PiiMat - teräskuitubetonit

Transkriptio

1 PiiMat - teräskuitubetonit Tuotetietoa ja suunnitteluohjeita PIIMAT OY 10. lokakuuta 2013

2 PiiMat - teräskuitubetonit Tuotetietoa ja suunnitteluohjeita Teräskuitubetonit Teräskuitubetonilla tarkoitetaan valmisbetonia, jossa on mukana teräskuituja, joilla voidaan korvata perinteinen verkko- tai tankoraudoitus. Tarkempia tietoja löytyy Betoniyhdistyksen oppaasta by 56 Teräskuitubetonirakenteet PiiMat ei ole valmisbetonitoimittaja PiiMat-teräskuitubetoni tarkoittaa valmisbetonia, jossa PiiMat Oy toimittaa teräskuidut valmisbetoniasemalle PiiMat Oy vastaa kuitubetonimitoituksesta tilaajan antamien lähtötietojen pohjalta PiiMat Oy antaa teknistä tukea rakennesuunnittelijalle o tarpeen mukaan osallistuminen suunnittelukokouksiin o avustaminen mitoituksessa rakenteen optimointi (paksuudet, kuitumäärät, saumajaot) o avustaminen detaljien suunnittelussa (detaljipiirustukset tai ohjeet niiden laatimiseen) PiiMat Oy antaa teknistä tukea pää- tai/ja lattiabetoniurakoitsijalle o osallistuminen tarjouksen laatimiseen o mukana aloituspalaverissa o dokumentoidut mitoituslaskelmat, kun kuidut tilataan PiiMat Oy:ltä o tarpeen mukaan tekninen neuvonta ensimmäisissä valuissa PiiMat-teräskuitubetoni on osa PiiMat Oy:n tarjoamaa lattiapakettia, joka edellä mainittujen kuitubetoniin liittyvien asioiden lisäksi sisältää saumaraudoitteet tarvittavine kuormansiirtotarkasteluineen erityyppiset pintamateriaalit kohteen vaatimusten mukaan. PiiMat-teräskuitubetoni toteutetaan yhteistyössä maailman johtaviin teräsvalmistajiin kuuluvan Severstal-metizin kanssa. Severstal-metizin tuotemerkki teräskuiduissa on Hendix. Kuitubetonilattiat Tässä ohjeessa käsitellään kolmea eri kuitubetonilattiatyyppiä sahasaumatut lattiat, kutistumissaumattomat lattiat sekä paalulaatat. Kaikki nämä voidaan toteuttaa PiiMat-teräskuitubetonilla. Ne ovat eri tyyppejä, mikä tulee huomioida sekä mitoituksessa että detaljien ja alustan suunnittelussa. Betonilattia kutistuu ja halkeilee aina (ellei se ole jännitetty). Tämä on perusasia, joka tulee huomioida lattian suunnittelussa sekä valmista lattiaa arvioitaessa. Tilaajan/kohteen vaatimusten pohjalta on päätettävä kuinka näitä kutistumia ja halkeilua hallitaan niin, etteivät ne häiritse tilassa tapahtuvaa toimintaa. 1

3 Sahasaumatut lattiat Perinteinen tapa hallita kutistumia on keskittää ne yhteen kohtaan. Tämä hoidetaan siten, että lattian ja alustan välinen kitka pyritään pitämään pienenä, jolloin laatta pääsee mahdollisimman vapaasti kutistumaan. Laattaan sahataan saumat, joiden syvyys on noin kolmasosa laatan paksuudesta, sellaisin välimatkoin, ettei kutistuman (kitkan) aiheuttama jännitys halkaise laattaa näiden saumojen välillä. Sahasaumattujen lattioiden suunnittelussa on huomioitava muutama tärkeä asia: pieni kitka esim. muovikalvojen tai tasaushiekan avulla sahaus on suoritettava heti, kun laatta kestää sahauksen reunojen murtumatta, yleensä n tunnin kuluttua sahasaumajaon on oltava riittävän lyhyt, ei mielellään yli 6 m mitoituksessa määrääväksi tulee yleensä pistekuorma (pyörä- tai hyllynjalka) sahasauman reunalla, josta 30 % voidaan olettaa siirtyvän sauman yli eli laatta on mitoitettava 70 % pistekuormalle Oikealla on esitetty pistekuormien sijoittelu mitoituksen kannalta. Sahasaumatussa lattiassa kaikki kuormitustapaukset tulevat mukaan ja määrääväksi käytännössä aina tulee reunakuorma (Edge condition). Parempi vaihtoehto, erityisesti jos kohteessa on suuria pyörä- tai hyllykuormia on suunnitella lattia ns. kutistumissaumattomana, jolloin reunakuormat siirretään tehokkaita liikuntasaumoja käyttäen sauman yli ja mitoittavana kuormana on aina laatan keskellä oleva pistekuorma. Kutistumissaumattomat lattiat Kutistumissaumattomissa kuitubetonilattioissa kutistumia ja halkeilua hallitaan kitkalla ja kuituraudoituksella. Lattian ja alustan välinen kitka pidetään niin suurena, että lattiaan tulee halkeamia tihein välein. Näin halkeamat ovat lähes näkymättömiä hiushalkeamia, jotka sitten sidotaan kuiduilla kiinni niin, että ne eivät pääse laajenemaan. Saumattomuus tuo runsaasti etuja sekä loppukäyttäjälle että urakoitsijoille: Hyllyt, koneet ja laitteet voidaan sijoittaa täysin vapaasti ja niiden sijaintia voidaan muuttaa tulevaisuudessa Lattian vaurioitumisriski pienenee merkittävästi saumat ovat useimmiten vaurioiden alkukohta Trukit ja muu kuljetuskalusto säilyy paremmin kunnossa, kun ei ole täristäviä saumoja Lattian valmistaminen nopeutuu huomattavasti, kun raudoitusvaihe jää pois Lattia voidaan betonitehtaan ja urakoitsijan kapasiteeteista riippuen valaa isoina alueina, jopa yli m 2 :n päivävalujan on toteutettu Mitoituksellisesti saumaton lattia voidaan usein toteuttaa ohuempana kuin sahasaumattu, kun kriittiset reunakuormat jäävät pois 2

