Kenderszálak tartóssága betonban

A természetes szálakkal (pl. kender) erősített beton esetében az elsődleges aggodalom a szálak tartóssága a cementkőben kialakuló alkáli környezetben. A növényi szálak tartósságát elsősorban az alkáli hatás, valamint a cement hidratációs termékek migrációja befolyásolja. A növényi szálak gyengülése a kompozit anyag szilárdságtani tulajdonságainak csökkenéséhez vezet. Kutatásunkban az alkáli környezetnek kitett kenderszálak húzószilárdság-vesztését vizsgáltuk kísérleti módszerekkel. A szálak ellenálló képességét kezeléssel, különböző víztaszító anyagok alkalmazásával próbáltuk növelni. A tartóssági vizsgálatokat nem beágyazott kenderszál kötegeken végeztük el. Ahhoz, hogy a szálak hosszú távú viselkedését megvizsgálhassuk az alkáli környezetben, ún. gyorsított kísérleteket végeztünk magasabb hőmérsékleten különböző ideig történő kitettséggel. A vízfelvétel csökkentése és az alkáli ellenállóság növelése érdekében különböző víztaszító anyagokkal kezeltük a szálakat. Olyan, természetes eredetű felületkezelő szereket választottunk ki kísérleteinkhez, amelyek nem károsak a kompozitra nézve, nem mérgezőek, lehetőleg gazdaságosak és könnyen le tudnak bomlani. Ezek a vizsgált felületkezelők a következőek voltak:

- lenolaj

- katalizátoros lenolaj

- paraffin

- méhviasz

Az alkáli környezetet a következő oldatok segítségével modeleztük:

- telített kalcium-hidroxid oldat (pH 12.3)

- Lawrence oldat (pH 12.9)

A felületvédő szerrel kezelt, valamint kezeletlen kenderszál kötegekből álló próbatesteket 30 napig 55°C-on vagy 7 napig 40°C-on fokon tároltuk ki a különböző lúgos oldatokban. Összehasonlítás képpen alkáli környezetnek ki nem tett (referencia) köteget is teszteltünk. A 30 napon át 55°C fokon tárolt, alkáli környezetnek kitett kenderszál kötegek teljesen elvesztették eredeti szerkezetüket, így ezeket a szálkötegeket nem tudtuk szakítási próbának alávetni. A húzószilárdsági vizsgálatokat csak a 7 napon át 40°C-on tárolt próbatestek esetében lehetett elvégezni. A telített mészoldatban tárolt próbatestek húzószilárdság-vesztése sokkal szembetűnőbb volt, mint a Lawrence- oldat esetében. A kiválasztott kezelőszerek közül a katalizátoros lenolaj és a méhviasz nyújtott nagyobb mértékű védelmet az alkáli környezetben végbemenő tönkremenetel ellen.

szerzők

• 
  Kapcsos Ádám
  építőmérnöki
  nappali
• 
  Makrányi Ferenc
  építőmérnöki
  nappali

konzulens

• 
  Dr. Kopecskó Katalin
  egyetemi docens, Geotechnikai és Mérnökgeológia Tanszék
  

helyezés