Ehitusmaterjalide referaat (4)

TTK

Reaalainete keskus
Koostaja H Täht
1 Kei
Tallinn 2004

Sisukord

Sisukord 2
Kips 3
Kipsi tooraine 3
Gyproc - kipsplaadid ja –plaadikonstruktsioonid 3
Gyproc-kipsplaatide tehnilised omadused. 3
Plaaditüübid ja struktuur 4
Plaatide valmistamine 4
Puhas ja kahjutu 4
Kasutuskohad 4
Plaatide vastupidavus 4
Tulepüsivus 5
Heliisolatsiooni omadused 5
Puit- ja teraskarkassiga kipsplaatvaheseinad 5
Karkassitüübid 5
  ERGO ® 6
Gyproc-põrandaplaat GL 15 Põranda- ja vahelaekonstruktsioonid 6
Puitkorruselamu vahelagi 7
Betoonsegu 9
Betooni transport ja paigaldus 9
Klaas 11
Kiudbetoon 12
Kasutatud kirjandus 13

Kips

Kipsi tooraine

Kips on sulfaatne vett sisaldav mineraal . Keemiline valem: CaSO4 ·2H2O. Kips on tavaline mineraal, sulfaatsetest mineraalidest kõige laialdasema levikuga . Kips on mineraalina suhteliselt pehme (kõvadus Mohsi astmikul 2). Erikaal 2,3; klaasiläige. Puhas kips on värvuselt valge või värvitu, kuid lisandite tõttu võib värvuda hallikaks, kollakaks, sinakaks, punakaks või pruuniks . Esineb massiivsena, kristallidena (monokliinne süngoonia) või kiudja agregaadina.

Gyproc-kipsplaadid ja –plaadikonstruktsioonid

Kips on looduslikul toorainel baseeruv- või tööstuse kõrvalproduktina saadav ehitusmaterjal, mis töödeldakse tugeva kartongiga kaetud ehitusplaadiks. Eestis müüdavad Gyproc kipsplaadid on enamuses valmistatud Soome Gyproc OY poolt, Kirkkonummi tehases. Nimi Gyproc on tuletatud inglise keelsetest sõnadest `gypsum`ja `rock`, mis tähendavad `kips`ja `kivi`. Kipsplaate kasutatakse põrandates, siseseintes ja -lagedes ning tuuletõkkevoodrina. Gyproctehnoloogia esindab uusimat ehitusmeetodit, kus eesmärgiks on heli ja tuld isoleerivad ning kaalult kerged konstruktsioonid . Gyproc- kipsplaat on sobiv kasutamiseks kõigis siseruumides, niisketes ruumides, elumajades, büroodes, koolides , haiglates ja tööstushoonetes, samuti kandekonstruktsioone täiendavates osades.

Gyproc-kipsplaatide tehnilised omadused.

Plaaditüübid ja struktuur

Gyproc-plaat koosneb kipsimassist, mis on kaetud tugeva kartongiga. Esikülje kartong on keeratud üle plaadi pikemate külgede ja plaadi otsad on saetud . Kipsplaatide pikad küljed on kas faasitud (servast õhendatud) või õhendamata. Tootesortimenti kuulub kuus erinevat plaaditüüpi ja lai valik akustilisi plaate .

• Standardplaat GN 13
  
• Eriti kõva plaat GEK 13
  
• Tuuletõkkeplaat GTS 9
  
• Remondiplaat GN 6
  
• Tuletõkkeplaat GF 15
  
• Põrandaplaat GL 15
  
• Gyptone-akustilised plaadid
  

Plaatide valmistamine

Valmistamisel on kaks etappi . Esimeses etapis kaltsineeritakse looduslik toorkips ehk kaltsiumsulfaat , stukk -kipsipulbriks. Teises etapis valatakse stukk-kipsist, veest ja lisaainetest saadud mass kartongpinnaga plaadiks.