4 Tärkeä osa saumattoman lattian suunnittelua on oikean saumaraudoitteen valinta. Paitsi että saumaraudoite suojaa liikunta-/työsaumaa, tulee sen kyetä siirtämään kuormat yli sauman, jotta reunakuorma voidaan mitoituksessa jättää huomioimatta. Lisätietoja saumaraudoitetyypeistä ja niiden valinnasta saa PiiMat Oy:n saumaraudoite-esitteestä. Paalulaatat Myös paalulaatta voidaan toteuttaa kuitubetonilla. PiiMat Oy:n Hendix-ratkaisussa ei käytetä edes kaistaraudoitteita. Ainoastaan paalulaatan ympäri kiertää palkki joko perinteinen raudoitettu betonipalkki tai laattaan raudoituksen avulla toteutettu palkki. Reunapalkin lisäksi Hendix-ratkaisussa on tärkeää, ettei laatta ole kiinni paaluissa tai paaluhatuissa vaan on erotettu siitä muovikalvon avulla (ks. kuva). Paalulaatassa on myös oltava tarkkana liikunta-/työsauman sijoittelussa ei paalulinjalle vaan momentin nollakohtiin. Paalulaatan mitoitusta varten on hyvä olla yhteydessä PiiMatiin jo ennen paalukartan laatimista, sillä paalujaolla ja paaluhatun tyypillä on tärkeä merkitys lattian optimoinnin kannalta. Hendix-teräskuidut PiiMat-teräskuitubetonissa käytetään kahta eri Hendix-teräskuitua. Hendix 1/50 on teräskuitu, joka sopii kaikkiin kolmeen edellä esitettyyn kuitubetonilattiaan mutta sen pääkäyttökohteena ovat sahasaumatut lattiat sekä kevyemmin kuormitetut saumattomat lattiat. Tehokkaampi Hendix Prime 75/52 on hoikka korkealujuuskuitu, jonka ominaisuudet tulevat oikeuksiinsa erityisesti saumattomissa lattioissa ja paalulaatoissa sekä varsinkin rakenteellisissa kuitubetonivaluissa, joista on lyhyt info tämän esitteen lopussa. Molemmat kuidut ovat koukkupäisiä irtokuituja. Hendix 1/50 Hendix Prime 75/52 Pituus 50 mm 52 mm Paksuus 1 mm 0,75 mm Hoikkuusluku Vetolujuus > 1235 N/mm 2 > 1500 N/mm 2 Kappalemäärä per kg Kolmas PiiMat Oy:n tuotevalikoimassa oleva Hendix-kuitu on Hendix Base 1/49. Hendix Base 1/49 on edullinen peruskuitu, joka sopii kevyesti kuormitettuihin maanvaraisiin lattioihin esim. maatalous- ja omakotirakentamisessa. Sen vetolujuus on hieman 1/50 kuidun arvoa pienempi (> 1150 N/mm 2 ). Base-kuidun hinta on pyritty pitämään edullisena, jolloin se ei sisällä niin paljon teknistä apua kuin kaksi muuta kuitutyyppiämme. 3

