Michem PAN-Faser bietet drei spezialisierte Ausführungen an, die für ganz unterschiedliche Anwendungsszenarien im Betonbau entwickelt wurden, wodurch Kompromisse bei Einheitslösungen vermieden werden.
Hochmodulige PAN-Faser (Zugfestigkeit ≥ 800 MPa, Elastizitätsmodul ≥ 4000 MPa) ist die erste Wahl für hochbelastete Infrastrukturen – Brücken, Tunnel und Industrieböden –, bei denen eine maximale Risshemmung unabdingbar ist. Sein Elastizitätsmodul nähert sich der Steifigkeit von Zement im Frühstadium an, greift sofort ein, sobald die Matrix schrumpft, und fängt Mikrorisse ab, bevor sie sich ausbreiten können.
Alkalibeständige PAN-Faser (Zugfestigkeit ≥ 750 MPa, firmeneigene Oberflächenbeschichtung) wurde speziell für aggressive chemische Umgebungen entwickelt: Spritzwasserzonen im maritimen Bereich, Chemikalienrückhalteanlagen und Tunnel, die Streusalz ausgesetzt sind. Die Beschichtung bildet eine chemisch inerte Barriere, die die Integrität der Fasern in Beton mit hohem pH-Wert (pH 12,5–13,5) gewährleistet – also in Umgebungen, in denen unbeschichtete Fasern innerhalb von 5–10 Jahren zerfallen.
Abkürzung PAN Fiber (Zugfestigkeit ≥ 700 MPa, erhältlich in 3 mm und 6 mm) ist für prozesskritische Anwendungen optimiert – Spritzbetonauskleidungen, Fertigteilplatten und Schnellmischverfahren. Das kürzere Seitenverhältnis gewährleistet eine schnelle, klumpenfreie Dispergierung beim Hochgeschwindigkeitsmischen und bei der pneumatischen Verarbeitung, wodurch Verarbeitbarkeit und Durchsatz im Vordergrund stehen.
Alle drei Typen haben folgende gemeinsame Merkmale: einen Faserdurchmesser von 14–18 μm, eine Hitzebeständigkeit von ≥200 °C, ein hellgelbes Aussehen sowie eine vollständige Zertifizierung gemäß ASTM C1116, EN 14889-2, ISO 9001:2015 und GB/T 21120.
Bei der Bewehrung mit Betonfasern ist der kostspieligste Fehler nicht der Stückpreis der Fasern – sondern die Wahl des falschen Fasertyps für die jeweilige Einsatzumgebung.
Drei immer wieder auftretende Versagensarten bestätigen die Notwendigkeit einer typspezifischen Auswahl. Erstens führt die Verwendung von Fasern mit Standardmodul in hochbelasteten Bauwerken zu einer unzureichenden Risshemmung: Mikrorisse breiten sich unter zyklischer Belastung zu Makrorissen aus, was das Eindringen von Wasser und die Korrosion der Bewehrung beschleunigt. Zweitens zersetzen sich unbeschichtete Fasern in marinen oder chemischen Umgebungen zunehmend – die alkalische Porenlösung greift ungeschützte PAN-Oberflächen an und macht die Investition in die Bewehrung innerhalb von 5–10 Jahren zunichte. Drittens verursachen Fasern mit ungeeigneter Geometrie in Spritzbeton oder Fertigteilen Verklumpungen, ungleichmäßige Verteilung und Oberflächenfehler, die sowohl die strukturelle Konsistenz als auch die ästhetische Qualität beeinträchtigen.
Das aus drei Typen bestehende Portfolio von Michem begegnet diesen Ausfallarten durch materialwissenschaftliche Differenzierung – jeder Typ ist hinsichtlich Zusammensetzung, Beschichtung und Abmessungen auf seinen jeweiligen Anwendungsbereich abgestimmt, sodass Ingenieure die Fasereigenschaften präzise an die Projektanforderungen anpassen können.
Hochmodul-PAN-Fasern wurden speziell für tragende Anwendungen entwickelt, bei denen die Risskontrolle von entscheidender Bedeutung ist. Ihr Elastizitätsmodul von ≥4000 MPa nähert sich der Steifigkeit von Zementpaste im Frühzustand an und gewährleistet, dass die Fasern sofort aktiv werden, sobald die Matrix schrumpft – wodurch Risse bereits bei ihrer Entstehung (Breite <0,1 mm) abgefangen werden, bevor sie sichtbar werden. Bei einer Dichte von 0,9–1,2 kg/m³ bilden Millionen von Filamenten pro Kubikmeter ein dreidimensionales Mikroverstärkungsnetzwerk, das die Rissbildung unterdrückt, anstatt Risse erst nach ihrer Entstehung zu überbrücken.
