INDLEDNING

Der er i øjeblikket stor interesse for at udvikle teknologien til anvendelse af naturfibermaterialer i cementkompositter. Naturfibre findes i rimeligt store mængder over hele verden, og naturlige vegetabilske fibre produceres i de fleste udviklingslande. Naturfibre har været anvendt til at forstærke uorganiske materialer i tusindvis af år. Som eksempler kan nævnes halm til mursten, mudder og pæle, gips og tagrør. I dette århundrede er andre fibre som kokosnød, bambus, træcellulosefibre, uld eller spåner, bastfibre, bladfibre, frø og frugtfibre blevet anvendt i cement-sand-baserede produkter (Gram, 1983; Paramasivam et al., 1984; Sera et al., 1990; Duvaut et al., 2000; Brahmakumar et al., 2005; Asasutjarit et al., 2007; Ismail, 2007; Zain et al., 2010; Zain et al., 2011; Mulinari et al., 2011). Fibre kan klassificeres som enten naturlige eller menneskeskabte, og naturfibre kan yderligere opdeles i forskellige grupper (Fordos, 1989; Kelly-Yong et al., 2011; Feng et al., 2011). Brugen af naturfibre som forstærkning i beton (cement-sand-matrix) er blevet undersøgt grundigt i mange lande (Rehsi, 1991; Atnaw et al., 2011) De naturfiberforstærkede materialer, som kan anvendes til fremstilling af byggematerialer, er i øjeblikket hovedsagelig dem, der er baseret på kokosnød, bambus, rør, henequen og sisalfibre (Dawood og Ramli, 2011; Hamid et al., 2011). Hovedårsagerne til brugen af naturfibre er, at de er rigeligt tilgængelige og forholdsvis billige. Naturfiberkompositter hævdes også at have miljømæssige fordele som f.eks. reduceret afhængighed af ikke-fornyelige energi-/materiale-kilder, lavere forurenende emissioner, lavere drivhusgasemissioner, forbedret energiudnyttelse og komponenternes biologiske nedbrydelighed efter endt levetid (Joshi, 2003; Majeed, 2011; Hamzah et al., 2010). En passende metode til fremstilling af tagplader af naturfiberbeton blev hurtigt udviklet og spredt til lande i Mellemamerika, Afrika og Asien gennem bl.a. IT Building Materials Workshop i Storbritannien. Metoden, som indebærer forstærkning af cement- eller betonprodukter med naturfibre såsom kokos, sisal og jute, er blevet anvendt i mindst 28 lande. Når disse fibre kombineres med cementmatrixen, udnyttes de på to måder. På den ene side gør fiberen i den friske beton det muligt at forme et produkt på en enkel måde. På den anden side øger fibrene materialets sejhed, så produktet kan modstå håndtering og en strukturel belastning.

Kokosfibre er landbrugsaffaldsprodukter, der fremkommer ved forarbejdning af kokosolie, og som findes i store mængder i de tropiske områder i verden, især i Afrika, Asien og Amerika. Kokosfibre anvendes ikke almindeligvis i byggeindustrien, men deponeres ofte som landbrugsaffald. I forbindelse med bestræbelserne på at skabe boliger til overkommelige priser for både land- og bybefolkningen i udviklingslandene er der imidlertid blevet foreslået forskellige ordninger, der fokuserer på at nedbringe omkostningerne til konventionelle byggematerialer. Et af de forslag, der er kommet på forkant, har været fremskaffelse, udvikling og anvendelse af alternative, ikke-konventionelle lokale byggematerialer, herunder muligheden for at anvende visse former for landbrugsaffald og restprodukter som delvis eller fuldstændig erstatning for konventionelle byggematerialer. I lande, hvor der udledes rigeligt med landbrugsaffald, kan dette affald anvendes som potentielt materiale eller erstatningsmateriale i byggeindustrien (Olanipekun et al., 2006; Nor et al., 2010). Et sådant alternativ er kokosfibre, der produceres i rigelige mængder, og som har potentiale til at blive brugt som erstatning for groft aggregat i beton (Adeyemi, 1998, Zain et al., 2010). Den enorme mængde kokosfiberaffald, der produceres i fabrikkerne. Den nuværende affaldsbortskaffelsespraksis med forbrænding i industrien foregår normalt på en ukontrolleret måde og bidrager i høj grad til luftforurening. Det bliver således dyrt at bortskaffe disse restprodukter ved at opfylde kravene i miljølovgivningen. I en sådan situation gøres der en indsats for at forbedre anvendelsen af disse biprodukter gennem udvikling af produkter med merværdi. En af metoderne til bortskaffelse af disse affaldsprodukter er anvendelse af kokosfibre til konstruktive byggematerialer. Oliepalmeskaller (OPS) er den hårde endokarp, der omgiver palmekernen.

