Published Durch VITA 1600 Wilson Boulevard, Zimmerflucht 500, Arlington, Virginia 22209 USA TEL: 703/276-1800. Faxen Sie 703/243-1865 INTERNET: pr-info@vita.org
Understanding Ferrocement Konstruktion ISBN: 0-86619-284-0 [C]1988, Freiwillige in Technischer Hilfe,
PREFACE
Dieses Papier ist eine einer Folge, die von Freiwilligen in Technisch veröffentlicht wird, Hilfe, eine Einführung für bestimmte Staat-von-der-Kunst bereitzustellen Technologien von Interesse zu Leuten in Entwicklungsländern. Die Dokumente werden beabsichtigt, als Richtlinien benutzt zu werden, um zu helfen Leute wählen Technologien, die zu ihren Situationen geeignet sind. Sie werden nicht beabsichtigt, Konstruktion oder Implementierung bereitzustellen details. People werden gedrängt, VITA oder ähnliche Organisationen zu verständigen für weitere Informationen und technische Hilfe wenn sie Fund, den eine besondere Technologie scheint, ihren Bedürfnissen zu entsprechen.
Die Dokumente in der Folge wurden geschrieben, wurden überprüft, und wurden illustriert fast ganz von VITA Volunteer technische Experten auf ein rein freiwilliger basis., den Einige 500 Freiwillige in die Produktion verwickelt wurden, von den ersten 100 Titeln, die ausgestellt werden, und trägt ungefähr bei 5,000 Stunden von ihrem time. VITA, die Personal Patrice Matthews einschloß, und Suzanne Bäche-Behandlung-typesetting und Anordnung, und Margaret als älterer Redakteur.
J.P. Hartog, der Autor dieses Papieres, hat über der Vergangenheit funktioniert 30 Jahre in Marine Architektur. Herr Hartog wird in erfahren das Gebiete von Boot Gebäude und entwirft, und hat umfangreiches Wissen von ferrocement-Design und Konstruktion. EIN Einheimischer von Holland, er, bekam seinen Grad in struktureller Ingenieurwesen-Form das Technisch Universität in Delft. He wird gegenwärtig vom Holland beschäftigt See Design, das in San Francisco, Kalifornien, gefunden wird.
Edward Harper, ein von den Rezensenten dieses Papieres, ist ein qualifiziert Boot Bauherr mit Erfahrung in Holz, Glasfaser, und ferrocement. Er hält auch einen Vortrag in Marine Architektur und Schiff-Gebäude. Er wird von ihm College von Fischereizonen, Str. John, Neuer Foundland, beschäftigt. Der andere Rezensent, Louis Zapata, operiert Ausdrücke, AG, die in Washington gefunden wird, GLEICHSTROM Ausdrücke sind ein Verband von unabhängigen Unternehmern, die rehab machen, und hinzufügen-auf neuer Konstruktion. Er bekam seinen B.S. in Physik von San Jose State College, Jan Jose, Kalifornien.
VITA ist ein Gefreiter, gemeinnützige Organisationen, die Leute unterstützen, das Arbeiten an technischen Problemen in Entwicklungsländern. VITA Angebote Informationen und Hilfe richteten bei behilflichen Individuen und Gruppen auszuwählen und Gerät-Technologien eignen zu an ihr situations. VITA behält einen internationalen Anfrage-Dienst bei, ein spezialisiertes Dokumentation-Zentrum, und ein computerisierter Dienstplan von Freiwilliger technische Berater; leitet langfristige Feld-Projekte; und veröffentlicht eine Vielfalt von technischen Handbüchern und Dokumenten.
1. ÜBERBLICK
Was ist Ferrocement?
Ferrocement ist ein Gebäude-Material, das von zusammengesetzt wird, ein relativ dünn Schicht von Beton, beim Decken von solchem verstärkendem Material als Stahl, schließen Sie mesh. an, Weil die Gebäude-Techniken zu einfach genug sind, würde von unerfahrener Arbeit gemacht, ferrocement ist eine attraktive Konstruktion Methode in Gebieten, wo wirtschaftliche Preise niedrig sind. Schmirgeln Sie, kitten Sie, und bewässert normalerweise, kann örtlich erhalten werden, und der Preis von das verstärkende Material (Stahl-Stäbe, Masche, Leitung, Hähnchen Draht, oder dehnte Metall aus) kann zu einem Minimum behalten werden. There ist kein Bedürfnis für der komplizierte formwork verstärkten Zement-Betons (RCC) Konstruktion, oder für das Schweißen brauchte für Stahl-Konstruktion. Praktisch alles kann von Hand gemacht werden, und keine teure Maschinerie wird gebraucht.
Hier sind einige zusätzliche Vorteile von ferrocement-Konstruktion. Ferrocement kann in irgendeiner Form geformt werden. , den Es in Teile gebildet werden kann, weniger als 25 mm (1 Zoll) dick und setzte über einem Licht zusammen framework., den Das Material sehr dicht ist, aber Strukturen machten von es ist in weight. leicht, Es ist auch Fäulnis-und Ungeziefer-Beweis, undurchlässig, zu Würmern und borers, und wasserdicht.
Ferrocement ist vielseitiger als RCC und kann in gebildet werden einfacher oder zusammengesetzter curves. In Kontrast, RCC Konstruktion wird geworfen in Teilen und braucht umfangreichen und sehr festen formwork, zu unterstützen das Gewicht des Betons.
In Dritten Welt-Ländern ist ferrocement fast immer wirtschaftlich wettbewerbsfähig mit Stahl, Holz, oder Glas-Faser, die verstärkt werden, plastisch (FRP) Konstruktion, weil Stahl und FRP teuer sind, und Holz wird immer mehr knapp. Weil seine Verwendung für Konstruktion erfordert örtlich verfügbare Materialien und ein groß Versorgung von Hand-Arbeit, örtliche Arbeiten können geschaffen werden.
