Polymeerien ja kuitujen vaikutus kevytsorabetonin ja tavallisen betonin ominaisuuksiin

Markku Pyysalo

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kirjallisuuden ja kokeiden avulla tutkia polymeerien ja kuitujen vaikutusta kevytsorabetonin ominaisuuksiin. Koska kirjallisuudessa esiintyy hyvin vähän tietoja polymeerien ja kuitujen käytöstä kevytsorabetonissa, kirjallisuustutkimuksessa käsitellään pääasiassa tavallista betonia. Kokeellisen tutkimuksen yhtenä tavoitteena oli tästä syystä myös tutkia kevytsorabetonin ja tavallisen betonin eroja polymeereja ja kuituja käytettäessä. Polymeereja voidaan käyttää betonissa joko sekoitettuna aineena tai huokostäyttöaineena. Polymeeria sekoitettuna aineena sisältävän betonin ominaisuudet eivät merkittävästi poikkea tavallisen betonin ominaisuuksista. Polymeeria huokostäyttöaineena sisältävän betonin ominaisuudet ovat sen sijaan huomattavasti tavallisen betonin ominaisuuksia paremmat, esimerkiksi puristuslujuus 1500 kp/cm halkaisulujuus 120 kp/cm erinomainen pakkasenkestävyys ja kemiallinen kestävyys. Kuitujen vaikutuksesta on kehitetty useita teorioita, mutta tyydyttävää teoriaa ei vielä ole pystytty luomaan. Kuitujen on todettu parantavan pääasiassa betonin iskunkestävyyttä ja vetolujuutta. Betonissa käytetyistä kuiduista on kirjallisuustutkimuksessa esitetty teräskuidut, lasikuidut sekä lyhyesti asbesti-, hiili- ja muovikuidut. Teräskuiduilla ja eräillä muovikuiduilla vahvistettua betonia on jo käytetty teollisuudessa, muiden kuitujen käyttö on vielä kokeiluasteella. Suoritetuissa kokeissa saatiin imeyttämällä ja polymeroimalla erilaisia kevytsorabetoneja parhaimmaksi lujuusarvoksi puristuslujuus n. 1200 kp/cm2 ja halkaisulujuus n. 90 kp/cm2 (kevytsorabetonin runkoaineena "raskas" kevytsora). Kevytsorabetonilla päästiin siis lähes yhtä suuriin lujuuksiin kuin tavallisella imeytetyllä betonilla kirjallisuuden mukaan on päästy ja suunnilleen yhtä suuriin lujuuksiin kuin kokeissa päästiin käyttämällä tavallista betonia (puristuslujuus n. 1300 kp/cm2 ja halkaisulujuus n. 90 kp/cm2 ). Lisäksi kokeissa tutkittiin imeytetyn ja polymeroidun kevytsorabetonin taivutusvetolujuutta, iskulujuutta, kutistumaa ja kimmomoduulia. Suurin poikkeama tavallisen betonin ja kevytsorabetonin välillä havaittiin kimmomoduulissa (tavallinen imeytetty ja polymeroitu betoni n. 4.9 x 10 potenssiin 5 kp/cm2, kevytsorabetoni n. 2.3 x 10 potenssiin 5 kp/cm2). Teräskuiduilla ei kokeissa todettu olevan vaikutusta kevytsorabetonin puristuslujuuteen. Halkaisulujuus ja taivutusvetolujuus sen sijaan kasvoivat 40... 100 % teräskuitujen ansiosta. Iskulujuuden mittaamista varten kehitetyllä laitteella saatiin teräskuituja sisältävän kevytsorabetonin iskulujuudeksi 100... 250 % vertailuarvoa suurempi arvo. Kirjallisuuden mukaan kuitubetonin iskulujuus saattaa olla 20-kertainen tavalliseen betoniin verrattuna. Ero koetulosten ja kirjallisuustietojen välillä johtuu olennaisesti erilaisesta mittausmenetelmästä. Teräskuituja sisältävän kevytsorabetonin ominaisuuksista tutkittiin lisäksi kutistumaa ja kimmomoduulia. Molempien todettiin olevan kuitubetonilla hieman pienempiä kuin tavallisella betonilla.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages96
ISBN (Print)951-38-0056-3
Publication statusPublished - 1973
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus: Betonitekniikan laboratorio. Tiedonanto
Number27
ISSN0355-3442