Puhas ja kahjutu

Kipsplaat on lõhnatu ja tervisele ohutu ehitusmaterjal. Plaadi koostisest moodustab kips 93%
ja kartong 6%. Üks protsent koosneb niiskusest, tärklisest ja orgaanilisest pindaktiivsest ainest. Plaadi koostisesse kuuluvad ained ei mõju tervisele kahjulikult materjali käsitsemisel, ehitamisel ega nendes ruumides elamisel. Tavalistes tingimustes ei kahjusta plaati ka mikroorganismid ega hallitusseened. Kipsplaatide tõenäoline vastupidavusaeg on võrdne kogu ehitise ekspluatatsiooni ajaga , eeldusel, et ruumide suhteline niiskus jääks talvel vahemikku 25...45% ja suvel 30...60%.

Kasutuskohad

Gyproc-kipsplaadid on mõeldud kasutamiseks ehitiste siseseintes ja laekonstruktsioonides, välisseinte sisepindadel ning heli ja tuld isoleerivates konstruktsioonides. Kipsplaat sobib ka niisketesse ruumidesse, nagu vannitoad ja WC-d, kus selle võib katta keraamiliste plaatidega või plastikkattega. Tuuletõkkeplaat moodustab tuuletiheda pinna ja jäigastab väikehooned tuulekoormuste vastu. Gyproc-kipsplaate võib kasutada ka hoonetes, mis seisavad osa aastast kütmata.

Plaatide vastupidavus

Kipsplaadid on vastupidavad siseruumides ja tuuletõkkeplaat peab konstruktsioonides ilma fassaadi pindamiseta üle talve vastu. Plaate ei soovitata kasutada külmkambrites. Kipsplaatide kasutamist tuleks vältida ruumides, kus suhteline õhuniiskus on pidevalt üle 85...90%. Samuti ei soovitata plaate kasutada kohtades, kus temperatuur on pidevalt üle +45°C. Temperatuuri
tõustes hakkab kipsi dihüdraatses koostises (CaSO4+2H2O) olev vesi aeglaselt aurustuma, mis nõrgendab kipsplaadi mehhaanilist tugevust

Tulepüsivus

Kipsplaadis on põlevaks aineks ainult kartong. Kuna kartongipinna ja kipsikihi vahel ei ole õhku, siis kartong ei põle vaid söestub aeglaselt. Kipsikristallid sisaldavad keemiliselt seotud vett umbes 17% plaadi kaalust . Kuumenedes kristallid lagunevad ja vabanenud vesi aeglustab tule levikut. Plaat takistab tule levimist selle taga olevatesse konstruktsioonidesse kuni kogu vesi on aurustunud ja plaat kaotanud oma jäikuse. Gyproc-kipsplaadid on klassifitseeritud tulepüsivusklassidesse ja konstruktsioonid tüpiseeritud.

Heliisolatsiooni omadused

Kipsplaat on oma mahukaalu kohta elastne, nii et plaadist on kerge ehitada õhuheli isoleerivaid konstruktsioone. Heliisolatsiooni omadusi mõjutavad plaadi paksus, plaadikihtide arv ja karkassiruumi sügavus. Heliisolatsiooni saab parandada karkassiruumi paigaldatud mineraalvillaga ja vahelduva kinnitusega karkassikonstruktsiooniga. Hea heliisolatsiooni kindlustamiseks tuleb lisaks konstruktsiooni valikule pöörata erilist tähelepanu ka ühenduste ehitusviisidele ning vuukide ja pragude tihendamisele.

Puit- ja teraskarkassiga kipsplaatvaheseinad

Ehituskonstruktsioonides nõutavad heliisolatsiooni- ja tulepüsivusväärtused määravad ära vaheseinte konstruktsiooni. Üldjuhtudel on Gyproc-vaheseinte karkassi samm 600 mm.