Der foregår stadig omfattende forskning og udvikling i forståelse og anvendelse af fiberbetonmaterialer over hele verden. Disse aktiviteter omfatter bl.a. udvikling af nye, stærkere fibre, bedre fiberforstærkede kompositter og nye erstatninger (Fordos, 1989). Mekaniske egenskaber af kokosfibre forstærkede polyesterkompositter udført af Mulinari et al. (2011). I dette arbejde blev der foretaget en kemisk modifikation af kokosfibre ved alkalisk behandling med henblik på at anvende dem som forstærkning i polyesterharpiks. De mekaniske egenskaber blev vurderet ved træk- og træthedstest. Overfladerne på de brudte prøver blev undersøgt for at vurdere brudmekanismerne. Testresultaterne viste et fald i kompositmaterialernes træthedslevetid ved større spændinger på grund af bindingsgrænsefladen, som ikke var tilstrækkelig.

Gunasekaran og Kumar (2008) har undersøgt mulighederne for at anvende kokosnøddeskaller som tilslagsstof i beton. Resultaterne viste, at kokosnøddeskallens aggregat havde en høj vandabsorption på ca. 24 %, men at knusningsværdien og slagværdien var sammenlignelig med andre letvægtsaggregater. De fandt ud af, at den gennemsnitlige friske betondensitet og 28-dages kubekompressionsstyrke for beton med kokosnøddeskala-aggregat var henholdsvis 1975 kg m-1 og 19,1 N mm-1. Det konkluderes, at knuste kokosnøddeskaller er velegnede, når de anvendes som erstatning for konventionelle tilslag i letbetonproduktion.

En tidligere undersøgelse af Olanipekun et al. (2006) har vist, at kokosnøddeskaller er velegnede som erstatning for konventionelle tilslag i strukturbetonproduktion. Resultaterne viste også en omkostningsreduktion på 30 % for beton fremstillet af kokosnøddeskaller. Bortset fra anvendelsen af kokosnøddefibre til fremstilling af fibertagmateriale er der ikke blevet lagt særlig stor vægt på den anden mulighed for at anvende kokosfibre som tilslagsmateriale i betonproduktionen. Adeyemi (1998) undersøgte imidlertid for et blandingsforhold (1:2:4), om kokosfibre er egnet som erstatning for enten fint eller groft tilslag i betonproduktionen. Det blev undersøgt, at kokosfibre var mere egnede som letvægtstilslag med lav styrke, når de blev anvendt som erstatning for almindeligt groft tilslag i betonproduktion. Kokosfibre er det hårde stenede endokarp, men de er lette og har en naturlig størrelse. På grund af de stive overflader af organisk oprindelse vil de ikke forurene eller udvaskes og producere giftige stoffer, når de er bundet i betonmatrixen. Desuden er kokosfibre lettere end det konventionelle grove aggregat, så den resulterende beton bliver let. Derfor kan de anvendes som en god erstatning for groft tilslag til fremstilling af strukturbeton i byggeindustrien.

