Vízügyi Közlemények, 1974 (56. évfolyam)

4. füzet - Szilágyi László-Szilvássy Zoltán: A kolkrét beton és alkalmazási lehetőségei a vízépítésben

A kolkrét beton 513 gyományos betonkeverőgépek — beleértve a kényszerkeverőket is — nem képesek az így tapadó légbuborékok jelentős részének eltávolítására (ezzel kapcsolatosan — csupán példaként — utalunk egy kanál kakaópor elkeverésének, azaz nedvesítésének nehézségeire). A keverés során egy-egy cementszemcse teljes kubaturájának hidratációját gátló másik jelenség magának a hiclrogélnek a képződése. A cementszemcsék vízzel érintkező felületén ugyan kialakul a hidrogél, de ez vízzáró burkolatot alkot és ezáltal megakadályozza, hogy a cementszemcse belseje a víz — és ezzel a hidratáció — részére hozzáférhetővé váljék. A jelenleg elterjedten használatos betonkeverőgépekben sem a keverés intenzitása, sem annak időtartama nem fokozható (a durva adalékanyaggal együtt történő keverés miatt) ésszerű és gazdaságos módon addig, hogy a folyamatosan keletkező gélburkokat a súrlódó- és nyíróerők eltávolítsák, tehát a cement tömegének jelentős része feltáratlan marad. A gélburok közvetítésével az egyes cementszemcsék összetapadnak (csomósodnak), ami vízzel való feltáródásukat tovább akadályozza. A nehézségek kiküszöbölésére, azaz a cement hid rotációjának elősegítésére már a húszas években javasolták a cement felhasználás előtti, nedves állapotban történő útóőrlését. Ennek során a cementet a munkahelyen 20—25% víz jelenlétében golyós malomban őrölték, majd további vízzel keverve adagolták hozzá az adalékanyagot. A nedves őrlés további mechanikai aprítást idézett elő és az aprított szemcsék felületének nedvesítését is biztosította, mivel elősegítette a rájuk tapadt légbuborékok eltávolítását. A nedves őrlés során a gélburok egy része is leszakadt a cementszemcsék felületéről és így tökéletesebb hidratáció következett be. Az eljárást az elkerülhetetlenül bonyolultabb technológia és munkahelyi gépi berendezések folytán csak nagyobb munkákon alkalmazták. A nedvesen őrölt cement további mozgatása és az adalékanyaggal való keverése során jelentkező nehézségek miatt az eljárás nem tudott elterjedni. Ugyanitt kell megemlékezni a cement nedves gyúrásáról is. Ennél az eljárásnál a cement kis mennyiségű vízzel (kb. 15%) a téglagyártásnál használthoz hasonló présen halad át és az abban kialakuló nagy nyomások és súrlódó erők biztosítják az apró légbuborékok eltávolítását, az összetapadó cementszemcsék szétválasztását és a képződő hidrátburok lefejtését. Az eljárás — a cement nedves őrléséhez hasonlóan — bonyolult munkahelyi technológiája miatt gyakorlati bevezetésére szintén nem került. A probléma más irányból való megközelítését jelentette a cement őrlésfinomságának a fokozása. Eltekintve az ezzel járó gyártástechnológiai nehézségektől — például a golyósmalomban bekövetkező csomósodástól, az aránytalanul megnövekedett energiaigénytől stb. — a beton keverése során jelentkező nehézségeket így sem sikerült megoldani, mert a cement megnövekedett fajlagos felületén fokozottan érvényesülnek a felületi erők, amelyek a levegő adhézióját és a cementszemcsék összetapadását eredményezik. A cement hidratációjának elősegítésére gyakorlatilag is használható megoldást jelentett az Angliában kereken 30 évvel ezelőtt kifejlesztett keverőturbina bevezetése, amely zárt térben, nagy (1500—3000 ford/perc) fordulatszámon keveri a cementet és a vizet. Az intenzív keverés közben nagy nyíróerők és nyomások lépnek fel, amelyek a cement tökéletes diszpergálásához, az egyes cementszemcsék teljes hidratációjához és maximális gélképződéshez vezetnek. Ezáltal a cementásványokban rejlő kötőerő teljes mértékben kihasználhatóvá válik. 3 Vízügyi Közlemények