Fingerprint

polymers
Olla

Cite this

Pyysalo, M. (1973). Polymeerien ja kuitujen vaikutus kevytsorabetonin ja tavallisen betonin ominaisuuksiin. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus: Betonitekniikan laboratorio. Tiedonanto, No. 27
Pyysalo, Markku. / Polymeerien ja kuitujen vaikutus kevytsorabetonin ja tavallisen betonin ominaisuuksiin. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1973. 96 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus: Betonitekniikan laboratorio. Tiedonanto; No. 27).
@book{e50bad07f2c4419dbef2129563ef558f,
title = "Polymeerien ja kuitujen vaikutus kevytsorabetonin ja tavallisen betonin ominaisuuksiin",
abstract = "T{\"a}m{\"a}n tutkimuksen tavoitteena oli kirjallisuuden ja kokeiden avulla tutkia polymeerien ja kuitujen vaikutusta kevytsorabetonin ominaisuuksiin. Koska kirjallisuudessa esiintyy hyvin v{\"a}h{\"a}n tietoja polymeerien ja kuitujen k{\"a}yt{\"o}st{\"a} kevytsorabetonissa, kirjallisuustutkimuksessa k{\"a}sitell{\"a}{\"a}n p{\"a}{\"a}asiassa tavallista betonia. Kokeellisen tutkimuksen yhten{\"a} tavoitteena oli t{\"a}st{\"a} syyst{\"a} my{\"o}s tutkia kevytsorabetonin ja tavallisen betonin eroja polymeereja ja kuituja k{\"a}ytett{\"a}ess{\"a}. Polymeereja voidaan k{\"a}ytt{\"a}{\"a} betonissa joko sekoitettuna aineena tai huokost{\"a}ytt{\"o}aineena. Polymeeria sekoitettuna aineena sis{\"a}lt{\"a}v{\"a}n betonin ominaisuudet eiv{\"a}t merkitt{\"a}v{\"a}sti poikkea tavallisen betonin ominaisuuksista. Polymeeria huokost{\"a}ytt{\"o}aineena sis{\"a}lt{\"a}v{\"a}n betonin ominaisuudet ovat sen sijaan huomattavasti tavallisen betonin ominaisuuksia paremmat, esimerkiksi puristuslujuus 1500 kp/cm halkaisulujuus 120 kp/cm erinomainen pakkasenkest{\"a}vyys ja kemiallinen kest{\"a}vyys. Kuitujen vaikutuksesta on kehitetty useita teorioita, mutta tyydytt{\"a}v{\"a}{\"a} teoriaa ei viel{\"a} ole pystytty luomaan. Kuitujen on todettu parantavan p{\"a}{\"a}asiassa betonin iskunkest{\"a}vyytt{\"a} ja vetolujuutta. Betonissa k{\"a}ytetyist{\"a} kuiduista on kirjallisuustutkimuksessa esitetty ter{\"a}skuidut, lasikuidut sek{\"a} lyhyesti asbesti-, hiili- ja muovikuidut. Ter{\"a}skuiduilla ja er{\"a}ill{\"a} muovikuiduilla