Was sind die Nachteile von ferrocement? Strukturen machten davon kann von energischem Zusammenstoß mit spitzem objects. Boot durchgestochen werden Rumpfe, die in tiefem Wasser benutzt werden, unterliegen dieser Gefahr außer wenn sachkundig designed. wegen der Gefahr, die viele Leben vielleicht sind, bei Meer verloren, sollten Rumpfe für tiefes Wasser unten konstruiert werden lenken Sie, sachkundiger supervision. Wenn ernster Schaden vorkommt, darf es seien Sie in einigen Ländern schwierig, ein geschicktes Reparatur-Geschäft zu finden.
In zerstörenden Umgebungen (zum Beispiel, Meer-Wasser) es ist oft beobachtete, daß nach mehreren Jahrzehnten die verstärkenden Materialien werden Sie corroded. However, dieser Mißerfolg ist fast immer wegen unvollständige Berichterstattung des Metalls durch Mörtel während Konstruktion. Besondere Sorge muß benutzt werden, darum ganz zu decken, wenn der Mörtel ist, porös oder wird durch das Sprühen angewandt.
Es ist beinahe unmöglich, Gegenstände zu ferrocement mit zu befestigen Blitze oder Schrauben, weil bohrt normalerweise, brechen Sie gegen das leicht deckte das Verstärken von Material. Fastening mit Nägeln oder durch das Schweißen ist nicht möglich.
Obwohl die Leichtigkeit von ferrocement-Konstruktion Leute ermutigt, darum zu versuchen, wer etwas, die Ergebnisse von Amateur, nie gebaut haben, Anstrengung kann shoddy. erscheinen, den Es beobachtet worden ist, daß Besucher zu ein Hafen kann das schlecht gebaute Boot sofort Rumpfe als identifizieren ferrocement; der ungezwungene Beobachter verkennt ordentlichen ferrocement normalerweise Rumpfe für noch einen material. Such Wahrnehmungen entmutigen oft Verwaltungen vom Genehmigen der Verwendung von ferrocement.
Einige Anwendungen
Ferrocement 's Merkmale machen es in einer breiten Auswahl von Anwendungen nützlich, die Einschließen von Aquädukten, Boote, Gebäude, Bus-Schutze, Brücke-Decke, konkrete Straße-Reparatur, Fabrik-gebaute Heimaten, Essen und bewässern Sie Lagerung-Container, Bewässerung strukturiert, Stützmauern, Skulpturen, und Verkehr-Vorsicht-Tafeln. In sein letzt heilte führen Sie auf, ferrocement ist etwas flexibel und kann leicht gebogen werden ohne neu entstehende cracks. Ferrocement kann in solch benutzt werden, zusammengesetzt-bog Strukturen als Kuppeln, Dächer, und Schiff-Rumpfe. Compound Krümmung fügt zur Stärke, Steifheit, und Wirkung-Widerstand hinzu von diesen Strukturen, die über einem Minimum von innerer gebaut werden können, forms. Round oder kegelförmige Tanks, Silos, und Pontons können auch würde sehr zufriedenstellend mit dünnwandigem ferrocement konstruiert.
Die am wenigsten wünschenswerten Designs für ferrocement-Konstruktion sind jene, die große flache Oberflächen haben, kombinierten mit Winkeln von 90 Grade oder less. However, nicht-Haltung-Mauern, Aufteilungen, Dock, Schwimmer und septische Tanks, mit oder ohne innerer oder extern steif werdend, ist erfolgreich konstruiert worden. Large, flach, Lastkähne können auch mit ferrocement in Kombination gebaut werden mit precast RCC Rahmen und Träger.
Geschichte
Die Übung vom Mischen von verbranntem Kalk mit Wasser, um Zement-Dose zu machen würde zu antiquity. verfolgt, den Die Römer die ersten waren, die Beton benutzten, als eine Konstruktion material., durch den Sie einen hart-Rahmen-Beton machten, das Hinzufügen von zerdrücktem vulkanischem Pulver (pozzolan) zum mixture. Ins neunzehntes Jahrhundert, modern hydraulisch (Portland) Zemente kamen in use. Portland Zemente-Satz schwer, und kann Lasten bis zu 420 standhalten Kilogramme pro quadratischer Zentimeter.
In den 1840s fing Josef Louis Lambot von Frankreich an, Metall zu setzen das Verstärken in Beton. , in dem Der Chinese Zement lang benutzt hatte, Kombination mit Bambus-Stab, der für das Bauen von boats. verstärkt, Das Verwendung von ferrocement als ein Boot-Gebäude-Material wurde demonstriert vom italienischen Ingenieur und Architekten Pier Luigi Nervi in 1945, als seine Firma der 150-metrischen Tonne Motor-sailer Irene. The baute, Rumpf war nur 35 mm dick, und wurde mit drei Schichten verstärkt von 6-mm (ein-Teil-Zoll) Stäbe. , auf dem Vier Schichten von Masche benutzt wurden, jede Seite vom rods. Der Rumpf wog fünf Prozent weniger als ein vergleichbarer hölzerner Rumpf, und der Preis (zu dieser Zeit) war 40 Prozent less., den Der Irene sich herausstellte, ein seetüchtiges Gefäß zu sein, mit genau kleine Aufrechterhaltung, und überlebte zwei ernste Unfälle, die erforderten, nur einfache Reparaturen.
