Szintetikus szálak hosszúságának hatása a szálerősítésű betonokban

A szálerősítésű betonszerkezetekben acél- vagy makro szintetikus szálakat használunk, amelyeket a statikai méretezés során is figyelembe lehet venni. A szintetikus makro szálak hatása leginkább a beton berepedése után jelentkezik: javítják a beton duktilitását, statikailag határozatlan szerkezeteknél nő a globális teherbírás. A gyártók nem minden esetben tudnak pontos adatokkal szolgálni alkalmazásukról, így releváns ezen irányú kutatások elvégzése. Kezdetben ipari padlókban alkalmaztak szintetikus szálerősítéseket, majd egyre több területen: alagútépítésben, villamospályáknál, előregyártott betonelemeknél.

Kísérletünkben a szálak hosszúságának a hatását vizsgáljuk az elkeveredésre és a duktilitásra. A hosszú szálak nehezebben keverednek, mint a rövidek, gyakori ezeknél a „szál labdák” kialakulása, azaz egy csomóba sűrűsödnek össze, melyek hatással vannak a duktilitásra. Célunk olyan optimális szálhossz megtalálása, amely még könnyen elkeveredik a betonban, ugyanakkor duktilitása is magas.

A kísérlet elvégzéséhez ugyanazon betonból készítettünk gerendákat, melyekhez ugyanolyan adagolással eltérő hosszúságú szálakat kevertünk. A szálak típusa azonos volt, így az egyetlen változó paraméter a szálak hosszúsága volt. A gerendákat hárompontos (felezőpontos) hajlítási teszttel vizsgáltuk. A gerendákat a végén kettétörtük, így látszódott a szálak elhelyezkedése, amelyből bebizonyosodott, hogy a zsaluzat hatással van a szálak pozíciójára: a szélek közelében és a sarkokon több szál van, mint a gerenda közepén. A zsaluzat hatását matematikai módszerrel is szemléltettük. Ezután a különböző hosszúságú szálak hatását vizsgáltuk a duktilitásra. A különböző hosszúságú szálakkal erősített betonok duktilitásait az erő-CMOD (CMOD: Crack Mouth Opening Displacement, gerenda bemetszésénél keletkező repedés megnyílása) diagram segítségével hasonlítottuk össze. Az eredményekből egy olyan szálhosszúság javasolható, amely minden szempontból optimálisnak mondható.

szerző

• 
  Kis Vivien
  Építészmérnöki mesterképzési szak osztatlan
  egységes, osztatlan képzés
  

konzulens

• 
  Juhász Károly Péter
  tanársegéd, Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék