KIUDARMEERITUD BETOONTTU DESIGN & ENGINEERING

LARISSA FROSCH MIHKEL JOOST

AAP PIHO

Betooni valmistamise vallas on käimas pidevad uuringud, leidmaks uusi viise betooni armeerimiseks, mis laiendaksid betooni kasutusala ja parandaksid tema omadusi erinevates tingimustes.

Betoonile lisatakse lühikesi teras-, süsinik-, kanep- ja klaaskiudu, mis tekitavad armeeriva maatriksi. Fiibrite lisamise abil saavutatakse betooni suurem homogeensus ja isotroopsus, mis parandavad betooni tõmbetugevusomadusi ning suurendavad ka löögitugevust.

TERASFIIBERARMEERITUD BETOON

Betooni armeerimisel kasutatakse lainelisi, kolmemõõtmelisi või laiaotsalisi terasfiibreid tagamaks paremaid paindeomadusi.

Põhilised teraskiudarmeeritud betooni kasutatakse puistbetoonis, suuri koormusi taluvate tööstuslike põrandate ja tunnelite ehituses.

Tööstuslike põrandate rajamisel kasutatakse teraskiudarmeeritud betooni kaetuna terasekihiga.Tekib nn. sandwitch-paneel, mis tõstab märgatavalt betooni vastupidavust survele ja löökidele.

Fiibreid lisatakse:

üksikutena

SIMCON matina

KLAASFIIBERARMEERITUD BETOONGLASS FIBER REINFORCED CONCRETE(GFRC)

Üldiselt on klaasil peaaegu, et olematu võime happelises keskkonnas vastu pidada. Selleks töötati välja spetsiaalsed klaasfiibrid, mis oleksid vastupidavad tsemendi hüdratsiooni käigus tekkivale happelisusele.

Klaasfiibrid on võrdlemisi vastuvõtlikud kriimudele ja täketele, seetõttu kasutatakse neid betooni asemel tihtipeale mördis

klaaskiudarmeeritud betoon

r r

r

r

Pingetaluvuse diagramm

r

r

r

Kanep kiudbetoon

• Toote kvaliteet sõltub materjali naturaalsete omaduste tasakaalustamisest. Pingetugevus ja deformatsioonikindel plastilisus sõltuvad kanepi saagi koristamise ajast, protsessist endast, leotamisest ning kanepi sordist

• Lihtne toota, väiksema energiakuluga

• Toomine on jäätmevaba, kuna kasutatakse taime kõiki osi

• Orgaaniline, vähendab CO2 emissiooni, toetab põllumjandust

• Kanepi lisamine betoonile suurendab tõmbe- ja survetugevust, vähendab kokkutõmbuvust ja mõranemist

• Ei vaja erihooldust

• Saab lisada värvipigmente• Võib asendada telliseid või tsementbetooni• Siseviimistluses võib töödelda vahaga või

kanepi baasil lakiga• Seinte, põrandate, katuse isolatsioonide

ning siseviimistluspaneelide

valmistamiseks• Ühtlasi sise- ja välisseinte isolatsioon• Valmistamisel kombineeritakse lubjaga

Kanepkiudbetooni omadused

• Madal tihedus• Kõrge temperatuuri - ja heliisolatsioon• Termiliselt inertne• Hea paindlikkus• Kerge• Korrosioonivaba• Mittesüttiv• Veekindel• Hea õhu läbilaskuvusega• Vastupidav kahjuritele: närilistele, termitidele, putukatele,

seentele ja bakteritele

Süsinikkiudbetoon

• Kiud on valmistatud karboniseeritud polüakrüülnitriilist (PAN), mis on saadud polümeerist kas märg- või kuivketramise teel

• Füüsikalised omadused sõltuvad tootmisel karboniserimise temperatuurist

• Sellest lähtuvalt on turul erinevate omadustega süsinikkiudusid • Süsinikkiu omadusi on võrreldud terasega:

korrosiooni- ja magnetismivaba,väiksem tihedus,tõmbetugevus sama mis terasel, pinge ja defformatsiooni suhe parem pikisuunas kui horisntaalis

• Süsinikkiubetoon on tugevam kui teraskiubetoon• Võimalik valmistada suuri vorme tootmisel ning transportida

objektile• Kulud on kaks korda suuremad kui terasarmeerimisel• Soojuskindel, mis vähendab edaspidiseid energia kulutusi.

Seetõttu on keskkonnasõbralik• Kasutatakse ka kahjustatud struktuuride parandamiseks• Kerge

ECC (Engineered Cementitious Composites)

ECC on kergesti töödeldav polümerkiududega dispersioonarmeeritud betoon. (PVA, PP)ECC on võrreldes tavalise portland betooniga väga elastne (ECC 3-7%, OPC 0,1%)Erinevalt teistest kiudarmeeritud betoonidest, on ECC mikromehaaniliselt toodetud materjal.Paremad tugevusomadused, kergemini töödeldav kui tavaline betoon, vähene kiukasutus (~2%)