Vágástechnológia


Az „Optimo” egy szabadalmaztatott szálelrendezési, vagy másképp fogalmazva egy szálaprítási formát jelent szálkínálatunkban. Az Optimo-elv a kőváz analógiáján keresztül érthető meg a legjobban.

 

A beton teherbírást elsősorban a kőváz biztosítja, amelyet fokozni elsősorban annak optimális szemszerkezeti eloszlásával, optimális térkitöltésével tudjuk. Térkitöltéskor a szemcsék elmozdulását a hézagot kitöltő egyre kisebb szemcsék akadályozzák meg, amelynek feltétele az anyag folyamatos szemeloszlása. Tehát evidens, hogy a legjobb eredményt nem az egységes, például 16 mm-es szemcseméret alkalmazásával fogjuk elérni. Istenem, pedig mennyivel nagyobb esztétikai élményt jelentene egy betonüzem sódertárolójában milliónyi szép, tökéletes, gömb alakú kavicsszemeket látni a kesze-kusza szemcsehalmaz helyett!

 

Alkalmazzuk a gondolatmenetet szálakra! Kijelenthető, hogy egy adott száltípus hatékonysága azzal jellemezhető, hogy milyen mértékben képes húzó igénybevétel hatására a cementkővel együtt dolgozni, milyen arányban képes a húzófeszültséget a rideg, kis húzószilárdságú cementkőtől átvenni. Vagyis a szálak végső teherbírásuk milyen mértékéig képesek a cementkőben ébredő húzófeszültséget csökkenteni, a tönkremenetelt előidéző húzóerőket felvenni, legyen szó nyers zsugorodási repedés megelőzéséről, vagy a beton statikai célú megerősítéséről. A gyártók fejlesztései arra irányulnak, hogy egységnyi tömegű szál a lehető legnagyobb hatékonysággal, vagyis a leggazdaságosabban tudja teherbírását érvényesíteni a cementkőben, betonban. Ezek a fejlesztések többnyire a polimerek tulajdonságait vagy a szálfelület kialakítását érintik.

Az „Optimo”-elv a hatékonyabb szálteljesítményt nem az eddig ismert utak mentén, tehát nem a szálak anyagai vagy azok felületi fizikai – kémiai tulajdonságinak módosításával éri el, hanem pusztán a szálak geometriai jellemzőinek célszerű, szabályozott megválasztásával. Az ilyen szálhalmazképzés lényegesen olcsóbb, ezáltal új utakat nyit meg az építőipari felhasználásban. A legfontosabb elem az eddigi eljárásokhoz képest, hogy nem egy – egy szálat definiálunk, hanem halmazt. A jelenleg általánosan használatos szálak egységes, egzakt méretekkel és egységes keresztmetszeti jellemzőkkel rendelkeznek. Például a nyers zsugorodási repedésre szokásosan használt polipropilén (PP) szálhalmaz amennyiben 12 mm névleges hosszúságú, akkor a tűréshatáron belül minden egyes szál 12 mm hosszú, ha a névleges átmérője 20 mikron, akkor minden egyes szál 20 mikron átmérőjű, és ha a keresztmetszet kör, akkor minden egyes szál kör alakú. (Gyönyörű, szép, egységes: a tábornokok álma!) A szálhosszúság ilyen szokásos eloszlását ábrázolja az 1. sz ábra, a beton és habarcs iparban szokásos logaritmikus léptékű kummulált szita áthullási diagramon. (A szitagörbe itt egy elméleti megközelítés a szálhalmaz szálainak szálhosszúság szerinti osztályozására, a szálak szitálása a gyakorlatban természetesen nem kivitelezhető.)

Az ábrán egyértelműen látszik, hogy a 12 mm szálhosszúságú szálhalmaz minden egyes szála a 11,2 mm szitán mind fennmarad (vagyis az áthullás 0 %), de a 16 mm-es szitán 100 %-ban áthullik.

A jelenleg elterjedt és elfogadott szemléletet jellemzi a szálakra vonatkozó, talán már túlhaladott műszaki szabályozás. A szálak egységes geometriája az EN 14889-2 szabványban műszaki követelményként is megfogalmazódik. Sőt az eltéréseket a deklarált méretektől csupán 10 - 50 % közötti tartományban engedélyezi, a vizsgált szálhalmazon belül. Vagyis jelenleg a szokvány és követelmény a szálak geometriáját tekintve az egységesség, egyöntetűség.

 

Az Optimo-elv ennek ellentéteként az egységes geometriától való eltérést részesíti előnyben szálhalmazon belül. A példát a természetből vettük. A természetben jól működő megoldások nem az egységességet, hanem éppen a sokféleséget preferálják. A szálak szakító szilárdságának tekintetében szálerősítés mindeddig a legnagyobb mechanikai teljesítményét nyújtó azbeszt minden egyes szála más és más hosszúságú, más és más keresztmetszetű, más és más keresztmetszeti alakot mutat. Ezt mutatja példaképpen az egykor használt legjobb minőségű azbesztek között számon tartott P -3-60 azbeszt szálhalmazának szálhosszúság-eloszlása, a fent leírt logaritmikus diagramban ábrázolva. (2. sz ábra)

Vagyis minél többféle hosszúságú és/vagy alakú, és/vagy keresztmetszetű szálból sikerül, egy bizonyos határon belül összeállítani egy szálkeveréket, annál nagyobb mechanikai teljesítmény várható a mátrixba való beépüléskor. Ez az új elképzelés lehetővé teszi, hogy egy adott tömegű mesterséges szál a beton-, habarcsmátrixban a szálerősítést a leghatékonyabban valósítsa meg. Az eddig szokásosan használt, azonos átmérőjű szálak tekintetében egy ilyen, a természeteshez közelálló szálhossz-eloszlást mutat példaként a 3.sz ábra. Az ábra tehát egy, egyetlen fajta, egységes szálátmérőt, de folytonos szálhossz-eloszlást feltételez. (Micsoda összevisszaság? Minden hadsereg rémálma!)

Eme elvnek felel meg az Aveeglass Optimo E-üvegszál, Ave-R-glass Optimo alkáliálló (AR) üvegszál, valamint az Avekril Optimo poli-akrilnitril (PAN) műszál.

A 3. ábra szerinti szálhalmaz képzés az eddig elterjedten használatos egységes szálhossz, egységes szálátmérő szemlélethez és gyakorlathoz képest nagy előrelépést jelent. De ez csupán a lehetőségek kisebbik részét jelenti.
 

Folytonos szálhosszeloszlású műszál


 

Az igazi, végső célt, szintén a természetből véve a példát, a „szalmakazal”-effektus jelenti. Vagyis a leghatékonyabb száleloszlásnál mind a szálátmérő, mind a szálhossz folyamatos eloszlást mutat a halmazon belül. Ezt mutatja az utolsó ábra. A legnagyobb hatékonysággal rendelkező szálkeverék-típus száleloszlása egy ilyen, vagy ehhez hasonló háromdimenziós grafikon felületén helyezkedik el. Eme elv et követve fejlesztettük az Aveeglass Optimo Macro e-üvegszálat és az Ave-R-glass Optimo Macro alkáliálló (AR) üvegszálat.

(Akinek egy sóderkupac szemszerkezeti káosza nem tetszik annak ez a szálhalmaz sem fog a szívéhez nőni.)