Durch die frühen 1960s hatten ferrocement breitere Annahme als gewonnen ein Konstruktion-Material, besonders in Boot Gebäude. Nach 1970, Produktion verlangsamte wegen der sich erhebenden Preise von Materialien und, besonders, labor. Ferrocement, den Konstruktion aber fortsetzt, unbegrenzte Möglichkeiten für anzubieten benutzt beide auf Wasser und Land in Stellen, wo wirtschaftliche Preise niedrig sind.
2. TECHNOLOGIE
Ferrocement ist eine Form von RCC, die dünn von Mörtel und Schichten von gemacht wird, spaced-Stahl-Stäbe oder wires. Schichten benehmen sich zusammen als ein Korbblütler, in dem der Beton das meiste der Verdichtung aufnimmt und das Stahl Verstärken nimmt auf das dehnbar und schirt Belastungen (sehen Sie Glauben Sie 1 und Tisch 1) . Mortar ist der Begriff, der zur Mischung angewandt wird,
von Zement, Sand, und Wasser, bevor es in Beton erstarrt.
Die Haupt Schritte in ferrocement-Konstruktion sind von Formen Assembler (wenn gebraucht), Versammlung vom Verstärken von Materialien, Anwendung von Mörtel, beim Heilen, und das Beenden und das Malen.
A. 5/8-Zoll (15-mm) slab. Zwei Schichten von 4.5-mm zu 5-mm sanfter Stahl Stäbe sind spaced bei 75-mm Intervalle horizontal und senkrecht. Zwei Schichten von 19 Stärke, 11-mm das Öffnen, quadratische Masche auf jeder Seite. Totales Gewicht, ungefähr 44 kg/m.sup.2 von dem 18% ist Stahl.
B. 5/8-Zoll slab. Vier Schichten ausgedehnten Metalls, 9-mm das Öffnen; man Schicht von Stärke 22, 12-mm das Öffnen, Hähnchen Draht auf jeder Seite. Totales Gewicht, ungefähr 44 kg/[m.sup.2] von dem 20% Stahl sind.
C. 1-Zoll (25-mm) slab. Zwei Schichten von 6-mm (1/4-Zoll) sanfter Stahl Stäbe-spaced bei 75-mm Intervalle horizontal und vertically. Jedes Seite deckte mit einer Schicht von 19 Stärke, 11-mm das Öffnen, schweißte mesh. Then, den jede Seite mit zwei Schichten von 18 Stärke deckte, 25-mm öffnend, Hähnchen wire. Total Gewicht, ungefähr 70 kg/[m.sup.2], (14.3 pounds/square bezahlen) von dem 18% Stahl sind.
Tisch 1 FORCES AUF FERROCEMENT STRUKTUREN
Compression Tends zusammen zu drücken oder kompakter zu machen.
Crushing Presses zwischen zwei gegnerischen Mächten damit als zu brechen, drücken zusammen, oder brachten Form hinaus.
Flexing Bends oder Kurven, ohne zu brechen; vielleicht unter sein eigenes Gewicht.
Impact Hits mit Macht, Zusammenstoß, oder gewaltsamem Kontakt.
Shear Forces zwei sich wendende Schichten, auf jedem zu rutschen ander in gegenüberliegenden Richtungen parallel zum Flugzeug ihres Kontaktes.
Tension Tends Vergrößerung zu verursachen oder in Länge zuzunehmen.
2.1 FORMWORK
Formen können entweder herausnehmbar sein oder können in integriert werden das fertiger product., den Sie stark genug sein sollten, um sich zu unterstützen, und das Gewicht vom Stahl und der Beton-Struktur vor der Mörtel hat set. Wooden, Rahmen sind herausnehmbar;, wenn die Arbeit ist, gemacht mit Sorge, sie können für zusammengelegt werden, verwenden Sie wieder wenn mehr als ein Struktur einer Art wird gemacht werden.
Hölzern-Rahmen-Methode
Spaced, verdünnen Sie, schmale Bretter (vernagelt) wird übermäßig ziemlich genagelt überall-spaced hölzerne quer Formen oder Rahmen. Die ersten in Schichten von Masche werden hinüber aufgestellt das vernagelt und band oder heftete zu them. sind Die anderen Schichten von Masche und Stäben dann fest band an die Innen Schichten und einander, und die ganze Form wird für Glätte vor dem Anwenden von Mörtel überprüft. Nach das Struktur hat geheilt, es kann von der Form gehoben werden, die vielleicht ist, benutzte wieder.
Der Vorteil der offenen hölzern-Rahmen-Methode ist dieses klein Strukturen können mit einfacher Holzbearbeitung-Hand tools. Disadvantages gebaut werden ist, daß es eine große Quantität von Holz erfordert, der es muß vorsichtig gemacht werden, um ein gutes Ende auf dem Innere zu bekommen, und daß das Holz einige Zeiten schwierig zu entfernen und zu dürfen ist, seien Sie nicht reusable., den Diese Methode in gewöhnlicher Verwendung für das klein Machen ist, Boote.
Leitung-Rahmen-Methode
Stahl-Wasser-Leitung (Zeitplan 40ST Material, ungefähr 27 mm außerhalb Durchmesser, 21 mm in Durchmesser; nomineller 3/4-Zoll Durchmesser) Aufnahmen die Stelle von hölzernem frames. Die Leitungen werden in integriert das ferrocement strukturieren und fungieren als quer Versteifung. Das Längen Stäbe werden aufgestellt und werden an die Leitungen gebunden. Das inner Schichten von Masche werden an die Stäbe gebunden und werden übermäßig in Position bedient die Leitungen.
