Építészet | Felsőoktatás » Molnár Viktor - Építőanyagok I

Alapadatok

Év, oldalszám:2006, 230 oldal
Nyelv:magyar
Letöltések száma:196
Feltöltve:2013. május 02
Méret:1 MB
Intézmény:-

Csatolmány:-

Letöltés PDF-ben:Kérlek jelentkezz be!

Értékelések

11110 kerteszgeza 2013. május 20
  Nagyon hasznos.

Új értékelés

Tartalmi kivonat

Molnár Viktor ÉPÍTŐANYAGOK I. Készült a HEFOP 3.31-P-2004-09-0102/10 pályázat támogatásával Szerző: dr. Molnár Viktor egyetemi docens Lektor: dr. Józsa Zsuzsanna egyetemi docens Molnár Viktor, 2006 Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék A dokumentum használata Vissza ◄ 3 ► A dokumentum használata Mozgás a dokumentumban A dokumentumban való mozgáshoz a Windows és az Adobe Reader megszokott elemeit és módszereit használhatjuk. Minden lap tetején és alján egy navigációs sor található, itt a megfelelő hivatkozásra kattintva ugorhatunk a használati útmutatóra, a tartalomjegyzékre, valamint a tárgymutatóra. A ◄ és a ► nyilakkal az előző és a következő oldalra léphetünk át, míg a Vissza mező az utoljára megnézett oldalra visz vissza bennünket. Pozícionálás a könyvjelzőablak segítségével A bal oldali könyvjelző ablakban tartalomjegyzékfa található, amelynek

bejegyzéseire kattintva az adott fejezet/alfejezet első oldalára jutunk. Az aktuális pozíciónkat a tartalomjegyzékfában kiemelt bejegyzés mutatja. A tartalomjegyzék és a tárgymutató használata Ugrás megadott helyre a tartalomjegyzék segítségével Kattintsunk a tartalomjegyzék megfelelő pontjára, ezzel az adott fejezet első oldalára jutunk. Keresés a szövegben A dokumentumban való kereséshez használjuk megszokott módon a Szerkesztés menü Keresés parancsát. Az Adobe Reader az adott pozíciótól kezdve keres a szövegben A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 3 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Tartalomjegyzék Vissza ◄ 4 ► Tartalomjegyzék 1. Általános anyagismeret 6 1.1 Az építőanyagok felosztása 6 1.2 Építőanyagok kémiai tulajdonságai 7 1.3 Az építőanyagok fizikai tulajdonságai 27 1.4 Az építőanyagok mechanikai tulajdonságai

40 2. Építési kőanyagok, adalékanyagok 56 2.1 Építési kőanyagok 56 2.2 Adalékanyagok 63 3. Szervetlen kötőanyagok 80 3.1 Kötőanyagok fogalma és osztályozása 80 3.2 Levegőn szilárduló nem hidraulikus kötőanyagok 81 3.3 Hidraulikus pótlékok, gyengén hidraulikus kötőanyagok 90 3.4 Szervetlen hidraulikus kötőanyagok, cementek 92 4. A beton 99 4.1 A beton fogalma, osztályozása 99 4.2 A beton további alkotói 101 4.3 A friss beton tulajdonságai 105 4.4 A megszilárdult beton tulajdonságai 113 4.5 A betonkészítés technológiái117 5. Habarcsok 124 5.1 A habarcsok osztályozása 124 5.2 A habarcsok anyagai 124 5.3 A friss habarcs tulajdonságai 126 5.4 Megszilárdult habarcs tulajdonságai 129 5.5 Habarcsfajták132 6. Műanyagok138 6.1 A műanyagok szerkezete, általános tulajdonságai, előállítása 138 6.2 A műanyagok formázása, feldolgozása142 6.3 A műanyag építőipari felhasználása146 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 4 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Tartalomjegyzék Vissza ◄ 5 ► 7. Szerves kötőanyagok: műgyanta, bitumen 148 7.1 Műgyanta kötőanyagokkal kapcsolatos fogalmak 148 7.2 Fekete kötőanyagokkal kapcsolatos fogalmak 151 7.3 Aszfaltok 158 8. Építési kerámiák és építészeti üvegek 161 8.1 Kerámiák 161 8.2 Építészeti üvegek 171 9. Építőfémek 174 9.1 A fémek jellemzése, felosztása és alaptulajdonságai 174 9.2 A fémek korróziója176 9.3 A vas- és acélgyártás 183 9.4 A vas és acél fizikai tulajdonságai 186 9.5 A vas és acél mechanikai tulajdonságai187 9.6 Vas és acélfajták 193 9.7 Egyéb – az építőiparban használatos – fémek201 10. Az építőfa 208 10.1 Az építőfa fogalma 208 10.2 A fa szerkezete, felépítése208 10.3 A fontosabb hazai fafajták210 10.4 Fatermékek 213 10.5 Fakötések, fakapcsolatok 217 10.6 Fahibák, betegségek217 10.7

Faanyagvédelem 225 Irodalomjegyzék. 230 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 5 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Általános anyagismeret Vissza ◄ 6 ► 1. Általános anyagismeret 1.1 Az építőanyagok felosztása A földkéregben található több mint 100 elem alkotta vegyületek 99%-a az O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H, és a C vegyületek, ahol a szénvegyületek alatt a szerves eredetű – növényi, állati – anyagokat értjük. Fenti elemek az építőanyagoknak is többségi alkotója. Az építőanyagok több féle szempont szerint osztályozhatók, ezek az alábbiak: Előállítás – kitermelés v. gyártás – szerint lehet: • természetes (agyag, kő, fa, stb.); • mesterséges (cement, beton, acél, kerámia, stb.); Kémiai tulajdonságai, ill. vegyi jellege szerint lehet: • szervetlen (kő, cement, beton, fém); • szerves ( fa, bitumen, gyanták);

Fizikai tulajdonságai alapján osztályozható: • • • • halmazállapot szerint (szilárd, folyékony); tömörség szerint (porózus, tömör); hidrotechnikai tulajdonságok szerint (vízzáróság, fagyállóság); hőtechnikai tulajdonságok szerint (hőtágulás, hőterjedés, hővezetés, hő és halmazállapot kapcsolata); • tűzállóság szerint (tűzálló, nem tűzálló, éghető, nem éghető); • keménység, kopásállóság szerint (kemény, puha); • szigetelőképesség szerint: vezető vagy szigetelő (víz, elektromosság, hang); Mechanikai tulajdonságai alapján: • rugalmasság szerint: rugalmas (elasztikus), képlékeny (plasztikus), folyadékszerű (viszkózus); • alakváltozási képesség szerint: szívós, rideg; • anyagi rendszere szerint: homogén, inhomogén, heterogén, izotróp, anizotróp; Alkalmazás szerint: • adalék-, kötő-, szerkezeti-, szigetelő anyagok; A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza

◄ 6 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 7 ► Az építőanyagok előállítását, gyártástechnológiáját, ill. alkalmazási területeit az adott építőanyagok tárgyalása során ismertetjük A kémiai, fizikai mechanikai anyag-tulajdonságokat azonban célszerű általánosságban is tárgyalni. 1.2 Építőanyagok kémiai tulajdonságai 1.21 Alapismeretek Anyag és energia Az anyagnak két megjelenési formája van, ezek a tömeg és az energia. A különböző testek alakjában megjelenő anyagra elsősorban a tömeg a jellemző, míg pl. az elektromágneses sugárzásoknál az energia jelleg lép előtérbe A tömeg és az energia közötti kapcsolatot matematikailag az Einstein-féle összefüggés fejezi ki: ΔE = Δm . c2 Ahol ΔE az energia előjeles változását, Δm a tömeg előjeles változását, c pedig a fény sebességét jelenti. Az anyagmegmaradás

törvénye – amely lényegében a tömeg– és az energiamegmaradás elvét juttatja kifejezésre – kimondja, hogy zárt rendszerben a változások során az anyagnak csak a megjelenési formája, minősége változik, mennyisége állandó marad. Atom, molekula, elem, vegyület Az anyag részecskékből áll, amelyek tulajdonságainak megismeréséhez az anyagokat részeire kell bontatnunk. Az egynemű anyagok fizikai oszthatóságának határa a molekula, amely még az eredeti anyag minden tulajdonságával rendelkezik. A molekulákat atomok építik fel. Az atomok a közönséges értelemben vett kémiai átalakulásoknál, a reakciókban résztvevő legkisebb anyagrészek, amelyek mint látni fogjuk még további elemi alkotórészekből állnak. Az azonos atomokból felépülő anyagok az elemek. Ezek lehetnek egy atomosak (pl. argon), vagy több atomosak (pl oxigén) A vegyületek egynemű molekulákból állnak, de ezek a molekulák nem azonos atomokból, hanem két vagy

több elem meghatározott számú atomjaiból vannak felépítve. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 7 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Általános anyagismeret Vissza ◄ 8 ► Atomsúly, molekulasúly Az atomok és molekulák igen parányi anyagrészecskék, így tömegük is igen kicsi (pl. a hidrogén atom tömege 1,663 10-24 g) Ezeket a tömegeket sokszor még érzékelni is nagyon nehéz, de számolni velük igen hosszadalmas lenne. Ennek megfelelően atomtömegként és molekulatömegként nem az atomok illetve molekulák abszolút tömegét, hanem azok egymáshoz való viszonyát választották alapul. A megállapodás szerint, egy elem atomtömege az a viszonyszám, amely megmutatja hogy a kérdéses elem egy atomja hányszor nehezebb – a korábban alkalmazott hidrogén és oxigén után a viszonyítási alapul elfogadott – 12-es tömegszámú szén atomtömegének

1/12-ed részénél. A molekulatömeg az atomtömegekből tevődik össze, azaz a molekulákban szereplő atomok atomtömegének összege. Az anyagoknak az atom-, illetve molekulatömeg számértékével egyező, grammokban kifejezett mennyiségét grammatom-, illetve gramm-molekulatömegnek nevezzük. Így pl a víz molekulatömege, azaz mólnyi mennyisége 18 g, amelyben 2 g (2 gramm-atomtömegnyi) hidrogén és 16 g (16 grammatomtömegnyi) oxigén van. Vegyjel, képlet, egyenlet Az elemek vegyjelét latin és görög eredetű elnevezésük első, szükség esetén első és még egy betűjéből képezik. (Pl szén-carboneum: C, higanyhidragyrum: Hg stb) A vegyületek minőségi és mennyiségi összetételét, esetleg az anyag belső szerkezetének rövid, áttekinthető jelzéseit a kémiai képletek fejezik ki. A minőségi összetételt az elemek vegyjeleinek egymás mellé írásával, a molekulákban előforduló egyfajta atomok számát a vegyjel mellett jobbról, alsó

indexbe írt számmal jelöljük, pl. széndioxid CO2, víz H2O, sósav HCl, stb. Így jutunk a molekulák un tapasztalati képletéhez, amely lényegében egyetlen molekula összetételét jelöli, valamint mennyiségileg az anyag mólnyi mennyiségét is jelenti. A tapasztalati képlet lehetővé teszi a kémiai átalakulások egyszerű szemléltetését. Ezeket az átalakulásokat az un kémiai egyenletekkel fejezzük ki a következő módon: az egymásra ható elemek, vegyületek képleteit + jellel összekapcsolva az egyenlet bal oldalára írjuk, és egyenlővé tesszük a hasonlóan leírt keletkező anyagokkal. Ha valamely vegyületből a A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 8 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 9 ► reakcióban egynél több molekula vesz részt, ezt a képlet elé írt együtthatóval fejezzük ki, pl: Ca (OH)2 + 2HCl =

CaCl2 + 2H2O Kémiai reakciók A kémiai folyamatok az alábbi módon osztályozhatók: a.) Egyesülés esetén az egymásra ható anyagokból egyetlen új vegyület keletkezik. pl: CaO + H2O = Ca(OH)2 b.) Bomlás: az egyesüléssel ellentétes folyamat pl: 2HgO = 2Hg + O2 A bomlás különleges esete a disszociáció, amelyre jellemző, hogy a bomlástermékek a bomlást előidéző okok megszűnése után zárt térben önként visszaalakulnak a kiindulási anyaggá. CaCO3 ↔ CaO + CO2 A disszociáció lehet termikus vagy elektrolikus disszociáció. c.) Cserebomlás a leggyakrabban előforduló reakciótípus, amelynél a két egymásra ható vegyületből, az azonos jellegű gyökök egynemű cseréjével keletkezik két új vegyület. Mg SO4 + BaCl2 = MgCl2 + BaSO4 Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O d.) Polimerizáció: ugyanazon vegyület több molekulája egyesülhet egy nagyobb molekulává. Ilyenkor a százalékos összetétel természetesen ugyanaz marad. A legfontosabb

polimerizációs folyamatok a szerves kémiában játszódnak le, pl.: az acetiléngáz (C2H2) izzó csövön átvezetve benzollá (C6H6) polimerizálódik 3C2H2 = C6H6 e.) Kondenzáció: kétfajta vegyület vízkilépés mellett reagál egymással Ilyen módon képződnek (pl. diaminokból és dikarbonsavakból) a nylon-félék. f.) Izomer átalakulás: a reakció során a molekulán belül az atomok átrendeződnek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 9 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 10 ► g.) Oxidáció-redukció: klasszikus értelemben az oxidáció az a folyamat, amelyben valamely anyag oxigént vesz fel vagy hidrogént ad le. Redukciónál viszont az anyag ad le oxigént és hidrogént vesz fel Így pl az FeO + C = Fe + CO reakcióban a vas (II) oxid redukálódik, mert oxigént veszít, a szén viszont oxidálódik, mert oxigént vesz

fel. Mai értelemben az oxidáció elektron leadást- a redukció elektron felvételt jelent. Könnyen belátható, hogy az oxidáció és redukció mindig kapcsolt folyamatok 1.22 Anyagi rendszerek Az anyagi rendszerek felosztása Az anyagnak a külvilágtól elhatárolt részét rendszernek szokták nevezni. Ezek az anyagi rendszerek lényegében a tömeggel jellemzett anyag különböző megnyilvánulási formái. Felosztásukkal kapcsolatban tisztáznunk kell a fázis és a komponens fogalmát: a fázist a rendszer többi részétől fizikai határfelület (mechanikai úton, pl. szűréssel, leöntéssel, stb elkülöníthető) választja el, amelyen áthaladva az egyes anyagi sajátságok ugrásszerű megváltozását tapasztaljuk; a komponensek viszont a rendszerben jelenlevő kémiai anyagféleségek. Így pl. az oxigén gáz, a nitrogén gáz vagy a víz egyenként egy-egy komponens, ha viszont a vizet és a víz fölötti, a levegőnek megfelelő arányban összekevert

oxigén és nitrogén gázt vizsgáljuk, akkor két fázist észlelünk: a víz és a levegő fázist, amelyből a levegő fázis kétkomponensű. Azokat az anyagi rendszereket, amelyek egy fázisból állnak homogén, a több fázisból állókat pedig heterogén rendszereknek nevezzük. A fenti példának megfelelően a homogén rendszerek egykomponensűek és többkomponensűek (elegyek) lehetnek. Az egykomponensű homogén rendszereket egyszerű testek vagy elemek és vegyületek építhetik fel. Így pl az oxigén, nitrogén azonos atomokból felépülő elemek, míg a víz, a cukor stb. különféle atomokból összetevődő molekulák, vegyületek halmazai Egymástól relatíve távol eső atomok, diszkrét molekulák, amelyek között a kölcsönhatás elhanyagolható, csak igen kivételes körülmények között (ritkított gőz, gázállapot) léteznek, de ezek is olyan kis anyagi egységek, hogy észlelésük is csak közvetett úton lehetséges. Így egy elem vagy vegyület

tulajdonságait vizsgálva, tulajdonképpen mindig az illető anyag halmazának tulajdonságait állapítjuk meg. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 10 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 11 ► A vegyületeknek és elemeknek a heterogén rendszerekkel szemben közös tulajdonságuk, hogy egyszerű fizikai módszerekkel alkotórészeikre nem bonthatók. A vegyületek olyan homogén rendszerek, amelyek kémiai eljárásokkal alkotórészeikre (elemeikre) bonthatók, míg az elemek kémiai úton tovább már nem bonthatók. Pl: a vizet elektromos árammal hidrogéngázra és oxigéngázra bonthatjuk fel, amelyeket azonban tovább bontani kémiai úton már nem tudunk 2H 2 O ⇒ 2H 2 + O 2 Az atom és az ion szerkezete A radioaktivitás vizsgálata révén olyan ismereteket szerzett a tudomány, amelyek bizonyossá tették, hogy az atom nem

oszthatatlan, hanem kisebb részecskékből épül fel, és határozott szerkezete van. A nagyobb tömegű részecskék alkotják az atommagot, amely pozitív töltésű és ekörül keringenek a negatív töltésű elektronok. Az atommag felépítésében több elemi részecske vesz részt, amelyek közül a legfontosabbak a proton, a neutron és a mezonok. A proton az atom pozitív töltésének hordozója és száma megadja az illető atomokból felépülő elem rendszámát, amely az elemek rendszerének az alapja. A neutron a proton tömegével közel azonos tömegű, semleges elektromos töltésű elemi részecske, amelynek elsősorban az atommag stabilitásának biztosításánál van jelentős szerepe. A protonok és a neutronok mellett az atom többi részének tömege elhanyagolhatóan csekély. Ha az atom a külső elektronhéjáról kémiai reakció során elektront ad le vagy vesz fel, akkor ionok keletkeznek. Ha elektront ad le akkor pozitív ion, ha elektront vesz fel

akkor negatív ion keletkezik. Ahány elektront ad le vagy vesz fel, annyiszor pozitív – ill. negatív ion keletkezik A pozitív töltésű ionokat kationoknak, a negatív töltésű ionokat anionoknak nevezzük. Kémiai kötések A molekulák – mint a vegyületek kémiai tulajdonságaival még önállóan rendelkező legkisebb részecskék – atomokból épülnek fel. A molekulákban az atomok egymáshoz kémiai kötésekkel kapcsolódnak A kémiai kötéseknek két alapvető típusát ismerjük. Az első kötéstípusban, a molekulát alkotó atomok elektromos töltésekkel rendelkeznek, ez A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 11 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 12 ► az ionos kötés. A másik fő kötéstípus esetében, a molekulákat alkotó atomok nem rendelkeznek elektromos töltéssel Ez utóbbi típushoz tartozik a kovalens és a

datív kötés. a.) Ionos kötés Ez viszonylag könnyen megvalósítható, ha az egyik elem atomja elektront képes leadni, a másik pedig elektront képes felvenni. Így az egyik átadva a másiknak elektronját, pozitív és negatív töltésű ionok keletkeznek. Az így keletkezett ionokat elektrosztatikus vonzóerők tartják össze, és az így képződött vegyületek, a legalacsonyabb energiaszint elérése érdekében többnyire kristályrácsba épülnek be (1.1 ábra) 1.1 ábra Ionos kötés [6] b.) Kovalens kötés A kovalens kötés kialakulásánál a kapcsolódó atomok mindegyike egyegy elektront ad a kötéshez. Az így kialakult elektronpár mindkét atomhoz tartozik. Valójában tehát a kovalens kötést létrehozó vegyérték-elektronok az összes, a kötésben résztvevő atommaghoz illetve atomtörzshöz tartoznak oly módon, hogy pályájuk az összes atommagot körülveszi (1.2 ábra) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza

◄ 12 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 13 ► 1.2 ábra Kovalens kötés (H2 molekula) [6] c.) Datív kötés A datív kötés a kovalens kötésnek egy különleges esete, amely úgy jön létre, hogy a kötést biztosító elektronpárt csak az egyik atom szolgáltatja. − H :O :H + H − donor víz + − ⎤ ⎡ H : :H⎥ O ⎢ ⇒ •• ⎥ ⎢ H ⎥⎦ ⎣⎢ akceptor + hidrónium d.) Fémes kötés A kémiai kötés különleges típusa a fémes kötés, amely létrejöttének oka az, hogy a fémes elemek atomjainál a külső, vegyértékelektronok viszonylag messze vannak az atommagtól, ennek megfelelően lazábban vannak kötve, így ezek az elektronok könnyen leválnak az atomtörzsről, és kollektív elektronsereget alkotva a fémionok között szabadon mozognak. Az így keletkezett „elektrongáz” biztosítja az összetartást a pozitív fémionok között.

A létrejövő fémszerkezet tehát voltaképpen egy atomtörzsből és egy elektronfelhőből álló egyetlen molekulának tekinthető. Ez a szerkezet a fémeknél olyan tulajdonságot eredményez, amelyek a többi anyagok sajátságaitól lényegesen eltérnek, pl. vezető Molekulák közötti kötések A molekulák közötti kötések közül a legjelentősebbek a hidrogénkötés és a van der Waals-féle kötések. a.) Hidrogénkötés A hidrogénkötés poláris kovalens molekulák között hoz létre kapcsolatot. A kötést a poláris molekula hidrogénje létesíti a szomszédos mole- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 13 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 14 ► kulák erősen elektronegatív atomjaival, pl. fluorral, oxigénnel, nitrogénnel (Annak az atomnak nagyobb az elektron-negatívitása, amely jobban vonzza a kötésben levő

elektront.) Így pl vízmolekulákban a hidrogének nemcsak az oxigénhez kapcsolódnak, hanem a szomszédos vízmolekulák oxigénjével is kölcsönhatásban vannak. A vízmolekulák fentiek szerint kialakult asszociációja síkban az 1.3 ábrán látható 1.3 ábra Hidrogénkötés [6] b.) Van der Waals-féle kötés A molekulák közötti kötéskapcsolatokat legtöbbször az un. van der Waals-féle erők hozzák létre. A kötésben szereplő erőhatás onnan ered, hogy a molekulák elektromos szempontból nem pontosan szimmetrikusak. A fenti tulajdonságokkal rendelkező dipólusmolekulák között fellépő elektrosztatikus kölcsönhatás a van der Waals-féle erő, (1.4 ábra) A molekulák közötti kötések energiája megközelítőleg tizedrésze a tipikus kémiai kötések energiájának, de jelentőségük a különböző halmazok kialakulásánál nagy 1.4 ábra van der Waals-féle kötés [6] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza

◄ 14 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Általános anyagismeret Vissza ◄ 15 ► 1.23 Különböző halmazállapotú anyagok tulajdonságai Gáz halmazállapotú anyagok tulajdonságai A gáz halmazállapot a legnagyobb energiatartalmú halmazállapot. Gázhalmazállapotban a molekulák között ható erők sokkal kisebbek, mint a molekulák hőmozgásának kinetikus energiája, ezért a gázokban különálló molekulák alakjában van jelen az anyag. Ennek folytán a gázoknak sem önálló térfogatuk, sem önálló alakjuk nincs, a rendelkezésre álló teret egyenletesen töltik ki. Nagymértékben könnyen összenyomhatók és anyagi minőségüktől függetlenül a hőmérséklet változásával jelentősen változtatják térfogatukat is. Ezért a gázok állapotát a nyomás (p), a térfogat (V), és a hőmérséklet (T) mértékszámának egyidejű megadása határozza meg szabatosan. Egy gáz nyomását,

hőmérsékletét és térfogatát a gáz állapotjellemzőinek nevezzük A gázok állapotjellemzőinek változása közötti összefüggéseket a gáztörvények: Boyle-Mariotte: p1 ⋅ V1 = p 2 ⋅ V2 ; Gay-Lussac: 1 p = p0 + ⋅ p 0 ⋅ T , ill. az egyesített gáztörvény: p ⋅ V = p 0 ⋅ V0 (1 + α ⋅ T) 273 írják le. Folyékony halmazállapotú anyagok tulajdonságai A folyékony halmazállapot, a gáz és szilárd halmazállapot közötti átmenetnek tekinthető. Ha ugyanis a gázokat fokozatos nyomásnak vetjük alá, akkor egy bizonyos nyomásértéknél a molekulák olyan közel kerülnek egymáshoz, hogy a molekulák közötti vonzerők nagymértékben érvényesülnek, és a molekulák szabad mozgását többé-kevésbé korlátozzák. Ezek a van der Waals-féle erők a szilárd állapot létrehozásához még nem elégségesek, vadyis, hogy a részecskéket a fázis valamely pontjához rögzítsék, és az alaktartást biztosítsák. Tehát a folyadékoknak nincs

saját alakjuk, azaz mindig felveszik az edény alakját, de a térfogat-változtató erőkkel szemben ellenállást fejtenek ki, önálló térfogatuk van, nem nyomhatók össze. A folyadékoknak jellemző sajátsága a: viszkozitás, felületi feszültség, párolgás, gőznyomás, nedvesedés, adszorpció és abszorpció. Az alakváltozással szemben a folyadékok bizonyos ellenállást fejtenek ki, amely a folyadékok aránylag nagy belső súrlódásában jut kifejezésre. Ez a belső súrlódás vagy viszkozitás nem más, mint két egymással érintkező folyadékréteg, folyadékfilm elmozdulásakor fellépő, és ezt az elmozdulást akadályozó súrlódó erő. Természetesen a viszkozitás folyadékonként vál- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 15 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 16 ► tozó, így pl. az alkoholoknál kicsi a

belső súrlódás, míg pl a glicerin esetében viszonylag nagy A hőmérséklet is nagymértékben befolyásolja a belső súrlódási értéket. Folyadékok esetében a hőmérséklet emelése csökkenti a belső súrlódást. A folyadékok, ha külső erők nem akadályozzák, gömb alakot vesznek fel. Ennek oka az, hogy a folyadékfelületen levő molekuláknál gyakorlatilag csak az egyik oldalon (a folyadék belsejében) érvényesül a vele szomszédos molekulák vonzó hatása Így a felületen levő molekulákra a szomszédos molekulák vonzereje csak a folyadék belseje felől hat (15 ábra), amely a folyadékokra alapvetően jellemző felületi réteg (meniszkusz) és a felületi feszültség kialakulásához vezet, (1.6 ábra) A tiszta folyadékok felületi feszültsége az anyagi minőségen kívül a hőmérséklettől függ, éspedig a hőmérséklet emelésével csökken. 1.5 ábra A folyadékmolekulák között ható erők [3] 1.6 ábra A felületi feszültség [3]

A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 16 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 17 ► A folyadék minden hőmérsékleten párolog. Nyitott edényben a párolgás addig tart, amíg a folyadék teljesen gőzzé alakul, zárt edényben pedig addig, amíg a gőz telített nem lesz. A telített gőz a folyadékkal egyensúlyban van, további párolgás nem következik be. Az egyensúlyi állapot a hőmérséklet függvénye Ezt az egyensúlyi állapotot dinamikus egyensúlynak nevezik, mert a két ellentétes irányú folyamat a párolgás és a kondenzálódás kiegyenlíti egymás hatását. A telített gőz nyomása (tenziója) általában a folyadék anyagi minőségén kívül csak a hőmérséklettől fögg. Nagyon görbült folyadékfelületek gőznyomása azonban eltér a síkfelületű folyadékokétól. Ha a folyadék nedvesíti a felületet,

akkor a kapillárisban felülről nézve homorú felület alakul ki, amelynek a gőznyomása kisebb a síkfelületűénél. A nyomás anynyival kisebb, amekkora barometrikus nyomáscsökkenés a h kapilláris vízszintemelkedésének megfelel A nyomás megváltozása adott folyadéknál annál nagyobb, minél nagyobb a felületi feszültsége. Ha a folyadék nem nedvesíti a kapillárist (pl. higany az üveget), akkor a kapillárisban levő gőznyomás nagyobb. Nedvesedés akkor áll fenn, ha a szilárd anyag felülete és a folyadék molekulái között megfelelően nagy vonzóerő lép fel. Valamely folyadékra vonatkoztatva jól nedvesedő anyagokat liofil, rosszul nedvesedőket liofób anyagoknak nevezik. Ha a folyadék víz, akkor a jól nedvesedőket hidrofil, a rosszul nedvesedőket hidrofób anyagoknak nevezik. Az építőanyagok területén az utóbbinak van nagy jelentősége. Egy építőanyag hidrofil vagy hidrofób voltának mértéke a felületi feszültségtől függ.

1.7 ábra A folyadék viselkedése hidrofil (a, c) és hidrofób (b, d) anyagokon [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 17 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 18 ► A nedvesíthetőség mértékéül a szilárd anyag és folyadék közti ϑ szög koszinusza használható, amit peremszögnek neveznek, (1.7 ábra) Ha ϑ < 90°, akkor hidrofil, ha ϑ > 90°, akkor hidrofób az anyag. Adszorpciónak azt a jelenséget nevezik, hogy szilárd anyagok a velük érintkező gázokat (gőzöket), ill. folyadékokat a felületükön megkötik Ebben az esetben a gáz, ill folyadék sűrűsége a szilárd anyag felületén nagyobb, mint a gáz, ill folyadék belsejében Az adszorpcióval rokon jelenség az abszorpció, ami esetünkben azt jelenti, hogy a gáz (gőz) nem a szilárd test felszínér, hanem a belsejében kötődik meg. Az adszorpció és

az abszorpció egyidejűleg is végbemehet Ekkor szorpciónak nevezik. Az adszorpció általában gyors, az abszorpció lassú folyamat. A víz ionszorzata és a pH-érték fogalma A víz a következő egyenlet szerint disszociál: H2O ↔ H+ + OH- ill. 2H2O ↔ H3O+ + OHA tiszta vízben vagy bármely híg vizes oldatban találhatók hidrogénionok és hidroxid ionok. Ezek koncentrációjának szorzata ([H+] x [OH-]) – állandó hőmérsékleten – állandó Ez a víz ionszorzata és ennek értéke a mérési adatok alapján 25 oC-on n = 10-14 Mivel egy vízmolekula disszociációjakor egy hidrogén és egy hidroxid ion keletkezik, tiszta vízben vagy vizes semleges oldatokban a két ion koncentrációja egymással egyenlő: [H+] = [OH-] = 10-7 Ha vízben savakat vagy bázisokat oldunk fel a hidrogén és a hidroxid ionok koncentrációjának aránya változik meg, a koncentrációk szorzata állandó marad. Egy erős sav, pl a sósav 0,01 mól/liter koncentrációjú oldatában

[H+] = 10-2 g . ion/liter, az ionszorzat összefüggése alapján az [OH − ] = 10 −14 10 −14 = − 2 = 10 −12 g ⋅ ion liter + [H ] 10 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 18 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 19 ► Tehát savas oldatokban is vannak kis számban OH- ionok. Lúgos oldatokban viszont H+ ionokat találunk kis számban A normál NaOH oldatban [OH-] = 1, ebben az oldatban tehát H+-ion koncentráció: [H + ] = 10 −14 = 10 −14 − [OH ] Tehát egy oldat savas vagy lúgos voltát a hidrogén, illetve hidroxil ion koncentrációjukkal jellemezhetjük. A savas oldatokban a hidrogén ion koncentrációja nagy, a hidroxil ion koncentráció ionszorzatnak megfelelően kicsi, illetve lúgos oldatokban a hidroxil ion koncentráció nagy, a hidrogén ion koncentráció kicsi. A gyakorlatban az oldatok savas vagy lúgos voltát

a hidrogén ion koncentrációjuk megadásával jellemezhetjük. Ha egy oldatban a hidrogén ion koncentráció 10-1÷10-6 g ion/l, akkor az savas-, ha 10-8÷10-14 g ion/l, akkor az lúgos-, és ha 10-7 g ion/l, akkor semleges kémhatású. A hatványkitevők írásának elkerülése miatt a savasság, illetve lúgosság jellemzésére a hidrogén ion koncentráció negatív logaritmusát adják meg: pH = - log [H+] A definíció értelmében ha egy oldat pH-ja 1-6, akkor az savas, ha 7, akkor semleges, ha 8-14, akkor lúgos kémhatású. Elegyek és oldatok A homogén fázisok felépítésében egynél több komponens is részt vehet. Az ilyen két vagy több komponensből felépített homogén rendszereket elegyeknek nevezzük. Ha az egyik komponens (oldószer) jóval nagyobb mennyiségben van jelen, mint a többi (az oldott anyagok), a rendszert oldatnak nevezzük. Ennek a szélső esete – igen kevés oldott anyagot tartalmazó oldatok – a híg oldatok Az oldatok, elegyek

állapotának leírásához a már tárgyalt állapotjellemzők mellett szükséges az összetételek, vagyis a koncentráció ismerete is Oldás alkalmával az oldott anyag molekulái egyenletesen szétoszlanak a folyadék molekulái között. A szilárd anyagok folyadékban történő oldódása mindaddig tart, amíg a szilárd fázisból az időegységben az oldatba lépő és az oldatból kristályosodó molekulák száma azonossá nem válik. Az ilyen oldatot telített oldatnak nevezzük. Az anyagok molekulárisan (pl. cukor) vagy ionosan (pl konyhasó) oldódnak Általában az ionos kötést tartalmazó anyagok vízben ionok alak- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 19 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Általános anyagismeret Vissza ◄ 20 ► jában oldódnak. Ezt a folyamatot az anyag disszociációjának nevezzük Azonban nemcsak az ionos kötésű kristályos vegyületek

disszociálnak vizes oldatban, hanem olyan anyagok is, melyek szilárd állapotban molekulákból épülnek fel. A különböző anyagok disszociációja vizes oldatukban a víz molekulák sajátosságára vezethető vissza. A vízmolekulát olyan oxigén ionként foghatjuk fel, melynek felületén két hidrogén ion helyezkedik el. E szerkezet folytán a pozitív és negatív töltés a molekulán belül nem egyenletesen oszlik el. Ennek következménye, hogy a molekula elektromosan nem szimmetrikus, a pozitív és negatív töltés képzelt súlypontja nem esik egybe. Így a molekulában két pólus jön létre (dipólus) és kialakul a poláris vízmolekula. Szilárd kristályos és amorf anyagok tulajdonságai A szilárd testek jellemző tulajdonsága az, hogy alakjukat megtartják és az alakváltozásra irányuló erővel szemben nagy az ellenállásuk, gyakorlatilag összenyomhatatlanok. A szilárd testeket felépítő anyagrészecskék (atomok, atomcsoportok, ionok vagy

molekulák) a fázis egy adott pontjához vannak rögzítve, de nincsenek nyugalomban, hanem nyugalmi helyzetük körül rezgő mozgást végeznek. A hőmérséklet emelkedésével természetesen nő a mozgás amplitúdója és elérhet egy olyan értéket, hogy a részecskék eredeti, egyensúlyi helyzetükből végleg kimozdulnak és megszűnik a szilárd halmazállapot, a szilárd test megolvad. A szilárd halmazállapotú anyag lehet amorf vagy kristályos szerkezetű aszerint, hogy a részecskék elrendezése rendszertelen vagy bizonyos rendezettséget mutat. Az un amorf anyagoknak nincs határozott belső szerkezetük. Ilyenek az üvegek és a műanyagok A kristályos szerkezetet úgy képzelhetjük el, hogy abban az atomok, atomcsoportok vagy molekulák szabályszerű periódikusan ismétlődő módon helyezkednek el és un. kristályrácsot alkotnak Megkülönböztetünk lineáris-, sík- és térrácsokat. A térrácsok alakja, szimmetriája és méretei alapján 230 térrács

típus lehetséges pl. tetraéderes, oktaéderes, hexaéderes (amely lehet még térközepes köbös vagy lapközepes köbös),stb. (18 ábra) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 20 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Általános anyagismeret Vissza ◄ 21 ► 1.8 ábra Kristályrács típusok (tetraéderes, oktaéderes, hexaéderes) [6] A szilárdság elvi alapjai Kristályos anyagok, ezeken belül: építőanyagok, elméleti szilárdsága az egyes atomok közötti kötési energia értéke. Az elméleti szilárdság fogalma legjobban az ionos kötés példáján – mint modellen – szemléltethető. Az ionok közötti elméleti szilárdság azzal az ellenállással jellemezhető, ami fellép, ha az ionokat egymáshoz közelítik (nyomóerő) vagy távolítják (húzóerő). Nyomóerő hatására csökken az ionok közötti r távolság, nő az ionok közötti vonzó- és

taszítóerők eredője. Az ionokat minden határon túl csak végtelen erővel lehetne közelíteni. Ez azt jelenti, hogy az ionok közötti kapcsolatot nyomóerővel nem lehet megszüntetni, tehát a nyomószilárdság fizikai értelemben nem értelmezhető. Húzóerő esetén az ionok távolodnak egymástól. A vonzó és taszító erők eredőgörbéje az r = rk helyen maximumot ér el. A húzószilárdság mind az rk kritikus iontávolsággal, mind a hozzá tartozó Fk kritikus erővel jellemezhető (1.9 ábra) Ha az erő helyett feszültség (σ), az ionok távolsága helyett annak fajlagos értékét (ε) helyettesítjük, akkor az arányossági tényezőt vagy más néven rugalmassági modulust (E) kapjuk. Tehát a húzószilárdság anyagjellemzőnek tekinthető A nyíró- és csavarószilárdság a húzószilárdsággal rokon anyagjellemző A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 21 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A

dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 22 ► 1.9 ábra A szilárdság elvi alapja [3] 1.24 Kolloidkémiai alapfogalmak A kolloid állapot jellemzése A kolloid állapot mai fogalmaink szerint az anyagi részecskék méreteitől függő állapot, amely nincs kémiai összetételhez vagy valamilyen anyagi tulajdonsághoz kötve. Az anyagi minőségtől függetlenül, bármilyen anyag átvihető kolloid állapotba, illetőleg bármely anyagból felépíthető olyan testrendszer, amely szubmikroszkópikus részecskékből áll. Ha tehát az anyag 5 ⋅ 10 −5 cm-nél kisebb, de 10-7 cm-nél nagyobb részecskékből áll, akkor kolloid rendszert képez. Hasonlóan kolloid rendszer a füst vagy a köd is, ha az egyes korom, ill. víz részecskék szubmikroszkópikus méretűek Kolloid rendszernek kell minősítenünk egy vékony fonalat vagy lemezt is, ha annak vastagsága 5 ⋅ 10 −5 és 10-7 cm mérettartományba esik. Tehát sohasem kolloid

anyagokról, hanem mindig kolloid állapotról beszélünk. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 22 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Általános anyagismeret Vissza ◄ 23 ► Bármely fizikai vagy kémiai tulajdonságot tekintünk, a kolloid rendszerek mind a heterogén mind a homogén rendszerektől eltérően viselkednek. Ez az eltérő viselkedés arra vezethető vissza, hogy a kolloid rendszerekben a fajlagos felület kitüntetett szerepű. Ez határfelületi jelenségekhez vezet Határfelületi jelenségek A rendszereket felépítő részecskéket egymástól határfelületek választják el. A határfelület mentén helyet foglaló atomokra, molekulákra ható erők nem azonosak a fázis belsejében lévő atomokra, molekulákra ható erőkkel, mert a felület mentén mindkét fázis részecskéinek vonzereje hat. Ennek következménye, hogy a határfelületek energiatartalma

különbözik az egymással határos fázisok belsejének energiatartalmától. Ha a határfelületen levő részecskék száma kicsi (kicsi a fajlagos felület), akkor a rendszer viselkedését döntően nem befolyásolja. Ha a számuk a térfogatukhoz képest nagy - azaz nagy a fajlagos felület – akkor a rendszer viselkedésében döntő szerepet játszanak. A határfelületen levő atomok, molekulák eltérő tulajdonságaival kapcsolatos jelenségek a határfelületi feszültég és az adszorpció. Kolloid oldatok szerkezete, tulajdonságai A kolloid rendszerek közül talán a legnagyobb jelentőséggel a kolloid oldatok, vagy más néven szolok bírnak. Számos, a valódi oldatoktól eltérő tulajdonságaik közül a legfontosabbak, az állapotukat és szerkezetüket is nagymértékben meghatározó elektromos sajátságaik. A kolloid oldatok részecskéi elektromos erőtér hatására többnyire az erőtér irányában elmozdulnak. Ez az elektroforézis jelensége, amely

annak tulajdonítható, hogy a kolloid részecskék felületi rétegében működő erők, az oldatban levő ionokat (pl. víz disszociációjából származó H+ vagy OH- ionokat) adszorpció útján megkötik. Ez az adszorpció az anyagi minőségtől függően nem egyforma mértékű, így mivel az adszorbeált ellentétes töltésű ionok száma nem egyezik meg, a részecske maga is elektromos töltésűvé válik. Ha a kolloid oldathoz elektrolitot (ionokat tartalmazó oldatot) adunk, befolyásolhatjuk a részecskék elektromos töltésének nagyságát, sőt előjelét is. Igen fontos tény, hogy a diszperziós közeg ionkoncentrációjának növekedésével, megfelelő ionkoncentráció mellett a részecskék egyik ionféleségből sem adszorbeálnak felesleget, ilyenkor nincs szabad töltésük. Ez az un. izoelektromos állapot különösen jelentős a kolloid oldatok stabilitását illetően. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 23 ►

Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Általános anyagismeret Vissza ◄ 24 ► Stabilitás szempontjából a szólok két csoportra oszthatók: liofil (víz diszperziós közeg esetén hidrofil) és liofób (hidrofób) kolloid oldatokra. A liofil, vagy oldószerkedvelő szolokban a kolloid részecskéket oldószer-molekulákból álló un. szolvátburok veszi körül, amely mintegy mechanikai akadályul szolgál a részecskék érintkezésének, és így kicsapódásának is Az ilyen szerkezetű kolloidok tehát viszonylag stabilak, kicsapásuk, koagulálásuk legtöbbször csak a szolvátburok eltávolításával következik be. Ez tömény elektrolit hozzáadásával valósítható meg: pl a szappant oldatából konyhasóval ”kisózzuk”, amikor is a bevitt Na+ és Cl- ionok hidrátburkok kialakításához elvonják a kolloid részecskék hidrátburkát, és ezek így, egymáshoz közel kerülve nagyobb részecskévé

tömörülnek. A liofób szoloknál nem alakulhat ki a szolvátburok, így ezek kevésbé stabilak, még állás közben is könnyen kicsapódnak. A koagulálást elektrolitok hozzáadásával meggyorsíthatjuk Bár az elektrolit bizonyos mértékig, az ionok adszorpciója következtében stabillá teheti a rendszert (a részecskék azonos töltésűek lesznek), de az ionkoncentráció növekedése az izoelektromos pont eléréséhez vezet, amikor a részecskék elvesztik a tömörülésüket gátló azonos töltésüket. A liofil szólok előnyös tulajdonságai lehetőséget adnak a liofób szólok stabilizálására. Így pl ha hidrofób szolhoz hidrofil szólt adunk, akkor az előbbi részecskéi adszorbeálják az utóbbi részecskéit, amelyek azt körülveszik, beburkolják, és így felületükön hidrátburkot létesítve stabilizálják. Az ilyen védőhatást kifejtő kolloidok a védőkolloidok. A leggyakoribb kolloid oldatokat, az emulziókat és szuszpenziókat

emulgátorokkal stabilizálják. Az emulgátorok kapilláraktív anyagok, amelyek stabilizáló hatása a felületi feszültség csökkentésében, így a diszperziós közeg és diszperz rész közötti folytonos átmenet létesítésében, és szolvátburok biztosításában áll. Gélek A kolloid rendszerek másik fontos megjelenési formáját a gélek képezik. Ezek mintegy átmenetet alkotnak a difform (nyújtással alakított) és diszperz (aprítással alakított) kolloidok között. A liogélek szerkezetére az a jellemző, hogy a kolloid részecskék összefüggő vázat alkotnak bennük, amelyek kapilláris rendszerű hézagait az oldószer tölti ki. Ilyen pl a zselatin, kovasav-kocsonya stb Ezek kisebbnagyobb mértékben rugalmasak, de már kis erő hatására is megváltoztatják alakjukat, képlékenyek. Ezek a liogélekre jellemző un reológiai tulajdon- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 24 ► Építőanyagok I. A

dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Általános anyagismeret Vissza ◄ 25 ► ságok, az anyagi minőségen kívül elsősorban a gélszerkezettől, folyadéktartalomtól és a gélelemek közötti kötőerőktől függnek. Az oldószerek teljes elvonásával az un. xerogélekhez jutunk Ezek a „kolloid vázat” tartalmazó, inkább difform rendszerűnek tekinthető gélek nagy felületüknél fogva kitűnő adszorbensek (pl. szilikagél) A liogélek és xerogélek szárítással illetve folyadékfelvétellel egymásba átalakulhatnak Bizonyos gélek mechanikus hatásra (pl. rázás) képlékenyek lesznek, szóllá alakulnak, és ezt a folyékony jelleget rövidebb-hosszabb ideig megtartják, majd a mechanikus hatás megszűnte után folyékonyságukat újra elvesztik, megszilárdulnak. Ez a tixotrópia jelensége Ilyen tixotróp rendszert alkotnak az agyagok, kaolin, bentonit stb Lényegében ez a jelenség teszi lehetővé a porcelán, kerámia és

agyagok formázását. A gélek idővel öregednek, egyrészt kémiai, másrészt szerkezeti elváltozás következtében fajlagos felületük, és ezzel együtt a kolloidokra jellemző felületi sajátságaik is megváltoznak. Ez a jelenség a szinerézis Különösen a műanyagok, bitumen, gumi stb. öregedésével kapcsolatban nagy jelentőségű, mivel a gél mechanikai tulajdonságainak lényeges romlásával jár Kolloid rendszerek felosztása a.) A kolloid rendszerek létrehozásának módja szerint lehetnek: a difformálással előállítható difform rendszerek, amelyek előállítása során a fajlagos felület folyamatosan növekszik, úgy hogy a testet egyetlen összefüggő felület határolja. Pl az aranylemez hengerlésénél (aranyfüst) lamináris, egy irányban kolloid méretű rendszer jön létre, míg szálhúzás során keletkező molekuláris keresztmetszetű szálak fibrilláris, két dimenzióban kolloid méretű rendszerek. A diszpergálással (aprítással)

keletkező diszperz rendszerek, egy (lamináris), két (fibrilláris) és három (korpuszkuláris) irányban lehetnek kolloid méretűek. b.) A kolloid rendszerek szerkezetük szerint lehetnek: óriásmolekulákból felépülők, amelyeknél az anyag egy molekulájának mérete a kolloid tartományba esik Ezek oldatainak tulajdonságait a molekulák alakja, szerkezete döntő mértékben befolyásolja (tojásfehérje vizes oldata, kolloid kovasav, keményítő vizes oldata). Halmazokból felépülő diszperziós kolloidok, amelyekre jellemző, hogy belőlük homogén rendszer is előállítható további fajlagos felület növelésével. A micellás kolloidokat olyan halmazok építik fel, amelyek a kis molekulák közt fellépő, erőhatások által okozott asszociáció A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 25 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 26

