Referaat , Kiudbetoon (1)

Tallinn 2019
Õppeaines:
Õpperühm:
Juhendaja :

Sisukord

Sissejuhatus

Kui me mõtleme betooni peale siis esimesed märksõnad oleksid tugev, raske ja hea survetugevus . Kuid betooni kasutuskohad on üsna piiratud tema väikse tõmbetugevusele ja armeerimisele . Ning just sellepärast mõeldigi välja kiudbetoon . Millised on kiudbetooni eelised tava betooni suhtes ? Millised võiksid olla kiudbetooni kasutuskohad? Millisedi kiude kasutatakse kiudbetoonis? Neid küsimusi hakkamegi vaatama .
Refereering on põhiliselt koostatud As Rudus betooni valmistaja kodulehekljelt [WWW] http://www.ruduseesti.ee (12.03.2012)

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. Ja siin tuleb mängu kiudbetoon ,sest selline armeerimine on võimalik ainult mitmesuguste kiududega. Praktikas kõige levinumad on erinevad tükeldatud teras-, plastik -, polüpropüleen-, asbest - või süsinikkiud. Kiudude tükeldamine on vajalik selleks, et kiud võimalikult ühtlaselt betoonmassi sisse ära jaotada. Sellise menetlusega on võimalik betooni surve ja tõmbetugevust võrdsemaks muuta.

Kiudbetooni omadused

Tavaarmeeringuga seotud kulutuste 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 lihtsustumine ja kiirenemine: betooni võib valada kohe pärast raketise valmimist – ajaline võit on märgatav. Kulutused raketisele vähenevad.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. Näiteks TAB-SLAB™ ja ARMIX ™ Extra betooni ei ole vaja vibreerida.
Kiudbetoon Omadused [WWW] http://www.kiudbetoon.ee/kiudbetoon.ht m (12.03.2012) http://interbauen.ee/kiusbetoon-armix-betoon.html (12.03.2012)

Kasutamine

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
;
• tasanduskihid.

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.

Vundament

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 põhijustada betooni ülekulu või teistpidi konstruktsiooni mõõtmete vähenemist.
Esimene mõjub eelkõige rahakotile, teine aga vähendab vundamendi kandevõimet. Näiteks, kui alus on ettenähtus 2,5 cm võrra madalam, aga vundamendi ülaserv õigel kõrgusel, siis 130m² plaatvundamendi puhul tekib 3,3 m³ suurune betooni ülekulu.
Järgmiseks 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.
Ehitiste lint- ja plaatvundamentide valamisel kasutatavat kiudbetooni nimetatakse ARMIX™betooniks. Kui klassikalise armeeringu puhul paigutatakse armatuur üldjuhul konstruktsiooni teatud kindlasse kohta (tõmbetsooni), siis kiudbetooni puhul on kogu konstruktsioon ühtlaselt armeeritud, välistades valesti projekteeritud või paigaldatud armatuurist tingitud riske. 
Sõltuvalt konstruktsioonile mõjuvatest koormustest , konstruktsiooni mõõtmetest ning pinnase kandevõimest on projekteeritud eriklassid ARMIX™ 1,2,3,4,5 ning ARMIX™ Extra. Viimane võimaldab valada ka mitmekorruseliste kivihoonete vundamente ilma tavaarmeeringuta. ARMIX™ Extra betooni ei ole vaja vibreerida. Oluline on valatud betooni õigeaegne ja piisav järelhooldus. 


Esimene kiudbetoon plaatvundamendi ja vahelagedega büroohoone Eestis Tallinnas.
Ehitaja Basic Ehitus OÜ
[WWW] http://www.kiudbetoon.ee/Failid/t_s%20vahelagi%20p6.jpg (12.03.2012)

Erinevad kiudude tüübid

Enamasti jagunevad betoonkiud neljaks:

teraskiud ,

polüpropüleenkiud,

plastikkiud,

klaaskiud .