vahvistettua betonia on jo k{\"a}ytetty teollisuudessa, muiden kuitujen k{\"a}ytt{\"o} on viel{\"a} kokeiluasteella. Suoritetuissa kokeissa saatiin imeytt{\"a}m{\"a}ll{\"a} ja polymeroimalla erilaisia kevytsorabetoneja parhaimmaksi lujuusarvoksi puristuslujuus n. 1200 kp/cm2 ja halkaisulujuus n. 90 kp/cm2 (kevytsorabetonin runkoaineena {"}raskas{"} kevytsora). Kevytsorabetonilla p{\"a}{\"a}stiin siis l{\"a}hes yht{\"a} suuriin lujuuksiin kuin tavallisella imeytetyll{\"a} betonilla kirjallisuuden mukaan on p{\"a}{\"a}sty ja suunnilleen yht{\"a} suuriin lujuuksiin kuin kokeissa p{\"a}{\"a}stiin k{\"a}ytt{\"a}m{\"a}ll{\"a} tavallista betonia (puristuslujuus n. 1300 kp/cm2 ja halkaisulujuus n. 90 kp/cm2 ). Lis{\"a}ksi kokeissa tutkittiin imeytetyn ja polymeroidun kevytsorabetonin taivutusvetolujuutta, iskulujuutta, kutistumaa ja kimmomoduulia. Suurin poikkeama tavallisen betonin ja kevytsorabetonin v{\"a}lill{\"a} havaittiin kimmomoduulissa (tavallinen imeytetty ja polymeroitu betoni n. 4.9 x 10 potenssiin 5 kp/cm2, kevytsorabetoni n. 2.3 x 10 potenssiin 5 kp/cm2). Ter{\"a}skuiduilla ei kokeissa todettu olevan vaikutusta kevytsorabetonin puristuslujuuteen. Halkaisulujuus ja taivutusvetolujuus sen sijaan kasvoivat 40... 100 {\%} ter{\"a}skuitujen ansiosta. Iskulujuuden mittaamista varten kehitetyll{\"a} laitteella saatiin ter{\"a}skuituja sis{\"a}lt{\"a}v{\"a}n kevytsorabetonin iskulujuudeksi 100... 250 {\%} vertailuarvoa suurempi arvo. Kirjallisuuden mukaan kuitubetonin iskulujuus saattaa olla 20-kertainen tavalliseen betoniin verrattuna. Ero koetulosten ja kirjallisuustietojen v{\"a}lill{\"a} johtuu olennaisesti erilaisesta mittausmenetelm{\"a}st{\"a}. Ter{\"a}skuituja sis{\"a}lt{\"a}v{\"a}n kevytsorabetonin ominaisuuksista tutkittiin lis{\"a}ksi kutistumaa ja kimmomoduulia. Molempien todettiin olevan kuitubetonilla hieman pienempi{\"a} kuin tavallisella betonilla.",
author = "Markku Pyysalo",
year = "1973",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-0056-3",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus: Betonitekniikan laboratorio. Tiedonanto",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "27",
address = "Finland",

