KUTATÁSI JELENTÉS. Az OXYDTRON TECHNOLÓGIA ATOMERŐMŰVI KÖRNYEZETBEN TÖRTÉNŐ SZÉLESEBB KÖRŰ ALKALMAZÁSI LEHETŐSÉGEIRŐL

Átírás

1 BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM (OM: FI 23344) ÉPÍTŐMÉRNÖKI KAR 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. Tel.: Fax: WEB BME reg. sz.: /EA/2009 KUTATÁSI JELENTÉS Az OXYDTRON TECHNOLÓGIA ATOMERŐMŰVI KÖRNYEZETBEN TÖRTÉNŐ SZÉLESEBB KÖRŰ ALKALMAZÁSI LEHETŐSÉGEIRŐL Megbízó: Paksi Atomerőmű Zártkörűen Működő Részvénytársaság 7031 Paks, Pf.: 71., Hrsz.: 8803/10 Jelen tanulmány az innovációs kutatás-fejlesztésről szóló XC. Törvény 12.. c pontja értelmében készült Dr. Salem G. Nehme egyetemi docens, témafelelős Dr. Balázs L. György egyetemi tanár, tanszékvezető Budapest, február 15.

2 TARTALOMJEGYZÉK 1. ELŐZMÉNYEK IRODALOM ÁTTEKINTÉS RÖVIDEN LABORATÓRIUMI VIZSGÁLATOK HABARCSOKKAL LABORATÓRIUMI VIZSGÁLATOK HABARCSOKKAL Száraz habarcsok jellemzői Friss habarcsjellemzők A megszilárdult habarcs fizikai és mechanikai jellemzői Habarcskeverékek készítése, tárolása Tömegeloszlási és hidrotechnikai jellemzők Szilárdság Zsugorodás Megszilárdult habarcs tartóssági jellemzői Vízzáróság Fagyállóság Kopásállóság Szulfátállóság Tűzállóság Karbonátosodás Olajbehatolás Bórsavállóság, kénsavállóság Kloridion behatolás Betonkísérletek Betonok összetétele, frissbeton jellemzők Az adalékanyagok A cement A keverővíz Az adalékszer Receptúrák Próbatestek készítése, tárolása Megszilárdult betonok fizikai és mechanikai jellemzői Tömegeloszlási és hidrotechnikai jellemzők Szilárdság Zsugorodás Megszilárdult betonok tartóssági jellemzői

3 Vízzáróság Fagyállóság Kopásállóság Szulfátállóság Tűzállóság Karbonátosodás Olajbehatolás Bórsavállóság, kénsavállóság Kloridion behatolás Hőtágulás Hőfejlődés A hőmérsékletmérés célja A hőmérsékletmérés A mérés eredményei A beton nyomószilárdsági eredményei Betonreceptúrák, próbakeverések BETON ABSZORPCIÓS TULAJDONSÁGAINAK VIZSGÁLATA A vizsgálatokhoz alkalmazott módszerek és berendezések mérési és kiértékelési eredmények Abszorpciós mérések 60 Co sugárforrás dózisterében >1 MeV gammaenergiával végzett abszorpciós mérések értékelése Abszorpciós mérések 137 Cs sugárforrás dózisterében MeV gammaenergiával végzett abszorpciós mérések értékelése összefoglaló értékelés ÖSSZEFOGLALÁS FELHASZNÁLT IRODALOM

4 1. ELŐZMÉNYEK A Paksi Atomerőmű Zrt. (7031 Paks, Pf.: 71., Hrsz.: 8803/10.) és a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszéke (1111 Budapest, Műegyetem rakpart 3.) a november 17-én kötött szerződésében megállapodott a Bioekotech Hungary Kft. tulajdonában lévő Oxydtron technológia (Eurokalmatron) atomerőművi környezetben történő szélesebb körű alkalmazási lehetőségeinek kutatásáról. Az Oxydtron technológia a Paksi Atomerőmű Zrt. építészeti karbantartása során már alkalmazásra került; a jelen kutatásban elvégzett vizsgálatok a további sikeres felhasználás érdekeit szolgálják. A Tanszék a szerződés szerint az alábbiakban felsoroltak teljesítését vállalta: - A termékek jellemzői Vizsgálat Db d max 2 Szemmegoszlás 2 Finomsági modulus 2 Halmazsűrűség (laza, tömörített) 2+2 Sűrűség 2 Testsűrűség 2 Hézagosság 2 Vízigény 2 - Friss habarcs jellemzők Vizsgálat Db Habarcs próbakeverése és az összes 8 próbatest készítése Testsűrűség 8 Konzisztencia terülés méréssel 8 Levegő tartalom 8 - Szilárd habarcs jellemzők - Frissbeton jellemzők (2 fajta beton + 2 fajta referencia beton összehasonlítás miatt) 3

5 Vizsgálat Db Beton próbakeverése és összes 8 próbatest készítése Testsűrűség 8 Konzisztencia terülés méréssel 8 Levegő tartalom 8 - Szilárd beton jellemzők (2 fajta beton + 2 fajta referencia beton összehasonlítás miatt) Vizsgálat Db Testsűrűség 24 Nyomószilárdság (2, 7, 28, napos) Fagyállóság 24 Vízzáróság 12 Vízfelvétel és vízfelszívás 24 Porozitás 12 Zsugorodás (1, 2, 3, 4, 5, 7, 14, 21, 12 28, 56 napos) Klorid behatolás 8 Kopásállóság 12 Karbonátosodás (28, 56, 90 napos) 36 Szulfátállóság 8 Olajbehatolás (28 napos korban 16 kezdődik és 56 napos korban végződik Bórsavállóság 8 Hőtágulás 12 Tűzállóság 20, 100, 150, 250, 400, , 700 C Savállóság 8 Rádióaktivitás 8 db - 5 db Betonreceptúra feldolgozása + próbakeverés + 28 napos korban nyomószilárdsági vizsgálata. A vizsgálatok elvégzéséhez a Bioekotech Kft. háromféle száraz habarcsból (Oxydtron R1 falazóhabarcs, Oxydtron M15 vakolóhabarcs, Oxydtron esztrich) továbbá A jelű, por alakú beton kiegészítő (tömítő) anyagból kg-ot bocsátott a tanszék rendelkezésére. 4

6 2. IRODALOM ÁTTEKINTÉS RÖVIDEN Az elmúlt 20 évben számos tömítő anyagot, bevonatot és impregnáló anyagot gyártottak a piacon betonok vízzáróságának fokozására, különböző hatások elleni védelmére. Ilyenek pl. a Penetron, Xypex, Schomburg Aquafin-IC. Ezekről adunk a továbbiakban rövid leírást a gyártmányismertetők alapján. Tömítőanyagok: A Penetron Admix-et az adagolás során kell hozzáadni a betonkeverékhez. Ezáltal a beton állandó védelmet kap a víz és egyéb folyadékok bármilyen irányból történő beszivárgásától. A kezelés ezen kívül megvédi a betont a kedvezőtlen időjárási körülmények okozta károsodástól is. A Xypex Admix portlandcementből, nagyon finomra őrölt kvarchomokból és különféle szabadalmaztatott aktív vegyi anyagból áll. Ezek az aktív kemikáliák reakcióba lépnek a friss betonban lévő nedvességgel és a cement-hidratáció során keletkező részecskékkel, ami egy katalitikus reakciót eredményez. Ez a reakció egy olyan oldhatatlan kristályos szerkezetet hoz létre a beton pórusaiban és kapillárisaiban, amely tartósan lezárja a betont és megakadályozza a víz és egyéb folyadékok bármely irányból történő beszivárgását. A Xypex Admix betonadalék-anyagot a keverés során kell a betonhoz hozzáadni. A Xypex Admix adalékanyaggal készített betonra további védőréteg (szekundervédelem) felvitele nem szükséges. Schomburg Aquafin-IC kristályos vízszigetelő anyag, mely a megkötött betonba szivárogva eltömíti a kapillárisokat. Víznyomásnak ellenáll. Bevonatok: Penecrete Mortar: egy cementszerű, előre kevert, vízzáró, javító és tömítő habarcs. Schomburg Aquafin-1K bel- és kültérben alkalmazható cementbázisú vízszigetelő habarcs, talajvíz és víztorlasz ellen, negatív víznyomás esetén is. DIN vizsgálat szerint 70 m vízoszlopig alkalmazható. Felhordható betonra, falra, magas- és mélyépítéshez, vízi 5

