Acélhaj és műszál

Szálak felhasználása - szabványok és irányelvek
Műszál és acélhaj összehasonlítása

Azon ötlet , hogy azokat az építőanyagokat, amelyeknek magas a nyomószilárdságuk, de alacsony a húzószilárdságuk, szálakkal megerősíthetjük már nagyon régi. Már a rómaiak is adagoltak a betonszerű anyagukhoz, az 'opus caementicumhoz' szálakat mint pl. szalmát vagy hajat, azért hogy a repedések keletkezését megelőzzék. Az első szabadalmat A. Berard nyújtotta be 1874-ben az USÁ-ban, amely szerint a betont acélhulladékkel kívánta megerősíteni. Az évek folyamén számos további szabadalom keletkezett ezen a területen, amelyek egyre inkább a mai acélhajnak feletek meg. A szálbeton szakszerű felhasználásának hosszú ideig az anyagra illetve méretezésre, felhasználásra vonatkozó szabványok hiánya jelentett akadályt. Immár EN szabványok és elismert irányelvek léteznek, amelyek az acélhaj és műszálra vonatkozóan szabályoznak.

  • EN 14889-1: Szálak és Beton - 1. rész: Acélszál, acélhaj - Fogalmak, meghatározások és megfelelőség.
  • EN 14889-2: Szálak és Beton - 1. rész: Polimerszálak - Fogalmak, meghatározások és megfelelőség.
  • EN 14845-2: Szálak vizsgálatának módjai betonban - 2. rész: Hatás a betonra.
  • EN 14845-1: Szálak vizsgálatának módjai betonban - 1. rész: Referenciabetonok
  • Az első két szabvány az acélszálakat és a műanyagszálakat szabályozza, az EN 14845-2 megadja a vizsgálati eljárásokat az acélhaj és műszál mértékadó húzóhajlító szilárdság meghatározásához, az EN 14845-1 megadja a vizsgálatokhoz szükséges betont.

    Európában az acélhaj és a műszálak felhasználásának tekintetében még mértékadóak a következő szabványok és irányelvek:

  • EN 14887-1 Lőtt beton - 1. rész: Fogalmak, meghatározások és megfelelőség.
  • EN 14887-7 Lőtt beton - 1. rész: A lőtt beton vizsgálata - 7. rész: Szálmennyiség a szálerősítésű betonban.
  • EN 1916 Csövek és idomok betonból, acélszálas (acélhajas) beton, vasbeton.
  • DIN 1045-1 EC2, amely egyenértékű az ON B 4700 - EC2-vel - közel azonos számítás és ON B 4701 - EC2-vel - közel azonos számítás
  • EN 206-1 (ON B 4710-1)
  • SIA 260: 2003 - EC2
  • Faserbeton Richtlinie, Szálerősítésű beton irányelv 2008 (Osztrák Beton- és Építéstechnika Egyesület) Ez az irányelv jelenleg EU-szerte a szálerősítésű beton alkalmazásának elismert alapja minden alkalmazható száltípus esetén. Ez az irányelv hagyományos vasalással kombinált acélszál erősítésű beton, műanyag mikrószálas beton és műanyag makrószál erősítésű beton gyártását, vizsgálatát, méretezését, szerkezeti kialakítását és alkalmazását szabályozza. Az irányelv alapjait a vonatkozó nemzeti és nemzetközi szabványok és egyéb elfogadott előírások és akkreditált vizsgáló intézetek hosszú távú kísérletei képezik.
  • A mértékadó irányelvek és adatlapok a szálbetonokat az ekvivalens húzóhajlító a szálbeton szilárdsága, ill. a repedés utáni szilárdsága szerint osztályokat állítanak fel azért, hogy az acélhajat és a műanyag makrószálakat lényeges tulajdonságaik alapján osztályozni lehessen, hasonlóan a nyomószilárdsági osztályokhoz hasonlóan.

    Az ekvivalens húzó-hajlító szilárdságból levezetett repedés utáni szilárdság a méretezésnek, sőt a használhatósági határállapotnak, mint a teherbírási határállapotnak az alapja.