► folytán alakultak ki, tömörödtek micellákká. Ezek állapota alapvetően függ az elegy koncentrációjától és hőmérsékletétől. Ilyen micellás rendszert alkot a bitumen. c.) A diszperziós közeg és diszperz rész halmazállapota szerint nyolcféle kolloid, illetve finom diszperz rendszert különböztetünk meg. (11 táblázat) Diszpergáló Diszpergált anyag közeg Szilárd szilárd Folyékony Példák szilárd szol rubinüveg, színes kősó, heterogén ötvözetek folyékony - folyadéktartalmú kőzetzárványok gáznemű szilárd kolloid habok gáznemű kőzetzárványok, horzsakő (részben durva diszperz) szilárd kolloid oldatok vagy szólok, szuszpenziók, emulziók agyagpép, festékek folyékony Gáznemű Elnevezés gáznemű szilárd folyékony gáznemű tej víz-olaj (kőolaj) keverék habok szappanhab por és füst, dohányfüst, aeroszolok szállópor köd légköri köd, sósavköd Nem alkotnak heterogén rendszert, mert a gázok

azonnal homogén rendszerré elegyednek 1.1 táblázat Kolloid halmazállapot szerinti felosztás A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 26 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Általános anyagismeret Vissza ◄ 27 ► 1.3 Az építőanyagok fizikai tulajdonságai Az építőanyagok tulajdonságai közül ebben a fejezetben az építőanyagok tömeggel kapcsolatos-, hidrotechnikai-, hőtechnikai- és a szilárdság becslését lehetővé tevő (keménység és kopásellenálló képesség) tulajdonságait vizsgáljuk. A mechanikai-, szilárdsági- és alakváltozási tulajdonságokat ­ azok fontossága miatt- kiemeltük és önálló pontban tárgyaljuk. A részletesebb tárgyalások előtt célszerű az alkalmazásra kerülő mértékegység-rendszerek és „szokások” ismertetése. A műszaki fejlődés során több mértékegység-rendszer alakult ki. Ezek ma már felesleges

nehézségeket okoznak, és több ellentmondást tartalmaznak A kialakult Nemzetközi Mértékegységrendszer (SI) – melynek alkalmazása hazánkban is kötelező – igyekszik a kialakult zűrzavart megszüntetni. A leggyakrabban alkalmazott mértékegységeket, azok jelét és azok prefixumait az 12 táblázatban foglaltuk össze. alapmennyiségei megnevezése Jele hosszúság méter m tömeg kilogramm kg idő másodperc s áramerősség amper A hőmérséklet kelvin K fényerősség kandela cd Az SI-egységek alkalmazásakor sok esetben számításra kényelmetlen, vagy kis számok adódnak. Ilyenkor a következő decimális szorzókat, prefixumokat célszerű alkalmazni: szorzó prefixum prefixum jele 6 10 megaM 3 10 kilók 2 10 hektóh 1 10 dekada -1 10 decid -2 10 centic -3 10 millim 1.2 táblázat Az SI-mértékegységek és az alkalmazott prefixumok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 27 ► Építőanyagok I. Általános

anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 28 ► A legfontosabb leszármaztatott mértékegységeket az 1.3 táblázatban foglaltuk össze Származtatott mennyiség Mennyiség Származtatott egység egyenlete neve jele jele neve . . 2 erő, súly F F=m a kg m /s = newton N . munka, energia W W=F s N.m=J joule teljesítmény P P=W/t J/s=W watt 3 sűrűség ρ ρ = m / V kg / m kilogramm per köbméter 2 nyomás P P = F / A N / m = Pa pascal villamos töltés Q Q=I.t A.s=C coulomb feszültség U U=W/Q J/C=V volt ellenállás R R=U/I V/A=Ω ohm 1.3 táblázat Leszármaztatott mértékegységek Az SI-egységekkel szemben a „műszaki” egységrendszer a legelterjedtebb, ahol a méter (m), másodperc (s) és Newton (N) az alapegységek. Tehát a tömeg helyett az erő (súly) az alap. Így az SI rendszerben az erő: F = 1 kg . m s2 = Newton = 1 N, Míg a műszaki egységrendszerben 1 kp = 1 kg . 9,81 m s2 = 9,81 N 1.31 A TÖMEGGEL

KAPCSOLATOS ANYAGJELLEMZŐK Sűrűség az anyag tömegének (m) és tömör – üreg és pórusmentes – térfogatának (Vt) a hányadosa. A tömör térfogat (abszolút térfogat), tiszta térfogat, az anyag hézagnélküli térfogata. ρ= m [g/ml, kg/l] Vt Használatos dimenziók még kg/l, g/ml. A sűrűség úgy is definiálható, mint az abszolút tömör (hézagnélküli) anyag térfogategységnyi tömege. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 28 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 29 ► Testsűrűség valamely anyag tömegének (m) és a pórusaival együtt mért térfogatának (Vp) a hányadosa: ρt = m [g/ml, kg/l] Vp Másképpen: a testsűrűség a természetes állapotú anyag térfogategységnyi tömege. Halmazsűrűség a szemcsés anyagok térfogategységnyi tömegének (ahol a térfogatba beleszámít a szemcsékben levő

pórusok és a szemcsék közötti hézagok térfogata is) és a térfogatnak (Vh) a hányadosa. A halmazsűrűség tehát: ρH = m [g/ml, kg/l] Vh képlettel számítható. Tömörség (t) az anyag testsűrűségének és a sűrűségének a viszonya, másképpen a térfogategységben levő anyagmennyiség: t= ρt ρ A tömörség kifejezhető az anyaggal kitöltött térfogat (Vt) és a test befoglaló térfogatának (Vp) %-os arányával is: m ρ V ρ = t t= t = m ρ Vh ρt Porozitás vagy hézagosság (h) a térfogategységben levő hézagmennyiség mérőszáma: t= ρ − ρt ρ = 1 − t = (1 − t) ρ ρ 1.32 Hidrotechnikai alapfogalmak A szilárd lyukacsos anyagok hézagait abszolút száraz állapotban levegő tölti ki. Minden egyéb állapotban azonban több-kevesebb vizet tartalmaz- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 29 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 30 ► nak. A szilárd anyagok tulajdonságait a hézagaikban levő vízmennyiség általában erőteljesen befolyásolja. Azokat az anyagtulajdonságokat, amelyek az anyagban levő vízzel kapcsolatosak, hidrotechnikai tulajdonságoknak nevezzük Hidrotechnikai tulajdonságokról csak porózus anyagok esetében beszélhetünk. A nedvességtartalom a lyukacsos anyag térfogat- vagy tömegegységében levő víz mennyisége. A nedvességtartalom meghatározása céljából a próbadarabot megmérjük nedves állapotban (mn), továbbá 105 °C hőmérsékleten tömegállandóságig kiszárított állapotban (msz), és a kiszárított anyag tömegéhez viszonyítjuk: n= m n − m sz . 100 [%] m sz Ezt nettó nedvességnek nevezzük. Vízfelvétel (vízfelvevő képesség, szorpció) az anyagi test és a víz közvetlen érintkezése által létrejövő nedvességtartalom. A vízfelvételt a következő képletből határozzuk meg: v= m v − m sz 100

[%] m sz A képletben mv a vízzel telített anyag tömegét jelenti. Nedvességfelvétel (egyensúlyi nedvességtartalom, adszorpció) a porózus anyagok ama tulajdonsága, hogy a levegőből a kapillárisaikba vizet vesznek fel, illetve vizet adnak le mindaddig, amíg egy egyensúlyi állapot be nem következik. Ez az egyensúlyi állapot függ a környező levegő hőmérsékletétől és a pára-tartamától A nedvességfelvételt a száraz anyag tömegszázalékában fejezzük ki. Vízfelszívás a lyukacsos anyagoknak az a tulajdonsága, hogy a vízzel közvetlenül érintkező részeiken a kapilláris hatások folytán vizet képesek felszívni. A felszívott víz mennyisége, a vízfelszívás magassága általában szemmel is megállapítható. Falazatainkat elsősorban a kapillárisokban felszívott víz ellen szigeteljük Vízállóság, vízlágyulási tényező Vízállóság. Azokat az anyagokat nevezzük vízállónak, amelyek rendeltetésszerű használhatósága a

víz tartós hatására nem szűnik meg (Megszűnik, pl. a közönséges vályogé, nem szűnik meg a betoné) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 30 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Általános anyagismeret Vissza ◄ 31 ► Vízlágyulási tényező. A vízzel telített és teljesen kiszárított anyag szilárdságának a hányadosa Kívánatos, hogy az állandóan nedves helyen tárolt építő⎛σ ⎞ anyagok vízlágyulási tényezője legalább 0,8 legyen ⎜⎜ m ≥ 0,8 ⎟⎟ , ahol a σm ⎝ σ sz ⎠ a nedves-, a σsz a száraz építőanyag szilárdsága. A víz áthatolásával szembeni viselkedés. A lyukacsos anyagok természetes tulajdonsága, hogy nyomás alatt a vizet vagy folyadékot többé-kevésbé áteresztik. Az anyagokat a vízáteresztés mértéke szerint a következő csoportokba soroljuk: a) vízhatlan anyagról beszélünk, ha az adott vastagság és

megadott folyadéknyomás mellett folyadékot nem bocsát át (fémek, egyes műanyagok, vízszigetelő anyagok); b) vízzárónak nevezzük az anyagot, ha az adott vastagság és víznyomás mellett csak annyi víz hatol át rajta, amennyi a víznyomással ellentétes felületen el is tud párologni. A porózus építőanyagokat, mint pl a beton, legfeljebb ebbe a kategóriába lehet sorolni, de nem vízhatlanok; c) vízáteresztő anyagnak az a tulajdonsága, hogy a víznyomás hatására a víz a pórusokon keresztülhatol és átfolyik. A vízáteresztés mérőszáma valamely adott vastagságú próbatest esetén a felületegységen időegység alatt a vizsgálat nyomás mellett áthatolt vízmennyiség. Ennek a vízmennyiségnek a mértékétől függően többé vagy kevésbé vízáteresztő építőanyagokról beszélünk. Fagyállóság az építőanyagok ama tulajdonsága, hogy a várható élettartamuk során a víz és a fagy együttes hatására anyagtulajdonságaikat nem

változtatják. A fagyállóságot többnyire fagyasztókamrában vizsgálják Egy fagyasztási cikluson azt értjük, hogy próbatestet először +20°C hőmérsékletű vízzel telítik, majd 4-6 órán át -20°C hőmérsékletű fagyasztókamrában tárolják. Az építőanyagok ezt a fagyasztási ciklust különböző számban állják ki A téglafalazatoktól általában 25-szörös fagyállóságot kívánunk meg A vízépítési és útépítési műtárgyaknál a megkívánt fagyasztási ciklusok száma 100-150 is lehet. Fagyállónak nevezzük az építőanyagot, ha az előírt számú fagyasztási ciklusok hatására nem keletkeznek a felületén repedések, nem következik be 5% tömegveszteség, illetve ha a fagyasztott anyag szilárdsága az eredeti anyag szilárdságának legalább 75%-át kiteszi. Ezt nevezzük fagylágyulási tényezőnek is. Általában fagyállók azok az épí- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 31 ►

Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 32 ► tőanyagok, amelyeknek a vízfelvétele 0,5%-nál kisebb, illetve a fagylágyulási tényezője legalább 0,8. Páravezetési tényező (g/mhPa). Az építőanyagok páradiffúzióval (az anyagon belüli páravándorlással) szembeni viselkedését jellemzi. Meghatározza, hogy az 1 m vastag anyag 1 m2 keresztmetszetén 1 óra alatt 1 Pa nyomáskülönbség mellett állandósult állapotban hány gramm pára halad át. 1.33 Hőtechnikai alapfogalmak Továbbiakban csak azokat a hőtechnikai alapfogalmakat ismertetjük, melyek a legszorosabb értelemben anyagjellemzők. Hőmennyiség (Q). A hő az energiának egy formája, az anyagok legkisebb részecskéinek mozgási energiája Mértékegysége a joule (J) A mérnöki gyakorlatban ennek ezerszeresét, a kilójoule-t (kJ) használják A hőmennyiséget kifejezhetjük villamos-energia egységekben is (Ws)

Hőmérséklet a testek hőállapotának a jellemzésére szolgál. A hőmérséklet legáltalánosabban használt mértékegysége a Celsius fok, melynek 0 pontja a desztillált víz fagypontja, vagyis az a hőfok, amelynél normál ( 1,01 ⋅ 10 5 Pa ) nyomáson a víz megolvad, illetőleg megfagy. 100°C a desztillált víz forráspontja, vagyis az a hőfok, amelyen a normál ( 1,01 ⋅ 10 5 Pa ) nyomáson melegített víz teljesen felforr. A termodinamika és a SI rendszer hőmérséklet egysége a Kelvin-fok. Alappontja illetve nullapontja –273,15°C, a víz fagypontja 273,15 K, a víz forráspontja 373,15 K. A hőmérsékletkülönbségek Celsius fokban és Kelvin-fokban mérve megegyeznek Bármely hőmérséklet Kelvin-fokban egyenlő a Celsius fokban megadott érték + 273,15. A fajhő az a kJ-ban kifejezett hőmennyiség, amely az anyag 1 kg-jának hőmérsékletét 1°C vagy K fokkal változtatja meg. Minél nagyobb az anyag fajhője, annál nagyobb a hőtároló

képessége. A hőmérsékletváltozás okozta alakváltozás. A hőmérséklet hatására a rúd- vagy pálca alakú testek megnyúlnak, illetőleg összehúzódnak A hosszváltozás kifejezhető a következő képlettel: Δl = α ⋅ l 0 ⋅ Δt [mm] ahol l0 a test eredeti hossza mm-ben, ∆t a hőmérsékletkülönbség °C-ban, α az anyag lineáris hőtágulási együtthatója. Tehát az anyagnak azt a tulajdonságát, hogy 1 °C hőmérséklet hatására a hosszát milyen mértékben változtatja, lineáris hőtágulási együtthatónak nevezzük. A fontosabb építő- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 32 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 33 ► anyagok lineáris hőtágulási együtthatóját (α) és hővezetési tényezőjét (λ) az 1.4 táblázatban közöljük α . 10-6 1/°C Acél Alumínium Réz (vörös) Réz (sárga) Ólom Ón

Gránit Kvarc Mészkő Fa (rostokkal párhuzamos) Tégla Üveg Porcelán Beton Aszfalt Habarcs 12 24 17 18 29 27 8 14 6 6 5 8 3 10 15 14 λ W/mK 76 216 396 120 73 67 3,5 6,20 2,3 0,3 0,53 0,78 1,32 0,98 0,18 0,96 1.4 táblázat Fontosabb építőanyagok lineáris hőtágulási együtthatója és hővezetési tényezője A hő terjedése. A hő vezetés, áramlás és sugárzás útján terjed A hővezetés a szilárd anyagok jellemzője, de fontos szerepet játszik a folyadékok és gázok szilárd falakkal érintkező határrétegeiben is. A hővezetés során az anyag molekulái nem keverednek össze, a hő részecskéről részecskére terjed, az egymással szomszédos elemi részecskék, atomok, vagy molekulák közvetítésével, azok rugalmas ütközését feltételezve. A hőáramlás során maguk az anyagi részecskék mozognak, keverednek, és mozgásuk közben magukkal szállítják a hőmérsékletnek megfelelő hőenergiájukat. Hőáramlás csak folyadékokban és

gázokban lehetséges, mivel ezek molekulái tudnak elmozdulni. Szilárd anyagokkal ütközve adják le vagy veszik fel a hőt. A hősugárzás, a hőenergia terjedése elektromágneses hullámok alakjában, a fény terjedési sebességével. A hősugarak kibocsátása, elnyelése, A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 33 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Általános anyagismeret Vissza ◄ 34 ► illetőleg átbocsátása szempontjából fontos szerepe van az anyag kémiai és fizikai felépítésének. Fényes, csiszolt, tükröző felületek hősugárzó és hőelnyelő képessége nagyon kicsi Az anyagok ilyen felületei a hősugarak legnagyobb részét visszaverik Ezek után a legjobb hősugárzó és hőelnyelő a fekete matt felület, amelyik a ráeső fénysugár legnagyobb részét elnyeli. A hőterjedésnek legfontosabb jellemzője a hővezetési tényező. Hővezetési

tényező (λ) W/mK, (ill. J/Kms) egyenlő azzal a hőmenynyiséggel, amely az anyagnak állandósult hőáramban a hőáramlás irányára merőleges 1 m2 felületén másodpercenként átáramlik, ha a hőmérsékletváltozás 1K/m. A hő, ill. a hőmérséklet és a halmazállapot kapcsolata Olvadáspont az a hőmérséklet, amelynél a szilárd halmazállapotú test normál ( 1,01 ⋅ 10 5 Pa ) nyomáson folyékony halmazállapotba megy át, s eközben hőközlés hatására hőmérsékletét nem változtatja. Forráspont az a hőmérséklet, amelynél a cseppfolyós halmazállapotú test normál ( 1,01 ⋅ 10 5 Pa ) nyomáson gáznemű halmazállapotba megy át és eközben hőmérsékletét a hőközlés hatására nem változtatja. Dermedéspont az a hőmérséklet, amelynél a folyékony halmazállapotú test normál ( 1,01 ⋅ 10 5 Pa ) nyomáson szilárd halmazállapotba megy át és eközben hőmérsékletét hőközlés hatására nem változtatja. Olvadási hő az a

hőmennyiség, amely szükséges valamely szilárd test 1 kg-nyi mennyiségének ugyanolyan hőmérsékletű folyadékká való megolvasztásához, miközben a nyomás változatlan. Párolgási hő az a hőmennyiség, amely szükséges ahhoz, hogy 1 kg forrásponton levő folyadék állandó nyomáson és hőmérsékleten telített gőzzé alakuljon át. Dermedési hő az a hőmennyiség, amely felszabadul akkor, ha egy folyékony test 1 kg-nyi mennyisége ugyanolyan hőmérsékletű szilárd testté alakul át, miközben a nyomás változatlan. Építőanyagok tűzállósága, éghetősége Tűzállóság: az építőanyagokat rendeltetésszerű használata közben nagy hőmérséklet érheti (kemencék, kohók, kémények). Ilyen magas hőmérsékleten csak olyan anyagok alkalmazhatók, amelyek ezen a magas hőmérsékleten sem szenvednek káros elváltozást (olvadás, repedés, lepattogzás) Ezeket az anyagokat tűzálló anyagoknak nevezzük, ezt a tulajdonságot pedig

tűzállóságnak. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 34 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Általános anyagismeret Vissza ◄ 35 ► Tűzállóságon azt a Seger-kúpban megadott hőmérsékletet értjük, amely mellett a vizsgált anyagból kifaragott, és az összehasonlító Seger-kúppal azonos geometriájú próbatest meglágyul, és a csúcsa az alapsíkig lehajlik. Az építőiparban használt tűzálló anyagok olvadáspontja 26-42 SK, vagyis 1580-2000 0C. Az építőanyagok használhatóságát rendszerint az a kérdés dönti el, hogy bizonyos hőmérsékleten hogyan lágyulnak meg. A terhelés alatti lágyuláspont az a hőfok, amelyen a szabványos méretű próbatest 0,2 N/mm2 terhelés mellett 6%-os összenyomódást szenved. A tűzálló anyagok terhelés alatti lágyuláspontja 1300-1750 0C Az építőanyagokat éghetőség és tűzállóság alapján az alábbi

csoportokba sorolhatók: • Nem éghető, tűzálló építőanyag: 30 perces égetés után semmilyen elváltozást nem szenved, 45 perces égetés után a tömeg vagy a térfogatvesztesége 5%-nál kisebb (pl. erámia) • Nem éghető, félig tűzálló építőanyag: 15 perces égetés után a tömeg vagy a térfogatvesztesége 5%-nál kisebb, de a megmaradt rész egyéb fizikai tulajdonságaiban lényeges változások következnek be (pl. üveg, acél). • Éghető, nehezen gyulladó építőanyag: 4 percig tartó égetés után a tömeg vagy térfogatvesztesége 5%-nál kisebb, nem izzik és nem lobban lángra (pl. keményfa, lángmentesített puhafa) • Éghető, könnyen gyulladó építőanyag: amely a fenti követelmények egyikének sem felel meg (pl. puhafa, bitumen) Az építőanyagok éghetőségére, füstfejlesztő képességére és égve csepegésére vonatkozó mai szabványos besorolás a következő: Nem éghető (jele: A): • Éghető alkotókat nem

tartalmaz (jele: A1) pl. kövek • Éghető alkotókat is tartalmazó (jele: A2) pl. gipszkarton Éghető (jele: B): • Nehezen éghető (jele: B1) pl. fagerenda • Közepesen éghető (jele: B2) pl. fadeszka • Könnyen éghető (jele: B3) pl. faforgács A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 35 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 36 ► Füstfejlesztő képesség szerint: • Füstöt nem kibocsátó anyag (jele: F0) • Mérsékelt füstfejlesztő képességű anyag (jele: F1) • Fokozott füstfejlesztő képességű anyag (jele: F2) Égve csepegési tulajdonság szerint: Az anyagból tűz vagy magas hőmérséklet hatására • olvadék nem képződik (jele: C0) • gyulladást okozó olvadék nem képződik (jele: C1) • égve csepeg és gyulladást okoz (jele: C2) 1.34 Közvetett szilárdsági jellemzők A szilárdság becslésére

alkalmas roncsolásmentes vizsgálati módok a keménység és a kopási ellenállási vizsgálatok. A keménység az anyag ellenálló képessége idegen anyag behatolásával szemben. Ez mérhető a benyomódás szélességével, ill mélységével A kopási ellenállás valamilyen koptató hatással szembeni ellenálló képesség, ami mérhető kopási mélységgel, ill. tömegveszteséggel. Keménységmérési eljárások A Brinell-keménységet (HB, KB) a terhelő erőnek (F, N) és a benyomódott gömbsüveg felületének (A, mm2) hányadosa adja meg, (1.10 ábra) HB = KB = F 2F [N/mm2] = 2 2 A d 1 π(D − d 1 − d ) 1.10 ábra Brinnell-keménység vizsgálata [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 36 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 37 ► A Rockwell-keménység meghatározásakor a terhelő test által okozott bemélyedést

mérjük. A mérési bizonytalanságok elhárítása céljából előterhelést (F0 = 100N) kell alkalmazni, ami e1 benyomódást okoz A főteherrel (F1) együtt a benyomódás h1-re fokozódik. A főteher levételével egy emértékű rugalmas visszahatással fog csökkenni a benyomódás, de h0-nál nagyobb benyomódás fog jelentkezni, (1.11 ábra) 1.11 ábra Rockwell-keménység vizsgálata [1] A Rockwell-keménység a h = h1 – e – h0 benyomódási értékre vonatkozik és ennek egysége 0,002 mm. Vickers-keménység (HV, KV) értékét úgy kapjuk meg, hogy egy 136° laphajlású gyémántgúlát nyomunk F terhelő erővel (N) a vizsgált test felületébe, megmérjük a benyomódási felület átlóját (d), s ebből a benyomódási felület nagyságát (A, mm2) meghatározzuk (1.12 ábra) A keménység a HV = KV = F F = 1,854 ⋅ 2 [N/mm2] A d képletből számolható. 1.12 ábra Vickers-keménység vizsgálata [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 37 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 38 ► Janka-keménységet általában a faanyagok keménységének jellemzésére használják. A nyomótest alul egy 11,28 mm-es félgömbben végződik, így a nyomott felület (A) = 1 cm2. A nyomószerszám alátétje biztosítja, hogy a benyomódás pontosan a félgömbig hatoljon. A benyomódást elérő erőt (F) leolvassák, majd a keménység mérőszámát a HJ = KJ = F = F [N/mm2] A képlet, illetve maga az erő (F) adja. Poldi-kalapács a helyszíni keménységmérésnek igen praktikus eszköze (1.13 ábra) A vizsgálati eljárás lényege ismert és ismeretlen acélok keménységének összehasonlítása Egy 10 mm-es átmérőjű acélgolyót azonos ütéssel (erővel) nyomunk egy ismert keménységű rúdba (etalonrúd), és a vizsgálandó tárgyba (próbatest). 1.13 ábra Poldi-kalapácsos

keménységvizsgálat [1] A golyó az etalon-rúdon de, a próbatesten dp átmérőjű lenyomatot hoz létre. Az átmérőket kézi mikroszkóppal mérik A próbatest keménysége (Hx) a következő összefüggésből (táblázatokból) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 38 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 39 ► dp He = ( ) 2 [N/mm2] Hx de határozható meg, ahol He az etalonrúd ismert keménysége. Kopási ellenállás meghatározása A legelterjedtebb vizsgálóberendezés a Bauschinger-Böhme-féle koptatógép, amely az egyenletes koptatást utánozza. (114 ábra) 1.14 ábra Bauschinger-Böhme-féle koptatás vizsgálat [1] A koptatógépbe helyezett 50 cm2 alapterületű 7,07 cm élhosszúságú, kocka alakú kiszárított, vagy vízzel telített próbatestet a gép adott erővel egy vaskoronghoz szorít. A vaskorongra előzetesen adott

mennyiségű csiszolóport szórunk, 4x110 fordulat után előálló magasságcsökkenést (cm), illetve tömegcsökkenést (g/cm2) tekintjük a kopás mértékének. Minden 22 fordulat után 20-20 g csiszolóport öntünk a korongra az előző elhasznált csiszolópor eltávolítása után. A kopással szembeni ellenállás fontos követelmény a zúzott köveknél is. A vizsgáló eljárásokat (Los Angeles, Deval) a 228 fejezetben fogjuk ismertetni A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 39 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Általános anyagismeret Vissza ◄ 40 ► 1.4 Az építőanyagok mechanikai tulajdonságai 1.41 Terhek, terhelő mozgások és vizsgálatok fajtái A terheket a gyakorlatban csoportosíthatjuk dinamikájuk, tartósságuk, megoszlásuk és ismétlődési számuk szerint. Dinamikája szerint megkülönböztetünk statikus és dinamikus, tartósságuk szerint

rövididejű és tartós terheket. Megoszlásuk szerint ismerünk koncentrált, ill valamilyen függvény szerint megoszló terheket Igen nagy ismétlési szám esetén un. fárasztó terheket A terhelőerőkön kívül a tartószerkezetekre hatnak az un. terhelő mozgások is Ilyenek pl az egyenletes és egyenlőtlen hőmérsékletváltozásból bekövetkező alakváltozások, továbbá a beton zsugorodásából és a tartós terhelés hatására bekövetkező lassú alakváltozásából származó alakváltozás, amelyek hatására a tartószerkezetben szintén belső erők jöhetnek létre. A különböző anyagvizsgálatokkal az építőanyagoknak a terhelőerőkkel szembeni viselkedését akarjuk meghatározni, ezért a terhelőerők jellegének megfelelően beszélünk: statikus, dinamikus, tartós, és fárasztó vizsgálatról. A vizsgálatokat meg lehet különböztetni tönkremenetel függvényében is. Amennyiben a vizsgálat során a mintadarab tönkremegy, akkor

roncsolásos vizsgálatról, amennyiben nem megy tönkre, akkor roncsolásmentes vizsgálatról van szó. Ilyen roncsolásmentes anyagvizsgálat, pl a röntgen, az ultrahang, az izotópos, a mágneses vizsgálat és a felületi keménység mérésén alapuló vizsgálat. 1.42 Feszültség és szilárdság Tekintsük az 1.15 ábrán látható prizmatikus rudat, mind szilárd testet, amelyre egyensúlyban levő erőrendszer hat, pl. a két végén egyenlő nagyságú erővel meghúzzuk Vágjuk ketté a bejelölt keresztmetszet mentén a rudat és távolítsuk el egymástól a két részt. Ilyen esetben – mint mindig, amikor elvágást hajtunk végre – az elvágási felületeken erőket kell működtetni, mind a két különválasztott rúddarab egyensúlyának fenntartása érdekében. Ezek úgynevezett belső erők, amelyek a megszűntetett anyagi összefüggést helyettesítik Mivel az átvágási felület minden pontján anyagi összefüggés volt a két rész között, ezért az

átvágási felület minden pontjában erőt kell működtetnünk. Az ilyen erőrendszert folytonosan megoszló erőrendszernek nevezzük. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 40 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Általános anyagismeret Vissza ◄ 41 ► 1.15 ábra Húzott rúdban keletkező belső erők [1] Szilárd testek metszeteiben a felületen folytonosan megoszló belső erőket feszültségnek nevezzük. A feszültségek nagyságát az egységnyi felületre jutó erővel, az un. fajlagos erővel vagy intenzitással fejezzük ki Dimenziója az SI mértékrendszerben: pascal 1 Pascal = 1 N/m2 Mivel ez nagyon kicsiny érték, a gyakorlati életben inkább az 1MPa=1 N/mm2 dimenzió terjedt el Az anyagvizsgálat szóhasználata szerint szilárdságon a feszültségnek azt a legnagyobb értékét, azaz határértékét értik, amely mellett az anyag tönkremegy (elszakad, eltörik,

elnyíródik), illetve amelyek az anyagtörést közvetlenül megelőző szilárdsági határállapotban még éppen elbír. A szilárdság – ebben az értelemben – a törőfeszültség Terhelés hatására az anyagi testben nemcsak belső erők, hanem alakváltozások is fellépnek. Így a tönkremenetelt magát az anyag fajtájától függően bizonyos jellemző alakváltozások kísérik, illetve azt meg is előzik. A tönkremenetelt tehát nemcsak egységnyi felületre ható „fajlagos belső törőerővel” (törőfeszültséggel), hanem egységhosszra vonatkoztatott fajlagos törési alakváltozással is lehetne jellemezni. Az alakváltozásnak a legnagyobb értéke a törési alakváltozás. A tönkremenetelnek ezt a kétféleképpen jellemezhető határállapotát szilárdsági, ill. alakváltozási határállapotnak nevezzük 1.43 Szakítóvizsgálat A statikus terhelés legegyszerűbb esete húzóvizsgálattal mutatható be. A húzóvizsgálat során a vizsgálandó

próbatestet a szakítógépbe fogjuk be úgy, hogy az erő a próbapálca tengelyében hasson. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 41 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 42 ► A terhelőerő és az egyidejűen bekövetkező alakváltozás közötti összefüggést az erő-nyúlás (F-Δℓ; N-mm) diagramban szokás ábrázolni. Ezt rajzolja a vizsgáló gép (116 ábra) 1.16 ábra Erő-megnyúlás diagram [1] Ez a diagram még nem jellemző az anyagra, mert alakja függ a próbapálca vastagságától és hosszától. Az anyagokra jellemző diagramot akkor kapunk, ha az erőt a keresztmetszet egységére (pl 1 mm2) vonatkoztatjuk, azaz a feszültséget tüntetjük fel. σ= F [N/mm2] A Egyidejűleg a megnyúlásokat is egységhosszra (mm) vonatkoztatjuk, azaz a fajlagos alakváltozásokat ε= l − l0 Δl ⋅ 100 = ⋅ 100 [%] l0 l0

ábrázoljuk, tehát a feszültség- fajlagos nyúlásdiagramot (σ – ε diagramot) szerkesztünk, (1.17 ábra) Nemzetközi megegyezés alapján az ordinátára a feszültséget, az abszcisszára a fajlagos nyúlást kell felmérni. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 42 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 43 ► 1.17 ábra Feszültség-fajlagosnyúlás diagram [1] Ha a terhelést nullára csökkentjük és újra fokozzuk (terhelésismétlés) azt tapasztaljuk, hogy az R pontig a diagram ugyanazon a görbén halad lefelé is felfelé is. Tehát az anyag visszanyeri eredeti hosszát, nincs maradó alakváltozás, azaz rugalmasan viselkedik Az R ponton felüli terhelések (C pont) tehermentesítésénél azonban azt tapasztaljuk, hogy a diagram nem az eredeti görbén halad, bizonyos maradó alakváltozás (εm) fog fellépni. Az anyagok R pontig

terjedő szakaszát rugalmassági határnak nevezzük. A rugalmas szakasz egy részén a feszültség arányos az alakváltozással, a diagram egyenesen halad. Ezt az arányosságot nevezzük Hooketörvénynek (σ = E ε) A diagram „A” pontig terjedő része – rendszerint igen közel van az R ponthoz – az arányossági szakasz, az „A” pont az arányossági határ. A C pontból leszálló ág párhuzamos az arányossági szakasszal, így a C pontig bekövetkezett alakváltozás két részből tehető össze: • rugalmas alakváltozásból (εp) és • maradó alakváltozásból (εm). A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 43 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 44 ► A terhelés további fokozásával egyes anyagok (lágyacél) az erő növekedése nélkül is jelentős deformációt szenvednek. A jelenséget folyásnak, az Fpontot

folyáshatárnak nevezzük Más anyagok diagramja (lásd: 1.18 ábra, c, d, e görbék) fokozatosan görbülve (laposodva) elér egy tetőpontot (Sz), majd elszakad az anyag (T pont) 1.18 ábra Különböző anyagok σ-ε diagramjai [1] Terhelésmentesítés esetén a leszálló ágon akkor is egyenesen és közel párhuzamosan fog haladni a kezdeti szakasszal, ha a feszültség (D pont) a folyáshatár felett van. Ha most újra terheljük a próbapálcát, felfelé menő ág, már nem mutat folyást, hanem egyenesen halad az eredeti görbéig. A le- és felszálló ág a valóságban egy szűk hurkot ír le. A jelenséget rugalmas A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 44 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 45 ► hiszterézisnek nevezzük és különösen a fémek hidegalakításánál van fontos jelentősége, lásd az 1.17 ábrát A

szakítóvizsgálat és a szakítódiagram alapján a következő anyagjellemzők nyerhetők: a) Arányossági határ: FA [N/mm2] A0 σA = A próbatestek keresztmetszet-változását – mivel az acél viselkedésére vagyok kíváncsi és nem a tényleges feszültségre – nem vesszük figyelembe, azaz mindig az eredeti A0 keresztmetszettel számolunk. b) Rugalmassági határ megállapításánál azt a tényt vesszük figyelembe, hogy maradó alakváltozás – ha igen kicsi is – mindig fellép. Ezért gyakorlatban – megállapodás szerint – azt a feszültséget vesszük rugalmassági határnak, amely 0,02% maradó alakváltozást okoz, azaz σ 0,02 = FR [N/mm2] A0 c) Rugalmassági modulus a σ – ε diagrammok érintőjének a meredekségét jelenti, tehát E= Δσ [N/mm2] Δε Legjelentősebb a diagramok 0 pontjához húzott érintők iránytangense (rendszerint hosszabb-rövidebb egyenes szakasz) a kezdeti rugalmassági modulus. Ezeket a rugalmassági modulusokat

használjuk az anyagok jellemzésére és méretezéseknél az alakváltozási jellemzők számítására d) A folyáshatár éles folyással rendelkező anyagoknál σf = FF [N/mm2] A0 Folyással nem rendelkező anyagoknál a névleges, (megegyezéses) folyáshatár fogalmát vezették be. Névleges folyáshatár az a feszültség, amely 0,2% maradó alakváltozást okoz. Számítására a A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 45 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék σ 0,2 = F0,2 A0 Vissza ◄ 46 ► [N/mm2] képlet alkalmas. A 0,2%-os határ megállapítására definíciója értelmében két módszer használatos A közelítő eljárásnál megszerkesztjük a σ-ε diagramot, majd a 0,2%-os maradó alakváltozást jelző pontból párhuzamost húzunk a diagram kezdeti szakaszával. Ez az egyenes elmetszi a σ-ε diagramot A metszéspont σ tengelyre

való kivetítésével leolvasható a σ0,2 értéke, (119 ábra) Pontosabb eljárás az iterációs számítás. A próbapálcát – egyre nagyobb erővel - többször megterhelik, majd tehermentesítik. A terhelést annyiszor kell megismételni, míg a tehermentesítés utáni maradó alakváltozás közre nem fogja az előírt ε=0,2%-os maradó alakváltozást. Az ε=0,2%os folyáshatár végül interpolálással határozható meg, (120 ábra) 1.19 ábra A σ0,2-es folyáshatár meghatározása a diagrammal párhuzamos metszéssel [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 46 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 47 ► 1.20 ábra A σ0,2-es folyáshatár meghatározása iterációval és interpolálással [1] e) A szakítószilárdság a legnagyobb terhelő erőből (FB) számítható σ Sz = FB [N/mm2] A0 A végén azért esik vissza a görbe

(1.17 ábra), mert a dolgozó keresztmetszet rohamosan csökken Egész pontosan számolva a szaggatott vonal adná a helyes értéket. f) A szakadó nyúlás ε= L − L0 ⋅ 100 [%] L0 képletből számítható ki, ahol L0 = a próbatesten a vizsgálat előtt kijelölt mérési hossz; L = a mérési hossz megváltozott hossza a szakadás után, melyben a szakadás helye szimmetrikusan helyezkedik el. g) A kontrakció számítása a ψ= A0 − A ⋅ 100 [%] A0 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 47 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 48 ► képletből történik olyan anyagoknál (fémek) melyek szakadásnál erősen elvékonyodnak (beszűkülnek, kontrahálnak). Az A0 próbapálca eredeti, az A az elszakadt próbapálca keresztmetszetét jelenti a szakadás helyén. 1.44 Nyomóvizsgálat A nyomószilárdság a rideg anyagok legfontosabb

mechanikai tulajdonsága, melyet nyomókísérlettel határozunk meg. A nyomási kísérlet kockán (élhossza: kő, keramzit esetén 5-10 cm, fa esetén 2-3 cm, habarcs esetén 47 cm, beton esetén 15-20 cm), formáját tekintve hengeren, vagy hasábon végezzük. A nyomószilárdságot σ ny = Ft [N/mm2] A képletből számíthatjuk, ahol Ft a legnagyobb erő, „A” a keresztmetszeti felület. Eszerint beszélünk kocka, henger- és hasábszilárdságról, (121 ábra). 1.21 ábra Nyomóvizsgálati próbatestek [1] 1.45 Idealizált feszültség-alakváltozás diagramok Erőtani számításaink során az anyagtulajdonságokat idealizáltan vesszük figyelembe és szerkezeti anyagainknál eszerint négy csoportot különböztetünk meg (1.22 ábra) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 48 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 49 ► 1.22 ábra

Idealizált σ-ε diagramok [1] Az ideálisan rugalmas anyag (1.22/a ábra), amelyre érvényes a Hooketörvény Ilyen anyag pl az öntöttvas és az edzett acél Rugalmasan képlékeny anyag (1.22/b ábra), amelynek a feszültségalakváltozás diagramja tisztán rugalmas és tisztán képlékeny szakaszra bontható. Közel ilyen a folyási határral rendelkező acél, mivel a folyási határt tekintjük tönkretevő feszültségnek. Vasbetonszerkezeteink méretezése során az acélt általában ilyennek tekintjük A rugalmas önszilárduló anyag (1.22/c ábra), amelynek feszültségnyúlás diagramja két egyenes szakasszal behelyettesíthető Ebbe a csoportba soroljuk a határozott folyási határral nem rendelkező acélokat és színesfémeket. Ezeknél a folyási határnak azt a feszültséget tekintjük, amelynél 0,2% maradó alakváltozás következik be. A rugalmas-viszkózus anyag (1.22/d ábra) A viszkozitás, nyúlóképesség a folyékony anyagnak az a tulajdonsága,

hogy a folyadékrészecskék a folyadék egésze összefüggésének megszakadása nélkül elmozdulhatnak. Ebbe a csoportba tartoznak a porózus építőanyagok (beton, tégla, cserép, stb.) Az alakváltozó képességük nagymértékben függ a terhelés sebességétől is Ezeknek az anyagoknak tiszta rugalmas terhelési szakaszuk nincs is 1.46 Hajlítóvizsgálat A vizsgálathoz hasáb alakú gerendát alkalmazunk. A gerendát két helyen támasztjuk alá (kéttámaszú tartó) és felülről egy, vagy két erővel szimmetrikusan terheljük (1.23/a ábra) Ha a gerendák középső keresztmetszetének magassága mentén a terhelés alatt mérjük a nyúlásokat, azt tapasztaljuk, hogy a felső szálak nyomottak, az alsók húzottak lesznek, (123/b A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 49 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 50 ► ábra). A

megnyúlások és összenyomódások arányosan feszültségeket jelentenek ( σ = Ε ⋅ ε ) és eloszlásuk az 123/c ábra szerinti 1.23 ábra Hajlító vizsgálat [1] Az alsó szálakban fellépő húzófeszültséget a tiszta húzástól megkülönböztetve hajlító húzófeszültségnek, a törést okozó feszültséget hajlító húzószilárdságnak nevezzük. A hajlító húzószilárdságot a nyomatékból (M) a σH = M M = ⋅ y [N/mm2] J K I I = a keresztmetszeti tényező, az I az e b 2 inercia és y a keresztmetszet vizsgált pontjának távolsága a semleges tengelytől. Az M-értéke, mivel a támaszoknál fellépő egyensúlyozó erő F/2 – F/2, a tartó közepén (a legveszélyesebb helyen) a nyomaték képletből számítjuk, ahol K = M= F l F⋅l ⋅ = 2 2 4 A K meghatározása a mechanikában kerül ismertetésre. Fogadjuk el, hogy K= a ⋅ b2 a ⋅ b3 [mm3] ; I = [mm4] 6 12 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄

50 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 51 ► A rugalmassági modulus (E) meghatározása a hajlító vizsgálattal az: e= F ⋅ l3 F ⋅ l3 ⇒E= 48 ⋅ E ⋅ I 48 ⋅ e ⋅ J összefüggésből történik, ahol az „e” a tartó rugalmas lehajlását jelenti. 1.47 Nyíróvizsgálat A tiszta nyírás elvi vázlatát az 1.24 ábra tünteti fel, ezt azonban kísérlettel csak megközelíteni tudjuk, hiszen egy síkban nem tudunk erőt működtetni. A nyírószilárdságot az 125 ábra szerinti próbatesteken határozzák meg. Az a és b jelű próbatestet a fák vizsgálatánál, míg a c jelű elrendezést a fémek vizsgálatánál alkalmazzák. Az elnyíródás a szaggatott vonallal jelölt felületen következik be és aszerint, hogy ez hány felület – beszélünk egyszer nyírt, (a ábra) és kétszer nyírt (b és c ábra) próbatestről (pl. szegecsről) A nyírószilárdság

a τ= T [N/mm2] A τ= T [N/mm2] 2A illetve képlettel határozható meg. A hajlításból származó nyírás vizsgálatával a mechanikában foglalkoznak. 1.24 ábra Tiszta nyírás vizsgálata [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 51 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Általános anyagismeret Vissza ◄ 52 ► 1.25 ábra Egyszer, ill kétszer nyírt próbatestek vizsgálata [1] 1.48 A tartós terhelés hatásai Tartós terhelések hatására időbeni alakváltozások, ill. feszültségváltozások következnek be. Az időben lejátszódó folyamatokat reológiai folyamatnak nevezzük. Kúszás jelensége áll fenn, ha a tartós terhelés hosszú ideje alatt a terhelés nem változik (σ = constans), tehát az alakváltozásokat mérjük, (1.26/a ábra) Ernyedésnek (relaxációnak) nevezzük a tartós terhelést, ha az alakváltozás állandó (ε = constans), tehát a

feszültségváltozást mérjük, (1.26/b ábra) 1.26 ábra Reológiai folyamatok: a) kúszás, b) relaxáció A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 52 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 53 ► 1.49 Fáradás jelensége, fárasztó vizsgálatok Különösen a fémek használata során azt tapasztaltuk, hogy egyes gépelemek, hídalkatrészek, sínek, stb. megfelelő statikus méretezésük ellenére is tönkrementek. Ezek az anyagok sokszor voltak igénybe véve, és a vizsgálatok kimutatták, hogy a fárasztás nagymértékben csökkenti az anyag kihasználhatóságát A húzószilárdság változását pl a terhelésismétlések függvényében a Wöhler-görbén érzékelhetjük, (1.27 ábra) Ha az anyagot csak egyszer vesszük igénybe (n = 1) a húzószilárdságot (σ1) kapjuk. Kisebb feszültséggel (σ2) ismételve a húzásokat azt

tapasztaljuk, hogy az anyag többször (n2) vehető igénybe. Majd a σi - pontokat összekötő görbe egy határértékhez tart. Ezt a legnagyobb feszültséget melyet az anyag „végtelenszer” elbír kifáradási szilárdságnak (σK) nevezzük. A gyakorlati végtelen 2-50 millió ismétlés szokott lenni. 1.27 ábra Wöhler-görbe [1] Aszerint, hogy a terhelésismétlés alsó és felső értéke (feszültsége), milyen előjelű húzás (+), nyomás (-), lüktető (rezgő) nyomó, lengő, vagy lüktető (rezgő) húzó fárasztó igénybevételt különböztetünk meg, ahol σif, ,σik és σia a feszültség felső-, közép-, ill. alsó értéke A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 53 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 54 ► 1.28 ábra Fárasztó igénybevételek típusai [1] 1.410 Dinamikus vizsgálat (ütve-hajlító vizsgálat)

Amint már említettük, a dinamikus vizsgálatoknak az a céljuk, hogy a szerkezeti anyagokat különleges üzemi körülményeknek megfelelő módon vizsgálják meg. Gyakran tapasztalták ui, hogy a szerkezetek anyagai hírtelen, lökésszerű igénybevétel esetében jóval kisebb terhelő erőre mennek tönkre, mint statikus terhelés alatt. Ez a ridegtörés jelenségével magyarázható A ridegtörés azt jelenti, hogy az anyag alakváltozás nélkül törik el pl dinamikus terhelés hatására. Az ilyen lökésszerű igénybevételt közelítik meg a dinamikus vizsgálatok. Általában a statikus vizsgálatok bármely fajtája dinamikusan is végrehajtható Ezek az ütőhúzó, ütőnyomó, ütőhajlító vizsgálatok. Ezek közül a legjobban a Charpy-féle ütő-hajlító vizsgálat terjedt el. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 54 ► Építőanyagok I. Általános anyagismeret A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 55 ► 1.29 ábra Ütő-hajlító vizsgálat elrendezési vázlata [1] Az ütőhajlító-vizsgálatok főként szívós anyagok (fémek, műanyagok, fa) vizsgálatára használják. A vizsgálat az 129 ábra szerinti elrendezésű ingás ütőművel hajtható végre. A próbatest (P) rendszerint négyzet keresztmetszetű és kis kéttámaszú tartóként helyezkedik el a merev (A) alátámasztáson A G tömegű ütőkalapács ütőhajlító munkája az L = G ⋅ (H − h) [mkp] képlettel állapítható meg. Az inga kilengése rendszerint kalibrált és a munka rögtön leolvasható Az ütőmunkát osztjuk a dolgozó keresztmetszettel (A) kapjuk a fajlagos ütőhajlító szilárdságot. λü = L [mN/cm2] A A próbatest keresztmetszetét gyakran (fémeknél) bemetszve készítik, majd az 1.29 ábra szerint helyezik el A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 55 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok,

adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 56 ► 2. Építési kőanyagok, adalékanyagok 2.1 Építési kőanyagok 2.11 Alapfogalmak Természetes építési kőanyagokon azokat a kőzeteket értik, amelyeket csak méreteikben változtatva (aprítva, hasítva vagy faragva), vagy osztályozva használnak fel az építési tevékenység során. A természetes építési kőanyagoknak – az előkészítés után – meg kell felelniük a felhasználási terület szerint velük szemben támasztott műszaki (szilárdság, megmunkálhatóság, tartósság) gazdasági és esetenként esztétikai követelményeknek. A leggyakoribb kőzetalkotó ásványok: a karbonátok (mészpát, márvány, stb.) a szilikátok (földpátok, földpátpótlék, piroxének, amfibolok, zeolitok, gránátok és egyéb szilikátok), az oxidok (kvarc, stb.), ércek (magnezit, limonit, stb) Mindezek részletesen szerepelnek a „geológia” tantárgyban