7 építményekhez, bel- és kültérre, régi- és új épületekre. Az AQUAFIN-2K porkomponense. Az AQUAFIN-1K merev vízszigetelő réteggé szilárdul. Amennyiben fennáll az aljzatban az utólagos repedés képződésének a veszélye, a vízszigetelés kialakításához az AQUAFIN-2K rugalmas vízszigetelő habarcsot javasolják. Alkalmas földdel fedett szerkezetek, szennyvízelvezetés, csatornázás, víztartályok, úszómedencék, főtéscsövek, aknák, pincék, ivóvíztartályok, résfalak, medencék, alagutak, zsilipek, utólagos nedvességhatás és szivárgó víz elleni védelem nélküli szerkezetek szigetelésére. Az előbb felsorolt anyagok hatása a lényegében a kapillárisok tömítésében mutatkozik meg. A 2.1. táblázatban a pórusok méret szerinti osztályba sorolását szakirodalmi adatok és saját javaslat alapján foglaltuk össze: - zárt légpórusok, amelyek kapilláris pórusrendszerrel összeköttetésben nem állnak, átmérőjük 20 μm 300 μm, - nyitott légpórusok, amelyek kapilláris pórusrendszerrel összeköttetésben állnak, azonos átmérőjűek, mint a zárt légpórusok (20 μm 300 μm), - kapilláris pórusok, 20 nm 10 μm átmérőjű, közel henger alakú csövecskék. (A kapillárisokba felszívódni képes víz térfogatát egységnyi térfogatra vonatkoztatva látszólagos porozitásnak nevezzük, V%), - gél pórusok, amelyek kristályos vagy gél vízből állnak, átmérőjük 1-10 nm, - hatékony légbuborékok, amelyek légbuborék képző adalékszerek hatására keletkeznek, átmérőjűk 20 μm 300 μm, - gömbszerű légzárványok, amelyeket a cement kötése előtt bevitt levegő vagy más gáz tölti ki, átmérőjűk 0,3-3 mm, - légzárványok, amelyek nem megfelelő tömörítéskor, vérzés miatti üregek vagy nem megfelelő konzisztencia alkalmazásakor keletkeznek, átmérőjük 3 mm-től nagyobb. 6

8 2.1. táblázat: Összefoglaló táblázat a pórusok méret szerinti osztályba sorolásához Powers és Brownyard ( ) Wesche (1974) Légpórusok Setzer (1987) Nehme (2005) Durva pórusok > 1 mm 0,3 1 mm Légzárványok Légbuborékok Hatékony légbuborékok > 3 mm 0,3 3 mm μm Teljes porozitás Kapilláris pórusok Kapillárisok 1 μm 0,3 mm Nyitott légpórusok Zárt légpórusok Porozitás μm Kapilláris pórusok Makrokapillárisok Mikrokapillárisok < 1 μm Mezopórusok 0,1 µm 1 nm Gélpórusok Gélpórusok Mikropórusok < 1 nm Gélpórusok < 1 nm Kapilláris Pórusok 1 nm 10 µm Neville kísérletei során megállapította, hogy ha zárt helyen tároljuk a próbatesteket, akkor lesz teljes a hidratáció, ha a v/c tényező nagyobb, mint 0,42 (2.1. ábra). Ha a tárolás víz alatt történik, akkor 0,38 v/c tényező szükséges a teljes hidratációhoz (2.2. ábra). 7

9 üregek Szabad víz Pép térfogat, % Hidratálatlan cement Cement mennyiség Nem hidratált cement Szabad víz üreg Víz-cement tényező 2.1. ábra: Zárt helyen tárolt beton pórustartalmának kialakulása (Neville, 1996) Szabad víz Pép térfogat, % Hidratálatlan cement Cement Cement mennyiség Nem hidratált cement gél Szabad víz Víz-cement tényező 2.2. ábra: A pórusok keletkezése víz alatt tárolt próbatesteknél a v/c tényező és pép térfogat függvényében (Neville, 1996) 8

10 2.3. ábra: A pórusok keletkezése Újhelyi szerint A 2.1., 2.2. és 2.3. ábra szerint a tömítőanyagoktól csak 0,42-nél nagyobb víz-cement tényezőjű betonok esetén várható kedvező hatás, hiszen innentől válik jelentőssé a kapillárisok kialakulása. A sugárvédő beton az ionizáló sugárzások valamely fajtája ellen védelmet nyújtó betonfajta. Ionizáló sugárzás lehet bármelyik típusú sugárzás, ha elegendő energiája van a vele kölcsönhatásba lépő atomok és molekulák ionizációjához. Ilyen sugárzások például az α-, β-, γ-, neutron-, és röntgensugárzás. Az α sugárzás ionizáló hatása a legerősebb, azonban nagyon hamar elnyelődik, akár egy alufólia réteg is blokkolja. A β sugárzás közepes áthatolóképességű sugárzás, néhány milliméteres acéllemez elnyeli. A γ-, neutron-, és röntgensugárzás áthatolóképessége azonban olyan nagy, hogy csak megfelelő vastagságú sugárvédő szerkezettel lehet leárnyékolni. Gyakran még az acél vagy ólom lemezek sem nyújtanak elegendő védelmet, sokkal vastagabb elnyelő rétegre van szükség. Erre a célra ideális a sugárvédő beton. A sugárvédő beton lehet: nehézbeton, hidrátbeton, és sugárvédő normálbeton. A nehézbeton főleg nagy rendszámú elemekből áll, és elsősorban a röntgen és gamma sugárzás ellen nyújt védelmet. Legfontosabb tulajdonsága a testsűrűség, mellyel egyenes arányban áll a beton 9

11 sugárvédő képessége. A hidrátbeton a neutronsugárzás ellen nyújt védelmet, ehhez nagy mennyiségben tartalmaz hidrogénatomokat, mégpedig kémiailag kötött víz (hidrátvíz) formájában. Ilyen adalékanyagok pl. a bauxit, limonit, götit, hidrohetit, haidit, szerpentin. A hidrátbeton védőképessége a hidrátvíz tartalom növekedésével nő. [S.G. Nehme, 2008] A sugárvédő normálbeton előírt testsűrűségű normálbeton. A lassú és a termikus neutronok befogására, valamint a neutronok befogásakor keletkező gamma sugarak sugárzásának mérséklésére előnyösen adagolhatók a bór vagy kadmium tartalmú kiegészítő anyagok (pl. a kolemanit, a borokalcit, a borax). A bórtartalmú anyagok adagolásakor figyelembe kell venni, hogy a bór késlelteti a cement kötését és szilárdulását, valamit csökkenti a végszilárdságot. A betonkeverékhez folyósító és kötéskésleltető adalékszerek előnyösen adagolhatók. A folyósító adalékszerekkel keverővíz takarítható meg, ami a beton testsűrűségének növekedését eredményezi, amellett hogy a megszilárdult beton minden más tulajdonságára is pozitívan hat. A kötéskésleltető adalékszerek meghosszabbítják a betononkeverék bedolgozhatóságát, így elkerülhetők a munkahézagok, és csökken a hidratációhő okozta belső feszültségek kialakulásának mértéke. A sugárvédő betonok összetételét kísérleti úton (próbakeveréssel és próbabetonozással) kell meghatározni. A betonkeverék konzisztenciája a kissé képlékeny tartományban legyen. Ha a bedolgozási körülmények (pl. a vasalás sűrűsége miatt) nehézkesek, akkor folyósító adalékszer adagolásával kell biztosítani a megfelelő konzisztenciát. Az Oxydtron felhasználhatósága széleskörű. Ártól függően szinte bárhol felhasználható. Az Oxydtront (régi nevén: Kalmatron, továbbfejlesztve) a forgalmazó szerint elsősorban a tömítőanyag árának versenyképessége hozza előnyös helyzetbe a többi, hasonló rendeltetésű termékkel szemben. 10

