DK141176B - Fremgangsmåde ved fremstilling af fiberholdigt betonmateriale. - Google Patents

Description

NJéL·/ OD FREMLÆQGELSESSKRIFT 141176 DANMARK (6’j int.cl3 e 04 c b/oo (21) Ansøgning nr. 5359/72 (22) Indleveret den 6· jul. 1 g 75 [mi (28) Løbedag 6. Jul. 1972 \/ (44) Ansøgningen fremlagt og Dj fremlæggeliesskriftet offentliggjort den 2θ· Jan. 19δθ DIREKTORATET FOR ΜΛ, Μ ^ t PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet begæret fra den

6. Jul. 1971, 159721, US

7- Jun. 1972, 260654, US

(71) BATTELLE DEVELOPMENT CORPORATION, 50 5 King Avenue, Columbus, Ohio 33201, US.

(72) Opfinder: David Reid Lankard, 4181 Mulford Road, Columbus, Ohio, Us.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Patentagentfirmaet Magnus Jensens Eftf.

(54) Fremgangsmåde ved fremstilling af fiberholdigt betonmateriale.

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde ved fremstilling af fiberholdigt betonmateriale af den i krav l's indledning angivne art.

Fra eksempelvis beskrivelsen til USA-patent nr. 3.429*094 er det kendt at armere beton med fine korte fibre. Herved nedsæts-tes risikoen for sprækkedannelser i første omgang med en faktor 2-3 sammenlignet med konventionelt armeret beton, og materialet har en væsentlig modstand mod dannelsen og forplantningen af spændings- og udmattelsessprækker samtidig med, at materialet har egenskaber som et homogent materiale, idet dét undergår omfattende plastisk flydning uden nedbrydning. Det er også i stand til at 2 141176 absorbere energi mere effektivt end konventionelt armeret beton.

Også hollandsk patentansøgning nr. 68.12068 angår fiber-holdigt betonmateriale, og det fremgår af ansøgningens beskrivelse, at ikke-runde fibre medfører styrkeforbedringer samtidig med den tilsvarende vægtmængde af runde fibre med samme tværsnitsareal pr. kubikmeter beton. Det angives, at de ikke-runde fibre giver større overfladeareal til opnåelse af den påståede større styrke. Den, der søger at fremstille fiberholdigt beton, som udviser en ønsket, forudfastsat bøjestyrke, står ved den kendte teknik overfor dét problem, at flere forskellige fibermængder, middelafstande og øvrige parametre opfylder de betingelser, der er opstillet for opnåelse af en styrkeforbedring. Den kendte teknik udsiger derimod intet om mængden af specifikke fibre med specifikke parametre, der skal anvendes for opnåelse af en forudfastsat bøjestyrke.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at anvise en fremgangsmåde ved fremstilling af fiberholdigt betonmateriale, som løser dette problem.

Ifølge opfindelsen opnås dette ved den i krav 1 anviste fremgangsmåde.

Ved denne fremgangsmåde udnyttes det forhold, at der er en lineær sammenhæng mellem bøjestyrken og det effektive fiberbindingsareal. Ved for flere prøvelegemer fremstillet af blandinger med forskellige effektive fiberblandingsarealer at måle bøjestyrken og indtegne punkter svarende til sammenhængen i et retvinklet koordinatsystem kan man konstruere en ret linie gennem disse punkter og på basis af denne bestemme det effektive fiberbindingsareal, der medfører den ønskede, forudfastsatte bøjestyrke.

Ved bøjestyrke skal i denne sammenhæng forstås bøje-brudstyrke eller sprækkebrudgrænse.