Denne undersøgelse rapporterede resultaterne af en undersøgelse af anvendelsen af hakkede kokosfiberkompositter i beton som erstatning for konventionelt groft tilslag. De fysiske og mekaniske egenskaber af almindelig beton er også sammenlignet med kokosfiberkompositbeton. Hovedformålet var at tilskynde til anvendelse af disse tilsyneladende affaldsprodukter som byggematerialer i billige boliger, og hvor knuste sten er dyre til fremstilling af letbeton. Det forventedes også at tjene det formål at tilskynde boligudviklere til at investere i husbyggeri, der inkorporerer disse billige materialer.

MATERIALER OG METODER

Materialeundersøgelser
Kokosfibre: Kokosfibre blev indsamlet fra en butik, der kom fra Sri Lanka. De blev fremstillet efter olieudvinding på fabrikken fra den ydre periferi af kokosnøddefrugten. Skallerne blev derefter vasket ordentligt og lufttørret i fem dage ved omgivelsestemperatur og senere sorteret i overensstemmelse med ASTM C330 (2009). Fibrene blev hakket med en skarp saks med en længde på mellem 15 og 35 mm. De hakkede fibre blev ovntørret ved 80 °C i 5 timer, hvorefter de blev afkølet i ekssikkatorer. De hakkede fibre blev brugt til at bestemme længde, diameter, tykkelse, naturlig fugtighed, vandabsorptionskapacitet og fiberdensitet.

Aggregater: Det grove aggregat i form af knust granit blev indsamlet fra magmatisk oprindelse. Den anvendte partikelstørrelse varierer mellem 5 og 20 mm. Flodsand som fint aggregat blev anvendt til at blande betonen i henhold til ASTM Standard C33 (2006). Alle partikler passerede gennem ASTM sigte nr. 4 med en åbning på 4,75 mm, men blev tilbageholdt på sigte nr. 230 med en åbning på 63 μm.

Cement og vand: Til blanding af beton blev der anvendt almindelig portlandcement, hvis egenskaber er i overensstemmelse med ASTM type I, og vandet blev opsamlet fra laboratoriets standpost.

Forberedelse af prøveemnerne: Der blev støbt betonterninger på 100x100x100 mm og prismer med dimensionen 100x100x300 mm for både almindelig og kokosfiberforstærket beton til bestemmelse af forskellige egenskaber ved beton. Blandingsforholdet 1:2:3 efter vægt af almindelig portlandcement, flodsand, knust sten og kokosfibre blev anvendt til at støbe prøverne. Vand/cement-forholdet blev anvendt til blandingen med 0,4. Vand/cement-forholdet blev holdt konstant ved alle de forskellige volumenprocenter af fibre. Der blev også anvendt et klæbemiddel, der kaldes seal frost, til hurtig hærdning af betonen. Der blev anvendt 70 g forseglingsfrost pr. 1 kg cement. Ved fremstillingen af prøveemnerne blev sand og cement først blandet korrekt i maskinen, hvorefter der blev tilsat knuste sten. I tilfælde af fiberforstærket beton blev der også tilsat fibre i blandingen, hvilket kaldes premix-metoden. Alle ingredienser blev blandet korrekt ved hjælp af en betonblandingsmaskine. Den friske betons bearbejdelighed blev undersøgt umiddelbart efter den endelige blanding af betonen ved hjælp af en sænkningsprøve. For at undgå hulrum blev der anvendt hammer og vibrator til komprimering. Terningerne og prismerne blev støbt ved at fylde hver form i tre lag; hvert lag blev komprimeret normalt med 25 slag med en stålstang med en diameter på 16 mm, inden det næste lag blev hældt, og til prismerne blev der anvendt en vibrator. Der blev opnået en sumpværdi på 54 og 38 mm for henholdsvis almindelig beton og kokosfiberbeton, hvilket repræsenterer høj og middelhøj bearbejdelighed. Alle prøveemner blev efterladt i formene i 24 timer for at hærde ved omgivelsestemperatur. De blev fjernet fra formen og overført til en hærdningstank. Hærdningstemperaturen var 30 ± 2 °C. Betonblandingerne og prøveemnerne blev fremstillet i overensstemmelse med bestemmelserne i ASTM C330 (2009), ASTM C469, (1987) og BS 8110-1 standarderne.