Für komplexere Strukturen, Konstruktion der Leitung-Rahmen-Dose erfordern Sie und Ausrüstung (welcher kann als einfach sein als zwei 35-mm Durchmesser reparierte Nadeln in einem festen Einbau). Temporary das Verstärken sollte in geschweißt werden, weil die Leitung-Rahmen sind, genauer floppy., den EIN Nachteil der Leitungen ist, daß außer wenn gefüllt hat mit einem dünnen Mörtel können sie hinaus vom Innere rosten und können gehen ein Leere.
Trussed-Rahmen oder Mit Schwimmhäuten versehen-Rahmen-Methode
Statt Leitungen verstärkten trussed oder mit Schwimmhäuten versehenen Rahmen, die von gemacht werden, Stangen und Stäbe können used. sein, die Die Rahmen mit Stahl gedeckt werden, mesh., den Ein Vorteil von diesem und der Leitung-Rahmen-Methode das ist, das Angrenzen von Teilen der Struktur kann oft zusammen konstruiert werden, das Bewahren von Zeit und Anstrengung und das Reduzieren der Menge von Holz Rahmen brauchte.
2.2 VERSTÄRKENDE MATERIALIEN
Viele andere Arten vom Verstärken von Stahl können benutzt werden. Das Material Sie flexibel sein; das dichter die Kurven der Struktur, das flexibler das verstärkende Material muß sein. Chicken Draht seien Sie vielleicht die billigsten und leichteste zum Benutzen. , für den Es am meisten adäquat ist, Boote und für alle Verwendungen auf Land, aber wird nicht für solch empfohlen hohe Aufführung strukturiert als tief-Wasser See Rumpfe. Drahtgeflecht kann auf Stelle von Rollen geraden Drahtes gewebt werden und kann eine Hand benutzt werden Webstuhl paßte sich für den Zweck an.
Für adäquaten Riß-Widerstand, Steifheit, und Stärke, ein Minimum von 30 Pfund Stahl zu einem kubischen Fuß von ferrocement wird empfohlen. Dieses und andere Eigenschaften von ferrocement werden in gezeigt Tisch 2.
Tisch 2 EINIGE EIGENSCHAFTEN EINER FLACHEN FERROCEMENT TAFEL Slab Größe = ein Quadrat-Meter.
Notiz: 1 Zoll = 25 mm, 1 Fuß = 305 mm, 1 Pfund Körpergewicht = 0.45 kg
Minimal Minimal Dicke, Volume, Weight, empfahl, empfahl mm [m.sup.3] kg Wt. von Stahl, Verstärken kg Oberfläche, [m.sup.3]
15 0.015 40 7 3 25 0.025 70 12 5 35 0.035 100 17 7
Die Haftfähigkeit zwischen dem Mörtel und der Stahl ist von äußerst Wichtigkeit in ferrocement-Konstruktion. Die bestimmte verstärkende Oberfläche (das Kontakt-Oberfläche-Gebiet der Stäbe, greifen Sie ineinander, und/oder dehnte aus Metall pro Einheit-Volumen von Mörtel) sollte wenigstens fünf Quadrat sein Zoll pro kubischer Zoll Mörtel (Tisch 2).
Weil die maximalen dehnbaren oder scherenden Belastungen (Tisch 1) kommen Sie vor bei den Oberflächen der ferrocement-Tafel sollten die Masche-Schichten würde als in der Nähe von der Oberfläche als möglich aufgestellt. Beim Gleichen Zeit, der Stahl muß vollkommen gedeckt sein, es von zu schützen Korrosion (Zahl 1) . In dünnwandiger ferrocement, klein-Durchmesser,
Drähte werden in den äußeren Schichten und dem niedrigsten möglichen Zement-zu-Wasser benutzt Verhältnis wird benutzt, um den größten Schutz zu geben gegen Korrosion.
Das Springen zu verhindern sollte die Mörtel-Schicht, die die Masche deckt, sein nicht mehr als 2 mm (3/32 Zoll) dick. Rods werden zu Raum benutzt das greifen Sie ineinander, halten Sie es fest, und hinzugefügte Steifheit und Wirkung zu geben Widerstand nach der Masche und Stäbe sind zusammen mit gebunden worden Draht-Bande.
Wenn Stäbe oder Masche galvanisiert hat, wird benutzt, eine sehr kleine Menge von Chrom trioxide ([Cr.sub.2][O.sub.3]) sollte zum Mörtel-Wasser zu hinzugefügt werden verhindern Sie die Formation von Gas-Blasen an den galvanisierten Oberflächen. Die Blasen würden das Band feindlich zwischen Mörtel beeinflussen und Stahl.
Statt des konventionellen Masche-und-Stäbe-Designs, mehrere Schichten von ausgedehntem Metall ist mit beträchtlichem success. benutzt worden Das Schichten ausgedehnten Metalls sind ein wenig schwieriger, übermäßig zu bilden zusammengesetzte Krümmungen, aber sie haben genügende haftende Oberfläche, Wirkung-Widerstand, und Steifheit.
Ein Minimum von zwei Schichten von 3/8 Zoll (9 mm das Öffnen) dehnte Metall aus, oder gleichwertiges Gewicht in Masche oder Hähnchen Draht, wird auf jedem benutzt Seite.
Tisch 3 GEWÖHNLICHE ARTEN METALLISCHER MASCHE FÜR VERSTÄRKUNG
Name Opening, Wire Gewicht, mm Stärke no. kg/[m.sup.2]
Galvanisierte, ausgedehntes Metall 9-- 1.85 Quadrat, geschweißte Masche 12 19 1.15 Stuck-wire 25 20 0.49 Hähnchen Draht 25 18 0.93 Hähnchen Draht 12 22 0.62
Zwei Schichten von Stäben werden benutzt, normalerweise spaced bei Intervallen nein größer als 100 mm sowohl horizontal als auch senkrecht (Zahl 1). Für ununterbrochene Stärke sollten die Masche-Teile mit gebunden werden ein Minimum-Überschneidung von 100 mm und die Stäbe sollten ein Minimum haben Überschneidung von 40 Malen ihr Durchmesser (ein 250-mm Überschneidung für 6-mm Stäbe) . Extra Stäbe und Masche werden vielleicht in bestimmten Gebieten gebraucht; für Beispiel, bei den Stielen und den Kielen von Booten.