Karkassitüübid

Ühekordne karkass
Ühekordne karkass on ühekordse üla- ja alavööga ühelt või mõlemalt poolt kipsplaadiga vooderdatud konstruktsioon . Karkassiruum võib olla täidetud mineraalvillaga.
Sik-sak karkass
Vahelduva kinnitusega (sik-sak) karkass on ühekordse üla- ja alavööga, kusjuures karkassipostid on vööst kitsamad. Karkass on mõlemalt poolt vooderdatud kipsplaatidega. Plaadid on vastavalt vaheldumisi kinnitatud iga teise posti külge. Karkassiruum võib olla täidetud mineraalvillaga.
Topeltkarkass
Topeltkarkass on kahe eraldi, omavahel kinnitamata, üla- ja alavööga karkassikonstruktsioon,
mille külge kinnituvad kipsplaadid. Karkassiruum võib olla täidetud mineraalvillaga.

 ERGO®

ERGO®-seinakonstruktsioon koosneb spetsiaalsest karkassist sammuga 900 mm ja 900 mm laiusest kipsplaadist. Kuni 2735 mm kõrgusesse seinakonstruktsiooni lisatakse vertikaalsete
karkassipostide vahele üks horisontaalne tugi (ERGO profiil). Kõrguse kasvades tugede arv suureneb.

G Gyproc-põrandaplaat on mõeldud kasutamiseks põrandates ja vahelagedes, ning vanade põrandate renoveerimisel. Gyproc`i põrandakonstruktsioon sobib kasutamiseks kõikjal, nii eramutes kui ka suurtes üldkasutatavates hoonetes. Põrandapinna moodustavad kaks kihti kipsplaati, mis on teineteise külge kleebitud segu või liimiga . Mõlemad plaadid on vastupidavad, klaaskiuga tugevdatud Gyproc GL 15 kipspõrandaplaadid. Vana põranda rekonstrueerimiseks kasutatakse vastavalt vajadusele ühte või kahte plaadikihti. Gyproc-põrand talub hästi nii suurt üldraskust, kui ka suuri punktkoormusi. Kipsplaat ei sütti ega levita tuld, seega parandab ta hoone tulepüsivust.
yproc-põrandaplaat GL 15 Põranda- ja vahelaekonstruktsioonid

Eramu vahelagi
Põrandaplaat asetatakse  k 600 jaotusega puit- või teraslaakidele kinnituvale  k 300 jaotusega harvlaudisele või metallsõrestikule. Põranda võib katta kõikide üldkasutatavate põrandakattematerjalidega. Sobib kasutamiseks eramutes ja nendega võrdsustatud hoonetüüpides põranda- ja vahelaekonstruktsioonina.

