Lesbók Morgunblaðsins - 03.02.1990, Blaðsíða 8

R A N N S jr 0 K N 1
I S L A N D I
Umsjón: Sigurður H. Richter

1
!í\ Ém Æ
;.ýV ’ ’■ ‘
Hlaðinn hringstigi.
Rafeindasmásjármynd af
vikri, 1000 fóld stækkun.
Byggingar-
efnið vikur
Kornastærð nim
Opnar pomr
2
Eitt af meiri háttar áföllum sem byggingariðnað-
urinn hefir orðið fyrir er hrun hleðslusteinaiðn-
aðarins á sínum tíma. Með þessum orðum er
ekki átt við að beint krónutap iðnaðarins hafi
orðið svo geigvænlegt heldur hafi tapið verið
fólgið í því að þjóðfélagið missti af afar hag-
kvæmri og hentugri byggingaraðferð.
Eðlisrýmdir mismunandi kornastærða. Lokaðar pórur= ófyllt rými eftir
48 klst í vatni.
Þegar hleðsluiðnaðurinn
hrundi, missti
þjóðfélagið af afar
hentugri
byggingaraðferð.
Eftir HARALD
ÁSGEIRSSON
Steypan er voðfelld, en flýtur út við
minnstu viprun.
Sagan
Léttsteypuiðnaður ruddi sér til rúms víða
um lönd strax eftir síðari heimsstyrjöldina.
Þessi þróun byggðist fyrst og fremst á fram-
leiðslu leirefna, sem freydd eru við hátt hita-
stig og notuð sem léttsteypuefni en einnig á
gjalli frá jámbræðsluefnum og á náttúruleg-
um frauðsteinum. Þannig gátu t.d. Þjóðveijar
byggt upp borgir og iðnað á skömmum tíma
með því að nýta vikurnámur sínar til fram-
leiðslu á hvers konar steinum, plötum og bit-
um.
Á sama tíma hófst líka hleðslusteinaiðnað-
ur úr vikri hér á landi en því miður var þar
eins og svo oft rasað nokkuð um ráð fram.
Bæði skorti efnisþekkingu og hleðslutækni.
Frumkvöðlum iðnaðarins mun ekki hafa verið
ljóst mikilvægi veðrunarþols framleiðslunnar
og lögðu jafnan aðaláherslu á varmaeinangr-
unareiginleikana. Hér á landi er hinsvegar
slagregn tíðara en annars staðar á byggðu
bóli og frostsveiflur um 80 á ári. Því urðu
frostskemmdir iðnaðinum að aldurtila.
Afleiðing þekkingarskortsins var að
hleðslubyggingarnar grotnuðu niður. Þróun,
sem hefði átt að leiða til fullkomnari bygging-
araðferðar, snerist upp í öfugþróun. Hleðslu-
byggingar voru dæmdar óhæfar og megn
vantrú skapaðist á byggingaraðferðinni.
Fordæmingu er erfitt að uppræta. Vítin
ættu að nýtast til varnaðar. Nýtt framtak
að byggjast á þekkingu sem er afrakstur
markvissra rannsókna.
ByggingYikurs
Vikur er frauðkennt súrt eldfjallagler ná-
skylt líparíti, perlusteini og hrafntinnu að
efnasamsetningu. Frauðbyggingin er einstak-
lega fíngerð svo sem sjá má í rafeindasmásjá
(mynd 1). Örsmæð bólanna og enn þynnri
veggir þeirra koma þá í ljós. Mismikil leiðni
er milli bólanna og þær geta fyllst af raka,
ef ekki með ísogi þá með þéttingu. Þannig
er mest af Hekluvikrinum mettað af raka við
nám hans úr nær níu alda gömlu jarðseti.
Samt er rakadrægni efnisins lítil og þekkt
er að vikur hefir velkst lengi um í sjó, og
jafnvel rekið yfir Atlantsála, án þess að fyll-
ast af raka.
Rakaþétting í Vikri
í rannsóknastofu er tiltölulega auðvelt að
rakametta vikur með lofttæmingu undir vatni.
Fíngerðustu pórurnar (bólumar) fyllast þó
ekki. Hinsvegar sleppur raki í gufuformi
gegnum efnið og því er auðveldlega hægt að
rakametta vikursteypur með því að kæla þær
svo að rakinn þéttist í þeim. Einmitt það fyrir-
bæri mun hafa valdið mestu um skemmdirnar
á gömlu vikurbyggingunum. Raki hefir þá
gufað upp úr innri hlið veggja en þéttst und-
ir köldu og þéttu múrlagi á ytri hlið og fros-
ið. Engin léttsteypa getur staðist álag af
þeirri þenslu sem við það myndast. Fyrir-
byggjandi atriði gegn þessum skemmdum
hafa verið höfð að leiðarljósi í fjölþættum
rannsóknum Rannsóknastofnunar bygginga-
riðnaðarins á notkunarmöguleikum vikurs í
byggingar.
