A szilárdulás-gyorsítás fogalma

Átírás

1 Szilárdítások

2 A szilárdulás-gyorsítás fogalma A természetesen szilárduló beton legnagyobb hátránya, hogy gyámolításra szorul (kb. 28 napig). A betonszilárdítás módszereit két csoportba soroljuk: hidegszilárdítások: természetes szilárdulás, cement utánőrlése, az adalékanyag előmelegítése,vegyszeres betonszilárdítás, hőszilárdítások: gőzölés, gyorsgőzölés, autoklávolás, elektromos érlelés, melegítés infravörös lámával.

3 Hideg szilárdítások A természetes szilárdulás folyamatát erősíti és gyorsítja a: jobb cement minőség, nagyobb cement- mennyiség, cement utánőrlése, víz-cementtényező csökkentése, szárazabb konzisztencia, adalékanyag előmelegítése, vegyszeres betonszilárdítás pl. kalcidúr

4 Hőszilárdítások A hőszilárdítások: azon az elven alapszanak, hogy a cement szilárdulása, mint minden vegyi folyamat, függ a hőmérséklettől. A nagyobb hőmérséklet jobban meggyorsítja. Módszerei: gőzölés, gyorsgőzölés, autoklávolás, elektromos érlelés, melegítés infravörös lámával.

5 Különleges tulajdonságú betonok

6 Különleges tulajdonságú betonok Nagyszilárdságú és nagy teljesítőképességű betonok Szálerősített betonok Szálerősített betonok Fényáteresztő betonok Vízzáró betonok Sugárvédő betonok Fagyálló betonok Agresszív hatásnak ellenálló betonok Kopásálló betonok Hő- és tűzálló betonok

7 Nagyszilárdságú és nagy teljesítőképességű betonok C55/67 C100/115 HC55/67 HC100/115 LC55/60 LC80/88 A gyakorlatban nagyszilárdságú a beton, ha Rc = N/mm2

8 Nagyszilárdságú betonok előállítása Víz-cement tényező csökkentése Megfelelő bedolgozhatóság: - képlékenyítő szerek - folyósítók Agyag- és iszapmentes legyen Legfontosabb alapanyaga: szilikapor

9 Nagyszilárdságú betonok alkalmazási területei Cél: - Szerkezet élettartamának növelése - Gazdaságosság Magasépületek Hidak Útburkolatok Tengeri létesítmények Tározók

10 Szálerősített betonok (Dramix, Forte-Fibre, Concrix) Kis száltartalmú betonok < 2 V% SFRC acélszál erősítésű PFRC műanyagszál erősítésű GFRC üvegszál erősítésű CFRC szénszál erősítésű Nagy száltartalmú betonok > 2 V%

11 Szálerősített betonok A szálak hatásai a beton tulajdonságaira - Acélszálak nő a beton szívóssága nő a beton törési összenyomódása nő a beton fáradási szilárdsága nő a beton ütőmunkabírása csökken a beton száradási zsugorodási alakváltozása A száladagolástól független: a beton nyomó-, húzószilárdsága és rugalmassági modulusa Figyelem! Rossz bedolgozás esetén csökkenhet a rugalmassági modulus csökkenhet a szilárdság

12 Szálerősített betonok A szálak hatásai a beton tulajdonságaira - Műanyagszálak csökkenthetők (ill. megszüntethetők) a frissbeton képlékeny zsugorodásából származó repedések tűzállóság javítható A száladagolástól független: a beton nyomó-, húzószilárdsága és rugalmassági modulusa Figyelem! Rossz bedolgozás esetén csökkenhet a rugalmassági modulus csökkenhet a szilárdság Sündisznóképződés!

13 Szálerősített betonok alkalmazási területei Ipari padlók Alaplemezek Támfalak és pincefalak Medencék, szennyvíztisztítók Alagútépítés Kültéri parkolók, beton úttestek Hídépítés és felújítás

14 Fényáteresztő betonok (Litracon, Pixel) optikai üvegszálak és finom beton keveréke Az optikai üvegszálak ezrei mátrixot alkotva, egymással párhuzamosan futnak minden egyes blokk két főfelülete között Az üvegszálak pontonként továbbítják a fényt a két oldal között az optikai üvegszálak kb. 20 méteres hosszúságig szinte veszteség nélkül továbbítják a fényt

15 Fényáteresztő betonok Műszaki adatok Formátum: előregyártott blokktégla Alkotóanyagok: 96 % beton / 4 % optikai kábel Sűrűség: kg/m3 Blokk méretek: 300 x 600 mm Optikai szálméretek: 0,002-2 mm Optikai szálak képe: pontos, sávos, organikus Vastagság: mm Szín: szürke, fekete, fehér Felület: polírozott Nyomó szilárdság: 50 N/mm2 Hajlító szilárdság: 7 N/mm2