Typenprüfungen gemäß ASTM C1116 bestätigen, dass PAN mit hohem Modul die Anforderungen an synthetische Fasern des Typs II erfüllt, während die Biegefestigkeit gemäß der Biegezähigkeitsprüfung nach ASTM C1609 die Restfestigkeit nach Rissbildung nachweist. Die Konformität mit der Norm EN 14889-2 für Polymerfasern (Klasse Ia) bescheinigt die Eignung für den Bauzweck. Bei Typenauswahlprüfungen im Rahmen von Brücken-, Schifffahrt sowie im Spritzbetonbau hat unser technisches Team durchweg festgestellt, dass High-Modulus-PAN mit einer Dosierung von 1,0 kg/m³ in Brückendeckbelägen die Rissdichte um ca. 70% reduziert, wobei die maximalen Rissbreiten unter 0,15 mm liegen – und damit deutlich unter der typischen Auslegungsgrenze von 0,2 mm.
Alkalibeständige PAN-Fasern wirken der fortschreitenden alkalischen Hydrolyse in Beton mit hohem pH-Wert entgegen. Hydroxidionen greifen Nitrilgruppen auf ungeschützten PAN-Oberflächen an, was zu Kettenspaltung und schließlich zum Verlust der Zugfestigkeit führt. Die von Michem entwickelte Oberflächenbeschichtung bildet eine chemisch inerte Barriere, die den Kontakt von Hydroxidionen mit dem PAN-Substrat verhindert, die Haftung an der Zementmatrix durch eine gezielt gestaltete Oberflächenrauheit aufrechterhält und über die gesamte geplante Lebensdauer hinweg bei Temperaturen von über 200 °C stabil bleibt.
In Bewertungen zur Materialauswahl bei Brücken-, Meeres- und Spritzbetonprojekten hat sich alkali-beständiges PAN bei Bauwerken in der Spritzwasserzone des Meeres als entscheidend erwiesen. Kernproben nach 36-monatiger Einwirkung von Gezeitenströmungen zeigen bei 68% eine geringere Chlorid-Eindringtiefe im Vergleich zu unbewehrten Kontrollproben, wobei bei der SEM-Untersuchung kein sichtbarer Faserabbau festzustellen war – was die Integrität der Beschichtung trotz aggressiver chemischer Wechselbeanspruchung bestätigt.
Bei der Short-Cut-PAN-Faser stehen Mischleistung, gleichmäßige Verteilung und Oberflächenqualität im Vordergrund. Die 3-mm-Variante eignet sich für dünnwandige Fertigteile (<50 mm), bei denen die Oberflächenästhetik entscheidend ist; die 6-mm-Variante bietet eine verbesserte Rissüberbrückung für Spritzbeton und dickere Fertigteile. Die kürzere Länge reduziert die Neigung zur Verklumpung erheblich – bei Spritzbetonanwendungen passieren die Fasern die Düsen reibungslos, ohne zu verstopfen, und das bei Rückprallraten, die mit denen unbewehrter Konstruktionen vergleichbar sind.
Typenprüfungen gemäß ASTM C1116 bestätigen eine mit längeren Fasern vergleichbare Leistung in anwendungskritischen Bereichen, wobei messbare Vorteile hinsichtlich der Mischgeschwindigkeit (etwa 30% schneller) und der Oberflächenqualität (kein Durchscheinen der Fasern auf den Formoberflächen) erzielt werden. Die wasserlösliche Papierbeutelverpackung ermöglicht die direkte Zugabe in den Mischer, ohne dass der Beutel geöffnet werden muss; das Papier löst sich innerhalb von 30–60 Sekunden nach Kontakt mit Wasser auf.