Typiske fibre har en tværsnitsflade på 16 . 10 - 19 . 10 cm og er ca. 0.60 - 7,5 cm lange. Middellængden er ca. 40 -300, fortrinsvis 150 - 300 gange kvadratroden af tværsnitsarealet, og fortrinsvis ca. 2.5 cm. Med fibre af en given længde af et givet materiale og med en form, som er tilgængelig med flere forskellige tværsnitsarealer, foretrækkes fibre med tværsnitsarealer, for hvilke produktet mellem prisen pr. vægtenhed og kvadratroden af tværsnitsarealet er mindst, idet kvadratroden af tværsnits- 3 141176 arealet ved forskellige fibre med samme længde og form er proportional- med fiberrumfanget og dermed for et givet materiale med vægten.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere i forbindelse med tegningen, hvor fig. 1 viser et langsgående snit gennem en bjælke af fiberholdigt bwfcen, fremstillet efter fremgangsmåden ifølge opfindelsen, fig. 2 en grafisk repræsentation af bøjebrudgrænsen U som funktion af middelfiberbindingsfladen pr. enhedsflade b i bjælken* fig. 3 tilsvarende sprækkebøjestyrken F som funktion af b, og fig. 4 en grafisk repræsentation af sammenhængen mellem belastningsnedbøjnihg eg for forskellige bjælker, hvori fibrene har s···* middelbindingsareal, men forskellige længder og diametre.

i·.. . ' ' ' .

Fig. 1 viser et langsgående snit gennem en fiberarmeret betonbjælke 10 udsat for træk. I bjælken er indesluttet korte, vilkårligt orienterede fibre 12. Bjælken kan fremstilles, ved at sand, cement og vand blandes først, hvorefter fibrene tilsættes. På grund af de enkelte fibres tendens til sammenrulning kan det være ønskeligt at tilføre blandemaskinen fibrene ved hjælp af en passende indblæsningsmaskine. Når fibrene er tilsat, kan mere vand tilsættes om nødvendigt. Det er nødvendigt visuelt at overvåge det rette forhold mellem vand og cement. Er blandingen enten for våd eller tør, vil der være en tendens til at en del fibertyper rulles sammen i klumper.

Man har også observeret, at der ved højere forhold mellem længde og diameter findes en større tendens til sammenrulning af individuelle fibre under blandingen.

Foruden cement, sand og vand kan betonblandingen også omfatte grove partikler med dimensioner over 0.75 cm. Når grove partikler anvendes, skal volumenprocenten af fibre være sådan, at middelafstanden mellem fibrene i sand-, cement- og vandandelene, som udfylder mellemrummene mellem de grovere partikler, ikke er større end 0,75 cm.

4 141176

Det forudsættes, at den overraskende forbedring af sprækkestyrken, der opnås ved nærværende opfindelse, er et resultat af en tofasetilstand ved de kritiske fibermellem-rum. Til bedre forståelse af denne optræden er det nødvendigt at betragte opførslen af beton, som udsættes for trækpåvirkning.

Når beton udsættes for trækpåvirkning, vil en fejl eller ufuldstændigheder, der findes i materialet, blive forstørret til en sprække, der vil forplante sig gennem påvirknings-området. Dette resulterer i brud i dette område.

Det antages ved de kritiske fibermellemrum, der her omtales, at forskydninger, som opstår i materialet foran sprækkekanten, påvirkes af fibrene, der frembringer en kraft, der er tilstrækkelig til at hindre sprækning af betonen i fejlens umiddelbare nærhed. En individuel fiber kan kun udstrækkes lidt eller slet ikke for at hindre ophævning af modstandskræfter, der sammenholder fejlstedet. Krusede tråde eller andre bølgekonfigurationer, som tidligere har været benyttet til armering af betonkonstruktioner, er ikke værdifulde for udøvelse af denne opfindelse og skulle i sig selv være væsentligt mindre effektive end de i det væsentlige rette fibre, der foretrækkes. Desuden skulle fibre af et materiale med et elasti-citetsmodul, der er mindre end 1,4 . 10 kp/cnr ikke være effektive, da det sprækkestoppende organ skal have væsentlig større stivhed end grundmassen. Da betons styrke beror på størrelsen af indre fejl, bliver den trækstyrke, der kan opnås, større, jo mindre afstanden er mellem fibrene, og følgelig jo mindre den tilladte fejl er.

Fiberarmeret materiale - Romualdimateriale efter USA-patent nr. 3.429.094 - udgør en helt ny form for betonmateriale. Naturen af dette materiale og den unike tofaseopførsel, som optræder i materialet ved kritiske områder mellem fibrene, kan bedst forstås ved sammenligning med konventionelt armeret beton, hvori flere størrelser og former af armering er kendt.

De særlige egenskaber ved den konventionelt armerede beton hidrører fra de helt forskellige funktioner, som udøves af armeringselementerne i hvert enkelt tilfælde. I konventionelt armeret beton forbedres den endelige belastningskapacitet hos konstruktionen uafhængigt af armeringens størrelse og form.

