Tímarit Verkfræðingafélags Íslands - 01.06.1958, Qupperneq 7

TlMARIT VFI 1958
37
eins og t. d. graníti og gneis í Skandinavíu. Var því ekki
um annað að ræða en að leiða í ljós eiginleika íslenzkra
bergtegunda i steinsteypu með sérstökum rannsóknum.
2. Skilgreining á liugtökum.
Kornadreifing, kornalína steinefna.
Kornadreifing sands og malar er ákveðin með
þvi að sigta þurrkuð sýnishorn af efninu á
kvaðratiskum sigtum með mismunandi möskvastærðum.
I þessum tilraunum var fylgt sænskum og dönskum
stöðlum og notuð sigti með eftirfarandi möskvastærð-
um: 0.075, 0.125, 0.25, 0.50, 1, 2, 4, 8, 16, 32 og 64 mm.
Kornalína er mynd af kornaskiptingunni á línuriti, þar
sem y-ásinn sýnir magn, sem fer í gegnum sigti með á-
kveðinni stærð, en x-ásinn sýnir kornastærð efnisins í
logaritmiskum mælikvarða.
Steypusandur er öll korn minni en 4 mm
Möl eða mulningur eru öll korn stærri en 4 mm
Méla er öll korn minni en 0.075 mm
Grófleikatala steinefnis. Tala þessi er mælikvarði á
hversu grófkornótt efnið er, en segir hins vegar lítið
um kornadreifingu þess. Ýmsar aðferðir hafa komið
fram til þess að mæla þennan eiginleika, en hér er talan
fundin þannig, að lagðar eru saman ordinötumar, sem
eru ofan við kornalinuna á stöðluðu sigtunum 0.125 og
upp úr, en aðeins tekin 75% af ordinötunni á 0.125.
Summa þeirra, deild með 100, er grófleikatala efnisins.
Grófleikatalan er því ekki annað en mælikvarði á flatar-
málið, sem er fyrir ofan kornalínuna á kornalinuritinu.
Grófleikatalan mæld á þennan hátt er því sem næst hin
sama og „grovhetstal", sem notað er í Noregi og Fineness
modulus, sem notuð er i Bandaríkjunum, og er það þægi-
legt fyrir allan samanburð, því að í þessum löndum eru
stöðluð sigti með öðrum möskvastærðum, en hér eru
notuð.
Komarúmþyngd og ákvörðun á raka í sandi og möl.
Kornarúmþyngd steinefna er miðuð við, að efnin séu
þurr á yfirborðinu, en mettuð af raka (saturated surface
dry) og er fundin í samræmi við bandarískan staðal
(ASTM C 128-42). Mæling á raka í steinefni grundvall-
ast á því, að kornarúmþyngdin sé þekkt. Raki sá, sem er
í efninu í yfirborðsþurru ástandi, er oft verulegur, 3—4%
í íslenzkum bergtegundum, og er því rangt að ákveða
raka x sandi og möl með því að mæla þyngdarbreytingu
hieð þurrkun í ofni. Allir útreikningar, varðandi vatns-
magn í hrásteypu, eru miðaðar við að raki sé reiknaður
á þessum grundvelli.
Mótunarþjálni hrásteypu (konsistens) er mælikvarði
á það, hve auðvelt er að vinna steypuna. Margar aðferðir
eru i notkun til þess að mæla þennan eiginleika steyp-
unnar, en öllum er það sammerkt að vera meira eða
minna gallaðar og engin þeirra einhlít. Sigmálskeiluað-
ferðin er einföldust þessara aðferða, og er hún notuð
hér. Voru mælingar þessar gerðar í samræmi við banda-
rískan staðal (ASTM C 143-52).
Sigmálsaðferðin gildir á sviðinu 3—15 cm, sem nær
yfir þá mótunarþjálni, sem tíðkast við þau vinnuskil-
yrði, sem eru almenn í byggingarvinnu hér á landi.