12 3. LABORATÓRIUMI VIZSGÁLATOK HABARCSOKKAL 3.1. Száraz habarcsok jellemzői A Bioekotech Kft. által rendelkezésünkre bocsátott háromféle száraz habarcs (Oxydtron R1 falazóhabarcs, Oxydtron M15 vakolóhabarcs, Oxydtron esztrich), az Oxydtron A jelű beton kiegészítő anyag, valamint egy, kereskedelmi forgalomban kapható, összehasonlítás célját képező vakolóhabarcs (Uniputz = továbbiakban etalon vakolóhabarcs) szemmegoszlási és tömegeloszlási jellemzőit az alábbiak szerint határoztuk meg. A habarcsok és a beton kiegészítő anyag szemmegoszlását az MSZ EN :1999 szabványban előírt szitavizsgálattal, száraz eljárással határoztuk meg. A vizsgálat részletes adatait a melléklet tartalmazza. A szitavizsgálat eredményei alapján számított maximális szemcseméret (d max ) és finomsági modulus (m) értékeit a 3.1. táblázatban foglaltuk össze táblázat: Habarcsminták és beton kiegészítő anyag szitavizsgálata alapján számított jellemzők Habarcsminta neve Maximális szemcseméret (d max ) [mm] Tájékoztató finomsági modulus (m) Oxydtron R1 falazóhabarcs 0,5 0,65 Oxydtron M15 vakolóhabarcs 1 0,79 Oxydtron esztrich 4 0,29 Etalon vakolóhabarcs 1 0,80 Oxydtron A beton kiegészítő anyag 0,25 0,23 A 2.1. táblázat adatai alapján a két vakolóhabarcs (Oxydtron M 15 és az etalon) maximális szemcsemérete azonos, a falazóhabarcs ezeknél finomabb, az Oxydtron esztrich pedig nagyobb, 2 mm feletti méretű szemcséket is tartalmaz. Az Oxydtron A beton kiegészítő anyag csaknem cementfinomságú részekből áll. A habarcsok és a beton kiegészítő anyag szemmegoszlási diagramjait együttesen tüntettük fel a 3.1. ábrán. 11

13 A szitán áthullott tömeg, % Oxydtron R1 Oxydtron M15 Esztrich Oxydtron A 0 0,063 0,125 0,25 0, Sziták lyukbősége, mm (log lépték) 3.1. ábra: Száraz habarcsok és beton kiegészítő anyag szemmegoszlási görbéi A vizsgálati minták sűrűségét, megfelelő porítás után az MSZ EN 196: szerint, piknométeres módszerrel határoztuk meg; laza halmazsűrűségüket pedig az MSZ EN :2000 ajánlása alapján mértük. A tömörített halmazsűrűség vizsgálatát, egyéb előírás hiányában, az MSZ EN :2000 szerinti ejtőasztalon, 15 ejtéssel tömörítve vizsgáltuk. A részletes mérési eredményeket a mellékletek tartalmazzák. A fontosabb mért, illetve számított tömegeloszlási jellemzőket (sűrűség, laza és tömörített halmazsűrűség, hézagosság) a 3.2. táblázatban foglaltuk össze táblázat: Habarcsminták és beton kiegészítő anyag tömegeloszlási jellemzői Habarcsminta neve Sűrűség [g/ml] Halmazsűrűség [g/ml] Halmazporozitás [V%]* laza tömörített Oxydtron R1 falazóhabarcs 2,84 1,50 1,74 47,2 (38,7) Oxydtron M15 vakolóhabarcs 2,70 1,45 1,66 46,3 (38,5) Oxydtron esztrich 2,76 1,75 1,96 36,6 (29,0) Etalon vakolóhabarcs 2,63 1,47 1,75 44,1 (33,5) Oxydtron A beton 3,06 1,20 1,37 - kiegészítő anyag *A tömörített halmazsűrűségre vonatkozó értéket zárójelben adtuk meg 12

14 A 3.2. táblázat adatai alapján a száraz habarcsok közül az etalon vakolóhabarcs sűrűsége a legkisebb (2,63 g/ml), az R1 jelű falazóhabarcsé a legnagyobb (2,84 g/ml). A mért laza halmazsűrűségek 1,45 és 1,75 g/ml, míg a 15 ejtéssel kapott tömörített halmazsűrűségek 1,66 és 1,96 g/ml közé esnek és gyakorlatilag függetlenek a habarcsok sűrűségétől. A halmazokban a szemcsék elhelyezkedése nagymértékben függ a szemalaktól és a szemcsék felületének milyenségétől. A porszerű részeket is tartalmazó habarcsokon testsűrűséget nem lehetett mérni, ezért hézagosság helyett halmazporozitást számoltunk a sűrűségek és a halmazsűrűségek felhasználásával. Ennek alapján a szemcsékben lévő és a szemcsék közötti levegőtartalom laza és tömörített halmazok esetén is az Oxydtron R1 falazóhabarcsban és az Oxydtron M 15 vakolóhabarcsban a legnagyobb, V% körüli. A két vakolóhabarcsot figyelembe véve a laza etalon habarcsban több a levegő, mint a szintén laza Oxydtron M 15 vakolóhabarcsban (43, illetve 37 V%), míg tömörített állapotukban kisebb a különbség (34, illetve 29 V%) Friss habarcsjellemzők A friss habarcsokat a jellemzésükre szolgáló tulajdonságok meghatározása, illetve értékelése előtt a felhasználhatóságuknak megfelelő konzisztenciára állítottuk be. Utóbbit az MSZ EN :2000 szerinti terülés méréssel végeztük. Felhordhatóság szempontjából a négy habarcs terülése 150 mm körül volt optimális. Az ehhez tartozó vízigényt és testsűrűséget (MSZ EN :1999) a vizsgálati eredményeket tartalmazó mellékletek alapján a 3.3. táblázatban adtuk meg táblázat: Friss habarcsminták jellemzői Habarcsminta neve Vízigény [m%] Konzisztencia Testsűrűség terüléssel [mm] [g/ml] [kg/m 3 ] Oxydtron R1 16, , falazóhabarcs Oxydtron M15 16, , vakolóhabarcs Oxydtron esztrich 10, , Etalon vakolóhabarcs 16, ,

15 A friss habarcsok vizsgálati eredményei szerint a két vakolóhabarcs és a falazóhabarcs esetén ugyanaz a konzisztencia (terülés ~155 mm) közel azonos vízmennyiséggel (~16 %) érhető el. Az esztrich vízigénye, a nagyobb adalékanyag szemcsék miatt lényegesen kisebb, 10,6 %. Jelentős különbség figyelhető meg a két vakolóhabarcs friss testsűrűségében: az etalon habarcson mért érték 1590 kg/m 3, míg az Oxydtron vakolóhabarcson 2060 kg/m A megszilárdult habarcs fizikai és mechanikai jellemzői Habarcskeverékek készítése, tárolása A három vizsgálati és egy etalon habarcsból, a 2.3. táblázat szerinti vízigénynek megfelelő vízadagolással kényszerkeverőben készítettünk liter friss habarcskeveréket. A konzisztenciát a keverés során terülés méréssel ellenőriztük. A keverékekből a következő méretű és mennyiségű próbatestet készítettük el: 8 darab 150 mm élhosszúságú kocka, 9 darab mm-es hasáb, 27 darab mm-es hasáb, 36 darab 30 mm-es élhosszúságú kocka, 2 darab mm-es lap 2 darab 100 mm átmérőjű, 200 mm magas henger. A próbatesteket az 1 napos korban végzett kizsaluzásig fóliával letakartuk, majd kizsaluzás után a Bioekotech Hungary Kft. ajánlása szerint 28 napos korig dupla műanyag zsákban tároltuk. Ez alól a karbonátosodás vizsgálatára készült próbatestek képeztek kivételt; azokat szabad levegőn tároltuk Tömegeloszlási és hidrotechnikai jellemzők A vizsgálatotokat 28 napos korú, mm-es hasáb próbatestekkel végeztük. A testsűrűség és a vízfelvétel meghatározásához 3-3 darab próbatestet először 70 ºC-on szárítószekrényben kiszárítottuk, majd légköri nyomáson vízzel telítettük. A száraz és vízzel telített, valamint a víz alatt mért tömegek felhasználásával számítottuk ki a száraz testsűrűséget és a telítési vízfelvételt (3.4. táblázat). A részletes mérési eredményeket a melléklet tartalmazza. 14