5 1A1176

Dette betyder, at konstruktionen holdes sammen efter den første sprække, men den første sprække optræder stadig ved omtrent samme bøjningsmoment som i en ren betonbjælke med samme dimensioner. Tunge stålarmeringsstænger virker sådan, at de bærer spændingsbelastningen i konventionelt armeret beton efter sprækkedannelsen.

Korte, bølgede eller på anden vis uregelbundne konfigurationer af kendt art kan benyttes til at sammenholde spfækken på grund af selve konfigurationen. Ved fiberarmering tilsættes betonen hovedsageligt rette fibre med højt elasticitetsffiodul på en sådan måde, at de skal komme under et kritisk maksimalt mellemrum,under hvilket der sker en forøgelse af træk- og bøjestyrkerne eller sprækkedannelsesmodstanden i betonen. Man kan således stole på den fulde trækstyrke hos fiberholdig beton til konstruktionsformål, og indflydelsen af korrosive omgivelser mindskes i den praktiske udførelse.

Efter dannelee af den første synlige sprække i den fiberarmerede beton - ved trskbrudgrænsen - afviger opførslen yderligere fra konventionelt armeret betorv hvor sprækker forplanter sig frit mod ringe modstand^ indtil armeringen trækkes ud - ved brudgrænsen. I det her omhandlede materiale kræves en stor energimængde til at forplante en sprække fra fiber til fiber, og materialet er stabilt i nærvær af sprækker som i et plastisk materiale.

Begge arter af armeret beton har en højere bundgrænse end uarmeret beton. Den fremtrædende egenskab hos konventionelt armeret beton er den højere brudgrænse sprækkemodstandsstyrken adskiller ikke konventionelt armeret beton fra ren, uarmeret beton.

Den fremtrædende egenskab ved fiberarmeret beton er dens evne til at udvise en meget højere sprækkemodstandsstyrke og plasticitet.

Selv om fibrene kan placeres i flere forskellige stillinger, er det kritiske mellemrum væsentligst. Det har vist sig, at en udmærket sprækkemodstandsevne opnås, når middelmellemrummet mellem vilkårligt orienterede fibre er mindre end 1,5 cm. Dette synes at være en tærskelværdi, og forøgelsen af sprækkestyrken bliver størst, når middelmellemrummet mellem fibrene mindskes til under 0,7 5 cm.

Der kan foretages matematiske udledninger til at beskrive pladsforholdene mellem tilfældigt orienterede fibre. Et an- 6 141176 vendeligt udtryk til bestemmelse af fiberindholdet, der er nødvendigt for opnåelse af en vis middelafstand mellem korte fibre er hvor S er middelmellemrummet i en ensartet fordeling af korte fibre, d middeldiameteren af fibrene, og P volumenprocent fibre i blandingen.

Til opnåelse af et middelmellemrum mellem fibrene på maksimalt 0,75 cm kræves 0,08 volfo fibre med en diameter på 0,015 cm eller 0.2 volfo fibre med en diameter på 0,025 cm.

Af ovenstående fremgår, at fibre med mindre diameter er gunstigere, når mellemrummet mellem de sprækkestoppende fibre skal holdes inden for praktiske grænser af fiberindholdet i blandingen.

Det har vist sig, at større forhold mellem længde og diameter for en given fibermængde i blandingen frembringer bedre sprækkestyrke og højere brudgrænse. Por en given diameter og volumenprocent fibre giver større fiberlængde - eksempelvis 3»8 cm i stedet for 1,25 cm i en 5*5*30 cm^ bjælke - en mindre tilfældig fordeling af fibrene og fremmer deres orientering i hovedtrækpåvirkningens retning.

Fiberholdigt beton med sprækkestoppende fibre med større forhold mellem længde og diameter har højere brudgrænse, fordi de har mere hensigtsmæssige egenskaber, hvilket fremmer bæreevnen for trækbelastning.

Opfindelsen skal i det følgende illustreres nærmere i forbindelse med omtale af eksempler.

Eksempel 1.