2.3 BEWERBEND MÖRTEL
Mörtel wird von einem guten Grad von Portland Zement gemacht, gut-stufte ein scharfer Sand, sauberes Wasser und, wahlfrei, kleine Mengen von Zusatzmitteln um zu erreichen ein früher Rahmen-Stärke oder für plasticizing. Ein reicher Mörtel wird in ferrocement-Konstruktion benutzt. Das Verhältnis von Zement zu schmirgeln sollte 1:2 durch Gewicht sein.
Der Sand, der im Mörtel benutzt wird, sollte sauber sein, trocknen Sie, und scharf; 10% zu 15% sollte durch ein #100 Masche-Sieb vorbeigehen (das Öffnen von 0.149 mm), und 100% durch ein #8 Sieb (das Öffnen von 2.38 mm). Only frisches Wasser sollte für mixing. benutzt werden, Obwohl Salz-Wasser nicht beeinflußt, die äußerst Stärke, es sollte vermieden werden, weil es verursacht, rosten Sie im reinforcing. bis zu 15% des Zementes, wird vielleicht ersetzt durch plasticizing und Luft-entraining Agenten zum Beispiel pozzolan, diatomaceous-Erde, oder Fliege-Asche. Das Verhältnis von Wasser zu kitten sollen Sie 0.45:1 durch Gewicht sein, wenn der Sand vollkommen trocken ist,; ansonsten es sollte 0.40:1 sein.
In einigen Umstände die Verwendung einer hoch-frühen Stärke Portland Zement ist vorteilhaft, zum Beispiel in Produktion-Anschluß-Arbeit, wo es wünschenswert ist, die Strukturen von den Formen als zu entfernen, bald als möglich, oder in kalten Klimas die Periode zu reduzieren, die gebraucht wird, für Schutz gegen niedrige Temperaturen. Type III Portland Zement, welcher wird hauptsächlich für Massene Produktion von Werbespot benutzt ferrocement-Bauherren, erfüllt diese Anforderungen. However, sein alkalisch (Salzwasser) Widerstand ist niedrig. Type V Portland Zement, obwohl langsamer Rahmen als Art III, wird für ferrocement vorgezogen Konstruktion wegen seines hohen Widerstandes zu sulfate und zu alkalischen Lösungen.
Die chemische Reaktion zwischen dem Zement und dem Wasser (rief hydration) in der Mörtel-Mischung macht der Mörtel, der schwer gesetzt wird. Das Härten (und das Stärken) vom Mörtel ist zuerst schnell. , den Es erreicht, nah-Maximum-Stärke durch das Zeit Heilen ist vollständig, normalerweise auf zu 30 days. muß Der Mörtel während Anwendung feucht behalten werden und das Heilen.
Die Temperatur während Anwendung und das Heilen von Einflüssen das äußerst Stärke der Struktur. Bei eisigen Temperaturen (0 [degrees]C) oder unter, das Anbauen von Eis-Kristallen wird das Band dazwischen zerstören Sand und kittet und verursacht die Struktur, zu scheitern. Near der Nähe von das Siedepunkt, das Härten früh wird zu schnell vorkommen. Der hydration Prozeß produziert auch irgendeine Hitze. However, in dünnwandig ferrocement strukturiert, die Heizung-Wirkung ist negligible. Das Mörtel wird eine Verdichtung-Stärke von 4,400 generell erreichen Pfund pro quadratischer Zoll (310 kg/[cm.sup.2]) in 28 Homosexuellen wenn die Temperatur ist 15 [degrees]C (60 [degrees]F), in 23 Tagen um 21 [degrees]C (70 [degrees]F), und in 18 Tage um 26 [degrees]C (80 [degrees]F).
Es wurde früher angegeben, daß für die meiste ferrocement-Konstruktion ein Wasser-Zement-Verhältnis von 0.40:1 sollte für eine formbare Mischung benutzt werden und hoher strength., den Dieses Verhältnis annimmt, daß der Sand in der Mischung ist, trocknen Sie ganz vor dem Wasser, wird hinzugefügt. Als dieses ist kaum je der Fall, Beihilfe sollte schon für das Wasser gemacht werden, das enthalten wird, im Sand; das Volumen oder das Gewicht des Wassers, das hinzugefügt werden sollte, sollen Sie dann adjusted. sein, die Dies gemacht werden kann, indem man zwei gleich nimmt, Beispiele des Sandes, beim Wiegen von einem Beispiel auf Stelle, und das Trocknen das anderes in einem oven. Der Gewicht-Unterschied zwischen den zwei Beispielen Shows die Menge von Wasser schon in der Mischung. Der Gewicht sollte von der Menge von Wasser abgezogen werden, die zu hinzugefügt werden sollte, das gleiches Volumen von Zement-Sand-Mischung als gebraucht im Beispiel.