16 3.4. táblázat: Megszilárdult habarcsok testsűrűsége, vízfelvétele Habarcsminta neve Száraz testűrűség [kg/m 3 ] Vízfelvétel légköri nyomáson [m%] Oxydtron R1 falazóhabarcs ,3 Oxydtron M15 vakolóhabarcs ,1 Oxydtron esztrich ,8 Etalon vakolóhabarcs ,7 További 3-3 darab próbatesten kapilláris vízfelvételi együtthatót határoztunk meg. Ehhez a vizsgálathoz a kiszárított, majd félbe hasított próbatestek oldallapjait paraffinnal tömítettük, majd törési felületüket 5 mm-es vízbe állítottuk. A kapilláris vízfelvételi együttható a meghatározás értelmében azon egyenes meredekségével egyenlő, amely a 10 perc, illetve 90 perc utáni tömegmérések pontjait köti össze. Tájékozódásul a csak javító vakolóhabarcsokra előírt 24 órás vízfelvételt is meghatároztuk. A részletes mérési eredményeket a melléklet tartalmazza, a 3.5. táblázatban pedig a fontosabb adatokat, illetve megfigyeléseket foglaltuk össze táblázat: Megszilárdult habarcsok kapilláris vízfelszívása Habarcsminta neve Kapilláris-vízfelvételi együttható (C) [kg/(m 2 min 0,5 )] 24 órás vízfelvétel [kg/m 2 ] 24 órás vízbehatolási mélység [mm] Oxydtron R1 0,5 15,1 70 falazóhabarcs Oxydtron M15 0,5 >17 átázott (>80) vakolóhabarcs Oxydtron esztrich 0,24 8,2 45 Etalon vakolóhabarcs 0,5 >14 átázott (>80) A megszilárdult habarcsok porozitásának számításához 3-3 kiszárított próbatest őrleményén az MSZ EN 196-6:1992 szerinti piknométeres módszerrel mértünk sűrűséget, majd a megfelelő száraz testsűrűségek (3.4. táblázat) figyelembe vételével számoltuk ki a porozitás értékeket. Az eredményeket a 3.6. táblázatban foglaltuk össze. 15

17 3.6. táblázat: Megszilárdult habarcsok sűrűsége, porozitása Habarcsminta neve Oxydtron R1 falazóhabarcs Oxydtron M15 vakolóhabarcs Sűrűség Száraz testsűrűség Porozitás [g/ml] [kg/m 3 ] [V%] 2, ,0 2, ,0 Oxydtron esztrich 2, ,1 Etalon vakolóhabarcs 2, ,8 A vizsgált habarcsminták száraz testsűrűsége 1520 és 2110 kg/m 3 közötti. Legkisebb értéket az etalon vakolóhabarcs próbatesteken kaptunk, legnagyobbat pedig az Oxydtron esztrichből készültek esetén. Az Oxydtron M 15 vakolóhabarcs testsűrűsége köbméterenként mintegy 300 kg-mal nagyobb, mint az összehasonlító mintáé. Előbbit egyértelműen megmagyarázza két habarcs közötti nagy porozitás különbség: az etalon (referencia) vakolóhabarcs porozitása 41,8 V%, míg az Oxydtroné (M15) 26,0 V%. Legkisebb, 20,1 V% az Oxydtron esztrich esetén kapott érték. A telítési vízfelvétel értékei (7,8-14,7 m%) jól igazodnak a testsűrűségekhez: nagyobb testsűrűséghez kisebb vízfelvétel tartozik. Telítési vízfelvétel és porozitás szempontból az oxydtronos (M15) vakolóhabarcs eredményei jobbak mint a referencia vakolóhabarcsé. A rövid idejű vízfelszívásból számított kapilláris-vízfelvételi együttható az Oxydtron esztrich esetén a legkisebb (0,24), ami az MSZ EN 998-1: táblázata szerinti W 1 kategóriának felel meg (C<0,40 kg/(m 2 min 0,5 ), a többi esetben mért, 0,5 kg/(m 2 min 0,5 ) körüli C érték a kapilláris vízfelvétel szempontjából nem korlátozott W 0 kategóriába sorolható. A csak javító habarcsokra vonatkozó 24 órás vízbehatolási mélység az MSZ EN 998-1: táblázata szerint nem érheti el az 5 mm-t, amit egyik mintaanyag sem teljesít Szilárdság A habarcsmintákból készített mm-es, törésig műanyag zsákban tárolt próbatesteken 2 (3), 7 és 28 napos korban végeztünk szilárdsági vizsgálatot, keverékenként 3-3 darabon. A részletes mérési jegyzőkönyveket a melléklet tartalmazza. A vizsgálat legfontosabb eredményeit a 3.7. táblázatban összegeztük. 16

18 3.7. táblázat: Megszilárdult habarcsok szilárdsági vizsgálatának eredményei Habarcs jele Oxydtron R1 falazóhabarcs Oxydtron M15 vakolóhabarcs Oxydtron esztrich Etalon vakolóhabarcs Testsűrűség (28 napos) Hajlító-húzószilárdság [N/mm 2 ] Nyomószilárdság [N/mm 2 ] [kg/m 3 ] 2 nap 7 nap 28 nap 2 nap 7 nap 28 nap ,67 5,54 5,55 18,08 25,57 36,28 (3 nap) (3 nap) ,56 2,74 2,99 4,72 9,83 15, ,85 4,79 5,32 9,48 19,63 35, ,38 (3 nap) 0,51 1,39 0,75 (3 nap) 1,09 3,24 A habarcsok nyomószilárdságának időbeli alakulását a 3.2. ábrán szemléltetjük ábra: Habarcsok nyomószilárdságának alakulása az idő függvényében A szilárdságvizsgálati eredmények alapján megállapítható, hogy mind az Oxydtron R1 falazóhabarcs, mind az Oxydtron esztrich szilárdsága nagy; hajlító-húzószilárdságuk 28 napos korra 5,5 N/mm 2 körüli, nyomószilárdságuk N/mm 2. Az is megfigyelhető, hogy a falazóhabarcs szilárdulási üteme gyorsabb, mint az esztriché. 17