Puitkorruselamu vahelagi

Konstruktsiooni eeliseks on head heliisolatsiooni omadused. See saavutatakse tänu tugevale villale asetatud ujuvatele põrandaplaatidele ja akustilise karkassi kasutamisele. Akustiline karkass lahutab vahelae , heliisolatsiooni seisukohalt, kaheks konstruktsiooniks. Tulepüsivusklass on REI 60, heliisolatsiooni väärtused R`w  60 dB ja L`n,w  53 dB.
Kipsplaat niisketes ruumides
Gyproc-kipsplaadid sobivad suurepäraselt ehitusplaatideks ja plaatimisalusteks niisketesse ruumidesse. Niisketeks ruumideks on näiteks väike-, rida- ja korruselamute, üldkasutatavate hoonete ning hotellitubade dushi- ja pesemisruumid. Kipsplaate ei soovitata kasutada märgades ruumides, kus vett kasutatakse palju ja pidevalt, nagu näiteks ujulates ning ühiskasutusega dushi- ja pesuruumides.
Ujuvpõrand
Ujuvpõrand parandab efektiivselt konstruktsiooni sammuheliisolatsiooni omadusi. Vahekihina kasutatakse vetruvaid, piisavat koormust taluvat vill -plaate (nt kivivill TKLU-30 või klaasvill OL-K-30). Ujuvpõrand parandab teatud määral ka konstruktsiooni õhuheliisolatsiooni omadusi. Põranda viimistlemiseks sobivad kõik üldkasutatavad põrandakattematerjalid. Tulepüsivusena arvestatakse betoonkonstruktsiooni tulepüsivusnäitajaid. Heliisolatsiooni väärtus on L`n,w  53 dB.
Montaazhipõrand
Põrandaplaadid asetatakse betoonalusele toetuvatele  k 600 jaotusega puit-, või teraslaakidele kinnituvale k 300 jaotusega harvlaudisele või metallkarkassile. Konstruktsioon on heade sammu- ja õhuheliisolatsiooni oma-dustega. Kasutuskohtadeks on hooned, mis nõuavad suhteliselt mobiilsete kommunikatsioonide olemasolu ja kus need on võimalik paigutada konstruktsiooni jäävasse tühimikku. Põranda tulepüsivuseks arvestatakse betoon -konstruktsiooni näitajaid. Heliisolatsiooni väärtused on: R`w  65 dB ja L`n,w  50dB.
Niiske ruumi konstruktsioon
Niiskete ruumide seinte karkassipostide samm on k 400 mm. Kasutatakse spetsiaalset niiskete ruumide plaati GRI 13 või GEK plaati, mis kinnitatakse karkassile kruvidega. Kraanikausid, dushisegistid ja teised rasked riputused kinnitatakse varem paigaldatud puust või metallist toestuskonstruktsioonide külge. Keraamiliste plaatidega kaetavatele seintele tehakse niiskusisolatsioon: kipsplaat kaetakse kaks korda niiskustõkkega, dushiruumides lisaks veetõkkemassiga. Kipsplaatide vahelised vuugid , sise- ja välisnurgad ning torude läbiviigud tihendatakse klaaskiudkanga ja veetõkkemassi abil. Põrandale paigaldatakse alati klaaskiudkangas ja veetõkkemass. Klaaskiudkangas peab ulatuma vähemalt 100 mm kõrguselt seinale. Keraamilised plaadid kinnitatakse kipsplaadile spetsiaalse kinnitusseguga. Plaatide vuukimiseks kasutatakse vuugisegu ja nurgad ning läbiviigud tihendatakse elastse sanitaartehnilise silikooniga.
Gyproc GN 6 remondiplaat
Gyproc GN 6 on 6 mm paksune puit- ja kiviseinte ületasandamiseks loodud spetsiaalne kipsplaat. Plaat on valmistatud klaaskiuga tugevdatud looduslikust kipsist ja kaetud tugeva kartongiga. Plaadi laius on 900 mm ja kaal 5,5 kg/m2. Plaadid on õhendatud servaga vuugilindi kinnitamiseks. Plaati on võimalik katta pea kõigi viimistlusmaterjalidega: värvida, tapetseerida, plaatida, või viimistleda faktuurkrohviga. Gyproc GN 6 sobib hästi ka kaarjate konstruktsioonide ehitamiseks või nende remondiks. Plaat ei muuda niiskuse ega temperatuurimuutuste mõjul oma kuju, viimistletud sein püsib korras ja terv e.

