Teräs- ja polymeerikuitujen vaikutus betonin iskulujuuteen

Abstract

Tässä kandidaatintyössä tutkitaan teräskuitujen ja polymeerikuitujen vaikutusta betonin iskulujuuteen. Betonin hauraus sekä heikko vetolujuus rajoittavat sen soveltuvuutta iskutilanteissa, esimerkiksi törmäys- ja räjähdystilanteissa. Näistä syistä betonin iskunkestävyyttä pyritään parantamaan lisäämällä betoniin kuituja. Tavoitteena oli selvittää, miten teräs- ja polymeerikuidut parantavat betonin iskunkestävyyttä, sekä vertailla näiden kuitutyyppien tehokkuutta keskenään. Työ perustuu kirjallisuustutkimukseen, jossa tarkastellaan kansainvälisiä tutkimuksia ja kokeellisia tuloksia kuitubetonin käyttäytymisestä iskukuormituksessa. Teoriaosuudessa esitellään betonin ja kuitujen keskeiset ominaisuudet, minkä jälkeen käydään läpi aiempien tutkimusten tulokset ja esitetään niiden pohjalta johtopäätökset. Tuloksien perusteella molemmat kuitutyypit parantavat betonin iskunkestävyyttä verrattuna kuiduttomaan betoniin, joskin teräskuitujen vaikutus on huomattavasti suurempi. Teräskuidut estävät halkeamien leviämistä ja lisäävät betonin sitkeyttä, kun taas polymeerikuidut edesauttavat halkeamien hallintaa ja vähentävät plastista kutistumista. Polymeerikuitujen tuoma lisäys betonin iskunkestävyyteen on kuitenkin selvästi rajallisempi. Johtopäätöksenä teräskuidut osoittautuvat huomattavasti tehokkaammaksi keinoksi parantaa betonin iskunkestävyyttä, kun taas polymeerikuitujen hyöty jää lähinnä halkeamien hallintaan.