19 A két vakolóhabarcs szilárdsága közötti különbség egyértelműen jelzi a testsűrűségekben, illetve porozitásban mutatkozó eltéréseket. Az etalon vakolóhabarcs 28 napos hajlítóhúzószilárdsága fele, míg nyomószilárdsága csak ötöde az Oxydtron M15 szilárdságának Zsugorodás A habarcsok zsugorodását 3-3 darab, mm-es hasáb próbatesten mértük Demec deforméterrel. A vizsgálathoz az 1 napos korban kizsaluzott próbatestek 2-2 hosszanti oldalára a deforméter alaphosszának megfelelő, 200 mm távolságban, pillanatragasztóval réz mérőcsúcsokat rögzítettünk. A habarcsok 1 napos korában mért értéket választottuk vonatkoztatási alapnak. A 18 és 21 C közötti hőmérsékletű, 65 % relatív páratartalmú térben tárolt próbatesteken 2 hetes korig naponta, azt követően 5-7 naponként végeztünk méréseket. A teljes vizsgálati idő a habarcsok keverési idejétől függően 39 és 87 nap közötti volt. A mérés részletes eredményeit a melléklet tartalmazza. A 3.8. táblázatban a négy habarcsfajta azonos korra vonatkozó zsugorodási értékeit foglaltuk össze, a ábrákon pedig az egyes habarcsok időbeli zsugorodásának alakulását mutatjuk be valamennyi vizsgálati eredményt feltüntetve táblázat: Szabadon tárolt habarcsok időbeli zsugorodása (átlagértékek) Habarcs próbatest kora [nap] Zsugorodás [mm/m] Oxydtron M15 Oxydtron vakolóhabarcs esztrich Oxydtron R1 falazóhabarcs 3 0,049 0,055 0,078 0,047 Etalon vakolóhabarcs 5 0,235 0,146 0, ,348 0,273 0,238 0, ,511 0,418 0,330 0, ,919 0,802 0,581 0, ,063 1,060 0,650 0, ,150 1,135 0,700 0, ,531 1,307 0,839-18

20 Zsugorodás, mm/m 1,800 1,600 1,400 1,200 1,000 0,800 0,600 0,400 0, ábra: Oxydtron R1 falazóhabarcs időbeli zsugorodása (Jelölés: 1. próbatest: 1 és 2 sorozat; 2 próbatest: 3 és 4 sorozat; 3 próbatest: 5 és 6 sorozat) Zsugorodás, mm/m 1,000 0,800 0,600 0,400 0,200 0, ábra: Oxydtron Esztrich időbeli zsugorodása (Jelölés: 1. próbatest: 1 és 2 sorozat; 2 próbatest: 3 és 4 sorozat; 3 próbatest: 5 és 6 sorozat) 19

21 Zsugorodás, mm/m 1,600 1,400 1,200 1,000 0,800 0,600 0,400 0,200 0,000-0, Habarcs próbatest kora, nap Sorozatok1 Sorozatok2 Sorozatok3 Sorozatok4 Sorozatok5 Sorozatok ábra: Oxydtron M 15 vakolóhabarcs időbeli zsugorodása (Jelölés: 1. próbatest: 1 és 2 sorozat; 2 próbatest: 3 és 4 sorozat; 3 próbatest: 5 és 6 sorozat) Zsugorodás, mm/m 0,600 0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 0, ábra: Etalon vakolóhabarcs időbeli zsugorodása (Jelölés: 1. próbatest: 1 és 2 sorozat; 2 próbatest: 3 és 4 sorozat; 3 próbatest: 5 és 6 sorozat) Az egyes habarcsfajták időbeli zsugorodása a 3.7. ábrán hasonlítható össze. 20

22 Zsugorodás, mm/m 1,800 1,600 1,400 1,200 1,000 0,800 0,600 0,400 0,200 0,000-0, Habarcs próbatest kora, nap Etalon habarcs R1 M15 Esztrih 3.7. ábra: Habarcsminták időbeli zsugorodása A ábrákon jól látható, hogy a 18 és 21 C közötti hőmérsékletű, 65 % relatív páratartalmú térben tárolt próbatestek közül az Oxydtron R1 falazóhabarcsból készültek zsugorodtak a legnagyobb mértékben: 87 napos korban 1,5 mm/m-t. Ugyanebben a korban az Oxydtron Esztrich zsugorodása lényegesen kisebb, 0,8 mm/m. A két vakolóhabarcs viselkedése jelentős eltérést mutat: az etalon habarcs 20 napos kora után csak kismértékben zsugorodik, míg az Oxydtron M15 még 40 napos kora után is számottevő mértékben. A 40 nap körüli, összehasonlítható értékeket tekintve az Oxydtron M15 zsugorodása több, mint kétszerese az etalon habarcsénak. Az Oxydtron M15 vakolóhabarcs zsugorodása nem okozhat repedéseket, mert a benne levő tömítőanyag a kapillárisokban a szabad mésszel fokozatosan reakcióba lép, csökkenti a kapillárisok átmérőjét és ezáltal növeli a tömörséget. vízzáróságot Megszilárdult habarcs tartóssági jellemzői Vízzáróság A habarcsmintákból készített, 3-3 darab 150 mm-es kockán vízzáróságot vizsgáltunk a betonokra vonatkozó MSZ EN :2001 szabvány szerint. A 28 napos korig műanyag zsákban tárolt mintákat 75 mm átmérőjű körfelületen 72 órán át ható 5 bar víznyomásnak tettük ki, majd közvetlenül ezután elhasítottuk azokat. 21

23 A keresztmetszetben mutatkozó vízbehatolás ábráját és a legnagyobb behatolási mélységeket mellékletek tartalmazzák. Az egyes habarcsfajtákra vonatkozó fontosabb mérési eredményeket a 3.9. táblázatban foglaltuk össze táblázat: Habarcsminták vízzárósági vizsgálatának eredményei (5 bar, 72 óra, Ø 75 mm) Habarcsminta neve Vízbehatolás mélysége Megjegyzés [mm] egyedi max ,9 43,8 39,2 43,8 - Oxydtron R1 falazóhabarcs Oxydtron M 15 76,3 70,2 70,8 76,3 - vakolóhabarcs Oxydtron esztrich 31,5 29,1 28,2 31,5 - Etalon vakolóhabarcs (sarkok szárazak) és 2. próbatest 8-10 óra után átnedvesedett A 3.9. táblázat adatai alapján az Oxydtron esztrich vízzáróság szempontjából az MSZ : pontja szerint megfelel a betonokra vonatkozó XV2(H) környezeti osztálynak, mert a vízbehatolás mélysége kisebb 40 mm-nél; az Oxydtron R1 falazóhabarcs pedig az XV1(H) környezeti osztálynak a 60 mm-nél kisebb vízbehatolás miatt. (Az értékelés természetesen csak tájékoztató jellegű.) A vakolóhabarcsok közül az M óra alatt sem nedvesedett át teljesen (max. mélység: 76 mm), míg az etalon vakolóhabarcs 2 próbatestén már 8-10 óra alatt teljes átnedvesedést tapasztaltunk; a harmadikon a sarkok nem nedvesedtek át. Az M15 vakolóhabarcs eredményei vízzárósági szempontból jobbak voltak, mint a referencia habarcsé. (Vakolóhabarcsokra nem követelmény a vízzáróság, így az eredmények tájékoztató jellegűek.) 22

24 Fagyállóság A habarcsmintákból készített mm-es hasábokon 28 napos korban kezdtük el a fagyállósági vizsgálatot a betonok esetén szokásos MSZ : pontja szerint. A vizsgálathoz habarcsfajtánként 4-5 próbatestet vízzel telítettünk, majd 2-3 darabot fagyasztóelárasztó berendezésben 22, illetve 50 ciklusig tároltunk. 3-3 darab próbatestet referenciaként a fagyállósági vizsgálat végéig laborhőmérsékleten, víz alatt tartottunk. A fagyállósági vizsgálat során kapott tömegmérések és a hajlító-húzó, valamint nyomószilárdság vizsgálat eredményeit a mellékletek tartalmazzák. Az egyes habarcsokra vonatkozó testsűrűségek és nyomószilárdságok átlagértékeit, valamint a fagyasztás hatására bekövetkezett változásokat a táblázatban adtuk meg táblázat: Habarcsminták fagyállósági vizsgálatának eredményei Habarcsminta neve Tömegveszteség (kiindulási értékhez viszonyítva) [%] 22 ciklus után 50 ciklus után Szilárdságcsökkenés (kiindulási értékhez viszonyítva) [%] Oxydtron R ,3 falazóhabarcs Oxydtron M15 0,2 1,6 20,2 vakolóhabarcs Oxydtron esztrich 0 <0,1 9,1 Etalon vakolóhabarcs 2,4 5,7 30,5 A táblázat összefoglaló adatai alapján látható, hogy 22, illetve 50 fagyasztási ciklus után az Oxydtron R1 falazóhabarcs és az Oxydtron esztrich tömegveszteséget nem szenvedett, ugyanakkor nyomósziárdságuk 50 ciklus után 16,1, illetve 9,1 %-kal csökkent. Ez a csökkenési mérték a betonokra vonatkozó, MSZ :2004 szabvány pontja szerint az XF1 környezeti osztálynak megfelel (tömegveszteség <5 %, nyomószilárdság csökkenés <20 %). A kis szilárdságú etalon vakolóhabarcs tömegvesztesége 5 %-nál nagyobb, szilárdsága pedig 30 %-kal csökkent. Az Oxydtron M15 vakolóhabarcs fagyállósága teljesíti a betonokra vonatkozó XF1 környezeti osztály feltételeit, míg az etalon habarcs nem. (A vakolóhabarcsokra nincs fagyállósági követelmény, ezért az eredmények tájékoztató jellegűek.) 23