Die beste Prüfung einer Mörtel-Mischung sollte es auf einem modellhaften Teil versuchen von der Struktur, die gebaut werden wird. Use die gleichen Stäbe und die Masche Anordnung mit dem Mörtel, der in der Struktur benutzt werden wird. Noch ein, weniger genau, Methode ist die überall-gebrauchte " Rückgang-Prüfung " . EIN Laken-Metall-Kegel ungefähr 450 mm (18 Zoll) hoch wird mit gefüllt mehrere Schichten von Mörtel und Stäben. Die letzte Schicht oder Mörtel ist trowelled-Fläche und der Kegel wird auf einer Fläche, waagerecht, gemein hingesetzt surface. Then der Kegel wird vorsichtig gehoben und verläßt die Inhalte behind. Der Unterschied zwischen der Höhe des Metall-Kegels und die Höhe der nassen Inhalte wird den Rückgang gerufen; es mißt der verhältnismäßige Wasser-Inhalt des Mörtels. EINE gute trockene Mischung, als gebraucht für ferrocement, sollte mehr als 65 nicht zeigen mm (2-1/2 Zoll) von slump. würde Mehr übermäßige Nässe zeigen und könnte resultieren Sie in Schrumpfung und Rissen.
Kompromisse sind manchmal in der Zusammenstellung von ferrocement notwendig mortars. EIN hohes Zement-zu-Sand-Verhältnis macht ein stark, reich Mörtel, der formbarer ist, produziert ein besseres Ende und ist weit weniger durchdringbar zu Wasser als ein schwächerer Mörtel mit ein niedriger Zement-zu-Sand ratio. However, eine reiche Mischung schrumpft mehr als ein schwächerer Mörtel, das Verursachen von Haaren springt und manchmal große Risse als gut.
Für wichtige Projekte sollten Prüfung-Tafeln gemacht werden und, nach heilend, kann sein, Laboratorium prüfte, um Zerstampfung zu bestimmen, Verdichtung, dehnbar, scheren Sie, und das Biegen von Stärken, sowie Wirkung Widerstand (Tisch 1) . im allgemeinen machte ein Mörtel mit einem Zement-zu-Sand Verhältnis von ungefähr 1:2 und einem Wasser-zu-Zement-Verhältnis von 0.40:1 werden die wenigste Menge von Schrumpfung produzieren und ein formbar Mischung.
Für große Strukturen und wo die Entfernung von der mischenden Stelle zur Konstruktion-Stelle ist beträchtlich, es ist vielleicht vorteilhaft um den Mörtel zum Konstruktion-Gebiet zu pumpen. EIN besonderer Gipser Pumpe wird benutzt, um den Mörtel durch Leitungen zu zu transportieren das bedienen Sie site. Für bessere Strömung durch die Leitungen, das Wasser zu kitten Verhältnis sollte sein etwas höher als normal, mit einem Rückgang von 75 mm oder more. EIN Nachteil dieser Methode ist dieses unvollständig mischend oder Trennung des Zementes und schmirgelt während Reise-Dose behindern Sie den pipes., den Sie dann auseinander genommen werden müssen, der ausgeräumt wird, und baute wieder zusammen und resultierte in einem beträchtlichen Verlust von Zeit und Arbeit. Die verfügbaren Mörtel-Pistolen sind nicht erfolgreich benutzt worden weil die schwereren Teile der Zement-Sand-Mischung tendieren, sich bei zu trennen das spritzen Sie Düsen.
Nach dem Überprüfen des Verstärken für Glätte (und das Schlagen hinaus flache Stellen, retying lockere Masche, und so weiter), die Struktur ist für bereit mortar. Total lockerer Rost sollte Draht-gebürstet werden; ölig und schmutzig Oberflächen sollten mit einer Salz Säure gesprüht werden (HCl; Gefahr: schützen Sie Haut und Augen) Lösung und, nach dem Reinigen, neutralisierte mit frischem Wasser.
Aller Mörtel sollte früh bei einer sogar Temperatur angewandt werden; es sollte von direktem Sonnenlicht und Winden schattiert werden, und vor frost. geschützt, sind einige einfache Werkzeuge needed:-Eimer oder seichte Container, den Mörtel zu tragen; Stahl und hölzerne Schwimmer; weiche Besen für das Ausradieren von Schwimmer markieren; und lange flexible Bretter für das Beenden lang, gebogene Oberflächen.
Der steife Mörtel wird mit Hand-Druck durch das Verstärken geschoben. Als dieses wird gemacht, große Sorge muß genommen werden, um zu vermeiden, zu gehen Luft-Taschen, die hinter den Stäben oder den dehnten vorkommen können, metal. In Stellen, wo Eindringen sehr schwierig ist, ein Bleistift-Vibrator oder ein Kreis Abschleifgerät mit einem Metall-Teller, der ausgetauscht wird, für den Sandpapier-Block kann vollständigen Belag sicherzustellen benutzt werden vom Verstärken durch den Mörtel. Localized Vibration kann auch würde durch das Benutzen ein Stück Holzes mit ein Griff befestigte geschaffen.
Luft-Taschen können nach dem Heilen durch das Anzapfen der Struktur gefunden werden mit einem hammer. sollten Diese Stellen hinaus gebohrt werden und sollten mit gefüllt werden ein Zement und ein Wasser-Mörtelschlamm, oder eine epoxy-Verbindung. Workers auf einem Seite des Struktur-Schubes der Mörtel durch die Masche und die Stäbe bis es auf der anderen Seite erscheint, beenden die anderen Arbeiter es von glatt mit ungefähr 2 mm von Mörtel Herausragen jenseits des mesh. Das gleiche Beenden wird dann auf dem Gegenteil gemacht Seite.