Hazánkban leggyakrabban előforduló építési kőanyagok: a mélységi kőzetek közül a gránit, a gabbró; a kiömlési kőzetek közül a riolit, a fonolit, a dácit, az andezit, a bazalt, a diabáz; a vulkáni tufák; az üledékes kőzetek közül a homokoskavics, a homokkő, a bauxit, dolomit, sziderit. 2.12 Kőbányászat, kőmegmunkálás Az összeálló kőzetek általában felszíni, mindig talajvíz feletti kőbányákban termelik ki. A kitermelés munkaműveletei • • • • • lefedés, jövesztés, belső szállítás, feldolgozás, tárolás és elszállítás. A lefedési művelet során kotrókkal, markolókkal, földgyalukkal, vízágyukkal eltávolítják a haszonkőre telepedett meddőanyagot. A jövesztés módja a kőzet településétől, jellegétől és a felhasználási területtől függ. A terméskövet és zúzottkövet rendszerint robbantással (nagykamrás és oszlopos sorozatrobbantás) jövesztik és kialakítják a to- A dokumentum

használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 56 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 57 ► vábbdolgozásra alkalmas méreteket. Díszítő és építő kövek esetében a robbantás nem használható, mert a kőzetet repeszti. Ezért az e célra számításba vehető mészkövet, riolittufát hazánkban kézi (pl ékes hasítás), vagy gépi (huzalfűrészelés, darabolás tárcsás kővágó gépekkel) módszerekkel jövesztik. A feldolgozás módja a készítendő terméktől függ. Aprítással és osztályozással zúzottkövek és terméskövek állíthatók elő A zúzottkövet törőgépen tovább aprítják Az aprózódás mértéke fordítva arányos a szemcseszilárdsággal Az előtörés során a kisebb szilárdságú szemcsék jobban aprózódnak Ez a Z jelű zúzottkő Az első töret nagyobb és az átlagnál szilárdabb darabjait

kiválasztva, újra törve és osztályozva állítják elő az előbbinél nagyobb szilárdságú, egyenletesebb minőségű NZ és KZ jelű zúzottkövet. A zúzott köveket általában gumirostás rezonanciaosztályozón bontják nagyság szerinti csoportokba A szem alakja jelenti a zúzottkő egyik minőségi mérőszámát A szemalak függ a kőzet fajtájától: pl a kristályos, szemcsés szövetű márvány, a gránitok, a homokkövek, a mészkövek zömökebbre törnek. A szemalak befolyásolható a törőberendezéssel is Tömbkövek megmunkálása által határozott alakú, és méretű hasított, építő és díszítőköveket állítanak elő. A bányában a kézi eszközökkel, robbantással vagy fűrészeléssel jövesztett köveket a feldolgozó üzembe szállítják. Az alak előállítására szolgál a drótfűrész, a keretes (gatter) vagy tárcsás (körfűrész) lapfűrész. A figurális alakokat kézi vagy gépi szerszámokkal faragják ki. Kézi vagy gépi

szerszámokkal végzik a felületképzést: hasítást, nagyolást, finoman hegyeselést (spiccelést), szemcsézést (stokkolást), rovátkolást (sarrirozást), bordázást (spandálást). A finom felületet csiszolással és fényezéssel állítják elő Így készítik a fal- és padlóburkoló lapokat, oszlopfelületeket, tagozott elemeket pl kemény mészkőből, márványból, gránitból A laza üledékes kőzetek legjellemzőbbje a homokos kavics. Kotrással jövesztik elő folyóvizekből, bányákból, gyakran vízszint alól. A kotrás során agyaglencsék kerülhetnek a kibányászott anyagba Ezek eltávolítása még nem megoldott. Az egyenletesen jelentkező anyag és iszaptartalmat mosással távolítják el. A jövesztett anyagot a mosás után hazánkban szállítószalagszerű Decolt-szalagon víztelenítik A szemnagyság szerinti osztályozás leggyakoribb eszköze hazánkban a vibrorosta, amellyel elég élesen lehet osztályozni 10 mm-nél nagyobb szemű,

száraz, vagy kis nedves- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 57 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 58 ► ségtartalmú anyagot. Ha a szemcséken agyag-iszap tapad, akkor vízöblítéses osztályozást kell végezni 2.13 Építési kő tulajdonságai és azok vizsgálata Ebben a fejezetben az alapkőzet tulajdonságait foglaljuk össze. A halmazok tulajdonságait a 22 fejezetben tárgyaljuk Kőzettani jellemzés A kőzettani vizsgálatokkal (szabad szemmel végzett, mikroszkópi, röntgen szerkezeti, derivatográfos, stb.) egy-egy kőzettani tulajdonságot (kőzetszövet, kőzetalkotó ásványok mérete, gyakorisága stb) határoznak meg és adják a kőzet kőzettani megnevezését (andezit, bazalt, homokos kavics stb.) Sűrűségi és tömörségi jellemzők Az építési kötőanyag többé-kevésbé porózus. Jellemzője a

sűrűség, a testsűrűség, porozitás, hézagosság; ezeket a tulajdonságokat az 131 fejezetben ismertetett módon határozzuk meg. Hidrotechnikai jellemzők A víztartalom, a vízfelvétel, a telítési tényező, a vízlágyulási tényező az 1.32 fejezet szerint vizsgálható mind szabályos, mind szabálytalan alakú próbatesteken. Szilárdsági tulajdonságok Az egyirányú nyomóvizsgálatot (központos nyomás) a kőzetből kifúrt 50 mm átmérőjű és 100 mm magas hengereken kell elvégezni. A hengerek nyomólapjait párhuzamosra, egyenletesre és simára kell megmunkálni (csiszolni). Fényezni nem szabad, mert a fényezés csökkenti a nyomólap és a próbatest közötti súrlódást. A nyomószilárdság: σ= Fmax [N/mm2] A ahol F a törőerő; az A, a nyomott felület. A jellemző σ-ε diagram a 21 ábrán látható. A kezdeti görbült szakasz a méréstechnika hiányosságaiból adódik. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza

◄ 58 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 59 ► 2.1 ábra Építőkő jellemző nyomószilárdsági σ-ε diagramja [1] A kőzet húzószilárdságát hasító vizsgálattal határozzák meg, koronafúróval kifúrt, 50 mm átmérőjű, 50 mm magas hengeren. A hasító-húzó szilárdság alkotó menti nyomással a. ábra-: σ has = F F ⋅ 0,64 ill. b ábra szerint: σ has = [N/mm2], A dh képletből számítható, ahol F a törőerő (hasítóerő), d a henger átmérője, h a henger magassága (2.2 ábra) A hasítás történhet alkotó mentén megoszló- (a ábra), ill koncentrált erővel (b ábra) 2.2 ábra Építőkő hasító vizsgálata [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 59 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄

60 ► 2.14 Építési kőtermékek Építőkő, falazati és burkolókő A természetes köveket falazat céljaira általában különleges megmunkálás nélkül használják fel. Követelmény velük szemben a megfelelő nyomószilárdság, megfelelő hőszigetelés (kis testsűrűség), könnyű megmunkálhatóság és – időjárásnak kitett kövek esetében – a fagyállóság Földszintes épületekhez, időjárástól védett falakhoz megfelelők a kis szilárdságú kőzetek (σ ≤ 5N/mm2). Legjobb falazati köveink a jó hőszigetelő könnyű vulkáni tufák (riolit–, bazalt- és andezittufa) és a durva mészkövek (sóskúti). Nehezebb kőzet esetén a fal hőszigetelő képességét hőszigetelő réteg beépítésével meg kell javítani. A lépcső, pihenő, erkélylemez rendszerint szemcsézett (stokkolt) felületeit megmunkált, legtöbbször csiszolt szegéllyel készítik. Mértékadó tulajdonság a hajlító-, húzó- és nyomószilárdság,

kopásállóság, repedésmentesség, kedvező esztétikai hatás, külső beépítés esetén fagyállóság. A kerítéselemek (oszlop, fedlap, lábazat) felülete durván megmunkált. Követelmény a tetszetős megjelenés és a fagyállóság Burkolóelemekként gyakran használnak természetes építőköveket. A velük szemben támasztott követelmény: kellő szilárdság, fűrészelhetőség, repedésmentesség, és külső munkákhoz fagyállóság. A külső és belső falburkoló lapok felülete durván, vagy finoman megmunkált (csiszolt) A padló- és járdaburkoló lapok felülete csiszolt, esetleg fényezett. Hazánkban burkolókőnek elsősorban a süttői és budakalászi forrásvízi mészköveket használják Díszítőkő Díszítő célra, faragványok, szobrok készítéséhez, belső burkolathoz értékesebb, ritka kőzetfajtákat is felhasználnak. A kültérben használtakkal szemben fokozott követelmény az időállóság és fagyállóság. A

díszítőkövek egy vagy több felületét munkálják meg Terméskő A terméskő lényeges alakítás és megmunkálás nélküli, elemméret szerint osztályozott kőtermék. A burkolásra alkalmas terméskővel szemben követelmény, hogy egyik oldala lapszerűen közel sík és vastagsága viszonylag kicsi legyen. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 60 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 61 ► A felhasznált kőzetekkel szemben – a méreten kívül – nyomószilárdsági és fagyállósági követelményeket támasztanak. Útburkolat és útfeljáró készítéséhez kemény, nagy szilárdságú, kopás és fagyálló, kopás hatására nem síkosodó, nem polírozódó kőzetek használhatók. Padka és árokburkolat szivárgó, kőhányás céljaira használt kőzetek esetén csak a fagyállóság a követelmény.

Hídépítésben terméskövet pillérek, hídfők, támfalak építésére és burkolására használnak. Követelmény az időállóság, kellő szilárdság, kopásállóság (jég koptató hatása), és burkolatok esetén a szép felület, melyet a kő megmunkálásával érnek el. A legtöbb terméskövet napjainkban a vízépítés területén használnak fel. Hasított követ, melyből régebben sok útburkolatot készítettek, napjainkban legfeljebb, mint szegélyköveket építenek be Zúzott kő A zúzottkövek olyan kőzetekből aprítással előállított kőtermékek, melyek megfelelnek a 2.1 táblázat szerinti kőzetfizikai követelményeknek Ezek alapján a) – d) csoportba sorolhatók. A zúzottköveket hazánkban bazaltból, andezitből, diabázból, gránitból, mészkőből, dolomitból állítják elő. A szemnagysági megoszlás élessége (a névleges szemnagysági határon kívüli rész mennyisége), az újrazúzás mértéke és a szemalak szerint KZ, NZ és

Z jelű zúzottköveket különböztetnek meg. Mészkőből és márványból előállított zúzottkő jele: MZ Vasúti ágyazatként, valamint beton és aszfalt adalékanyagként használják fel. A zúzottkövekből álló halmazok tulajdonságaival részletesen a 22 fejezetben foglalkozunk. Homokos kavics A beton és habarcs, továbbá egyes aszfaltféleségek adalékanyaga rendszerint természetes aprózódású homok és kavics, amellyel részletesen a 2.2 fejezetben foglalkozunk. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 61 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Alkalmazandó vizsgálatok Minden 3 mm vagy annál nagyobb legkisebb szemnagyságú termékosztályon alkalmazandó vizsgálat Minden frakció minősítéséhez elvégzendő vizsgálatok Csak a 35/55 mm-es frakció minősítéséhez alkalmas vizsgálat Los Angeles Vissza ◄ 62 ►

aprózódás tömeg % A kőzetfizikai csoport jele a b c d 20,0 20,1- 25,1- 35,115,0 35,0 45,0 szilárdság 5,5 kristályosítási veszteség Na2SO4 oldattal tömeg% kristályosítási veszteség MgSO4 oldattal tömeg% Deval száraz szinedves lárdság 5,54,51 4,53,01 3,02,5 10,0 10,1- 15,1- 20,115,0 20,0 30,0 15,0 15,1- 20,1- 30,120,0 30,0 40,0 12,0 11,0- 8,9- 5,99,0 6,0 3,0 a száraz mértékadó vizsgálati eredmények legalább 50%-a (ha ennél kisebb, egy csoporttal lejjebb sorolandó) 2.1 táblázat Kőzetfizikai követelmények Kőpor és kőzetliszt Az építési kőpor épületek külső vakoló habarcsaihoz adalékanyagként felhasznált élesszemű, többnyire dolomitos kőtörmelék. Szemcsemérete 0-4 mm megadott szemmegoszlással. Szerves szennyeződést, humuszt nem tartalmazhat. A kőzetliszt 0-0,2 mm szemcseméretű, adott szemmegoszlású kőtörmelék. Követelmény még, hogy légszáraz állapotban csomómentes legyen, szerves szennyeződést, humuszt ne

tartalmazzon. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 62 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 63 ► 2.2 Adalékanyagok 2.21 Az adalékanyagok fogalma, osztályozása Az adalékanyag különböző szemnagyságú szilárd anyagok halmaza, melyet a betonban, ill. a habarcsban a cementpép, ill a mészpép köt össze A felhasználási terület szerint megkülönböztetnek: • • • • • nehéz adalékanyagot, közönséges adalékanyagot, könnyű adalékanyagot, habarcs adalékanyagot, speciális célú adalékanyagot. Az adalékanyag struktúrája szerint: • tömör (normál és nehéz adalékanyag) • porózus (könnyű adalékanyag). Továbbá lehet: az eredet szerint természetes és mesterséges eredetű; a szemalak szerint zömök, lemezes, hosszúkás; az előkészítés szerint zúzott és zúzás nélküli

adalékanyag. Szemnagyság szerint homokot és kavicsot különbözetnek meg, de legtöbbször tartalmaz egy kis agyagot és iszapot is. A természetes aprózódású adalékanyag szemnagyság szerinti részletesebb megnevezését a 2.2 táblázat tartalmazza Szemnagyság mm > 32 32-8 8-4 4-1 1-0,1 0,1-0,02 0,02-0,002 0,002 alatti Megnevezés Nagy szemű kavics Durva kavics Apró kavics Homok (durva) Homok (finom) Homok (M0) Iszap Agyag Vegyes kavics Homokos kavics Homok 2.2 táblázat Természetesen aprózódott adalékanyag szemnagyság szerinti osztályozása A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 63 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 64 ► 2.22 Mintavétel A mintavétel a vizsgálat igen fontos része, melyet úgy kell elvégezni, hogy a vett minta a tárolt adalékanyag szemmegoszlására jellemző legyen. A mintavételt

csak kellőn begyakorlott dolgozó hajthatja jól végre. A továbbiakban néhány példát ismertetünk Felszíni bányából a meddő eltávolítása után a bányaudvar teljes magasságában, a fejtési falat alávágva a teljes fejtési magasságig terjedő tömeget ledöntik. A ledöntött anyagot gondosan összekeverik, 0,20-0,30 m-es rétegben kör alakban elterítik, két egymásra merőleges átlóval négy részre osztják. A két szemben levő negyedrészt kiveszik, gondosan összekeverik és negyedeléssel tovább osztják mindaddig, amíg a kívánt mennyiséget megkapják. Egy ilyen mintával legfeljebb 100 m3, mintaanyag környezetéből nyerhető adalékanyag jellemezhető A járművek kocsiszekrényéből a rakfelület közepéről az anyagréteg teljes vastagságára kiterjedő, legalább 50 kg-os próbát kell kivenni. Egy próba csak egy járműszekrény tartalmának, de legfeljebb 10 m3 anyagnak a jellemzésére használható. Nyílt depóniát a lábánál addig

kell alávájni, amíg annak felületéről legalább 0,20 m vastag réteg le nem omlik. Az így frissen feltárt rézsű közepe tájáról kell legalább 50 kg-nyi mintát venni. Egy próba legfeljebb 20 m3 adalékanyag, illetve a depónia fele részének a jellemzésére használható. Kivételt képez, ha uszályból rakták ki, ez esetben a próba 100 m3-t jellemezhet. Uszályból a rakodási vastagság közepéből kell legalább 50 kg-nyi mintát venni. Egy próba legfeljebb 100 m3 adalékanyag jellemzésére használható Szállítószalagról az 50 kg-nyi próbát annak mozgása közben teljes szélességben merítőkanál vagy lapát segítségével legalább 15 merítéssel 45 percen belül kell kivenni. Egy próbával legfeljebb 20 m3 adalékanyag jellemezhető Puffertárolóból, silóból vagy bunkerből annak az ürítőnyílásán egy-egy alkalommal üzemszerűen kiadagolt teljes mennyiségből legalább 50 kg-nyi és az egész ürítési tételre jellemző próbát

kell venni. Egy próba csak a próbavétel közelében levő, legfeljebb 20 m3 anyag jellemzésére használható 2.23 Adalékanyagok vizsgálata A beton adalékanyaga általában természetes állapotú vagy feldolgozott (pl. mosott, osztályozott, zúzott), túlnyomóan kvarc, kvarcit szemcsékből álló laza, üledékes kőzethalmaz, vagy természetes homok és mészkőből, ba- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 64 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 65 ► zaltból, andezitből, nehéz adalékkőzetből stb. zúzással előállított homok, zúzalék és zúzottkő. Agyag-iszaptartalom vizsgálata A finom szemcsék megnevezése: • • • • 0,002 mm-nél kisebb agyag 0,002-0,020 mm iszap 0,020-0,063 mm por 0,063-0,25 mm homokliszt A megnevezés ez esetben nem jelenti az alkotó minőségét, csak szemnagyságát. Az

agyag sem jelenti, hogy azt agyagásványok alkotják, de hazánkban gyakori az agyagban az agyagásvány Nem feltétlenül ártalmasak a finom részek, ha kis mennyiségben és egyenletesen eloszlottak. Az első három szemcse csoport nagy mennyiségben mindig káros, mert növeli a beton víz és cementpép igényét, a beton zsugorodását és rontja a fagyállóságát. Káros, ha az adalékszemcsékre tapadva a keveredéskor nem dörzsölődnek le, mert rontják a cementpép és adalékanyag közötti tapadást. Károsak, ha rögök formájában maradnak, mert az folytonossági hiányt jelent a betonban, nő az acélbetét korróziójának veszélye a vasbetonban. Ezért a korszerű adalékanyag-előkészítés során ezeket kimossák az adalékanyagból, ill betonfajtánként megkötik a megengedhető mennyiséget. Ezzel szemben a 0,063-0,025 mm-es frakciók mennyisége mind a szivattyúzhatóság, mind a beton tömörsége és cementtakarékosság miatt igen lényeges és ha

kimosták volna, célszerű pótolni. Az agyag-iszapszemcsék térfogatos mennyiségének meghatározására az ülepítő vizsgálatot szokás használni. A vizsgálat során a ki nem szárított, természetes állapotú adalékanyag-keverékből tiszta csapvízzel a 4 mm alatti adalékrészbe mossák az összes finom szemcsét. A mosóvizet ülepítik, ha kitisztult leöntik és a teljes maradékot (4 mm-nél kisebb szemcsék és a mosóvíz zagyszerű része) 1 literes mérőhengerbe öntik úgy, hogy a magasság felét vagy 2/3-át töltse ki. A mérőhengert vízszintes tartásban igen alaposan összerázzák. Egy óra elteltével a zagyot újra felrázzák, hogy a tapadó finom szemcsék leoldódjanak, majd 24 órás függőleges tárolás után leolvassák a teljes (H1) és az agyag-iszap alatti vastagságot (H2) és ezek segítségével a közelítő agyag-iszap mennyisége a 2.3 ábra szerint: A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 65

► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék ai% = 100 ⋅ Vissza ◄ 66 ► H1 − H 2 H1 Az adalékanyagot az agyag-iszaptartalom alapján a 2.3 táblázat szerint jelölik Jel P Q R S Agyag-, iszaptartalom a homok térfogatszázalékában (i%) i≤3 3<i≤6 6<i≤10 10<i≤20 2.3 táblázat Az agyag- és iszaptartalom jelölése Közelítően 1 térfogatszázalék agyag-iszap 0,5 tömegszázaléknak felel meg. Előbbi azonban függ az agyagok fajtájától és a vizsgálat módjától is. Pontosabb vizsgálat a hidrometrálás, amely során a finom szemcsék szemmegoszlását is meghatározzuk. 2.3 ábra Agyag-iszaptartalom térfogatának meghatározása [1] Homokegyenérték meghatározása A homokegyenérték vizsgálatát, amellyel az adalékanyag homokrészének összes (szerves és szervetlen) kolloidtartalmát mennyiségileg és minőségileg egyszerre mutatjuk ki. Utóbbi

esetben tulajdonképpen olyan ülepítési vizsgálatról van szó, amelyhez a szemcséket pelyhesítő sóoldatot ( CaCl2 + glicerin + formaldehid vizes oldata) használnak és kolloid pehelyréteggel A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 66 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 67 ► együtt (H3) és anélkül a pehelyréteg összenyomása után (H4) megmérik a menzúrában előkészített és kb. 30 percig ülepített próba magasságát Ezután a HE = 100 h3 / H4 adja meg a homok kolloid tartalmát. Ez a viszonyszám minél közelebb van a 100-hoz, annál tisztább a homok, (24 ábra) 2.4 ábra Homokegyenérték meghatározása [1] Homok A homok jellemzése egyenérték < 60 Agyagos, duzzadó és zsugorodó. Rossz beton készíthető vele. 60 – 70 Kissé zsugorodó, közönséges minőségű homok 70 – 80 Igen jó beton

készíthető vele > 80 Túl tiszta. A vízmennyiség kis növelésével a beton hirtelen lesz képlékeny. Valóságban igen ritka 2.4 táblázat A homokok jellemzése a homok-egyenérték alapján (leolvasás dugattyúval) Szennyeződések és vizsgálataik A természetes előfordulású adalékanyagok tartalmazhatnak szerves és szervetlen eredetű szennyeződéseket. Ezeket általában károsaknak tartjuk, mert finom eloszlásban megzavarhatják a cement szilárdulását, szemcsés formában pedig duzzadást és felületi lepattogzást okoznak. Bizonyos mennyiség felett igen káros lehet az SO4-ben kifejezett szulfáttartalom és a vízben oldható Cl-ion tartalom. A szemmel látható (gyökér, szén, stb) és a szemmel nem látható szervesanyag tartalom is káros. Csillám, A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 67 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 68 ► mely homokegyenérték vizsgálattal mutatható ki, bizonyos mennyiség felett szintén kedvezőtlen. A szerves szennyeződéseket az elszíneződés alapján minősítik. A vizsgálathoz 250 ml űrtartalmú mérőhengert 130 ml jelig megtöltenek légszáraz adalékkal, majd 200 ml-ig feltöltik 3%-os nátriumhidroxid oldattal és jól összerázzák. Ha az oldat 24 órás állás után színtelen, vagy halványsárga lesz, akkor a szervesanyag-tartalom a betonozás szempontjából jelentéktelen. Ha sötétszínű, akkor vagy részletes vizsgálatnak vetik alá, vagy pedig készítenek betont tiszta adalékanyaggal és a szerves szennyeződésű adalékanyaggal is és megállapítják, hogy a kettő közötti szilárdságcsökkenés megengedhető-e. Időjárásnak kitett beton (vízépítési beton, útbeton) esetén az anyagban rejlő hibaforrásnak tekinthető, ha az tartalmaz alkáliákban (Na2O, K2O) oldható kovasavat (pl. nem kristályos

amorf szilikátokat: hidrogéleket, opált, kalcedont, tridimitet, kristoballitot, bizonyos kriptokristályos andezitet, dácitot, riolitot, továbbá opálos és kalcedonos kovakövet). Ugyanis a betonban a nedvesség hatására a következő reakció játszódik le: SiO 2 ⋅ nH 2 O + 2Na ⋅ (OH) → Na 2 SiO 3 ⋅ (n + 1)H 2 O Ezen alkáli reakció bizonyos körülmények között un. alkáli duzzadást okoz, ennek hatására olyan kovasavas gél keletkezik, amely nem szilárdul meg, s ozmótikus úton való nedvességfelvételre, vagyis duzzadásra állandóan hajlamos marad. 2.24 A szemmegoszlási görbe és jellemzői Az adalékanyag egyik legfontosabb jellemzője a szemmegoszlása, amit a szemmegoszlási görbével jellemzünk. A szemmegoszlási görbét szitavizsgálattal állapítjuk meg A szabványos szita-, illetőleg rostasorozat a következő részekből áll Az alsó tálca a legsűrűbb szitán áthulló szemek felfogására szolgál 0,063; 0,125; 0,25; 0,5; 1,0 és

2,0 mm lyukbőségű, huzalszövetű szitasor, továbbá 4; 8; 12; 16; 24; 32; 63 és 125 mm lyukbőségű négyzetlyukú rostasor, 1 mm vastag acéllemezből (zúzott kőzetek eltérő mérete miatt van egy másik szitasor is), 2.5 ábra A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 68 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 69 ► 2.5 ábra Szabványos szita ill rostasor A szitavizsgálat során az adalékanyagot legelőször tömegállandóságig kiszárítják. Azután a vizsgálatra kimért adalékanyagot a szita-, ill a rostasorozat alulról felfelé növekvő lyukbőségű felső tagjára ráöntik és vízszintes mozgatással vagy vibrálással addig rostálják, amíg már semmi sem hull át. Ezt minden egyes szita-, ill. rostaelemmel elvégzik A vizsgálati jegyzőkönyvben meg kell adni a szitákon, illetőleg rostákon fennmaradt (fm),

illetve áthullt (áh) anyagok tömegszázalékát az egész anyaghoz viszonyítva áh (%) m fm fm % = 100 (%) m áh % = 100 képletek szerint, ahol m – a vizsgált anyag teljes tömege áh – az áthullt anyag tömege fm – a fennmaradt anyag tömege. Az így kiszámított áthullt tömegszázalékokat az un. szemmegoszlási görbében szokás ábrázolni (2.6 ábra) A szemmegoszlási görbe ordinátáján az áthullt tömegszázalékot, abszcisszáján pedig a szita-, ill rosta lyukbőségét mm-ben, logaritmikus léptékben ábrázolják A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 69 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 70 ► 2.6 ábra Szemmegoszlási görbe típusok A szemmegoszlási görbe jellemzője a legnagyobb névleges szemnagyság, melyet a továbbiakban legnagyobb szemnagyságnak (dmax) nevezünk. Ez annak a szabvány

szitának, illetőleg szabvány rostának a lyukbősége (mm), amelyen legfeljebb 5 tömeg% marad fenn az átrostálás során. Az adalékanyag legkisebb szemnagysága (dmin) az a legkisebb szita, amelyen legfeljebb 5 tömeg% esik át. Ha a 0,063 mm-es szitán 5 tömeg%-nál kevesebb esik át, akkor dmin = 0 Frakció élességnek azt nevezzük, hogy a frakció határoknak megfelelő átmérőn kívül hány tömeg% esik. Folyamatos szemmegoszlásúnak az olyan adalékanyagot nevezzük, amely a legnagyobb szemnagyságig minden szemnagyságot tartalmaz. Lépcsős szemmegoszlású az olyan adalékanyag, amelyből néhány frakció hiányzik, (2.6 ábra) 2.25 A szemmegoszlás minősítése A szemmegoszlás minősítése a finomsági modulus alapján A betontechnológiával foglalkozó kutatók arra törekedtek, hogy az adalékanyag szemmegoszlását betontechnológiai felhasználás szempontjából lehetőleg egy számmal jellemezhessék. Abrams kimutatta, hogy mindazok a szemmegoszlási

görbék, melyeknek a finomsági mérőszáma azonos, betontechnológiai szempontból – gyakorlati határok között – egyenlő értékűeknek tekintendők. Ez volt a betontechnológia első alapvető törvénye. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 70 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 71 ► A finomsági modulust a szita-, ill. rostasorunkon a következőképpen számíthatjuk: d max m= ∑ fm i = 0,063 100 vagyis a szabvány szitasoron fennmaradt tömegszázalékok összege osztva 100-zal. A finomsági modulus a szemmegoszlási görbe feletti terület mérőszáma Popovics kibővítette az Abrams-féle finomsági modulus törvényt: mindazok az adalékanyagok, amelyeknek a finomsági modulusa és a fajlagos felülete azonos, betontechnológiailag egyenértékűek. A finomrészek fajlagos felületét azonban bonyolultan

lehet meghatározni. A hazai adalékanyagokra a finomsági modulus használata legtöbb esetben elégséges A szemmegoszlás minősítése a határgörbék segítségével A hazai és külföldi szabályzatok a legnagyobb szemnagyság (dmax) függvényében, egyaránt megadnak olyan szemmegoszlási görbéket, amelyekkel a közéjük eső szemmegoszlási görbéket I., ill II osztályúnak, ill osztályon kívülinek lehet minősíteni. Ilyen szemmegoszlási határgörbéket mutatunk be 32 mm legnagyobb szemnagyság esetére a 2.7 ábrán 2.7 ábra Szemmegoszlási határgörbék dmax = 32mm esetére A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 71 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 72 ► Ha a szemmegoszlási görbe bizonyos rövidebb szakaszon kilép a határgörbék közül, akkor a határgörbés minősítés alapján a gyengébb

kategóriába kellene sorolni. Azonban figyelembe véve azt, hogy a finomsági modulus a görbe feletti terület mérőszámát adja meg, a szemmegoszlási görbe megrajzolható és minősíthető a szemmegoszlás a helyettesítő görbe alapján. A területkiegyenlítés nem alkalmazható az 1 mm-nél kisebb, nagy fajlagos felületű részekre Ebben az esetben javítani kell az adalékanyagot 2.26 Az adalékanyag szemalak vizsgálata A szemalak jellemzésére többféle módszert ismerünk. A hosszméréssel megállapítható jellemzők 4 mm-nél nagyobb adalékszemeken (kavicson) határozhatók meg. A mintavételt ugyanúgy végzik, mint a szemmegoszlási vizsgálat esetén. A vizsgálandó minták mennyisége kb 100 db legyen Megmérendő tolómérce segítségével az adalékanyag szemcsék hossza, szélessége és vastagsága. Kavicsok szemalakja jellemezhető a 3 főtengely mérése alapján. Ezek: a szemcse hossza (h), szélessége (sz) és vastagsága (v). A mérési eredmév

h és viszonyszámok alapján a Quervain-diagramban nyekből számított sz sz feltüntetett négyféle szemalak különböztethető meg, (2.8 ábra) 2.8 ábra Szemalak minősítése Quervain-diagram segítségével Az ábrán azt is feltüntettük, hogy a magyar (MSZ), a német (DIN), valamint a svájci (SNV) előírások melyik szemalak-tartományt tekintik hibásnak. Betontechnológiai szempontból a zömök szemek az előnyösebbek. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 72 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 73 ► 2.9 ábra Homok viszkoziméter (kifolyási időmérés) [1] Homokok szemalakját a főtengely mérése alapján csak igen bonyolultan lehetne meghatározni. A jellemzésre a kifolyási értéket használjuk A vizsgálat lényege az, hogy a 2.9 ábrán feltüntetett készülékekbe belehelyeznek adott tömegű

kiszárított homokfrakció-mintát, ( a. jelűbe d max= 1,00 mm-ig, b jelűbe d=1-4 mm közöttit) megmérik a kifolyáshoz szükséges időt (t) másodpercben és a kifolyási értéket (F) F= t ⋅ρ ⋅ 100 m képletből számíthatjuk. A képletben ρ a vizsgált anyag sűrűsége (g/mℓ), m pedig a tömege (g). A kifolyási érték a homok viszkozitásának a mutatója. Minél zömökebb a szem, annál kisebb a kifolyási érték, annál mozgékonyabb a homokszem a beton bedolgozása során A mosás a természetes homok kifolyási értékét csökkenti, mivel a lemosott porszemcséknek súrlódás növelő hatása van. Zúzott homok esetén a mosás miatt megnő a kifolyási érték, mivel a lemosott szemcsék a homok érdes felületét töltik ki és súrlódáscsökkentő hatásuk van. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 73 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata |

Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 74 ► 2.27 Az adalékanyag-halmaz szilárdságvizsgálatai Los Angeles vizsgálat A Los Angeles vizsgálatot az un. Los Angeles dobban kell elvégezni (210 ábra), amely vízszintes tengely körül forog. Az aprózódás egyrészt a súrlódás miatt következik be, másrészt amiatt, hogy a hengerbe épített lemez a mintaanyagot és az acélgolyókat felemeli, majd leejti. 2.10 ábra Los Angeles dob [1] A Los Angeles aprózódás (aLA) a bemért minta (m) és a vizsgálat után az 1,6 mm-es szitán fennmaradt minta (ma) tömegéből a következőképpen számítható: a LA = m − ma ⋅ 100 m A tömeget mindkét esetben legalább 12 órán át szárított anyagon kell vizsgálni. Deval vizsgálat A Deval vizsgálat a Los Angeles vizsgálattól eltérően csak a felületi kopásra jellemző vizsgálati eredményt ad. A 2.11 ábrán feltüntetett dobban a frakciónak megfelelő tömegű (m) mintát adott fordulattal kell

vizsgálni (pl. □ 20/35 esetén m = 5000 g és 150 000 fordulat), és a vizsgálat után az 1,6 mm-es szitán fennmaradt adalékanyag tömege (mD) ismeretében a Deval-aprózódás aD = m − mD m A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 74 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 75 ► 2.11 ábra Deval-dob [1] Valamint a Deval szilárdság egy tapasztalati állandó felhasználásával D= 40 aD A vizsgálatot el lehet végezni nedvesen és szárazon, valamint természetes állapotú és időállósági próbának kitett mintán. A kétféle vizsgálat közül a Los Angeles vizsgálat adja az általánosabban jellemző eredményt, mivel az egész kavicstartomány jellemezhető vele, továbbá a koptató hatás is erőteljesebb. Hummel vizsgálat Lényege az, hogy a 2.12 ábra szerinti acélmozsárba 2 liter halmaztérfogatú

adalékanyagot mérnek be (2·ρh). Ezt az anyagot a felület elegyengetése után, dugattyú közvetítésével 1,5 perc alatt 400 kN nyomásnak vetik alá, majd rögtön tehermentesítik. A szétmorzsolódási tényező eredeti alaphalmaz és a vizsgálatnak kitett halmaz finomsági modulusának a különbsége Kis különbséghez nagy szilárdság, nagy különbséghez kis szilárdság tartozik. A vizsgálatot természetes, és időállósági próbának kitett légszáraz halmazon egyaránt el lehet végezni. Ez a könnyű adalékhalmazok fontos szilárdság-vizsgálati módja. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 75 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 76 ► 2.12 ábra Hummel-féle morzsoló mozsár [1] 2.28 Adalékanyag fajták Természetes adalékanyagok A leggyakrabban használt adalékanyagok a folyókból és bányákból

kitermelt, természetes aprózódású homokok (4 mm-nél kisebb szemnagyságú), és homokos kavicsok. Legfőbb alkotójuk a kvarc és a kvarcit Emellett növekvő mennyiségben állítanak elő zúzással zúzott homokot (4 mm-nél kisebb szemnagyságú) és zúzalékot, zúzottkövet. Alapanyaga bazalt, andezit, mészkő és dolomit, ill. kohósalak kő Könnyű adalékanyagok a, Szerkezeti könnyűbetonok természetes könnyű adalékanyagai a vulkáni tufa, a habkő és a lávasalak. A vulkáni tufák vulkáni kitörések visszahulló láva- és hamutömegeiből keletkeztek. A tufák anyaga azonos a felszínre kiömlő kőzetek anyagával, szerkezetük azonban porózusabb, mint az alapkőzeté A pórusok a gyors lehűlés következtében megszilárduló anyagban zárt gázbuborékok formájában jelentkeznek. A tufák pórustartama 10-60% között ingadozik, vízfelvevő képességük az agyagásványok jelenlététől is függ. A habkő a riolitnak és a kvarcporfirnak üveges

módosulata. Szivacsos szerkezetű világos színű, nagy pórustartalmú és kis testsűrűségű anyag. Hazánkban csak kis mennyiségben fordul elő. A lávasalak vulkanikus kitörések által létrehozott kiömlések felső rétegében található meg Ha a lehűlés lassúbb, A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 76 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 77 ► akkor kristályos szerkezetű, salakszerű. Hazánkban a Balaton északi partján levő hegyláncolatban található meg. b, Szerkezeti könnyűbetonok mesterséges könnyű adalékanyagai a téglazúzalék, a kazánsalak, a habosított kohósalak, a pernyekavics, (keramzit) és a liapor. A téglazúzalék könnyűbeton adalékanyagként Magyarországon ritkán fordul elő, mivel téglazúzalékot csak téglatörmelékből használnak fel. Téglatörmelék Magyarországon csak

kis mennyiségben találhatók meg, mivel a téglagyártásra a magyarországi agyagok megfelelőek. A kazánsalak a kazánokban elégetett szén visszamaradt hamuja, illetőleg salakja. A salakok tulajdonságai az elégett szén minőségétől függően különbözők, éppen ezért építkezéshez csak azokat a salakokat szabad felhasználni, amelyeknek a széntartalma feketeszénsalak esetén legfeljebb 10 tömeg%, barnaszén-salak esetén legfeljebb 5 tömeg%, kéntartalma SO3-ban kifejezve összesen legfeljebb 3,5% lehet, mivel csak így lesz térfogatállandó. Halmazsűrűsége 600-850 kg/m3 A szétmorzsolási tényezője legfeljebb 1,6 A kohóhabsalakot a kohósalak habosítása útján állítják elő oly módon, hogy a legalább 1150°C hőmérsékletű kohósalak-olvadékot kis mennyiségű vízbe öntve a fejlődő gőzök és gázok az anyagot felduzzasztják, másnéven habosítják. Az anyag habosítás közben hűl le, megmerevedik, majd megszilárdul. Ebből a

megszilárdult anyagból aprítással állítják elő a kohóhabsalaknak nevezett könnyűbeton adalékanyagot A habsalak nem tartalmazhat káros szennyeződéseket, mint pl. széndarab, fahulladék, szerves anyag és kénvegyület Szervesanyag tartalmára ugyanazok vonatkoznak, mint a közönséges betonadalékanyagokéra. A habsalak 98°C hőmérsékleten kiszárított állapotban vízben oldható kénvegyületet (SO3-ban kifejezve) legfeljebb 0,5 tömegszázalékban tartalmazhat. Halmazsűrűsége 600-800 kg/m3, sűrűsége 2700-3000 kg/m3 A szétmorzsolási tényezője legfeljebb 1,3 Pernyekavics, erőművi pernyéből agyag, illetve bányameddő hozzákeverésével kiégetés révén keletkező szilárd szemek halmaza. Csak jól kiégett, egyenletes minőségű pernyekavics használható. Halmazsűrűsége 600-850 kg/m3 A szétmorzsolási tényezője legfeljebb 0,6 Duzzasztott agyagkavics: agyagásványokban és vasoxidban gazdag agyag és szervesanyag összekeverésével nyert

és kb. 1200°C hőmérsékleten duzzasztott szemeknek halmaza Sem ebben, sem a duzzasztott A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 77 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 78 ► pernyekavicsban nincs 1 mm-nél kisebb szemcse. Ha arra szükség van, azt zúzással kell előállítani. Liapor: duzzasztott agyaggolyó, amit a liász-kori Jura tengerek szerves üledékéből állítanak elő. Ennek az agyagnak az egyenletes finom szervesanyag eloszlása biztosítja a kiégetés utáni igen egyenletes jó minőséget. Halmazsűrűsége 300-750 kg/m3 Habüveg: újabban habosított üvegtörmeléket is felhasználnak könynyűbeton adalékanyagként. Halmazsűrűsége 400-850 kg/m3 Hőszigetelő könnyűbetonok adalékanyagai. A duzzasztott perlitet a perlitkőzet zúzása és 900-1200°C hőmérsékleten való duzzasztása útján állítják

elő. A természetben található perlit vulkanikus eredetű üveg, 3-5 tömeg -% víztartalommal. Ha a perlitet 900-1200°C-ra felhevítik, akkor víztartalma gőzzé válik, amely a piroplasztikus állapotba kerülő ásványt 20-30-szoros térfogatúra felduzzasztja. Az anyag duzzadása annál nagyobb, minél nagyobb az erősen kötött víztartalma Betonkészítésre csak a szemcsés, durva és nehéz perlit használható fel A perlit nem tartalmazhat betonszilárdulást károsan befolyásoló szennyeződéseket. A perlitnek kicsi a szemcseszilárdsága és halmazsűrűsége, ezért csak hőszigetelő betonok és hőszigetelő vakolatok készítésére használható. Újabban gömb alakúra habosított polisztirol gyöngyöt is előállítanak. Halmazsűrűsége 15-30 kg/m3. Átmérője 2-5 mm A szemcséknek szilárdsága nincs Könnyű adalékként a fa is számításba vehető, de ezeket a cementkötésű fatermékeket majd a fatermékekkel együtt ismertetjük. Nehéz

adalékanyagok A nehéz adalékanyagot kizárólag a nehézbetonhoz használják fel a neutronsugárzás elleni védelemhez. A γ - sugárzás ellen nagy testsűrűségű adalékkőzetre, ezen kívül nagy hidrátvíz-tartalmú anyagokra van szükség a, Nehéz adalékanyagok (ezek kémiailag kötött vizet nem tartalmaznak) A barit (BaSO4) más néven súlypát testsűrűsége 3700-4200 kg/m3, halmazsűrűsége 0-4 mm-es frakción mérve 2900-3100 kg/m3, 4-64 mm-es frakción mérve 2500-2700 kg/m3. Vízfelvétele 1-2 tömeg- % Vízben oldható sókat tartalmaz. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 78 ► Építőanyagok I. Építési kőanyagok, adalékanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 79 ► A magnetit (Fe3O4) vastartalma kb. 60% Testsűrűsége 4300-5200 kg/m3, halmazsűrűsége 5-80 mm-es frakción mérve 2600-2700 kg/m3. A hematit (Fe2O3) vastartalma kb. 50% Vízfelvétele 6-8

tömeg- % Testsűrűsége 3500-4500 kg/m3. Halmazsűrűsége 4-64 mm-es frakción mérve 1400-1500 kg/m3. Vas adalékanyag szemcséinek alakja lehet gömb, kocka, korong, hasáb és henger. Az alak kihat a bedolgozhatóságra, legkedvezőbb alak a gömb és a zömök henger. Az adalékanyagot felhasználás előtt zsírtalanítani kell, pl trisóval és utána vízzel le kell mosni Nehézfém-salakok (ólom-, réz-, krómsalak) testsűrűsége 3500-4000 kg/m3. b, Víztartalmú nehéz adalékanyagok A limonit (2Fe2O3 . 3H2O) és gőtit (Fe2O3 H2O) 40-50% vastartalmú vasércek. Kémiailag kötött víztartalmuk elméletileg 15%, gyakorlatilag 4-15%. A limonit kémiailag kötött vizét 200-300°C hőmérsékleten veszíti el A limonit testsűrűsége 3200-3800 kg/m3, halmazsűrűsége 4-64 mm-es frakción mérve 1300-1400 kg/m3. A bauxit (Al2O3 H2O) kémiailag kötött víztartalma 20-25%, vízfelvétele 13-25%. Testsűrűsége 17003000 kg/m3, halmazsűrűség 900-1200 kg/m3 A

szétmorzsolási tényezője legfeljebb 0,22 A bauxit hidrátvíz tartalma annál nagyobb, minél több benne a timföld (Al2O3) minél kevesebb benne az agyag és minél több hidrargillitet tartalmaz. 2.29 Adalékanyag nedvességtartalma Az adalékanyagot a szabadban tárolják, ahol az időjárás hatásának ki van téve. Az adalékanyag nedvességtartalma a tárolás, a szállítás körülményei között változik. A homok sokkal több nedvességet tart magában, mint a kavics. Víztartalma általában nagyobb 5 tömeg- %-nál A kavicsé kb 0,5 tömeg- %. A beton tulajdonságát viszont a beton víztartalma döntően befolyásolja, ezért gyakran meg kell határozni az adalékanyag nedvességtartalmát, lásd 1.32 pontban A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 79 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Szervetlen kötőanyagok Vissza ◄ 80 ► 3. Szervetlen kötőanyagok 3.1

Kötőanyagok fogalma és osztályozása Kötőanyagoknak nevezzük azokat az anyagokat, melyek vegyi vagy fizikai folyamatok hatására képesek folyékony vagy pépszerű állapotból szilárd állapotba átalakulni, szilárd állapotukat, más néven szilárdságukat általában fokozni és ezáltal a hozzájuk kevert szilárd anyagokat (adalékanyagokat) összeragasztani. A kötőanyagokat különböző szempontok szerint osztályozhatjuk. Előállításuk szerint lehetnek természetesek vagy mesterségesek. A mai építőiparban használt kötőanyagok kivétel nélkül mesterséges kötőanyagok, azaz valamilyen ipari művelet közbeiktatásával alakultak kötőanyaggá. Ásványi eredetük szerint beszélhetünk szervetlen kötőanyagokról (mész, gipsz, magnézia, cement) és szerves kötőanyagokról, amelyek szerves vegyületeke tartalmaznak (bitumen, kátrány, enyvek, gyanták). Az építőiparban felhasznált kötőanyagok túlnyomó része szervetlen kötőanyag.

