Tímarit Verkfræðingafélags Íslands - 01.06.1958, Side 5

TlMARIT VFl 1958
35
Fyrir áramótin var samþykkt að verða við beiðni
Iðnaðarmálastofnunar Islands um að leggja til mann í
byggingartækniráð (BTR) IMSl, og er undirritaður nú
formaður þess ráðs. Svo sem kunnugt er, hefur Iðnaðar-
málastofnuninni verið falið að sjá um staðalsetningu
hér á landi, og er BTR ætlað að leiðbeina í því efni.
Það mun koma í Ijós, strax þegar stöðlunarvinnan
hefst, að nauðsynlegt er að stórauka rannsóknastarf-
semina fyrir byggingariðnaðinn, og er þá bæði átt við
undirstöðurannsóknir, eins og t. d. á eiginleikum steypu-
efna, og rannsóknir á hvers konar byggingaratriðum, t.
d. hvernig beri að einangra íbúðarhús, hvort leyfa megi
kuldabrýr o. s. frv.
Reynt hefur verið að undirbúa aukningu rannsókn-
anna undanfarin ár, en árangur af þeirri viðleitni hefur
verið mjög lítill. Þó fékkst á árinu heimild til þess að
ráða byggingaverkfræðing að rannsóknastofunni, og eru
líkur til að hann hefji starf á miðu ári 1958. Einnig
var leitað eftír leiguhúsnæði fyrir rannsóknastofuna,
og virðast nú sterkar líkur til þess að bót verði ráðin á
því vandræðaástandi, sem húsnæðisskorturinn hefur bak-
að þessari rannsóknarstarfsemi á undanförnum árum.
Fylgirit I
Dm veðrunarþolrsi móbergssands
Eftir Harald Ásgeirsson, verkfræðing.
Svo sem áður hefur verið rakið, er það einkum skort-
ur á veðrunarþolnum sandi, sem veldur örðugleikum í
vali fyllingarefna í nágrenni höfuðborgarinnar.
Veðrunarþolni er hins vegar allóræður eiginleiki, —
en eftir túlkun rannsóknastofunnar hefur fylliefni verið
talið hafa fullnægjandi veðrunarþol, ef grotnun þess
eftir fimm umferðir í natríum-sulfat lút (sbr. ASTM
C—88) nemur minna en 12% af efninu.
Enda þótt prófun þessi sé bezta og aðgengilegasta
skyndipróf, sem völ er á til slíkra rannsókna, er hún
engan veginn einhlít. Hún er mjög hörð, en á lítið skylt
við álag það, sem fylliefnin fá í náttúrunni. Þess vegna
þyrfti að staðfesta niðurstöður hennar með beinum frysti-
prófum fyrir hverja gerð fylliefna. Islenzku bergteg-
undirnar, sérstaklega basalt og móberg, eru ekki algeng
í erlendri notkun, og því er um fátæklegar skráðar upp-
lýsingar að ræða, og hér á landi eru ekki til tæki til
slíkra prófana.
Ferskur basaltsandur stenzt venjulega umrætt súlfat-
próf, en móbergssandur hins vegar hvergi. Nú er 1 ná-
grenni höfuðborgarinnar ógrynnismagn af móbergs- og
móbergsblönduðum sandi, en hreinn basaltsandur er að
verða fáséður. Mikið er því í húfi, að þær rannsóknir,
sem valda því, að móbergssandurinn er dæmdur ónothæft
byggingarefni, séu á réttum rökum byggðar.
Þenslur þær, sem valda örri veðrun á steinsteypu og
fylliefnum í henni, eru hitaþenslur, rakaþenslur og frysti-
þenslur, og eru hinar síðasttöldu algjörlega ríkjandi.
Rannsóknir og tækni eftir síðari heimsstyrjöldina hafa
leitt í ljós, að auðvelt er að eyða frostþenslum í bindi-
efnum steinsteypu (þ. e. í sementseðjunni) með notkun
á loftblendi. En til þess að steypan sjálf sé frostþolin,
þurfa þó fylliefnin líka að vera það.
