Rovatok 2015-től
Rovatok
- Bemutatkozás »
- Fejlesztés beruházás »
- Informatika »
- Korszerűsítés »
- Környezetvédelem »
- Közlekedésbiztonság »
- Közlekedéstörténet »
- Kutatás »
- Megemlékezés »
- Méréstechnika »
- Mérnöki ismeretek »
- Minőségbiztosítás »
- Szabályzatok »
- Technológia »
- Egyéb »
Szerzői segédlet
A Sínek Világa folyóirat szerzőinek összeállított szempontok és segédlet.
Tovább »Szálerősítésű betonszerkezetek vasúti alkalmazhatósága (2. rész) – Szálerősítésű betonok jellemző tulajdonságai
Előnyök
- Nő a beton szívóssága (energiaelnyelő képessége), egyúttal nő a beton duktilitása és törési összenyomódása, illetve szakadó nyúlása;
- hajlító-húzószilárdsága és az ütőszilárdsága nagyobb;
- berepedés után a beton húzószilárdsága nem esik le zérusra;
- nő a beton fáradási szilárdsági és a lökésszerű teherrel szembeni ellenállása;
- csökken az előfeszített tartók feszítőbetéteinek erőátadódási hossza és tartóvégi behúzódása;
- zsugorodási repedésérzékenységük kisebb (elsősorban műanyag szálak esetén);
- csökken a friss beton repedésérzékenysége (elsősorban műanyag szálak alkalmazása esetén);
- nő az elem tűzállósága (csak műanyag szálak alkalmazása esetén);
- javul a kopásállóság;
- javul a tartáság, nő a teljesítőképesség;
- felhasználástól függően a hagyományos (nem feszített) vasalás esetenként részlegesen vagy teljesen helyettesíthető szálakkal;
- az előző pontban vázolt esetben rövidebb az építési idő (vasszerelés helyett csak a szálak bekeverését igényli);
- vékony falú, előre gyártott elemek is készíthetők.
Hátrányok
- A szálak merevebbé teszik a friss betonkeveréket, emiatt romlik a bedolgozhatóság. Megoldás: folyósító-, esetleg képlékenyítőszerek alkalmazásával ez a hátrány kiküszöbölhető.
- a szálak növelik a porozitást, ami magával hozhatja a megszilárdult beton rugalmassági modulusának csökkenését, és így a lehajlások növekedését. Megoldás: az adalékanyag szemszerkezetének megfelelő megválasztása, valamint kellő időtartamú vibrálás alkalmazása [1].
- nagy száltartalom esetén biztosan hosszabb keverési idő;
- száltartalom egyenletes eloszlásának üzemszerű, folyamatos biztosítása;
- hosszabb idejű bedolgozás a megnövekedett vibrálás szükségessége miatt;
- magasabb technológiai felkészültségi igény, akár a készítésnél, akár a bedolgozásnál;
- kizárólag acélszál-adagolásnál az acél korróziója miatt a felülethez közeli acélszálak esetén a korrózió hatására barna elszíneződés mutatkozik, mely esztétikailag kétségtelenül kedvezőtlen, azonban a teherviselés szempontjából elhanyagolható.
Száladagolás hatásainak kifejtése
A száladagolás hatásainak kifejtésében az ismertetett szálak közül főleg a műanyag és az acélszálak hatásait ismertetem szakirodalmi megállapítások, adatok alapján. A vasútnál alkalmazható szálerősítésű betontermékekbe elsősorban az acélszálakat javaslom, a jelenleg használt – lágy, akár feszített – vasalás meghagyása mellett. További tanulmányok, tervezés, méretezés alapján lehetséges, hogy egyes elemekben csökkenteni lehet, illetve el is lehet hagyni a normál vasalást, és csak szálerősítést alkalmazni. Jelen dolgozatban ezt csak javaslat szintjén, a későbbiekben bemutatott gyalogos-felüljárók esetében a lépcsőfokok és a gyalogjárdalemez esetében látom alkalmazhatónak – ebben az esetben nagy teljesítőképességű betonba ágyazva a szálakat.
Szálak esetében vasúti területen alkalmazni lehet a szénszálas termékeket is, ám a szénszálak jelenlegi magas ára miatt ezt nem látom indokoltnak gazdaságilag. Azonban a szénszálak használatának elterjedésével érdemes tovább foglalkozni az alkalmazással.
Nyomó-, húzó- és hajlító-húzó-szilárdság
A 3. ábrán láthatók a tengelyirányú húzó, a hajlító, a tengelyre merőleges húzó igénybevételek esetén az erőelmozdulás-jelleg diagramok. Látható, hogy a berepedést követően a húzófeszültség nem esik le zérusra, hanem közel konstans értéken állandósul. A szálerősítésű gerenda erőlehajlás vagy nyomatékgörbület ábrája közel rugalmas-képlékeny viselkedésű, esetleg kissé lejjebb vagy följebb fut a szál típusától, de főleg annak mennyiségétől függően. A maradó húzószilárdságnak azért nagy a jelentősége, mert ezzel csökkenthetők a beton viszonylag kis húzószilárdságából adódó nehézségek [1].
A 0,1–2,0 V% száltartalom-tartományban sem az acél, sem a műanyag szálak esetén nem várhatunk jelentős nyomószilárdság-növekedést. A nyomószilárdságok az említett tartományban körülbelül 10%-kal nőnek. A beton alaptulajdonságaiban a nyomószilárdság előnyös tulajdonságként jelenik meg. A nyomószilárdsági követelményeknek a legtöbbször a beton kiegészítés nélkül megfelel, ezt számítással kell igazolni.
A betonszerkezeteknél a problémát a csekély húzószilárdság, illetve hajlító-húzószilárdság jelenti. Ezeknél a tulajdonságoknál tudunk jelentősen változtatni száladagolás alkalmazásával.
A 3. ábra mutatja a szálerősítésű betonnak azt az előnyét, hogy az első repedés megjelenésekor a húzószilárdság nem esik le zérusra. A maradó húzószilárdság a szál típusának és a száltartalomnak a függvénye. Ez az a tulajdonság, amely kiemeli a szálerősítés fontosságát, hiszen a betonnak mint építőanyagnak az egyik gyenge, hátrányos tulajdonságán tudunk változtatni.
Irodalomjegyzék
- [1] Balázs L. Gy., Polgár L.: A szálerősítésű betonok múltja, jelene és jövője. Szálerősítésű betonok – a kutatástól az alkalmazásig. Konferenciakiadvány. Szerkesztette: Balázs L. György (1999).
- [2] Balázs Gy. (2002): Beton- és vasbeton szerkezetek védelme, javítása és megerősítése II. Szerkesztette: Balázs György, Műegyetemi Kiadó, ISBN 963 420 721 9, 71–83. o.
- [3] Seidl Á., Józsa Zs. és Fűr Kovács I. (2005): Üveg- és műanyag szálak alkalmazása a normál- és könnyűbeton korai zsugorodásának megakadályozására. Beton 2005/05, XIII. évfolyam 6. szám.
- [4] Száltípusok: Különböző anyagú és típusú szálak. Készítette: Balázs L. György. „Szálerősítésű betonok” konferencia 1999. március 4-5-ei előadások képanyagából.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.