Halmazállapotuk szerint a kötőanyagok lehetnek folyékonyak (bitumen, kátrány, vízüveg, műgyanta), illetve szilárdak (mész, cement, stb.) A kötőanyagok a kötőképességüket kifejthetik fizikai folyamat révén (kiszáradás, fölös folyadék elpárolgása, megdermedés, kocsonyásodás, stb.) mint pl. a vízüveg, enyv, bitumen illetve vegyi folyamatok révén (mész, gipsz, cement, műgyanta). A fizikai folyamatokkal szilárduló kötőanyagok kötőképessége megfordítható és teljesen reverzibilis folyamat. A szervetlen kötőanyagok között megkülönböztetünk olyanokat, amelyek csak a levegőn tudnak szilárdulni (mész, gipsz, magnézia), ezeket levegőn szilárduló kötőanyagoknak nevezzük, továbbá olyanokat, amelyek levegőn és vízben is kötni és szilárdulni képesek (cementek), amelyeket hidraulikus kötőanyagoknak nevezzük. Ezeken a tulajdonképpeni szervetlen kötőanyagokon kívül vannak olyanok is, amelyek önmagukban nem tudnak

szilárdulni, csak mésszel vagy cementtel keverve. Ezeket az anyagokat hidraulikus kiegészítő anyagoknak vagy hidraulitoknak nevezzük (kohósalak, trasz, pernye, kazánsalak). A továbbiakban jelen fejezetben csak a szervetlen kötőanyagokkal foglalkozunk. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 80 ► Építőanyagok I. Szervetlen kötőanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 81 ► 3.2 Levegőn szilárduló nem hidraulikus kötőanyagok 3.21 Mész Mészégetés Építési mésznek nevezzük a mészkőből vagy a dolomitos mészkőből ipari célra előállított mészfajtákat, valamint a belőlük nyert oltott meszet. A mész kötőanyagot (CaO) mészkőből (CaCO3) égetéssel állítják elő. A mészégetés folyamán a mészkőből 900-1100°C-on a széndioxid (CO2) távozik el a következő vegyi folyamat szerint: CaCO3 = CaO + CO2 Az elméletileg szükséges hőmennyiség

3,18·106 J/kg CaO. Gyakorlatban a hőveszteségek miatt a tényleges hőfelhasználás ennél lényegesen nagyobb. Mészégetésre napjainkban a több ezer éves múltú boksakemencék és az azokat követő körkemencék helyett többnyire folyamatos üzemű aknakemencéket használnak, amit szénnel, olajjal, földgázzal, vagy a mészkőréteg közé adagolt koksszal fűtenek, (3.1 ábra) 3.1 ábra Mészégető kemence működési elve [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 81 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Szervetlen kötőanyagok Vissza ◄ 82 ► A darabos égetett mész A darabos égetett mész minősége függ az égetés hőmérsékletétől, az égetendő mészkődarabok szemnagyságának egyenletességétől, valamint az alapanyag, tehát a mészkő szennyezettségétől. Bár a dekarbonizációs folyamat 860°C hőmérsékleten megindul, az égetés hőmérséklete

900 – 1100 °C hőmérséklet azért, hogy a folyamat megbízhatóan lejátszódhassék. Minél nagyobb darabokból áll az égetendő mészkő, annál nagyobb hőmérsékletre van szükség ahhoz, hogy a disszociáció a szemcsék belsejében is végbemenjen. Hosszú ideig tartó égetés vagy túlságosan nagy égetési hőmérséklet esetén a CaO átkristályosodik. A hőmérséklet növekedésével durvaszemcséjű, jól kristályosodott, un agyonégetett CaO keletkezik, amelynek a reakcióképessége már csökken. 1300 °C feletti hőmérsékleten égetett meszet már igen nehezen lehet megoltani A mész tulajdonságai szempontjából nagy szerepe van a mészkő szennyeződéseinek is. Az MgCO3 bomlása jóval kisebb hőmérsékleten (kb. 700°C-on) játszódik le, mint a CaCO3-é Ennek következtében a szennyezőként jelentkező MgCO3-ból a mészégetés hőmérsékletén erősen kikristályosodott MgO keletkezik, amely alig reakcióképes. Az agyonégetett MgO még

kevésbé reakcióképes, mint az agyonégetett CaO, a mészoltáskor változatlan marad és a mész felhasználása után hónapok vagy évek múlva oltódik meg. Ezzel az átalakulással járó térfogat-növekedés azután a vakolat lepattogzását eredményezi. Ezért a szabvány előírja, hogy ha az égetett mész MgO tartalma meghaladja a 7 %-ot, akkor dolomitos mésznek vagy szürkemésznek kell nevezni. A mészkő agyagszennyeződései az égetés hőmérsékletén a mésszel kalcium-aluminátokat és kalcium-szilikátokat alkotnak. Ezek a vegyületek csökkentik a mész kiadósságát és nem oltódnak meg. A darabos égetett építési mész minősítő tulajdonságai E tulajdonságok: vegyi összetétel, portartalom, oltási maradék és a szaporaság. Vegyi összetétel: Kémiai analízissel meg kell határozni az összes kalciumoxid és magnéziumoxid tartalmat, valamint külön a magnéziumoxid tartalmat is. A portartalom jelenti az eredeti anyagból vett minta 5 mm-es

rostán áthulló tömegszázalékát az eredeti mintára vonatkoztatva. A portartalom megoltódott meszet jelez. Mivel nem lehet tudni, hogy az oltódást nem A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 82 ► Építőanyagok I. Szervetlen kötőanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 83 ► követte-e szilárdulás még mielőtt a meszet felhasználtuk volna, ezért a portartalmat károsnak tekintjük. Az oltási maradék a mészpép 5 mm-es szitán fennmaradó tömegszázaléka az égetett mész tömegéhez viszonyítva. Ezt a vizsgálatot átmosással, majd kiszárítással végzik el Az 5 mm-es rostán fennmaradt részek olyan nem kötőképes idegen anyagot jelentenek, amelyek egyidejűen megnehezítik a vékony vakolat elkészítését is. Szaporaságon értik a 10 kg darabos égetett mészből nyert mészpép térfogatát literben. A mész oltása, építőipari mészfajták A darabos

égetett építési meszet nagyon nehézkesen lehet szállítani és tárolni, mivel rendkívül vízérzékeny. Már a levegő nedvességtartalma hatására megoltódhat Ezenkívül a munkahelyen el kell végezni a mészoltást, amely munkaigényes és veszélyes művelet. Éppen ezért az utóbbi években a minőségileg jobb, könnyebben tárolható és szállítható mészfajták kerülnek egyre nagyobb mértékben a kereskedelembe. Ezek a következők: Az őrölt égetett építési mész, melyet a darabos égetett építési mész megőrlése útján állítanak elő. Ezt részben a könnyűbetonok készítéséhez, részben a téli építési munkákhoz használják fel. Az előbbihez azért, mert megoltódása során sok vizet köt meg és ezért a friss betont pórusos állapotban megdermeszti. Az utóbbihoz pedig azért, mert a téli munkák során előnyös a hő, amit a megoltódás útján a habarcsban hoz létre. Az utóbbi időben az a törekvés, hogy az őrölt

égetett meszet a kiszárított homokkal összekeverve zsákolt állapotban hozzák forgalomba és így a munkahelyen a gépesített habarcskeverés és habarcsfelhordás iparszerűen megoldható. Ha a darabos égetett építési mészhez vizet adnak, akkor az megoltódik és közben a következő vegyi folyamat játszódik le: CaO + H2O = Ca(OH)2; H = 63,5 ·103 J/mol Ha annyi vizet adunk az égetett mészhez, amennyi a megoltódásához éppen szükséges (kb. 32%), akkor mészhidrátpor keletkezik A mészhidrátpor a kereskedelemben kapható és jobb minőségű, mint a mészpép, mivel nem tartalmaz oltási maradékot. Azonban a levegő nedvességtartalma miatt könnyen visszaalakulhat mészkővé, azaz „megdöglik” Ha a darabos égetett építési meszet fölös vízzel oltják meg, akkor a mészpépet kapják. A mészoltás exoterm folyamat, vigyázni kell arra, hogy A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 83 ► Építőanyagok I.

Szervetlen kötőanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 84 ► oltás közben ne hevüljön fel túlságosan az oldat, mert megindulhat a Ca(OH)2 átkristályosodása, amit a mészhidrát megégésének neveznek. A levegőn szilárduló meszeket CaO+MgO – tartalmuk (%) alapján, a hidraulikus meszeket nyomószilárdságuk alapján (N/mm2) osztályozzuk, lásd a 3.1 táblázatot Megnevezés Jelölés Kalciumos mész 90 CL 90 Kalciumos mész 80 CL 80 Kalciumos mész 70 CL 70 Dolomitos mész 85 DL 85 Dolomitos mész 80 DL 80 Hidraulikus mész 2 HL 2 Hidraulikus mész 3,5 HL 3,5 Hidraulikus mész 5 HL 5 Természetes hidraulikus mész 2 NHL 2 Természetes hidraulikus mész 3,5 NHL 3,5 Természetes hidraulikus mész 5 NHL 5 A levegőn szilárduló meszeket tovább osztályozzuk a szállítási feltételeknek megfelelően: oltatlan mészre (Q) vagy hidratált mészre (S). Egyes esetekben a hidratált dolomitos meszek esetében a hidratáció

mértékét is jelöljük, S1: félig hidratált; S2: teljesen hidratált. 3.1 táblázat Az építési meszek fajtái A jelölések az alábbiak szerint értelmezendők: Q ⇒ oltatlan kalciumos v. dolomitos mész, S ⇒ hidrált mész (mészhidrát-por, mészpép v. mésztej) CL ⇒ kalciumos mész (hidraulikus pótlék nélkül) DL ⇒ dolomitos mész MgCO3-t is tartalmazó mész HL ⇒ mesterséges hidraulikus meszek (mész+hidraulikus pótlék) NHL ⇒ természetes hidraulikus meszek (agyagot v. szilikátokat tartalmazó mészkőből) Fentiek alapján néhány példa az építési mészfajták szabványos jelölésére: EN 459-1 CL 90 - Q ⇒ 90%-os oltatlan kalciumos mész EN 459-1 CL 80 - S ⇒ 80%-os oltott (hidratált) kalciumos mész A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 84 ► Építőanyagok I. Szervetlen kötőanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 85 ► EN 459-1 DL 85 - S1 ⇒

85%-os félig hidratált, dolomitos mész EN 459-1 HL 5 ⇒ 5 N/mm2 nyomószilárdságú hidraulikus mész EN 459-1 NHL 3,5 – Z ⇒ 3,5 N/mm2 nyomószilárdságú természetes hidraulikus mész A különböző mészfajták és alkalmazási területeik vázlatos ábrázolása a 3.2 ábrán látható. 3.2 ábra A mészfajták és alkalmazási területeik vázlatos ábrázolása A mész szilárdulása A mész szilárdulása vegyi folyamat, amely során a kalciumhidroxid a levegő széndioxidjával mészkővé alakul vissza a következő képlet szerint: Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O A képletből kiolvasható, hogy a szilárduláshoz széndioxidra van szükség és a szilárdulás közben víz válik ki. A levegőnek csak mintegy 0,05%a CO2, ezért a természetes szilárdulás igen lassú folyamat Függ a hőmérséklettől is 10 °C hőmérsékleten a szilárdulás nagyon lelassul, 0°C hőmérsékleten pedig gyakorlatilag megszűnik Továbbá a reakció a felületen játszódik le A

felület karbonátosodása után egyre inkább lelassul, esetleg meg is szűnik a belső részek szilárdulása, mivel a keletkezett CaCO3 a felületi pórusokat elzárja. Mivel természetes körülmények között a szilárdulás A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 85 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Szervetlen kötőanyagok Vissza ◄ 86 ► lassú folyamat, ezért az elkészített téglafalakat, falazatokat célszerű több hónapig vakolatlanul hagyni. A szilárdulási folyamatot siettetni lehet széndioxid hozzáadásával. Ehhez kokszkosarakban kokszot égetnek, amelynek során széndioxid szabadul fel. A keletkezett hő pedig a víz elpárolgásához szükséges hőmennyiséget szolgáltatja Csupán meleggel a szilárdulást siettetni nem lehet Végül a képletből az is kiolvasható, hogy az oltott mész addig tárolható, amíg széndioxidot nem kap. A mész

felhasználási területe Az építőiparban a meszet legnagyobb mennyiségben falazó és vakolóhabarcsok készítéséhez használják. A felhasználás során figyelembe kell venni, hogy a mészoltódás időben lejátszódó folyamat és így falazó habarcsokhoz legalább kéthetes, vakolóhabarcsokhoz pedig legalább hathetes tárolás után szabad a meszet felhasználni. Ugyanis a frissen megoltott mész különben a vakolatban oltódik meg véglegesen és így a mészcsomók helyén duzzadás következik be, amit mészkukacnak neveznek. 3.22 Az építési gipsz Az építési gipsz előállítása Az építési gipszet természetes gipszkőből hevítéssel állítják elő oly módon, hogy hevítés során a kristályvizének ¾ részét eltávolítják. A hőmérséklet függvényében a 3.2 táblázatban megadott tulajdonságú gipszek keletkeznek. Az építési gipsz, azaz félhidrátgipsz kis hőmérsékleten előállítható. A gyakorlatban 120-180 °C az előállítási

hőmérséklet. Az építészetben használatos un esztrich gipszet 800-1200 °C-os égetéssel állítják elő Ez a gipsz túlnyomórészt anhidritből áll, de a termikus disszociáció folytán kialakuló kalciumhidroxiddal reagálva CaSO4·CaO összetételű bázisos kalciumszulfátot is tartalmaz. Az égetési hőmérsékletet a gipszkő ásványi szennyezői függvényében választják meg. Az építési gipsz minősítő tulajdonságai Az építési gipszfajtákat színük, kötési idejük, őrlési finomságuk és szilárdságuk alapján különböző osztályokba sorolják. A gipsz őrlési finomságát 0,2 mm-es szitákon fennmaradt mennyiségük alapján minősítik. A további vizsgálatokhoz szabványos folyósságú gipszpépet kell előállítani. A gipszpép akkor szabványos folyósságú, ha a szabványos hengerbe töl- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 86 ► Építőanyagok I. Szervetlen kötőanyagok A

dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 87 ► tött gipszpép terülése a henger felemelése után 180 ± 5 mm. Az ehhez szükséges vízmennyiséget iterációs módszerrel (próbálgatással) határozzuk meg Sorsz. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Égetési Kötés és hőmér- egyéb tulajséklet°C donságok Gipszkő dihidrát CaSO4 . 2H2O természetes gipszkő, amely 60-70°c-on kezd vizet leadni Építési gipsz hemihidrát CaSO4.0,5H2O 97-150 a és b módogyak sulat gyorsan 110-150 kötő formagipsz vagy vakológipsz Égetett gipsz hemihidrát xCaSO4.0,5H2O 151-190 gyorsan köt +andihidrit +yCaSO4III Égetett gipsz anhidrit CaSO4II 195-200 gyorsan köt, de lelassul a hőmérséklet emelkedésekor Égetett gipsz anhidrit CaSO4II 201-300 lassan köt, de nagyon szilárd lesz Agyonégetett anhidrit CaSO4II 301-350 nem köt, vagy gipsz igen lassan köt Égetett gipsz anhidrit CaSO4 351-600 lassan köt, majd emelkedő hőmérséklet esetén a kötés

meggyorsul Átmeneti és esztrich xCaSO4+yCaO 600- Bázikus gipsz ”y” növekszik a 1000 anhidrit, amely hőmérséklettel lassan köt, de nagy szilárdságot ér el. Megnevezés Összetétel 3.2 táblázat A gipsz tulajdonságai az égetési hőmérséklet függvényében A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 87 ► Építőanyagok I. Szervetlen kötőanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 88 ► A kötési időt Vicat-féle készülékkel (3.3 ábra) vizsgálják 3.3 ábra Vicat-készül (tű, ill henger) [1] A vizsgálathoz szabványos folyósságú gipszpépet készítenek. A kötési idő kezdete az az időtartam, amely szükséges ahhoz, hogy a 300 g-mal terhelt, 1 mm2 keresztmetszetű tű a Vicat készülékhez tartozó gyűrűbe helyezett gipszpép aljáig már nem hatol le és a tű behatolási helye már nem folyik össze. A kötést akkor tartjuk befejezettnek, ha a tű már

legfeljebb 0,5 mm mélyen hatol a pépbe. Az időtartamot mindig a pép vízbeszórásának a befejezésétől számítják. A kötőerő vizsgálata 3 db □40x40x160 mm-es gipszhasábon történik. A próbatesteket szabványos folyósságú gipszpépből készítik A hajlító - húzószilárdsági értéket a három törési eredmény átlaga adja. A nyomószilárdságot a fél hasábokon végzett hat db nyomószilárdsági eredményből átlagolással nyerjük a minimum és a maximum érték elhagyásával. Ezek alapján a gipsz szabványos jelölése: G5-A-I; G5-B-II; G5-C-III; ahol G5 ⇒ 5 N/mm2 nyomószilárdságú gipszet jelöl. Az A; B vagy C a kötésidőre (gyors, közepes, lassú) és az I, II, III az őrlésfinomságra (durva, közepes, finom) utal. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 88 ► Építőanyagok I. Szervetlen kötőanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 89 ► A

gipsz szilárdulása Az építési gipsz és általában az égetett gipsz szilárdulása kémiai folyamat, mely vízfelvétellel jár. Az építési gipsz kötésének magyarázata nem teljesen ismert folyamat. Ma a Le Chatelier féle kristályosodási elméletet fogadják el. Ha a félhidrát gipszet vízzel hozzák kapcsolatba, akkor a dihidrát kiválásakor csökken a víz kalciumszulfát koncentrációja és a folyamat addig folytatódik, amíg az összes félhidrát gipsz át nem alakul gipszkővé. Építési gipszfajták Hazai forgalomban levő szabványos gipszfajták a vakológipszek (régebbi nevük stukatúrgipsz) és a formagipszek (modellgipszek). Ez a gipsz gyorsan köt és szilárdul A vakológipszeket és formagipszeket a 33 táblázatban megadott tulajdonságaik alapján különböző osztályokba sorolják. Formagipsz I. II. Fehér, világossárga Szín 400 °C-on Fehér Fehér, vagy világos szürke sárga, szürke Kezdete, legalább 4 3 4 Vége, legkésőbb 30 20

1,25 mm-es szitán 2 6 0 Gipszfajta és minőség Jellemzők Kötés (perc) Őrlési finomság szitán fennmaradt tömeg%, 0,20 mm-es szitán legfeljebb Húzószilárdság 1 napos korban N/mm2, legalább 7 napos korban Vakológipsz A B C 18 1,0 2,0 25 0,8 1,8 0,6 1,5 5 10 1,0 2,0 0,8 1,8 3.3 táblázat Építési gipszek szabványos fajtái és a minőségi követelmények Az esztrich gipsz megőrölve, vízzel elkeverve megköt, nagy végszilárdságát azonban hetek, hónapok múltán éri el. A 28 napos szilárdsága legalább 30 N/mm2 kell legyen. Ha az építési gipszet megőrlik, timsóval, bóraxszal vagy egyéb fémsóval keverik, majd kb. 800 °C hőmérsékleten újraégetik, akkor nagytömörségű, nagyszilárdságú, un. márványgipszet kapnak, amelynek a 7 napos nyomószilárdsága 30 N/mm2-nél nagyobb Jól csiszolható, kiváló esztétikai megjelenésű, emiatt műmárvány készítésére, belső díszítések céljaira használják fel A dokumentum

használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 89 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Szervetlen kötőanyagok Vissza ◄ 90 ► 3.3 Hidraulikus pótlékok, gyengén hidraulikus kötőanyagok 3.31 Hidraulikus pótlékok A hidraulikus cement-kiegészítő anyagok, más néven hidraulitok olyan anyagok, amelyek liszfinomságúra megőrölve vízzel keverve önmagukban nem vagy alig kötőképesek, de aktivizátorokkal (ilyen a mész és a cement szilárdulása során felszabaduló mészhidrát) összekeverve vízben is kötnek és szilárdulnak. A hidraulitok csoportjába tartoznak a mészben dús, bázikus nagyolvasztósalakok; a kovasavban dús savanyú természetes (puccolánok, traszok) és mesterséges (kazánsalak, pernye, téglatörmelék) anyagok. A hidraulitok aktivitásának hordozóiról és a lejátszódó vegyi folyamatokról, vegyi és fizikai tulajdonságok szerepéről egységes kép még nem

alakult ki. A hidraulikus kiegészítőanyagok legfontosabb tulajdonsága a mészkapacitás, az a mész-, ill. cementmennyiség, amelyet a hidraulit kémiailag le tud kötni. A hidraulitokat kémiai összetételük alapján savanyú, ill. bázikus hidraulikus pótlékoknak nevezzük Bázikusnak nevezzük az olyan hidrauliCaO + MgO kus pótlékot, amelynél a > 1 arány fennáll. Ebbe a csoSiO 2 + Al 2 O 3 portba tartozik a granulált kohósalak. A savanyú hidraulikus pótlékok csak nagy mennyiségű CaO jelenlétében válnak hidraulikussá. Savanyú az olyan hidraulikus pótlék, amelynél CaO + MgO < 1 . Természetes eredetű savanyú hidraulikus pótlékok a SiO 2 + Al 2 O 3 puccolánok, a traszok, a santorin föld, a diatoma föld, a kovaföld; mesterséges eredetűek: az égetett agyag, bizonyos erőművi pernyék. A hidraulikus pótlékok nemcsak egyszerűen kötőanyagpótló szerepet töltenek be, hanem megnövelik a cementkő tömörségét, ezáltal a

vízzáróságát és fagyállóságát. Továbbá javítják a vegyi hatásokkal szembeni ellenállását, és csökkenthetik a cementszilárdulás során felszabaduló hőmenynyiséget Porráoltott fehérmészhez vagy darabos égetettmészhez savanyú hidraulikus pótlékot keverve hidraulikus meszet nyerünk. Tehát a hidraulikus pótlékokat nem csupán cement-, ill. mésztakarékosság szempontjából használják, hanem előnyős tulajdonságaik miatt is A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 90 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Szervetlen kötőanyagok Vissza ◄ 91 ► 3.32 Gyengén hidraulikus kötőanyagok A gyengén hidraulikus kötőanyagok tulajdonképpen ősei a ma használt hidraulikus kötőanyagoknak, másnéven cementeknek. Az első gyengén hidraulikus kötőanyagot a még a rómaiak idejében állították elő. E csoportba sorolhatók a hidraulikus meszek,

amelyeket márgás mészkőből égetnek; a románcementek (mai nevükön égetett márgák), amelyeket márgából égetnek; végül a mészpuccolánok, amelyeket porráoltott fehérmész vagy őrölt égetett mész és természetes savanyú hidraulikus kiegészítőanyag keverékéből állítanak elő. Hazánkban ezek közül az utóbbi kettőt szabványosították A románcement A románcementet vagy ahogy újabban nevezik román meszet, 900°C körüli hőmérsékleten állítják elő, tehát nem zsugorított kötőanyag. A románcement előállításához olyan márgát használnak, amelynek az anyagtartalma 20%-nál nagyobb. A darabos románcement vízzel keverve nem oldódik és nem esik szét. Porrá őrölve gyorsan köt és víz alatt is szilárdulni tud A románcement sárgásbarna, vörösesbarna színű por. Sűrűsége 2,6-2,0 kg/l, g/ml Mészpuccolán Olyan gyengén hidraulikus kötőanyag, melynek alapanyaga porráoltott fehérmész vagy darabos égetett mész és

természetes savanyú hidraulikus kiegészítő anyag, amely vízzel péppé keverve levegőn és víz alatt egyaránt megszilárdul. A minősítést földnedves habarcsvizsgálat alapján végzik el A mészpuccolán 20-40% CaO, továbbá 80-60% trasz és a szilárdság növelése, valamint a kötés szabályozása végett mintegy 6% portlandcementklinker őrleményt tartalmaz. Álatalában 50 kg-os zsákokban kerül felhasználásra Megkívánjuk a térfogat-állandóságot Kötésidő kezdete legfeljebb 3 óra és vége 18 óra. Egy hónapnál hosszabb tárolást még száraz helyen sem nagyon bír el. Szilárdulása igen lassú, de az utószilárdulása évekig eltart. Falazó-, vakoló- és ágyazóhabarcsok készítéséhez használják Minthogy a szilárdulása folyamán kalcium-hidroszilikátok képződnek, a vizes környezet a szilárdulást elősegíti. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 91 ► Építőanyagok I. A dokumentum

használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Szervetlen kötőanyagok Vissza ◄ 92 ► 3.4 Szervetlen hidraulikus kötőanyagok, cementek 3.41 A cement fogalma, fajtái A cement szervetlen, szilárd, finom porrá őrölt hidraulikus kötőanyag, amely vízzel pépszerűen keveredik, majd víz jelenlétében megköt és megszilárdul, a közéhelyezett kőszerű anyagokat szilárd kővé ragasztja össze, mely vízben oldhatatlan lesz. A cement alapanyaga, ill. vegyi összetétele szerint szilikátcementeket vagy eredeti nevükön portlandcementeket és aluminátcementeket vagy hazai nevükön bauxitcementeket különböztetünk meg. Az aluminátcementeket megfelelő arányú mészkő és alumíniumvegyület, vagy alumíniumtartalmú kőzet égetése során nyerik. Fő alkotói a kalciumaluminátok. Az égetési hőmérséklet szerint megkülönböztetnek ömlesztett aluminátcementet, amikor a nyersanyagot megolvasztják, és zsugorítási hőmérsékleten előállított

aluminátcementet. Az utóbbi csoportba tartoznak a magyar bauxitcementek is, amelyeket első időben zsugorodást el nem érő, később a zsugorodást elérő, ill meghaladó hőmérsékleten égettek A portlandcementek fő alkotói a megfelelő mennyiségű mészkőből és agyagból zsugorodásig történő égetéssel előállított klinker, és a kötésszabályozás céljából hozzáadott gipszkő, melyet együttesen finomra őrölnek. A portlandcementklinker és a kb. 4-5% gipszkő együttesen adja a portlandcementet Azokat a portlandcementeket, amelyek legalább 10% hidraulikus kiegészítő anyagot tartalmaznak, heterogén cementeknek nevezik, és a cement fajtájának megadásakor a hidraulikus pótlék mennyiségét és minőségét is megadják. Így beszélhetünk kohósalak-portlandcementről, pernye-portlandcementről és trasz-portlandcementről. Lényeges különbség a portlandcementek és az aluminátcementek között az, hogy az aluminátcementek sokkal gyorsabban

szilárdulnak és a kezdeti időszakban nagyobb szilárdságot érnek el. Sokkal nagyobb a fejlődött hőmennyiség is A későbbi időszakban azonban a portlandcementeknél stabil kalciumszilikáthidrát és kalciumalumináthidrát vegyületek keletkeznek, míg az aluminátcementek esetében instabil kalcium-hidroaluminát vegyületek képződnek, amelyek átkristályosodnak. A kötési és szilárdulási folyamatok során alumíniumhidroxid-gél keletkezik, amelynek a szilárdsága kicsi. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 92 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Szervetlen kötőanyagok Vissza ◄ 93 ► Napjainkban a portlandcementet tekintjük a legfontosabb kötőanyagnak. Építési célokra aluminátcementet napjainkban nem használnak fel, csak duzzadó cementként. Hazánkban CEM I. 32,5 és CEM I 42,5 márkájú – portlandcement alapú – cementeket forgalmaznak, ahol a

szám a szabványos képlékeny habarcsvizsgálattal megállapított 28 napos nyomószilárdságot jelenti. 3.42 A cementgyártás A portlandcementklinker nyersanyaga, előkészítése A klinkert rendszerint természetes nyersanyagból, nevezetesen mészkőből és agyagból gyártják. A pontosan meghatározott portlandcement céljára felhasznált nyersanyag általában 78-80% mészkövet és 20-22% agyagot és legfeljebb kis mennyiségű MgCO3-t és SO3-t tartalmazhat. A mészkő a mész bevitelére, az agyag a SiO2, Al2O3 bevitelére szolgál. Az utóbbi alkotók bevitele céljából a nyersanyag alkotórésze lehet még homok, lösz, trasz, kohósalak és pernye is. A nyersanyag előkészítésének első művelete a durva és közepes méretű aprítás. A nyersanyag durva és közepes aprítását rendszerint már a bányákban elvégzik, és őrlésre alkalmas 25-80 mm szemcseméretű anyagot szállítanak a cementművekbe. A nyersanyag finomőrlését száraz és nedves

eljárással végzik el. Nedves eljárást kell alkalmazni, ha a nyersanyag nedvességtartama nagyobb, mint 15%, vagy ha a nyersanyag képlékeny. A nyersanyagot iszap formájában őrlik. A nedves eljárás olcsóbb a száraz őrlésnél A nyersiszap könnyebben homogenizálható, mint a nyersliszt. Száraz eljárás alkalmazható akkor, ha a nyersanyag nedvességtartama 15%-nál kisebb, vagy nem képlékeny. Ilyen az agyagpala, pernye, mert ebben az esetben a nem képlékeny anyagok a nedves eljárás során az iszapból kiülepednek A száraz eljárás során a megfelelően előaprított nyersanyagokat kiszárítják, hogy a golyós malmokban őrölhetővé váljanak. A tapadásmentes őrléshez 1% alatti nedvességtartalom szükséges. Az égetés előtti utolsó művelet a száraz eljárás során a nyersiszap homogenizálása A klinkerégetés folyamata A klinkerégetés célja, hogy a klinkeralkotó oxidokból hidraulikus tulajdonságokat hordozó klinkerásványokat alakítson

ki. A lejátszható folyamatok száraz és nedves eljárás esetén azonosak. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 93 ► Építőanyagok I. Szervetlen kötőanyagok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 94 ► A klinkerégető kemencékben végbemenő folyamatok: szárítás, előmelegítés, kalcinálás, zsugorítás és hűtés. 3.4 ábra A klinkerégetés folyamata [1] A szárítás műveletét a kemence szárítózónájában az anyaggal szembeáramló meleg (kb. 300°C-os) füstgázok végzik el Előmelegítésnek azt az égetési szakaszt nevezzük, amely során a nyersanyag a szembeáramló füstgázoktól felvett hő hatására 450-550 °C-ig felmelegszik és elveszti az agyagásványok hidrátvíztartalmát. Ebben a szakaszban megy végbe (kb600°C-on) a MgCO3 égetése is Az anyag hőmérséklete az előmelegítő zónában egészen 800-900°C-ra hevül fel A kalcinálás

tulajdonképpen a mészégetés folyamata. Az anyagot ebben a zónában 1200°C-ig hevítik Ebben a tartományban megkezdődnek már a szilikátképződési reakciók is. A zsugorítási zónában az anyag hőmérséklete 1450°C-ra emelkedik és kb. 20-25% olvadékfázis jelenlétében kialakulnak a klinkerásványok Ezek képződése exoterm folyamat. Az 1400-1450 °C hőmérsékletű klinker ezután a kemence hűtőzónájába kerül, ahol 1000°C-ra, majd a külső hűtőberendezésben 80-300°C-ra hűl le. A nagy hőmérsékleten kialakult klinkerásványok stabilizálása céljából a klinkert gyorsan kell hűteni, ezt az égéshez szükséges levegő által érik el, amely a hűtés során felmelegedve nagymennyiségű hőt visz vissza az égőtérbe. A klinkerégetés folyamata a 34 ábrán látható A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 94 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék

Szervetlen kötőanyagok Vissza ◄ 95 ► A cementklinker égetőberendezései A forgókemence 60-250 m hosszú, 3-7 m átmérőjű, tűzálló béléssel ellátott 3-4%-os lejtésű, alátámasztott forgó acélhenger, melynek belső kerületén az égetendő anyag ellenáramban lassan végiggördül, és eközben kiég. Az égetendő anyag hőigényét részben közvetlenül az eltüzelt fűtőanyagokból, keletkező füstgázokból, részben a füstgázok által felhevített kemencefalak melegéből meríti. A tüzelőanyag lehet szilárd, cseppfolyós vagy gáznemű. A forgókemencét cementklinker előállítására és mészégetésre használják A cementklinker nyersanyag adagolható nyersiszapként, félszáraz vagy teljesen száraz állapotban. A forgókemence nagy súlyú, nagy helyigényű berendezés. A leggyakrabban alkalmazott cementklinker égetőberendezések: Leopol-, Humbold-, Dopol- és aknakemencék. A cement előállítása A különböző portlandcement

fajtákat portlandcementklinker és gipszkő, esetleg szabványos minőségű és mennyiségű hidraulikus pótlékok együttes finomőrlése útján állítják elő. A klinkreégető berendezésből kikerülő klinkert őrlés előtt 2-3 hétig pihentetik. Ez alatt az idő alatt teljesen lehűl A meleg klinker rosszul őrölhető, az őrlőmalmot jobban igénybe veszi, ezen kívül a kötésidő szabályozására hozzáadagolt gipszkő a meleg hatására félhidrát gipsszé alakul 1 át (CaSO 4 ⋅ H 2 O) , ami zavart okozhat a kötési időben. Ezt nevezzük 2 átkötésnek. A pihentetés ideje alatt a klinkerben levő szabadmész is reagál a levegő nedvesség és széndioxid tartalmával és így a mészduzzadás veszélye csökkenthető. A gipszkövet és a különböző cementfajták előállítására használt hidraulikus pótlékokat, valamint esetleg különleges célokat szolgáló segédanyagokat (pl. légpórus képző, szilárdulás gyorsító) együtt őrlik a

portlandklinkerrel és így a keverék homogenizálása is biztosítható. Őrlésre mindazok az őrlőberendezések alkalmasak, amelyeket a nyersanyag finom őrlőberendezéseiként felhasználnak. A cement őrlési finomságát szitálással és fajlagos felület meghatározásával ellenőrzik. A cement minőségi szempontjából legfontosabbak a 3 és 30 μm közötti szemcsék. A cementiparban az őrlési finomság jellemzésére leginkább a Blaine-féle, a permeabilitás elvén alapuló készüléket használ- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 95 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Szervetlen kötőanyagok Vissza ◄ 96 ► ják. A cement fajlagos felületét a Blaine-számmal jellemzik, ami a fajlagos felület m2/kg-ban kifejezve. Ennek nagysága a cementfajtától függően 250-350 m2/kg. 3.43 A cement kötése, szilárdulása és utószilárdulása A cementet vízzel

összekeverve a cementpépet adja. A cementpép a végbemenő igen bonyolult fizikai-kémiai folyamatok hatására először elveszíti képlékeny állapotát, majd egyre inkább fokozódik szilárdsága. Az első állapot addig tart, amíg a cementpép körömmel karcolható. Ez a kötési folyamat, kb. 8-10 óra Az utána következő folyamat neve a szilárdulás Ezen általában a 28 napig bekövetkező szilárdságnövekedést értik. A 28 nap után bekövetkező szilárdságnövekedés az utószilárdulás. A kötési folyamatot hidrolízisnek, a szilárdulási folyamatot hidratációnak nevezik. A kötés és szilárdulás azonos jellegű, egymásba átmenő folyamat. A hidratáció során először telített vagy túltelített kolloidális oldat keletkezik, majd a cementszemcsék felületén vékony kocsonyaszerű anyag, gél réteg jön létre, amelyből idővel (éveken át) kristályok válnak ki. A cementpép e folyamat hatására először megdermed, majd fokozatosan

kőszerűvé válik, aminek cementkő a neve. A hidratáció termodinamikai magyarázata az, hogy a szobahőmérsékleten metastabil állapotú klinkerásványok vízzel egyesülve stabil hidrátvegyületekké alakulnak át. Ezután következik az utószilárdulás, amely több évtizedig is eltarthat, de statisztikailag igazolható, hogy a hatása kb. 3 évig igen jelentős 3.44 A cement minősítés alapjául szolgáló tulajdonságok A cementminősítés alapjául szolgál a kötési idő, az őrlési finomság, a térfogat-állandóság, valamint a cement szilárdsága. Ezen kívül a cementnek egyéb fontos tulajdonságai is vannak (kötési hő, zsugorodás, duzzadás, stb.), amelyek egyes speciális esetekben szintén döntő fontosságúak lehetnek, de a szokványos cementek esetén nem képezik az átvétel feltételeit a.) A kötési idő A kötési idő a kötőanyagok (cement, gipsz) előírt fizikai jellemzője abból a célból, hogy az azokkal készített habarcs, beton

szállítható és bedolgozható legyen. A kötési időt Vicat-féle készülékkel állapítjuk meg. A kötési időt szabványos folyósságú péppel vizsgálják. Az ehhez szükséges vízmennyiséget – melyet kötési víznek nevezünk – iterációs módszerrel (próbálgatással) határozzuk meg. Szabványos folyósságú A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 96 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Szervetlen kötőanyagok Vissza ◄ 97 ► a pép, ha a Vicat-készülékhez tartozó henger 30 másodperc után a pép aljától 5-7 mm magasan áll meg. A cement kötési idejének kezdete az az időpont, amikor a Vicat-tű a pép aljától 1-3 mm magasan áll meg.; a kötési idő vége az az időpont, amikor a tű a pépbe 1 mm-nél mélyebben nem hatol be A kötés kezdetének 1 órán belül, a kötés végének 12 órán belül kell lennie. A habarcs, a beton keverését,

szállítását és bedolgozását a kötés megkezdése előtt be kell fejezni. Ehhez azonban ismerni kell azokat a tényezőket, amelyek a cement kötési idejét – a szabványoshoz képest – döntően befolyásolják. Ezek: a víz-cementtényező, a cement őrlési finomsága, a kötésszabályozó vegyszerek és a hőmérséklet b.) Az őrlésfinomságot szitavizsgálattal határozzák meg A 0,09 mm-es szitán fennmaradt cementmennyiség vizsgált tömeghez való %-os arányában fejezik ki. Az őrlési finomságot a legújabb cementszabványaink szerint a m2/kgban kifejezett fajlagos felülettel kell jellemezni. Hazánkban a Blainekészülék használatát írják elő A fajlagos felület meghatározása azon az elven alapszik, hogy előírt porozitású és vastagságú cementrétegen meghatározott mennyiségű levegő áthaladási ideje arányos a cement fajlagos felületével. Szabványos követelményt, határértéket írnak elő Cementjeink fajlagos felülete 250-350

m2/kg között változik. c.) A cement térfogat-állandóságát vízpróbával és főzőpróbával kell ellenőrizni. A vizsgálathoz 4db kb 8 cm átmérőjű lepényt kell készíteni, szabványos folyósságú pépből Vízpróbánál két lepényt együtt vízbe merítve 27 napig kell tárolni és megfigyelni, hogy azon repedés vagy vetemedés nem következett-e be. A cement a vízpróbákat akkor állta ki, ha a lepényen sem repedés, sem vetemedés – a vizsgálat 28 napos időtartama alatt – nem következett be. 28 napon belüli vizsgálatoknál és megfigyeléseknél, a lepényeknek 30 percen belül vissza kell kerülniük a tároló vízbe. Főzőpróbához a másik két elkészített lepényt (24 órás korban) üveglemezzel, tiszta vízzel töltött hevíthető edénybe kell helyezni úgy, hogy azok a kísérlet tartama alatt vízzel teljesen borítva legyenek. Az edényben levő vizet egy óra alatt forrásig kell melegíteni, s a forralást 3 órán át kell

folytatni. Az a cement térfogatállandó, melynek lepényein sem repedés, sem egyéb elváltozás nem mutatkozik. d.) A cementek kötőerejét szabványos összetételű képlékeny habarcsból készített 40.40160 mm-es hasábok hajlító és nyomószilárdságával jel- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 97 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Szervetlen kötőanyagok Vissza ◄ 98 ► lemezzük. A habarcsot a szabványban előírt módon kell megkeverni, és belőle 40.40160 mm-es méretű hasábokat készíteni A hasábokat 24 órás korig 90%-os rel. légnedvesség-tartalmú térben, azt követően kb 20°C hőmérsékletű vízben kell tárolni. A hasábok szilárdságát 28 napos korban 3-3 hasábon kell meghatározni. Először a hajlítószilárdságot határozzuk meg, majd a próbatestek hajlítás során eltört darabjain a nyomószilárdságot. A minősítő érték a 3,

ill 6 vizsgálati eredmény átlaga. A cementeket 28 napos nyomószilárdságuk alapján nevezik meg. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 98 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék A beton Vissza ◄ 99 ► 4. A beton 4.1 A beton fogalma, osztályozása 4.11 A beton fogalma A beton mesterséges építőanyag, amelyet kötőanyag, víz és adalékanyag keverékéből állítunk elő. Készítésekor lágy, alakítható, majd a víz és a cement között meginduló fizikai és kémiai folyamatok hatására előbb megköt, majd fokozatosan megszilárdul és mesterséges kővé alakul Alkotórészei: az adalékanyag, a kötőanyag, a víz, a hézagokat kitöltő levegő és egyéb kiegészítő anyagok, un. adalékszerek Ha külön nem említjük, betonon általában portlandcement kötőanyagú mesterséges követ értünk. Más esetben aszfaltbetonról, műgyantabetonról, stb. beszélünk

A beton több mint 100 éves múltra tekint vissza és ma korunk legfontosabb építőanyaga. A beton egyik hátrányos tulajdonsága a kis húzószilárdsága a nyomószilárdságához képest. Ezen a hiányosságon segít a vasbeton és a feszített vasbeton A vasbeton tartó olyan tartó, amelyben a húzásokat az acélbetét, a nyomásokat pedig a beton veszi el. A feszített vasbeton tartó olyan tartószerkezet, amelynek a húzott zónájában nyomást hoznak létre nagyszilárdságú feszítőhuzalok segítségével. Így a terhelésből származó húzás csak a szerkezetbe előre bevitt nyomást csökkenti, de húzás nem keletkezik a betonban. A beton másik hibája, hogy a megszilárdulásig gyámolítást (állványzat, zsaluzat) igényel. Ezen segítenek az előregyártás révén Az előregyártás azt jelenti, hogy a beton a szilárdságának az 50%-át 24 órán belül eléri. A beton akkor már szállítható, beépíthető. Előregyártással készítenek panelos

lakóházakat, födémelemeket, vázszerkezeteket, lámpaoszlopokat, hidakat, vasúti keresztaljakat, stb Korunk betontechnológiájára jellemző a minőségre és minőségegyenletességre való törekvés, a fizikai munka csökkentése és a különleges betontulajdonságok kihasználása. Az egyenletes jó minőséget azáltal érik el, hogy a betont keverőtelepeken, betongyárakban keverik meg, ahol a betonalkotók egyenletességét biztosítani tudják. A fizikai munka csökkentését célozza az előregyártás, és a helyszíni betonozási munkáknál a A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 99 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék A beton Vissza ◄ 100 ► betonozás gépesítése, és a szivattyú használatának terjedése, amely a keverést, szállítást és a bedolgozást egy munkafolyamatban egyesíti. 4.12 A betonok osztályozása A betonok különböző szempontok

szerint osztályozhatók, pl. kötőanyaguk, bedolgozhatóságuk, testsűrűségük, környezeti hatások, konzisztencia, adalékanyag maximális szemnagysága, nyomószilárdsága, különleges tulajdonságai és a készítés technológiája szerint. Így megkülönböztetünk: • kötőanyag szerint: portlandcement-betonokat és bauxitbetonokat • adalékanyag szerint: kavics-, zúzottkő-, salak-, perlit-, keramzit-, hematitbetonokat, stb. • a friss keverék bedolgozhatósága szerint: folyós-, önthető betonokat • testsűrűség szerint: • közönséges betont: 2000 kg/m3 < ρ >2600 kg/m3; • könnyű betont: 800 kg/m3 < ρ >2000 kg/m3; • nehézbetont: 2600 kg/m3 < ρ; • Kitéti (környezeti) hatások szerint megkülönböztetünk: korróziós kockázat nélküli, karbonátosodást okozó, olvasztósóból származó, tengervíztől származó, fagyhatásból származó és a talajból, ill. a talajvízből származó kémiai korróziós hatásokat.