I dette eksempel benyttes en mørtelblanding bestående af 1,0 dele cement, 2,4 dele betonsand og 0,45 dele vand. Cementen ar af tvpe I Portlandcement. Det anvendte, vaskede glacialsand har en finhedsgrad på 3»0, en massefylde på 2,6 og en absorption på 2»65#. Endvidere benyttes fibre fra et parti stål med højt kulindhold og et elasticitetsmodul på omkring 2,0 . 10 kp/cm , (1) Mørtelen fremstilles i en 85 m^ blander af tromletypen i otte portioner af 22,5 m^.

(2) 13,6 kg mørtel udtages fra portionerne og benyttes til bestemmelse af mørtelens massefylde og til fremstilling af tre bjælkeprøvelegemer 7 141176 på 6,3*7,6·40,6 cm^.

(3) Stålfibre i ønsket mængde tilsættes den tilbageværende mørtel ved manuel iblanding i den roterende blander. Når alle fibre er tilsat»fortsættes blandeprocessen til en ensartet fordeling er opnået.

(4) Ti bjælke prøvelegemer med ovennævnte dimensioner fremstilles af den'fiberholdige blanding. Hver bjælke fremstilles af individuelt afvejede mængder blanding, således at der er nøjagtig samme materialemængde i hver bjælke. Lette ydre vibrationer (60 cps) anvendes ved fremstillingen af alle prøvelegemer, også de rene mørtelprøve-legemer.

(5) To bjælker fra hver portion placeres på en 0,63 cm sigte kort efter udstøbning og inden afbinding, hvorefter mørtelen vaskes bort for bestemmelse af den virkelige fibermængde i hver bjælke og sammenligning med den beregnede mængde.

(6) Den i blandingen efter fibertilsætningen indesluttede luftmængde bestemmes ved trykmetode (ASTM C231)» (7) Alle prøvelegemer hærdes i form i fugtig luft ved 23°C i 24 timer.

(8) Efter udtagning fra formene hærdes prøvelegemerne i lavtryksdamp (60°C) i syv døgn.

En oversigt over måle- og regneresultater for prøvele-gememe er givet i tabel 1.

Ved bøjestyrkemålingerne benyttes en centrumspldsbelast-ningsteknik på en spændvidde af 38 cm. Den store spændvidde blev valgt for at forstærke nedbøjningen af de stålfiberholdige prøver under belastning.

Alle målinger foretages med en Baldwin Universal Testing Machine med en kapacitet på 27200 kp og en belastningshastig-hed på 0,10 cm/min. En fuldstændig registrering af belastningsned-bøjningen opnås for hvert prøvelegeme ved autografisk registrering af opspændingspladens hovedbevægelse.

De oplysninger ,der er opnået om de første sprække- og bøjebrudgrænser,fremgår af tabel 2 og fig.2 og 3· Af figurerne fremgår en lineær sammenhæng mellem bøjebrudgrænsen U og det effektive fiberbindingsareal b og mellem den første sprække bøjebrudgrænse F og det effektive fiberbindingsareal b.

8 141176 -p ω £

δβ HWnW'iOinW

0) rlCMnW'iWinOl

Pi ri W Γη w η Ψ CM

01 m

Pi CM δΟ 0) Λί COCOM-COM-H^CTi •HH O'j’f-rooroincn

£8 ri t\l Γη (Μ ^ Ψ CM

'Cf Ό h pq o A 'Ci £ h •ri

Pi 0)

a> Λί CMinHC— CTtcncTiCri A H CM CM O CO ·· CM tn ΜΗ 8 H CM ro CM Π M" rO

pH ·>-9 pq

tJ

H S O <U 01 A H U ΐ) d)i

Pj <rJ

•H Pi cOOrOCMCOCMOCTr -PS H Ή s Ό O 3 CD > • H -H fi

H

I—1

CD

A I

d 01 01 0) Wh-'OCMOh-irl

Eh æti β P CTiocrv^-oooCTvcn

CQ H CD ,C3 HCMHHHCMHH

(S >aTd -H --------

g1« βΓΗ CMCMCMCMCMCMCMCM

CQ

δΟ

H

-P H P > S 0) -Η -H

S^i OOOOOOmin δΰ^ί Jh η cd cd cd cd fd’dmocriiTiHf- Ρι Μ a s cd Η ·η Pi cq cd <h cd Φ T3 CM d d O (Μ if δΟ'ο^ C~H-H"d-ror~rOCn fi H -------- ffi o ohcmhcmcmoh s > I cd c- C^