25 Kopásállóság A habarcsok kopásállósági vizsgálatához a mm-es hasáb próbatestekből alakítottunk ki 70 mm élhosszúságú kockákat, keverékenként 3-3 darabot. A koptatást a betonokra előírt MSZ :1981 szabvány szerinti Bőhme-féle eljárással végeztük, próbatestenként összesen 352 fordulatszámmal, szárazon. Az eredeti méretek és tömegek, valamint a koptatás után meghatározott oldalhosszak és tömegek adatait, továbbá a számított térfogatveszteségek értékeit a melléklet tartalmazza. A kopásállóság jellemzésére vonatkozó térfogatcsökkenések értékét a táblázatban foglaltuk össze. Habarcsokra vonatkozó kopásállósági követelmény hiányában a mérési eredményeket egyrészt - tájékozódásul - a betonoknál megengedett térfogatveszteségekkel összevetve megállapíthatjuk, hogy még a legkisebb környezeti igénybevétel esetére előírt <14000 mm 3 értéket is meghaladja valamennyi minta koptatási eredménye táblázat: Habarcsminták kopásállósági vizsgálatának eredményei Habarcsminta neve Térfogatveszteség (ΔV) átlaga [mm 3 ] Megjegyzés (legkisebb és legnagyobb érték Oxydtron R , falazóhabarcs Oxydtron M , vakolóhabarcs Oxydtron esztrich , Etalon vakolóhabarcs , Másik értékelési lehetőség a négy habarcs egymás közötti eredményeinek az összehasonlítása: a várakozásnak megfelelően az esztrich esetén mértük a legkisebb térfogatveszteséget; azt követi az Oxidtron M 15 vakolóhabarcs és hasonló eredménnyel az Oxidtron R1. A kis testsűrűségű, kis szilárdságú etalon vakolóhabarcs kopásállósága a legrosszabb, ennek a habarcsnak a térfogatvesztesége 3,5-szerese az Oxidtron vakolóhabarcsénak. A habarcsok kopásállósága nem követelmény és csak tájékoztató jellegű, de itt is azt mutatják az eredmények, hogy az Oxydtron M15 vakolóhabarcs kopásállósága jobb volt, mint az etalon habarcsé. 24

26 Szulfátállóság A vizsgálatot a cementek szulfátállóságának meghatározására vonatkozó, MSZ :2002 szerinti módszer elve alapján végeztük: a habarcsokból készített mm-es, előzetesen hőkezelt, majd szulfátoldatban tárolt próbatestek időbeli hosszváltozását mértük. A vizsgálati jegyzőkönyveket a melléklet tartalmazza. A hosszváltozások azonos mérési időpontokra vonatkozó átlagértékeit a táblázatban adtuk meg táblázat: Habarcsminták szulfátállósági vizsgálatának eredményei Habarcsminta Hosszváltozás mértéke [mm/m] neve 7 nap 14 nap 21 nap 28 nap Oxydtron R1 falazóhabarcs 0,06 0,09 0,12 0,28 Oxydtron M 15 vakolóhabarcs 0,03 0,20 0,36 1,37 Oxydtron esztrich 0,02 0,07 0,08 0,12 Etalon vakolóhabarcs A vizsgálatot a habarcs kis szilárdsága miatt nem lehetett elvégezni Az MSZ : táblázata cementek esetére értékelést ad a 28 napos korú hosszváltozás alapján. Eszerint az Oxydtron R1 falazóhabarcs és az Oxydtron esztrich kielégíti a szulfátálló cementekre vonatkozó feltételt, mert hosszváltozása <0,45 mm-nél. A vizsgált Oxydtron M15 vakolóhabarcs hosszváltozása nagyobb, mint a mérsékelten szulfátálló cementekre megengedett 1,05 mm/m-es érték. (Az összevetés természetesen csak tájékoztató jellegű, mert a cementekre előírt vizsgálat meghatározott szemmegoszlású homokkal készült cementhabarcsokra vonatkozik, amit a vizsgált készhabarcsok nem elégítenek ki.) Tűzállóság A tűzállósági vizsgálatot tanszéki kutatási munkák során alkalmazott módon, 30 mm-es élhosszúságú kockák 2 órás hőkezelés hatására bekövetkező szilárdságváltozásával vizsgáltuk. Minden hőfokon, habarcsfajtánként 3-3 darab, 28 napig műanyag zsákban, majd azt követően 2 hétig szabadon tárolt kockát kezeltünk 20, 50, 100, 150, 400, 550 és 700 ºC-on. A részletes mérési eredményeket a melléklet tartalmazza; a fontosabb eredményeket a táblázatban foglaltuk össze, illetve a 3.8. ábrán grafikusan is feltüntettük. 25

27 A különböző hőfokokon kezelt próbatestekből habarcsfajtánként 1-1 darabot a 3.9. ábrán mutatunk be táblázat: Habarcsminták nyomószilárdságának változása hőkezelés hatására Habarcsminta Nyomószilárdság hőkezelés után [N/mm 2 ] neve % 20 ºC 50 ºC 100 ºC 150 ºC 400 ºC 550 ºC 700 ºC Oxydtron R1 26,97 26,04 25,84 28,78 21,36 18,35 14,80 falazóhabarcs Oxydtron M 15 23,64 22,98 20,66 17,91 13,00 5,55 0,92 vakolóhabarcs Oxydtron esztrich 32,33 31,20 31,76 32,21 23,51 20,64 11, Etalon vakolóhabarcs 2,64 2,68 2,34 2,62 1,44 1,49 eltört A vizsgálat során mértük a habarcsok hő hatására bekövetkező tömegváltozását is a 20 C-os állapothoz viszonyítva. Ezeket a mérési eredményeket a mellékletben adtuk meg, továbbá a táblázatban együtt tüntettük fel a négy habarcsra vonatkozó százalékos értékeket táblázat: Habarcsminták tömegvesztesége hőkezelés hatására Habarcsminta Tömegveszteség hőkezelés után [%] neve 20 ºC 50 ºC 100 ºC 150 ºC 400 ºC 550 ºC 700 ºC Oxydtron R1 falazóhabarcs 0 0,57 2,67 4,25 5,42 7,26 9,45 Oxydtron M 15 vakolóhabarcs 0 1,09 5,43 6,01 4,95 7,06 8,84 Oxydtron esztrich 0 0,38 2,39 3,26 3,84 5,60 7,24 Etalon vakolóhabarcs 0 0,54 2,34 2,55 2,51 3,02-26