    Az acélszál és néhány műszál -típus (makrószál) lehetővé teszik, hogy húzóerők a berepedt beton repedési széleitől átvezetődjenek, ezáltal a épületszerkezet merev tönkremenetele elkerülhető legyen. A merev betont eddig leginkább a nyomószilárdságának nagyságával jellemezték, ezentúl az ismert íves-négyszög diagram nyomófeszültség eloszláson túl kiegészítésre kerül a húzófeszültségi résszel.

    Szálerősítésű beton, vasalt szálerősítésű beton és előfeszített szálerősítésű beton méretezése a teherbírási és a használhatósági határállapotokra történik ugyanolyan alapelvek szerint, mint a vasbetonnál, betonépítményeknél és feszített betonnál. A részletes és áttekinthető méretezési módszerek alapján a kialakult gyakorlat szerint a nyíróerők meghatározását DIN 1045-1- EC 2 szerint végzik. Az acélhaj és a makró műszál erősítésű beton méretezése a hagyományosan meghatározott nyíróerők alapján történik. A következő számítási lépésben veszik figyelembe a méretezésnél a szálerősítésű beton műszaki előnyeit, mint pl. a megnövekedett hajlító-húzószilárdságot, és a repedés utáni húzószilárdságot. Ennél a számítási eljárásnál használatos az Faserbeton Richtlinie, amely az acélhaj - és a makró műszálerősítésű beton minden szükséges műszaki és normatív értékét a hagyományos módon meghatározott nyíróerőkkel összefüggésben vizsgálja.

    A statikailag határozatlan tartószerkezetek igénybevételeit a következőképpen lehet meghatározni:
    lineáris-elasztikus számítással
    lineáris-elasztikus számítás igénybevétel átrendeződéssel
    nem lineáris eljárással
    képlékenységi elmélet szerinti eljárással (csak a szálerősítésű beton repedés utáni húzószilárdságával kapcsolatban használható) a szálerősítésű beton méretezése I. rugalmas feszültségi állapotban.

    Az irányelv túlnyomó részt a képlékenységi elmélet szerinti számítással foglalkozik ( II. feszültségi, berepedt állapot). Ilyen méretezéshez mindig a beton repedés utáni húzószilárdsága a mértékadó, amely azonban nem akadályozza meg a repedések kialakulását.
    A terhelési határállapot megfelelőségének igazolására méretezéseknél az I. feszültségi rugalmas állapot megengedett értékeiből kell kiindulni (az irányelv 7.2.7 pontja), bár a makró műszál erősítésű beton rendelkezik az irányelvban szereplő repedés utáni húzószilárdsággal is. ( Ezért ez a repedés utáni húzószilárdság egy további biztonsági tényezőként is értelmezhető.)

    Nem műszaki szabályozási jellegű, de az acélhaj és műszál felhasználásának tekintetében igen elismert Lohmeyer/Ebeling "Betonpadlók gyártó és raktárcsarnokokban ": c. mű.
    A beton padlólemezek rendszerint maradhatnak vasalatlan szerkezetek, de egy teherbíró ágyazat szükséges. Csak akkor célszerű és van értelme a padlólemezt vasalni, ha a keletkező hajlító-húzófeszültségek olyan nagyok, hogy azokat a beton egyedül nem képes felvenni. Ez esetben érdemes lehet a betont vastagabbra tervezni és nagyobb hajlító-húzófeszültségű betont választani.

    Acélhaj és makró műszál erősítésű beton centrikus húzószilárdságának emelkedése a szokásos szálmennyiségnél csekély. A hajlító-húzószilárdság a teljesítményosztálytól függően lehet magasabb, mint a szálak nélküli betonnál. Acélszálak és műszálak hozzáadása alig befolyásolja a beton húzószilárdság tulajdonságait. Ezzel szemben a törés utáni tartományban jelentősen nő az alakíthatóság, az úgynevezett duktilitás.
    Ezáltal a repedésre való hajlam alig különbözik a vasalatlan betonétól. Az acélszál-erősítésű beton viselkedése csak akkor kedvezőbb, amikor már repedések keletkeztek.

    >>> Acélhaj helyettesítő műszál ITT <<<

    Kapcsolódó linkek

    www.internetepitoanyag.hu www.faserpage.hu Avers Kft.
    Copyright © 2007 Avers Kft. Minden jog fenntartva.