Betong armert med kullfiber

  • nyheter_bygg

En ny metode til å forsterke betongdragere, bjelker og gulv ser ut til å fungere effektivt.

Metoden har mange muligheter, eksempelvis ved oppgradering av broer eller bygninger som blir utsatt for større belastninger enn utgangspunktet.

En doktorgradsavhandling av Anders Wiberg ved Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm er første dokumentasjon innen dette området - ved siden av et japansk forskningsprosjekt.

Studiet ved KTH viser flere fordeler med sementbasert materiale fremfor epoxy - som benyttes i dag: materialet gir bedre arbeidsmiljø, det er ikke damp-tett og materialet kan benyttes mot fuktige overflater og ved lavere temperatur.

Ulempene er lengre herdetid og at armeringsfibrene ikke blir utnyttet effektivt.

Styrken blir 65% av tilsvarende behandling med epoxy og kullfiber. En grunn er at det foreløpig ikke finnes kullfibervev som er tilpasset sementbasert matrise eller sementlim.

Siden partikkelsuspensjonen ikke trenger like effektivt inn i kullfiberbuntene som epoxy gjør, vil de gi et seigere brudd.

Grunnen er "teleskopeffekten" i kullfiberbuntene. Dette kan være en fordel dersom det kan kontrolleres og styres, mener professor Jonas Holmgren, KTH. Han var Wibergs veileder.

Enkel metode

Denne forsterkningen blir bare noen millimeter tykk. Den ekstra høyden og den økede egenvekten blir dermed ubetydelig.

Alle komponentene er enkle og sikre å arbeide med. Det er lett å oppnå en jevn kvalitet og arbeidet går raskt. Betongen herder raskt, om enn ikke så raskt som epoxy.

Etter 72 timer har den oppnådd mellom 75 og 85% av endelig fasthet, avhengig av tykkelsen på kompositten. Denne ekstra-armeringen - som blir liggende utenpå - kan også forsterke en sprukken bro eller mur.

Wiberg og Holmgren utviklet en spesiell prøvemetode for å teste denne komposittforsterkningen. De kaller den Whest-bjelken, en standardbjelke for bøying med et stålled i overkanten. Med denne testet de styrken i ulike fiberkompositter. Forsøkene viste at kullfibrene brast før de ble trukket ut av "sementlimet".

Tre forskningsområder

Professor Holmgren mener fortsatt forskning innen dette feltet må deles opp i tre. Først må den rettes inn mot materialteknikk. Dermed kan den sementbaserte kompositten utvikles ytterligere.

Dernest må det settes fokus på de mekaniske egenskapene til materialet og beregningsmodellene. For det tredje må det utvikles produksjonsteknikk og kontrollmetoder. En økonomisk utredning må også følge forsøkene.