}

Pyysalo, M 1973, Polymeerien ja kuitujen vaikutus kevytsorabetonin ja tavallisen betonin ominaisuuksiin. Valtion teknillinen tutkimuskeskus: Betonitekniikan laboratorio. Tiedonanto, no. 27, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Polymeerien ja kuitujen vaikutus kevytsorabetonin ja tavallisen betonin ominaisuuksiin. / Pyysalo, Markku.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1973. 96 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus: Betonitekniikan laboratorio. Tiedonanto; No. 27).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Polymeerien ja kuitujen vaikutus kevytsorabetonin ja tavallisen betonin ominaisuuksiin

AU - Pyysalo, Markku

PY - 1973

Y1 - 1973

N2 - Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kirjallisuuden ja kokeiden avulla tutkia polymeerien ja kuitujen vaikutusta kevytsorabetonin ominaisuuksiin. Koska kirjallisuudessa esiintyy hyvin vähän tietoja polymeerien ja kuitujen käytöstä kevytsorabetonissa, kirjallisuustutkimuksessa käsitellään pääasiassa tavallista betonia. Kokeellisen tutkimuksen yhtenä tavoitteena oli tästä syystä myös tutkia kevytsorabetonin ja tavallisen betonin eroja polymeereja ja kuituja käytettäessä. Polymeereja voidaan käyttää betonissa joko sekoitettuna aineena tai huokostäyttöaineena. Polymeeria sekoitettuna aineena sisältävän betonin ominaisuudet eivät merkittävästi poikkea tavallisen betonin ominaisuuksista. Polymeeria huokostäyttöaineena sisältävän betonin ominaisuudet ovat sen sijaan huomattavasti tavallisen betonin ominaisuuksia paremmat, esimerkiksi puristuslujuus 1500 kp/cm halkaisulujuus 120 kp/cm erinomainen pakkasenkestävyys ja kemiallinen kestävyys. Kuitujen vaikutuksesta on kehitetty useita teorioita, mutta tyydyttävää teoriaa ei vielä ole pystytty luomaan. Kuitujen on todettu parantavan pääasiassa betonin iskunkestävyyttä ja vetolujuutta. Betonissa käytetyistä kuiduista on kirjallisuustutkimuksessa esitetty teräskuidut, lasikuidut sekä lyhyesti asbesti-, hiili- ja muovikuidut. Teräskuiduilla ja eräillä muovikuiduilla vahvistettua betonia on jo käytetty teollisuudessa, muiden kuitujen käyttö on vielä kokeiluasteella. Suoritetuissa kokeissa saatiin imeyttämällä ja polymeroimalla erilaisia kevytsorabetoneja parhaimmaksi lujuusarvoksi puristuslujuus n. 1200 kp/cm2 ja halkaisulujuus n. 90 kp/cm2 (kevytsorabetonin runkoaineena "raskas" kevytsora). Kevytsorabetonilla päästiin siis lähes yhtä suuriin lujuuksiin kuin tavallisella imeytetyllä betonilla kirjallisuuden mukaan on päästy ja suunnilleen yhtä suuriin lujuuksiin kuin kokeissa päästiin käyttämällä tavallista betonia (puristuslujuus n. 1300 kp/cm2 ja halkaisulujuus n. 90 kp/cm2 ). Lisäksi kokeissa tutkittiin imeytetyn ja polymeroidun kevytsorabetonin taivutusvetolujuutta, iskulujuutta, kutistumaa ja kimmomoduulia. Suurin poikkeama tavallisen betonin ja kevytsorabetonin välillä havaittiin kimmomoduulissa (tavallinen imeytetty ja polymeroitu betoni n. 4.9 x 10 potenssiin 5 kp/cm2, kevytsorabetoni n. 2.3 x 10 potenssiin 5 kp/cm2). Teräskuiduilla ei kokeissa todettu olevan vaikutusta kevytsorabetonin puristuslujuuteen. Halkaisulujuus ja taivutusvetolujuus sen sijaan kasvoivat 40... 100 % teräskuitujen ansiosta. Iskulujuuden mittaamista varten kehitetyllä laitteella saatiin teräskuituja sisältävän kevytsorabetonin iskulujuudeksi 100... 250 % vertailuarvoa suurempi arvo. Kirjallisuuden mukaan kuitubetonin iskulujuus saattaa olla 20-kertainen tavalliseen betoniin verrattuna. Ero koetulosten ja kirjallisuustietojen välillä johtuu olennaisesti erilaisesta mittausmenetelmästä. Teräskuituja sisältävän kevytsorabetonin ominaisuuksista tutkittiin lisäksi kutistumaa ja kimmomoduulia. Molempien todettiin olevan kuitubetonilla hieman pienempiä kuin tavallisella betonilla.