Piid intninoinidtn®

cd δΟ S

,Ω S O CMCMCMHHrOCMrr, •H 83

Ph H

O

• intninininrliAH

S CMCMCMCMHinCM'd- 3 S oooooooo -rHO -------- Ώ oooooooo fl o

-H

-P

Pi cJCQQ puOpqMH

o

Ph 141176 9 a to

0) o Η I

H -H Td oiU d S h Π 8P Td > ΗΦΦΦΗΙΗοΟγΗΟΗΟ1^

Ora-PtD OOHf’dCVjndOH QJ Cj

β S ί-t 8 HHHHHHHH

O β S & ft hOft W

$ £ H β & 8 χιό 0 ,α n oi'inwiAO^tn

-Η β OOt>HlMdV£)OMdCM

ft 8 r-l r—t r-4 r4 i—I

OJ β

Haw 0 s\ ©a u p

^3 *· H

-p β ,α n-t^hinoHoo 0Q) μ·«««·«·»·»»«

©ti® t~oo^-tritoirs^H ηβ+a OC-HCVirnmUDH S-HOB HHrHi—( H

ffltlH

ra I

β-ΰ CM

• φ p a CM Η Η φ o ω ,α m\ 'OVDcM^ot-ir*o,>c- γΗ*ΡΦ£!Ρ·<******** Φ β 'H3 8 .¾ CM^OCOOOtJ-QCMC^ ,Q ®®β MdVOUdUdVOlSMdlTs

cd SrQ bO

EH

1 3 > β Φ •Η ·Η β -P ,Q d OOOOOOi^l^ ,){ h 01 ««,«·>·>>«·> 0 0) bo mrOVOCTiCnCDHC- ft & β ft ·η ·η Μ ‘h nd φ ϋ bffvft, CMrf'tt'X)'X>CM'<b-,^i-β τ-4 Ε^χί-χί-ΗΗΙί-ΓΟσι £Η Ο ·>*.·.·**·>·>.·> Β > OrHHCMCMCMO H 1 1 Φ C'- c-

β od mcMLnmcMOOmoO

(D^OS·*·*’·*·*·***'*' ίβο WrlWWrl^Nfl •H ffi ft H

O

• LnintnininHinH

a N N CM Μ Η ΙΠ CM 'd" ' aa oooooooo -H O ·»·«. — — ·» — ·-·-

Td OOOOOOOO

a o

•H

Ή «dftfflOOWH Hj β o ft 10 141,76

Registreringen af U som funktion af b ekstrapoleres ikke bagud gennem styrken for den rene mørtel. For betingelserne ifølge den foreliggende opfindelse angives, at fibertilsætninger, der med- 2 2 fører effektive fiberbindingsarealer mindre end ca.l,8cm /em ikke medfører nogen forbedring af hverken U eller F i forhold til rent mørtel.

Fiberholdige bjælkers (med samme beregnede fiberbindingsareal) opførsel ved belastningsnedbøjning var ens for nedbøjningen op til nedbøjning ved bøjebrudgrænsen (således som samme F og U viser for bjælker med samme b) uafhængigt af den anvendte fibertype. Opførslen ved den sidste grænsebelastningsnedbøjning påvirkes imidlertid af fibrenes længde, som det er vist i fig.4. Følgeligt skal hastigheden for mindskningen af belastningen (<r ) med voksende nedbøjning ( C ) når grænsen er overskredet (daMl ) være proportional med hastigheden for mindskningen af det effektive fiberbindingsareal (b) med voksende nedbøjning (-db/ds,). Således skal hastigheden af belastningsmindskningen efter grænsen øges efterhånden som fibermængden mindskes (forudsat at diameteren og v/o er konstant. )For de blandinger som vises i fig.4 antages det, at den højeste værdi af db/d skal udvises af den blanding, som indeholder fibre, der er 1,27 cm lange og har en diameter på 0,015 cm.

Beregning af bindingsarealer.