Betoonsegu

Betoonisegu – valmissegatud betoon , mis on veel sellises olekus, et seda on võimalik
valitud meetodil tihendada.
Betoonsegu valmistatakse enamasti vastavs tehases, harvem ka otse ehitusplatsil. Betooni tehakse segisti abil, mille tähtsamaiks osaks on segamistrummel. Segistite tüüpe on mitmeid. Kõige levinum on nn vabatoimelone segisti, kus trummel pöörleb ja segu langeb mööda trummli sinu alla. On ka sundtoimelisi segisteid, kus trummlis pöörleb mingi labamehhanism. Segisti tootlikkuse määrab peamiselt trummli maht, mis võib olla 100...5000 l.
Betoone valmistatakse etteantud seguvahekorra järgi. Betooni valmistamine koosneb kahest põhioperatsioonist – doseerimisest ja segamiseset.
Doseerimine seisneb ühe trummlitäie jaoks vajalike materjalide hulkasde väljamõõtmises või kaalumises. Selleks tuleb leida antud seguvahekorra ja trummli mahu järgi vajalikud doseeritavad materjalide hulgad. Doseerida võib kaalu või mahujärgi. Kaaluline doseerimine on täpsem ja seda kasutatakse peamiselt tehastes . Mahuline doseerimine seevastu on lihtsamate vahenditega teostatav ja sobivam ehitusplatsil.
Tsement ja vesi tulevad doseerida 2% täpsusega ja täitematerjalid 3% täpsusega. Doseerimisel tuleb arvestada ka liivas ja killustikus oleva niiskusega ja veehulka tuleb selle võrra vähendada.
Materjalide segistisse asetamise järiekord põhimõtteliselt tähtsust ei oma; nt algul asetatakse segistisse killustik ja ¾ veest ning segatakse, seejärel listatakse tsement, liiv ja ülejäänud vesi.
Mõnikord aga segatakse algul läbi kuivad materjalid ja siis lisatakse vesi. Vajalik segamise aeg sõlutb segu plastsuset ja segisti suurusest . Suurem segisti ja jäigem segu nõuavad pikemat segamise aega. Minimaalne segamise aeg kõig 1 kuni 3 minuti piires. Segamisel segu tuheneb ja maht väheneb.

Betooni transport ja paigaldus

Betooni transpordi segistist pagalduskohale võib jagad akahte ossa : ehituplatsiväline- ja sisenetransport. Betoon tuuakse tehasest ehitusplatsile tavaliselt autosegistiga, harvem ka kallurautoga. Kallurautoga transportimisel esineb kaks tehnoloogilist probleemi – segu tardumise ja kihistumise oht. Tardumine oleneb peamiselt ajast ja vähem temperatuurist. Segu valmistamisest tema paigaldamiseni ei tohiks minna üle tunni. See määrab ära betooni võimaliku transportimise kauguse (linnades 20 – 25 km ja maarajoonides 30 -35 km). Segu kihistub transportimisel erinevate tõugete mõjul ja muutub ebaühtlaseks; jämedamad terad vajuvad põhja, tsement ja vesi kerkivad pinnale. Autosegisti kasutamisel need probleemid jäävad ära, sest segamine võib toimuda sõidu ajal.
Ehitusplatsi sisetransport võib toimub betooni pumbaga või valmistoobri ja kraana abil.
Betooni paigaldus
Betooni paigaldamisel betoon valatakse ettevalmistatud raketisse, vajaduse korral aetakse veel laiali ja seejärel kohe tihendatakse. Betooni tihendamine toimub enamal juhul vibreerimisega. Vibreeriv betoonisegu muutub aeglaselt voolavaks massiks, täidab hästi vormi, voolab sarrusraudade vahele ja tiheneb. Vibraatotite võnkesagedus 2000...6000 võnket minutis ja amplituud 01...1 mm.
Enamkasutatavad vibraatorite tüübid on:

• pindvibraator kujutab endast vibeerivad plaati, mida lohistatakse üle betooni pinna ja ta tihendab betooni pealispinnalt, mõjudes kuni 20 cm sügavuseni, kasutatakse õhemate kihtide korral;
  
• sügav- vibraator kujutab endast vibreerivat nuia , mis surutakse sügavale betooni sisse ja seda kasutatakse massiivsemate konstruktsioonide tihendamiseks ;
  
• vibrolaud kujutab endast vibreerivat platvormi ja seda kasutatakse tehastes monteerivate detalide tihendamiseks, vorm asub vibreeriva platvormi peal.
  

Vähemal määral kasutatakse veel järgmisi betooni tihendamise viise:

• vibrovaltsimise puhul antakse betoonile vibreerimise ajal veel lisasurve;
  
• vibrovakumeerimisel imetakse vibreerimsie ajal betoonis õhku ja osa vett välja ja betoon tuleb märks tihedam;
  
• tsentrifuugimisega võib vormida torusid ja teisi õõnesdetaile;
  
• tampimine on kõige algelisem tihendamise viis jäikede betoonide puhul.
  

Tihendamisel muutub betoonipind enamvähem tasaseks. Mõnel juhul (nt põrandad) tuleb betooni pinda veel täinedavalt siluda.

