i aksjon Dagens GFB for arkitekter og ingeniører

Transkript

1 i aksjon Dagens GFB for arkitekter og ingeniører Glassfiberforsterket betong (GFB) er et materiale som gir et betydelig bidrag til økonomien, teknologien og estetikken til bygningsindustrien over hele verden

2 Innhold Introduksjon 3 GBF Arkitektur 4 Bekledning 5 Egenskaper og støping 6 Landskapsarkitektur 7 GFB Bygninger 8 Taklegging 9 Vegger og vinduer 10 Renovering 11 Grunnmurer og gulv 12 Modulær bygging 13 Muligheter med GFB 14 Permanent formgiving 15 Hjelpesystemer 16 Akustikk 17 Broer og tunneler 18 Vann og drenering 19 Teknisk bilag 20 Denne publikasjonen er utarbeidet av den Internasjonale Glassfiberforsterkede Betongforeningen. Målsettingen er å gi arkitekter, ingeniører og andre profesjonelle innen bygningsbransjen innsikt i den store mengden bruksområder GFB har over hele verden.

3 Introduksjon Glassfiberforsterket betong (GFB) er ett av de mest allsidige bygningsmaterialer tilgjengelig for arkitekter og ingeniører. Utviklet i det tyvende århundret, har GFB gitt et betydelig bidrag til økonomi, teknologi og estetikk innen moderne bygg- og anleggsbransje på verdensbasis i over 30 år. GFB er ikke et enkelt materiale, men en familie av høyytelses, sementbasert sammensetning som er forsterket med spesielt alkalisk, motstandsdyktig glassfiber, som kan utformes til å passe til en rekke bruksområder. GFB-produkter kan formes til seksjoner så tynne som 6mm, slik at deres vekt er mye mindre enn tradisjonelle, ferdigstøpte betongprodukter. Utformingen og produksjonen av GFB-produkter er dekket av internasjonale standarder, som er blitt utviklet i Europa, Amerika, Asia og Australasia. GFB produseres i over 100 land.

4 Arkitektur GFB presenterer materialer for arkitekter og ingeniører som kan bidre til å skape den mest ambisiøse design. Det kan formes til å skape moderne, futuristisk design eller til å reprodusere tradisjonelle historiske særpreg. GFB kan males, bekles med fine aggregater, farges eller ganske enkelt etterlates naturlig hvit eller grå, glatt eller med strukturert puss. GFB-produkter er lette, enkle å håndtere og raske å sette opp GFB-produkter reduserer belastning på bygninger og medfører betydelige innsparinger i superstruktur og grunnarbeider GFB egner seg ypperlig for reproduksjon og renovering GFB er miljøvennlig GFB gir designeren en komplett teknologi som få andre materialer kan vise når det gjelder allsidighet.

5 Bekledning GFB er en av de mest populære materialer i bruk for kreativ, ferdigbyggede arkitektoniske bekledninger. GFB s evne til å bli formet til tynne, lette paneler med mange forskjellige fasonger, former og overflatebehandlinger blir verdsatt av et voksende publikum blant arkitekter og ingeniører rundt i verden. GFB er enkel å forme for å gjenskape fasonger, detaljer og strukturer GFB s styrke gjør det mulig å formgi tynne, lette bekledningselementer GFB kan farges med pigment, maling og natursteinfronter GFB bekledning kan erstatte ikke-strukturell ferdigstøpt betong der hvor vekt og/eller fasong kan være problematisk GFB bekledningspaneler er i hovedsak produsert ved hjelp av en håndsprøyte - teknikk. Som navnet tilsier, blir materialet sprøytet inn i en form ved hjelp av spesielle maskiner. Metoden kan reprodusere høyytelsesmaterialer som kan lage paneler som er svært tynne og lette seksjoner.