28 Nyomószilárdság, N/mm Hőmérséklet, C R1 M15 ES EH 3.8. ábra: Habarcsok nyomószilárdságának alakulása tűzállóság vizsgálat során Vizsgálataink szerint az Oxydtron R1 falazóhabarcs szilárdságvesztése a legkisebb, bár 20 C-on mért nyomószilárdságának közel a felére esik vissza a 700 C-os kezelés hatására. Valamivel nagyobb az Oxydtron esztrich károsodása: mintegy harmadára csökken a szilárdsága. Legkedvezőtlenebb az Oxydtron M 15 vakolóhabarcs viselkedése, mert szilárdsága 400 C tól rohamosan csökken, a teljes tönkremenetelig. Hasonlóan viselkedik az etalon habarcs is, csak annak a kezdeti szilárdsága is rendkívül csekély, így relatíve kisebb a változás is. Ez a habarcs 700 C-on szintén tönkrement. A hő hatására bekövetkezett tömegveszteség lényegében követi a szilárdságok alakulását: 400 C-ig az Oxydtron M15 változott a legnagyobb mértékben. Legkisebb változást pedig az etalon vakolóhabarcs mutatott. 27

29 3.9. ábra: 20 és 700 ºC közötti hőmérsékleten tárolt habarcs próbatestek Karbonátosodás A karbonátosodás vizsgálatára készített mm-es hasábokat kizsaluzás után szabadon tároltuk, majd azokon a betonokra vonatkozó, MSZ EN szabvány előírásai szerint, a gyakorlatban elterjedt módon határoztuk meg a karbonátosodási mélységet. A vizsgálatot 28, illetve 56 napos korú próbatesteken végeztük, az elhasított hasábok friss felületére 1 %-os alkoholos fenolftalein indikátor oldatot porlasztva. A vizsgálat eredményét a táblázatban foglaltuk össze. Megjegyezzük, hogy a friss töretekre porlasztott indikátor oldattal csak néhány másodpercig lehetett észlelni határozott karbonátos zónát, 15 másodpercen belül gyakorlatilag az egész felület lila lett, ami arra utal, hogy ezeknél a habarcsoknál ez a módszer nem alkalmazható. Az indikátor színének változását a ábrán mutatjuk be. 28

30 3.15. táblázat: Habarcsminták karbonátosodási mélységének vizsgálati eredményei Habarcsminta Karbonátosodási mélység [%] neve 28 napos 56 napos Megjegyzés Oxydtron R1 falazóhabarcs (2-3) (4-5) A friss felületek15 Oxydtron M 15 vakolóhabarcs (1-2) (4-10) és 30 másodperc Oxydtron esztrich (1-3) (4-5) között teljesen Etalon vakolóhabarcs (5-6) (40) elszíneződtek Oxydtron R1 falazóhabarcs Oxydtron M 15 vakolóhabarcs Oxydtron esztrich Etalon vakolóhabarcs ábra: Frissen tört habarcsfelületek színváltozása a fenolftaleines próba ik másodpercében 29

31 Az Oxydtron M 15 vakolóhabarcs eredményei szabvány hiánya miatt a vizsgálat tájékoztató jellegű jobbak voltak mint az etalon habarcsé Olajbehatolás 28 napos korukig műanyag zsákban tárolt, majd 2 napig 60 C-on szárított, mmes lapokat használtunk a vizsgálathoz. A lapok felületére 40 mm magas, 100 mm átmérőjű PVC hengereket rögzítettünk szilikon kittel, majd annak száradása után a habarcs szabad felületére 100 ml transzformátor olajat töltöttünk. Minden habarcsfajtából 2-2 próbatesten végeztük a mérést 28 napos korig. Az olajbehatolás mértékét 28 nap után a próbatest elhasításával és a szabad felület szemrevételezésével, a mélység tolómérős mérésével vizsgáltuk. A mérési eredményeket és az elhasított próbatestek képét a ábrán mutatjuk be. Olajbehatolás mélysége 28 nap után: mm, egyenletes ábra: Oxydtron R1 falazóhabarcs törete olajállósági vizsgálat után Olajbehatolás mélysége 28 nap után: 8-10 mm, csak a felület közepén észlelhető ábra: Oxydtron M 15 vakolóhabarcs törete olajállósági vizsgálat után Olajbehatolás mélysége 28 nap után: mm közötti 30

32 3.13. ábra: Oxydtron esztrich törete olajállósági vizsgálat után Olajbehatolás mélysége 28 nap után: 38mm ábra: Etalon vakolóhabarcs törete olajállósági vizsgálat után A vizsgálati habarcsok felületével érintkező transzformátor olaj az etalon habarcsba ivódott a legnagyobb mélységben (38 mm), ugyanakkor az Oxydtron vakolóhabarcsba alig hatolt be. A másik két minta esetén mm közötti volt a behatolási mélység Bórsavállóság, kénsavállóság A savállóság vizsgálatához az olajbehatolás ( pont) tanulmányozásához hasonló próbatesteket használtunk, csak itt a PVC gyűrűk által határolt habarcsfelületekre 5 %-os bórsavoldatot (Bioekotech Hungary Kft ajánlásra), illetve 5 %-os kénsavoldatot öntöttünk. Habarcsfajtánkét 2-2 vizsgálatot végeztünk 28 napos korig. A bórsavval érintkező, majd az oldat leszívása után levegőn száradni hagyott habarcsok felületét a mellékletben mutatjuk be, a kénsavval kezeltekét pedig a mellékletben. A savakkal kezelt próbatestek felületének szemrevételezése után megvizsgáltuk azok esetleges felpuhulását, majd felszakító vizsgálatot végeztünk mind a savak hatásának kitett, mind az eredeti próbatest felületeken. Utóbbihoz a vizsgált felületekről a leváló részeket eltávolítottuk, illetve a ragasztó jobb tapadásához a felületet felérdesítettük, majd 50 mm átmérőjű fúrókoronával körbefúrtuk. A tapadókorongokat kétkomponensű epoxi gyantával ragasztottuk fel az előkészített felületekre. A ragasztó megszilárdulása után Hydrojaws készülékkel leszakítottuk a korongokat. A szemrevételezéssel tett megfigyeléseket és a felszakító vizsgálat eredményeit is a 2.51 és melléklet tartalmazza. A vizsgálat fontosabb eredményeit a 3.16 és 3.17 táblázatban foglaltuk össze. 31

33 3.16. táblázat: Habarcsminták bórsavállósági vizsgálatának eredményei (28 napig tartó, Habarcs jele Oxydtron R1 falazóhabarcs Oxydtron M15 vakolóhabarcs Oxydtron esztrich Etalon vakolóhabarcs 5 %-os bórsav oldat hatása) Felület állapota kezelés után Kismértékű fehér kivirágzás* Változás nem észlelhető Jól észlelhető fehér kivirágzás* Változás nem észlelhető* Tapadó- húzószilárdság felület [N/mm 2 ] % kezeletlen 3, kezelt 2,02 66 kezeletlen 1, kezelt 0,84 63 kezeletlen 3, kezelt 2,44 75 kezeletlen kezelt * A jelölt habarcsokba a bórsav oldat beszívódott nem mérhető táblázat: Habarcsminták kénsavállósági vizsgálatának eredményei (28 napig tartó, 5 %- Habarcs jele Oxydtron R1 falazóhabarcs Oxydtron M15 vakolóhabarcs Oxydtron esztrich Etalon vakolóhabarcs os kénsav oldat hatása) Felület állapota kezelés után Jelentős sárgás sókiválás Fehér kivirágzás Jelentős sárgás sókiválás Változás nem észlelhető Tapadó- húzószilárdság felület [N/mm 2 ] % kezeletlen 3, kezelt 1,48 49 kezeletlen 1, kezelt 0,77 58 kezeletlen 3, kezelt 1,40 43 kezeletlen kezelt nem mérhető A kénsav hatására felmaródott, majd drótkefével a leváló részektől megtisztított felületeket a ábrán mutatjuk be. A változás különösen az Oxydtron esztrich esetén szembetűnő: a többi habarcshoz képest nagyobb homokszemcséket is tartalmazó habarcs esetén a homokszemcsék közül kioldódott a kötőanyag a felületi rétegben. (Az etalon habarcs drótkefézés hatására kezeletlenül is morzsolódott.) 32