16 Fényáteresztő betonok Alkalmazási területei FALAK A legtipikusabb felhasználási területe a LiTriCon termékeknek az exkluzív épületek tartó-, kitöltő falazata. A beton falak nehézkes és barátságtalan volta megszűnik, mert az optikai szálak állandó kommunikációt biztosítanak a bel- és kültér között.. Természetesen belső elválasztófalakként is jól alkalmazható exkluzív boltokban, múzeumokban, lakóépületekben. ÚTBURKOLAT Az egyik legizgalmasabb terület ahol alkalmazható szintén ez a fajta üvegbeton az lábunk alatt elhelyezkedő felületek. Nappal a megszokott beton felületnek tűnik, míg az éjszakai órákban különböző színekben ragyoghat. DESIGN Az iparművészek legkülönbözőbb ötleteket valósíthatják meg. Igazából csak az emberi képzelőerő szabhat korlátokat. Készültek már LiTriCon-ból szobrok, pultok, asztalok, öltöző paraván fala, székek, lépcsők, fürdőszoba kabin és még sok minden más.

17 Vízzáró betonok Mérsékelten vízzáró az a beton vagy vasbeton szerkezet, amelynek 1 m2 felületén, a legnagyobb üzemi nyomás mellett, 24 óra alatt legfeljebb 0,4 liter víz szivárog át. Vízzáró az a beton vagy vasbeton szerkezet, amelynek 1 m2 felületén, a legnagyobb üzemi nyomás mellett, 24 óra alatt legfeljebb 0,2 liter víz szivárog át. Különlegesen vízzáró az a beton vagy vasbeton szerkezet, amelynek 1 m2 felületén, a legnagyobb üzemi nyomás mellett, 24 óra alatt legfeljebb 0,1 liter víz szivárog át. A különböző cementekből különböző víz-cementtényezővel készített betonok

18 Vízzáró betonok A beton összetétele Jól bedolgozható, szétosztályozódás- és repedésmentes betonkeverék Lágy konzisztencia esetén célszerű kötéskésleltető adalékszert alkalmazni A betonösszetétel határértékei

19 Vízzáró betonok készítése Szétosztályozódás mentesen kell a zsaluzatba elhelyezni Gondosan kell tömöríteni Csatlakozások, illesztések vízzáró kialakítása Vasbeton szerkezetnél az acélbetétek betontakarásának vastagsága (előírt érték + 10 mm) Utókezelés

20 Vízzáró betonok Alkalmazási területei vízépítési létesítmények, burkolatok, medencék, víztornyok, gátszerkezetek, zsilipek, vízkivételi művek; csatornaszerkezetek, mégpedig víz-, szennyvíz-, és kábelcsatornák, fűtési távvezetékek közműalagútjai; pincepadozatok, alapok, pincék felmenő vasbeton falai; aknák, fedlapok; kis hajlású vasbeton tetőfödémek; bármely agresszív hatásnak kitett beton és vasbeton szerkezetek; sima, tömör látszóbeton szerkezetek.

21 Sugárvédő betonok Három csoportba soroljuk: Hidrátbeton Sugárvédő normál közönséges beton Nehézbeton Hidrátbeton A neutronsugárzás elleni árnyékolás nagy hidráttartalmú adalékanyaggal dúsított betonnal történik, ugyanis a neutronok elnyelésére a legalkalmasabb elem a hidrogén. Bevált eljárás a lekötött víz mennyiségének növelésére az adalék finom frakciójának szerpentinittel való dúsítása. Az ilyen módon előállított betont hidrátbetonnak nevezzük. A hidrátbeton készítéséhez hidrátvíz tartalmú adalékanyagot kell használni (pl. limonit, szerpentin, bauxit). A nehéz adalékanyag mellett fontos az alacsony víztartalom is, a kellő tömörség elérése érdekében. A vízhiányból adódó szárazabb, földnedves keverék konzisztenciáját folyósító szerrel, valamint megfelelô mennyiségû finomrész tartalommal lehet a kívánt mértékig javítani.

22 Sugárvédő betonok Közönséges tömegbeton A γ sugarak elleni védelemhez nagy testsűrűségű és nagy atomtömegű összetevőket tartalmazó anyagot kell alkalmaznunk A sugárvédő betonok sűrűségét hematit és barit őrlemény adalékokkal, továbbá acélsörét bekeverésével hozzávetőleg kétszeresére lehet emelni Ezzel a betonnal az atomreaktorok γ-sugárzásának árnyékolásához szükséges normálbeton kb. 3.0 m vastagsága 1.2~1.6 m értékre szorítható

23 Sugárvédő betonok Nehézbeton Nehézbeton legalább 3000 kg/m3 szemtestsűrűségű adalékanyag felhasználásával érhető el A nehéz adalékanyag lehet természetes vagy mesterséges. A természetes adalékanyagok közé tartozik a barit, hematit, magnetit, míg mesterséges adalékanyag lehet vashulladék, acélsörét, nehézfémsalak. Alkalmazási köre kiterjed trezorokra, alapozásokra, fokozott hangszigetelésű építményekre, és sugárzáselnyelő szerkezetekre, mint például röntgenhelyiségek, atomerőművek, nukleáris hulladéktároló létesítmények