6 Egenskaper og støping GFB -produkter er laget ved hjelp av en rekke produksjonsteknikker. En av de mest allsidige er å støpe sammensetningen i former, laget av gummi, treverk eller plastikk forsterket med glassfiber (GFP/FFP). Dette er kjent som Premix GFB. Ettersom den høyytelses alkalisk motstandsdyktige glassfiberet blir jevnt fordelt i blandingen, blir materialet forsterket helt gjennom, noe som gjør det mulig å skape produkter med de fineste detaljer. GFB brukes til produksjon av vakre arkitektoniske lister og særpreg. Samtidig med at de ofte blir støpt i overkant av 25 mm, er disse produktene likevel enkle å håndtere og reise. GFB kan støpes til å gi fine detaljer GFB gir designere uovertruffen fleksibilitet GFB støper og detaljer er enkle å håndtere og reise GFB korroderer ikke GFB korroderer ikke fra jernbinding Dette gir arkitekter eller ingeniører en uovertruffen frihet i kreativ utforming. I motsetning til tradisjonell betong, krever ikke GFB et minimum av betong for å dekke jernbindingen. 6

7 Landskapsarkitektur I byggeprosjekter, fritidsanlegg, byfornyelser og kommunale programmer blir det lagt stadig større vekt på byggemiljøet. GFB spiller en viktig rolle. GFB er miljøvennlig GFB er motstandsdyktig mot ekstreme værforhold GFB-produkter er lette og enkle å håndtere GFB tilbyr et stort utvalg av fasonger og overflatebehandlinger Benker, plantepotter, emballasje, kiosker, fortøyningspæler, skilt, statuer og fontener for å nevne noen få, drar alle fordel av å være laget av GFB. Materialets egenskaper til å skreddersy fasong, form og overflatebehandling kan være derfor være estetisk forenlig med det valgte miljøet. GFB gir også temaparker og zoologiske arkitekter et medium som de kan bruke til å forvandle drømmer til virkelighet. Mange av verdens største temaparker og dyrehager bruker GFB for å lage steinlandskaper, reproduksjoner av bygninger, simulerte miljøer for dyr, og mye, mer.

8 Ved byggeaktiviteter har GFB i de senere årene hatt mangel på fagarbeidere. Kombinert med behovet for å produsere lettere bygningskomponenter har dette ført til betydelige fremskritt i bruk av ferdigproduserte GFB-elementer. Byggherrer over hele verden verdsetter økningen i byggehastigheten som GFB gir. I tillegg oppdager ingeniører at små tillegg av alkalisk motstandsdyktig glassfiber kan gi gevinst til kvaliteten av vanlige betongelementer, enten de er prefabrikkerte eller støpes på stedet. Forskning har vist at høymodult, alkalisk motstandsdyktig glassfiber kan bidra til å kontrollere sprekking og forbedre varighet. GFB er lett å forme GFB stivner raskt GFB er varig GFB er motstandsdyktig mot sprekker 8

9 Taktekking GFB er et ideelt materiale for bruk i en rekke takkonstruksjoner. Det er lettvektig og sterkt. Enkelt å feste, og påvirkes ikke av miljømessige forhold. Det kan imitere tradisjonelle takmaterialer som skifer, naturstein eller leireprodukter, men til forskjell fra disse materialene er det hverken tungt eller sprøtt. GFB kan formes til komplekse former for taktilbehør som avslutninger, møner og piper. Det er ikke-antennelig, svært sterkt og kan brukes på alle typer tak. Bølgeprofilerte GFB-plater, benyttet for industriell og agrikulturell taklegging, er laget i automatiske prosesser, og gir styrke og kollisjonssikre fordeler. GFB er kollisjonssikre GFB kan gjenskape farge og overflate GFB-produkter er lette GFB er svært varig

10 Vegger og vinduer GFB er svært modulært GFB-produkter installeres raskt GFB er varig og motstandsdyktig mot sprekking GFB har et stort utvalg overflatebehandlinger GFB s allsidighet gjør det mulig å bruke det på mange måter ved bygging og utsmykking av vegger. I sin enkleste form kan GFB, forsterket med alkalisk motstandsdyktig glassfiber, brukes på en rekke substrater for å gi holdbar og dekorativ overflate. De kan påføres over ekstern isolasjon som en del av et system for å oppgradere de termiske karakteristikkene til veggen, direkte på murstein eller murerarbeidet eller på metallforskaling. I alle tilfeller gir glassfiberforsterkningen en holdbar og sprekkfri utførelse. Støpte GFB-komponenter, som for eksempel vinduskarmer, vindusinnfatninger, listverk, dørportaler og søyler kan tilføre beboelseshus og forretningsbygg dekorative elementer i tillegg til å fylle en funksjonell oppgave. Standard, ferdigstøpte paneler muliggjør et valg av overflatebehandling, inkludert synlig aggregatm naturstein og mursteinseffekt er alle mulige.