Es ist von der äußerst Wichtigkeit der keine von der Arbeit, die hat, geworden vervollständigt, würde erlaubt, auszutrocknen, während die Arbeiter vervollständigen, noch ein Teil der Struktur. In direktem Sonnenlicht oder während heißen Wetters plündert angefeuchtetes Sackleinen oder ander gewebt grob Stoff sollte vervollständigte Gebiete decken. , Wenn die Arbeit nicht beendet werden kann, in einer Bedienung sollte die fertige Arbeit feucht behalten werden, und ein Band von dickem Zement-Mörtelschlamm oder epoxy-Verbindung sollte gesetzt werden auf zwischen das alt und die neue Arbeit. Several polyvinyl-Azetat bindende Produkte sind auch verfügbar. , Wenn ein konkreter Mixer verfügbar ist, eine Schaufelrad-Art wird sehr hinüber vorgezogen das konventionell neigen-Zylinder-Mixer, wegen der Steifheit von das Mörtel benutzte für ferrocement-Konstruktion.
2.4, DIE HEILEN
Das Heilen reduziert Schrumpfung und Zunahmen-Stärke und Wasser-Spannung. Es gibt zwei Arten vom Heilen: nasses Heilen und dampft das Heilen.
Die ideale Methode von nassem Heilen sollte die Struktur ganz eintauchen in Wasser für eine Zeit, von der von der Temperatur abhängt, der water. However, Eintauchen ist in den meisten Umstände nicht möglich. Die angenommene Alternative sollte die Struktur decken, nachdem aller Mörtel angewandt worden ist, mit Sackleinen-Säcken, Teer tapezieren Sie, oder andere Stoffe, die ununterbrochen feucht behalten werden. Sprinkleranlagen oder Regenguß-Schläuche können auch für diesen Zweck benutzt werden. Dieses Verfahren muß für wenigstens 14 days. ausgeführt werden, die Es ist, wünschenswert, die Temperatur nicht zu lassen unter 68 fallen [degrees]F (20 [degrees]C) während des heilenden Prozesses.
Dampf Heilen stellt eine feuchte Atmosphäre bereit sowie ein höher temperature., den Es notwendig ist, ein polyethylene-Zelt übermäßig zu bauen, die Struktur und bewegt einen Dampf-produzierenden Motor (ein Dampf-reinigen Pflanze oder Sieder) unter diesem Zelt, in der Nähe von (oder unter) die Struktur. Kein Dampf sollte angewandt werden bevor der anfängliche Mörtel-Satz hat place. Nach dem, nasser Dampf, bei atmosphärischem Druck, genommen nur, sollte langsam ungefähr drei Stunden angewandt werden bis die Temperatur im Zelt erreicht 180 [degrees]F (82 [degrees]C). Diese Temperatur sollte wenigstens vier Stunden gehalten werden, nach welcher ihm kann erlaubt werden, langsam zu fallen. Der Vorteil von Dampf das Heilen ist, daß der Mörtel seine 28-Tag-Stärke in 12 erreicht, Stunden, und die Struktur kann bewegt werden und kann innerhalb 24 weitergearbeitet werden Stunden, verglich mit einem Minimum 14 Tage für nasses Heilen. However, Dampf Heilen resultiert vielleicht in einer weniger dauerhaften, poröseren Struktur, besonders, wenn es von einer unerfahrenen Person gemacht wird.
2.5 DIE BEENDEN UND MALEN
Nach dem Heilen wird die Oberfläche hinunter mit Scheuermittel gerieben (Karbid) steinigen Sie, um ein glattes Ende zu erreichen und spülte dann gründlich mit frischer water., Weil gutgemachter ferrocement undurchlässig ist, (wasserdicht), es sollte kein Bedürfnis für das Malen geben. However, wenn das Malen, wird gewünscht, die Struktur sollte zuerst mit einem 5% geschrubbt werden zu 10% Lösung Salz Säure (HCl; schützen Sie Augen und Haut), spülte mit sauberem, frischem Wasser, und schrubbte wieder mit ein schwache Lösung ätzender Limo (NaOH; schützen Sie Augen und Haut), nach dem es wieder gespült werden muß.
Die ferrocement können dann mit einem Mantel von epoxy-Harz gesiegelt werden, und ein oder mehr Mäntel von epoxy-Farbe bewarben sich als ein Ende. Ins die Erfahrung von Autor, nach dem Siegeln von einer Seite des ferrocement, Tafel es ist am besten, so lang wie mögliche vor dem Siegeln zu warten das anderer side. wegen ununterbrochenen hydration und das Heilen, das ungeklärt Oberflächen werden lange ein weißes Pulver zeigen. Even nach vorsichtige Entfernung dieses Pulvers und das Spülen, es wird Jahre dauern bevor Farbe ein gutes Band mit der ungeklärten Oberfläche bilden wird.
Wenn Boote ununterbrochen in Salz-Wasser verlassen werden werden, ein Anti-fouling Farbe sollte unter der Wasser-Linie angewandt werden. Für Lagerung von Dieselöl betanken Sie in ferrocement-Tanks (empfahl nicht wegen das ungünstige Wirkung von der alkalischen Handlung des ferrocement auf das Diesel Brennstoff), die Innere der Tanks sollten mit gesprüht werden ein polysulfide compound. Several Arten von epoxy-Harzen und Verbindungen ist auch für den Schutz nackten Metalls verfügbar und bindet kitten Sie zu irgendeinem anderen Material und füllt Leeren aus, und so weiter Ferrocement Tanks, die für Wasser-Lagerung beabsichtigt werden, sollte eine Zement-Wäsche gegeben werden in und lagerte mit einem kleinen Wasser in ihnen.
Unterirdische ferrocement-Korn-Silos in Äthiopien werden imprägniert mit bitumen. Nach dem Heilen wird die Oberfläche mit einem Draht gereinigt bürsten Sie, und ein Mantel von Bitumen-Emulsion (verdünnte 1 Volumen von Emulsion zu 1 Volumen von Wasser) wird in die Oberfläche geschrubbt. Danach trocknet, eine Zement-Emulsion-Mischung (1 Volumen von Wasser zu 1 Volumen von Zement zu 10 Volumen von Emulsion) wird auf gebürstet.
