Vörn járnstyrktar gegn tæringu
Samkvæmt núgildandi Evrokóðum er lágmarksþykkt hlífðarlags steinsteypu (cnom) forskrifuð. Þykkt slíks steinsteypulags er minnsta fjarlægð frá ytra yfirborði járnbentra steypuþáttarins að fyrstu járnum. Hjá línulegum þáttum er það hringjárn, en hjá flatar þáttum er það neðri langjárn. Nafnleg hlífðarlagstykkt er skilgreind sem: cnom = cmin + Δcdev
cmin er lágmarks áskilið hlífðarlag, en gildi þess fer eftir viðloðunarskilyrðum steinsteypu og járnabands, umhverfisskilyrðum, húðun á járnabandi o.s.frv. Δcdev er gildi sem táknar frávik í framkvæmd. Eftir umhverfisflokki járnbentrar steypueiningar eru til mismunandi gildi nafnhlífðarlags; það er oftast á bilinu 2,5 cm til 3,5 cm. Fyrir undirstöður er gert ráð fyrir að það sé 5cm.
Hegðun sementmúrs og steypu við tíða upphitun og kælingu
Styrk nýsteypu má auka hratt með stigvaxandi upphitun með gufu eða með því að halda henni í vatni sem er hitað smám saman og síðan með hægri kælingu. Á þann hátt fást eftir eins dags meðferð styrkleikar sem við hefðbundna aðferð nást aðeins eftir nokkrar vikur. Áhrifin ráðast af sementi og gerð efnisfyllis, en með magurri steypu fást hins vegar mun betri niðurstöður en með feitrí steypu.
Ef hitun og kæling fara fram innan víðra marka munu koma fram veruleg spennuáhrif í steyptum hluta ef hitun og kæling eru framkvæmd hratt. Í slíkum tilfellum, einkum við tíða endurtekningu, verður að reikna með sprungum sem ganga frá yfirborði inn að innri hluta og hafa áhrif á vélræna eiginleika steypunnar. Þar að auki hegða mismunandi sementtýpur sér á mismunandi hátt, þess vegna er mælt með vandlegu vali á sementi til hagnýtrar notkunar.
Hitaleiðni steypu
Varmaleiðnistuðull steypu ræðst af eiginleikum malar og sements, magni sements, magni blöndunarvatns, raka steypunnar, sem og hitastiginu. Við prófanir með plötum 10 cm að þykkt og úr mjög þurrkaðri steypu reyndist varmaleiðnistuðullinn λ vera 1,163 W/mK við 10 oC, en með plötum úr steypu sem hafði legið í vatni er hann allt að 2,326 W/mK. Þykkari plötur gáfu hærri varmaleiðnistuðla; hæsta gildið var 2,38 W/mK.
Útþensla steypu við hita
Þenslan ræðst að verulegu leyti af fylliefninu, síðan af rakainnihaldi steypunnar og einnig af sementinu sjálfu. Þekktustu mörk hingað til við 0 til 40 oC eru um 6 til 13*10-6 m/m fyrir hvert stig.
Þol gegn tíðum álagsbreytingum
1. Þrýstiþol við þreytu. Hugtakið þreytuþol er hér notað í almennri merkingu; til tæknilegrar notkunar skal alltaf tilgreina þreytuþol (þrýsting, tog, víxlþrýsting og tog, beygju, skurð, hreinan skurð, hliðarbeygju) sem og álagstegundina (aðeins kyrrt, aðeins endurtekið, að hluta kyrrt og að hluta stighækkandi).
Þrýstistyrkur við þreytu vegna stöðugs álags: gera má ráð fyrir að viðnám gegn langtímaálagi nemi að minnsta kosti ¾ af styrknum sem kemur fram við venjulega þrýstiprófun.
Þrýstiþol við þreytu vegna endurtekinna álagshrifa (grunn-dýnamískt þol): fyrir grunn-dýnamískt þrýstiþol steypusúla af mismunandi samsetningu, einkum með mismiklu sementi og mismunandi kornastærðardreifingu, kom í ljós að það er a.m.k. 0,5 af prismaþolinu við venjulegt álag þar til brot verður. Þar var beitt 260 álagshringrásum á mínútu; heildarfjöldi hringrása sem þetta grunn-dýnamíska þrýstiþol var ákvarðað fyrir nam tveimur milljónum. Með auknum fjölda hringrása á mínútu (rannsakað var með 10 til 450 hringrásum á mínútu) jókst einnig fjöldi endurtekninga sem leiddi til brots.
