Kuidut ovat ihanteellinen ainesosa parantamaan betonin ja laastin suorituskykyä. Ne lisäävät energian imeytymimistä ja palonkestävyyttä vähentäen samalla kutistumishalkeamaa ja murtumien muodostumista. Lisäämällä betoniin kuituja tuotannon aikana, tulee betonista kestävämpää. Rakennusprojekteissa käytettynä se vaatii paljon vähemmän vahvistettua terästä. SikaFiber® -teknologia on edelläkävijä tässä kehityksessä.
Miksi betoni tarvitsee raudoitusta?
Betonin suuri etu materiaalina on korkea puristuslujuus, jonka se voi saavuttaa tietyn kovettumisajan jälkeen. Tämä ominaisuus tekee betonista erittäin tehokkaan ja taloudellisen moniin sovelluksiin. Betonin suurin haittapuoli on sen vetolujuus, joka on vain noin 10% sen puristuslujuudesta. Tämän seurauksena betoni on hyvin tehoton vetojännitysten käsittelemisessä, mikä tarkoittaa, että sitä on yleensä vahvistettava harjaterästangoilla tai teräsverkoilla, jotka pystyvät vastustamaan betoniin kohdistuvia vetojännityksiä.
Teräsvahvistus vs. kuidut
Erityissovelluksissa teräsvahvistukset voidaan ainakin osittain korvata kuiduilla. Kuitujen käytöllä teräsvahvistusten sijaan on monia etuja omistajille, urakoitsijoille, insinööreille ja valmisbetonitoimittajille. Esimerkiksi asennettaessa tunneliin ruiskubetonia, ja käyttäen sitä väliaikaisena turvakerroksena, teräsvahvistukset voidaan korvata rakennekuiduilla. Suorituskyky osoitetaan yleensä työmaakokeilla, jotka on määritelty useissa standardeissa. Tässä tapauksessa vahvistusta ei tarvitse asentaa tukemattomalle kalliolle, mikä lisää huomattavasti turvallisuutta paikan päällä. Se nopeuttaa myös rakennusprosessia poistamalla verkkojen asentamiseen tarvittavan ajan. Niin sanotusta hukkaroiskeesta (rebound) johtuva ruiskubetoni-menetys on suurempi ruiskuttaessa teräsverkkoon kuin ruiskuttaessa kuituvahvistettua ruiskubetonia ilman verkkoa.
Koska kuidut lisätään betonin sekoittamisen aikana, vahvistus jakautuu homogeenisesti ruiskubetoniin, eikä se ole riippuvainen teräsvahvistusten sijainnista. Tämä lisää turvallisuutta kallion liikkeiden varalta, koska vähemmän ruiskubetonin osia putoaa alas tukikerroksesta. Johtuen eri tekijöistä, kuten ajansäästöstä, säästöistä tarvittavan ruiskubetonin määrässä, paremmasta turvallisuudesta asentamisen aikana ja eri kuormitusskenaarioissa, kuitujen käytössä vaihtoehtoisena ratkaisuna on paljon järkeä.
SikaFiber® Force synteettisiä kuituja
Synteettisten kuitujen erityistapauksessa urakoitsija ja valmisbetonitehtaan asiakas hyötyvät myös alhaisemmista kulumiskustannuksista kuin teräskuituja käytettäessä, koska synteettiset kuidut ovat vähemmän hankaavia. SikaFiber® Force synteettisiä kuituja valmistetaan kuitunipuissa, jotka on kääritty vesiliukoisella kalvolla (kuitukiekoiksi) annostelun helpottamiseksi, ja ne voidaan tilata isoissa pusseissa suurille työmaille tai 5 kg: n vesiliukoisissa pusseissa, jotka voidaan annostella suoraan betonisekoittimeen. Tämä innovatiivinen jätteitä vähentävä ratkaisu on voittanut Sikalle useita pakkauspalkintoja.
Toinen esimerkki siitä, miten kuituja voidaan käyttää, ovat maanvaraiset laattat. Niissä betoni on valettu maata vasten ja sen pitää pystyä välittämään hyllyistä, trukeista, säilytyslaitteista tai laatan päällä ajavista kuorma-autoista aiheutuvat kuormat. Teräsverkkovahvistuksen korvaaminen synteettisillä kuiduilla helpottaa betonin valamista ja levittämistä huomattavasti, koska vahvistusta ei tarvitse asentaa etukäteen ja betoni voidaan kaataa suoraan sekoittavasta betoniautosta, jolloin vältetään betonipumpun tarve. Koska kuidut ovat jakautuneet homogeenisesti betoniin, ne suojaavat sitä reunoilla ja lähellä pintaa – paikoissa, joissa esiintyy yleensä kulumis- tai pinnan irtoamisongelmia.