34 Kezelt R1 Kezelt M15 Kezeletlen esztrich Kezelt esztrich ábra: Kénsavas kezelés után drótkefével tisztított felületek Megvizsgáltuk a kénsavval kezelt Oxydtron esztrich felületéről jelentős mennyiségben kivált sót (3.16. ábra); megállapítottuk, hogy annak %-a gipsz volt, ami a kénsav és a kalcium-hidroxid, illetve kalcium-karbonát reakciójából keletkezett ábra: Oxydtron esztrich felületén kivált só kénsav oldatos kezelés után Ellenőrző (kutatás jellegű) tapadószilárdsági méréseink szerint a bórsavas kezelés %- kal, a kénsavas kezelés %-kal csökkentette az eredeti szilárdsági értékeket. Bórsav hatására az Oxydtron esztrich, kénsav hatására pedig az M15 vakolóhabarcs károsodott legkevésbé. Az etalon habarcs kis szilárdsága miatt erre a vizsgálatra nem volt alkalmas Kloridion behatolás A vizsgálatot 100 mm átmérőjű hengerek 50 mm-es szeletein (korongokon) végeztük, a Tang - Nilsson féle elektromigrációs módszerrel. A vizsgálat során a megfelelően szigetelt henger egyik felülete 0,2 N kálium-hidroxid oldattal, másik felülete 0,2 N kálium-hidroxidot és 0,9 N nátrium-kloridot együttesen tartalmazó oldattal érintkezik. A nátrium-kloridot tartalmazó 33

35 oldatrészt katódként, a másik oldatrészt anódként kapcsolva, 30 V-os egyenfeszültség készteti a kloridionokat vándorlásra. A vizsgálat végén az elhasított próbatestek felületén a kloridionok behatolási mélysége ezüstnitrát oldattal mutatható ki. A kivált ezüst-klorid világos színű zónájának mélységét korongonként 8 helyen mértük meg, azok értékeit, valamint az egyes korongok képét a melléklet tartalmazza. A táblázatban az egyes habarcsokra vonatkozó átlagos kloridion behatolási mélységeket adtuk meg, a ábrán pedig képeken mutatjuk be a jellegzetes különbségeket táblázat: Habarcsminták kloridion behatolásának vizsgálati eredményei Habarcsminta neve Kloridion behatolás átlagos mélysége [mm] Oxydtron R1 falazóhabarcs 17,4 Oxydtron M 15 vakolóhabarcs 3,9 Oxydtron esztrich 9,6 Etalon vakolóhabarcs 6,5 Oxydtron R1 falazóhabarcs Oxydtron M 15 vakolóhabarcs Oxydtron esztrich Etalon vakolóhabarcs ábra: Elektromigrációs kloridbehatolási vizsgálat után elhasított, majd ezüst-nitráttal kezelt habarcsfelületek A vizsgálatok eredménye szerint a két vakolóhabarcs (Oxydtron M15 és etalon habarcs) esetén lényegesen kisebb volt a kloridionok behatolási mélysége, mint a másik két vizsgált anyagnál (Oxydtron R1 falazóhabarcs és Oxydtron esztrich) és legkisebb értéket az Oxydtron M15 esetén mértünk. 34

36 Hőtágulás A vizsgálatot az MSZ EN 1770:2000 szabvány előírásaihoz hasonlóan végeztük, de nagyobb próbatest méretekkel ( mm helyett mm-es hasábokkal) és kétféle módon. Az egyik vizsgálathoz a hasábok véglapjaira üvegből készült mérőcsúcsokat ragasztottunk, és ezek távolságát a Graaf Kaufmann-féle mérőberendezéshez hasonló kialakítású készülékkel mértük, 0,001 mm osztású Mitutoyo indikátor órával ( a módszer). Referenciaként üveg mérőrudat használtunk. A másik vizsgálathoz a hasábok két oldalfelületére ( A és B oldal) 200 mm távolságban felragasztott réz mérőcsúcsok távolságát mértük Demec deforméterrel (a készülék közvetlenül ε-t mér mm/m-ben). Referenciaként a készülékhez tartozó acél etalon szolgált ( b módszer). Minden habarcsfajtából 3-3 próbatesten végeztünk mérést. A 28 napos korig műanyagzsákban tárolt próbatesteket a vizsgálat előtt 65 ºC-on tömegállandóságig szárítottuk, hogy a nedvességtartalom ne okozzon zavart a mérésben. A vizsgálati hőmérsékleteket klimatizált térben (23 ºC), szárító szekrényben (35 és 58 ºC) és fagyasztó ládában (-23 ºC) állítottuk be. A próbatesteket minden hőmérsékleten 3 napig tároltuk. A részletes mérési eredményeket a melléklet tartalmazza; a kétféle módszerrel kapott átlagos lineáris hőtágulási együttható értékeit pedig a táblázatban adtuk meg táblázat: Habarcsminták átlagos lineáris hőtágulási együtthatója Habarcsminta Átlagos lineáris hőtágulási együttható [μm/mºc] neve a) módszer b) módszer Oxydtron R1 falazóhabarcs 11,5 13,9 Oxydtron M 15 vakolóhabarcs 9,09 11,1 Oxydtron esztrich 9,33 11,6 Etalon vakolóhabarcs 8,69 11,1 35

37 A kétféle módszerrel mért lineáris hőtágulási együttható értékei, részben a mérési elrendezésből, részben a mérőcsúcsok anyagának különbözőségéből eredően kismértékben eltérnek ugyan, de mindkét esetben az Oxydtron R1 falazóhabarcs hőtágulási együtthatója a legnagyobb, ezt követi az Oxydtron esztrich. Legkisebb értéket az etalon vakolóhabarcs és az Oxydtron M15 vakolóhabarcs esetén mértünk, elhanyagolható különbséggel. 36

38 3.5. Betonkísérletek Betonok összetétele, frissbeton jellemzők Az adalékanyagok Adalékanyagként osztályozott és mosott, kvarcalapú természetes homokos kavics adalékanyagot kell használni, amely megfelel az MSZ EN 12620:2002+A1:2008 szabvány követelményeinek. Szennyezettség szempontjából feleljen meg az MSZ * és az MI * szerinti P besorolásnak(agyag-iszaptartalom) és a TT tisztasági osztálynak. OK 8/16 TT MSZ EN 12620:2002+A1:2008 OK 4/8 TT MSZ EN 12620:2002+A1:2008 OH 0/4 P-TT MSZ EN 12620:2002+A1:2008 A szemmegoszlási görbe közel egyenértékű az A és B határgörbék felező görbéje és a B határgörbe közötti szemmegoszlási görbével, a szivattyúzhatóság miatt (3.18. ábra). Javasolt összetétel a 0-16 szemmegoszlási görbéhez: OH 0/4 45% OK 4/8 20% OK 8/16 35% *) Az MSZ EN :2004 hivatkozik a hatályon kívüli szabványokra (MSZ és MI ) 37

39 0-16 szemmegoszlás határgörbei 'A' határgörbe 'B' határgörbe 'C' határgörbe A-B felezőgörbe 70 Áthullott tömeg, % ,063 0,125 0,25 0, Szita lyukbősége, mm (log lépték) ábra: 0-16 mm szemeloszlási görbe javasolt tartománya A betonok készítéséhez felhasznált adalékanyag szemmegoszlási görbéjét a ábrán mutatjuk be A vizsgált anyag, m= 6,08 A határgörbe, ma = 6,60 98,9, % g e m tö t lo u th á n itá sz A B határgörbe, mb = 5,60 C határgörbe, mc = 4, frakció (45%) 4-8 frakció (20%) 8-16 frakció (35%) 31,2 36,6 43,5 64, ,6 0,2 0,4 2,3 0 0,063 0,125 0,25 0, Sziták lyukbősége, mm (log lépték) ábra: A felhasznált adalékanyag szemeloszlási görbéje 38