TERÄSKUITUBETONIN TAIVUTUSVETOLUJUDEN MÄÄRITTÄMINEN

4.1 Standardin SFS-EN 14651 + A1:en mukaiset kokeet

Teräskuitubetonia toimittavan tehtaan tulee määrittää käyttöön tarjoamilleen teräskuitu-betonilaatuyhdistelmille näiden tuotteiden taivutusvetolujuuden arvot. Testit on tehtävä standardin SFS-EN 14651 + A1:en (Test method for metallic fibre concrete. Measuring the flexural tensile strength (limit of proportionality (LOP), residual)) mukaisella palkkikokeella. Kuvissa B.5 ja B.6 on esitetty standardin mukainen koepalkki ja kuormitusjärjestely. Kuormitettava palkki on kooltaan

150 x 150 x 550 mm3. Kuormituksen aikana palkista mitataan joko halkeaman leveyttä tai palkin taipumaa. Halkeaman leveyden mittaamiseksi palkkiin sahataan keskelle alapintaa alkuhalkeama, jonka avulla halkeaman levenemistä voidaan seurata mittalaittein. Rakenteiden mitoitusarvoja varten määritetään 0,5 mm:n ja 2,5 mm:n halkeaman leveyksiä vastaavat kuormien arvot. Jos mittaus tehdään palkin taipumamittauksena, standardissa SFS-EN 14651 + A1:en on annettu kaava, jonka avulla kyseisiä halkeamanleveyksiä vastaavat taipuman arvot voidaan määrittää.

Koepalkkeja valmistetaan vähintään kuusi kappaletta tutkittavaa kuitubetonilaatua kohden. Kuormitusarvoista määritetään kokeista saatu kyseisen teräskuitubetonin taivutusvetolujuuden ominaisarvo. Ominaisarvon laskennassa variaatiokertoimena käytetään arvoa 0,2. Vastaava arvo on käytössä ruotsalaisten koepalkkien tulosten laskennassa. Arvo näyttää toteutuvan myös Suomessa tehdyissä kuitupalkkikoesarjoissa.

Kuva B.5. Standardin SFS-EN 14651 + A1:en mukainen palkkikoe teräskuitubetonin taivutusvetolujuuden määrittämiseksi (lähde: standardi SFS-EN 14651 + A1:en).

Kuva B.6. Standardin SFS-EN 14651 + A1:en mukainen teräskuitubetonipalkki koekuormituksessa.

Teräskuitubetonin valmistajan tulee tehdä standardin SFS-EN 14651 + A1:en mukainen palkkikoe viiden vuoden välein niistä teräskuitubetonilaaduista, joita toimitetaan ohjeen by 66 mukaisesti mitoitettuihin rakenteisiin. Testausta on tarvittaessa tehtävä myös tätä useammin, mikäli käytettävien teräskuitujen tai kovettuneen betonin ominaisuuksissa tapahtuu oleellisia muutoksia, jotka voivat merkittävästi vaikuttaa laskenta-arvoihin.

Mikäli alkutestauksessa on tutkittu useita teräskuitubetonilaatuja, seuraavissa viiden vuoden välein tehtävissä tarkistuksissa koestetaan testisarjan alin ja ylin lujuus. Jos näiden kokeiden testituloksissa on huomattavia poikkeamia suhteessa ensimmäisen testisarjan vastaaviin koekappaleisiin, on koko alkuperäinen koesarja uusittava.

4.2 Täydentävä laadunvalvontatestaus

Teräskuitubetonin taivutusvetolujuuden arvo varmistetaan lisäksi vuosittain tehtävillä betonin laadunvalvonnassa käytettävillä palkeilla (100 x 100 x 500 mm3), joille tehdään standardia SFS-EN 14651 + A1:en vastaava taivutuskuormitus. Palkkeja valmistetaan kuusi kappaletta kustakin tutkittavasta kuitubetonilaadusta. Kuormituksen yhteydessä mitataan palkkien taipumaa arvoilla, jotka on tehty yhteismitalliseksi vastaamaan 0,5 mm:n ja 2,5 mm:n halkeaman leveyksiä. Standardin SFS-EN 14651 + A1:en kaavoilla laskettuna nämä taipuman arvot ovat 0,47 mm ja 2,17 mm. Palkkien alapintaan palkin keskelle sahataan alkuhalkeama, jonka syvyys on 17 mm.

Tämä vastaa suhteessa vastaaville, standardin SFS-EN 14651 + A1:en mukaisille koepalkeille tehtävän sahauksen syvyyttä. Ominaisarvon laskennassa variaatiokertoimena käytetään arvoa 0,2. Palkeilla tehtyjen koesarjojen mukaan kyseinen variaatiokerroin soveltuu myös näille pienemmille testipalkeille.

Vertailevassa koesarjassa on todettu, että koepalkeilla 100 x 100 x 500 mm3 saadaan 15 % korkeampi lujuustaso kuin isommilla palkeilla. Tämän arvon perusteella voidaan arvioida tuloksen vastaavuutta suhteessa standardin mukaisiin kokeisiin. Pienemmillä koepalkeilla tukiväli on 450 mm, eli vähän pienempi kuin standardin mukaisessa kokeessa. Tämä ei kuitenkaan vaikuta oleellisesti koetuloksiin, koska jännevälin ja koekuorman suhde pysyy samana.

BY 66a KANTAVAN TERÄSKUITUBETONIRAKENTEEN LAADUNVALVONTA SEKÄ TYÖMAAN TOIMINTA- JA VALUOHJE

5

Ter Skuitum R N Arviointi Rakenteesta Poratusta Lieri St

Mikäli on tarvetta selvittää valetun rakenteen teräskuitupitoisuutta kovettuneesta betonista, se voidaan tehdä standardin SFS-EN 14721 + A1:en (Test method for metallic fibre concrete. Measuring the fibre content in fresh and hardened concrete) mukaisella menettelyllä. Tällöin rakenteesta otetaan poralieriönäytteet, joita tulee ottaa vähintään kolme kappaletta kultakin tutkittavalta alueelta. Yksittäisen näytteen tulee olla suurempi kuin 1 dm3. Näytteet mitataan tarkasti niiden tilavuuden todentamiseksi. Porakappaleet murskataan ja näin irrotetut teräskuidut puhdistetaan ja punnitaan. Punnitustulokset muutetaan arvoiksi kg/betoni-m3. On huomattava, etteivät kuidut jakaudu täysin homogeenisesti rakenteessa eikä hyvin suppea näytteenotto anna edustavaa tietoa rakenteen sisältämästä kuitumäärästä.