• Konzisztencia szerint: a régi MSZ 4714 szerinti: földnedves (FN), kissé képlékeny (KK), képlékeny (K), folyós(F), az új MSZ 4798 szerint roskadási-, Vebe-, tömörítési- és terülési osztályozást alkalmazzuk. Ezen mérésfajták eredményei között nincs közvetlen kapcsolódás. A régi és az új szabvány szerinti konzisztencia osztályok megnevezésének és határértékeinek egy-egy módszeren belüli összehasonlítása az MSZ 4714 szerint az alábbi táblázatok nyújtanak lehetőséget. • dmax szerint: amikor a betont a szemnagyság szerint osztályozzák akkor a beton legdurvább frakciójú adalékanyagának legnagyobb névleges méretét (dmax) kell az osztályozáshoz megadni. • Nyomószilárdság szerint: amikor a betont nyomószilárdsága szerint osztályozzuk, akkor az osztályozáshoz a 150 mm átmérőjű, 300 mm magas henger alakú, ill. a 150 mm élhosszúságú kocka formájú próbatestek 28 napos nyomószilárdságát vesszük alapul, pl

C20/25, ahol az első szám a henger alakú-, a második a kocka alakú próbatest nyomó- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 100 ► Építőanyagok I. A beton A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 101 ► szilárdságának minősítő értékét (5 %-os küszöbértékét) jelenti N/mm2-ben. Különleges tulajdonságok szerint megkülönböztetünk: vízzáró, fagyálló, kopásálló, nagy hajlító-húzó szilárdságú, esztétikus megjelenésű, hőálló, tűzálló, stb. betonokat A készítési technológia szerint megkülönböztetünk: vibrált-, torkrét-, prepakt-, kolkrét-, pörgetett-, vízalatti-, úsztatott-, vákuum-, transzport- és szivattyúzott, betonokat. 4.2 A beton további alkotói 4.21 A cement és az adalékanyag A cement és az adalékanyag a beton két legfontosabb alkotója, ezeket az előző fejezetekben részletesen ismertettük. 4.22 A keverővíz A

betonkeveréshez használt vizet keverővíznek nevezzük. Ennek a víznek egy része – a cement fajtájától függően a cement tömegére számítva mintegy 22-25% - a cement szilárdulásához szükséges, a többi víz az adalékanyag nedvesítését és a beton bedolgozhatóságát segíti elő. A fölös víz káros, mert növeli a beton pórustartalmát és ezért csökkenti a szilárdságát, fagyállóságát, kopásállóságát. A lakosság ivóvíz ellátására szolgáló víz – kivéve a gyógyvizet, ásványvizet, hévizet – keverővíz céljára vizsgálat nélkül is megfelel. A természetes víznyerő-helyek vizét felhasználás előtt meg kell vizsgálni. A természetes vizek mindig tartalmaznak oldott anyagokat és lebegő szennyeződéseket. A tiszta esővíz vagy a hólé szilárd anyagokat oldva nem tartalmaz, legfeljebb a levegőből felvett gázokat (CO2, NH3, stb.) Az esővíz és a hólé egyszerűbb célokra a desztillált vizet helyettesíti. A

tiszta esővíz oldóképességét növeli a széndioxid, amely H 2 O + CO 2 ⇔ H 2 CO 3 képlet szerint szénsavat hoz létre. Az ilyen szénsav olyan vegyületeket is old, melyek egyébként vízben oldhatatlanok; így pl. a mészkövet CaCO 3 + H 2 CO 3 ⇔ Ca(HCO 3 ) 2 alakban oldja. Hasonlóan oldja az MgCO3-t Mg(HCO3)2 alakjában A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 101 ► Építőanyagok I. A beton A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 102 ► Rendszeresen szennyeződhető vizet keverővízként felhasználni tilos. Különös gondossággal kell megvizsgálni azokat a vizeket, melyekbe időszakosan ipari vagy mezőgazdasági szennyvíz juthat. A keverővízzel szemben támasztott követelményeket a 4.1 táblázat tartalmazza A víz zavarosságát etalon folyadékkal való összehasonlítással határozzák meg. Előírt vizsgálat Zavarosság Szag PH érték Klorid-ion Szulfát-ion

Szervesanyag tartalom A vizsgálat gyakorisága Ha minőségi változás feltételezhető Követelmény Z≤5 Kellemetlen, bűzös 500 m3 betononként szagú víz nem megfelelő 1000 m3 betononként 9,0<pH<13,0 Cl≤7000 mg/l SO4≤4000 mg/l Oxigén fogyasztás < 400 mg/l 4.1 táblázat Keverővízzel szemben támasztott követelmények A víz pH-értékének a meghatározására indikátor papírt vagy pH-értékre hitelesített elektromos mérőműszereket használnak. A szulfát-ion kimutatása azon alapszik, hogy a vízben oldott szulfátok bárium-kloriddal savanyú közegben oldhatatlan fehér csapadékot (BaSO4) képeznek: Na2SO4 + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4 Fenti egyenlet szerint lehet a szulfátok mennyiségét becsülni. A klorid-iont és a szervesanyag tartalmat vegyelemzéssel határozzák meg. A kötésidőre gyakorolt hatás elbírálásához csapvízzel és a vizsgált vízzel is meghatározzák a cement kötési idejét. A dokumentum használata |

Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 102 ► Építőanyagok I. A beton A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 103 ► 4.23 Az adalékszerek Alkalmazásuk célja, követelmények Adalékszernek nevezzük a betonba kis mennyiségben bekevert olyan vegyszereket, amelyek kémiai, ill. fizikai-kémiai hatásuknál fogva a beton egyes tulajdonságait kedvezően megváltoztatják, míg más tulajdonságait kis mértékben rontják. Az adalékszerekkel kapcsolatos alapkövetelmények: a szernek a cement tömegére vonatkoztatott javasolt mennyisége esetén a cement legyen térfogatállandó. A kötési időt csak az adagolás céljának megfelelően befolyásolhatja, károsan nem A szer kétszeres adagja sem okozhat elektrokémiai korróziót a bebetonozott acélbetéten Az adalékszereket rendeltetésük szerint a következő csoportokba sorolhatjuk: • • • • • • • konzisztencia javítók; képlékenyítők;

folyósítók tömítő szerek, fagyállóságot fokozók, kötés- és szilárdulás gyorsítók kötéskésleltetők, ill. kötés gátlók Az adalékszerek fő- és mellékhatásait a 4.2 táblázatban foglaltuk össze Az anyag Főhatás megnevezése Konzisztencia Bedolgozhatóság javító (Plasztifikáló) Mellékhatás kedvező kedvezőtlen Csökken a beton vízigénye, nő a szilárdság, csökken a szétosztályozódási hajlam, jobb a acélbetétek tapadása, javul az időállóság, javul a kopásállóság A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 103 ► Építőanyagok I. A beton A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Légpórusképző Vissza Bedolgozhatóság Nő a friss beton kohéjavítása és a szilárd ziója, csökken a vízkibeton fagyállóságá- válási hajlam, javul a nak növelése hőszigetelés, csökken a vízfelvétel és a vízáteresztő képesség, jobb a fagykorrózió, és

időállóság Injektálhatósá- Ülepedési hajlam Javul a habarcs folyósgot javító csökkenése sága és csökken a beton vízigénye Kötésgyorsító Kezdőszilárdság Javul a szilárdság és a növelése gőzölhetőség, nő a kopásállóság, kis mértékben javul a bedolgozhatóság, nő a cement hidratációs hőfejlődése Vízkiválást csökkentő Fagyásgátló Kötéslassító Vízzárást fokozó Víztaszítást fokozó Fedő (kiszáradás gátló) ◄ 104 ► Nő a zsugorodás, csökken a szilárdság (6% pórustartalom felett) Esetenként duzzadás lép fel Nő a zsugorodás, az elektromos vezetőképesség, a repedezési hajlam, a vasbetét rozsdásodása, a kivirágzási hajlam, csökken a korrózióállóság Vérzés csökkentése Tömörség növelése, Zsugorodás vízzáróság javulása növelése A friss beton fagyál- Szilárdulás meggyorsul Nő a szilárdulás lóságának javítása és a kivirágzási hajlam Tömörség növelése Némileg

csökken a zsugorodás, csökken a cement hidratációs hőfejlődése Csökken az átnedve- Javul a korrózióállóság, Nő a zsugorosedési hajlam, nő a csökken a cement hid- dás, esetleg vízzáróság ratációs hőfejlődése duzzadás lép fel Csökken az átnedve- Javul a korrózióállóság, sedési hajlam, nő a csökken a zsugorodás vízzáróság Csökken a kiszáradás Csökken a zsugorodás, javul a gőzölhetőség 4.2 táblázat Adalékszerek fő és mellékhatásai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 104 ► Építőanyagok I. A beton A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 105 ► 4.3 A friss beton tulajdonságai 4.31 Alapfogalmak A betonkeverék a beton alapanyagainak olyan, építési célra készített keveréke, amelyen kötés még nem észlelhető, és amelyet zsaluzatba még nem dolgoztak be. A beton hidratációja még nem kezdődött el A betonkeverék a

tömegével, ill alkotóinak a tömegével, vagy azok arányával jellemezhető A bedolgozott friss beton olyan betonkeverék, amelyet a zsaluzatba bedolgoztak. Ez már testsűrűségével, az alkotóknak a beton térfogategységére vonatkoztatott tömegével és térfogatával jellemezhető, ill ezekből számítható és a beton hidratációja még nem kezdődött el. A keverési arány a betonkeverék alkotóinak tömeg szerinti aránya, melyet általában az egységnyi tömegű cementre vonatkoztatva adnak meg. víz : cement : adalékanyag = v : c : a, ill. v a :1: c c pl. 0,5 : 1 : 6,16 Az adalékszereket a cement tömegére vonatkoztatva %-ban vagy ‰-ben adják meg. Megkülönböztetnek tervezett és tényleges keverési arányt Utóbbit a kész friss betonkeverékből vett próba elemzése által állapítják meg. A betonösszetétel fajtánként megadja az 1 m3 bedolgozott betonban levő alapanyagok mennyiségét és minőségét. A betonösszetételben fel kell tüntetni

a cement minőségét és mennyiségét (kg/m3-ben), a víz és a cement tömegarányát, más néven a víz-cementtényezőt, az adalékanyag megnevezését, annak száraz tömegét, esetleg a szemmegoszlásra jellemző adatokat. A betonösszetétel megadható tömeg és térfogat szerint. Megkülönböztetünk tervezett és tényleges betonösszetételt A keverési arányban szereplő anyagok mennyisége annyiba tér el a betonösszetételben szereplő mennyiségektől, hogy ebben az a vízmennyiség is szerepel, amely a betonkeverés és bedolgozás között eltelt idő alatt a betonkeverékből elpárolog, ill. akkor tér el, ha a betont különbözőképpen tömörítik. A víz-cementtényező a bedolgozott friss betonban az adalékanyag által fél óra alatt felvett (v0,5), továbbá a keverés és a bedolgozás közötti időben elpárolgott (vp) víz levonása és az adalékanyag tényleges nedvességtar- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza

◄ 105 ► Építőanyagok I. A beton A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 106 ► talmának (vn) a hozzáadása után maradó víz (v) és cement (c) tömegének a hányadosa. A víz-cementtényező tehát x= v v k + v n − (v 0,5 − v p ) = c c Ebből a keverővíz (vk) a beton tervezése során meghatározott v/c alapján: vk = v ⋅ c − v n + (v 0,5 + v p ) c A vn és v0,5 értékét megmérik, vp-t pedig megbecsülik. A víz-levegőcement tényező (r) a bedolgozott friss betonban a vízcementtényezőnél értelmezett módon számított hatékony víz térfogatának (Vv) literben, és a levegő térfogatának (L, liter) összege a cement tömegéhez viszonyítva. r= vv + L vv L = + [liter/kg] c c c Megjegyezzük, hogy a szokásos módon, jól bedolgozott betonokban, kb. 1,5 térf.% levegő (zárvány) van Ha L ≤ 2 térf%, akkor csak a vízcementtényezőt számítjuk A bedolgozási tényező (b) a beton

előállításához felhasznált adalékanyagok halmaztérfogatának és a belőle készített bedolgozott beton térfogatának hányadosa. Ha több, külön-külön adagolt összekeveretlen adalékanyag-frakciót használunk, akkor az egyes frakciók halmaztérfogatát külön kell mérni. Ebben az esetben a bedolgozási tényező az adalékanyagok külön-külön mért halmaztérfogatának és a bedolgozott tömör beton térfogatának hányadosa Ha csak egyféle adalékanyaggal dolgoznak, abban az esetben bedöngölési tényezőnek szokták nevezni Ez a fogalom akkor jut szerephez, ha az adalékanyagot nem tömeg, hanem térfogat szerint mérik. A konzisztencia a friss beton, habarcs, vagy cementpép alakváltozással, vagy folyással szembeni ellenálló képessége. A konzisztencia a beton látszólagos bedolgozhatóságának leírására szolgál, és mérési módjai gyakran csak távolról közelítik meg a ténylegesen előforduló bedolgozási módokat. A konzisztencia

mérőszáma a friss beton folyékonyságának, mozgékonyságának bizonyos állapotát, illetőleg a folyékonyság hiányát adja meg. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 106 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék A beton Vissza ◄ 107 ► A bedolgozhatóság a friss beton ama tulajdonsága, amely meghatározza egy adott beton, vasbeton vagy feszített vasbeton elem tömörítésének könnyű vagy nehéz voltát. Befolyásolják: a beton összetétele, az adalékanyag legnagyobb szemnagysága, a szemcsék alakja, a betonkonzisztencia, a vasszerelés sűrűsége és a készítendő elemek alakja és méretei. A telítettség annak a mértéke, hogy a cementpép a bedolgozott friss betonban milyen mértékig tölti ki az adalékváz hézagait. Eszerint megkülönböztetnek telítetlen (a telítettsége 100%-nál kisebb), a telített (telítettsége 100%), és túltelített

(telítettsége 100%-nál nagyobb) betont A telítetlen betonban légzárványok maradnak, a túltelített betonban az adalékszemcsék nem támaszkodnak egymásnak, hanem úsznak a pépben. Az adalékszer által képzett, gömbszerű légbuborékok a cementpép térfogatát növelik meg, tehát az ilyen légtartalom nem okoz telítetlenséget Szétosztályozódás a friss beton ama tulajdonsága, hogy a keverék egyenletességében helyi változások következnek be. Pl folyós beton szállítása során a nagyobb szemcsék a kocsi aljára ülepednek le Hasonló szétosztályozódás következik be, ha a betont nagy magasságból öntik a zsaluzatba, vagy a betont túl sokáig vibrálják A próbakeverés a keveréknek és a bedolgozott friss betonnak az a vizsgálata, amellyel ellenőrizni kell, hogy a tervezett keverési arány alkalmas-e a tervezett betonösszetétel előállítására, ill. a betonkeverék a tervezett eszközökkel bedolgozható-e 4.32 A friss beton konzisztencia

vizsgálatai A konzisztencia osztály megjelölése gyakorlatilag átvételi követelmény. A szabvány négyféle vizsgálati módot fogad el, ezek a: • • • • roskadási mérték-; Vebe-méteres átformálódási idő-; tömörítési mérték-; terülési mérték meghatározása. A különböző konzisztencia mérőszámok a beton más és más tulajdonságaira jellemzők: • a roskadási érték a beton összetartó képességére és alakíthatóságára utal; • a Vebe-méteres átformálódási idő a víz- és pépmegtartó képességre, a szétosztályozódási hajlamra és a szállíthatóságra utal; • a tömörítési mérték a bedolgozhatóságra és a tömöríthetőségre utal; A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 107 ► Építőanyagok I. A beton A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 108 ► • a terülési mérték a mozgékonyságra, az összetartó

képességre és a friss beton alakváltozási hajlamára utal. Egyes országokban a konzisztencia-mérőszám a gyárból szállított beton helyszíni átvételi feltételei között szerepel. A legtöbb országban szabványosított konzisztencia vizsgálati mód a roskadásmérés. Mérőeszköze a roskadás mérő kúp A vizsgálat során a mérőkúpba szabványosan bedolgozott betonról a bedolgozás után 1 perccel a kúpsablont függőlegesen felemelik, a betonkúp mellé állítják, majd az összeroskadt betonkúp legmagasabb pontjának a távolságát az edény tetejére fektetett vasrúdhoz viszonyítva lemérik. A roskadás mérőszáma a kúpminta és a kiformázott beton legmagasabb pontja közötti magasságkülönbség mm-ben, (4.1 ábra) A készülék legmegbízhatóbban a kr = 15-150 mm roskadású betonok konzisztenciájának a mérésére használható, D = 32 mm-ig. 32 <D <63 mm-es tartományban növelt méretű roskadási kúpot kell használni. A Vebe

eljárás lényege, annak a vibrálási időnek a meghatározása, amely ahhoz szükséges, hogy a beton csonka kúp egyenletes magasságú hengerré formálódjék. A vizsgálat során először a roskadást állapítják meg, az átlátszó lapot tartó mm beosztású rúdon. Azután addig vibrálják a betont, amíg teljes felületén nem érintkezik az átlátszó körlappal, (4.2 ábra) Ezt a buborékokról lehet megállapítani Az átalakításhoz szükséges idő másodpercben a beton viszkozitásának a mutatója, a konzisztencia-mérőszám Ez a készülék kV = (3-100) s vibrációs idejű betonok konzisztenciaosztályba sorolásra alkalmas . 4.1 ábra Roskadás meghatározása [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 108 ► Építőanyagok I. A beton A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 109 ► 4.2 ábra Vibrációs idő meghatározása [1] A tömörítési mérték vizsgálatát a

régebbi un. tömörödési tényező mérése helyett vezették be. A Glanville készülék helyett az un Walz-féle eszközt használják. A mérés abból áll, hogy egy 200x200x400 mm-es sablont először tömörítés nélkül megtöltik a vizsgált betonnal, majd a betont betömörítik, (43 ábra) A vizsgálat mérőszámát: c= h1 h1 − s összefüggésből nyerjük. A tömörítési érték jó közelítéssel megfelel a tömörödési tényező reciprokának 4.3 ábra Tömörítő mérték meghatározása [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 109 ► Építőanyagok I. A beton A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 110 ► A területvizsgálat eszköze egy rázóasztal és egy csonka kúp. A vizsgálat során a rázóasztalra helyezett csonka kúpot szabványosan megtöltik. Ezt követően a sablont a betonról óvatosan leemelik. A terülést úgy hozzák létre, hogy a

rázóasztal csuklópánt körül forgó felső lapját 15-ször az ütközésig megemelik, (4.4 ábra) A terülés mérőszáma az elterülő beton két egymásra merőleges átmérőjének (t1 és t2) az átlaga (cm): k1 = t1 + t 2 2 Ez a módszer jól használható 350-550 mm terülésű, képlékeny és folyós betonok konzisztenciájának vizsgálatára. Használata a szivattyúzható betonoknál indokolt 4.4 ábra Terülés meghatározása [1] A konzisztencia osztályokat a 4.3 táblázatban közöljük A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 110 ► Építőanyagok I. A beton A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 111 ► ◄ 111 ► a.) Roskadási osztály Osztály S1 S2 S3 S4 S5 Osztály V0 V1 V2 V3 V4 Osztály C0 C1 C2 C3 C4 Roskadás (Roskadási mérték) mm 10-40 50-90 100-150 160-210 ≥220 b.) Vebe-osztályok Vebe-méteres átformálódási idő, s ≥31 30-21 20-11 10-6 5-3 c.)

Tömörítési osztályok Tömöríthetőség mértéke (Tömörítési mérték) ≥146 1,45-1,26 1,25-1,11 1,10-1,04 <1,04 d.) Terülési osztályok Osztály F1 F2 F3 F4 F5 F6 Terülési átmérő (Terülési mérték)mm ≤340 350-410 420-480 490-550 560-620 ≥630 4.3 táblázat A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza Építőanyagok I. A beton A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 112 ► A régi és az új szabvány szerinti konzisztencia osztályok megnevezésének és határértékeinek egy-egy módszeren belüli összehasonlítását a 4.4 táblázat mutatja 4.4 táblázat A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 112 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék A beton Vissza ◄ 113 ► 4.4 A megszilárdult beton tulajdonságai 4.41 A testsűrűség A friss beton testsűrűsége a betonalkotók

mennyiségétől és sűrűségétől, a beton víztartalmától, levegőtartalmától és a tömörítés mértékétől függ. A szilárd beton testsűrűsége ezen kívül a nedvességtartalmától is függ. Mivel a kémiailag kötött víz szűk határok között változik, a friss és a kiszárított beton testsűrűsége között annál nagyobb a különbség, minél nagyobb a víz-cementtényező. A beton tömörsége függ a víz-cementtényezőtől és a bedolgozás mértékétől. A tömörség a szilárdulás folyamán nő és általában 0,85-0,95 közötti 4.42 A nyomószilárdság A beton nyomószilárdsága függ a próbatest alakjától, méretétől és állapotától. Más-más méretű és formájú próbatesten más-más szilárdsági értéket kapunk. A beton szabványos nyomószilárdságát általában 28 napos korú kockákon, ill. hengereken állapítják meg A próbatestek szabványos méretei: • 200 x 200 mm-es élhosszúságú kocka (régen); • 150 mm

átmérőjű, és 300 mm magasságú henger; • 150 x 150 mm-es élhosszúságú kocka. A beton általános jelölése az idők során változott. A régi terveken a maitól eltérő jelölések láthatók. Azért, hogy ezeket értelmezni tudjuk, az összes eddig előforduló jelölést ismertetjük. Valamennyi jelölési módnál a beton nyomószilárdságát mutató szám volt a legfontosabb jellemző, de ez a szám a különböző jelöléseknél más és más értelmezéssel bírt. Kronológiai sorrendben – a beton nyomószilárdságától függően – az alábbi betonjelölésekkel találkozhatunk: • legrégebben a 28 napos, 200x200 mm élhosszúságú kockán mért átlagszilárdságot jelölték, pl. B 200, • majd a 150mm átmérőjű és 300 mm magas hengeren és végül ma a 150x150 mm élhosszúságú kockán mért 28 napos, 5%-os küszöbszilárdságot tekintettük, ill. tekintjük a beton nyomószilárdságának, pl C25/30. • Fenti sorrendben – a beton

nyomószilárdságától függően - az alábbi betonjelölésekkel találkozhatunk: A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 113 ► Építőanyagok I. A beton A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 114 ► • A régi szabvány szerinti betonjelölésben - pl. B 200- ban a „B” betűjel a beton testsűrűségét-, (2000-2500 kg/m3), a 200 pedig az átlagos nyomószilárdságát jelölte kp/cm2-ben. Ez az SI-rendszerben a 20N/mm2–es szilárdságra változott. A gyakorlatban a szabvány ma az utóbbi kettőt, azaz a hengeren (C), és a kis kockán mért nyomószilárdság 5%-os küszöbértékét adja meg, ami egyben a két próbatesten mért eredmény megfeleltetését is jelenti, pl. C25/30, ahol a 25 a hengeren, a 30 a kis kockán mért nyomószilárdság küszöbértékét jelöli N/mm2-ben. Meglévő műtárgyak betonszilárdságának ellenőrzéséhez magmintát kell venni fúrással a

szerkezetből. A magminta hossza lehetőleg 3d legyen A minta nyomólapjait cementhabarcs simítással párhuzamossá kell tenni. Az új Msz 4798 szerint a beton jelölése a korróziós kockázat függvényében adható csak meg: • • • • • • • • nincs kockázat (X0), karbonátosodásból származó korróziós- (XC1XC4), tengervízből származó korróziós- (XS1XS3), nem tengervízből származó klorid- (XD1XD3), fagyás-olvadás okozta korróziós- (XF1XF4), agresszív kémiai hatás okozta korróziós- (XA1XA3), koptatóhatás okozta korróziós- (XK1(H)XK4(H)) víznyomás okozta korróziós kockázat (XV1(H)XV3(H) függvényében adható csak meg, pl.: C25/30-XC3-24-S2-Msz 4798-1:2004, ahol a: • C25/30 a közönséges beton nyomószilárdságát-, • XC3 a környezeti osztályt (a példában a karbonátosodás okozta korróziós kockázatot-), • 24 a dmax értékét-, • S2 a roskadással mért konzisztencia osztályt jelöli. A dokumentum használata |

Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 114 ► Építőanyagok I. A beton A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 115 ► 4.43 A nyomószilárdság közelítő (roncsolásmentes) meghatározása A beton kockaszilárdsága megbecsülhető roncsolásmentes vizsgálatokkal is. Az utóbbi időben ezek a vizsgálatok előtérbe jutottak egyrészt azért, mert a ténylegesen megépített építmény szilárdságát lehet velük vizsgálni, másrészt pedig azért, mert a roncsolásmentes vizsgálatok nem teszik tönkre magát a szerkezetet. Több módszer ismeretes, de a gyakorlatban két módszert használunk, ezek: • az akusztikai impulzusok terjedési sebességének mérésén alapuló módszer; • a beton felületi rétegének keménységmérésén alapuló módszer. 4.5 ábra Betonoszkóp Az elsőhöz a betonoszkópot (4.5 ábra), a másodikhoz a Schmidt rugóskalapácsot (46 ábra) használják A szilárdságbecslést az

teszi lehetővé, hogy a mért fizikai jellemzők és a szilárdság stohasztikus kapcsolatban vannak. Ez azt jelenti, hogy a két változó nem független, de nem áll fenn közöttük függvényszerű kapcsolat sem. Azaz egyik változó értéke nem határozza meg egyértelműen a másik változó értékét, de következtetni lehet belőle. Ebből származik a roncsolásmentes vizsgálatokkal kapcsolatos nehézségek legnagyobb része A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 115 ► Építőanyagok I. A beton A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 116 ► A függvényeket kísérlettel lehet megszerkeszteni. A mérési eredményekből pontmezőt kapunk. A pontmező alapján matematikai módszerekkel határozhatjuk meg azt a függvényt, amely körül a méréseredmények szóródnak Példaként a 47 ábrán egy ultrahangos betonszilárdság vizsgálatból nyert eredményt mutatunk be. 4.6 ábra

Schmidt-kalapács 4.7 ábra Szilárdságbecslés roncsolásmentes módszerrel (az ultrahang terjedési sebességével) [2] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 116 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék A beton Vissza ◄ 117 ► 4.44 Törésvizsgálat (a nyomószilárdság „pontos” meghatározása A beton nyomószilárdságának megfelelőségét a próbatestek 28 napos korában elvégzett nyomószilárdsági vizsgálatának eredményeiből állapíthatjuk meg. A megfelelőség feltételei, hogy: • az f ck átlagos nyomószilárdság meghatározásához minimum 3 mintából vett 3 vizsgálati eredményre, azaz összesen legalább 9 db egyedi vizsgálati eredményre van szükség. • a bedolgozott friss beton testsűrűsége ne térjen el ± 2%-nál nagyobb mértékben a tervezett testsűrűségtől, • a „σ” szórást nem szabad 3 N/mm2-nél kisebbre venni, Így ezen

feltételek mellett: fci > fck-4 N/mm2, ahol az fci a mért nyomószilárdságot, az fck az előírt nyomószilárdságot jelöli. 4.5 A betonkészítés technológiái A beton tulajdonságait lényegesen befolyásolja a betonkészítés technológiája, amit az alábbiakban röviden ismertetünk. 4.51 A beton keverése A betonkeverés során biztosítani kell, hogy a keverés hatására a beton egyenletes összetételű legyen. A betonkeverés fő módjai a kézi és gépi keverés. Ma már a kézi keverést ritkán alkalmazzák. Csak akkor megengedett, ha kevés a betonmennyiség, kicsi az előírt betonminőség (C12-ig), ill. ha a gépi keverés üzemzavara a szerkezet használhatóságát veszélyeztetné. Ez esetben a betont hézagmentes, nem szennyező, merev padozatú, síkfelületen szabad keverni. A betont szárazon legalább háromszor, vizesen legalább kétszer át kell keverni A betonkeverő gépek két fő típusát különböztetik meg, nevezetesen a szabadon ejtő

és a kényszerkeverő gépeket. Ezen belül mindegyik számos altípusra osztható, amelyeknek az átbocsátóképessége, a hatásossága különbözőképpen alakulhat. A szabadon ejtő keverőgépekben a keverék azáltal keveredik el, hogy a dobba szerelt lapátok az anyagot forgás közben egy bizonyos szakaszon felemelik, majd azután leejtik. Tehát a keverés gravitációs úton következik be. A szabadon ejtő géptípusok ismertebbjei a billenő dobos, a kihordókanalas fekvődobos és a visszaforgással A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 117 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék A beton Vissza ◄ 118 ► ürítő fekvődobos keverő berendezés. A keverés hatékonyságát lényegében a fordulatszám határozza meg. A szabadon ejtő keverőgépekkel a nagyon száraz (földnedves), valamint a cement dús keveréket egyenletesen megkeverni nem nagyon lehet. Jól

használható a folyós és önthető konzisztenciájú keverékekhez, D> 63 mm-nél nagyobb adalékanyag esetén a konzisztenciától függetlenül, az olyan betonkeverékekhez, melynek anyagát a betonkeverő gép aprítja. A kényszerkeverő gépek a szabadesésű keverőgépektől eltérően nem emelik fel a betont, hanem azt lapátjaik erőteljesen megforgatják, és az anyagban mozogva szinte gyúrják. Tehát ennél a keverési rendszernél a keverés sokkal intenzívebb, mint a megelőzőnél, és a betonkeverék egyenletessége is sokkal jobban biztosítható. A kényszerkeverő gépek vízszintes vagy függőleges tengely körül keverők lehetnek. A tapasztalat szerint a kényszerkeverő gépekben megkevert beton átlagszilárdsága általában nagyobb, mint a szabadon ejtő gépekben megkeverté, de minden esetben kisebb a megkevert beton szilárdságának szórása. Főként a C20-as és annál jobb betonokhoz nélkülözhetetlen a kényszerkeverő Folytonos üzemű

keverők kivételesen akkor alkalmazhatók, ha az alkotók egyenletes adagolását biztosítani lehet, és pl. a betont csőben, nagy mélységre szállítják (aknafalak készítése). A keverő járművek (mixer és agitátor kocsik) képlékeny, folyós és önthető betonok készítésére alkalmasak. Az üzemben a betont vagy csak adagolják, vagy elő is keverik. Nagyon befolyásolja a keverés hatékonyságát az a körülmény, hogy a beton alkotóanyagait milyen sorrendben adagolják a gépbe. Hazai előírásaink szerint kényszerkeverő gépbe előbb a cementet és az adalékanyagot (víz nélkül) kell betölteni A teljes keverési idő 1/5-e után a vizet permetezve a keverési idő 2/5-e alatt egyenletesen kell a dobba adagolni, majd a keverést további 2/5 ideig folytatni. Szabadesésű keverőgép dobjába előbb a víz 1/3-át kell betölteni, majd a cementet és az adalékanyagot A keverési idő 1/5-éig tartó keverés után a keverési idő 2/5-e alatt a többi

vizet egyenletesen kell a keverőgépbe juttatni. A teljes keverési idő szabadesésű gépek esetén 120 másodperc, kényszerkeverő gépek esetén legalább 90 másodperc. Két percnél hosszabb keverés hatására a keverék egyenletessége általában nem lesz jobb, és a szilárdsága sem lesz nagyobb, kivéve a nehezen bedolgozható, finom adalékanyagokban gazdag keverékeket. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 118 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék A beton Vissza ◄ 119 ► 4.52 A beton szállítása A friss betont a legrövidebb időn belül, a legrövidebb útvonalon úgy kell a bedolgozás helyére szállítani, hogy szállítás közben a beton minőségi romlása ne következzék be. A munkahelyi szállítást végezhetik japánerrel, konténerrel, lifttel, daruval, szállítószalagon és szállítható betonszivattyúval is. Folyós és önthető betonokat

japánerben, csillében, szállítószalagon szállítani nem szabad, mivel szétosztályozódnak. A beton közúti szállításra használatos eszközök: a mixer-kocsi (keverő gépkocsi), az agitátor kocsi (kavaró gépkocsi), a teknős, vagy tartályos gépkocsi, a dömper, a konténer és a billenő platós gépkocsi. A mixer-kocsik a központi telepen csak az előre kimért száraz alkotókat veszik fel, a tulajdonképpeni keverést szállítás közben végzik el, vagy pedig a munkahelyre érkezés után. Az agitátor kocsi a billenő-dobos szabadon ejtő betonkeverőhöz hasonló és a kész betont viszi magával, amit azonban a munkahelyre érve átkever, és keverés közben üríti ki. A betonszivattyú a nagytömegű munkahelyi betonszállítás korszerű, termelékeny eszköze. A szivattyúzható beton összetételének szigorú szabályai vannak Csak az a beton szivattyúzható, amelynek összetartó képessége megfelelő, amelyik kellően mozgékony, és biztosítja a

csővezeték belső falának a bevonását kenőfilm-réteggel. A betonszállítás távolságát általában az a körülmény határozza meg, hogy a beton bedolgozását a kötési idő megkezdése előtt el kell végezni. A kötési idő pedig a környezet hőmérsékletétől és a betonkeverék konzisztenciájától függ. Ha a környezet hőmérséklete 20-30°C, akkor a szállítás megengedhető időtartama 45 perc, ha a hőmérséklet 10-20°C, akkor 1 óra, ha pedig 5-10°C, akkor 1,5 óra lehet a szállítási idő. Télen szállított beton hőmérséklete a munkahelyre érve nem lehet +10°C alatt. 4.53 A beton bedolgozása (tömörítése) A betonkeveréket úgy kell tömöríteni, hogy minél kevesebb hézag maradjon a kész betonban. A tömörítés fontosságát aláhúzza az a körülmény, hogy 1% légtartalom kb. 5% nyomószilárdság csökkenést eredményez A 48 ábra azt mutatja, hogy a nyomószilárdság - víz-cementtényező összefüggésben csak akkor lép

fel maximum, ha a beton nincs kellően tömörítve. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 119 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék A beton Vissza ◄ 120 ► 4.8 ábra víz-cementtényező és a nyomószilárdság közötti kapcsolat a tömörítés függvényében [1] A keverék tömöríthetőségét a konzisztenciája, a betonban lévő habarcs mennyisége, az adalékanyag felületi és alaki tulajdonságai, valamint az acélbetétek sűrűsége, a zsalu formája határozza meg. A tömörítés alapjában lehet kézi, vagy pedig gépi tömörítés. Kézzel ma már alig tömörítenek és csak ott, ahol kicsi a szilárdsági igény és a bedolgozandó beton mennyisége. A rétegvastagság legfeljebb 150 mm Eszköze a kézi döngölő és a szurkáló acélrúd. A gépi tömörítés eszközei a vibrátorok, a gépi döngölő és a rázóasztal. A vibrátorok működésének alapelve

az, hogy excentrikusan felágyazott tömeget forgatnak, minek következtében az rezgésbe jön és rezgésbe hozza a beton alkotóelemeit. A vibrálás megszünteti a belső súrlódást A rezgések hatására a beton úgy viselkedik, mint a folyadék, a nehéz részei besüllyednek, és a beton tömörödik. A merülő vibrátorokat egyenletes sebességgel kell a betonba bemeríteni és visszahúzni. A tömörítendő rétegvastagság 0,30-1,0 m A vibrátort a beton elterítésére nem szabad használni. A vibrátort az előző betonrétegbe 0,1-0,2 m mélyen be kell meríteni, hogy a két réteg között megfelelő kapcsolat jöjjön létre. A vibrátorok bemerítési helyét úgy kell megtervezni, hogy a hatósugár által jellemzett körök összemetsződjenek. A bemerítési A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 120 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék A beton Vissza ◄ 121 ►

távolság a hatósugárnak legfeljebb 1,4-szerese lehet. Ha a beton vizet választ ki (kivérzés), akkor utóvibrálással lehet elérni, hogy a zsugorodási és ülepedési repedések, valamint a vízszintes acélbetétek és nagy adalékszemcsék alatti üregek bezáruljanak. A bemerítés és kihúzás sebessége a betonkeverék összetételétől és a vibrátor teljesítményétől függően 20-80 mm/s A túlvibrálás szétosztályozódást eredményez, a rövid vibrálás elégtelen tömörséget. A felületi vibrátorokat útburkolatok, betonburkolatok és betonpadlók tömörítésére használják. A tömöríthető réteg vastagsága legfeljebb 0,30 m lehet. Formáját tekintve lehet lapvibrátor, padlóvibrátor és vibrohenger. Felületi vibrátorokkal kissé képlékeny, vagy képlékeny beton tömöríthető. A zsalurázó vibrátor rezgéseit a zsaluzat (pl. acél) közvetíti A vibrátorok számát és helyét próbavibrálással kell megállapítani Gépi

döngölővel - a döngölő tömegétől függően – 0,15-0,30 m vastag rétegeket lehet tömöríteni. A rázóasztal az előregyártás segédeszköze. A beton összetételét, a vibrátorok elhelyezését és a tömörítés módját a feltételektől függően egyedileg meg kell tervezni. Ezeken az általánosan használt tömörítési módokon kívül még az alábbi eljárásokat említjük meg: • A sokkolás bütykös tengellyel felszerelt sokkoló asztalon való emelésből és a leejtéskor realizálódó kemény ütődésből áll. • A vibrosajtolás a vibrációval együtt alkalmazott felületi sajtolás. • A hengerlés betoncsövek tömörítéséhez használják kis víz-cement tényező (v/c ≤ 0,35) esetén. Nagy méretpontosságot, szilárdságot, és a felületen nagy kopási ellenállást lehet elérni. 4.54 Munkahézag fogalma, kialakítása Munkahézagról akkor beszélünk, amikor az építmény betonozását váratlan ok, építésszervezési vagy

műszaki célból meg kell szakítani. A munkahézag helyét minden esetben (géphiba kivételével) előre meg kell tervezni, és csak ott lehet munkahézagot hagyni, ahol a szerkezet állékonyságát nem veszélyezteti. A munkahézag helyét a következő szempontok szerint kell megválasztani: • ott kell kialakítani, ahol a betonban a terv szerint húzó- és nyíróerők nem lépnek fel; A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 121 ► Építőanyagok I. A beton A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 122 ► • a csatlakozó felület legyen merőleges a nyomófeszültség irányára; • többtámaszú lemezek, gerendák és keretek esetében a nyomatéki nullpontok közelében célszerű kialakítani; • alaptestek esetében (mivel az erő függőleges) a munkahézagot általában vízszintesen kell kiképezni, és függőlegesen kell lépcsőzni. A betonozás újrakezdése előtt a

betonfelületet meg kell tisztítani, fel kell érdesíteni, és egy 5-10 mm cementdúsabb és hígabb betonréteget kell felhordani a megfelelő tapadás biztosítása érdekében. 4.55 Utókezelés Amíg elegendő víz van a beton pórusaiban, addig a még nem hidratált cement tovább szilárdul. Ha a beton túl gyorsan szárad ki, a felszínén zsugorodási repedések lépnek fel A kiszáradásra elsősorban a hőmérsékletnek, a környező levegő relatív légnedvességének, a napsütésnek és a szélnek van hatása Ezek befolyásolják a legjobban a zsugorodást, (49 ábra) 4.9 ábra A beton zsugorodása a betonfelület száradása függvényében [1] Ha a betont nem tartják nedvesen, abban az esetben a beton szilárdsága a felületi rétegekben kisebb lesz, a beton nem lesz egyenletes minőségű a teljes keresztmetszetben és emiatt a szerkezet csökkent minőségű lesz. Mindezek figyelembevételével a beton tulajdonságai szempontjából döntő a már elkészített

beton, ill. vasbeton műtárgy védelme a mechanikai hatások, valamint az időjárás viszontagságaival szemben A friss, még meg nem kötött, ill. a szilárdulás kezdeti szakaszán levő betont semmiképpen sem szabad rezgő hatásnak kitenni. A friss betont óvni kell a szél, valamint A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 122 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék A beton Vissza ◄ 123 ► a napsütés kiszárító hatásától. A védekezést elvégezhetik a beton betakarásával, azonban ez a kiszáradástól nem véd kellően, és szükség van a beton nedves utókezelésére. Minthogy a nedves utókezelést locsolással, elárasztással, nedvesített agyagréteg elterítésével lehet elérni, a betonfelületet úgy kell locsolni, hogy a locsolóvíz ki ne mossa felületéből a cementrészeket. Utókezelésként számításba jöhet az a védekezési mód is, hogy a

betonfelületet műanyag fóliával, vagy felületi párazáró bevonattal vonjuk be, és ezzel megőrzik a betonnak a cement szilárdulásához szükséges víztartalmát. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 123 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Habarcsok Vissza ◄ 124 ► 5. Habarcsok 5.1 A habarcsok osztályozása A habarcsok kötőanyag és finomszemcséjű adalékanyag felhasználásával készült, hézagkitöltő, ragasztás, felületképzés, hőszigetelés, hangszabályozás, stb. céljait szolgáló keverékek, melyek friss állapotban önthetők, vagy kenhetők, majd később megszilárdulnak. A habarcsok osztályozhatók: • • • • rendeltetésük kötőanyaguk adalékanyaguk képlékenységük szerint. A rendeltetésszerű felhasználást tekintve megkülönböztetünk: falazó-, vakoló-, burkoló-, felületképző-, vízzáró-, injektáló-, tűzálló-,

hőszigetelő-, hangszabályozó-, saválló és műgyanta habarcsokat. Kötőanyaguk szerint lehetnek: mész-, cement-, gipsz-, műgyanta-, stb. habarcsok Adalékanyaguk szerint lehetnek: kőliszt-, perlit-, barit-, stb. habarcsok Képlékenységük szerint lehetnek: földnedves, képlékeny, folyós, stb. habarcsok. 5.2 A habarcsok anyagai Ebben a fejezetben a leggyakrabban előforduló habarcsok anyagait tárgyaljuk, míg a különleges rendeltetésű habarcsok (hőszigetelő-, tűzálló-, saválló-, stb.) anyagait ezen habarcsok összetételének tárgyalása során adjuk meg, lásd az 5.5 pontban 5.21 Kötőanyagok A habarcsok kötőanyaga oltott mész, mészhidrát, őrölt égetett mész, kivételes esetben karbidmész, és hidraulikus mész; szabványos de rendszerint az alacsonyabb márkájú cementek; románcement; hidraulikus kiegészítő anyagok (trasz és mészpuccolán, pernye, hidraulikus pernye, granulált kohósalak); építési gipsz. A kötőanyagokra vonatkozó

minőségi előírásokat a 3. fejezetben ismertettük A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 124 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Habarcsok Vissza ◄ 125 ► 5.22 Adalékanyagok A habarcsok adalékanyaga általában 0-4 mm szemnagyságú homok, granulált salak vagy természetes kőzetekből, ill. kohósalakból, kazánsalakból, téglából tört zúzott homok. Az adalékanyag megengedett legnagyobb névleges szemnagysága falazóhabarcsokhoz 2,5 mm; vakolóhabarcsokhoz 3mm; simítóhabarcsokhoz 1 mm, vízzáró habarcsokhoz és kőfalazat falazóhabarcsához 4 mm. Szemmegoszlása olyan legyen, hogy a legkisebb kötőanyagtartalommal lehessen a legtömörebb (telített) habarcsot előállítani. Tartalmazzon elegendő 20-100 µm méretű finomhomokot, hogy kellően képlékeny, jól bedolgozható legyen, de ne tartalmazzon meg nem engedett mennyiségben agyag-iszap szemcséket. A

habarcsok adalékanyagának a szemmegoszlása szerint három minőségi osztályt különböztetünk meg (I–III), amelyet határgörbék határolnak, (5.1 ábra) 5.1 ábra Habarcsok adalékanyagának szemmegoszlási határgörbéi [1] Homok A gyakorlatban megkülönböztetünk a lelőhely szerint folyami és bányahomokot, a külső megjelenés szerint érdes és gömbölyded homokot. Az I. osztályú homokot vízzáró cementhabarcsok, nemesvakolatok készítéséhez használják fel és általában szétosztályozott frakciókból állítják össze A II. osztályú homokot falazó-, simító cementhabarcsok, homlokzati vakolóhabarcsok készítéséhez használják fel. Ebbe a kategóriába sorolhatók általában a folyami homokok és az érdes szemű homokok (a homok érdességét nagyítóval vagy az ujjak közötti morzsolgatással lehet eldönteni). A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 125 ► Építőanyagok I. A dokumentum

használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Habarcsok Vissza ◄ 126 ► A III. osztályú homokot mészhabarcsokhoz, általában a jó kenhetőségű habarcsok készítéséhez használják. Az I. és II osztályú homokok agyag- és iszaptartalma nem haladhatja meg a 3, a III. osztályúé a 8 térfogat%-ot A fölös agyag- és iszaptartalom eltávolítható mosással, de a finom homokszemcséket nem szabad kimosni. A homok nem tartalmazhat durva szennyeződéseket (földet, szenet, salakot, stb.), kivirágzást előidéző sókat, a habarcs időállóságára káros bomló alkotórészeket (földpátot, csillámot, stb.) Szerves szennyeződéseket csak olyan mértékben tartalmazhat, hogy az erős elszíneződést ne okozzon. Habarcs adalékanyaga lehet még: • • • • • zúzott homok kőpor különböző salakőrlemények pernye téglazúzalék, stb. 5.23 Keverővíz és adalékszerek A keverővízzel és az adalékszerekkel szemben támasztott

követelmények gyakorlatilag egybeesnek a beton keverővízével, ill. adalékszereivel szemben támasztott követelményekkel Keverővíznek a vezetékes víz minden esetben megfelel. A habarcskészítéshez használt adalékszerek, a habarcsok egyes tulajdonságainak a javítására szolgálnak. A gyári készítményeket az előírt mennyiségben kell felhasználni, illetve célszerű mennyiségét előkísérlettel megállapítani. Keverővíznek a vezetékes víz minden esetben megfelel 5.3 A friss habarcs tulajdonságai A friss habarcstól általában megkívánjuk a megfelelő bedolgozhatóságot (teríthetőség, kenhetőség, szivattyúzhatóság, stb.) biztosító tapadó képességet és vízmegtartó-képességet (ülepedésmentesség) 5.31 Konzisztencia vizsgálat A habarcsok bedolgozhatóságának a vizsgálatára – ugyanúgy, mint betonok esetében – nincs közvetlen mérési módszer. Közvetett mérési módszerül szolgál a konzisztencia vizsgálata A

konzisztencia vizsgálatához a besüllyedésmérést, illetőleg a terülésvizsgáló eszközt alkalmazzuk. A kon- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 126 ► Építőanyagok I. Habarcsok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 127 ► zisztencia mérőszámát első esetben a besüllyedés (mm), második esetben a habarcs terülése (mm) adja meg. 5.2 ábra Besüllyedésmérő készülék Besüllyedés vizsgálatot az 5.2 ábrán látható besüllyedésmérő készülékkel végeznek A friss habarcs meghatározott mintájának besüllyedési értékét egy meghatározott besüllyedésmérő rúd függőleges irányú besüllyedésével mérjük úgy, hogy a besüllyedésmérő rúd szabadon esik meghatározott magasságból a friss habarcsmintába Területvizsgálatot az 5.3 ábrán feltüntetett készüléken végezhetnek A terülést a friss habarcsminta átmérőjének átlagos

átmérőjével határozzák meg. A méréshez meghatározott forma segítségével az ejtőasztal lapjára A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 127 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Habarcsok Vissza ◄ 128 ► friss habarcsot tesznek. Előírt számú ejtést végeznek úgy, hogy az ejtőasztalt függőleges irányban meghatározott mértékig felemeljük, majd szabadon hagyjuk visszaesni. 5.3 ábra Terülésvizsgáló konzisztencia mérőberendezés [1] 5.32 Vízmegtartó képesség meghatározása A vízmegtartó képesség a habarcs ama tulajdonsága, hogy a bedolgozás befejezéséig a jó kenhetőséghez szükséges vizet kivérzés (ülepedés) nélkül megtartja, a bedolgozás után viszont a habarcsolandó alap vízelszívó képességének megfelelően elereszti. 5.4 ábra Habarcs vízmegtartó-képesség vizsgáló berendezés [1] A dokumentum használata |

Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 128 ► Építőanyagok I. Habarcsok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 129 ► A habarcs vízmegtartó képességét az 5.4 ábra szerinti berendezéssel kell mérni. Először elvégzik az 531 fejezetben ismertetett konzisztencia vizsgálatot (mérőszám s1) Ezután a habarcsból 30 mm vastag réteget porcelán Büchner-tölcsérbe a szűrőpapírra terítenek. A habarcs vízmegtartó képességére jellemző szám a vt = s2 ⋅ 100 s1 képletből számítható, ahol s2 a 250 Hgmm vákuummal részben víztelenített habarcs terülése. A habarcs vízmegtartó képességét tapasztalati úton is meg lehet becsülni. A kövér habarcs nagy, a sovány habarcs kis vízmegtartó képességű A túl kövér habarcsot soványítani, a túl soványt kövéríteni kell. A vízmegtartó képesség növelésére (kövérítésre) a nagy fajlagos felületű anyagok (cement, mész, puccolánok,

agyag) használhatók. A nagy vízmegtartó képességű anyagok mennyisége ott növelhető, ahol fontos a jó bedolgozhatóság, de a szilárdság másodrendű. A bentonitból már kis mennyiség is hatékonyan növeli a vízmegtartó képességet. A tixotrópia a friss habarcsok ama tulajdonsága, hogy nyugalmi állapotban merevek, alaktartó képességük már van, de erő – pl. keverés, vibrálás – hatására képlékennyé válnak 5.4 Megszilárdult habarcs tulajdonságai A habarcs rendeltetésétől függően a megkívánt tulajdonságok: szilárdság, tapadás, térfogat-állandóság, korrózióállóság és fagyállóság. 5.41 A megszilárdult habarcs vizsgálatai A próbatest készítéséhez szükséges konzisztencia Szabványos vizsgálatokon a laboratóriumi körülmények között készített és szilárdított próbatesteken végzett vizsgálatokat értik. A laboratóriumi vizsgálatokkal azt ellenőrzik, hogy az adott összetételű habarcs megfelel-e az

előírásoknak. E vizsgálatokhoz során a habarcs terülése 170-190 mm, mész- és javított mészhabarcsok kúpsüllyedésének a mérőszáma 70-90 mm legyen. Ha a habarcs konzisztenciája nem ilyen, akkor víz hozzáadással, illetőleg részbeni víztelenítéssel addig módosítjuk, amíg ilyen konzisztencia-mérőszámokat nem kapunk A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 129 ► Építőanyagok I. Habarcsok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 130 ► Az így beszabályozott habarcsot két részben formákba öntik és rétegenként tíz ütéssel tömörítik. A próbatesteket 20 °C hőmérsékletű és 65-70 % relatív légnedvességtartalmú térben tárolják. A cement kötőanyagú próbatesteket 7 napig nedvesíteni kell A hajlító-, a nyomó- és a tapadószilárdság vizsgálata A hajlító és nyomószilárdság vizsgálatához 40x40x160 mm-es habarcshasábokat készítnek az

előbbi összetétellel és ugyanúgy vizsgálják, ahogy azt a cement vizsgálata során ismertettük. A tapadószilárdság vizsgálatához a falazótéglákat előnedvesítik, majd egyik oldalukat kellősítik. A kellősítő habarcs kötőanyagtartalma 25 %-kal, víztartalma 50 %-kal növelt a tényleges habarcséhoz képest. A kellősített habarcs meghúzása után, de még megkötése előtt a téglákat 15 mm habarccsal összeragasztják. A cementhabarccsal készített próbatesteket a szabvány szerint 28 napig tárolják. A próbatesteket 28 napos korban a habarcsra merőleges erővel elszakítják. A tapadószilárdságot a szakítóerő (F) és a habarcsolt felület (A) hányadosa adja, (5.5 ábra) τt = F (N/mm2) A 5.5 ábra Habarcs tapadó szilárdság meghatározása A térfogatállóság és a fagyállóság vizsgálata A habarcsok térfogat-állandósági vizsgálatához szintén 40x40x160 mm méretű hasábokat használnak. A hasáboknak az időben bekövetkező

megnyúlását, illetőleg megrövidülését mechanikus mérőóra, illetőleg optikai dilatométer segítségével mérik meg. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 130 ► Építőanyagok I. Habarcsok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 131 ► A fagyállóság vizsgálatához szintén 40x40x160 mm méretű habarcstesteket készítenek, és azokat fagyasztják. A mészhabarcsnak 10-szeres, a cementhabarcsnak 15-szörös fagyasztást kell károsodás nélkül kiállania A beépített habarcs tapadószilárdság vizsgálata Beépített habarcs vizsgálata kétirányú. Az egyik esetben az építéshelyen ugyanúgy készítenek 40×40×160 mm-es próbatesteket, mint a laboratóriumban, de azokat az építéshelyen, a beépített habarccsal azonos körülmények között tárolják. A másik esetben a már kész vakolatot vizsgálják meg 5.6 ábra Beépített vakolat tapadó szilárdság

meghatározása [1] Beépített vakolat tapadószilárdságát tapadásvizsgáló készülékkel (5.6 ábra) határozzák meg. Az 5000 mm2 felületű, kör alakú vakolatrészt koronafúróval körülfúrják Ezután a vizsgálandó felülethez fémkorongot ragasztanak és azt a felületre merőleges erővel leszakítják A tapadószilárdságot a szakítóerő és a vizsgált felület hányadosa adja: τ= F (N/mm2) A A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 131 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Habarcsok Vissza ◄ 132 ► 5.5 Habarcsfajták Rendeltetésük szerint megkülönböztethetők: falazó-, vakoló-, felületképző-, ágyazó-, burkoló- és vízzáró habarcsok. 5.51 Általános rendeltetésű habarcsok Falazóhabarcsok A falazóhabarcsok feladata a teherelosztás, a hézagkitöltés és az építőelemek összeragasztása. A falazóhabarcsok fő funkciója a teherviselés,