AB - Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kirjallisuuden ja kokeiden avulla tutkia polymeerien ja kuitujen vaikutusta kevytsorabetonin ominaisuuksiin. Koska kirjallisuudessa esiintyy hyvin vähän tietoja polymeerien ja kuitujen käytöstä kevytsorabetonissa, kirjallisuustutkimuksessa käsitellään pääasiassa tavallista betonia. Kokeellisen tutkimuksen yhtenä tavoitteena oli tästä syystä myös tutkia kevytsorabetonin ja tavallisen betonin eroja polymeereja ja kuituja käytettäessä. Polymeereja voidaan käyttää betonissa joko sekoitettuna aineena tai huokostäyttöaineena. Polymeeria sekoitettuna aineena sisältävän betonin ominaisuudet eivät merkittävästi poikkea tavallisen betonin ominaisuuksista. Polymeeria huokostäyttöaineena sisältävän betonin ominaisuudet ovat sen sijaan huomattavasti tavallisen betonin ominaisuuksia paremmat, esimerkiksi puristuslujuus 1500 kp/cm halkaisulujuus 120 kp/cm erinomainen pakkasenkestävyys ja kemiallinen kestävyys. Kuitujen vaikutuksesta on kehitetty useita teorioita, mutta tyydyttävää teoriaa ei vielä ole pystytty luomaan. Kuitujen on todettu parantavan pääasiassa betonin iskunkestävyyttä ja vetolujuutta. Betonissa käytetyistä kuiduista on kirjallisuustutkimuksessa esitetty teräskuidut, lasikuidut sekä lyhyesti asbesti-, hiili- ja muovikuidut. Teräskuiduilla ja eräillä muovikuiduilla vahvistettua betonia on jo käytetty teollisuudessa, muiden kuitujen käyttö on vielä kokeiluasteella. Suoritetuissa kokeissa saatiin imeyttämällä ja polymeroimalla erilaisia kevytsorabetoneja parhaimmaksi lujuusarvoksi puristuslujuus n. 1200 kp/cm2 ja halkaisulujuus n. 90 kp/cm2 (kevytsorabetonin runkoaineena "raskas" kevytsora). Kevytsorabetonilla päästiin siis lähes yhtä suuriin lujuuksiin kuin tavallisella imeytetyllä betonilla kirjallisuuden mukaan on päästy ja suunnilleen yhtä suuriin lujuuksiin kuin kokeissa päästiin käyttämällä tavallista betonia (puristuslujuus n. 1300 kp/cm2 ja halkaisulujuus n. 90 kp/cm2 ). Lisäksi kokeissa tutkittiin imeytetyn ja polymeroidun kevytsorabetonin taivutusvetolujuutta, iskulujuutta, kutistumaa ja kimmomoduulia. Suurin poikkeama tavallisen betonin ja kevytsorabetonin välillä havaittiin kimmomoduulissa (tavallinen imeytetty ja polymeroitu betoni n. 4.9 x 10 potenssiin 5 kp/cm2, kevytsorabetoni n. 2.3 x 10 potenssiin 5 kp/cm2). Teräskuiduilla ei kokeissa todettu olevan vaikutusta kevytsorabetonin puristuslujuuteen. Halkaisulujuus ja taivutusvetolujuus sen sijaan kasvoivat 40... 100 % teräskuitujen ansiosta. Iskulujuuden mittaamista varten kehitetyllä laitteella saatiin teräskuituja sisältävän kevytsorabetonin iskulujuudeksi 100... 250 % vertailuarvoa suurempi arvo. Kirjallisuuden mukaan kuitubetonin iskulujuus saattaa olla 20-kertainen tavalliseen betoniin verrattuna. Ero koetulosten ja kirjallisuustietojen välillä johtuu olennaisesti erilaisesta mittausmenetelmästä. Teräskuituja sisältävän kevytsorabetonin ominaisuuksista tutkittiin lisäksi kutistumaa ja kimmomoduulia. Molempien todettiin olevan kuitubetonilla hieman pienempiä kuin tavallisella betonilla.

M3 - Report

SN - 951-38-0056-3

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus: Betonitekniikan laboratorio. Tiedonanto

BT - Polymeerien ja kuitujen vaikutus kevytsorabetonin ja tavallisen betonin ominaisuuksiin

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Pyysalo M. Polymeerien ja kuitujen vaikutus kevytsorabetonin ja tavallisen betonin ominaisuuksiin. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1973. 96 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus: Betonitekniikan laboratorio. Tiedonanto; No. 27).