24 Fagyálló betonok Fagykárosodás elkerülése Elő kell segíteni a csapadékvíz betonfelületről való távozását. Vízszintes felületek esetén a víztelenítést már 2 % oldalesés is jelentősen előmozdítja. A betont a szabványokban szereplő környezeti osztályok feltételeinek megfelelő összetétellel (víz-cement tényező, cementtartalom), tömörséggel és nyomószilárdsággal kell készíteni Gondoskodni kell arról, hogy a betont egy hónapos kora előtt ne érje fagyhatás, illetve az első fagy a fiatal betont kiszáradt állapotban érje A fiatal beton nyomószilárdsága az első fagy idején legalább 5 N/mm2 és száraz állapotú legyen Ha fagypont körüli hőmérsékleten kell betonozni, akkor a betonkeveréket általában +15 C hőmérsékletre kell melegíteni A betont a lehető legkisebb víz-cement tényezővel és minél kevesebb akaratunk ellenére bevitt levegőtartalommal kell elkészíteni.

25 Fagyálló betonok Fagykárosodás elkerülése Fagy- és olvasztósó-álló betonkeverékhez feltétlenül légbuborékképző adalékszert kell használni A 4 mm feletti adalékanyag szemek fagyállóak legyenek. Az adalékanyag, főképp a homok és a kőliszt agyag-iszaptartalmát és vízigényét alacsony szinten kell tartani.

26 Agresszív hatásnak ellenálló betonok Négy agresszivitási osztály: I. Nem agresszív II. Gyengén agresszív III. Közepesen agresszív IV. Erősen agresszív Betonkorrózió-típusok: - Reverzibilis: a beton tulajdonságainak kedvezőtlen változását okozó agresszív közeg eltávolítása után a beton tulajdonságai ismét az eredetiek lesznek - Biológiai: a szerves anyagokon megtelepedett mikroorganizmusok életfunkcióinak hatására keletkező vegyületek okozta betonkorrózió - Feszültségi vasbetonkorrózió: a feszített vb. Szerkezet acélbetéteinek a korróziója az agresszív közeg és a mechanikai feszültség együttes hatására

27 Agresszív hatásnak ellenálló betonok Betonok készítése Vízzáró betonokra vonatkozó előírások betartása Az agresszív közeg hatásának a beton minél idősebb korában legyen kitéve Talajvízzel érintkező betonoktól az agresszív vizet legalább 28 napig távol kell tartani (vagy előregyártott szerkezet) Min. beton szilárdsági osztály: C30/37 Min. cement tartalom: 300 kg/m3 Max. v/c: 0,55

28 Agresszív hatásnak ellenálló betonok Sav- és szulfátkorrózió Savak reakciója a szilárd cementkővel - A szilárd cement struktúrája szétroncsolódik Szulfátok reakciója a betonban lévő aluminátokkal - A beton duzzadását okozza, amely szabálytalan repedéshez vezethet

29 Kopásálló betonok Erős koptató- és ütő-igénybevételnek kitett helyeken keménybetont kell készíteni. A keménybetonhoz adalékanyagként réz- és ólomsalakot, szilíciumkarbidot (SiC) korundot, bórkarbidot ( B 4 C ), porcelánszemcsét, vasreszeléket stb. célszerű felhasználni. Alkalmazni kell plasztifikáló, víztaszító anyagokat is. A fokozottan kopásálló beton előállítható bazalt, andezit és tiszta kvarc adalékanyaggal is. A beton minél tömörebb legyen, és minél kevesebb habarcsot tartalmazzon (kissé telítettlen legyen), A tervezés során figyelembe kell venni, hogy a kvarckavics nem ütésálló és nem szikrabiztos.

30 Kopásálló betonok A kopásállóságot befolyásoló tényezők A beton kopásállósága: A cementkő és az adalékanyag kopásállóságától függ. A betonösszetétel akkor a legkedvezőbb, ha a lehető legkisebb a habarcstérfogat, (mivel ez a puhább alkotó). A kg/m3 cementtartalom a jó, mert eddig a cementtartalomig nő a beton nyomószilárdsága és vele a kopásállósága.

31 Hő- és tűzálló betonok A betonok csoportosítása hővel szembeni viselkedésük alapján: Azon a hőmérsékleten hő- ill. tűzálló a beton, amelyiken a szilárdságának 50%-a tartós hőhatásra is megmarad. A normál betonban ez kb. 500 C A cementkő bomlása 500 C fölött felgyorsul és kb. 800 C-nál befejeződik, a pc. kötőanyagú betonok tönkremennek. Hő- és tűzálló betonokat 500 C felett tűzálló cementtel és nem kvarc adalékanyaggal kell készíteni.

32 Hő- és tűzálló betonok A hő- és tűzálló betonok osztályozása: Az I. kategóriába sorolhatók a szokványos homokos kaviccsal és kőzúzalékkal készített betonok. A II. kategória szerinti igénybevételek általában kéményszerkezetekben fordulnak elő, A III. kategóriának megfelelő hőmérséklet éri a betont pl: kazánalapok esetén, sugármeghajtású kifutóművek pályáiban, stb. A IV. kategóriába tartozó tűzálló betonokat elsősorban a kemencefalak építéséhez használják 800, ill C hőmérséklet elviselésére.