Produktpalette: Michem PAN-Faser (Synthetische Mikrofaser aus Polyacrylnitril zur Betonbewehrung)
Eigentum | Hoher Elastizitätsmodul | Alkalibeständig | Abkürzung |
Material | 100% Polyacrylnitril (PAN) | 100% Polyacrylnitril (PAN) | 100% Polyacrylnitril (PAN) |
Zugfestigkeit | ≥800 MPa | ≥750 MPa | ≥700 MPa |
Elastischer Modul | ≥4000 MPa | — | — |
Durchmesser | 14–18 μm | 14–18 μm | 14–18 μm |
Verfügbare Längen | 6 / 12 / 18 mm | 6 / 12 / 18 mm | 3 / 6 mm |
Dichte | 1,18 g/cm³ | 1,18 g/cm³ | 1,18 g/cm³ |
Hitzebeständigkeit | ≥ 200 °C | ≥ 200 °C | ≥ 200 °C |
Erscheinungsbild | Hellgelb, Monofilament | Hellgelbes, beschichtetes Monofilament | Hellgelb, Monofilament |
Oberflächenbehandlung | Standard | Eigene Alkali-Barrierebeschichtung | Standard |
Datenquelle: Technisches Datenblatt zu Michem PAN-Fasern. Die aktuellsten Spezifikationen finden Sie unter michemicals.com/fiber/pan-fiber.
Zertifizierungen: ASTM C1116 (Typ II: mit Kunstfasern bewehrter Beton), EN 14889-2 (Klasse Ia: Polymer-Mikrofasern), ISO 9001:2015, GB/T 21120.
Verpackung: Wasserlösliche Papiertüten (Standard) oder Großbeutel; Sonderverpackungen sind erhältlich.
Schritt 1 – Primäre Leistungsanforderung:
Schritt 2 – Einstufung der Umweltbelastung:
Schritt 3 – Kompatibilität der Anwendungsmethode:
Anmeldung | Empfohlener Typ | Länge | Dosierung (kg/m³) | Erwartete Leistung |
Hochbelastbare Industrieböden | Hoher Elastizitätsmodul | 12 mm | 1.0–1.2 | Rissreduzierung ≥70% im Vergleich zu unbewehrtem Beton |
Brückendeckbeläge | Hoher Elastizitätsmodul | 12 mm | 0.9–1.2 | Rissbreite ≤ 0,2 mm unter Ermüdung |
Bauwerke in der Spritzwasserzone am Meer | Alkalibeständig | 12 mm | 1.2–1.5 | Die Integrität der Beschichtung bleibt trotz Gezeitenwechsel erhalten |
Eindämmung von Chemikalien | Alkalibeständig | 12 mm | 1.0–1.5 | Beständigkeit gegenüber chemischen Einflüssen im pH-Bereich von 3 bis 13 |
Tunnelauskleidung aus Spritzbeton | Abkürzung | 6 mm | 0.9–1.2 | Rebound <15%, gleichmäßige Verteilung |
Vorgefertigte Architekturplatten | Abkürzung | 3 mm | 0.6–0.9 | Kein Durchdringen der Oberfläche, schnelleres Entformen |
Allgemeines zu Bodenplatten | Hoher Elastizitätsmodul | 12 mm | 0.6–0.9 | Beseitigung von Schrumpfrissen in Kunststoffen |
Kläranlagen | Alkalibeständig | 12 mm | 1.0–1.2 | Beständigkeit gegen den Angriff durch biogene Schwefelsäure |
Fügen Sie PAN-Fasern als letzte Zuschlagstoffkomponente nach allen Zuschlagstoffen, Zement und Wasser hinzu. Mischen Sie 4–5 Minuten bei voller Drehzahl (PAN-/Doppelwellenmischer) oder 2–3 Minuten (Hochscher-Zwangsmischer). Kurzfaserfasern erfordern eine um ca. 30% kürzere Mischzeit. Fügen Sie Fasern niemals in einen trockenen Mischer ein – dies erhöht die Gefahr der Klumpenbildung. Wasserlösliche Papiersäcke können direkt und ungeöffnet zugegeben werden.
Für Bauwerke mit einer geplanten Nutzungsdauer von mehr als 10 Jahren in mariner Umgebung (XS-Klasse) wird die Ausführung „Alkali-Resistant“ dringend empfohlen – der Typ „High-Modulus“ verfügt nicht über die Schutzbeschichtung, die für eine langfristige Haltbarkeit in chloridreichen Umgebungen mit hohem pH-Wert erforderlich ist. Für temporäre maritime Bauwerke (mit einer Nutzungsdauer von weniger als 5 Jahren) kann „High-Modulus“ nach einer projektspezifischen Bewertung akzeptabel sein.
PAN-Mikrofasern und Stahlmakrofasern erfüllen sich ergänzende Funktionen: PAN verhindert Mikrorisse (< 0,1 mm Breite) im plastischen Bereich und in der frühen Alterungsphase, während Stahlfasern bei breiteren Rissen für Restfestigkeit nach dem Rissbildung sorgen. Ein Hybridsystem liefert oft optimale Leistung. PAN-Fasern sind korrosionsbeständig, leichter (1,18 gegenüber 7,85 g/cm³) und lassen sich leichter pumpen als Stahlfasern.