Det effektive fiberbindingsareal B defineres som overfladearealet over længden af alle fibre som findes i brudplanet hos et bjælkereformet prøvelegeme og kan beregnes af

B = nA

hvor n er antallet af fibre i brudplanet hos en bjælke under bøjning,

Q

A overfladearealet i cm for en fiber med længden x(cm) og diameter D(cm) 2

B effektivt fiberbindingsareal i cm , og n = 1J/S

A = cjTDx(bortset fra fiberender), idet N er det totale antal af fibre i prøvelegemet eller W/w S fiberunderenheder i legemet eller l/x w vægten i gram af en fiber med længden x og diameteren D L længden i cm af prøvelegemet og W den totale vægt af fibrene i legemet.

11 141 *176

Ved substituering i ovennævnte udtryk fås B m bx = bx2 - L/x ^ 2 eller for fiberbindings arealet b per cm brudflade 2

Dx W

^ e Lwa 2 hvor a er brudfladearealet i cm .

Bestemmelse af parametre.

Med henvisning til fig.2 og ovenstående ses,at værdierne af ϋ som en lineær funktion af b i retvinklede koordinater fastlægges af en linie med hældningen C * 216 og skæring med ΐΤ-aksen for Uo=520.

Således er U » 520 + 216b (b>l,8) af hvilket udtryk fås b = 2t6 (0-520) På tilsvarende måde bestemmes af fig.3 b “ Γ44 ( F " 64°) (*»M) ", " ,

Det har vist sig, at for at opnå opfindelsens resultat skal. armeringsfibrene i betonblandingen have et elasticitetsmodul på mindst 1,4 * f\ O e 10° kp/cnr og fibrene skal have et tværsnit på ca. 16 * 10 - 19 . lo J cm o g en længde på ca.0,60-7,5 cm, med middellængden ο®η kring 40-300, fortrinsvis 150-300 gange kvadratroden af tværsnits-arealet. Por fibre med cirkulært tværsnit sltaCl diametrene vær© ca.

150-1600 pm med middellængder ca.30-250 fortrinsvis 125-250 gange diametrene.

Med fibre af en given længde samt materiale r og form, såsom cirkulærcylindrisk, kan de anvendte fibre have et hvilket som helst tværsnitsareal inden for ovennævnte område, 'og,.,., som angivet i fig.4 foretrækkes almindeligvis de længere fibre - i hvert fald omkring 2,5 cm lange. Inden for nævnte område og iled andre parametre uspire de kan fiberprisen gøres så lille som muligt, ved at man vælger det t værsni t s arp al, for hvilket produktet af omkostningerne per vægtenhed og kvadratroden af tværsnitsarealet er,mindst. - 1 At 176 12

Med cirkulære tråde giver eksempelvis to tråde med hver en diameter på 254 μιη samme middelbindingsareal som én tråd med en diameter på 508 μηι og derfor vejer dobbelt så meget som de tyndere tråde. Således er det billigere at anvende den tyndere tråd, så længe omkostningerne pr. vægtenhed er mindre end to gange omkostningerae . pr. vægtenhed for den tykkere tråd.

Eksempel 2 I dette eksempel benyttes en mørtelblanding bestående af cement (type I Portland) 846 sand 1000 tilslag no 8 715 vand 326 stålfibre (elasticitetsmodul) 2,0 .-.106 kp/cm2) 80-344 Mørtelen fremstilles i syv portioner af 22,5m^, nemlig en ren betonmørtelportion og seks portioner .indeholdende stålfibre af forskellige dimensioner, alle til opnåelse af effektive fiberbindings- o arealer på 1,0-6,0 cm . Blandetiden er 8 minutter, nemlig først 3 minutter efter at alle ingredienser er fyldt i blanderen, 3 minutters testperiode og 2 minutters fortsat' behandling. Sætmål og massefylde af hver portion bestemmes. Til hver portion fremstilles fire prøve-legemer på 10.10.35 cm^ til bøjestyrkemåling og tre cylinderformede prøvelegemer 10^.20 cm^ til sammentryksstyrkemåling.

Alle prøvelegemer fremstilles manuelt. Efter hærdning i form i fugtig luft (100% reel fugtighed ved 23°C i 24 timer) hærdes de udtagne prøvelegemer i lavtryksdamp (60°C) i syv døgn (svarende til 24 døgn i fugtig luft).

Bøjes tyrkevirkninger foretages med en trepunktsbelastningsteknik på en spændvidde af 30 cm i en Tinius-Olsen Universal Testing Machine .