és ezeket nyomószilárdságuk alapján különböztetik meg. A falazóhabarcs feladata a falazó elemek közötti együttműködés biztosítása is. A falazat készítése során törekedni kell arra, hogy a habarcsréteg úgy kapcsolja öszsze a falazóelemeket, hogy a vastagsága a lehető legkisebb legyen. A falazóhabarcsok szokásos adalékanyaga a homok, vagy zúzott homok. A kötőanyag szerint megkülönböztetünk • falazó mészhabarcsot, melynek kötőanyaga kizárólag mész, • javított falazó habarcsokat, melyeknek a kötőanyaga a mészen kívül cement vagy puccolán, • falazó cementhabarcsokat, melyeknek a fő kötőanyaga a cement, meszet vagy puccolánokat nem, vagy csak kisebb mértékben tartalmaznak. Agresszív talajvízzel érintkező falazatok habarcsának kötőanyagául meszet nem szabad használni, csak cementet. Az agresszivitás mértékétől függően kell megválasztani a cement fajtáját és mennyiségét. A legjobb ilyen esetekben a CEM I

32,5S-es szulfátálló cement A mészhabarcsok igen lassan szilárdulnak. Ha a gyorsabb szilárdulás szükséges, akkor is célszerű cementet vagy puccolánt adagolni akkor is, ha ezt a szilárdság nem igényli. Vakolóhabarcsok A vakolóhabarcsok feladata a falak és födémek egyenetlenségeinek a kiküszöbölése, állagának védelme. Vakolóhabarcs képezi a felületképző rétegek habarcsát is A vakolóhabarcsokat két csoportba osztják. A belső vakolóhabarcsokat az építmény belsejében, a homlokzati vakolóhabarcsokat az időjárásnak kitett külső vakolatként használják fel A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 132 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Habarcsok Vissza ◄ 133 ► Adalékanyaguk homok ill. zúzott homok A belső és a homlokzati vakolóhabarcsok közti különbség elsősorban az adalékanyagok különbözőségéből adódik A belső

vakolóhabarcsok esetében a könnyebb bedolgozhatóság a fontos, kisebb szilárdság is megfelel, ezt a IIIo adalékanyaggal lehet elérni. A homlokzati vakolóhabarcsokhoz a nagyobb tömörségét és tapadószilárdságot biztosító II.o homokot használják A kötőanyag szerint megkülönböztetnek: • vakoló mészhabarcsot, melynek a kötőanyaga mész, és • javított vakoló-mészhabarcsot, amely a mészen kívül cementet vagy puccolánt is tartalmaz. Felületképző habarcsok Felületképző habarcsok használatának célja a falazatok végleges felületének, főként a homlokzatoknak a kialakítása. A felületképző habarcsoktól elsősorban a jó tapadást és a jó esztétikai megjelenést kívánják meg. A kőporos fröcskölést homlokzati vakolatra hordják fel azzal a céllal, hogy bevonat jelleggel színezett réteget alakítsanak ki. A habarcsot a meszelt vakolatra seprővel hordják fel A kőporos dörzsöléssel előállított habarcs alapozó rétege a

javított vakoló-mészhabarcs. Az adalékanyaga lehet egyszemcsés is Hasonló módon hordják fel, mint a vakolóhabarcsot és falsimítóval elsimítják A végleges felületet a következőképpen alakíthatják ki: • • • • • falsimítóval egyenletesen eldörzsölve, falsimítóval meghatározott irány szerint dörzsölve, egyenletes lekaparás félkörívben, lekaparás fűrésszel, lekaparás cittlinggel, stb. A kőporos dörzsölés különleges fajtája a sgrafittó. Ez esetben az alapvakolatra két vagy több réteget hordanak fel, majd a felső réteget, helyenként terv szerint eltávolítva többszínű felületet kapnak. A nemesvakolat különleges homlokzati vakoló és hézagoló habarcs alapra felhordott, színezett vakolatréteg, amelynek különböző felületi kiképzésével különböző textúrájú homlokzatok alakíthatók ki. A nemesvakolat anyagát gyárilag keverik. A keverék az adalékanyagból, a kötőanyagból és a festékből áll. A

helyszínen csak a vizet kell hozzáadni A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 133 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Habarcsok Vissza ◄ 134 ► Ágyazó-habarcsok Az ágyazó habarcsok feladata burkoló lapok falazathoz, vagy padlózathoz rögzítése. Az ágyazó-habarcsok szállítása és felhordása a vakolóhabarcsokéhoz hasonló. Fektetés során vigyázni kell arra, hogy a habarcs ne száradjon ki a lapok fektetése előtt. Előnyös a fektetés előtt a habarcsréteget cementtejjel meglocsolni a ragasztóhatás növelésére. Szokásos habarcsvastagság kisebb lapokhoz 10 mm, nagyobb lapokhoz 15 mm. Burkolóhabarcsok A burkolóhabarcsokat időjárásnak, mechanikai hatásoknak fokozott mértékben kitett felületek, padlók készítésére, továbbá padló- és falburkoló elemek elhelyezésére használják. A burkolóhabarcsoktól elsősorban kellő nyomó-, illetve

tapadószilárdságot kívánnak meg. A burkolóhabarcsot megszilárdult, ill. legalább 1 hónapos betonra, ill kellően megállapodott száraz falazatra szabad felhordani. A habarcsot a nedvesített, majd kellősített alapra hordják fel. Egyszerre legfeljebb 10 mm-es réteget szabad felhordani. Vastagabb habarcsot több rétegben, kellősítés után hordják fel rétegről-rétegre. Megkülönböztetnek a meszes simító cementhabarcsot és a simító cementhabarcsot. A meszes simító cementhabarcsot belső lábazat és járóréteg készítésére, a simító cementhabarcsot lábazatok, betonpadlók, lépcsők és egyéb, időjárásnak kitett felületek, befejező rétegeként, továbbá párazáró, ill. korrózióálló bevonatok alá használják fel Vízzáró cementhabarcs A beton a vizet, különösen ha víznyomásnak van kitéve, rendszerint átereszti. A vízzáró cementhabarcsokat a külső és belső (víztorony, tározómedence, stb) víznyomásnak kitett beton

vízzáróságának a fokozására használják. Használják továbbá vízzáró, saválló stb burkolatok alapozó rétegeinek a készítésére és agresszív talajvíznek kitett falazatok burkolására. A vízzáró vakolattól vízzáróságot, jó tapadószilárdságot, kopásállóságot és repedésmentességet kívánnak meg. A vízzáró vakolatot általában 3-6 rétegben, egyenként 6-7 mm vastagságban, mintegy 20-25 mm összvastagságban készítik. Készítéséhez leg- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 134 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Habarcsok Vissza ◄ 135 ► alább CEM I 32,5-t vagy CEM I 42,5-t és 0-4 mm-es I. osztályú adalékanyagot kell használni A habarcs képlékeny konzisztenciával készüljön A készítés során a legcementdúsabb réteget mindig az alapra kell felhordani és onnan távolodva rétegenként csökken a cementtartalom pl. 3

réteg esetén 600 kg/m3-ről 300kg/m3-re. Ennek oka, hogy így lesz a legjobb a tapadás az alap és a vízzáró vakolat között. Ezzel szemben állandó víznyomás esetén a rétegek elhelyezése szempontjából a nyomás iránya a mértékadó Ez esetben a víz felőli oldalon kell elhelyezni a cementdúsabb réteget Három rétegig tartályok, padlók szigetelőrétege alapjaként, kisebb vízzárósági követelmények (külső falak, tartályok, medencék) esetében burkolatként használják. Nagyobb víznyomás és különleges követelmények esetén növelik a rétegszámot A vízzáró vakolat felhordását a beton kizsaluzása után 14 nap múlva szabad csak megkezdeni. A beton felületét előzetesen szemcséző kalapácscsal célszerű feldurvítani, majd erős vízsugárral le kell tisztítani és benedvesíteni úgy, hogy vízzel jól átitatódjék A habarcsot az oldalfalakon és a fenéken egyformán kell készíteni. A sarkokat és az éleket min 50 mm sugarú

negyedkörben gömbölyítik le. Az egyes rétegeket folyamatosan kell felhordani. Az egymás után következő rétegeket a megelőző réteg meghúzása után, de megkötése előtt hordják fel A rétegek felhordása előtt a felületet cementtejjel kellősíteni kell Ha szükséges, kötéskésleltetőt kell adagolni A legutolsó réteget fasimítóval simítják el és elkészülte után két hétig nedvesen tartják, hogy zsugorodási repedések ne lépjenek fel Víztartályokat elkészítésük után 4-5 nappal célszerű feltölteni Ez egyidejűen a nedves utókezelés feladatát is ellátja. Téglafalazatra a vakolatot a falazat elkészülte után legelőbb 1 hónappal szabad felhordani, hogy a falazat kellően megülepedjen. A habarcs felhordása előtt a téglafalazatot meg kell tisztítani és habarcsolás előtt erős vízsugárral lemosni A vízzáró vakolat akkor tudja betölteni feladatát, ha az alap kellően szilárd, nem repedezett. Vasbeton tartályokat vízzáró

betonból, lehetőleg munkahézag nélkül kell készíteni. 5.52 Különleges rendeltetésű habarcsok Az eddig ismertetett általános tulajdonságokkal szemben valamely tulajdonságában kiemelkedő minőségű habarcsok a különleges rendeltetésű habarcsok. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 135 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Habarcsok Vissza ◄ 136 ► Injektáló habarcsok Az üregek, hézagok, sziklatalajok repedéseinek tömítésére és laza szemcsés talajok szilárdságának növelésére használják. A kábelcsatorna-habarcsot feszítőkábelek csatornáinak injektálására használják, hogy a csatornaüreget kitöltse, és a kábeleket a korróziótól megvédje. A víz-cementtényező = 0,36-0,44 (minél kisebb) legyen. A lisztfinomságú anyagoktól nem várható az ülepedési hajlam számottevő csökkenése és a folyósság javulása. Általában

adagolnak adalékszereket a v/c csökkentésére és a folyósság javítására A kábelcsatorna-habarcs alkotói adagolásának a sorrendje: víz, cement, adalékszer, adalékanyag, esetleg egyéb anyag. Az injektálás előtt a kábelcsatornákat vízzel át kell öblíteni A burkolócső nélküli csatornákat több órán át nedvesíteni kell. Injektálás előtt a visszamaradó vizet sűrített levegővel ki kell fújni. A csatorna magasan fekvő pontjain légtelenítő nyílásokat kell hagyni. 5 °C-nál kisebb hőmérsékleten nem szabad injektálni Fagyvédőszereket nem szabad használni Az ülepedés mértékét 1 literes konzervdobozokban határozhatjuk meg. A dobozt a tetejétől számított 20 mm-ig megtöltik habarccsal, légmentesen lezárják 24 óra múlva meghatározzák a magasságcsökkenést Ezután újra légmentesen zárják. 28 napos korban nem szabad víznek lenni a habarcs felett. Az injektáló-habarcsot injektálással dolgozzák be, azaz a habarcsot

csővezetéken, szivattyúval juttatják be a megfelelő helyre. A nagyobb üregekbe a megfelelő összetételű és konzisztenciájú habarcsot is benyomhatják, a repedések és pórusok kitöltésére azonban csak a hígfolyós, pépszerű keverékek alkalmasak. Ezek a cementpépek sok vizet tartalmaznak és ülepedésre hajlamosak Az ülepedés megakadályozására agyagot, vagy bentonitot adagolhatnak a cementpépbe Injektálhatóság és vízzáróság szempontjából kedvező a nagy montmorillonit tartalmú nátrium-bentonit adagolása Figyelembe kell azonban venni, hogy az agyagok a pép szilárdságát lényegesen csökkentik. Torkréthabarcs A torkréthabarcsot szintén vízzáró vakolat készítésére használják (tartályok, víztornyok, stb. esetében), továbbá megrongálódott beton és téglaszerkezetek felújítására (köpenyezésére) A homok szemnagysága 0,2-2,0 mm-ig terjed, szemmegoszlása az I. jelűnek feleljen meg 1 m3 homokhoz 350 kg CEM I 32,5-t, vagy

CEM I 42,5 -t adagolnak. Híg állapotban cementágyúval lövik fel a felületre egy- vagy két rétegben A második réteg- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 136 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Habarcsok Vissza ◄ 137 ► nek a felhordása előtt az első rétegnek előbb mg kell szilárdulnia. A 100 mm vastag egyrétegű torkréthabarcs legalább olyan jó vízzáróságot biztosít, mint a háromrétegű kézzel felhordott cementhabarcs. A torkrétozásnál figyelemmel kell lenni arra, hogy a felhordott anyagnak kb. a 15 %-a viszszapattan Ezt a visszapattanó részt újra felhasználni nem szabad Sugárgátló/védőhabarcs A sugárgátló habarcsot műszaki vagy egészségügyi létesítmények, röntgenlaboratóriumok és gammasugarakkal dolgozó laboratóriumok falainak vakolására használják fel abból a célból, hogy a falon áthaladó sugárzás intenzitását

csökkentse. A gyakorlatban a sugárgátló habarcs kizárólag barithabarcs. Hatékonysága a barit (BaSO4, vagy más néven sulypát) 4 g/cm3-nél nagyobb testsűrűségén alapszik, ami miatt nehéz habarcsot lehet belőle előállítani. A cementadagolás általában 350 kg/m3 350 pc 3200 kg/m3 testsűrűségű habarcs (jele Hbr 3200) adalékanyaga zúzott barithomok, a 2700 kg/m3 testsűrűségűé (jele Hbr 2700) pedig 50 térf.% közönséges homok. A barithomokból készített sugárvédelmi vakolat megkívánt vastagsága rendszerint nagyobb a közönséges vakolaténál Emiatt és amiatt, hogy a sugárgyengítést növeljék, a barit legnagyobb szemnagyságát a lehető felső határig emelni kell. Hőszigetelő habarcs A hőszigetelő habarcs készíthető bármely fajta adalékanyaggal (kohóhabsalak, kazánsalak, tufa, téglazúzalék) 2,0 mm maximális szemnagysággal, a könnyűbeton-készítés szabályai szerint. A gyakorlatban azonban hőszigetelő habarcson majdnem

kizárólag perlit-adalékos habarcsot értenek. Megkívánt tulajdonság a tapadószilárdság és a testsűrűség Kötőanyaga lehet cement, gipsz, vízüveg, bitumen, műgyanta Saválló habarcs Vízüveg és homok keveréke. Rendszerint kiegészítő anyagokat is használnak Tulajdonságai a vízüveg minőségétől (lúgosság, töménység) függnek Fő felhasználási területe, saválló burkolatok ágyazó- és fugázóhabarcsa. Az adalékanyaga saválló liszt és kvarcliszt keveréke. A durvább homok se tartalmazzon savoldható részt. További felhasználási területe ragasztóhabarcs készítése Ez esetben stabilizátorként cementet és puccolánt is tartalmaz A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 137 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Műanyagok Vissza ◄ 138 ► 6. Műanyagok A műanyag olyan anyagot jelent, amely szerves anyag, tehát szénatomot tartalmaz,

óriásmolekulákból áll, a molekula nagyságának nincsen felső határa, vegyipari módszerekkel, mesterséges úton előállítható, ipari módszerekkel megmunkálható és feldolgozható. 6.1 A műanyagok szerkezete, általános tulajdonságai, előállítása 6.11 A műanyagok szerkezete Vannak olyan szilárd építőanyagok, amelyeknek belső szerkezete nem rendezett, mint a kristályos anyagoké. Ezeket az anyagokat fő képviselőjükről, a szilikátüvegről üvegszerű vagy amorf anyagoknak nevezik Újabban azokat a makromolekulájú szerves anyagokat nevezik amorf anyagoknak, amelyek nem vagy csak kivételes esetben kristályosodnak Szerves polimerek a) A polimerek fogalma. A molekulák az anyag meghatározott számú, és minőségű atomok által alkotott, környezetüktől viszonylag elkülönült és zárt egységes részei, amelyeknek a tulajdonságai minőségileg különböznek az alkotó atomok tulajdonságaitól. Ha a kovalens kötéssel egymáshoz kapcsolt

atomcsoportok száma igen nagy, akkor un. makromolekulák keletkeznek Ezeknek a molekuláknak olyan sajátságaik is vannak, amelyek a szokásos molekulákra már nem jellemzők. Ilyen pl a molekulák hajlékonysága, összecsavarodása, lánc alakú molekulák összekapcsolódása háló alakú molekulákká, a molekulák időbeni változása, amit öregedésnek neveznek. A makromolekulák tehát a szokásos molekuláktól eltérő új alakulatok, amelyeknek szerkezetükből adódóan sajátos törvényeik is vannak Természetes makromolekulájú anyag pl. a kaucsuk, a cellulóz, többségük azonban szintetikusan előállított Az alapmolekulát, amelyből az óriásmolekulát előállítják, monomernek nevezik. A sokszorosan megnövelt makromolekulájú szerkezetet polimernek nevezik. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 138 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Műanyagok Vissza ◄

139 ► b) A polimerek csoportosítása a polimer-láncok alakja szerint: • lineáris fonalmolekulájú (láncpolimerek), • elágazó fonalmolekulájú, • térhálós szerkezetű polimereket különböztetnek meg. A térhálós polimereken belül külön csoportot alkotnak • a létra vagy hágcsó szerkezetű és • a parketta szerkezetű polimerek. A térhálós szerkezetű polimerek fő láncait keresztkötések kapcsolják össze, (6.1 ábra) 6.1 ábra Polimer molekulák csoportosítása alakjuk szerint: a) lineáris fonalmolekula; b) elágazó fonalmolekula; c) térhálós molekula; d) parkettamintás szerkezetű molekula [3] c) A molekulákban és a molekulák között ható erők: • A polimerek általában amorfok. A molekulán belüli elsődleges kötések általában kovalens kötések, ritkán ionos kötések A polimerláncokat másodlagos kötőerők, az un. van der Waals-erők kötik össze. • Míg a kristályos anyagoknak, pl. fémeknek határozott

olvadáspontja van, addig az amorf anyagoknál lágyulási tartományról beszélhetünk, (62 ábra) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 139 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Műanyagok Vissza ◄ 140 ► 6.2 ábra Polimerek és kristályos anyagok lehűlési görbéi 6.12 A műanyagok általános tulajdonságai A műanyagokat a hővel szembeni viselkedésük szempontjából hőre lágyuló és hőre keményedő műanyagok csoportjába osztjuk. A hőre lágyuló műanyagok vagy termoplasztok esetében a megfolyósítás-dermesztés folyamata sokszor megismételhető anélkül, hogy az anyag tulajdonságai lényegesen változnának. A hőre keményedő műanyagok, vagy duroplasztok térhálósodásuk után nem lágyíthatók meg többé, a keményedésük irreverzibilis folyamat. Ezek a műanyagok csak hidegen munkálhatók meg A műanyagok alkalmazását megkönnyíti az a

körülmény, hogy számos műszaki előnnyel rendelkeznek a többi anyaggal szemben. Ezek a következők: sűrűségük kicsi, 0,9-2,2 között változik, átlagosan 1,35-1,40 értékkel számolhatók A súlymegtakarítás egyes esetekben igen nagy előnyt jelenthet. A mechanikai tulajdonságaik tág határok között mozognak Vannak műanyagok, mint pl. a bakelit, a kemény PVC, amelyek kemények, mások viszont, mint lágyított PVC rugalmasak, hajlíthatók, gumiszerű tulajdonságúak. A műanyagok vegyi ellenállása legtöbbször igen jó Ezen tulajdonságuk miatt savaknak, lúgoknak, oldószereknek ellenálló csővezetékek, padlószigetelések készítésére alkalmazhatók. A műanyagok legnagyobb része jó szigetelő Az építőiparban az elektromos vezetékek szigetelésére is alkalmasak Jó hő és hangszigetelők Általában rossz hővezetők és rosszul vezetik a hangot is A műanyagokból előállított műanyag hab napjainkban egyike a legjobb hőszigetelő

anyagoknak. Könnyen megmunkálhatók. A hőre lágyuló anyagok hegesztéssel illeszthetők és A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 140 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Műanyagok Vissza ◄ 141 ► mindkét anyagnak a megmunkálása általában kis erőkifejtést igényel. A műanyagok esztétikai megjelenése általában kedvező. Ma már szinte bármit el lehet készíteni műanyagból is. 6.13 A műanyagok előállítása Előállítás módjuk szerint háromféle módszert alkalmaznak: polimerizációt, poliaddíciót és polikondenzációt. Polimerizációs műanyagok Polimerizációnál a kiindulási vegyület molekulája önmagával úgy lép sorozatos reakcióba, hogy közben nem keletkezik melléktermék. A folyamatban az alapvegyület egy vagy több telítetlen kötése felszakad, és a molekulák között új kötések alakulnak ki. Ilyenek a PVC, a polisztirol, a

polimetil-metakrilát (plexi), a polietilén, a politetrafluor (tetlon), polikloroprén (neoprén). Poliaddíciós műanyagok Poliaddíció esetén két vagy több vegyület molekulái kapcsolódnak óriásmolekulákká, melléktermék keletkezése nélkül. A keletkezett termék öszszetétele eltér a kiindulási anyagok összetételétől A reakció rendszerint alacsony hőmérsékleten, katalizátorok nélkül megy végbe. A legismertebb poliaddíciós műanyagok a poliuretánok, az epoxigyanták és a kátrányepoxigyanták. Polikondenzációs műanyagok Polikondenzáció alkalmával két vagy több vegyület molekulái kapcsolódnak óriásmolekulákká, miközben valamilyen egyszerű kis molekula (melléktermék; legtöbbször víz) keletkezik. A melléktermék rendszerint vákuummal, esetleg desztillációval távolítják el Ilyen anyagok a: poliészter, a fenolplasztok, aminoplasztok és a poliamidok. Természetben található polimerek a kaucsuk, a cellulóz és a

különböző beszáradó olajok. Ezekből ipari módszerekkel un természetes alapú műanyagok állíthatók elő, mint a: gumi, ebonit, klórkaucsuk, nitrocellulóz, ill a linóleum. Természetes alapú műanyagok a) A gumit kaucsukból készítik 2-5% kénfelvétellel. Az építőiparban szállítóhevederek, hajtószíjak, vízhatlan csizmák formájában használják A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 141 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Műanyagok Vissza ◄ 142 ► b) Az ebonit vagy keménygumi kaucsukból készítik, 15-43% kénfelvétellel. Gyártása, tulajdonságai hasonlóak a gumiéhoz, de míg a gumi rugalmas, az ebonit rideg anyag c) A klórkaucsuk természetes kaucsukból klórozással előállított műanyag. Sav- és lúgálló anyagokat készítenek belőle, de a benzol, az olaj és az észterek oldják. d) A nitrocellulóz a cellulóz nitrálásával

előállított természetes alapú műanyag. Kámforral, alkohollal keverve, ill összegyúrva, majd ezeket elpárologtatva nyerik a celluloidot Az építőiparban ajtó- és ablakkeret gyártására alkalmazzák. e) A linóleum száradó olajokból, töltő-, lágyító- és színezőanyagok hozzáadásával készített műanyag. Kopásálló, rugalmas, mosható, padló-, falborítások és hézagmentes bevonatok készítésére használják. 6.2 A műanyagok formázása, feldolgozása 6.21 Hőre keményedő műanyagok formázása a) A sajtolás hőre keményedő műanyagok nyomás alatti feldolgozása gyártmányokká. Előnye, hogy a formázáshoz csak egyszerű és olcsó gépi berendezés szükséges. Hátránya, hogy formázás közben a gépi alkatrészek mozognak, s emiatt nagyobbak a tűrések Különféle adalékanyagokkal összekevert sajtolóanyagot 120-190°C hőmérséklet és 1050 MN/m2 nyomás együttes hatása alatt megolvasztják, miközben az felveszi a

sajtolószerszám pontos alakját, majd megkeményedik. Sajtolással készítenek fogantyúkat, kilincseket, kulcsokat, zárakat, ablakkereteket, egészségügyi és konyhai berendezési tárgyakat, műfákat, stb b) A rétegelés műgyantával átitatott rétegelt műanyaglemezek gyártásának módja sajtolás segítségével. A rétegelésre kerülő lemezek hordozó anyaga lehet textil, papír, furnér, üvegszövet, stb. A kötőanyag rendszerint fenoplaszt, aminoplaszt, telítetlen poliészter, vagy epoxigyanta Rétegelt műanyagok további megmunkálását forgácsolási módszerekkel végzik. Kitűnő tulajdonságai miatt alkalmazása széleskörű: rétegelt műfalemez, melamin gyantával bevont felületű rétegelt burkolólemezek, tetővilágító elemek, kádak, zuhanytálcák, mosdók, mosogatók, csövek, stb c) A fröccssajtolás során a hőre keményedő műanyagot az ömlesztő kamrába adagolják, ott felmelegszik és meglágyul. Innen dugattyú lövelli a fúvókán

át nagy sebességgel a zárt szerszámüregbe, ahol megszi- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 142 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Műanyagok Vissza ◄ 143 ► lárdul. Ezzel az eljárással bonyolult formájú termékeket lehet előállítani, igen kedvező mérettűréssel d) Forgácsolás (egyszerű melegalakítás után) 6.22 Hőre lágyuló műanyagok formázása a) A fröccsöntés hőre lágyuló műanyagokból bonyolult alakú tárgyak egyben történő előállítására alkalmas eljárás. A fröccsöntő gép működésének elve: a műanyagot az etetőn keresztül fűtött hengerbe táplálják és megömlesztik, majd innen dugattyúk segítségével ömlesztőcsatornán keresztül nagy nyomással, vízzel hűtött, kétrészes hideg, zárt fémformába nyomják. A felmelegedett képlékeny anyag kitölti a fémforma üregét, és ott megszilárdul A szerszám

kinyitása után a kész tárgy kiemelhető, (6.3 ábra) 6.3 ábra Fröccsöntő gép vázlata és részei: 1. adagoló, 2 dugattyú, 3 fűtött henger, 4 forma [2] b) Az extrudálás gyakorlatilag végtelen hosszú csövek, rudak, kábelszalagok, és egyéb más profilú hőre lágyuló műanyagok előállításának módszere. Az extruder működése a háztartási húsdarálóéhoz hasonló A műanyagot az adagolónyíláson keresztül fűtött hengerbe táplálják. A forgócsiga a képlékeny anyagot az extruder feje felé továbbítja, amely a gyártandó idom alakját megadja, (6.4 ábra) Az építőipar számára műanyagcsöveket jelenleg csak extrudálással készítenek kemény PVC-ből és PE-ből. Keresztfejes extruderrel készítik az elektromos kábelek műanyag szigetelését Készíthetnek még fóliát is extrudálással A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 143 ► Építőanyagok I. Műanyagok A dokumentum használata

| Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 144 ► 6.4 ábra Extruder vázlata és részei: 1. adagolótölcsér, 2 csigaház, 3 forgócsiga, 4. szűrőlemez, 5 fűtőtest, 6 forma [2] c) A kalanderezés 0,4 mm-nél vastagabb, hőre lágyuló műanyag fóliák és lemezek gyártásának módszere. A képlékennyé tett műanyagot több egymás feletti sima felületű fűtött henger között engedik keresztül, miközben egyre vékonyodik, (6.5 ábra) Papír, textil bevonására is felhasználják 6.5 ábra Kalenderezés (fólia készítés) [2] d) A szálképzés. A műszálak előállításának három fázisa: szálképző anyag előállítása, szálképzés, szálnemesítés. A szálképzésnek több módja ismeretes, ezek egyike az extruderrel készítés. Az extruderből kikerülő szálat 50°C-nál nagyobb hőmérsékletű vízfürdőben hűtik, majd nyújtják (nemesítik) és felcsévélik. 6.23 Különleges műanyag-feldolgozási technológiák a) A

lángszórás a fémszóráshoz hasonló felületbevonó eljárás, amelynek során nagy hőmérsékletű láng előtt műanyagport fújnak a felületre. A por útközben megolvad és a felületen homogén, egyenletes réteget ké- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 144 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Műanyagok Vissza ◄ 145 ► pez. Elsősorban korrózió ellen védő bevonatok készítésére használják fém-, ritkábban betonfelületen. Előnye, hogy a kiálló részek és a hibás felület utólag könnyen javítható, a lángszóró berendezés pedig könynyen szállítható. Lángszóráshoz elsősorban határozott átalakulási hőmérsékletű anyagokat (PA=Poliamid) és PE=Poliészter) használnak b) A szinterezés vagy porba mártás műanyag bevonat készítésére alkalmas eljárás. Lényege az, hogy a megtisztított zsírtalanított felületű és a bevonó-anyag

megömlési hőmérséklete fölé melegített tárgyat egy olyan edénybe merítik, amelyben a finom műanyagpor állandó örvénylő mozgásban van. A por a meleg felületre olvadva összefüggő bevonatot képez c) Műanyag bélések és bevonatok. Acél és beton tartályok, csövek sav és lúgállósága fokozható műanyag béléssel, és ez által az acél korrózió elleni drágább védelme megtakarítható. A bélelés módja: • műanyag masszával, • felragasztott műanyag csempékkel, • felragasztott műanyag lemezekkel. d) A habosítás a műanyagok feldolgozásának egyik módja. Főbb habosító eljárások: • a habveréses eljárás (pl. karbamid-gyantahab), • külső gázfejlesztővel végzett gázfejlesztési eljárás, amely során a bekevert gázképző anyag habosít (pl. fenolgyanta-hab, PVC-hab), • belső gázfejlesztővel végzett gázfejlesztési eljárás, amely során a diizo-cianátok és a megfelelő poliészterek karboxil és hidroxil

csoportjai közötti reakció során keletkező széndioxid habosít. • beoldós eljárás, amely során olyan folyadékokkal kezelik a műanyagot, amely nem oldja, de duzzasztja a granulátumot. e) A vákuumformázás hőre lágyuló műanyag fóliák és lemezek felmelegítése után légritkítással végzett alakítása. A negatív eljárás során a szerszám felett keretben helyezik el az alakítandó műanyag lemezt, a pozitív eljárás során a formázandó lemezt a lágyítás után a forma felső szélére nyomják. Ekkor a kiálló részek a lemezt megnyújtják Vákuumformázással készítenek kádakat, mosdókat, mosogatókat, tető felülvilágítókat, ablakkereteket A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 145 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Műanyagok Vissza ◄ 146 ► f) A hidegszórás, üzemben és helyszínen is alkalmazható hidegen keményedő műgyantákból

(poliészter-, epoxigyanta), felületi réteg készítésére alkalmas eljárás. A bevonó réteg azonban vastagabb, mint festékek esetén és a felületképzés igényeitől függően gyakran nagyobb mennyiségű szálas anyagot, pl. üvegszálat is adagolnak a masszához Az építőiparban szálerősítés nélkül, pl. műanyag habarcsot, padlómasszát, szálerősítéssel tetőszigetelést, akusztikai bevonatokat, tartálybevonatokat, alagútszigetelést készítenek hidegszórással g) Az üvegszállal erősített műanyagok gyártása (ÜM) két anyag, a gyanta és az üvegszál szerencsés kombinációja által jöttek létre. A gyanta rugalmassági modulusa nagyon kicsi (2000-4000 N/mm2), tartószerkezeteknek ezért alig használható Az üvegszál teherbírása, rugalmassági modulusa (70000 N/mm2) nagy, de az üveg hajlítva törékeny. A két anyagból előállított ÜM minden eddigi építőanyagtól eltérő lehetőségeket, és új formákat biztosító

tartószerkezeti anyag. 6.3 A műanyag építőipari felhasználása 6.31 A műanyagok alkalmazhatósága A műanyagok kedvező fizikai és mechanikai tulajdonságai, ill. könnyű megmunkálhatóságuk következtében igen széles körben használhatók fel az építőiparban is. Igen sok természetes anyag váltható ki műanyaggal Ezek minősége, műszaki jellemzői általában megfelelnek az eredeti természetes anyagok nyújtotta minőségnek, sőt alkalmanként meg is haladja azt. Ma már legtöbbször csak gazdasági kérdés, hogy milyen minőségű műanyagot készítünk, ill. használunk fel Víz elleni-, hang- és elektromos szigetelések túlnyomó többségében műanyag alapú anyagokat alkalmazunk, de szinte bármi készíthető belőlük Vegyiparban való alkalmazhatóságukat nagyfokú vegyszerállóságuk biztosítja. A termoplasztok általában sav- és lúgállóak, a duroplasztok oldószerekkel szembeni ellenálló-képessége kiváló. 6.32 A műanyagok

alkalmazhatóságának korlátjai A műanyagok legnagyobb hátrányi: mechanikai tulajdonságainak hőmérséklettől és a terhelés tartósságától való erős függősége, ill. az UV-sugárzás következtében fellépő nagyfokú öregedési hajlamuk és éghetőségük. A rugalmassági modulusuk és a mechanikai, azaz szilárdsági és alakváltozási tulajdonságaik az általánosnak mondható -20 és +60 0C közötti hőmérsékleti tartományban igen jelentősen változó, azaz az alkalmazhatóságuk erősen függ a hőmérséklettől. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 146 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Műanyagok Vissza ◄ 147 ► A műanyagok öregedése (nem terhelés hatására létrejövő degradálódása) leginkább ugyancsak a hőmérsékletváltozás, víz, fény-, ultraibolya sugárzás- és klimatikus hatások következménye. A műanyagok

szénvegyületek. Minden műanyag éghető Az éghetőségük függ elsősorban a műanyag fajtájától (duroplaszt vagy termoplaszt), ill formájától. A tűzből kivéve a duroplasztok általában csak parázslanak, a termoplasztok tovább égnek. Az égést legtöbbször erős füst és korom kíséri, melynek kísérőjelensége lehet mérgezőgázok megjelenése is. 6.33 Az építőiparban leggyakrabban alkalmazott műanyag elemek A leggyakrabban alkalmazott műanyag elemek a: műanyaghabok, tekercselt lemezek, műanyag táblák és lemezek, tapéták és falikárpittok, műanyag csövek és idomok, hézagzáró profilok és kittek, különböző épületszerkezeti elemek: nyílászárók, csatornák, nyomó- és szennyvízcsövek, műanyag saru- és dilatációs szerkezetek, de még műanyag tartószerkezetek is. Ezek legtöbbször szálerősítésű vagy szendvics szerkezettel készülnek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 147 ►

Építőanyagok I. Szerves kötőanyagok: műgyanta, bitumen A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 148 ► 7. Szerves kötőanyagok: műgyanta, bitumen 7.1 Műgyanta kötőanyagokkal kapcsolatos fogalmak Az epoxigyanták, az un. epoxi csoportot (szén-hidrogén vegyület) tartalmazó láncmolekulájú műanyagok A láncmolekula, így a gyanta felépítése igen sokféle lehet. A láncmolekula végein levő aktív hidrogént tartalmazó vegyületek teszik lehetővé a fonalmolekulák összekapcsolódását és térhálósítását. Bizonyos vegyületekkel víz alatt is megvalósítható a térhálósítás Az epoxigyanták igen sokféle képen módosíthatók. A különböző módosításokkal többnyire a stabilitásukat, szilárdságukat, rugalmasságukat, flexibilitásukat kívánjuk javítani. Az epoxigyanták töltőanyaggal jól keverhetők, az építőiparban használatos adalékanyagokkal nagy szilárdságú habarcsot, ill betont

adnak 7.11 Műgyanták a habarcs és betontechnológiában A műanyag habarcsok és betonok műanyag kötőanyaggal készült adalékanyagos építőanyagok, amelyek megkeveréskor formázhatók, kenhetők vagy szórhatók. A megkeveréstől számított kötéskezdetük – minőségük és a hőmérséklet függvényében, kb. 20°C-on – 15-30 perc, kizsaluzhatóságuk 8-12 óra, megszilárdulásuk 2-3 nap. A műanyag habarcsok és betonok elvileg két csoportra oszthatók. Az első csoportban a habarcs vagy a beton kötőanyaga valamilyen műgyanta, pl. poliészter- vagy epoxigyanta A másodikba azon betonok és habarcsok tartoznak, amelyeknek a kötőanyaga polimerrel javított cement –PCC–, ahol a PC a műgyanta, a C a cement rövidítése. A tiszta műgyanta habarcsok és betonok önálló alkalmazása – mind műszaki, mind gazdasági okok miatt – a mai napig nem terjedt el az építőiparban. A műgyanta beton kb 4-5-ször drágább, és kb. 4-5-ször jobban zsugorodik

a PC betonnál Azonban a cementkötésű habarcsok és betonok tulajdonságai igen hatékonyan javíthatók a műgyanta felhasználásával. Ezért a polimerrel modifikált cementek térhódítása igen számottevő A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 148 ► Építőanyagok I. Szerves kötőanyagok: műgyanta, bitumen A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 149 ► A PCC típusú habarcsoknak és betonoknak három csoportja különböztethető meg: • a polimerrel impregnált-; • a polimer-cementbeton és • a polimerbeton. A cementkötésű beton tulajdonságai javíthatók a műgyanta felhasználásával, mert: a) Ha a megszilárdult beton kapillárisaiba monomert impregnálnak, azt hővel polimerizálják, akkor kapják a polimerrel impregnált betont. A gyanta kitölti a kapillárisokat, és lényegében megnöveli a beton szilárdságát, fagyállóságát, időállóságát, kopási

ellenállását és a téli sózással szembeni ellenállását. Felhasználható különlegesen igénybe vett betonés vasbeton szerkezetekhez b) A betonba adagolt vizes műgyanta-diszperziókkal a friss, ill. a megszilárdult beton tulajdonságait lehet megjavítani A frissbeton képlékenységének a javítására valók a folyósítók Polimer cementbetonnak elsősorban a cement tömegére vonatkoztatott 20-30%-ban adagolt diszperzióval készített betont nevezik Javító hatásuk abban nyilvánul meg, hogy a betonnak: • 30-50m%-kal csökken a vízigénye, • csökken a szétosztályozódási hajlama, • 1,5-2-szeresére nő a húzószilárdsága, • 2-3-szorosára nő a szakadási nyúlása és a tapadó képessége. Felhasználási területük: • ragasztóréteg két betonréteg közt, • vékonyfalú csövek, burkolólapok, • vakolatok, bevonatok betonon, • beton javítása. c) A polimerbeton olyan beton, ill. habarcs, amelynek a kötőanyaga műgyanta (általában

epoxi-, ill poliésztergyanta) A műgyanta igen drága, ezért arra törekszenek, hogy a rétegvastagság minél kisebb legyen. Megnevezése a vastagság és az alkotók alapján: • polimerhabarcs v = 4 - 20 mm • polimerbeton v > 20 mm. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 149 ► Építőanyagok I. Szerves kötőanyagok: műgyanta, bitumen A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 150 ► 7.12 Betonszerkezetek javítása műgyanta alapú javítóanyagokkal A PCC típusú betonok is jelentősen drágábbak a hagyományos betonoknál, ezért a teljes szerkezet csak ritkán készül belőle. Azonban a meglevő betonok felületi sérülései igen hatékonyan javíthatók PCC típusú habarcsokkal, betonokkal. Ezek igen nagyfokú flexibilitásuk révén –szakszerű alkalmazás esetén – képesek repedésmentesen elviselni a javítandó öreg beton és az új javítóanyag

zsugorodáskülönbségéből származó mozgáskülönbséget. A beton leggyakoribb hibái: lepattogzás, hámlás, táskásodás, leválás, repedés. A hiánypótlás, ill a javítás menete a következő: • hibahelyek meghatározása; • javítandó felületek, repedések előkészítése; • javítás: A hibahelyek meghatározása szemrevételezéssel, a rejtett hibák feltérképezése a felület – különösen a látható hibák környezetében való – kalapácsos kopogtatásával történik. A javítandó felületek előkészítése a laza betonrészek és a különféle szennyeződések eltávolításával történik. Ennek eszközei a vésés, a homokszórás, ill a nagynyomású víz vagy sűrített levegő Magas kloridiontartalom esetén a betont nagynyomású vízsugárral át kell mosni Ha a javítási technológia száraz felületet kíván meg, akkor sűrített levegővel meg kell szárítani a beton felületét. Esetlegesen szabaddá vált vasbetéteket a

rozsdától mindig meg kell tisztítani. Ha felmerül a vas (vagy feszítő) betétek korróziója, akkor azt teljes palástja mentén ki kell bontani és a rozsdától meg kell tisztítani A felületjavítás az alábbi fázisból áll: • • • • • betonacélok korrózióvédelme; betonfelület kellősítése (tapadó híd); javítás: hiánypótlás; simítóréteg felhordása; felületvédelem (repedésáthidaló, vízzáró, páraáteresztő védőbevonattal). A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 150 ► Építőanyagok I. Szerves kötőanyagok: műgyanta, bitumen A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 151 ► Repedések javításának lépései a következők: • • • • • • repedések feltérképezése, megjelölése; repedések vonalának horonyszerű kivésése; repedések vonalának megtisztítása, ha kell kiszárítása sűrített levegővel; injektáló csonkok

elhelyezése; hornyok lezárása repedések kiinjektálása 7.2 Fekete kötőanyagokkal kapcsolatos fogalmak A fekete kötőanyagok a kátrány, a szurok és a bitumen. Ezek szerves kötőanyagok 7.21 A kátrány és a szurok A kátrány a szén, ill. a fa száraz lepárlásakor keletkező sűrű folyadék, amelynek további desztillációja után visszamaradt anyag a kátrányszurok, vagy egyszerűen szurok. Ez egy 1,3 g/cm3 sűrűségű, fényes, fekete, kagylós törésű, amorf, termoplasztikus anyag Építőipari célokra csak a kőszénkátrányok alkalmazhatók A kátrányok több telítetlen szénhidrogént tartalmaznak, mint a bitumenek, ezért a levegőn könnyebben oxidálódnak, gyorsabban öregednek és ridegednek. Ezen felül erősen rákkeltő hatású, így építőipari alkalmazásuk megszűnt. 7.22 A bitumen A bitumen az ásványolaj lepárlása után visszamaradó fekete, termoplasztikus szénhidrogén elegy, illetve a természetes aszfaltok szénkéregből

kioldható része, mely melegítés hatására meglágyul, majd lehűtve megszilárdul, és a hozzákevert egyéb anyagokat összeragasztja. Természetes aszfaltoknak a természetben található bitumeneket nevezik, melyek rendszerint vizet és ásványi anyagokat tartalmaznak A természetes bitumeneket a természetes aszfaltokból oldószeres oldás útján állítják elő. A kőolaj lepárlásból származó bitument ásványolaj bitumennek nevezik. Hazánkban a bitument kizárólag az ásványolaj lepárlása útján állítják elő A bitumenek tulajdonságait az előállításukra felhasznált ásványolajok összetétele nagymértékben meghatározza. Elsősorban a kőolajban levő parafinok, aszfaltgyanták, olajok és aszfaltének mennyisége és minősége játszik szerepet. Ezen kívül a bitumen tulajdonságait az előállítás technológiája is befolyásolja A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 151 ► Építőanyagok I.

Szerves kötőanyagok: műgyanta, bitumen A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 152 ► A bitumenek igen kiterjedt felhasználási lehetőségei közül a legfontosabb az aszfaltút építés, az épületvédelem, a vízépítés, a szigetelőanyagokat gyártó ipar, acélszerkezetek és csőszerkezetek korrózió elleni védelme, elektromos szigetelő ipar és a műanyaggyártás. A bitumennel szemben támasztott általános követelmények: • • • • • • az útépítésben az ásványi adalékanyagot jól bevonja, ahhoz jól tapadjon a fedéllemezekhez tartósan tapadjon, azokat egyenletesen vonja be lágyuláspontja ne legyen kicsi, hidegben ne ridegedjék a felhasználás során a felmelegítés ne rontsa a bitumen tulajdonságait lassan öregedjék, azaz tulajdonságait hosszú ideig tartsa meg. 7.23 A bitumen előállítása Hazánkban a bitument, az alapanyagoknak megfelelően, kétféle eljárással állítják elő. A

nagylengyeli ásványolaj feldolgozása során a vákuum desztilláció, az orosz ásványolaj feldolgozása során a vákuum desztilláció és a fúvatás együttes módszerét alkalmazzák. a) A vákuum desztillációs eljárás első szakaszában az ásványolajból atmoszferikus lepárlással elpárologtatják az un. fehéráruk (könnyűbenzin, benzin, petróleum, gázolaj) legnagyobb részét, és visszamarad a fűtőolaj vagy másnéven pakura. Az eljárás második szakaszában a pakurát 300-400°C hőmérsékletűre felmelegítik, és az un vákuum desztillációs toronyban, 40-50 torr nagyságú vákuumban elpárologtatják az olajféleségeket (gázolaj, motorolaj, nehezebb olajok) és visszamarad a bitumen. A bitumen keménységét bizonyos mértékig befolyásolni lehet a vákuum nagyságával és a pakura belépő hőmérsékletével. Mindkét módon az elpárologtatható olajmennyiséget fokozzák. A hőmérsékletet azonban csak bizonyos határig szabad növelni, mert

a bitumenben káros vegyületek keletkeznek. b) A fúvatott bitument úgy nyerik, hogy a desztillációval előállított bitumenen 220-260°C hőmérsékleten levegőt fúvatnak át, az növeli a bitumen lágyuláspontját és keménységét, javítja fizikai tulajdonságait, elvégzi a bitumen részleges oxidációját, így megváltoztatja összetételét. A túlzott fúvatás rontja a bitumen kötőképességét és fáradási tulajdonságait. Ezért a bitumengyártás során rendszerint keverik a gyengén fúvatott bitument olyan más módon gyártott bitumenekkel, amelyekkel együtt biztosítani lehet a kívánt bitumenminőséget. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 152 ► Építőanyagok I. Szerves kötőanyagok: műgyanta, bitumen A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 153 ► 7.24 A bitumentermékek előállítása, alkalmazása és a bitumen vizsgálatai A higított bitumen

előállítása, alkalmazása A higított bitumen ásványolaj bitumen és egy megfelelő ásványolajpárlat (gázolaj vagy petróleum) keveréke optimális mennyiségű (kb. 0,3%) tapadásjavító-szer adagolásával A hígítás, a szállítás, a keverés és a beépítés megkönnyítését szolgálja, a hígítószer a beépítés után elpárolog, és az anyag hígítatlan bitumenként fejti ki ragasztó hatását. Előnye, hogy a bedolgozás során csak 60-120°C hőmérsékletre kell felmelegíteni A higított bitument általában makadám utak felületének a permetezésére és un. hidegaszfalt keverékek gyártására használják A bitumenemulzió előállítása, alkalmazása A bitumenemulzió általában 60-65% bitumen és 40-35% víz olyan egységes keveréke, amelyben a bitumen a vízben finomeloszlású szemcsék alakjában lebeg. A bitumen finomeloszlását többnyire szerves emulgátorok segítik elő. A rendszer stabilitását stabilizátorok biztosítják

Tartalmaz védőkolloidot is. A bitumennel szemben előnye, hogy melegítés nélkül kerül felhasználásra. A bitumen a felhasználás után akkor kezd kötni, amikor a bevonandó anyaghoz érve megtörik, ami azt jelenti, hogy az emulzióból a bitumen kivált A bitumenemulzió megtörése és a víz elpárolgása után összefüggő, víztaszító, többé-kevésbé olaj- és saválló védőbevonat marad. Bitumenemulziót az útépítés területén használják elsősorban, de betonfalak földben levő részein, és más szigetelési területeken is. A bitumenmáz előállítása, alkalmazása Bitumenmáz ásványolaj bitumen és benzol vagy lakkbenzin elegyítése útján előállított, alapmázolás és ideiglenes védőbevonat kialakítására szolgáló készítmény. Megkülönböztetnek benzolos és lakkbenzines bitumenmázt aszerint, hogy milyen oldószert használtak fel. Vízépítési műtárgyak víztaszító bevonataként használják fel elsősorban A bitumentapasz

előállítása, alkalmazása Bitumentapasz (kitt, ragacs, mastix) bitument, oldószert (lakkbenzin, benzol, stb.), esetleg oldószerben oldott bitumen helyett bitumenemulziót és ásványi anyagokat tartalmazó anyag. Ásványi anyagként 2-3 mm-nél kisebb szemnagyságú kőlisztet, azbesztszálakat szokás felhasználni Festéklapáttal (spatula) vagy kenéssel hordják fel Hézagok, rések, fugák kitölté- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 153 ► Építőanyagok I. Szerves kötőanyagok: műgyanta, bitumen A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 154 ► sére alkalmas olyan esetben, amikor a hézagmozgás elhanyagolható. Öszszetételétől függően hidegen vagy melegen használható fel A gumibitumen előállítása, alkalmazása A gumibitumen 8-10% gumiőrleményt tartalmaz oldott, felduzzadt állapotban. A gumiőrlemény csökkenti a bitumen folyékonyságát, növeli

tapadó-képességét és rugalmasságát Szívósabb, mint a bitumen és jól ellenáll ütőhatásoknak Jó eredménnyel használható hézagkiöntésre betonburkolatokhoz, kőburkolatokhoz, és a burkolatoknak a villamosvasúti sínekhez való csatlakozásánál Legfeljebb ±5-7% alakváltozásra képes 7.25 A bitumenek tulajdonságai és vizsgálatuk A bitumenek minősítő vizsgálatával azt ellenőrizzük, hogy a bitumen a szabványban előírt követelményeket kielégíti-e. A felhasználhatóság szempontjából a négy legfontosabb tulajdonsága a penetráció, a lágyuláspont, a töréspont és a duktilitás. A penetrációt penetrométerben vizsgálják. A vizsgálat során a szabványos méretű, 100 g összterhelésű tű 25°C hőmérsékletű bitumenbe hatolását állapítják meg A penetráció a behatolás mértéke 5 másodperc alatt 0,1 mm-ben kifejezve, (7.1 ábra) 7.1 ábra a) Penetrométer; b) Tű behatolása a bitumenbe [2] A dokumentum használata |

Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 154 ► Építőanyagok I. Szerves kötőanyagok: műgyanta, bitumen A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 155 ► A lágyuláspontot gyűrűs-golyós módszerrel vizsgálják. A vizsgálat során adott tömegű, és adott méretű fémgolyót helyeznek gyűrűbe öntött bitumenre. Ezt vízfürdőbe helyezik, és annak hőmérsékletét előírt mértékben növelik. A lágyuláspont az a hőmérséklet, amelynél a bitumen annyira meglágyul, hogy az alatta meghatározott távolságban elhelyezett lemezt eléri, (7.2 ábra) 7.2 ábra Lágyuláspont vizsgálata gyűrűs-golyós lágyuláspont mérővel [2] Míg a lágyuláspont a bitumen meleggel szembeni viselkedésére jellemző, addig a töréspont arról tájékoztat, hogy hogyan viselkedik a bitumen a hideggel szemben. A töréspontot Fraass-féle készüléken határozzák meg A készülékben elhelyezett 4 – 2 cm-es rugalmas

acéllemezre egyenletesen 0,4 g tömegű bitument olvasztanak és ezt a lemezt fokozatosan hűtött térben, adott mértékben hajtogatják. A töréspont az a hőmérséklet, amelynél az így hajtogatott lemezen a bitumen rideggé válik és megreped, (7.3 ábra) 7.3 ábra Fraass-féle töréspont vizsgálat mérési elve [2] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 155 ► Építőanyagok I. Szerves kötőanyagok: műgyanta, bitumen A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 156 ► A duktilitás (nyújthatóság) az a megnyúlás (cm), amelynél a 25°C-os vízfürdőbe helyezett, adott sebességgel húzott piskóta alakú próbatest elszakad, (7.4 ábra) 7.4 ábra Duktilitás mérése A penetráció, lágyuláspont, töréspont és duktilitás relatív viszkozitás-mérő számot adnak, mert a bitumen konzisztenciát nem az SI rendszerben kifejezett számokkal, hanem relatív értékekkel jellemzik.

