Nowy, lepszy szkielet

Wynaleziony przed ponad stu laty żelbeton wydaje się nie mieć alternatywy: świetny stosunek ceny do wytrzymałości i spora niezawodność uczyniły zeń niezastąpiony, uniwersalny materiał budowlany, z którego wznoszone są mosty, lotniska i domy jednorodzinne. Jeśli już ktoś decyduje się na projekt domu „murowanego”, to zwykle cegły stanowią jedynie decorum: a jeśli już ktoś stara się doskonalić sprawdzony materiał, to eksperymentuje z betonem. A może zacząć od drugiej strony i sięgnąć po inne niż dotąd… pręty?

Żelazne pręty (na stalowe nie decyduje się niemal nikt, ze względu na olbrzymie koszty) mają swoje poważne wady. Wśród najważniejszych inżynierowie wymieniają ich stosunkowo niską rozciągliwość (co ma największe znaczenie przy mostach i sklepieniach hal, ale i pręty stropu w domu jednorodzinnym „pracują”) oraz sporą podatność na korozję. W naszym elektronicznym wieku nie bez znaczenia jest też fakt, że zbyt szczelnie utkane pręty żelazne prowadzą do niechcianego „ekranowania” pomieszczenia, a już z pewnością bywają źródłem zakłóceń.

Niepoddające się korozji, odporne na rozciąganie, obojętne elektrycznie… Bingo! Takie możliwości oferują pręty kompozytowe, coraz częściej pojawiające się na rynkach. Kompozytowe – czyli niejednorodne, syntetyczne, złożone z kilku elementów (faz) i dzięki temu o wiele bardziej elastyczne.

Rodzina prętów kompozytowych powiększa się z roku na rok: cztery najpoważniejsze ich odmiany to pręty z włókien węglowych (CFRP, carbon fiber-reinforced polymer), aramidowych (AFRP – z tej odmiany wywodzi się popularny wśród amatorów wojskowości kevlar), szklanych (GFRP) i bazaltowych (BFRP), przy czym najpopularniejsze są węglowe. Wszystkie odmiany zatapiane są w żywicy termoutwadzalnej. Można je odlać z „żebrami”, ułatwiającymi wiązanie betonu, lub w inny sposób dostosować ich powierzchnię.

Czyżby panaceum? Nie, niekoniecznie. Są bardziej rozciągliwe niż pręty żelazne – ale gorzej znoszą ściskanie i wszelkie naprężenia typu „ścinającego”. Nieco wcześniej pojawia się fenomen zmęczenia materiału. Nieraz występuje też tzw. pełzanie – wzrost odkształceń materiału wraz z upływem czasu. Ale z kolei – ta odporność na wysokie temperatury, na korozję i złe przewodnictwo ciepła…Sporą wadą, zwłaszcza w polskich warunkach, jest z kolei brak możliwości gięcia prętów na placu budowy -  żadna siekiera ani ognisko nie pomoże, wszystkie strzemiona i spirale można wykonać jedynie podczas produkcji.

A jednak: ludzie doświadczani korozją, przemarzaniem bądź zakłóceniami sprzętu w swoim poprzednim mieszkaniu coraz częściej decydują się przynajmniej część budynku wznieść z wykorzystaniem włókien CFRP lub GFRP. Poza wszystkim innym – są one wielokrotnie lżejsze. Zdjęcie z placu budowy z wiązką takich prętów niesionych od niechcenia na ramieniu - bezcenne. [ws]