189094. lajstromszámú szabadalom • Eljárás betonszerkezetek előállítására
1 189 094 2 reinek figyelembevételével olyan beton a követelmény, amelynek igen kis értékű, erősen limitált zsugorodása van, így a két beton csatlakozó felülete jól összetapad, nem ébrednek az új beton felületén olyan nyíróigénybevételek, amelyek az 5 átmeneti zóna lehasadását eredményeznék stb. A betonnal szemben támasztott kémiai-fizikai követelmények: A kész beton a cementből és vízből, valamint 10 adalékanyagokból álló diszperz rendszerben lejátszódó kémiai-fizikai folyamat végterméke. Ezen folyamat a tömörítés után, a kötés alatt megy végbe. A beton kötése a cementben levő különböző vízmolekula-számú CaO-, Si02-, A1203- és Fe203- 15 molekulák hidratációja. Az a vízmennyiség, amely a kristályszerkezetbe vegyileg beépül, 18-20 tömegszázalék. Ha a betonkeveréket teljesen száraz anyagokból keverik össze, akkor a helyes hidratáláshoz nagyobb ^ vízmennyiséget kell alkalmazni, vagyis olyan vízmennyiséggel kell számolni, amely az adalékanyagok hézagtérfogatában gél formájú részecskékben kapillárisán van lekötve vagy a kötés alatt elpárolog. A gyakorlatilag optimális tömegviszony ezért 0,36- 25 0,42 közötti víz/cement értéket ad. Elméletileg a betonhoz szükséges cementmennyiség egyenlő az adalékanyag hézagtérfogatával. Gyakorlatilag bizonyos többlet szükséges. Az elmé- 3Q leti cementmennyiség csupán akkor alkalmas az egyenletes nagyszilárdságú betonminőség előállítására, ha a keverési eljárás alatt ugyanolyan diszperz rendszert valósítottak meg, és ennek következtében a cementrészecskék körül állandó, vékony 35 hidrátburok képződött. Emellett a lunkerképződés elkerülésének is nagy jelentősége van. A hidratációs folyamat során csupán a cementrészecske 15 mikron körüli vastagságú rétege aktív. Az említett rétegen belül kis szilárd szemcsének kell maradnia. A cement optimális szemcsenagysága ezért 40-60 mikron. A nagyobb részecskék a kötés után inert magúak. Az említett részecskéknek 35-40 mikron szemcsenagyságra való másodlagos aprítódása javítja a kötési szilárdságot. A 30 45 mikron alatti részecskéknél a kötés csökken. A megkeményedett hibátlan cementkőnek az optimális szilárdsága 1500-2000 kp/cm2 körüli. Ez a szilárdság a gyakorlatban annál jobban megközelíthető, minél kisebb a cementkő zsugorodása 50 (térfogatcsökkenése) a kristályosodás alatt. A zsugorodás függ a hidratációban részt nem vevő, a kevert betonban található fölösleges vízmennyiségtől. A víz/cement tényezőnek 0,6-ról 0,3-ra való csökkenése a zsugorodás 1 %-ról 0,1 %-ra való 55 csökkenését idézi elő. Emellett a belső feszültségek is 50 %-kal kisebbé válnak, és a kihasználható szilárdság is 70 %-kal nagyobb lesz. A zsugorodás csökkenése lehetővé teszi a falazat dilatációmentes előállítását. Ily módon lehetővé 60 válik pl. dilatációmentes, teljesen vízzáró, gyakorlatilag végtelen hosszúságú vágatbiztosítás kivitelezése. A beton kötésének és keményedésének folyamata erősen függ az ebben részt vevő vízmennyiségektől. A hidratáció annál később kezdődik, minél vastagabb rétegben fogja körül a hidrátburok a szomszédos részecskéket. A vízmennyiség növekedése esetén a kötési folyamat késedelmet szenved. Diszkrét vízmennyiség esetén a cementrészecskék lebegő állapotban vannak tartva, és ezért a kötés teljesen ki van zárva. A kötés az elsődleges hidratációs termék keletkezése, és 4—8 óra alatt játszódik le. A keményedés a hidratációs folyamat folytatása, és 20-3600 napig tart. A frissbeton-keverék előállításakor fontos a homogenitás elérése. Nagy víz/cement tényezőnél ez viszonylag egyszerű. Földnedves konzisztencia és kis víztartalom esetén, valamint a viszonylag kis cementmennyiséggel (például 300 kg/m3) összeállított keverékeknél szükségessé válik a keverési energia növelése. Nagy keverési teljesítmények esetén különösen jelentős annak a veszélye, hogy a cementrészecskék másodlagosan nemkívánatos szemcsenagyságra őrlődnek. A nagy cementszemcsék bizonyos őrlése különösen hatékony, mivel az adalékanyagoknak az összeőrlését a cementtel a végleges gélkonzisztenciában végzik. A homokliszt és a kisebb granulátumok (agyag, iszap) az adalékanyagban 4—5 %-ban vannak képviselve. Meghatározott fajlagos keverési energiánál ezek a fázisok a cementtel összeőrlődnek, bizonyos mértékig aprítódnak, és egyenletes hidráttakaróval burkolódnak. Ennél az eljárásnál ezekből az inert alkotórészekből aktivált kötőanyag állítódik elő, ami ugyanebben a folyamatban a cementkötéssel együttműködik annak feltételezésével, hogy a cementrészecskék nem aprítódnak 35-40 mikron szemcsenagyság alá. A találmány célja az ismert eljárások fenti hiányosságainak kiküszöbölése. A találmány feladata olyan eljárás létrehozása betonszerkezetek zsaluzat nélküli előállítására, amely lehetővé teszi, hogy az eddigieknél lényegesen jobb minőségű betonszerkezeteket állítsunk elő, az eddigieknél lényegesen termelékenyebb módon. A feladat megoldása olyan eljárás betonszerkezetek zsaluzat nélküli előállítására, amelynek során a létesítendő betonszerkezetnek megfelelő receptúra szerűit előkészített betonkomponenseket összekeverjük, majd a bedolgozás helyére juttatjuk és - célszerűen nedves, hígáramú betonlövéssel - bedolgozzuk, és amelynél a találmány értelmében a keverés során a / Pt K =----------------összefüggésben, ahol P a keverési folyamat effektiv teljesítménye, mc a térfogategységnyi betonra számított cement tömege, Vm az effektiv keverőtérfogat, v a keverőkanál sebessége, t a nettó keverési ciklusidő, 3