Drykstyrkeprøvning: Der blev anvendt to typer universalprøvemaskiner til at bestemme trykstyrken af kokosfiberforstærket beton. Avery Denison testmaskine er fremstillet i Det Forenede Kongerige. Belastningshastigheden for denne maskine er 10-3000 kN min-1. Forsøgene blev udført med denne maskine med en belastningshastighed på 136 KN min-1. En gang om året skal denne maskine kalibreres. Dartec-testmaskinen blev også anvendt til at bestemme trykstyrken af kokosfiberarmeret beton. Denne maskine kan automatisk tegne en graf over belastning vs. fjernbetjening. Ud fra den givne graf eller de givne data er det muligt at lave en spændings-/forstrækningsgraf for en bestemt prøve. Maskinens belastningskapacitet er op til 500 KN. Maskinens kompressionshastighed er fra 0,00015 til 2,0 mm sek-1. Forsøget er blevet udført med denne maskine med en trykhastighed på 0,00015 mm sek-1. Trykstyrkeprøvning af almindelig og kokosfiberforstærket beton blev udført for at finde ud af den ultimative brudbelastning, trykstyrke, antallet af revner og deres længde og bredde og endelig for at observere spændings-/forstrækningsforholdet. Statiske belastningsprøver blev udført med en DARTEC-prøvemaskine. Den eksperimentelle trykstyrkeprøvning blev udført i laboratoriet som vist i fig. 1.

Scanningselektronmikroskop (SEM): Scanningelektronmikroskopet blev brugt til at bestemme tykkelsen og tværsnittet af fibre. SEM er i stand til at producere billeder med høj opløsning af en prøveoverflade. Et SEM kan opløse meget mindre elementer end et standardmikroskop, ned til næsten 2 nanometer. I et klassisk scanningelektronmikroskop (SEM) udsendes elektroner termionisk fra en wolfram- eller lanthanhexaborid (LaB6)-katode og accelereres mod en anode; alternativt kan elektroner udsendes via feltemission (FE). Wolfram anvendes, fordi det har det højeste smeltepunkt og det laveste damptryk af alle metaller, hvilket gør det muligt at opvarme det med henblik på elektronemission. Når den primære elektronstråle interagerer med prøven, mister elektronerne energi ved gentagen spredning og absorption inden for et tåreformet volumen af prøven, kendt som interaktionsvolumenet, der strækker sig fra mindre end 100 nm til ca. 5 μm ind til overfladen.

Trækstyrkeprøvning af kokosfibre: Til bestemmelse af trækstyrken af kokosfibre blev Hounsfield-træktestmaskine anvendt. Denne maskine kan automatisk tegne en graf over belastning vs. forlængelse. På grundlag af de givne data kan kokosfibrenes spænding og deformation til brud foretages. Trækstyrkeprøvning af kokosfibre blev udført for at undersøge fibrenes opførsel under trækbelastning, den maksimale forlængelse af fibre under trækbelastning og brudpunktet. Hounsfield trækprøvningsmaskine blev anvendt til at udføre dette forsøg. Efter afslutningen af prøvningen kan denne maskine automatisk tegne en graf belastning vs. forlængelse. Ud fra dataene for belastning-udstrækning kan værdien af spænding og deformation fås på følgende måde:

Fire forskellige tykkelser af fibre blev testet under trækstyrkeprøvning. Fibrene blev monteret i trækprøvningsmaskinens kæbe med en længde på 35 mm (den frie fiberlængde fra den ene kæbe til den anden). Efter at have været tæt monteret i kæben begyndte maskinen at gå i gang med testen. Generelt trækkes der i kæberne i to modsatte retninger. Fibrene knækker automatisk, når de har nået deres ultimative udvidelse. Det punkt, hvor fiberen bryder ned, er kendt som brudpunktet. Alle prøver blev udført med en hastighed på 15 mm min-1.