A konzisztencia-jellemzők, nevezetesen a penetráció, lágyuláspont, duktilitás, töréspont azonos nyersolajból, azonos technológiával előállított bitumenek esetén jól definiálható függvényviszonyban állnak egymással. Így ha egyetlen konzisztencia-mérőszámot meghatároztak, akkor abból a többi konzisztencia-mérőszámra a gyakorlat igényeit kielégítő pontossággal következtetni lehet. Egyéb vizsgálatok A sűrűséget 25°C hőmérsékleten határozzák meg. A sűrűség ismeretében a bitumen térfogatát számítani lehet. A lobbanáspont az a hőmérséklet, amelynél a Marcusson-féle készülékben és előírt módon végzett vizsgálat során a gőz-levegő elegy ellobban. Kémiai vizsgálatokkal a bitumen hamu-, paraffin-, és aszfalténtartalmát határozzák meg. Ezeket a kémiai jellemzőket meghatározva a bitumen előállítására felhasznált nyersolaj eredetére és az ebből előállított bitumen bizonyos tulajdonságaira is lehet

következtetést levonni. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 156 ► Építőanyagok I. Szerves kötőanyagok: műgyanta, bitumen A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 157 ► A tömegváltozási vizsgálat során meghatározzák a bitumenminta 5 órás 163°C-os melegítése alatti tömegváltozást. Ebből arra lehet következtetni, hogy a bitumen tulajdonságai idővel hogyan változnak, azaz az öregedési hajlamára. A paraffin-érték a paraffin szénhidrogéneknek az a mennyisége, amely a bitumen olajos részéből –20°C hőmérsékleten, adott körülmények között kifagyasztható és elválasztható. Az aszfaltén-tartalom a bitumennek etiléterben nem oldható része a hamutartalom levonása után. A benzolban oldhatatlan rész a bitumennek az a része, amely benzolban nem oldódik. A hamutartalmat a bitumen elégetése után nyerik. A bitumen tisztaságára jellemző 7.26 A

higított bitumenek tulajdonságai és vizsgálatuk Higított bitumenek és kátrányok viszkozitását konzisztométerrel határozzuk meg. A viszkozitás az a másodpercben kifejezett idő, ami szükséges ahhoz, hogy 50 cm3 30°C hőmérsékletű vizsgált anyag a szabványos készülék nyílásán kifolyjék, (7.5 ábra) 7.5 ábra Viszkoziméter A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 157 ► Építőanyagok I. Szerves kötőanyagok: műgyanta, bitumen A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 158 ► A lobbanáspont a higított bitumenek tűzveszélyességére ad tájékoztató mérőszámot, (7.6 ábra) 7.6 ábra Lobbanáspont vizsgálat A lepárlási-próba desztillálás, amely a higított bitumen felhasználásához használt hígítószer mennyiségének a kimutatására szolgál. A tapadás-érték azt jellemzi, hogy a higított bitumen hogyan tapad a zúzalékhoz. Ezt a vizsgálatot

zalahalápi bazalt és dunai kvarckavics zúzalékával hajtják végre Jellemző még a víztartalom. 7.3 Aszfaltok Aszfalt, bitumen kötőanyagú, természetes és mesterséges adalékanyagot tartalmazó, burkolatok céljára felhasznált betonszerű építőanyag. Az ásványi anyag szemmegoszlásának az összeállítása során az optimális hézagtartalomra kell törekedni Erre vonatkozóan az adalékanyag tárgyalása során ismertetettek érvényesek. A zúzalék legnagyobb szemnagysága az aszfaltréteg vastagságának legfeljebb 2/3-a lehet Összetétele általában 70-80% 5-22 mm szemnagyságú zúzalék, 20-30% 0-5 mm szemnagyságú homok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 158 ► Építőanyagok I. Szerves kötőanyagok: műgyanta, bitumen A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 159 ► és 4,5-6,5% bitumen. Aszfaltkeverőgépben felmelegítve keverik, elterítése után rendszerint

hengerléssel tömörítik. A bitument az útépítésben aszfaltburkolatok kötőanyagaként alkalmazzák a leggyakrabban. A zúzalék fajtája rendszerint bazalt, andezit, mészkő, de esetenként lehet más is (pl. kohósalakkő, kvarckavics) A bitumen főbb útépítési felhasználási területei pályaszerkezeti és technológiai szempontok szerint: a) Felületi itatás vízzel kötött makadámpályák utólagos portalanítása céljából, vízzáró bevonat készítése, ill. mélységi itatás által Az első esetben higított bitument, a második esetben ennél kisebb viszkozitású bitumentartalmú porolajat használnak fel, hogy a makadámburkolatba jól beszivároghasson. b) Felületi bevonás célja a régi, megkopott aszfaltburkolatok felújítása, a használattól tömörödött, megtisztított, vízzel kötött makadámburkolatok felületi lezárása (portalanítása is), feltáskásodott betonburkolatok felületének javítása, stb. A felületi bevonó réteg alsó

részét durvább, a felsőt finomabb szemcséjű zúzalékkal és az út forgalmi viszonyai, valamint az építés idején az időjárás figyelembevételével kiválasztott higított, ill. úti bitumennel készítik c) Itatott aszfalt- és kátránymakadám-burkolat készítése, melynek során az alaprétegre 5, ill. 7 cm vastag zúzottkövet (NZ 22/40, NZ 40/65) terítenek, s azt hengerléssel tömörítik. A felület megszáradása után az első itatás és zúzalékolás, majd tömörre hengerlés és ezt követően a második itatás és zúzalékolás következik. A kész burkolatot kb 1 hónapi használat után bitumenes felületi bevonással látják el. A második zúzalékoláshoz az előzőhöz képest finomabb zúzalékot és impregnált homokot használnak A kötőanyag higított bitumen, útibitumen, esetleg kátrány. d) Kötőzúzalékos aszfaltburkolat sokban hasonlít az itatott aszfaltburkolathoz. Lényege az, hogy jól behengerelt új, vagy kijavított régi

makadámburkolatra terített zúzottkövet kötőanyaggal itatják át, és a zúzottkő hézagait zúzalékkal töltik ki e) Aszfaltszőnyegeket terítenek a makadámburkolatra vagy lekopott aszfalt- ill. betonburkolatokra felújítási céllal Adalékanyaga homok és nemeszúzalék (NZ) keveréke úgy, hogy folytonos szemmegoszlást kapjanak. A kötőanyaga 4,5-6,5m% bitumen, ill higított bitumen A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 159 ► Építőanyagok I. Szerves kötőanyagok: műgyanta, bitumen A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék f) g) h) i) Vissza ◄ 160 ► Hengerléssel tömörítik. Rendszerint kellősítő-, bevonó-, zárórétegből és felületi bevonásból áll. Aszfaltbeton és homokaszfalt útburkolatok tömör szerkezetű, elkészítésük után nem tömörödő burkolatok. Adalékanyaguk általában bazalt- vagy andezitzúzalék, de lehet mészkő és egyéb anyag is (kohósalak

és kvarckavics). A felső, kopóréteg mindig nemeszúzalék (rendszerint bazalt) A szemmegoszlás lehet folytonos vagy szakaszos Töltőanyagként általában 0,00-0,63 mm-es mészkőőrleményt használnak, ennek 60 tömeg-%-a 60 μm-nél kisebb. A kötőanyag mennyiségét laboratóriumi vizsgálatokkal határozzák meg A bitumen minőségét a forgalom mértéke és az éghajlati tényezők szerint kell megválasztani. Az anyagot automatikus aszfaltkeverőkben keverik meg, melegen szállítják, finisherrel vagy hengerrel tömörítik. Homokaszfaltra ugyanezek az elvek érvényesek. Öntöttaszfaltot útburkolat és gyalogjárda készítésére használják. Adalékanyagaival szemben támasztott követelmények az aszfaltbetonéval egyeznek meg. Saválló öntöttaszfalthoz az adalékanyagnak is savállónak kell lennie (nem lehet mészkő), szikrabiztos aszfaltburkolatba nem szabad kvarckavicsot használni. A bitumen mennyiségét (8-10 tömeg%) úgy tervezik, hogy az aszfalt

telepített (légpórusmentes) legyen A telepített vagy munkahelyi főzőberendezésben megkevert meleg aszfaltot simítóval terítik el. A korszerű öntöttaszfalt burkolatépítés azonban ma már ugyancsak teljesen gépesített. A hézagkiöntő habarcsokat, melyeket a kőburkolatok, betonburkolatok hézagainak és villamosvasúti sínek és kő (beton) burkolatok csatlakozásainak a kiöntésére használják, 50-70 m% kőliszt és bitumen keverékéből állítják elő. A bitumen helyett egyes esetekben (különösen, ha a hézag mozog) gumibitument használnak. Bitumenes homok és kavics útalap a forgalomtól függően 5-12 cm vastag. Erre helyezik a szerkezeti kötőréteget és a hengerelt- vagy öntöttaszfalt kopóréteget. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 160 ► Építőanyagok I. Építési kerámiák és építészeti üvegek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 161 ► 8.

Építési kerámiák és építészeti üvegek 8.1 Kerámiák 8.11 A kerámia fogalma és osztályozása A kerámiák fogalma A kerámia szó a görög „keramos” = fazekasáru szóból származik. A kerámia kifejezés gyűjtőnév, melyen a klasszikus értelmezés szerint azokat az ipari termékeket értik, amelyeket természetes szilikátos nyersanyagok, elsősorban agyagok formázása és ezt követő izzítása útján állítanak elő. Az építőiparban felhasznált kerámiákat majdnem kizárólag agyagból égetik, míg a nem agyag alapúakat a kohászat, a vegyipar, elektromos ipar, híradástechnika, vákuum technika, átviteltechnika és a rakétatechnika használja fel. A továbbiakban csak az építőipari kerámiákkal foglalkozunk. A kerámiák osztályozása A kerámiákat igen sokféle szempontból csoportosíthatjuk, így: szövetszerkezetük, színük, technológiájuk, ill. tűzállóságuk szerint Az osztályozás egyik alapja a termék szövetszerkezete. A

kerámiákat a zsugorodási hőmérséklet körüli hőmérsékleten égetik Amennyiben a zsugorodási hőmérsékletnél kisebb hőmérsékleten égetik ki, úgy a kerámia áru lyukacsos, porózus szövetszerkezetű lesz, a nedvességet gyorsan felszívja, törésfelülete tompa és érdes. Ha a kerámia pórustartalmát tervszerűen növelik, akkor hő- vagy hangszigetelő kerámiáról beszélünk. A hőszigetelő képességet nemcsak pórusképzés által, hanem üregképzés által is fokozhatják. A zsugorodási hőmérséklet felett égetett kerámiák szövetszerkezete tömör, a nedvességet lassan, vagy egyáltalán nem szívják fel, kagylós törésűek. A kerámiák színe elsősorban a nyersanyaguktól, másodsorban az égetés hőmérsékletétől függ. Szín szerint a kerámia lehet fehér és színes (sárgától a vörösig). Továbbá vannak mázas és máz nélküli kerámiák A kerámiák nyersanyaga, technológiája és az elkészített termék minősége

alapján durvakerámiát, finomkerámiát, és tűzálló kerámiát különböztetünk meg. Az egyes csoportokat nem lehet egymástól élesen elválasztani A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 161 ► Építőanyagok I. Építési kerámiák és építészeti üvegek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 162 ► A durvakerámia elnevezésből a durva szó a nyersanyagra, a technológiára és a termékre egyaránt érvényes. A durvakerámia-ipar alacsony olvadáspontú, színesre égő, közönséges agyagot használ fel, megengedve bizonyos mértékű szennyeződéseket és csak átlagos minőségű anyagra törekszik A technológiánál a nyersanyag előkészítését, szárítását, és az égetést gyártástechnológiai előírások szabályozzák. Így az elkészült termék méreteit, alakját, anyagjellemzőit tekintve meghatározott tulajdonságokkal rendelkezik Ezekkel szemben

esztétikai igényt kevésbé támasztanak A finomkerámia elnevezés is vonatkozik a nyersanyagra, a technológiára és a termékre egyaránt. A finomkerámia sokszor távolról szállított, alaposan előkészített, meghatározott összetételű nyersanyagot használ fel, amelyet gondosan őrölnek, homogenizálnak, pihentetnek, formáznak és szárítanak. Kiégetés előtt minden darabot egyedileg megvizsgálnak és kijavítanak Az égetésre kész darabokat pontos technológia szerint égetik A termékkel szemben fokozott esztétikai igényt is támasztanak. A kerámiák csoportjából jól elválaszthatók a tűzálló kerámiák, amelyek szövetszerkezetüket tekintve a durvakerámiák területéhez tartoznak. Ebbe a csoportba azok a kerámiák sorolhatók, amelyekkel szemben támasztott követelmények lényegesen eltérnek a többi építési kerámiáétól (hőállóság, kémiai ellenállás, ellenállás hirtelen hőmérsékletváltozással szemben, stb.) Ezekkel szemben

többnyire nem támasztanak esztétikai követelményeket. Mindezek alapján a kerámiákat a 8.1 táblázat szerint csoportosítjuk Látható azonban, hogy ezen csoporthatárok nem alkalmazhatók mereven. Például a felsorolt termékek közül a durvakerámiákhoz sorolt díszítő kerámia burkolólap a gyártástechnológia alapján természetesen szerepelhetne a finomkerámiák között is, mert hiszen velük szemben esztétikai igényeket is támasztanak. A finomkerámiák között feltüntetett kályhacsempe pedig a tűzálló kerámiák között is szerepelhetne, mivel alapanyagában samottot tartalmaz. A kerámiák mázas vagy mázatlan voltát a rendszerezésnél általában nem veszik figyelembe, mivel mind a lyukacsos, mind a zsugorított árukat egyaránt mindkét kivitelben szokás készíteni. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 162 ► Építőanyagok I. Építési kerámiák és építészeti üvegek A dokumentum

használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Porózus Tégla falazó elemek födémelemek burkoló téglák ◄ 163 ► Tömör Kőagyag klinkertégla keramzit kőanyag burkolóelemek kőanyagcső Durvakerámia különleges téglák Tetőcserép Hőszigetelő kerámiák bekevert tüzelőanyagú bekevert porózus anyagú Terrakotta Mázas építő és díszítő Finomkerámia Pirogránit Fajansz Majolika Aluminium-szilikát alapúak Tűzálló kerámi- Magnezit ák Krómmagnezit Szilika, stb. Vissza Porcelán 8.1 táblázat Kerámiák felosztása 8.12 A kerámiák nyersanyagai és gyártástechnológiái A kerámiák nyersanyagai A tégla és cserépgyártmányok alapanyaga az agyag. Az agyagnak három fajtáját különböztetjük meg: • az alacsony olvadáspontú, színesre égő, nem tűzálló vagy közönséges agyagot; • a sárga vagy sárgásfehérre égő tűzálló agyagot; • a nagy olvadáspontú, fehérre égő kaolint. A dokumentum használata |

Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 163 ► Építőanyagok I. Építési kerámiák és építészeti üvegek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 164 ► A tégla- és cserépipar a színesre égő közönséges agyagot használja. A szemcsenagyság szerinti osztályozás során agyagnak a 2µ-nál kisebb szemcséket nevezzük. (A 2-20µ nagyságú szemcséket iszapnak, a 20-200µ közöttieket homoklisztnek (Mo-nak), a 0,2-1,0 mm méretűeket finom homoknak, az 1-4 mm-eseket pedig durva homoknak nevezzük) Az agyag legjellemzőbb sajátossága, hogy vízzel összegyúrva jól formázható, képlékennyé válik és a kiformázott test alakját a száradás és égetés után is megtartja. Égetés után kemény, kőszerű anyaggá válik Az agyag formázhatóságát és az égetés során bekövetkező átalakulását az agyagásványoknak köszönheti. A kerámiaiparban leggyakrabban alkalmazott agyagásványoknak

három csoportját különböztetjük meg: nevezetesen a Kaolinitcsoportot (Al2O3 2SiO2 nH2O), Illit-csoportot (K2O 3Al2O 6SiO2 2H2O) és a Montmorillonit-csoportot (CaO . Al2O3 5SiO2 nH2O) A Montmorillonit-csoportban a CaO helyett MgO is lehet. A tégla- és cserépipar agyagásványai általában az Illit-csoportba tartoznak A nagy képlékenységű agyagok az illit mellet montmorillonitot is tartalmaznak. Mennyiségük igen változó, 50% fölött és 25% alatt is lehet Az agyag többi alkotórésze kvarchomokból, alkáli földfémből és vasoxid tartalmú kőzetmálladékból áll, melyben földpát, csillám és limonit mellett kalcit, dolomit, gipsz, barit, piroxén, amfibol, stb. is előfordulnak A legtöbb agyagban szerves anyag is található A márgás agyagok 5-40% finomeloszlású kalcium-karbonátot tartalmaznak Az agyag-alkotórészek között károsnak nevezzük a darabos mészkövet, a kemény márgát, a gipszet, a kvarckavicsot, piritet és az oldható

szulfátokat. A tégla- és cserépgyártásra az olyan agyagkeverék a megfelelő, amelyik megfelelő előkészítés után jól formázható és a kiformázott elemek az alakjukat égetés után is megtartják, repedésre, torzulásra nem hajlamosak. A tégla-és cserépagyagok 1150-1250°C-on olvadnak. A belőlük előállított terméket 900-1000°C-on égetik ki, a legalacsonyabb égetési hőmérsékleten valamennyi kerámia között Az égetés során lejátszódó kémiai és fizikai folyamatokat nem ismerjük. A szárítás során a termékek 2-13%-ot, az égetés során kb. ugyanennyit zsugorodnak Az anyag színe az agyag fémoxid tartalmának és a kiégetési hőmérsékletnek a függvénye. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 164 ► Építőanyagok I. Építési kerámiák és építészeti üvegek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 165 ► A kerámiák gyártástechnológiája Az

építőkerámiák sokfélesége ellenére sok közös vonás van a gyártástechnológiájukban, melyet az alábbi részekre szokás bontani: • • • • • • a nyersanyag megválasztása, a nyersanyag előkészítése, a formázás, a szárítás, az égetés, a mázolás. A nyersanyag megválasztása: A késztermék tulajdonságait döntő mértékben befolyásolják a nyersanyag tulajdonságai. Ezért ki kell választani a célnak legmegfelelőbb anyagot. A nyersanyagokat a gyártási folyamatban betöltött szerepük szerint a következőképpen csoportosítjuk: a) Plasztikus alapanyagok (agyagok), amelyek a klasszikus kerámiák nyersanyagának 50-100 m%-át is kitehetik. b) Soványítóadalékok, melyeket akkor kell adagolni, ha az agyag túl „kövér”, vagyis sok az agyagásvány-tartalma. Pl téglagyártás során az alapanyagot kvarchomokkal, téglatörmelékkel, pernyével soványítják c) Plasztikusságot növelő anyagok a klasszikus kerámiák esetén a

nagy agyagásvány-tartalmú agyagok. Ha pl a tégla alapanyaga sovány, kövér agyaggal keverik. d) Ömlesztő adalékok, melyeket az égetés hőmérsékletének a csökkentésére, üveges fázis kialakítására és sok esetben egyes allotrop kristály módosulatok stabilizálására használnak. A klasszikus kerámiához erre a célra szinte egyedül a földpátot használták. A nyersanyag előkészítés: A nyersanyag előkészítés az agyag kitermelésével kezdődik. Ezt ma már majdnem kivétel nélkül kotrógépekkel végzik A nyersanyag további előkészítése általában kör- vagy szekrényes adagolóból, fogazott-, sima-, és finomhengerpárból, Koller-járatból és teknős keverőből összetett gépsorozatból áll. A gépeket a nyersanyag minősége szerint különféle sorrendben lehet felállítani és egyes gépek el is maradhatnak. Az agyag bányanedves állapotban kerül az előkészítő gépekhez és a képlékenyítéshez szükséges vizet a

Koller-járatban, és a teknős keverőben kapja meg. A nedvességtartalma 22-30% lesz Az agyag átnedvesedése és képlékeny péppé alakítása annál jobb, minél hosszabb ideig érintkezik A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 165 ► Építőanyagok I. Építési kerámiák és építészeti üvegek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 166 ► megdolgozás közben a vízzel. A víz behatolása az agyag pórusaiba megkönnyíthető, ha a nedvesítésre gőzt vagy forró vizet használunk A formázás: Formázásra elsősorban csigasajtót használnak. A termék alakját és méreteit a sajtóra szerelt szájnyílás és a szájnyílás elé helyezett vágóasztal adja meg. A szájnyílás megfelelő kialakításával a legkülönbözőbb alakú kerámiák állíthatók elő Tagozott formájú és üreges építőelemek, valamint tetőcserepek formázására vákuum kamrával ellátott

csigasajtók előnyösek A csigasajtón kívül a tetőcserepek gyártására szán-, vagy revolversajtót is alkalmaznak. Az ismertetett nedves eljáráson kívül a nyersanyag előkészítés és formázás félszáraz eljárással is végrehajtható. Eme eljárás során száraz vagy szárított agyagból kalapácsmalom, vagy dezintegrátorból és rázószitából összetett gépsorozaton finomszemcséjű őrleményt készítenek. Ez az őrlemény 5-10% nedvességet tartalmaz, melyből kétoldali nyomással könyökemeltyűs sajtón, vagy hidraulikus vezérlésű forgóasztalos sajtón formázzák a téglát vagy cserepet. A félszáraz eljárásnak csak kemény, palás agyagok esetén van gyakorlati jelentősége. A szárítás: A tégla- és cserépgyártmányok szárítására természetes szárítókat és műszárítókat használnak. A természetes szárítás során a nap energiáját használják fel, míg a műszárítás esetén mesterségesen termelt hőenergiával

szárítanak A mesterséges szárítók legtöbbször kamrás szárítók, vagy csatornaszárítók. A természetes szárítás esetén is a kiformázott téglákat vagy tetőcserepet oldalfal nélküli színekben helyezik el, hogy az időjárás viszontagságaitól megvédjék Az égetés: A kiszárított terméket égetőkemencében égetik ki. Az anyag az égetés során a tüzelőanyaggal közvetlenül érintkezik, a lángtól és a füstgázoktól nincs megvédve. A leggazdaságosabbak a folytonos üzemű körkemencék és az alagútkemencék Az égetéshez szilárd, folyós és gáznemű tüzelőszert egyaránt fel lehet használni. A téglagyártás során a szilárd tüzelőszer egy része a nyersanyagba keverhető és ily módon kis fűtőértékű barnaszenet, lignitet is fel lehet használni. Kerámiamáz készítése: A kerámiamáz üvegszerű bevonat, amely a kiégetett kerámiát szebbé, simábbá, könnyebben tisztíthatóvá és külső hatásokkal szemben

ellenállóvá teszi. A mázképzés rendszerint égetés utáni műveletet jelent, sokszor azonban a szárítás és égetés között következik. A mázképző szuszpenziót pórusos kerámiákra mártással vagy szívással, a A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 166 ► Építőanyagok I. Építési kerámiák és építészeti üvegek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 167 ► tömörre égetettekre szórással hordják fel. A szuszpenzió legyen vízoldhatatlan Csak a finomszemcsés szuszpenzióból lesz homogén máz A kerámiaiparban sokféle mázat alkalmaznak – fazekas máz, frittelt máz, porcelán máz, agyag máz, só máz–, melyek közül a durvakerámiák mázazására főleg az agyag mázak, és a só máz jöhet számításba (kőagyagáruk, csatornázási csövek, stb.) A só máz előállítási technológiája eltér a többiétől, mert míg a többit vizes iszapként

(szuszpenzió) viszik fel a felületre, addig a só máz esetén az agyagárut máz nélkül teszik be a kemencébe. A mázat úgy készítik, hogy 1000°C hőmérsékletű kemencetérbe konyhasót szórnak be. A konyhasó felbomlik, a nátrium a felületen mázképződés közben megkötődik, a klór pedig a többi gázzal együtt eltávozik. Kerámiák leggyakoribb gyártástechnológiai hibái A gyártás során arra törekednek, hogy pontos alakú, és pontos méretű, egynemű, egyenletes szövetű, jól kiégetett és kellően szilárd gyártmányt állítsanak elő. A leggyakrabban előforduló hibák a nyersanyag szennyezettségéből, ill a helytelen kiégetésből származik A szennyezők okozta hibák A kvarchomok az égetés során más kristály-módosulatba megy át, és eme átalakulás duzzadással jár. A több %-ot kitevő térfogat-növekedés elsősorban akkor káros, ha a kvarcszemcsék 2-3 mm szemnagyságúak Ennek hatására a tégla és cserép már az égetés

során összereped. A mészkő- és kemény márgaszemcsék a tégla- és cserépgyártmányok leggyakoribb szennyeződései. Amint ismeretes, a mészkő és a márga égetési hőmérséklete megegyezik a téglaégetés hőmérsékletével. Ha azonban a mészkő- és a márgatartalmú kiégetett téglát víz hatásának teszik ki, akkor a mész és márgaszemcsék megoltódnak és oltódás közben megduzzadnak, ami lepattogzást eredményez. Már 1-1,5% mészkő is ártalmas, ha 1-2 mm-nél nagyobb szemcsék fordulnak elő. A gipsz-, és a piritszennyeződések ritkán fordulnak elő. A gipsz szintén kipattogzást idéz elő, mivel égetés során kristályvizét elveszíti, majd víz hozzájutásával térfogat-növekedés közben gipszkővé alakul viszsza. A pirit az égetés során térfogat-növekedés közben vasoxiddá alakul, és ez kisebb mérvű kipattogzást eredményezhet. Az oldható sók azért károsak, mert az építési nedvesség feloldja ezeket a sókat és a

sók a felület felé diffundálnak. Amikor a víz elpárolog, a sók kivirágzás formájában visszamaradnak. Ha ezek a sók nedvszívók, A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 167 ► Építőanyagok I. Építési kerámiák és építészeti üvegek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 168 ► akkor a fal állandóan nedves lesz. A téglában kikristályosodó sók nyomása pedig a téglát szétrepesztheti. A kivirágzást okozó só a habarcsból vagy az épületben tárolt más anyagból is származhat. A helytelen kiégetésből származó hibák Túlégetésről akkor beszélünk, ha a téglát az előírt hőmérsékletnél nagyobb hőmérsékleten égetik ki. Hatására a tégla eltorzul, részben vagy egészben megolvad, üveges felületű, kemény, szilárd, nem faragható lesz, a habarcs alig tapad hozzá. Az ilyen téglát vasas téglának mondják A gyenge égetés az előírt

hőmérsékletnél kisebb hőmérsékletű égetést jelent. Hatására a szilárdság kicsi, a tégla nedvesség hatására meglágyul, könnyen mállik Csak alárendelt és nedvességtől védett épületekben szabad felhasználni. A hajszálrepedés a tégla szilárdságát és faraghatóságát rontja. A legfontosabb kerámiagyártmányok. Durva kerámiák: A leggyakoribb durvakerámia gyártmányok a: falazó anyagok (téglák), fedélhéjaló anyagok (cserepek), téglaipari burkolóanyagok (burkolótéglák), kerámia hő-és hangszigetelő anyagok. Finom kerámiák: Az iparban a leggyakoribb finomkerámia gyártmányok a: szaniter áruk (WC, mosdó, bidé), belső burkolóelemek (csempék, járólapok), külső burkolóelemek (fajansz, terrakotta, pirogránit, majolika), kályhacsempe, épületszobrászati elemek, Tűzálló kerámiák: A leginkább elterjedt tűzálló kerámiák a: samott (tűzálló agyag), szilika (1-3% mésszel töltött, majdnem tiszta kristályos

szilíciumoxid), magnezit tégla, amely MgO tartalma 97%-ot is elérheti, ill. a krómmagnezit tégla amely zsugorított magnezit és krómérc megfelelő keverékéből áll. 8.13 A kerámiák műszaki tulajdonságai és azok vizsgálata A kerámiák megkívánt tulajdonságait és ezek vizsgálatait a termékszabványok tartalmazzák. A legfontosabb tulajdonságok: az alak, a méret, a repedezettség, a zárványosság, a kivirágzás, a testsűrűség, a fajhő, a lineáris hőtágulási-együttható, a hőállóság, tűzállóság, vízfelvevő-képesség, a vízmegtartó-képesség, a fagyállóság és a szilárdság. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 168 ► Építőanyagok I. Építési kerámiák és építészeti üvegek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 169 ► Az új európai szabvány az égetett agyag falazóelemek két csoportjára érvényes: • LD elemekre: • védett

falazatokban felhasználható 1000 kg/m3 • vagy kisebb testsűrűségű égetett agyag falazóelemekre; • HD elemekre: • nem védett falazatokban felhasználható valamennyi égetett agyag falazóelemre; • védett falazatokban felhasználható 1000 kg/m3-nél nagyobb testsűrűségű égetett agyag falazóelemekre; Az égetett agyag falazóelemek legfontosabb vizsgálatai: • • • • • testsűrűség, nyomószilárdság, tapadószilárdság, hőtechnikai tulajdonságok, hidrotechnikai tulajdonságok. A téglák és a tetőcserepek vizsgálatai A téglák vizsgálatai: nyomószilárdság, vízfelvevő-képesség, fagyállóság és lepattogzás. A nyomószilárdságot kisméretű tömör égetett agyagtégla esetében szabványosan kiválasztott minimum 6 db, ill. a termékszabványban meghatározott számú téglán kell meghatározni A téglának a minősítés alapjául szolgáló nyomószilárdságát az elemek átlagértékből kell számítani. Egyes

falazóelemeknél – a beépítés irányától függően - szükség lehet több irányú vizsgálatra is. Az üreges falazó elemeket úgy kell simítóhabarccsal ellátni, ahogy a falba beépítésre kerül. A szilárdságot az üregtérfogat levonása nélküli teljes felület figyelembevételével kell számítani. A minősítő értéket az átlagos nyomószilárdság adja 0,1 N/mm2 pontossággal. Meg kell adni a törési eredmények varianciáját is. Vízfelvevő képességet 4 db téglán határozzák meg. A téglákat először 105°C-on tömegállandóságig szárítják, majd lemérik, ezután vízzel telítik. A vízzel telítést fokozatosan való vízbemerítéssel határozzák meg A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 169 ► Építőanyagok I. Építési kerámiák és építészeti üvegek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 170 ► oly módon, hogy a téglát a 250×65 mm-es

lapjára állítják úgy, hogy 3 óra alatt a víz teljesen ellepje. Ezt befejezően a vizet 3 órán keresztül forralják A vízben való legalább 3 órai lehűlés után a vizet a tégláról leitatják és megállapítják a tömeggyarapodást. A 4 tégla átlagos tömeggyarapodás %ban adja a közepes vízfelvevő képességet A fagyállóság vizsgálatához 4 db téglát kell vízzel telíteni, és 25-ször egymás után fagyasztani, a leírt módon. A fagyálló téglán repedések, lepattogzások nem keletkezhetnek A lepattogzás mértéke. A káros mész- és márgazárványok megoltódásuk után lepattogzást eredményezhetnek A mész- és márgazárványok kimutatásához kiválasztott téglát egy 500 mm átmérőjű, vagy annál nagyobb hengeres edénybe helyezik el úgy, hogy az edény aljára 200 mm magas állványon dróthálót fektetnek, és legalább 5 db téglát a dróthálóra helyeznek. Az edénybe öntött víz szintje a drótháló alatt 100 mm-nyire

legyen. Lefedett állapotban a vizet 2 órán keresztül forralják, utána kiveszik és az anyagban, ill a felületen levő elváltozásokat megfigyelik Károsak azok a zárványok, amelyek a téglán kipattogzást, vagy mállást idéznek elő. Ezek lepattogzásának mértéke cm2-ben adandó meg Ez a lepattogzás mérőszáma. Az alak- és méretvizsgálattal azt kell ellenőrizni, hogy a téglák a tűrések figyelembevételével megfelelnek-e a szabványban előírt követelményeknek. A tetőcserepek vizsgálatai (fagyállóság, lepattogzás, víztartóképesség és törőerő) A tetőcserepek fagyállósági- és lepattogzási vizsgálatait a téglákéval megegyező módon végzik el. A víztartó képesség a tetőcserepeknek azt a tulajdonságát juttatja kifejezésre, hogy a közel 45°-ban beépített tetőcserépen a tartós eső sem szivároghat át annyira, hogy csepphullás alakulhatna ki. E tulajdonság vizsgálatához a vízszintesen beállított cserepeken

vízzáró anyagú gátakkal olyan tartályt alakítanak ki, melynek fenekén a cserepek felső felülete és a cserepek legkiállóbb része felett is 10 mm vízoszlop elfér. A cserép akkor vízmegtartó, ha a vízoszloppal ellentétes oldalon 65-70% relatív légnedvesség-tartalmú térben 1,5 órán belül, 85-90% relatív légnedvességtartalmú térben 1 órán belül nem következik be csepphullás. A törőerőt hajlító vizsgálattal határozzák meg és ez a szilárdságot helyettesítő minősítő számot ad. A hajlítás során a cserepet 4 ponton tá- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 170 ► Építőanyagok I. Építési kerámiák és építészeti üvegek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 171 ► masztják alá, beálló támaszok segítségével. A minősítő értéket 10 tetőcserép vizsgálata alapján hasonlóan számítják, mint a tégla nyomószilárdságát A

téglát, ill. a tetőcserepet az összes vizsgálati eredmény alapján a legkedvezőtlenebb osztályba kell sorolni Ha pl a soklyukú blokktégla a vízfelvétel, mérettűrés, szilárdság alapján I osztályú, de a lepattogzás mértéke alapján II. osztályú, akkor a minősége II osztályú 8.2 Építészeti üvegek 8.21 Az üveg fogalma, fizikai és mechanikai tulajdonságai Az üveggyártás történetében nincs pontos adat, hogy mikor, ki fedezte fel, de az biztos, hogy a messzi őskorba nyúlik vissza (ie. 7000 évet szokás megjelölni). Az építészeti üveg 99%-os tisztaságú SiO2-ből olvasztás útján előállított szervetlen anyag, amely lehűtése közben kristályosodás nélkül jut mechanikailag szilárd állapotba. Az üveg szó általában két fogalmat jelent. Jelenti magát az anyagot, másrészt azt az állapotot, amelyben ezt az anyagot találjuk. Második értelemben az üveg fogalma a nem kristályos szerkezetű szilárd anyagokat foglalja magába,

amelyek olvadékból túlhűtéssel szilárdultak. Az üveg építészeti alkalmazásának alapfeltétele az átlátszhatósága, fényt átbocsátó képessége. Ennek fokozatai: teljes átláthatóság, áttetszőség, szelektív fényabszorbeáló-képesség Ezen kívül védelem az idő viszontagságai ellen, további szerepe díszítő és hőszigetelő elemként való alkalmazása. Igen fontos építőanyaggá vált, széles területen nyer alkalmazást, mint burkolat, fényáteresztő ablak- és tartószerkezet egyaránt Az üveg általános fizikai-mechanikai tulajdonságai Az üveg amorf struktúrájú rugalmas-rideg anyag, melyre a kőszerűség és a nagyfokú törékenység jellemző. A táblaüveg fő fizikai és mechanikai adatai: Sűrűség: Hőtágulás: Fajhő: Nyomószilárdság: Hajlítószilárdság: Húzószilárdság: kb. 2,5 g/cm3 6-9.10-6/°C 0,84 J/kg K 550-800 N/mm2 35-60 N/mm2 20-50 N/mm2 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék

Vissza ◄ 171 ► Építőanyagok I. Építési kerámiák és építészeti üvegek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 172 ► Húzószilárdság 1 ≤ Nyomószilárdság 15 E=70000-83000 N/mm2 λ ütőhajl. szil = 1,4-2,8 cmkp/cm2 (ütőszilárdság) 8.22 Az üvegek vizsgálata Az üvegeket elsősorban abból a szempontból kell vizsgálni, hogy a felhasználás céljainak, követelményeinek megfelelnek-e. A síküvegek hullámosságát, hólyagosságát, karcoltságát, huzalosságát áteső fényben szabad szemmel vizsgáljuk. A felületi egyenetlenség tapintással észlelhető Öntött síküvegnek csak a sima oldalát vizsgáljuk, mivel a másik úgyis egyenetlen. A csorbulás jellegét az üveg szélétől mért legnagyobb távolság határozza meg. A görbületet, a vastagságot egyszerű mérőeszközökkel vizsgáljuk Az üveg színét etalonnal való összehasonlítással döntjük el. A minőség egyenetlenségét

úgy tudjuk meghatározni, hogy az üvegtábla hossz- és szélességi méreteinek 1/5-én belül és kívül található minőségi adatokat összehasonlítjuk. A feszültséget polarizált fényben vizsgáljuk. A közhasználatú műszerek látómezejében elsőrendű vörös alapszínre beállított 10 mm vastag üveglemezeket lehet vizsgálni, a vékonyabbakat össze kell rakni úgy, hogy 10 mm vastagok legyenek. Az az üveg, amelyikben feszültség van, a látómező alapszínétől egyik vagy másik irányban eltér A megengedettnél nagyobb feszültséget tartalmazó üvegek fehér, szalmasárga, barnássárga, zöld, égkék színt mutatnak. A feszültség kvantitatív meghatározására kompenzátoros készüléket használnak. Az üveg kémiai ellenálló képességét a kémia analitikai módszereivel vizsgáljuk meg. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 172 ► Építőanyagok I. Építési kerámiák és építészeti üvegek

A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 173 ► 8.23 Az üvegek felosztása Az üvegek felosztása építészetben betöltött feladatuk alapján a 8.2 táblázatban látható Üvegfajták Préselt üveg Síküveg Húzott síküveg Táblaüveg Tükörüveg Öntött üveg Nyers Különleges rendeltetésű üveg Színes síküveg Anyagában Üvegtégla színezett Ornament Színes két- Üveg förétegű démtest Katedrál Homályos üveg HuzalbeJégvirágos tétes üveg Színes üveg Tej-vagy opálüveg Márványüveg Hősugarat elnyelő Hősugarat visszaverő Tükörüveg Biztonsági üveg: ragasztott, edzett Változó fényátbocsátó képességű Üveg tető- Szigetelő ablakcserép üveg Üvegszálbetétes szigetelőüveg Policolor-üveg Burkoló üveg Hullámos, ill. habüveg, üvegcső, üvegveg-gyapot, üvegszál,- paplan, --szövet, 8.2 táblázat Az üveg felosztása az építészetben betöltött feladatuk alapján A dokumentum

használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 173 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 174 ► 9. Építőfémek 9.1 A fémek jellemzése, felosztása és alaptulajdonságai 9.11 A fémek jellemzése A periódusos rendszer elemeinek több mint a 2/3-át a fémek teszik ki. A nemfémes elemektől ezeket bizonyos tulajdonságok alapján különböztetik meg. Ezek a tulajdonságok: az elektromos vezetőképesség, az un fémes fény, a szilárdság, a jó hő- és elektromos vezetőképesség és általában az alakíthatóság. A fémes elemek közül sok nem rendelkezik a fémes állapot minden ismertetőjelével. Ezeket metalloidoknak nevezik, pl a szén jó elektromos vezető, de nem alakítható, nem fémes színű. A fémek egymással ötvözetet alkotnak, amelyek vegyület vagy szilárd oldat jellegűek és az ötvöző fémek mennyiségétől és minőségétől függően nagyon

eltérő tulajdonságúak. A gyakorlat szempontjából a fémeket nagy szilárdságuk, szívósságuk, sokoldalú megmunkálhatóságuk és felhasználhatóságuk teszi iparunk, gazdasági életünk és civilizációnk legfontosabb anyagainak egyikévé. 9.12 A fémek osztályozása A fémeket osztályozhatjuk testsűrűségük szerint: nehézfémek (ρt≥4,5 kg/dm3): vas és acél, higany, ólom cink, ón, réz (színesfémek); arany, ezüst, platina (nemesfémek) és könnyűfémek (ρt<4,5 kg/dm3): alumínium, magnézium. A fémeket feloszthatjuk a kohászatban betöltött szerepük szerint is. Eszerint lehetnek: a) ötvözetek alapanyagai: vas (Fe), réz (Cu), alumínium (Al), cink (Zn), ólom (Pb), ón (Sn), magnézium (Mg). b) ötvözők: berillium (Be), króm (Cr), cadmium (Cd), kobalt (Co), mangán (Mn), molibdén (Mo), nikkel (Ni), titán (Ti), vanádium (V), wolfram (W). c) ötvöző- vagy szennyezőként szereplő metalloidok: szén (C), foszfor(P), kén (S), arzén

(As), szilícium (Si). A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 174 ► Építőanyagok I. Építőfémek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 175 ► További szokásos osztályozások: • • • • nehezen olvadó fémek: vas, réz, nikkel, könnyen olvadó fémek: ólom, ón, cink, nagyon nehezen olvadó nehézfémek: wolfram, molibdén. nemesfémek: arany, ezüst, platina, 9.13 A fémek szerkezete, fémrácsok A fémek olvadáspontjuknál kisebb hőmérsékleten mindig kristályos szerkezetűek, így a fémből felépülő legkisebb részecske is szabályos elrendezettségű. Egyetlen kristályon belül is nagyszámú olyan építőelem fordul elő, amelyeken belül az atomok elrendezése mindig ugyanaz. Ezeket a több atomból álló, legkisebb, geometriailag szabályos idomokat rácselemeknek vagy elemi celláknak nevezik. A legtöbb fém rácsszerkezete 10-7 mm méretű, azaz Angström

nagyságrendű. Az atommagok az őket körülvevő elektronokkal gömbalakot képeznek, és a rácsszerkezetben ezek a gömbök egymást legfeljebb érintik. Ilyen elrendeződés esetén az atomok átmérője és a rácselem mérete, valamint alakja között geometriai összefüggés áll fenn. A fémek kristályosodása során leggyakrabban kialakuló térrács a köbös térrács, melynek megjelenési formája a primitív (9.1a1ábra), a térközepes (9.1a2 ábra) és a lapközepes (91a3 ábra) térrács Továbbá kristályosodnak tetragonális (91b ábra) és hexagonális (91c ábra) rácselemben 9.1 ábra A fémek leggyakoribb rácstípusai [2] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 175 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 176 ► A rácselemek kijelölt helyein az atomok nem mozdulatlanok, hanem eme elméleti pont körül bonyolult rezgőmozgást végeznek:

a hőmérséklet növekedésével növekvő frekvenciával és nagyobb amplitúdóval rezegnek. Ez a rezgőmozgás a kristályrács megsemmisítésére, lebontására törekszik, amelyet egészen az olvadáspont eléréséig a rácserő akadályoz meg. A rácserő a fématomok külső szabad elektronjaiból létesülő negatív töltésű elektronköd és a külső elektronjaik elvesztése miatt pozitív töltésű atomtörzs között fellépő elektrosztatikai erő, lásd az 1.22 pontban 9.2 A fémek korróziója 9.21 A korrózió általános jellemzése Korróziónak nevezik az anyag felületének a környezet hatására fizikai, kémiai, ill. fiziko-kémiai folyamatok révén végbemenő elváltozását A fémek korróziója a fémkohászat során kialakuló folyamatnak a megfordítottja, vagyis a korrózió révén a fémek visszaalakulnak azokba az oxidokba, amelyekből azokat kohászati úton előállították Ugyanis a kémia alaptörvényei értelmében a természetben minden

olyan változás önmagától végbemehet, amely energia-felszabadulással jár. Az anyagok a legkisebb szabad energiatartalmú, legstabilabb állapotba igyekeznek átalakulni. A fémek korróziója csak késleltethető, de meg nem szüntethető, a természetben önmagától végbemenő, energia-felszabadulással járó folyamat. Valamely fémet már akkor korrózióállónak neveznek, ha a természet (nedvesség, talaj, természetes és mesterséges enyhén savas és lúgos oldatok) hatására csak lassan alakul át oxiddá, hidroxiddá vagy sóvá, azaz ha a fémes jellegét sokáig megőrzi. A gyakorlatban korrózióállónak nevezik azt a fémet, amelyiknél a korrózió egyenletes jellegű és előrehaladási sebessége a 0,1 mm/év határértéket nem haladja meg. Ez azt jelenti, hogy nehézfémeknél 2,4 g/m2 nap, könnyűfémeknél 0,8 g/m2 nap a korrózió hatására bekövetkező tömegveszteség. A korrózió által okozott károk világviszonylatban igen jelentősek. Az