Þegar vatn frýs í lokuðu rými, veldur ísmyndunin
þrýstingi á vökvanum, sem eftir verður, og þessi þrýst-
ingur yfirfærist yfir á umbúnað rýmisins, og kemur þar
fram sem jafnstórar togspennur. Með því að þessi þrýst-
ingur getur við fárra stiga frost orðið meir en 100 kg/sm3
gefur það auga leið, að allar steypur okkar og steypu-
efni springa undan þessum krafti, létti ekki á einhvern
annan hátt á þrýstingnum (togþol steypu og steinefna
er jafnan ekki meira en 5—15% af þrýstingsþoli þeirra).
Vandi þessi, að létta á þrýstingnum, varð leystur þeg-
ar um harðnaða sementseðju var að ræða, með því að
nota loftblendi í hina fersku efju. Það sýndi sig (sjá
rannsóknir T. C. Powers við PCA, Chicago), að ef bilið
á milli loftbólanna varð nægjanlega skammt (venjulega
ca. 4% loft), létti þrýstingnum, við það að vatnið í efj-
unni hætti að frjósa í hlaupinu (paste), heldur fór öll
ismyndunin fram í loftbólunum, þar sem hún olli engum
þrýstingi, og jafnvel sogi á hlaupvatnið (hlaupvatnið er
jafnan undir allmiklum eigin þrýstingi í steypu og frýs
því við lægra hitastig en vatnið í bólunum). Hlaupið
kemur hins vegar út í bóluveggina, og vatn þess diffun-
derar úr þeim yfir á isinn í bólunni, og því valda hita-
breytingar eðlilega jafnvægistruflun á ísmyndunina i
bólunni. Háræðar og bólustruktur steypuefnanna (per-
meabilitet osmotiskur þrýstingur og fjarlægð milli loft-
bóla) ræður því þess vegna hvort steypa verður frost-
þolin eða ekki, og steypa úr léttu, frauðkenndu fylli-
efni, t. d. vikri, getur verið veðrunarþolnari en marg-
falt þyngri og sterkari steypa úr þéttari fylliefnum Ekk-
ert beint samband er á milli burðarþols og veðrunarþols.
Islenzkt basalt, og einkum þó móbergið er allvatns-
drægt (sbr. fylgirit III með þessari ársskýrslu). Þessi
vatnsdrægni (absorbtion) eða vatnssmeygni (permeabili-
tet) hlýtur vissulega að hafa mikil áhrif á veðrunarþol
steinefnanna. Jarðrakt, vatnsdrægt efni, þ. e. a. s. stein-
efni, sem er alveg mettað af vatni, hlyti að molna niður í
frostum, ef rakann leiddi ekki út úr efninu, áður en hann
frysi. Eiginleikarnir, sem ráða því, hvort steinefni er
veðrunarþolið gegn frosti, eru því vatnsmettun efnisins,
mettivatnsmagn þess (porositet), bólu- eða æðadreifing
og vatnssmeygni (permeabilitet) og kornastærð. Aðrir
eiginleikar, svo sem styrkleiki efnisins, endurtekninga-
fjöldi frystinga o. s. frv. hafa minni áhrif.
Möguleikar þeir, sem virðast fyrir hendi að nota mó-
bergsblandinn sand í steypu, t. d. með blágrýtis- eða
grágrýtismulningi, getur haft mikla hagræna þýðingu
fyrir Reykjavík og nágrenni. Að vísu mundi verða af því
nokkur kostnaður að harpa frá t. d. allt stærra efni en
4 mm, en úrkastið er einnig verðmætt efni, t. d. til alls
konar fyllinga og tii gatnagerðar.
Möguleikar þess að hægt verði að sinna þessu verk-
efni á rannsóknastofunni aukast verulega, þegar stofn-
unin fær þrýstiketil þann, sem nú er í pöntun.