Be målte værdier fremgår af tabel 3-.

Fibermængden, der er nødvendig ibr at opnå det forudbestemte fiberbindingsareal, bestemmes af I II = bL wa "rr 2 XX D x

Styrkeværdierne som funktion af bindingsarealet svarer til det i fig. 2 og 3 viste - udviser altså linearitet, idet U = 540 + 120b og . F = 570 + 90b U 141176 5 13 u >>

PM w S

,¾ o m o tn N o ni 4

>i\ 4 η η in o U) O

Pfi nininintcintD

PJX

CM Φ S te ·Η o β ·ο o- σι N σι cm η <r Ρ<β 8 tO tO -ί O!) to σ Η ^uop-^mtovDviDtNcn

X

Φ " : , < .

χ η β β !>,β Ρ X! ω φφ -ί σ ni to ri ο η TOP ·> ·*^ ·* ·< ·> , SW4DUDCMUDt~-C4IO ! PQH -4 ΙΓ\ UD UD UD C·- C" φ Η 'HOO-fOCTiCriHE'- φσιΗοοιησιΗΓ^ tu ninnnn-i<f , ...

w · ......

ιβ c\j c\j c\i c\j cvj c\j c\j B * » · " ''t··'

UD CM (M

H UD ·> ·> *

«CO · OH rH

\ & O III

' P i η η n ni n sa oo.....

CQ O Η H CM CM CM H C\l » tf > £ - s 03 B w , ω 1 a Η -P Ό > a Η-Η -Ρ χ> ,Μ β ΟΟΟΟΟΟ φ φ >·>·>·» · ρρ ο ηι κη 4 <f ir\ to Ή ·Η W 'η φ χ) β β 60¾¾. Ο UD -4 Ot CM CJD 00 ΦΦ βΗ · - - - - ·> · Μ 60 fO ΟΟΗΟΗΗΗ β β > Η Η Η Η «ΰ «φ - ε a ι φ Λ βτ) ι m ^ Φ 60 Η I GO iP UD 00 ΙΛ 00 η ΰ ο ι *»·.·>·* « ή'η

•Η ffi ΙΑ CM CM KD CM IP Cd CQ

fxj Η -Ρ Ρ •Η *Η β β

• Η Η ΙΓ\ Η Η Η C0CQ

a in in cm ιλ -4 ιο SS

CO ΟΟΟΟΟΟ φφ η ε ···'*·· S3 730 ΟΟΟΟ ΟΟ ββ φ φ 60 60 β Ο •η -4 η η ο ο κ η -7? 'ΐτ Ρ χχ

β X

ο r, * ηΗ 14 141176

Den anvendte betonmørtel indeholder tilslag (max 1 cm) med ASTM eller AASHO sortering. Dette er foretrukken størrelse og sortering.

Større tilslagspartikler - med sortering efter anerkendte standarder - kan benyttes. Den maksimale tilslagsmængde, der kan benyttes uden ødelæggende indvirkning på de ønskede egenskaber, er imidlertid afhængig af mørtelblandingens egenskaber og fibrenes dimensioner og antal.

Generelt kan anføres, at'mængde og maksimalstørrelse af tilslaget må nedsættes, når forholdet mellem fiberlængde og -diameter vokser.

Fibermængder større end de, der medfører et effektivt bindings-areal på 6 cm /cm i ovennævnte mørtelblanding er uheldige, da betonen bliver uhåndterlig og porøs.

Den lineære sammenhæng mellem styrke og fiberindliold i fiber-armeret beton gælder kun til en vis største værdi. Ved en vis fiber-mængde bliver blandingen uhåndterlig, fibrene ruller sig sammen og den friske mørtel eller cement kan ikke trænge ind i fiberklumperne. Materialet bliver porøst.

Fibermængden, for hvilken denne situation opstår, varierer for hver fibertype med en given længde og diameter. Det har vist sig, at såvel fiberlængde som -diameter er bestemmende. For en given fiberlæng-de vil nedsættelse af diameteren medføre, at fibermængden skal nedsæt tes. Tilsvarende gælder for en given fiberdiameter.

Som rettesnor kan gælde, at en fiberarmeret blanding, der ikke flyder let under moderat vibrering, indeholder for mange fibre.

«