Kevytsaven puristuslujuus

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia kevytsaven puristuslujuutta osana toimeksiantajan kehityshanketta, joka liittyy rakennuksen seinäelementtien eristämiseen kevytsavella. Työssä pyrittiin selvittämään erilaisten raaka-aineiden, niiden seossuhteiden, ympäröivien olosuhteiden sekä tilavuuspainon vaikutusta kevytsaven kuivalujuuteen. Näiden muuttujien vaikutusta tutkittiin testaamalla laboratoriossa sähköhydraulisella koestuspuristimella koekappaleiden lyhytaikainen puristuslujuus.

Tuloksien avulla koekappaleille määritettiin standardin SFS-EN ISO 29469:2022 mukainen puristuslujuus 10 % puristumalle ts. muodonmuutokselle. Lisäksi niille määritettiin 2,5 % puristuman mukainen puristuslujuus, jonka arvioin olevan lähellä materiaalin todellista puristuskapasiteettia käyttötilanteessa.

Lujuusominaisuuksien selvittäminen luo lisäedellytyksiä kevytsavi- ja elementtitekniikan kehittymiselle. Puristuslujuuden avulla on lisäksi mahdollista tehdä alustavaa arviointia materiaalin taivutus- ja vetolujuudesta, joiden testaaminen rajattiin tämän työn ulkopuolelle. Erilaisia seossuhteita testaamalla saatiin hyödyllistä tietoa myös kevytsaven elastisuudesta.

Työn haasteet liittyivät lujuusominaisuuksista saatavaan vähäiseen lähdeaineistoon sekä koekappaleiden valmistukseen. Niiden valmistus kosteasta kevytsavimassasta vaadittavaan mittatarkkuuteen osoittautui haastavaksi. Epä-homogeenisen massan tiivistäminen valumuottiin konkretisoi itselleni sen oleellisen puolen kevytsavirakenteesta, että se on aina rakenteeltaan epätasaisesti tiivistynyttä. Tasaisuutta voidaan parantaa massan valmistuksen sekä seinän eristystyön vakiointia ja laadunvalvontaa kehittämällä.

Tiedonhakuun työssä on käytetty alan kirjallisuutta ja artikkeleja. Työn edetessä selvisi uutta tietoa savilaatujen eriävistä reagointitavoista nesteytysaineena käytetyn soodan kanssa, jonka vuoksi testitulokset jättivät osaltaan tulkinnan varaa. Työn tuloksista voidaan katsoa olevan hyötyä niin myöhemmälle kevytsaven lujuustutkimukselle, kuin kaikille aiheesta kiinnostuneille alan toimijoille.

Examining the compressive strength of light hemp-clay was the goal of this thesis study. The study aimed to find out the effect of different raw materials, their mixing ratios, surrounding conditions and volume weight on the dry strength of the examined material.

The material tests of the study were performed by testing the short-term compressive strength of the test pieces with an electro-hydraulic testing machine in a laboratory. According to the test results, the compressive strength according to the standard SFS-EN ISO 29469:2022 was determined for 10% strain. For the test pieces also compressive strength corresponding to 2,5% strain was determined, which was estimated to be close to the material's compressive capacity in real use.

The most challenging part of the study was to search for information about the strength properties of the material and to produce test pieces. Making them from moist light-clay mass to the required dimensional accuracy proved to be challenging. Compacting the inhomogeneous mass into the casting mold made it concrete that light-clay is always compacted unevenly. The uniformity of composition can be improved by developing mass production and wall insulation work methods and quality control.

As the study progressed, new information was gained about the various reaction abilities of clay grades with soda which is used as a liquefaction agent. That is why the test results left some room for interpretation. The results of the study can be considered useful for the subsequent light hemp-clay strength research and for all operators in this field, who are interested in the researched topic.