Die 3-mm-Variante bietet eine hervorragende Oberflächenqualität (kein Durchscheinen der Fasern) und eine schnellere Verteilung in dünnen Abschnitten unter 50 mm – ideal für architektonische Fertigteilkonstruktionen. Die 6-mm-Variante bietet aufgrund der größeren Einbettungstiefe eine um ca. 15–20% höhere Restfestigkeit nach Rissbildung. Wählen Sie 3 mm, wenn die Oberflächenästhetik im Vordergrund steht; wählen Sie 6 mm für strukturelle Fertigteilkonstruktionen und Spritzbeton, bei denen die mechanische Leistungsfähigkeit Priorität hat.
Ja. PAN-Fasern sind chemisch inert und mit allen gängigen Betonzusatzmitteln kompatibel, darunter Superplastifizierer, Luftporenbildner, Beschleuniger, Verzögerer und Abdichtungszusätze. In der Regel ist keine Anpassung der Zusatzmitteldosierung erforderlich. Bei hohen Faserdosierungen (>1,5 kg/m³) kann eine Erhöhung der Superplastifizierermenge um 5–10% die verminderte Verarbeitbarkeit ausgleichen.
Jede Lieferung umfasst: ein Analysezertifikat (CoA) mit Angaben zu chargenspezifischer Zugfestigkeit, Durchmesser, Länge und Feuchtigkeitsgehalt; eine Konformitätsbescheinigung gemäß ASTM C1116 und EN 14889-2; ein Zertifikat für das Qualitätsmanagementsystem nach ISO 9001:2015; sowie Sicherheitsdatenblätter (MSDS/SDS) in englischer Sprache und in den jeweiligen Landessprachen. Prüfberichte von unabhängigen Stellen sind auf Anfrage erhältlich.
Die technischen Angaben in diesem Leitfaden werden durch die folgenden Produktdaten und Branchennormen untermauert:
Zielgruppe: Bauingenieure, Statiker, Betonplaner, Bauprojektleiter sowie Fertigteil- und Spritzbeton-Bauunternehmer, die die Auswahl des PAN-Fasertyps für Betonbewehrungsprojekte prüfen.
Wie dieser Leitfaden entstanden ist: Basierend auf den Produktspezifikationen von Michem PAN Fiber, technischen Datenblättern, Zertifizierungsunterlagen von unabhängigen Stellen sowie praktischen Anwendungserfahrungen, die in über 12 Jahren Forschung und Entwicklung im Bereich der Betonbewehrung gesammelt wurden.
Beschränkungen: Die Leitlinien zur Materialauswahl berücksichtigen die Fasereigenschaften und die Umwelteinflüsse – die beiden wichtigsten Einflussfaktoren. Optimale Ergebnisse hängen zudem von der Betonrezeptur, der Einbauweise, den Nachbehandlungsbedingungen und den Baustellenbedingungen ab. Die Leistungsangaben basieren auf Laborversuchen und dokumentierten Praxisanwendungen; die tatsächlichen Ergebnisse variieren je nach den projektbezogenen Variablen. Überprüfen Sie die Auswahl des Fasertyps stets durch Feldversuche unter repräsentativen Projektbedingungen.
Aktualisierungsrichtlinie: Wird mindestens einmal jährlich überprüft. Aktuelle Version unter michemicals.com.
Michem PAN FibeDas dreiteilige Portfolio von r – High-Modulus, Alkali-Resistant und Short-Cut – bietet anwendungsspezifische, materialwissenschaftlich fundierte Lösungen für die Mikrobewehrung von Beton in den Bereichen Infrastruktur, Schiffsbau und Fertigteilbau. Die Auswahl erfolgt nach dem Prinzip der zweckmäßigen Eignung: „High-Modulus“ bietet maximale Risshemmung bei strukturellen Belastungen, „Alkali-Resistant“ gewährleistet jahrzehntelange Beständigkeit in chemisch aggressiven Umgebungen und „Short-Cut“ optimiert die Produktionseffizienz und Oberflächenqualität.
Alle drei Typen werden nach zertifizierten internationalen Normen hergestellt, wobei von der Spezifikation bis zur Inbetriebnahme eine lückenlose Dokumentation sowie technische Unterstützung gewährleistet sind.
Ich bin Tinna und arbeite seit 15 Jahren in der Zelluloseether-Branche. Ich freue mich, meinen Beitrag mit euch zu teilen. Falls ihr gute Ideen habt, lasst es mich bitte wissen.
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