Klaas

Klaas on läbipaistev, suhteliselt tugev, raskesti kuluv, oluliselt inertne ja bioloogiliselt mitteaktiivne materjal, millest saab kujundada väga siledaid ja mitteläbilaskvaid pindu. Need soovitavad omandused on võimaldanud väga paljusid rakendusi (klaasi rakendused ).
Klaasid on ühtlased amorfsed tahked materjalid, mis tavaliselt tekivad sobiva viskoossusega sulanud materjali väga kiirel jahtumisel, nii et ei jää aega korrapärase kristallvõre moodustumiseks.
Tavaline klaas on enamasti amorfne ränidioksiid (SiO2), mis in sama keemiline ühend mis kvarts või polükristallilises vormis liiv. Puhta ränidioksiidi sulamispunkt on umbes 2000 ºC, mistõttu klaasu valmistamisel lisatakse liivale alati veel kaks ainet. Üks on sooda (naatriumkarbonaat Na2CO3) või potas ( kaaliumkarbonaat ), mis alandab sulamispunkti umbes 1000 ºC-le. Ent sooda muudab klaasi lahustuvaks, seega kasutuks, mistõttu lahustamatuse taastamiseks lisatakse kolmanda koostisosana lupja (kaltsiumoksiidi CaO).
Üks klaasi ilmsemaid omadusi on see, et ta on nähtava valguse suhtes läbipaistev. See läbipaistvus tuleneb asjaolust, et klaasi moodustavas materjalis ei ole ühtki aatomijoone üleminekuolekut, millel oleks nähtava valguse energia. Äärmiselt puhta klaasi saab teha nii läbipaistvaks, et fiiberoptilistes kaablites on klaas infrapunastel lainepikkustel "läbinähtav" sadade kilomeetrite ulatuses.
Tavalisele klaasile on enamasti tema omaduste muutmiseks lisatud teisi koostisosi. Pliioksiidi sisaldav pliiklaas on säravam, sest tal on suurem murdumisnäitaja. Boori võidakse lisada selleks, et muuta termilisi ja elektrilisi omadusi, näiteks Pyrex -klaasi puhul. Ka baariumi lisamine suurendab murdumisnäitajat. Kui klaasi lisada tseeriumi, siis ta hakkab neelama infrapunast energiat. Teiste metalloksiidide lisamine võib muuta värvust. Sooda või potase osatähtsuse suurendamist kasutatakse mõnikord sulamispunkti täiendavaks alandamiseks. Mangaani lisamisega on võimalik vabaneda enasoovitavatest värvustest.

Kiudbetoon

Eestis on kiudbetoon juba üsna levinud peamiselt betoonpõrandate ehitamisel. Uus võimalus ehitusprotsessi kiirendamiseks on kiudbetooni kasutamine ka hoone vundamendi ehitamisel. Eestis uudsed kiudbetoonist vundamendid on Saksamaal, Prantsusmaal, Taanis ning mujal Euroopas väga levinud. Eramute vundamentide ehitamiseks ARMIX betooni: ARMIX 1; ARMIX 2; ARMIX 3 või ARMIX 4. ARMIX -betooni tüübid erinevad teineteisest betooni klassi, kiutüübi ning teraskiudude doseeringu poolest. ARMIX -betoonis kasutatakse OÜ Betotrade poolt turustatavaid teraskiude HE 1/50 ning TABIX 1/50. ARMIX betooni saab kasutada hoonete plaat- ja lintvundamentide, keldriseinte, basseinide, aiavundamentide jm konstruktsioonide ehitamisel. ARMIX -betooni tüübi valikul peab arvestama ehitatava konstruktsiooni koormuse, iseärasuste ning pinnase omadustega. Lahendusi pakkuvad Eestis OÜ Betotrade ja Rudus Eesti.

Kasutatud kirjandus

www. ehitusinfo .ee
http://et.wikipedia.org/wiki/Klaas
http://mi.emu.ee/92932
13