Loftmagn f hrásteypu og rúmþyngd steypunnar var
mælt í loftmáli af amerískri gerð, sem Steypustöðin á.
Mælir þessi byggist á því að mæla samþjöppun loft-
magnsins í steypunni við ákveðinn þrýsting.
3. Tilgangur tiliaunanna.
Steypuefni, sement, sand, möl, vatn og loft er hægt að
blanda saman á því sem næst óendanlega margbreytileg-
an hátt. Samhengi þeirra er bundið hvað magn snertir,
þannig að fast rúmmál allra efna í hverjum m3 af steypu
er alltaf 1000 lítrar, þó að rúmþyngd sjálfrar steypunn-
ar sé breytileg. Samband þetta lítur þannig út:
C + + S™ + V + L = 1000 lítrar (1)
sc Ss sm
C = kg sement í m3 af steypu
Ss = — sandur--------------—
Sm= — möl------------------—
V = lítrar vatn - —• — —
L = —- loft----------------—
sc = kornarúmþyngd sements kg/liter
ss = — sands
sm = — malar
Eftirfarandi almenna lögmál, sem fyrst var orðað af
Abram’s 1915, gildir um styrkleika steinsteypu: ,,Með
ákveðnum steypuefnum og föstum skilyrðum við próf-
anir, ákvarðar vatnsmagnið, sem notað er eitt saman,
styrkleika steypunnar, meðan mótunarþjálni steypunnar
er nægileg'1. Þetta lögmál setur takmarkanir á gildissvið
(1) og undirstrikar jafnframt, hversu þýðingarmikið er
að nota steypu með eins litlu vatni og frekast er unnt.
öll steypuefnin og hlutföllin milli þeirra innbyrðis hafa
áhrif á mótunarþjálni steypunnar. Þeir þættir, sem þar
ráða mestu, eru þessir:
Vatnsmagn
Sementsmagn og tegund
Kornadreifing steinefnanna
Kornalögun steinefnanna og bergtegund
Mélumagn og mélutegund
Erlendis hefur verið sýnt fram á það með tilraunum,
að ákveðið samhengi er á milli vatnsmagns, mótunar-
þjálni, grófleikatölu og sementsmagns fyrir ákveðin
steypuefni. Samband þetta er hins vegar töiuvert breyti-
legt fyrir mismunandi efni. Tilgangur tilraunanna var
að finna þetta samhengi fyrir steinefni frá sandnáminu
við Esjuber á Kjalarnesi. Var notað rússneskt portland-
sement í allar tilraunirnar. Niðurstöður þeirra gilda því
eingöngu um þessi efni.
4. Tilhögun tilraunanna.
Ákveðið var að skipta tilraununum I 4 flokka eftir
sementsmagni, sem algengt er í steypu 200, 300, 400 og
500 kg/nf1.
1 hverjum flokki skyldu gerðar tilraunir með 4 mis-
munandi grófleikatölur á samsettum steinefnum, og var
tilraunasviðið ákveðið með hliðsjón af steypublöndum,
sem voru í notkun úr sömu efnum í Steypustöðinni.
1 hverri einstakri tilraun var vatni bætt í steypuna
og framkvæmdar 3—5 mælingar á þeim steypueiginleik-
um, sem nauðsynlegir voru til að ákveða steypumagns-
myndun steypuefnanna við mismunandi sigmál á mót-
unarþjálnisviði með 3—18 sm sigmáli. Eftir hverja mæl-
ingu var öll steypan sett aftur í hrærivélina, áður en
bætt var í hana vatni. Hefur þá vafalaust tapazt eitthvað
af sementseðju, sem orðið hefur eftir á mæliíækjum og
ílátum, en hrærurn'ar voru það stórar, að þetta tap hefur
ekki haft verulega þýðingu. Hver tilraun tók um tvo
til þrjá stundarfjórðunga, og er varla hugsanlegt, að