Kiudbetoon (0)

Võrumaa Kutsehariduskeskus
Kiudbetoon
Juhendaja : Andres Aruväli
Õpilane: Marelle Laiv
Väimela 2014

Sisukord

Sissejuhatus 3
Kiudbetoon 4
Kiudbetooni eelised 5
Kiudude tüübid 6
Teraskiud 6
Polüpropüleenkiud 6
Klaaskiud 7
Kiudbetoonist vundamendid 8
Kiudbetoonist põrandad 8
Kiudbetoonist seinad 8
Kokkuvõte 9
Kasutatud allikad 10

Sissejuhatus

Tugev ja raske – need märksõnad on esimesed, mis seonduvad sõnaga betoon . Seetõttu on betooni kasutusalad üpris piiratud. Kui rääkida kiudbetoonist, siis on kõik vastupidi. Kiudbetoon on väga habras materjal, ja sellest kirjutan ma oma referaadis.

Kiudbetoon

Betoon on oma olemuselt habras materjal – suure surve ja väikese tõmbetugevusega. Betooni surve- ja tõmbetugevuse suur erinevus ei võimalda tema kasutamist konstruktsiooni kõikides osades samaväärsena. Konstruktsiooni tõmbetsoonides on vaja betooni tugevust tõsta, mida tehakse põhiliselt armeerimisega. Betooni armeerimine tehakse tavaliselt orienteeritud armatuuriga ja kindlas kohas konstruktsioonis, suurem osa betoonist on armatuurivaba. Teiseks betooni tõmbetugevuse tõstmise viisiks on betoonimassi ühtlane armeerimine kõikides suundades. Sellist armeerimist on võimalik sooritada mitmesuguste kiududega, millest kõige levinumad on tükeldatud teras-, plastik-, polüpropüleen-, asbest -, või süsinikkiud. Kiudude tükeldamine on vajalik selleks, et kiud võimalikult ühtlaselt betoonimassi sisse ära jaotada. Nii on võimalik betooni surve ja tõmbetugevust võrdsemaks muuta.

Kiudbetooni eelised

• Tavaarmeeringuga seotud kulutused ja ajakulu puudumine: armeeringu projekteerimine , armatuuri hankimine , transport, ettevalmistus, paigaldus, valueelne kontroll.
  
• Armeering paikneb ühtlaselt kogu ristlõike ulatuses – puudub valesti paigaldatud armatuurist tingitud risk.
  
• Armatuuri ladustamiseks ja ettevalmistamiseks ei ole vaja platsi.
  
• Talvel ei ole vajadust puhastada armatuuri jääst ja lumest ning enne betoonivalu eelsoojendada armatuuri. Kuna puudub segav armatuur on vajadusel raketise lumest puhastamine oluliselt lihtsam.
  
• Ehitusprotsessi lihtsustamine ja kiirendamine: betooni võib valada kohe pärast raketise valmimist.
  
• Puudub vajadus kvalifitseeritud armeerijate järele.
  
• Betooni suurem tõmbe-, ja paindetugevus võimaldavad vähendada konstruktsiooni mõõtmeid.
  
• Betooni mahukahanemisest tingitud pragunemisriskide vähenemine.
  
• Suureneb betooni löögikindlus.
  
• Konstruktsiooni valamise kulutused on täpselt etteplaneeritavad.
  
• Lihtne, kiire ja mugav.
  

Kiudude tüübid

Teraskiud

Teraskiudude pikkus võib olla kuni 70 mm ning saledus (pikkuse ja läbimõõdu suhe) 20 kuni 100. Kujult võivad olla teraskiud painutatud otstega, lainelised või kooniliste otstega. Freesitud kiud on ebakorrapärase kujuga. Pakendatud võivad olla kiud kas eraldi, liimitud või magneetiliselt laetult. Teraskiud võivad olla ka roostevabad või galvaniseetitud terasest. Eestis on põhiliselt levinud külmalt tõmmatud traadist valmistatud teraskiud tõmbetugevusega kuni 1500 MPa. Teraskiudbetooni tugevusomadused sõltuvad ka kiudude doseeringust. Katsetega on kindlaks tehtud, et parimaid tulemusi näitavad külmalt tõmmatud traadist valmistatud lainelised kiud pikkusega 50 – 60mm. Samuti annavad häid resultaate suure saledusarvuga (50-80) otstest kõverdatud kiud.

Polüpropüleenkiud

Lisaks teraskiule on laialt levinud erinevad polüpropüleenkiud. Polüpropüleenkiudusid kasutatakse põhiliselt tasanduskihtides ning vähekoormatud põrandates mahukahanemis pragunemise vältimiseks.
Plastiline mahukahanemine ilmneb peale valu esimeste tundide jooksul, kuni betoon on veel plastilises olekus. Siinjuures on pragunemine seotud betooni iseenesliku tihenemisega raskusjõu mõjul, st et tahketel osakestel on kalduvus liikuda elemendis allapoole kui samas vesi liigub ülespoole. Plastiline kahanemispragunemine võib tekkida kuivas keskkonnas, kui vesi aurustub plastilise betooni pinnalt kiiremini, kui see jõuab koguneda betooni pinnale betooni valgumise tulemusena. Tüüpiline plastilise kahanemispragunemise kujuks on paralleelsete joonte seerijatena ligikaudselt 45º nurga all plaadi servast ja seda siis ca 1 m vahedega. Plastilise kahanemispragunemise praod on tavaliselt 2 – 3 mm laiad ja on kogu plaadi paksust läbivad. Nende pikkus on väga erinev, ulatudes kohati kuni meetrini. Samuti suurendab polüpropüleenkiudude lisamine konstruktsiooni tulepüsivust ja betooni vastupanu temperatuurimuutustele.
Kiudude läbimõõt ning pikkus võivad varieeruda väga suurel määral, kuid praktikas levinuimad on 12mm pikkusega ning ~20µm läbimõõduga polüpropüleenkiud.