RESULTATER OG DISKUSSION

Fysisk struktur af kokosfibre: Der blev anvendt scanningelektronmikrografi (SEM) til at observere den fysiske dannelse af kokosnøddefibre. Figur 2-4 viser SEM-fotografiet af henholdsvis fiberbundt, fiberoverflade og tværsnit af fibre.

Fra fig. 2 er det blevet observeret, at den fiber, der generelt ses på et åbent øje, til sidst er fastgjort med 5/6 enkeltfibre. Venstre side af fig. 2 viste den enkelte fiber, som er 5-6 gange mindre end de andre fibre. Det er også blevet observeret, at kokosfibrenes overflade ikke er glat, jf. fig. 3. I en matrix kan den derfor skabe en stærk forbindelse med andre materialer. Tværsnittet af fiberen viser tydeligt et hul i midten af den og små huller omkring den, som illustreret i fig. 4. Det anslås groft sagt, at der findes 15-20 % huller i forhold til et enkelt tværsnit af en fiber.

Fibrenes fysiske egenskaber
Længde af kokosfibre: Generelt er den naturlige længde af kokosfibre fra 60-230 mm. Fibrernes længde blev målt ved hjælp af en stållineal, og 30 stykker blev tilfældigt udvalgt for at finde ud af kokosfibrenes længde. I denne undersøgelse blev der imidlertid anvendt hakkede kokosfibre med en størrelse på 15-35 mm.

Diameter af kokosfibre: Til bestemmelse af kokosfibrenes diameter blev der anvendt mikrometer med en præcision på 0,01 mm. Det er blevet observeret, at diameteren af kokosfibre er fra 0,17-0,24 mm.

Naturlig fugtighed af kokosfibre: For at bestemme den naturlige fugtighed blev fibrene først tørret i fri luft i 5 dage, og derefter blev de samme fibre tørret i en ovn ved 80°C i 5 timer. Fibrene blev målt ved hjælp af en elektronisk bænkvægt med en præcision på 0,01 g. Den naturlige fugtighed H blev beregnet ved hjælp af ligning 1, og det blev fundet, at den naturlige fugtighed af kokosfibre er 12,2%. Det ses, at fugtighedsprocenterne er næsten ens for de forskellige typer kokosfiberprøver:

hvor Wd og WO er vægten af henholdsvis lufttørrede og ovntørrede fibre.

Vandabsorption: Under blanding og tørring af matrixen absorberer fibrene vand og udvider sig. Fibrenes hævelse skubber betonen væk, i det mindste på mikroniveau. Ved afslutningen af tørringsprocessen mister fibrene så fugten og krymper næsten tilbage til deres oprindelige dimensioner og efterlader meget fine hulrum omkring sig selv. Vandabsorptionskapaciteten W blev beregnet ved hjælp af Eq. 2:

hvor Wsw og Wad er henholdsvis vægten af udblødte fibre i drikkevand og vægten af lufttørrede fibre. Målingerne blev foretaget med 24 timers mellemrum i 7 dage. Eksperimentelle data har vist, at kokosfibrenes maksimale vandoptagelse sker i løbet af de første 24 timer og indtil stigning op til 120 timer.

Efter 120 timer bliver fibrene fuldt mættede, og denne tilstand fortsætter til sidst, som illustreret i fig. 5.

Fibers massefylde: Tætheden af hver fiber er en vigtig parameter. For kompositmaterialer har fiberdensiteten en betydelig virkning. Vægten af fibre i en kompositmatrix afhænger af fiberdensiteten. Kokosfibrenes massefylde ρf blev beregnet ved hjælp af Eq. 3, og det blev konstateret, at kokosfibrenes massefylde er 1,18 g cm-3. Det blev observeret, at densiteten af kokosfibre er næsten den samme for forskellige typer prøver:

hvor mf er fibermassen, mw er vandmassen, mw* er vandmassen reduceret med fibervolumen, ρw er vandets massefylde.