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.
Mõningad näited olemasolevatest teraskiududest:
Teraskiudude tüübid, [WWW] http://www.kiudbetoon.ee/Failid/Kiutuubid.jpg (12.03.2012)

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 parralleelsete 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.
Mõningad näited olemasolevatest polüpropüleenkiududest:
Järjekord : [pilt 1], [pilt 2] ja [pilt 3]
[pilt 1] [WWW] http://www.kiudbetoon.ee/Failid/polu%20p1.jpg (12.03.2012)
[pilt 2] [WWW] http://www.kiudbetoon.ee/Failid/polu%20p2.jpg (12.03.2012)
[pilt 3] [WWW] http://www.kiudbetoon.ee/Failid/polu%20p3.jpg (12.03.2012)

Plastikkiud

Strux 90/40 on sünteetilise ehitusega kiud, mis oma kõrgest tugevusest ja elastsusmoodulist tingituna parandab betooni sitkust, löögikindlust ja väsimustugevust. Toode sobib kasutamiseks põrandabetoonis.
Eelisteks plastikkiudele on:

• väga hea pragude kontroll,
  
• seguneb hästi,
  
• parandab betoonimassi pumbatavust,
  
• parandab sitkust ja vastupidavust,
  
• ei roosteta ,
  
• kiiresti kasutatav,
  
• hea hinna ja kvaliteedi suhe.
  

Klaaskiud

Klaaskiudusid kasutatakse põhiliselt agressiivses keskkonnas asuvates betoonkonstruktsioonides. Klaaskiud on leelisekindlad, ei korrodeeru ning seega leiavad kasutust eelkõige kemikaaligega 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.
Klaasikiude välimus:
Klaaskiud [WWW] http://www.kiudbetoon.ee/Failid/klaas%20p1.jpg (12.03.2012)

Kokkuvõte

Saime lugeda ,et kiudbetoon erineb tava betoonist palju . Kui tava betoonil oli kasutus aladeks enamasti põrandad , vundamendid , vahelaed siis kiudbetooni saab kasutada enamasti kus aint soovi on .Kiudbetoon on betoon kus on juba nii öelda armatuur sees . Kiudbetoonis on väikesed kiud mis teevad betooni tohutult tugevaks ja muudavad seeläbi betooni kasutuskohad ükskõik milliseks ning tugevuse tõttu vähendab ka konstruktsiooni mõõtmeid. Seda kasutades ei pea kasutama tava armatuuri millega kaasnevad aga suur ajakulu ja rahakulu . Kui rääkisime eelnevalt sellest ,et tava betooni kasutatakse lihtsamates kohtades siis kiudbetoon on just see mida kasutatakse rasketes kohtades , näiteks eriseintes . Rudus on väljatöödanud eri tooted erinevatele kasutus kohtadele näiteks : põrandatel kasutatakse teraskiudbetooni,plastikkiudbetooni ja klaaskiudbetooni, seintele on valmistatud kiudbetoon nimega TAB-Wall™, vahelagede jaoks on aga TAB-Slab™ ja vundamentide valamiseks toodab Rudus ARMIX ™ nimelist kiudbetooni. Erinevates konstruktsioonides kasutatakse erinevaid kiude , põhiliseks kiududeks on aga teraskiud, polüpropüleenkiud, plastikkiud, klaaskiud. Kiudbetooni kasutades võidad aega, raha ja veelkord aega.

Kasutatud kirjandus

Rudus Kiudbetoon kodulehekülg kiudbetoon [WWW] http://www.kiudbetoon.ee/kiudbetoon.ht m (12.03.2012)

Rudus Kiudbetoon kodulehekülg vundamendid [WWW] http://www.kiudbetoon.ee/vundament.ht m (12.03.2012)

Rudus Kiudbetoon kodulehekülg erinevadkiud [WWW] http://www.kiudbetoon.ee/kiud.ht m (12.03.2012)

Interbauen Kiudbetoon kodulehekülg ARMIX-betoon [WWW] http://interbauen.ee/kiusbetoon-armix-betoon.html (12.03.2012)