Klaaskiud

Klaaskiudusid kasutatakse põhiliselt agressiivses keskkonnas asuvates betoonkonstruktsioonides. Klaaskiud on leelisekindlad, ei korrodeeru ning seega leiavad kasutust eelkõige kemikaalidega kokkupuutes olevates konstruktsioonides. Klaasikiu leelisekindlus sõltub tsirkooniumoksiidi sisaldusest tooraines. Üldjuhul jääb see ülespoole 19%.
Sarnaselt polüprolüleenkikududele kasutatakse klaaskiudusid plastse kuivamispragunemise minimiseerimiseks. Palju kasutust leiab klaaskiud ka kuivsegudes - näiteks: krohvides, põrandasegudes, pahtlites, jne. Samuti leiab klaaskiud rakendust konstruktsioonides, kus on nõutav dielektrilisus - näiteks alajaamad, elektroonikatööstus, elektrijaamad jne. Üldjuhul on klaaskiudude pikkus vahemikus 3 – 30mm.

Kiudbetoonist vundamendid

Vundament on hoonete ehitamisel olulise tähtsusega: jääb ju kogu hoone sellele toetuma. Vundamendi ehitamisel tehtud vigu on hiljem väga kallis ja keeruline parandada.
Ehituses kasutatakse põhiliselt kahte tüüpi vundamente : lint- ja plaatvundamendid . Esimese puhul valatakse vundament seinte või muude kandvate konstruktsioonide alla lindina. Teisel juhul valatakse koos vundamendi kandva osaga ka põrandaplaat. Mõlema puhul on oluline ühtlane, korrektselt täidetud ja tihendatud alus. Samuti peab olema tagatud aluse projektijärgne kõrgus, mille mittejärgimine võib ühtpidi põhjustada betooni ülekulu või teistpidi konstruktsiooni mõõtmete vähenemist. Tähtsaks etapiks vundamendi ehitamise juures on armeerimine, mille juures tuleb järgida projektis etteantud armatuuri mõõtmeid ja paigutust. Armeerimine koosneb mitmest etapist: armatuuri ost, transport, ladustamine, lõikamine ning lõpuks paigaldamine. Kõik need toimingud nõuavad aega, raha ja kvalifitseeritud tööjõudu. Vundamentide puhul on võimalik eelpool nimetatud etappe vältida, kasutades kiudbetooni.

Kiudbetoonist põrandad

Kõige laialdasemalt leiab kiudbetoon kasutust põrandates. Tänapäeval valatakse Eestis umbes 90% põrandatest kiududega. Enamjaolt kasutatakse põrandaplaatides teraskiudusid, vajadusel ka polüpropüleenist, plastikust ning klaasist kiudusid. 
Betoonpõrandad jagunevad alusele toetumise järgi: pinnasele toetuvad põrandad, vaiadele toetuvad betoonpõrandad ja tasanduskihid.

Kiudbetoonist seinad

Kiudbetooni, mida kasutatakse seinte valamisel nimetatakse TAB-Wall™ betooniks. Selle betooni puhul kehtivad samad eelised, mis tavalise kiudbetooni puhul. Kuna puudub vajadus armeerimida seinu, on ehitajal võimalik oluliselt kiirendada ehitusprotsessi.
Kiudbetooniga on võimalik valada:
kandvaid sise- ja välisseinu, ennastkandvaid seinu, tugiseinu. Kiudbetooniga on otstarbekam valada seinu, milles ei ole suuri avasid. TAB-Wall™ süsteemi on võimalik kombineerida tava armatuuriga, saavutamaks optimaalset tulemust. Oluline on kooskõlastus projekteerijaga.

Kokkuvõte

Kiudbetoon erineb tava betoonist väga palju ja kiudbetoonil on niiöelda armatuur juba sees. Kiudbetoonil on pisikesed kiud sees, mis muudavad kasutamise eriti lihtsaks, ka raskesti ligipääsetavates kohtades. Kasutades kiudbetooni väheneb ajakulu ja ka materiaalne kulu. Erinevates konstruktsioonides kasutatakse erinevaid kiude , põhilisteks kiududeks on aga teraskiud, polüpropüleenkiud ja klaaskiud. Kiudbetoon on kiire, lihtne ja mugav.

Kasutatud allikad

http://www.kiudbetoon.ee/kiudbetoon.ht m (19.01.2014)
http://www.kiudbetoon.ee/kiud.ht m (19.01.2014)