicații practice (de ex., pentru reducerea greutății proprii a structurilor sau realizarea de construcții foarte subțiri și robuste).

În ansamblu, alegerea fibrelor depinde de cerințele specifice ale proiectului: dacă e nevoie de capacitate portantă ridicată și tenacitate – se vor alege fibre metalice sau macrofibre; dacă prioritatea e durabilitatea la mediu și eliminarea coroziunii – se pot alege macrofibre sintetice, bazalt sau sticlă; dacă este vorba de controlul fisurilor de suprafață – microfibrele sintetice sunt soluția; iar pentru elemente arhitecturale subțiri – fibrele de sticlă excelează. O regulă importantă subliniată de specialiști este că eficacitatea fibrelor ține mult de dozaj și punerea în operă: doze insuficiente nu vor înlocui corespunzător o plasă de armare (Sursă: betonbooster.com), iar amestecarea neuniformă poate lăsa zone nearmate corespunzător. Respectarea recomandărilor producătorului și standardelor (de ex. ASTM C1116 clasifică tipurile de beton armat cu fibre și specifică cerințe de performanță pentru fiecare tip) este esențială pentru a obține beneficiile scontate.

Report Attribute	Details
Market size value in 2022	USD 2.32 billion
Revenue forecast in 2030	USD 3.96 billion
Growth Rate	CAGR of 6.8% from 2022 to 2030
Base year for estimation	2021
Historical data	2018 – 2020
Forecast period	2022 – 2028
Quantitative units	Volume in Kilotons, Revenue in USD million and CAGR from 2022 to 2030
Report coverage	Volume forecast, revenue forecast, competitive landscape, growth factors and trends
Segments covered	Product, application, region
Regional scope	North America, Europe, Asia Pacific, Central & South America, Middle East & Africa
Country scope	U.S., Canada, Mexico, France, Germany, UK, Italy, China, India, Japan, Brazil, Saudi Arabia
Key companies profiled	BASF SE, Bekaert, CEMEX S.A.B. de C.V., Sika AG, ABC Polymer Industries, LLC, Nycon Corporation, Ultratech Concrete, Owens Corning, FORTA Corporation, The Euclid Chemical Company.
Customization scope	Free report customization (equivalent up to 8 analysts working days) with purchase. Addition or alteration to country, regional & segment scope.
Pricing and purchase options	Avail customized purchase options to meet your exact research needs.

Surse: Amalgam de studii academice, rapoarte industriale și resurse tehnice, inclusiv date statistice și exemple din Europa și SUA (Sursă: alliedmarketresearch.com, globenewswire.com, en.wikipedia.org și pdfcoffee.com), precum și îndrumări practice din domeniul construcțiilor civil (Sursă: betonbooster.com și dedeman.ro), au fost utilizate pentru elaborarea acestui raport cuprinzător.