Mekaniske egenskaber af fibre
Trækstyrke af kokosfibre: Trækstyrkeprøvning af kokosfibre blev udført for at undersøge fibrenes opførsel under trækbelastning, den maksimale forlængelse af fibre under trækbelastning og brudpunktet. Hounsfield trækprøvningsmaskine blev anvendt til at udføre dette forsøg. Der blev taget fire forskellige tykkelser af fibre, og der blev opnået følgende resultater som nævnt i tabel 1. Fig. 6 og 7 viser belastning versus forlængelse af kokosfibre for henholdsvis prøve 2 og 3.

Den eksperimentelle data har vist, at den gennemsnitlige styrke af kokosfibre er 19,51 MPa og belastning til brud er 2,83. Det blev også observeret, at styrken og belastningen til brud ikke er afhængig af fiberarealet. Jo større fiberareal, jo større er ikke altid styrken og belastningen til brud.

Hovedsageligt afhænger styrken af fiberen af dens og den kemiske sammensætning, processen med fiberseparation, behandling, fugtighed, temperatur osv.

Densitet af almindelig og kokosfiberforstærket beton: Vægten og volumenet af almindelig og fiberforstærket beton blev målt før trykstyrkeprøvningen. Den opnåede vægt af hver beton blev divideret med dens volumen for at finde frem til densiteten. Figur 8 viser densiteten af almindelig og fiberforstærket beton. Forsøgsresultaterne har vist, at densiteten af almindelig beton er højere end den fiberarmerede beton. Det er også observeret, at betonens massefylde er faldet med stigningen i mængden af kokosfibre i det konventionelle grove aggregat, som illustreret i figur 8.

Sammenligning af egenskaberne for almindelig og fiberarmeret beton: Sammenligning af almindelig og fiberforstærket beton blev belastet under statisk belastning for at finde ud af den maksimale trykstyrke for beton med forskellig fibermængde, som vist i fig. 9. Antallet, længden og bredden af revner blev også målt for både almindelig og kokosfiberarmeret beton efter belastning med statisk belastning som vist i fig. 10 til 12. Desuden er spændings-/forstrækningsforholdet og elasticitetsmodulet for almindelig og kokosfiberforstærket beton vist i henholdsvis fig. 13 og 14.

Det blev observeret af testresultaterne (fig. 9), at trykstyrken faldt gradvist som følge af stigningen i procentdelen af fibervolumen i konventionel beton. For den konventionelle beton med 0 % fibervolumen har de højeste værdier for trykstyrke for det angivne blandingsforhold. Hvad angår antal revner, længde og bredde af fiberforstærket beton, viser den optimistiske opførsel sammenlignet med almindelig beton. Det konkluderes, at betonstyrken afhænger af styrken, stivheden og tætheden af de grove tilslagsstoffer. Generelt er en lavere densitet årsag til en lavere styrke. Øget volumenprocent af kokosfibre sænker betonens massefylde og giver dermed mindre trykstyrke.

Rissernes antal, længde og bredde blev målt for både almindelig og kokosfiberarmeret beton efter belastning med statisk belastning. Revnerne blev talt i de overflader, hvor de udviklede sig mere end andre overflader. Eksperimentelle data har vist, at udviklingen af revner er mindre i fiberarmeret beton. Syv procent fiberforstærket beton har udviklet det mindste antal revner blandt resten af den fiberforstærkede beton. Figur 10 viser antallet af revner i almindelig beton og de forskellige procentvise fibermængder af beton. Der er udviklet flere revner i almindelig beton end i fiberarmeret beton. Generelt opstår der revner i beton, når spændingen når betonens brudmodul. For alle prøveemnerne opstod revnen i betonterningernes midterste højdeposition. Det lodrette mønster af revnerne viser, at de var bøjningsrevner. Det fremgår af forsøget, at revneafstanden i almindelig beton var størst i forhold til de forskellige fibermængdeprocenter af armeret beton.

Eksperimentelle data har vist, at revneafstanden er mindre i fiberarmeret beton end i almindelig beton. Der er en lineær sammenhæng mellem revnelængden og belastningens art. For alle betons vedkommende er der fundet en større længde af revner med 80 % af den statiske belastning. Derfor kan kokosfiberforstærket beton begrænse længden af revner. Længden af revner i almindelig og fiberarmeret beton er vist i fig. 11.