Kuitujen ja kutistumista vähentävien lisäaineiden yhdistäminen
Betoniseoksen suhteitusta on hieman muutettava, ja on tärkeää lisätä riittävästi lisäainetta sekä mahdollistaa riittävä jälkihoito. Näillä muutoksilla ja kokeneen valu-urakoitsijan käsissä hyvälaatuiset maanvaraiset laatat voidaan valmistaa paljon taloudellisemmin kuin perinteisellä teräsverkkovahvistuksella. Kuitujen ja kutistumista vähentävien lisäaineiden yhdistäminen voi jopa johtaa pidentyneisiin saumaväleihin. Kun saumoja on vähemmän, rakennusprosessi on nopeampi ja kustannustehokkaampi. Laatan käyttö on helpompaa, ja sen ylläpitokustannukset pienenevät.
Mikrokuidut varhaisen iän halkeamien vähentämiseksi
Synteettisiä kuituja käytetään myös vähentämään kutistumisesta johtuvia varhaisiän halkeamia ensimmäisinä tunteina betonin valun jälkeen. Tämä edellyttää pienempien ja paljon ohuempien kuitujen käyttöä. Näitä kutsutaan mikrokuiduiksi. Nämä mikrokuidut lisäävät betonin koossapysyvyyttä ja pitävät mikrohalkeamat pieninä, mikä lisää betonirakenteen kestävyyttä.
Mikrokuituja käytetään myös betonirakenteiden suojaamiseen tulipalossa. Tulipalon sattuessa betoni lämpenee erittäin nopeasti, ja lämmön lisääntyessä betonin sisällä oleva vesi laajenee aiheuttaen räjähtävää pinnan irtoamista. Tämä voi johtaa rakenteen romahtamiseen nopeasti. Jos betonin sisällä on riittävä määrä mikrokuituja, vesi voi haihtua sulaneiden synteettisten mikrokuitujen synnyttämien kanavien kautta ja tuloksena betonipinnan räjähtävä lohkeilu vähenee huomattavasti.
Makrokuidut vetolujuuden parantamiseen myös halkeamisen jälkeen
Rakenteellisten makrokuitujen halkaisija on yli 0,3 mm. Synteettisten makrokuitujen kimmokerroin on 5-15 GPa. Synteettisiä makrokuituja voidaan käyttää tavanomaisen raudoituksen korvaajana. Synteettisen makrokuituvahvistetun betonin ominaisuudet parantavat rakenteen vetolujuutta myös halkeamisen jälkeen. Kuidut silloittavat mahdollisesti syntyviä halkeamia parantaen taivutusvetolujuutta. Kuitujen suorituskykyyn vaikuttaa kolme ominaisuutta: vetolujuus, pituus/halkaisija-suhde (hoikkuusluku) ja ankkurointi (koukku, muodonmuutoskyky, kohokuviointi, punos jne).Kuitujen ja betonin tulee toimia yhdessä, jotta ne voivat saavuttaa optimaalisen suorituskyvyn kokonaisuuden kannalta. Synteettiset makrokuidut ovat korroosionkestäviäja kestävät erinomaisesti happoja ja emäksiä. Kuitubetoni on hyvin työstettävää ja pumpattavaa.
Kuidut lisäävät betonirakenteiden säilyvyyttä
Teknisten hyötyjensä lisäksi sekä mikrokuitu- että rakenteellinen makrokuituteknologia lisäävät betonirakenteiden säilyvyyttä, parantavat työmaan työturvallisuutta ja tarjoavat taloudellisesti houkuttelevan vaihtoehdon perinteiselle teräsverkkovahvistukselle. Yhdistettyinä seosaine- ja lisäaineteknologioihimme, tämä innovatiivinen ratkaisu tarjoaa entistä suurempia asiakashyötyjä.
Sika valmistaa eri kuitutyypit useissa paikoissa ympäri maailmaa, mikä takaa nopean ja joustavan toimitusketjun asiakkaille. Teknologia-asiantuntijamme voivat toimittaa Sveitsistä teknistä tukea kuitulaboratoriostamme, jossa voidaan tehdä kaikki tavanomaiset kuitutestit. Tuotteemme testataan laboratoriossa ja työmaalla, ja niitä voidaan optimoida jatkuvasti asiakkaiden tarpeiden mukaisesti. Euroopassa tuotetut ja myydyt kuidut täyttävät CE-vaatimukset, ja tuotannon laatua valvotaan tiukasti tasaisen korkean laadun varmistamiseksi.
Referenssi
Tyypillisiä Sika-kuitujen käyttökohteita
Laatoitukset ja ajorampit
Ruiskubetoni
Betonielementit
Rappaukset
Tasoitukset
Betonipuristeet
Lisätietoa
Ota yhteyttä