Þjöppunarþol við þreytu vegna samtímis verkunar kyrrra og tíðu álaganna: Þegar kyrru álagi var bætt við tíð álag, lækkuðu gildi sveifluvídda tíða álagsins eftir því sem kyrrt álag jókst; það var annars endurtekið tvær milljónir sinnum. Til dæmis sýnir mynd 1 að sveifluvíddir tíða álagsins S voru:
- við kyrrt álag fyrir σu = 6 kg/cm2 S = 109 kg/cm2
- við kyrrstöðuhleðslu fyrir σu = 118 kg/cm2 S = 39 kg/cm2
- við kyrrstætt álag fyrir σu = 157 kg/cm2 S = 8 kg/cm2
Mynd 1
Mynd. 2
2. Beygjustyrkur steypu við þreytu. Prófanirnar sem sýndar eru á mynd 2 fyrir bjálka sem voru stöðugt haldnir í röku ástandi sýndu, við grunn kraftálag, að beygjustyrkur við þreytu er 28 kg/cm2, en venjulegur beygjustyrkur var 53 kg/cm2, sem svarar til hlutfallsins 0,53.
Léttsteypa
Léttsteypa (steypa með eðlisþyngd undir 18 kN/m3) fæst með notkun léttra, gljúpra fylliefna, svo sem vikurs, háofnsgjalls, ketilsgjalls, auk þess með notkun múrblöndu úr náttúrulegum eða gervi-sandi og mjöli með íblöndum sem við blöndun múrs mynda gas (gassteypa) eða valda froðumyndun í múrnum (froðusteypa).
Létt steinsteypa er meðal annars mikið notuð til framleiðslu á múrblokkum og plötum úr vikri fyrir veggi og þök; í þurru ástandi er hún slakur varmaleiðari; styrkur hennar er miðlungs, en hún er auðveld í meðhöndlun, þannig að hægt er með fullri vissu að framleiða léttar blokkir fyrir burðarveggi í íbúðarhúsum.
Sem miðil til gasmyndunar í loftsteypu er notað álduft. Eftir magni íblöndunar sem og öðrum skilyrðum fæst meira eða minna gljúpt efni, með þurrþyngd um það bil 3 kN/m3 og þar yfir.
1. Eðlisþyngd léttsteypu. Með náttúrulegu vikri má tryggja eðlisþyngdir – miðað við þurrkað ástand við 105 oC – frá 7 kN/m3 og upp úr, með þrýstistyrk 2 MPa. Sú eðlisþyngd sem má búast við nemur að því er til er ætlað um það bil summu fylliefnisins og sementsins í lausri stöðu. Gassteypa með eðlisþyngd yfir 8 kN/m3 er að jafnaði tæknilega óheppileg.
2. Þjöppunarþol léttbetons. Fyrir laussteypu má án sérstakra ráðstafana ná þolum upp á 8 MPa, en með möl jafnvel allt að 12 MPa. Nauðsynleg eru stöðug hæfnispróf. Gljúpt steypuefni (gasbeton og frauðsteypa) hentar fyrir burðarveggi aðeins eftir harðnun undir gufupressu. Með hentugu hráefni má tryggja rúmþyngdir upp á 6 kN/m3 og þjöppunarþol upp á 5 MPa.
3. Beygjustyrkur léttsteypu. Sambandið milli beygju- og þrýstiþols reyndist innan marka hagnýtra þarfa tiltölulega mikið, en eftir því sem þolin eykst minnkar þetta samband.
4. Rýrnunarstig létts steypu. Rýrnunarstigið ræðst aðallega af teygjanleika fylliefnisins, sem og af magni samsetningar harðnaðs sements; rýrnun létts steypu er meiri en rýrnun steypu úr möl. Steypa úr múrsteinskurli sýndi á einu ári heildarrýrnun upp á um 0,65 mm/m. Nýafhentir einingar úr náttúrulegu vikri, á 14 m mánuðum, styttust um um það bil 0,8 mm/m. Sýni úr gassteypu og frauðsteypu sem hertu í lofti sýndu enn mun meiri rýrnun, jafnvel yfir 2 mm/m. Ekki má gleyma að öll steypa bólgnar þegar hún blotnar af rigningu og bráðnandi snjó, og rýrnar síðan aftur við síðari þurrkun.
Mynd 3
5. Varmaleiðnistuðull. Varmaleiðnistuðullinn lækkar með rúmþyngd og, að öðru jöfnu, verður hann þeim mun minni sem loftgötin eru minni og jafnar dreifð. Fyrir loftþurran laussteypu var hann (λ = 0,4625 fyrir 9 kN/m3; λ = 0,58 – 0,7 fyrir 12 kN/m3; λ = 0,81 – 1,05 fyrir 16 kN/m3). Fyrir loftþurran gassteypu eru upplýsingar sýndar á mynd 3.
ATHUGASEMD:
- 0,1 kcal/mhoC = 0,1163 W/mK
- 0,1 kg/dm3 = 100 kg/m3 = 1 kN/m3