11 Renovering GFB er et ideelt materiale for bruk ved renovasjon. Disse lettvektspanelene er enkle å feste og reduserer vekten på den eksisterende strukturen. I mange tilfeller utnyttes muligheten til ikke bare å forbedre det estetiske ved bygningen, men også de isolerende og akustiske egenskapene. GFB s muligheter til å formes og behandle overflaten med naturlige materialer innebærer at tradisjonelle arkitektoniske former kan brukes når det er nødvendig. GFB preserverer historiske særpreg GFB øker estetikken GFB reduserer belastningen på eksisterende strukturer GFB gjør det mulig å oppgradere isolasjon og akustiske egenskaper

12 Grunnmur og gulv GFB kan gi praktiske løsninger ved bygging av grunnmurer og gulv. Som en varig struktur under fritthengende, stedlige betonggulv, kan den gi økonomiske fordeler sammen med et flott utseende. Ved bygging av balkongplater kan GFB gi en ferdigbehandlet, støpt kant og forenkle byggingen. På betongplater brukt i første etasje, kan isolerte GFB-kanter bidra til å redusere varmetap ved bygging i kaldt klima. På lignende måte kan GFB bidra til en samlet forbedring av veggisolasjon når det brukes i bærelags- og karmenheter. På byggeplassen kan typer av glassfibermodifisert betong brukes til gulvavretting, både som relativt tykke betongavrettere og som tynne, selvvatrende belegg. GFB holdbare formgiving beskytter betong GFB gulvavrettere og belegg gir øket sprekkmotstand i forhold til tradisjonelle overflater GFB-isolerte produkter kan gi forbedret varmefunksjon GFB får betong til å vare lenger

13 Modulær bygging GFB s kvaliteter har vist seg som svært fordelaktiv ved modulær bygging. GFB-paneler er lette og kan derved enkelt transporteres, og de er også skademotstandige. Små enheter, som for eksempel modulære bad eller telekommunikasjonsrom, kan sendes som en hel enhet og raskt løftes på plass. GFB er sterkt nok til at selv ved bygging av tynne skall, kan små, modulære bygningsenheter utformes uten tunge, strukturelle rammer. Vegger av GFB kan, om nødvendig, inkorporere varmeisolasjon og fravær av stålforsterkning kan være en fordel ved bruksområder som elektronikk og telekommunikasjon. En lang rekke naturlige og påførte overflatebehandlinger kan brukes av estetiske grunner, og GFB gir utformingsfrihet som tilfredsstiller arkitektoniske krav. GFB muliggjør rask bygging GFB-produkter er lette og flyttbare GFB gir totalløsninger GFB-produkter kan forbedre varmeytelsen

14 i Engineering Sammenlignet med tradisjonell betong, gir GFB ingeniører en uovertruffen rekke av materialegenskaper. GFB er ikke ett enkelt materiale. Egenskapene kan tilpasses det enkelte bruksområde For eksempel, når det gjelder produkter med varig formgiving er det nødvendig med høy korttidsstyrke. Men når det gjelder hjelpesystemer og avløpsprodukter gir GFB en betydelig fordel på grunn av sin lette vekt i kombinasjon med holdbarhet. GFB er varig GFB er lett GFB er enkelt å håndtere og transportere GFB kan installeres raskt Eksempler på tekniske bruksområder finnes over hele verden.