5 Lähtötiedot PiiMat-kuitubetonilattioihin Teräskuiduilla raudoitetuissa lattioissa lopullisesta kuitumitoituksesta vastaa teräskuidun toimittaja mutta lähtötiedoista vastaa kohteen tilaaja/rakennuttaja/rakennesuunnittelija. On tärkeää huomata, että tämä lopullinen mitoitus on aina kuitukohtainen. Edes samantyylisen tyyppimerkinnän omaavat kuidut eivät aina ole vaihtokelpoisia. PiiMat on yhdessä Severstal-metizin kanssa laatinut lähtötietolomakkeen, johon on mahdollisimman kattavasti koottu ne kohdat, jotka kuitumitoituksessa ovat tärkeitä mitä enemmän tietoa lomake sisältää sitä varmempi mitoitus saadaan aikaan. Tämän esitteen lopusta löytyvät lähtötietolomakkeet, joista ensimmäinen sivu täytetään maanvaraiselle laatalle ja toisella sivulla tietoja täydennetään, mikäli kohteena on paalulaatta. Lähtötietojen osalta tärkeimpiä tietoja ovat: Alustan tiedot eli k-arvo Mahdollisen eristeen tiedot Kuormitustiedot mahdollisimman tarkasti ja myös tulevaisuuden mahdolliset kuormien korotukset huomioiden Pyöräkuormien osalta kuormitusalat sekä pyörien ja akselien välimatkat Hyllykuormien osalta maksimi jalkakuorma sekä jalkojen välit joka suuntaan erityisen tärkeää tämä on ns. back-to-back-hyllyjen osalta, joissa saattaa olla kaksi isoa pistekuormaa hyvinkin lähellä toisiaan Näiden lisäksi hyvä lähtötieto on alustavasti suunniteltu laattapaksuus varsinkin silloin, jos esim. jotkut kiinnikkeet tai koneperustukset edellyttävät paksumpaa laattaa kuin mihin mitoituksella päästäisiin. Toinen tärkeä tieto on suunniteltu saumajako. Mitoituksella pyritään optimoimaan saumajakoa varsinkin ns. kutistumissaumattomissa lattioissa mutta on tärkeää etukäteen tietää, jos joku rakennuksen muoto tai seinä tai vaikkapa valujärjestys edellyttää saumojen sijoittelu muulla tavalla kuin mihin optimaalisesti olisi mahdollisuus. Tulevaisuus Hendix-kuitubetoneilla on maailmalla valettu jo lukuisia kantavia laattoja ja erityyppisiä perustusrakenteita ja tämä tulee olemaan tulevaisuus myös Suomessa. Näiden kantavien laattojen ja perustusten osalta on huomattava, ettei niitä pysty mitoittamaan samoilla menetelmillä kuin maanvaraisia lattioita tai paalulaattoja. Me PiiMat Oy:ssä avustamme mielellämme näiden tulevaisuuden kuitubetonirakenteiden suunnittelussa. 4

6 CE-hyväksynnät alkaen teräskuiduilla tulee olla CE-hyväksyntä (EN ). CE-hyväksyntä kertoo kuidun tärkeimmät tekniset tiedot (mitat, muoto, lujuus) sekä mitä kuitujen käyttäminen vaikuttaa betonimassan notkeuteen. CE-hyväksyntä ilmoittaa myös millaisella kuitumäärällä ko. kuitua käyttäen saavutetaan standardin edellyttämät jäännöstaivutusvetolujuusarvot eli käytännössä tämä tarkoittaa, ettei ko. kuitua saa käyttää alle tämän minimimäärän. Alla on Hendix-kuitujen CE-hyväksynnät, joista nähdään, että Hendix Prime 75/52 kuitua tulee käyttää vähintään 15 kg/m 3 ja kahta muuta kuitutyyppiä vähintään 25 kg/m 3. Kohteessa käytettävät määrät perustuvat dokumentoituihin mitoituslaskelmiin, joissa tulee kuitenkin olla vähintään CE-hyväksynnän minimikuitumäärä. СЄ 1397 СЄ 1397 СЄ CPD EN CPD Steel fibres Hendix prime 75/52 for structural use in concrete mortar and grout Group I Length: 52 mm Diametеr: 0,75 mm Shape: Deformed Tensile strength: 1500 N/mm 2 Consistence with 15 kg/m 3 fibres: Vebe time: 8 s Effect on strength of concrete: 15 kg/m 3 to obtain 1,5 N/mm 2 at CMOD = 0,5 mm and 1 N/mm 2 at CMOD = 3,5 mm. HENDIX PRIME 75/52 48х25 kg (Total weight 1200 kg) EN Steel fibres Hendix 1/50 for structural use in concrete mortar and grout Group I Length: 50 mm Diametеr: 1,0 mm Shape: Deformed Tensile strength: 1235 N/mm 2 Consistence with 25 kg/m 3 fibres: Vebe time: 8 s Effect on strength of concrete: 25 kg/m 3 to obtain 1,5 N/mm 2 at CMOD = 0,5 mm and 1 N/mm 2 at CMOD = 3,5 mm. HENDIX 1/50 48х25 kg (Total weight 1200 kg) 1397-CPD-0416 EN Steel fibres Hendix base 1/49 for structural use in concrete mortar and grout Group I Length: 49 mm Diametеr: 1,0 mm Shape: Deformed Tensile strength: 1150 N/mm 2 Consistence with 25 kg/m 3 fibres: Vebe time: 8 s Effect on strength of concrete 25 kg/m 3 to obtain 1,5 N/mm 2 at CMOD = 0,5 mm and 1 N/mm 2 at CMOD = 3,5 mm HENDIX BASE 1/49 48х25 kg (Total weight 1200 kg) 5

7 6

8 7