2.6 BEISPIELE VON KONSTRUKTION VON THAILAND
Beispiel 1: Lagerung-Silos
Essen und Wasser-Lagerung-Silos werden in Thailand Benutzen konstruiert ferrocement mit Leitungen oder Bambus-Streben. Die Basis von das kegelförmig Silo wird konstruiert, first. Then greifen von der Basis ineinander, ist arbeitete in die Wasser-Leitung-oder Bambus-rahmte Mauern. Hoops von verstärkender Stab wird horizontal aufgestellt und wird zu angeschlossen das Leitungen. Man Schicht von Drahtgeflecht wird auf gesetzt das außerhalb das rahmen Sie, und ein auf dem Innere. Mesh, Stäbe, und Leitung werden dann befestigt zusammen mit kurzen Längen von Draht, die durch eingefädelt werden, das Mauer und verzerrt mit Zangen.
Die Wasser-Spannung von ferrocement Korn Lagerung Kästen wird geprüft durch das Füllen von ihnen mit Wasser eine Woche. Leaking zeigt Risse oder schwache Teile.
Beispiel 2: Bewässerung-Kanäle
Ferrocement ist erfolgreich für Bauernhof-Bewässerung benutzt worden und Wasser-Kontrolle-Strukturen, einschließlich Wasser-Tanks, hydraulische Tore, Leitungen, Bewässerung lenkt, und Kanal-Futter. Structures sind Verdünner und Feuerzeug als RCC und kann aus Fertigteilen hergestellt werden oder kann auf gebaut werden site., den Die Verwendung von Formen optional. Typical ist, den Tropfen-Kanäle maßen, 600 durch 1000 mm. Thickness war 30 mm. Zwei Schichten von, galvanisierte sechseckige Masche (Stärke 21 mit 19-mm Masche-Öffnung) war gebraucht, man Schicht auf jeder Seite eines Gerüstes von 6-mm sanfter Stahl Stäbe, setzte 250 mm auseinander beide horizontal und vertically. Das Masche wurde dann an die Stäbe mit Draht gebunden.
Für einen Kanal-Teil, ein Schimmel von 2-mm sanfter Stahl war used. Das sanfte Stahl-Stäbe waren 5 mm in Durchmesser deckte jede Seite mit einem Schicht galvanisierten sechseckigen Drahtgeflechtes, messen 21, 19-mm Masche opening. Die Ränder der Masche überschnitten 100 mm. Alle stellte her Strukturen wurden 20 Tage geheilt. , den Es gefunden wurde, daß der Kanal Teile könnten in größeren Einheiten gemacht werden als RCC, beim Reduzieren so, die Anzahl von Gelenken.
3. ZUSAMMENFASSUNG
Die Vorteile von ferrocement-Konstruktion sind wie folgt:
- Es ist sehr vielseitig und kann in fast keine gebildet werden formen für eine breite Auswahl von Verwendungen;
o, den Seine einfachen Techniken ein Minimum geschickter Arbeit erfordern,;
o, den Die Materialien relativ preisgünstig sind, und kann normalerweise sein erhielt örtlich;
o, den Nur einige einfache Hand-Werkzeuge unkompliziert bauen müssen, strukturiert;
- Repairs sind normalerweise leicht und preisgünstig;
o, den Kein Unterhalt notwendig ist;
- Structures sind Fäulnis-, Insekt-, und Ratte-Beweis, und nichtbrennbar;
- Structures sind sehr wasserdicht und gibt von keinen Gerüchen nach ein feuchte Umgebung;
- Structures haben ungehindertes innenes Zimmer; und
- Structures sind stark und haben guten Wirkung-Widerstand.
Der Haupt Nachteil von ferrocement für kleinere Strukturen und Boote sind seine hohe Dichte (2400 kg/[m.sup.3], 150 pounds/cubic-Fuß). Dichte ist kein Problem aber für größere Strukturen (für Beispiel, große Kuppeln, Tanks, und Boote über 12 m lang). Large, innen-ungestützte Kuppeln und bog, Dächer sind gebaut worden das könnte nicht mit anderen Materialien draußen konstruiert worden sein kunstvolle Rippen, Bruchbänder, und Band-Stäbe.
Die große Menge von Arbeit erforderte für ferrocement-Konstruktion ist ein Nachteil in Ländern wo der Preis von unerfahren oder Sattelschlepper-geschickte Arbeit ist high. Tying die Stäbe, und Masche ist zusammen besonders langweilig und Zeit Konsumieren.
Es ist zu Nagel nicht möglich, schraubt, oder schweißt zu ferrocement.
BIBLIOGRAPHIE
Internationales Ferrocement Information Zentrum, Vorgänge von das Sekunde Internationales Symposium auf Ferrocement, 14-16 Januar 1985, Bangkok, Thailand. Bangkok: Autor, 1985.
Zeitschrift von Ferrocement (vierteljährlich). Internationaler Ferrocement Information-Zentrum, GPO Box 2754, Bangkok 10501, Thailand.
NARAYAN, J.P., V.V.N. Murty, und P. Nimityongskul, " Ferrocement, Bebauen Sie Bewässerung-Strukturen ". Journal von Ferrocement, vol. 20, Seiten 11-22, 1990.
Paramasivam, P., und T.F. Fwa, " Ferrocement Overlay für Beton, Bürgersteig, der Neu belegt. " Journal von Ferrocement, vol. 20, Seiten 23-29, 1990.
Romualdi, James P. (Hrsg.), Ferrocement: Applications im Entwickeln Länder. Washington, GLEICHSTROM,: Nationale Akademie-Presse, 1973.