Eksperimentelle data har vist, at revnebredden er mindre i fiberarmeret beton sammenlignet med almindelig beton, som vist i fig. 12. For beton med 1 % fibervolumen falder revnebredden med faldende belastning. På den anden side viste revnebredden i 3, 5 og 7 % forskellige resultater ved den statiske belastning. Det er klart blevet afsløret, at bredden af almindelig beton er større end alle fiberindhold. Så kokosfiberforstærket beton kan begrænse revnebredden. Desuden fører lukkede sprækker eller flere sprækker til mindre sprækkebredde. Årsagen til denne adfærd er, at revneafstanden er en funktion af både betonens trækstyrke og bindingsstyrke. Faldet i betonens trækstyrke skyldes faldet i betonens styrke som følge af bidraget fra fibervolumenprocenten og derefter faldet i betonens bindingsstyrke. Når de forskellige fibervolumenprocenter tilføjes til den konventionelle beton, kræves der således en kortere afstand til revnepositionen, for at trækstyrken i fiberen kan overføres tilbage til den omgivende beton, hvilket indebærer en kortere revneafstand.

Med hjælp af grafen belastning (KN) vs. afstand (mm) og data blev spændings-/forlængelseskurven for både almindelig og fiberforstærket beton tegnet. Figur 13 viser spændings-/forstrækningsforholdet for almindelig og fiberarmeret beton.

Det ses, at almindelig beton udviser højere spænding end den fibervolumenblandede beton. Følgelig viser fibervolumenbeton højere spændingsværdier end den konventionelle beton. Det indebærer, at fibervolumenbeton ikke kan modstå større belastninger og viser sprødt svigt i de ultimative belastningsstadier.

Elasticitetsmodulet er hældningen af en spændings-/forstrækningskurve. Spændings-/forstrækningskurver er ofte ikke retlinede kurver, hvilket indikerer, at elasticitetsmodulet ændrer sig med belastningsmængden. I dette tilfælde anvendes den oprindelige hældning normalt som modulet. Elasticitetsmodulet kaldes også for Youngs modul. Tangenten af spændings-/forstrækningskurven for almindelig og kokosfiberforstærket materiale blev beregnet for at bestemme elasticitetsmodulet. Figur 14 viser elasticitetsmodulet for almindelig og fiberforstærket beton. De eksperimentelle resultater har også vist, at elasticitetsmodulet er lidt højere i almindelig beton end i fiberarmeret beton. Det er bemærkelsesværdigt, at beton med 3 % fibervolumen har vist et højere elasticitetsmodul end beton med 1 % fibervolumen. Dette skyldes hovedsagelig kokosfibrenes mindre stivhedsværdi sammenlignet med grus. Udviklingen af betonens E-værdier påvirkes af typen af groft aggregat, cementtype, blandingens w/c-forhold, aggregatstørrelse og hærdningsalder (Alexander og Milne, 1995). Generelt afhænger betonens elasticitetsmodul af stivheden af det grove tilslags materiale. Også grænsefladezonen mellem aggregaterne og pastaen og de elastiske egenskaber af komponentmaterialerne påvirker betonens elasticitetsmodul.

KONKLUSION

Denne undersøgelse har præsenteret resultaterne af et eksperimentelt program, der undersøger de fysiske og mekaniske egenskaber af armeret beton, der indeholder forskellige volumenprocenter af kokosfibre. På baggrund af de eksperimentelle resultater og observationer kan følgende konklusioner drages:

TILTALER

Denne undersøgelse blev udført på laboratoriet for tunge konstruktioner, School of Computing, IT and Engineering, University of East London, UK og School of Civil Engineering, Linton University College, Legenda Education Group, Malaysia, og forfatterne vil gerne takke teknikerne i laboratoriet for deres hjælp til fremstilling og afprøvning af prøver.