15 i Engineering Mer enn 2 millioner kvadratmeter GFB er blitt benyttet til permanente konstruksjoner i løpet av de siste årene. Det mest populære bruksområdet er i brobygging. Små (1-2 m spennvidde) GFB-plater blir tilpasset mellom prefabrikkerte betongbjelker før stålforsterkning og betong er plassert. GFB -plater for permanent forskaling er ikke bare raskt å installere, men de gir også ekstra korrosjonsbeskyttelse til stålforsterkningen. GFB karboniseres svært sakte og har lav gjennomtrengelighet, noe som gir en barriere mot inntrengning av avisende salter. GFB s permanente forskaling har også vist seg å gi en effektiv løsning for verdens aldrende kloakksystemer. I Storbritannia, Frankrike, Holland og andre steder har tusenvis av kilometer av mursteinsbygde kloakksystemer blitt foret med GFB permanent forskaling og blitt støpt inn. Ikke bare beskytter dette den strukturelle integriteten til kloakksystemet, men det glatter også ut overflaten slik at GFB høyner den hydrauliske ytelsen. Innenfor anleggsvirksomhet har GFB s permanente forskaling blitt benyttet på innovative måter for å produsere komplekse fasonger og former. GFB er lett å forme GFB kan installeres raskt GFB beskytter stålforsterkningen i betongen GFB sikrer en enhetlig overflate GFB s dekorative overflater kan fremstilles i fabrikkforhold før de installeres

16 Vei-, vann-, el-, og kloakksystemer Innenfor disse områdene er det virkelig mulig å utnytte GFB s holdbarhet. GFB beskytter både mot menneskeskapte og miljømessige faremomenter. Innenfor jernbaneindustrien løper GFB rørkanaler ved siden av sporene for å beskytte elektriske kommunikasjonskabler. Jernbaneingeniører internasjonalt, setter pris på lette, sterke enheter som kan installeres mange ganger fortere enn de tradisjonelle betongelementene. Ikke bare gir GFB funksjonelle løsninger ved slik bruk, det gir også designere muligheten til å forbedre miljøet. Mange produsenter tilbyr et bredt spekter av overflatebehandlinger fra naturlig struktur til imitert stein. GFB er varig GFB gir høy grad av beskyttelse GFB-produkter er lette GFB er miljøvennlig

17 Akustikk GFB har vunnet tilhengere blant akkustikkingeniører rundt i verden som første valg både for interiørmessige og eksterne akustikkbarrierer og skjermer. GFB s tetthetog glatte overflate gjør at den kan formes enkelt og er blitt trukket fordeler av i konsertsaler og andre auditorier. Ved vei og jernbanebygging, har GFB, som enten kan spre eller absorbere lyd, gitt naboer bedre miljø. GFB gir ikke bare funksjonelle løsninger ved slike bruksområder, det gir også formgivere muligheten til å skape interessante særpreg som høyner estetikken. GFB forbedrer miljøet GFB sprer eller absorberer lyd GFB er ideell for hevede konstruksjoner GFB høyner det estetiske

18 Broer og tunneller Lette, varige GFB-elementer brukes ofte i bro- og tunnell verdenen. GFB brystvernpaneler brukes for å gi estetiske særtrekk uten å tynge strukturen med mye vekt. GFB tunnelforingspaneler blir vanligvis bemerket for deres bidrag til det arkitektoniske ved anlegget. GFB-paneler kan produseres i tynne seksjoner, som betyr minimal inntrenging inn i tunnelens åpne rom. GFB-produkter er lette GFB er brannmotstandig GFB-produkter festes raskt GFB er funksjonell og estetisk

19 Vann og drenering GFB s store styrke gjør det mulig å produsere tynne seksjoner. Disse produktene har betydelig lettere vekt enn deres motstykker, laget av normal betong. I tillegg til holdbarheten til, er det også lett å håndtere og raskt å installere. GFB-elementer kan også produseres med tette, glatte overflater som reduserer motstanden til vannstrømmer. Produktvekt er et viktig helse- og sikkerhetsmoment i mange land. Begrensninger av vekten den enkelte arbeider kan bære betyr ofte at de tyngre, tradisjonelle betongalternativene ikke er akseptable. GFB-produkter kan utformes slik at de veier så lite som en femtedel av vekten til sammenlignbare fabrikkerte betongprodukter. Et 100-kilos betongprodukt krever mekanisk løfting, et 20-kilos GFB-element kan løftes av en person. GFB er enkelt å håndtere og transportere GFB er sterkt og holdbart GFB kan installeres raskt GFB har lav motstand til vannstrømmer