PÓRURÝMIOG RÚMÞYNGDIR
Vikur er ekki einslett efni heldur er frauð-
byggingin breytileg frá einni námu til annarr-
ar og frá korni til korns í sömu námu. Þess
vegna verður að miða við meðalgildi sýna og
yfirfæra þau yfir á viðeigandi námur þegar
rætt er um eðliseiginleika efnisins. Mælingar
á þessum eiginleikum eru vissulega mikið
vandaverk en niðurstöður rannsókna hafa
m.a. leitt í ljós þær eðlisrýmdir sem sýndar
eru á mynd 2.
LÉTTSTEYPUR
Á sjötta áratugnum hófst almennt notkun
loftblendis í steypu til veðrunarvarna. Þótt
þetta gerðist áratug fyrr hér en í grannlönd-
um okkar var nýjungin of seint á ferðinni til
þess að veija vikuriðnaðinn þeirri vantrú sem
á honum skapaðist. Samt voru á þessum tíma
hafnar rannsóknir á loftblendnum vikursteyp-
um og á grundvelli þeirra byggð mannvirki
sem nú hafa fengið 30-40 ára góða reynslu.
Segja má að íblöndun lofts sé nauðsynlegt
í vikursteypum. Annarsvegar vegna þess að
það hefir svo mikil mýkjandi áhrif á ferska
steypuna. Hinsvegar að það opnar steypupas-
tann, hina hörðnuðu sementsefju, fyrir útönd-
un og vergegn niðurbrotsáhrifum frystinga.
Það er augljóst að ef vatnsmettað vikur-
korn nær að fijósa hlýtur það að grotna.
Þess vegna er svo mikilvægt að fyrirbyggja
að vikurinn mettist Og er loftblendi snar þátt-
ur í þeirri vörn. Þessi vörn er fólgin í því að
ef fullnægjandi loftblendi er í steypunni frýs
rakinn inn í loftbólurnar og veldur þá engum
spennum í henni.
STEYPUGERÐ
Öfugt við það sem gildir um steinsteypu
eru fylliefnin í vikursteypum miklu léttari en
einnig veikari en harðnaða sementsefjan. í
venjulegri steinseypu er rúmtak sements-
eíjunnar gjarnan um 30% en í léttsteypum
er það mun meira, jafnvel 40% af heildarrúm-
máli steypunnar.
Þekkt er að því minna vatn sem notað er
í steypu því þéttari og sterkari verður hún
og ef hlutfallið milli vatns og sements verður
minna en einn á móti tveimur eftir þyngd
hættir hin harðnaða sementseija að vera
vatnsdræg. Hinsvegar er sterk sementseija
óheppileg í vikursteypum vegna skorpuþorn-
unar. Ysta lag steypunnar þornar þá, rýrnar
og við það myndast í yfirborðinu vatns-
drægar netsprungur. Við gerð á þjálli steypu
úr vikri verður því að hafa hliðsjón af þessum
atriðum.
RANNSÓKNIR
Rannsóknir á vikursteypum hafa verið ijöl-
þættar við Rannsóknastofnun byggingar-
iðnaðarins. Einkum hafa þær þó snúist um
þjálar vikursteypur og þróun þeirra. Þessar
rannsóknir hafa m.a. leitt til notkunar á
kísilryki og þöndum pólýstýren-kúlum í steyp-
unum en hvor tveggja þessara efna auka
mikið á stöðugleika loftblendisins í steypun-
um. Þörf er fyrir mjög mikið loft til fyllingar
í slíkum steypum og því hafa þessi efni haft
mikið gildi fyrir þróunina. Steypa, sem þann-
ig er búin til, verður voðfelld og sérlega þjál
(mynd 3) og þyngd hennar er aðeins rúmur
þriðjungur af þyngd venjulegrar steypu.
ÁRANGUR RANNSÓKNA
Á grundveili þeirra niðurstaðna sem af
rannsóknunum hafa fengist hefur Rann-
sóknastofnun byggingariðnaðarins nú byggt
750 fermetra tilraunaskála (mynd 4). í þess-
um skála má sjá margvíslega notkun á vikur-
steypum svo sem vatnsfælna utanhúss steypu,
hijóðísogssteypu, vikurmúr, hlaðinn hring-
stiga, áferðartilraunir, steypta dyrakarma,
mismunandi nagl- og skrúfufestingar o.fl.
Næg þekking er nú í landinu til þess að
koma í veg fyrir aðra kollsteypu í léttsteypu-
' iðnaði vegna tæknilegra mistaka.
Höfundur er verkfræðingur á Rannsóknastofnun
byggingariðnaðarins að Keldnaholti.
Hinn nýi tilraunaskáli Rannsóknarstofnunar byggingariðnaðarins á Keldnaholti.
8