Teräskuitubetonin käyttö välipohjissa

Abstract

Tässä opinnäytetyössä käsitellään teräskuitubetonin ominaisuuksia, käyttökohteita ja mitoitusperiaatteita. Opinnäytetyössä on katsaus teräskuitujen historiaan ja haasteisiin. Kuitubetonin käyttö on 2000-luvulla yleistynyt selvästi, mutta kantavissa rakenteissa kuitujen käyttö on vielä melko vähäistä.

Teräskuitubetonin etuja ovat raudoitustyön väheneminen ja tavallista betonia parempi vetolujuus. Kuidut rajoittavat haitallisia halkeamia ja kutistumia sekä lisäävät betonin kimmoisuutta. Ongelmina teräskuiduilla on epätasainen jakautuminen betonissa ja valuvaiheen tukokset, jotka johtuvat usein kuitujen vääränlaisesta käytöstä. Kuitubetonille ei ole juurikaan yleisesti hyväksyttyjä mitoitusohjelmia tai laskentaohjeita, mikä hidastaa kuitujen yleistymistä. Käsiteltävyydeltään teräskuitubetoni on hieman haastavampaa kuin tavallinen betoni.

Tämä opinnäytetyö tehtiin A-Insinöörit Suunnittelu Oy:lle tavoitteena kasvattaa osaamista kuitubetonista. Opinnäytetyö tehtiin kirjallisuustutkimuksena ja perustuu pääosin Betoniyhdistyksen kirjaan Teräskuitubetonirakenteiden suunnitteluohje BY 66 2018. Tietoa on koottu kirjallisuudesta, internetistä, sähköpostitse ja suullisesti käydyistä keskusteluista asiantuntijoiden kanssa.

Lopputuloksena havaittiin, että kuitubetoni on materiaalina tehokas ja varteenotettava haastaja tavalliselle betonille. Tutkimustyötä on kuitenkin tehtävä, jotta kuitubetonimassa saadaan tasalaatuiseksi ja helpommin työstettäväksi.

This bachelor's thesis covers the possible applications of steel fiber reinforced concrete, possible structures where to use it and ground rules for designing the structures. There is a brief look into the history and the challenges of steel fibers. Usage of fibers has become more common during 2000s, but fibers are seldom used in supporting structures.

Advantages of steel fiber reinforced concrete are for instance decrease in rebar work and increase in tensile strength of concrete. Fibers also limit the harmful cracks and shrinkage of concrete and enhance the elasticity. The problems of steel fibers are varying polarization and jams during the concrete pour, which often means that the fibers are not used correctly. There is few generally accepted guidelines and design codes, which slows down fibers becoming common. Steel fiber reinforced concrete is more difficult to treat than the normal concrete.

This bachelor's thesis was made for A-Insinöörit Suunnittelu Oy. The aim was to increase the know-how in steel fiber reinforced concrete. Bachelor ́s thesis was made as a literature research and is mainly based on book “Teräsrakenteiden suunnitteluohje” by Betoniyhdistys, written in 2018. Knowledge has been raised from literature, internet, e-mail and spoken interviews with experts.

As a result of this thesis it was found that steel fiber reinforced concrete is efficient as a material and a considerable option for normal concrete. A lot of research has to be made for fiber reinforced concrete to become homogeneous and easier to handle.