20 Teknisk bilag GFB er en serie materialer som kan defineres etter hvor mye alkalisk motstandsdyktig glassfiber som er blandet i. På den ene enden av spekteret er produkter med små mengder spredte fibre som brukes for å kontrollere plastiske krympesprekker i normal betong (PCR). I den andre enden av spekteret brukes store mengder integrerte fibre for å forsterke sementrik mørtel (GFB) Fiberinnhold for ulike GFB-produkttyper (kg av fiber pr. m3 betong) Plastikk krymping Sprekk motstandig (PCR) betong Fibermodifisert betong Fibermodifisert pusse Forhåndsblandet GFB Sprøytet GFB De fleste GFB produkter er produsert ved en av to prosesser Vibreringsstøping og Sprøyting. Vibreringsstøpning blir vanligvis referert til som forhåndsblandet GFB. Forhåndsblandet GFB produseres i to trinn. En blanding av sement, sand, vann og kjemiske blandinger mikses ved høy hastighet i en blander. Fibre iblandes i trinn to ved saktere fart. Forhåndsblandet GFB helles deretter i former og gjøres kompakt ved hjelp av vibrasjon. Sprøytet GFB kalles noen ganger håndsprøytet GFB eller maskinsprøytet GFB avhengig av produksjonsmetoden. En blanding av sement, sand, vann og kjemiske blandinger mikses ved høy hastighet i en skjæreslamsblander. Dette plasseres så i en maskin som fører slammet til en spesiell sprøytepistol der fibre blandes i ved dysen når GFB-materialet sprøytes inn i formen. En tredje produksjonsprosess kalles Sprøyting av forhåndsblandet GFB brukes ofte for produksjon av mindre elementer og påføring av puss.

21 Styrken på Sprøytet GFB er vanligvis høyere enn forhåndsblandet GFB. Tabellen nedenfor viser typiske verdier for sprøytet GFB og forhåndsblandet GFB produsert med 5% og 3% (av blandingsvekten) alkalisk motstandsdyktig glassfiber. Egenskaper til hånd- eller maskinvibrert støp: Sprøytet GFB Forhåndsblandet GFB Glassfiberinnhold av blandingsvekten 5% 3% Bøying: Endelig styrke (modul av brudd-mor) MPa Elastisk begrensning (begrensning av propsjonalitet-lop) MPa Spenning: Endelig styrke (Endelig spenningsstyrke-uts) MPa Elastisk begrensning (Bøyepunkt-BOP) MPa Skjær Interlaminar skjærestyrke MPa 3-5 N.A. I nivå skjærestyrke MPa Trykkstyrke MPa Kollisjonsstyrke kj/m Elastisk modul GPa Belastning til feil % Tørr tetthet Tonn/m Håndsprutsprøyting GFB Forhåndsprodusert GFB pussing Vibrasjonsstøp forhåndsprodusert GFB

22 og Miljøet Det viktigste som utgjør GFB er basert på det naturlige forekommende jordoksydene som brukes ved produksjon av sement og glassfiber. Disse blir vanligvis ikke sett på som forurensende. Rensevann fra produksjonsprosessen inneholder sement, og dette er alkalisk. Fabrikker har normalt synketanker slik at tørrstoff ikke avgis til dreneringssystemet. Eco-95 vurderte gjennomsnittlig miljømessig innvirkning. GFB (100) Forhåndspusset betong (161) GFB (100) Forhåndspusset betong (157) Kabelkanaler Avløpskanaler Den reduserte vekten i forhold til stålforsterkete betongprodukter gir miljømessige fordeler. En bedømmelse ble foretatt av Storbritannias offentlige DETR/Concrete Industry Alliance i prosjektet, Partnere i Teknologi sammenlignet to forhåndsstøpte betonger og GFB -produkter som oppfyller samme funksjon. Resultatet viser at GFB har en mindre miljømessig innvirkning. De viktigste årsakene for den reduserte miljømessige innvirkningen GFB har sammenlignet med tradisjonell forhåndsstøpt betong er: Redusert bruk av sement pr. produkt Reduserte transportkostnader