építőiparban is több, jelenleg nem egészen megoldott korrózióveszélyes terület van. Ilyenek, pl szabadban levő fém műtárgyak, földbe helyezett fém műtárgyak, földbe helyezett fémcsővezetékek (pl. duzzasztók zsilipjei, hidak, antennatornyok, vízvezetékek, stb.) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 176 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 177 ► 9.22 Korróziós alapfolyamatok A fémkorrózió egyik alapvető jellemvonása, hogy hatására a fémes jelleg megszűnik. A fémfelület más anyag ionjaival vagy molekuláival akkor léphet reakcióba, ha a reakciótermék kialakulásakor felszabaduló energia elegendő a fémion és a vele egyenértékű elektronmennyiség fémes rácsból való kiszakításához. Mind a fémion, mind az elektron kiválásához kilépési energia szükséges. A fémion és az elektron kilépés egymáshoz

való viszonyai szerint kémiai és elektrokémiai korróziót különböztetnek meg A kémiai korrózió során a fémion és elektronkilépés térbelileg nem elválasztva, 4 Å távolságon belül következik be. Ahhoz ugyanis, hogy az elektronkiválással kémiai reakció jöhessen létre, a hatóanyagok egymás hatósugarába kell hogy jussanak. A kémiai korrózió két legfontosabb fajtája a rétegképződéssel járó és védőréteg keletkezése nélküli korrózió. A védőréteg képződése a kémiai korrózió időbeni lefolyását fékezi. Pl alumínium nagy hőmérsékleten kezdetben gyorsan korrodál a felületen, és fokozatosan alumínium-oxid védőréteg keletkezik Ez a védőréteg lassítja, majd meg is szűnteti a korróziót Ha ilyen réteg nem keletkezik, akkor a reakció sebessége a körülményektől függően egyensúlyi állapotba juthat, vagy pedig gyorsulhat. A kémiai korrózió megjelenési formái: revésedés, amely a fémek és ötvözeteken az

oxidáló gázok hatására nagyobb hőmérséklete következik be; továbbá kéntartalmú közegben és fémömledékben végbemenő korrózió. Az elektrokémiai korrózió során az oldási folyamat két részfolyamatra, nevezetesen elektron és fémion kilépésre bomlik. E két részfolyamat távolsága 4 Å-nél nagyobb távolságban, elektrolit jelenlétében következik be. Az anódos helyen a pozitív fémion, a katódos helyen a vele egyenértékű elektron lép ki Ezáltal a két hely között potenciálkülönbség alakul ki Ennek hatására megindulhat az elektronáramlás és aszerint, hogy a vezetőn vagy a fémen átáramlik, un. galvánelem, vagy un lokálelem keletkezik A korrózió nagy része elektrokémiai korrózió 9.23 A korrózió megjelenési formái A korróziónak többféle megjelenési formája ismert, ezek: egyenletes-, lyuk-, kristályközi-, transkristallin-, lemezes- és filiform korrózió. Egyenletes korrózió esetén a korrózió a fémfelületen

egyenletesen keletkezik. A legtöbb kémiai korrózió ebbe a csoportba tartozik: pl az alumínium levegőben, vagy általában a fémek forró gázokban, stb. A jel- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 177 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 178 ► lemzésre a mm/év vastagságváltozást, illetőleg a g/m2 év tömegváltozást szokták használni, (9.2/a ábra) A lyukkorrózió a korróziónak az egyik legveszedelmesebb fajtája. Előfordulhat olyan esetekben, ha a fedőréteg megsérül, előidézhetik helyi tisztátalanságok, pl. a felület szellőzése A könnyűfémek esetén ez a leggyakoribb korróziós sérülés A statikus mechanikai tulajdonságokra gyakorolt tulajdonsága kicsi, mert a fém keresztmetszete lényegesen nem csökken, de a fémek kifáradása gyorsabban következik be, mert a keletkezett lyuk feszültségnövelő tényezőként

vehető számításba Az elektrokémiai korrózió általában lyukkorrózió, (92/b ábra) Kristályközi (interkrisztallin) korrózió esetében valamennyi szemcsehatár, vagy pedig az egyes kristályok határa korrodálódik. A korrózió hatására gyakran a fém is széteshet, (9.2/c ábra) A transzkrisztallin korrózió esetében a korróziós repedések nem csak a kristályok között, hanem a kristályokon is áthaladnak. A korrózió különösen a mechanikai tulajdonságokat változtatja meg és elsősorban ezek vizsgálatával mutatható ki. Ha a korrodálódott fémdarabot márványlapra ejtjük le, akkor kristályközi korrózió esetén nem csengő, hanem koppanó hangot ad, (9.2/d ábra) A szelektív korrózió, hasonló a kristályközi korrózióhoz. Leggyakrabban ötvözeteknél észlelhető Abban nyilvánul meg, hogy az egyik komponens a másiknál hamarabb oldódik és ez a fém mechanikai tulajdonságait változtatja meg. Mikroszkopikus módszerekkel lehet

legmegbízhatóbban kimutatni Ilyen jelenség pl a sárgaréz elszíntelenedése és az öntöttvas elgrafitosodása. Felhólyagosodás és hidrogén-ridegség savak, kénhidrogén és ammónia hatására jön létre oly módon, hogy atomos állapotú hidrogén keletkezik a fém felületén és ez vagy molekulákat képezve eltávozhat, vagy atomos állapotban a fémes rácsba diffundál. Ilyenkor hólyagok, vagy belső feszültség keletkezik a fém szerkezetében. A felhólyagosodás általában szabad szemmel is látható, a hidrogén-ridegség azonban rendszerint csak a mechanikai jellemzők változásaiból határozható meg. Lemezes korrózió elsősorban az alumínium-magnézium és az alumínium-cink-magnézium ötvözetek jellemzője. Ez a korrózió-típus a megmunkálás (meleg vagy hideghengerlés, sajtolás) következtében előálló réteges kiválások mentén keletkezhet Szakítóvizsgálattal mutatható ki, elsősorban a szakadónyúlást és a kontrakciót

változtatja meg, (92/e ábra) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 178 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 179 ► Filiform korrózió acélfelületeken, elsősorban lakkbevonat alatt keletkezik, (9.2/f ábra) 9.2 ábra A fémkorrózió megjelenési formái: a. egyenletes-, b lyuk-, c interkrisztallin-, d transzkrisztallin-, e. lemezes-, f filiform korrózió [2] 9.24 A fémkorróziót befolyásoló tényezők Az elektrokémiai korrózió megindulásához szükséges potenciálkülönbség kialakításához az alábbiak szükségesek: • az elektródok különbözősége • az elektródokkal érintkező környezet különbözősége. Az elektródok különbözőségének leggyakoribb esete a különböző fémek érintkezése. Ebben az esetben elsődleges kérdés az, hogy melyik fém működik a galvánelemen belül anódként, tehát melyik megy

tönkre. Ez közelítőleg a fémek elektródpotenciáljától függ. A korrózióra kevésbé hajlamos (a hidrogén-elektródhoz képest negatív elektródpotenciálú) fémeket nemesebbeknek, az oldódásra hajlamosakat kevésbé nemeseknek nevezik. Két fém érintkezésekor az a fém megy anódként tönkre, amelynek pozitívabb az elektródpotenciálja A fontosabb fémek elektródpoten- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 179 ► Építőanyagok I. Építőfémek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 180 ► ciálja 25°C-on a 9.1 táblázatban látható A táblázat alapján megállapítható, hogy a vas a nálánál sokkal kevésbé nemes fémekkel (pl. Mg, Al, Zn, Cr) érintkezve katódként viselkedik és gyakorlatilag nem szenved korróziót, de a nálánál nemesebb fémekkel (pl.: Cd, Ni, Cu) érintkezve anódként viselkedik és korrodálódik Ha két olyan fém érintkezik

egymással, amelyek az elektródpotenciál sorozatban távol esnek egymástól, akkor a korrózió igen gyors lefolyású és nagymértékű lesz. Két különböző fém érintkezése során végbemenő korrózióra a 9.3 ábrát mutatjuk be, amelyen a nyilak az anódos áram irányát, a fekete foltok pedig az anódos oldás helyét mutatják be Tehát a korrózió meggátlása céljából az eltérő elektródpotenciálú fémeket egymástól el kell szigetelni. Folyamat Li Li+ Ca Ca++ Mg Mg++ Al Al+++ Mn Mn++ Zn Zn++ Cr Cr+++ mV -3020 -2870 -2340 -1670 -1050 -762 -710 Folyamat Fe Fe++ Cd Cd++ Ni Ni++ H2 2H+ Cu Cu++ Ag Ag++ Au Au+ mV -440 -420 -240 ±0 +347 +800 +1680 9.1 táblázat Fontosabb fémek elektródpotenciálja 25°C-on 9.3 ábra Különböző fémek érintkezése során végbemenő kémiai korrózió [2] Azonos fémen, vagy ötvözeten is kialakulhat elektrokémiai korrózió. Fémben meglevő ötvözők vagy szennyezések (Si, C, stb.) is szerepelhetnek katódként

az alapfémmel, mint anóddal szemben, (94 ábra) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 180 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 181 ► 9.4 ábra Védőréteg sérüléséből, ill a fémben levő szennyedzők miatt kialakuló korrózió [2] Hasonlóan fokozzák az alumínium korrózióját a nála nemesebb ötvözők és szennyezők. Továbbá korrózió léphet fel pl különböző hőkezelésű acéltárgyak összekapcsolásakor, horzsolások, karcolások hatására, sima és érdes felületek érintkezésekor stb. Az elektrolit oldat heterogenitása következtében kialakult korróziós elemek a gyakorlati esetekben létrejöhetnek a nedves talaj, folyó, tó, ipari hűtővíz hatására, atmoszférikus behatásra és vegyipari folyamatok következtében A fémkorrózió sebességét befolyásolja a fémet körülvevő közeg hidrogénion-koncentrációja

(pH-ja). Közismert, hogy vasbetonban az acélbetét korrózióját a cement szilárdulása során felszabaduló nagymennyiségű mész által létrehozott nagy pHjú, lúgos közeg biztosítja. Általában 9,5-nél nagyobb pH érték esetén az acél passzív marad, oldódni nem tud. A korróziós folyamatokban fontos szerepe van a légkörnek (levegő oxigén és páratartalma, hőmérséklete, szennyezettsége, széljárás, stb.) A korrózióhoz nélkülözhetetlen az oxigén, ami a levegőben rendelkezésre áll. Nagy a szerepe a relatív légnedvesség-tartalomnak Míg száraz és tiszta levegőjű sivatagban az acél is alig korrodál, addig párás, csapadékos helyen – védelem nélkül – a viszonylag korrózióálló fémek is tönkremennek. Szabadban a fémszerkezetek szél felőli oldala gyorsabban korrodál, mint a szélárnyékban levő. Nagy a szerepe a légkör szennyezettségének is Ha a levegő relatív légnedvesség-tartalma < 63%, abban az esetben

gyakorlatilag nincs korrózió, a légnedvesség-tartalom növekedésével azonban rohamosan nő. A fémet körülvevő közeg hőmérséklete általában gyorsítja a korróziót. pl a durálötvözet (Al-Cu-Mg ötvözet) 70°C-os sóoldatban négyszer olyan gyorsan korrodál, mint szobahőmérsékletű oldatban. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 181 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 182 ► A keletkezett korróziós termék a további korróziót lényegesen befolyásolhatja, pl. a korróziós réteg nyújt az alumíniumnak a további korrózió ellen védelmet. 9.25 A korrózió elleni védekezési módok A védőeljárás jellege szerint aktív és passzív korrózió elleni védelemről beszélhetünk. A korrózió megelőzésének egyik aktív módja pl. a megfelelő szerkezeti anyag helyes megválasztása, esetleg helyettesítése

korrózióállóbb anyaggal. A másik eljárás a korróziós igénybevétel megváltoztatása, mint pl. a hatóanyag eltávolítása (pl korróziót okozó szennyvizek kémiai lekötése), vagy a korróziógyorsító körülmények és tényezők kiküszöbölése. Lassítható a korrózió inhibitorok vagy passzivátorok alkalmazásával is. Ezek a támadó közeghez olyan kis mennyiségben adagolt anyagok, amelyek a korrózió sebességét csökkentik. Ilyen pl a kalciumklorid (CaCl2) tartalmú betonhoz adagolt nátriumnitrit (NaNO2), mely a kalciumklorid korróziós hatását késlelteti. Az aktív védőeljárásokhoz tartozik a katódos védelem, amely azon az elven alapszik, hogy a megvédendő fém alkatrészhez, csőhöz egy pozitívabb oldási potenciálú fémet kapcsolnak hozzá. Az eljárást elsősorban föld alatti, valamint mocsárban, sárban lefektetett berendezések, csővezetékek, újabban vízmelegítők védelmére használják. A passzív védekezési

eljárások tulajdonképpen a védőbevonatok és burkolatok. Ezek a felhasznált anyagok minősége szerint lehetnek: szervetlen, fémes bevonatok (galván bevonatok, tűzi úton felvitt bevonatok, stb.); szervetlen, nem fémes bevonatok (foszfát, kromát, zománc, cement, stb); szerves bevonatok (festék, lakk, zsírok, olajok, bitumen kátrány, stb) A bevonatok osztályozásának másik szempontja a védelem hatásmódja. Tökéletesen záró bevonatok: • • • • • zománcos bevonatok, kerámiai bélések, cementbevonatok, gumiburkolatok, műanyag bevonatok. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 182 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 183 ► Nem tökéletesen záró bevonatok: • kémiai és elektrokémiai felületkezeléssel előállított bevonatok (foszfátozás, eloxálás), • festékek, lakkok, • olajok, zsírok. Fémbevonatok: •

hengerelt (lemezelt vagy plattírozott), • termikus eljárással készült (tűzi-, szórt-, diffúziós, stb. eljárás, galván bevonatok), Kombinált bevonatrendszerek: • galván- vagy tűzi fémbevonat és festék, • szórt fémbevonat és műanyag telítés, • alapfesték és műanyagbandázs, stb. 9.3 A vas- és acélgyártás 9.31 A nyersvasgyártás A vas a természetben iparilag felhasználható mennyiségben tisztán nem található. Viszont nagy mennyiségben találhatók a természetben a vasoxidok A vas és acél előállításához felhasználják a mágnesvasércet (magnetit: Fe3O4, vastartalma 50-70%), a vörösvasércet (hematit: Fe2O3, vastartalma 40-60%), a barnavasércet (limonit: xFeO3yH2O, vastartalma 3050%), a vaspátot (sziderit: FeCo3, vastartalma 25-40%), mészvasat (ankerit: CaCO3+MgFeCO3, vastartalma 16-30%). Az ipari melléktermékek közül az alumíniumgyártás során keletkező vörösiszap 30-35% és a kénsavgyártás során keletkező

kovandpörk 60-65% Fe-tartalmú. Hazai vasércünket a rudabányai bánya adja. Vastartalma 24-36% A felhasznált vasérc többségét külföldről hozzuk be. A kohósítás előtt az érceket az ércelőkészítőben dúsítják és előkészítik. A dúsítás során eltávolítják a fémszegény meddőt. A nagyolvasztó kohóban az előkészített ércet koksszal és az olvadáspontot csökkentő, illetve a redukált fém megolvadását biztosító hozaganyaggal együtt adagolják, (9.5 ábra) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 183 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 184 ► 9.5 ábra Nyersvasgyártás: a nagyolvasztóban végbemenő folyamatok [2] Az adalék (hozaganyag) rendszerint mészkő, dolomit, bauxit. A mészkő és a dolomit 800-900 °C-on elbomlik CaO-ra (MgO) és CO2-re. A CO2 távozik, a CaO pedig az érc szilikátjaival a könnyen olvadó

kohósalakot alkotja. Az adalék a kohósalakok olvasztórendszereként is szükséges A vas és vaskarbid elegye, valamint a meddő és hozaganyag együttesen 1400 °C körüli hőmérsékleten megolvad. A nyersvas sűrűsége kb 7,2 g/ml; a kohósalaké 2,7 g/ml; így a salak a megolvadt vas felületén úszik és külön lecsapolható. A kemence hőmérsékletének irányítása és az eltérő szilícium- és mangántartalom szerint fehér és szürke nyersvas állítható elő. A fehér nyersvas az acél-, a szürke nyersvas az öntöttvas alapanyaga A szürke öntvény szilárdsága lényegesen függ attól, hogy a grafitrendszerben kristályosodó szénnek milyen az alakja és az eloszlása. Legkedvezőbbek az egyenletes eloszlású, gömb alakú szemcsék Az apróbb, egyenletes eloszlású szemcséket az öntöttvas túlhevítésével, a gömbalakot pl ferroszilíciummal való módosítással érik el. Az így előállított öntöttvasat gömbgrafitos szürke öntvénynek

nevezik. A grafitrendszerben kristályosodó széntartalommal puhább, a karbidrendszerben kristályosodóval keményebb, kopásállóbb vasat lehet elérni. Gyors lehűtéssel lehet elérni, hogy a szén karbidrendszerben kristá- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 184 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 185 ► lyosodjék. Vasúti kerekek, kőtörő lapok, stb esetében szükség van egy kopásállóbb kéregre, amit a kéreg gyorsabb lehűtésével érnek el. A műveletet kéregöntésnek nevezik Ha a fehér nyersvasat izzítás után lassan hűtik le, akkor a temperöntvényt kapják, amelyben a szén a grafitrendszerben kristályosodva van jelen. Ez könnyen megmunkálható, eléggé szívós, alkalmas tömegáruk készítésére Ha az öntöttvas a Mn-on és a Si-on kívül, elsősorban szilárdságnövelés céljából, tartalmaz más ötvözőket,

akkor ötvözött öntöttvasnak nevezik, ha egyéb tulajdonság (hőállóság, savállóság) növelése céljából tartalmaz egyéb ötvözőket, akkor különleges öntöttvas a neve. Az építőiparban szerkezeti anyagként az öntöttvasat ridegsége és kis húzószilárdsága miatt ma már ritkán használják. Régebben ipari épületek, lépcsőházak tartóoszlopait készítették öntöttvasból. A nyersvasgyártás mellékterméke a kohósalak, melyet az építőipar különböző célokra tud felhasználni, pl.: zúzott beton-adalékanyagként, ágyazatként út-és vasútépítésben, könnyűbetonokhoz adalékanyagként, cementekhez hidraulikus pótlékként, valamint hő- és hangszigetelő anyagként 9.32 Az acélgyártás Az acélgyártás a nyersvas tisztítása, finomítása és ötvözése. A széntartalom 2,06% alá való lecsökkentése A tisztítást a káros alkotók oxidációja révén érik el A szén CO és CO2 formájában távozik a nyersvasból, a

többi alkotó az acélgyártás hőmérsékletén cseppfolyós salakká alakul át és ez a fémolvadéktól jól elkülöníthető. Ezt a frissítést a múlt század közepéig úgy érték el, hogy a faszéntűzben megolvasztott nyersvasat a tüzet élesztő levegőáramon csepegtették át és eközben a nyersvas kísérő elemei: a szén, a szilícium és a mangán minden átolvasztás után csökkentek. A tömeggyártásra alkalmas eljárások abban különböznek a megelőzőktől, hogy nem a nyersvasat csepegtetik át a széláramon, hanem a megolvasztott nyersvason bugyborékoltatják át a levegőt, vagy újabban az oxigént. Bessemer dolgozta ki a szélfrissítésnek nevezett eljárást. A körte alakú készülékben, a konvrterben (átalakítóban), fenékfúvókák segítségével a folyékony vason levegőt áramoltatnak át. A frissítés hatására a szén, a szilícium és a mangán néhány perc alatt kiég és a szükséges mértékre csökken le. Energiatakarékos

eljárás, mivel az égéshez szükséges hőt a kiégő szén A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 185 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 186 ► és szilícium adja. Ezzel az eljárással azonban csak foszforban és kénben szegény nyersvasból lehet jó minőségű acélt gyártani. Ugyanis ezektől a szennyezőktől csak mésszel, mint salakképző anyaggal lehet a nyersvasat megtisztítani. Meszet azonban a Bessemer-körtébe nem szabad adagolni, mert a konverter tűzálló bélése savanyú kémhatású (szilikatégla), és ezzel a mész reakcióba lépne. A Bessemer eljárást Thomas 1878-ban módosította úgy, hogy a konverter béléséül bázikus kémhatású tűzálló magnezittéglákat épített be. Ezáltal lehetségessé vált a nyersvas foszfortalanítása és kéntelenítése is Eltér a két eljárás egymástól a nem kívánt anyagok

oxidálásának sorrendjében is. A XIX. század végén egy harmadik acélgyártási eljárást is kifejlesztettek A gáz-, vagy olajtüzelésű, un Siemens-Martin-kemence teknőalakú munkaterében acéllá dolgozható fel a nyersvas, acélhulladék és ócskavas legkülönbözőbb arányú keveréke. Az ilyen módszerű acélgyártáshoz azonban sok külső energia kell A Siemens-Martin (SM) eljárás nélkülözhetetlen anyaga az ócskavas, amellyel a bevitt vas-oxid oxidálja a nyersvas eltávolítandó alkotóit. Újabban az oxidációt tiszta oxigén befúvatásával is elősegítik. A három eljárás közül a legjobb acélt a Siemens-Martin eljárással lehetett előállítani és 1952-ig ez az eljárás volt az általános. Közben tökéletesítették a Bessemer-Thomas-eljárást. Közülük legelterjedtebb és legtökéletesebb az un LD-eljárás (Linzer Düsenverfahren azaz linzi fúvókás eljárás). Az LD-eljárás konverterének tűzálló bélését bázikus

tűzálló téglákból építik. A legfőbb különbség a Bessemer-, a Thomas-, és az LD-eljárás között, hogy az utóbbiban csaknem tiszta oxigént fúvatnak a konverterbe. Az LD-eljárás egyesíti magában az eddigi eljárások szinte valamennyi előnyét. 9.4 A vas és acél fizikai tulajdonságai Az acél fizikai tulajdonságait a 9.2 táblázatban foglaltuk össze Természetesen az ötvözők mennyiségétől függően a fizikai tulajdonságok a megadottaktól kismértékben eltérhetnek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 186 ► Építőanyagok I. Építőfémek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Olvadás- Lineáris Sűrűség Fajhő pont Megnevezés hőtágulási együttható 3 g/cm J/kg°C °C Vas (99.8%7,88 465 1530 12*10-6/°C os) Öntöttvas 7,25 482 1150 11*10-6/°C Temper7,40 482 1300 11*10-6/°C öntvény Acélöntvény 7,85 482 1400 11*10-6/°C Acél 7,85 482 1450 12*10-6/°C

Feszítőhuzal 7,85 482 1450 12*10-6/°C Vissza Rugalmassági modulus (E) N/m2 ◄ 187 ► Hővezetési tényező W/mK 210000 67,5 210000 50 210000 50 210000 210000 190000 50 50 50 9.2 táblázat Vas és acél fizikai jellemzői 9.5 A vas és acél mechanikai tulajdonságai A statikus szakítóvizsgálattal meghatározható jellemzők. A szakítóvizsgálatot már az 1.4 fejezetben ismertettük A szakítóvizsgálattal meghatározott anyagjellemzők: folyáshatár, a szakítószilárdság, a szakadó nyúlás és a kontrakció. A betonacélok σ-ε diagrammjait jól szemlélteti a 9.6 ábra A szilárdság növekedésével csökken a teljes nyúlás és a szakadó nyúlás is, azaz a szilárdság növekedés az alakváltozási képesség csökkenésével jár. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 187 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 188 ► 9.6

ábra A σ-ε ábra változása az acél szilárdsága függvényében [2] A szakadó nyúlás mértéke, amely az L0 alaphosszon meghatározott átlagos nyúlásértéket jelenti, nagy mértékben függ az alaphossztól (L0). Általában δ10 a használatos (pl. δ10 esetén L0 =10d), de vékony huzalok esetében célszerű lehet δ100, (a mérőhossz minden átmérő esetén 100 mm), alkalmazása is. A szakító vizsgálat eredményeit számos tényező befolyásolja. Kisebb jelentőségű tényezők: hengerlés és a terhelő erő iránya, öntvény esetében a falvastagság és az a körülmény, hogy a próbapálca megmunkálva, vagy megmunkálatlanul kerül vizsgálatra. Ha feltételezzük, hogy ugyanazt az anyagot vizsgálják meg, akkor a vizsgálat eredményei különbözők lehetnek, ha a próbatest méretei és alakja, a szakítás sebessége és a hőmérséklet eltérő. A szakítószilárdság annál nagyobb, minél kisebb a próbatest átmérője. A legnagyobb kör

keresztmetszetű próbapálcák esetén, de lényegesen befolyásolja a hőmérséklet is. Az alak hatása azzal magyarázható, hogy kör keresztmetszetnél egyenletes feszültségeloszlás lép fel a keresztmetszetben, míg a keresztmetszet bonyolultságával megjelennek a teherbírást kedvezőtlenül befolyásoló helyi feszültségcsúcsok. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 188 ► Építőanyagok I. Építőfémek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 189 ► A különleges hőmérsékletek közül a növekvő hőmérsékletváltozásnak van elsődleges jelentősége. A nagy hőmérsékleten végzett szakítóvizsgálatot melegszakításnak nevezik. A folyási határ a hőmérséklet növekedésével fokozatosan csökken és kb. 600°C-on megszűnik A szakítószilárdság ezzel szemben mintegy 300 °C-ig emelkedik és onnantól kezdve rohamosan csökken. A kontrakció és a

szakadónyúlás a szakítószilárdsággal ellentétesen változik Ennek elsősorban akkor van jelentősége, ha az acélszerkezet hőhatásnak van kitéve (pl kémények, kohók vasbetonszerkezetei) Rendkívüli hőmérsékletek ellen az acélszerkezeteket a hőálló tűzvédelmi burkolatokkal védik. Egyéb szilárdsági jellemzők Az acélok nyomószilárdságára ritkán van szükség. Acélok nyomódiagramja hasonló húzódiagramjukhoz, de a nyomószilárdság valamivel nagyobb, ezeknél tehát a húzószilárdságot tekintik mértékadó anyagjellemzőnek Viszont a rideg acélok és az öntöttvasfajták esetében már különbséget kell tenni, mert ezeknél a húzószilárdság jóval kisebb Az 1.34 fejezetben ismertetett keménységvizsgálatokkal (Brinell, Vickers módszer) az acél szakítószilárdsága határozható meg. A szakítószilárdság a Brinell (HB) ill a Vickers (HV) függvényében 1 1 σ sz = HB = HV 3 3 Azonban az építőmérnöki gyakorlatban a

szakítószilárdsággal szemben a folyási határnak van elsődleges szerepe. Ugyanis a méretezés alapjául szolgáló határfeszültséget ebből származtatják le Ezt keménységvizsgálattal közvetlenül meghatározni nem lehet. A keménységvizsgálatoknak azonban szerepe lehet az anyag átvétele során a minőség durva megbecslésében, valamint a hegesztési varratok felkeményedésének az ellenőrzésében (Brinell v. Vickers módszerrel) Igen alkalmas tájékoztató kézi eszköz az un. Poldi kalapács is, lásd 1.34 pontban Dinamikus vizsgálattal meghatározható jellemzők A dinamikus vizsgálatot egyrészt az ütésszerű igénybevételből származó anyagjellemzők meghatározására használják, másrészt alkalmas olyan anyagtulajdonságok meghatározására is, amelyek más vizsgálati módszerrel nem ismerhetők fel. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 189 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata |

Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 190 ► A 9.7b ábrán dinamikus szakítással meghatározott σ – ε diagramot tüntettünk fel, összehasonlítva a statikus szakítóvizsgálattal meghatározottal (9.7a ábra) Szembetűnő a folyási határ megnövekedése, miközben a próbapálca szakadó nyúlása és kontrakciója alig változik, tehát nő az acél fajlagos alakváltozási munkája 9.7 ábra A terhelési sebesség hatása a folyáshatárra: a, statikus; b, dinamikus szakítószilárdság vizsgálat [2] A folyási határ bizonyos terhelési sebességtől kezdve a szakító szilárdsággal azonos. A folyás kialakulásához ugyanis bizonyos időre van szükség Ha a terhelés sebessége olyan nagy, hogy a folyás nem alakulhat ki, akkor az anyag ridegen viselkedik. A Charpy-féle ütvehajlító vizsgálattal megállapíthatók az acél hőkezelés hibái, öregedése, ridegedése, kéktörékenysége, hegesztési varrat felkeményedése. A

hőkezelés hibáit a legélesebben az ütőmunka vizsgálat mutatja ki, lásd 1.410 pontban Öregedésnek azt a jelenséget nevezik, amelynek során a fémeknek tetszőleges hőmérsékleten való huzamosabb tárolás miatt megnő a keménységük, szilárdságuk, ezzel szemben nyúlásuk és ütőmunkájuk csökken. Ez a jelenség főként kis széntartalmú acéloknál fordul elő. Az öregedés egyik fő oka a kiválásos keményedés, azaz a gyors lehűlés miatt acélnál szabad szén kerül oldatba. A széntartalom később durva szemcsék formájában válik ki és ezáltal az acél ridegebb, keményebb, törékenyebb lesz. Az öregedés hatását Charpy-féle ütve hajlító vizsgálattal lehet kimutatni A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 190 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 191 ► Ugyancsak ütve hajlító vizsgálattal lehet kimutatni a hideg-,

a kék- és a vöröstörékenység jelenségét is. Az ütve hajlító vizsgálat alkalmas hegesztési varratok felkeményedésének az ellenőrzésére is Hegesztett szerkezetekhez előírt ütőmunka-bírású acélokat készítenek Az acél fáradása A kifáradási határt, a Wöhler-görbe vízszintes aszimptótájához tartozó feszültséget (1.49 pont), több tényező befolyásolja, ezek a: • • • • • • feszültségi állapot jellege, a próbatest mérete, a feszültség időbeni kialakulása, az igénybevétel frekvenciája, feszültséggyűjtő helyek, a környezeti tényezők. Ezek közül a legfontosabb a feszültséggyűjtő helytől (bemetszés, felületi megmunkálás, stb.) való mentesség, ezért csak polírozott vagy köszörült próbatestet szabad vizsgálni. A fáradásra különösen érzékenyek a szegecseléssel, hegesztéssel, csavarozással összekapcsolt acélszerkezetek. A szabványok a kapcsolat jellege és minősége szerint 9 fáradási

osztályt különböztetnek meg és σmin / σmax függvényében fáradási határfeszültséget adnak meg. Hazai előírásaink a várható igénybevételek számát és a legnagyobb igénybevételek gyakoriságát a hegesztési osztály módosításával veszik figyelembe. A ridegtörés A 30-as évektől kezdve figyelték meg, hogy acélhidak, tartályok, hajók távvezetékek, az anyag előrejelzése (megnyúlás, lehajlás, kontrakció) nélkül váratlanul katasztrófaszerűen mentek tönkre. Az acél törési felülete durvaszövetű, fémesen csillogó volt Megfigyelték, hogy a jelenség, amelyet rideg törésnek neveztek el, kis hőmérsékleten következett be, és az acélanyag ütvehajlító munkabírása kicsi volt, lásd 1410 pontban Azóta széleskörű kutatómunkával megállapították a ridegtörést befolyásoló tényezőket, a ridegtörés feltételeit, de a ridegtörés fémfizikai magyarázatát még nem tudták egyértelműen megadni. A ridegtörést

befolyásoló tényezők között kell megemlíteni az üzemi hőmérsékletet az igénybevétel sebességét, és a feszültségi állapotot A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 191 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 192 ► A kis üzemi hőmérséklettel nő az acél folyási határa, míg 220°C hőmérsékleten az acélok elvesztik képlékenységüket. Az építőmérnöki gyakorlatban ilyen hőmérséklet általában nem fordul elő, de a hajószerencsétlenségek azt mutatták, hogy míg az üzemidőnek csak 3-4%-a esett kis hőmérsékletre (Északi Jeges-tenger), addig a törések 50%-a ilyenkor következett be ezen a hőmérsékleten. Az előzőekben már láttuk, hogy a terhelési sebességnek folyási határt növelő hatása van. Ez egyben azt is jelenti, hogy az acél ridegebben viselkedik, hirtelen ütés hatására, mint statikus terhekre. Az

anyag ridegtörési hajlamának a kimutatására a Charpy-féle ütvehajlító kísérletet használják. A próba ugyan nem ad általános anyagjellemzőt, mivel a vizsgálat eredménye számos tényezőtől (hőmérséklet, próbatest mérete, alakja, megmunkálása, anyagminőség) függ, de alkalmas azonos minőségű acélok rangsorolására a ridegtörési hajlam szempontjából. Reológiai tulajdonságok Reológiai tulajdonságokon a tartós feszültség hatására létrejövő lassú alakváltozást (kúszást), vagy (az alakváltozás gátoltsága esetén) a hatékony feszültség lassú csökkenését, ernyedését, a relaxációt értik. Az előbbit elsősorban a betonoknál, az utóbbit nagyszilárdságú acélhuzalok és betétek esetében vizsgálják. Ezek ugyanis feszített betonban feszültségátrendeződést okoznak, kábelhíd kábeleiben fellépő megnyúlás pedig viszszahat a kábel erőjátékára Feszített betonszerkezetek acélbetétjében nem kúszás, hanem

ernyedés (relaxáció) játszódik le, mert az alaphossz (a betongerenda hossza, amelybe a betét betapad, vagy amelynek végeire rátámaszkodik) állandó-, ill. pontosabban a beton kúszása és zsugorodása miatt kismértékben csökkenő. A relaxációt befolyásoló tényezők: vegyi összetétel, hidegalakítás mértéke, hőkezelés, növekvő kezdeti feszültség. Kimondható, hogy nagyobb kezdeti feszültség nagyobb relaxációt, növekvő hőmérséklet – azonos időtartam alatt – növekvő relaxációt okoz A hőmérséklet növekedés okozta relaxációt hőérleléssel csökkenteni lehet. A hidegen húzott, különféle módon gyártott feszítő acélok nem egyformán érzékenyek a σ0 / σsz növelésére ill. a hőmérséklet növelésére A hőérlelés egy rövidebb idejű nagyobb hőmérsékleti hatást jelent. A hőérlelés befejezése után a relaxáció nagyobbik része már lejátszódik, de még nem fejeződik be. 50-100 év múlva a hőérlelt és a

közönségesen érlelt A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 192 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 193 ► feszített betonban a relaxáció csaknem azonos, de a különbség csak t = ∞ időben tűnik el. 9.6 Vas és acélfajták 9.61 A vas és az acél általános elnevezései A tiszta vas (Fe>99,8%) puha, nagy nyúlóképességű, kis szilárdságú anyag. Az építőmérnöki gyakorlatban nem használják A technikai vas ötvözött (Fe<99,8%). A vas tulajdonságait az ötvöző anyagok igen nagy mértékben befolyásolják. A vas legfontosabb ötvöző anyaga a szén. A 2,06%-nál kevesebb szenet tartalmazó vasat többnyire acélnak, a 2,06%-nál több szenet tartalmazó vasat általában öntöttvasnak nevezik. Az ipari vas- és acélfajtákat a széntartalom szerint osztályozzák. Kovácsolhatók a C≤2,06% vasfajták Ezek többségét

acéloknak nevezik (Az acél megállapodás szerinti elnevezés, tehát egyértelmű fizikai magyarázata nincs.) Ezek szívósak, kellően nagy hőmérsékleten képlékenyek és hengerelhetők A nyersvasnak általában a C>2,06% széntartalmú ötvözetet nevezik. Ezek nem kovácsolhatók, csak öntéssel dolgozhatók fel Lágyacélnak vagy kovácsvasnak nevezik a kb 0,2% széntartalom alatti acélt Ez jól hegeszthető és nem edzhető. A tulajdonképpeni acél (C>0,2%), amilyen az építőipari acélfajták döntő többsége) kovácshegesztéssel nem hegeszthető, viszont edzhető. Nevezik még a 0,2-0,5% széntartalmú acélokat közép-kemény acéloknak, a 0,5-2,06% széntartalmúakat pedig kemény acéloknak Azokat az acélokat, amelyeknek a tulajdonságait az ötvöző anyagok közül egyedül a szén határozza meg, ötvözetlen acéloknak, vagy szénacéloknak nevezik. Ötvözött acélok azok, amelyek – szénen kívül – egyéb ötvöző anyagokat is tartalmaznak

és megadott minimális értéknél nagyobb mennyiségben. Az ötvözők összes mennyisége azonban nem haladhatja meg az 5%-ot. Közepesen ötvözött acélokban az ötvözők összmennyisége 5-10%, az erősen ötvözött acélokban 10%-nál több. 9.62 Melegen hengerelt acélok A melegen hengerelt acélok megjelenési formájukat tekintve idomacélok, rúdacélok, lemezacélok, bordázott acéllemezek, melegen hengerelt csövek, vasúti sínek, betonacélok, stb. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 193 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 194 ► Melegen hengerelt idomacélok Az idomacélokat széles körben felhasználják az építőmérnöki szerkezetekhez. A fontosabb idomacélokat a 98 ábrán foglaltuk össze 9.8 ábra A legfontosabb melegen hengerelt idomacélok [3] A hengerelt rúdacélok lehetnek köracélok, négyzetacélok, (3-50 mm

oldaléllel) hatszögacélok (vastagsága 10-48 mm) és lapos-acélok (3-50 mm vastagságban, 10-140 mm szélességben). A régi hengerművekben előállított lemezacélokat három csoportba sorolják: • lapos-acél max. 140 mm széles, • széles-acél 150-500 mm széles, A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 194 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 195 ► • lemezek 500 mm-nél szélesebb. Vastagsága szerint durvalemezt, középlemezt és finomlemezt különböztetnek meg. A bordázott acéllemezek névleges vastagsága (bordával) 4, 5, 6 és 8 mm. Melegen hengerelt betonacélok Az építőiparban, legnagyobb mennyiségben használják az acélfajták közül. Mint ismeretes, a betonnak nagy a nyomószilárdsága, húzószilárdsága azonban egy nagyságrenddel kisebb. Ezért a vasbeton szerkezetekben mindazon helyekre, ahol húzófeszültségek

lépnek fel a szerkezetben, acélbetéteket helyeznek el. A ma szabványos acélbetéteket a 92 táblázatban foglaltuk össze az előírt folyási határral, szakítószilárdsággal, szakadónyúlással, a hideghajlító vizsgálatokra vonatkozó adatokkal együtt. Pl. B3824 jelölésben a B betonacélt, a 38 a szakítószilárdság-, a 24 a folyási határ tizedrészét jelenti N/mm2-ben. Tehát a példaként említett betonacél szakítószilárdsága 380 N/mm2, a folyáshatára 240 N/mm2 . A leggyakoribb betonacél-féleségeket szemre meg lehet különböztetni. A B38.24 jelű betonacél szelvényalakja kör, hosszbordák nélkül A B5036 és B45.30 hegeszthető minőségű szelvényalakja csavarható bordázott, (9.9/a ábra) A csavarható bordázat lényege, hogy a keresztbordák nem kötnek be a hosszbordákba és ez elsősorban a dinamikus hatásra igénybevett szerkezeteknél jelent előnyt. A szelvény előnyös a csavarás céljaira is A B60.40 jelű acél nyílbordázott

felületi kialakítással készül (99/b ábra) A keresztbordák ellenkező irányba dőlnek, és a hosszbordákba nyílhegyszerűen futnak be. A B7540 jelű betonacél csavarbordázott kivitelben készül (9.9/c ábra) Ezek csavarmenetszerűen folytatólagos azonos dőlésben követik egymást Jól lehet a felületi kialakítás alapján többségükben megkülönböztethetők, de még kötelező a színjelölés is. A külföldi betonacélok keresztmetszeti kialakítása a hazaiakétól rendszerint eltér. pl a cseh Roxor acél és az osztrák bütykös acél, (99/d és 9.9/e ábra) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 195 ► Építőanyagok I. Építőfémek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 196 ► 9.9 ábra Melegen hengerelt betonacélok [3] FoSzakítólyásÁtmérő szil. Teljes Hideg hajlítóhatár nyúlás vizsgálat ill. névsz Szelvény f leges 5% Jel alak átmérő N/mm2 Tüske

Hajlítád mm átmérője silegalább D mm szög B38.24 6-40 380 240 25 d 180° kör/sima B45.30 8-28 450 300 19 3d1 180° csavarható bordázott B50.36 8-40 500 360 23 2d1 180° csavarható bordázott B60.40 8-40 600 400 14 3d1 90° nyílbordázott B75.50 8-16 750 500 10 5d1 180° csavarbordázott 9.3 táblázat Melegen hengerelt betonacélok mechanikai jellemzői A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 196 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 197 ► 9.63 Hidegen alakított acélok A hidegen alakítás növeli az acél szakítószilárdságát, de az acél ridegedését vonja maga után. A hidegalakítás okozta ridegedést σsz/σ0,2≥1,2 és δ10≥8% megkötésekkel akadályozzák meg. Hidegen alakított idomacélok A hidegen alakított idomacélok a könnyű acélszerkezetek, korlátok, lépcsők, acélajtók, ablaktokok fontos elemei. A hidegen alakított

idomacélokat 1, 5 - 3,4 mm vastag lemezekből állítják elő A hidegen vékonyra hengerléssel megnő az acél szilárdsága, amit a hideg hajlítások még tovább növelnek. Így olyan, szilárdságtanilag kedvező rudak állíthatók elő, amelyeket meleg hengerléssel nem lehet elkészíteni, 910 ábra 9.10 ábra A legfontosabb hidegen alakított idomacélok [3] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 197 ► Építőanyagok I. Építőfémek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 198 ► Hidegen alakított betonacélok és feszítőhuzalok A feszítőhuzatok és feszítő betétek olyan különleges betonacélok, melyekkel a feszített betontartóban a feszítőhuzal előnyújtása révén nyomási előfeszültséget állítanak elő. Feszítőbetéteket (feszítőhuzalokat és pászmákat) háromféle módon gyártanak: a) hengerhuzalból való húzással; melegen hengerelt C = 0, 6 - 0, 9%

széntartalmú sima kör keresztmetszetű hengerhuzalt patentozó hőkezelés után több fokozatban 60-80%-os fogyással hidegen húznak. Ezek a hidegen húzott (csak húzott) huzalok. Ha a huzal, rovátkolás, ill. hullámosítás után feszültségmentesítő hőkezelést kap, akkor kapják a megeresztett (sima, vagy rovátkolt) huzalt. Ha ezt a megeresztést nyújtott állapotban (mechanikai feszültség alatt) alkalmazzák, akkor kapják a stabilizált, kis relaxációjú huzalt. A pászmát, azaz a 2, 3, 7. 19 stb eres huzal sodratát csak hidegen húzott acélból készítik és egyes esetekben így, de többnyire megeresztve, illetve stabilizálva („hőnfeszítve”) hozzák forgalomba. A készre sodort pászmát újra lehet húzni: ekkor a szélső huzalok belapulnak és a pászma igen tömörré lesz. Az ilyen „alakra húzott" pászmát mindig megeresztik, ill. stabilizálják, (911 ábra) 9.11 ábra Feszítőpászmák [2] A nagyszilárdságú huzal a betonnak a

benne levő erőt csak akkor tudja átadni, ha az acél és a beton között nem csak súrlódást, hanem nyírási kapcsolatot is 1étesítenek. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 198 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 199 ► A csavarbordás felület - melyet a húzás folyamán az utolsó húzási művelet közben készítenek, - a felületi kötést biztosítja. Más megoldási lehetőség a feszítőhuzal rovátkolása. A rovátkolást az utolsó húzási művelet után fogaskerekek közt hajtják végre. Ha a huzalt ezután nem eresztik meg, (nem feszültség mentesítik), akkor törékeny, korrózióra érzékeny, bizonytalan minőségű lesz. b) edzett és nemesített kör, vagy ellipszis keresztmetszetű, sima vagy bordás feszítőacélok (kisebb átmérőjük miatt ezeket is huzaloknak hívják) készítenek nagy széntartalmú, ötvözött

acélból, meleg hengerléssel, s ezt követő edzéssel és nemesítéssel, (9.12 ábra) c) hengerelt feszítő rudakat készítenek ötvözött, vagy ötvözetlen acélból, ezeket: • hengerlési állapotban, • hidegen nyújtva és megeresztve, • hidegen csavarva, termomechanikai hőkezelés után hozzák forgalomba. (Utóbbiak jól hegeszthetők). Sima és bordás felületű, különféle keresztmetszetű feszítőrudak is ismeretesek, (913 ábra) 9.12 ábra Edzett és nemesített kör vagy ellipszis keresztmetszetű, bordás feszítőacélok [3] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 199 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 200 ► 9.13 ábra Ötvözött vagy ötvözetlen, hengerelt feszítőrudak [3] 9.64 Acélszerkezeti kapcsolóelemek anyagai A szegecsacéltól azt kívánják meg, hogy melegen egyharmad, hidegen fél magasságra jól zömíthető

legyen, tehát lágyabb acél kell az általánosan használt szénacéloknál. Ezt a széntartalom csökkentése által érik el (C=0,14 - 0,18%). A szegecsacélok jele, pl. A 34 SzK, ahol A a szerkezeti acél, Sz a szegecsacél, K a különleges kivitel jele, 34 pedig a szakítószilárdság 0,1 N/mm2-ben. A csavaranyagok minőségét és szilárdsági tulajdonságait szabvány szabályozza. A minőséget két számmal jelölik (pl 56) Az első szám a csavar minimális szakítószilárdsága N/mm2-ben megadott értékének 1/100-a, a második szám a megkívánt folyási határ és a minimális szakítószilárdság hányadosának 10-szerese. Hideg zömítéssel csak nagy nyúlóképességű acélokból lehet csavarokat készíteni. Meleg zömítéssel minden kovácsolható acélfajta felhasználható A nagyszilárdságú feszített csavarokat sajtolás után nemesítik. A nagyszilárdságú feszítőcsavaros kapcsolatokhoz alkalmazott NF jelzésű csavar, különleges méretű és

szilárdsági tulajdonságú, növelt laptávú, hatlapfejű csavar, melynek anyagminősége 10.9 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 200 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 201 ► 9.65 Hegesztett kapcsolatok anyagai A hegesztendő acélszerkezetek alapanyagát elsősorban a beedződés és elridegedés lehetősége szempontjából kell vizsgálni. Az az anyag hegeszthető, amelyik edződésre nem hajlamos 9.14 ábra A varrat beedződésének vizsgálata Brinell-féle keménységmérés segítségével Az ömlesztéses hegesztés határa a hegesztési varrat környékén hőhatásötvözet alakul ki. Lehűlés közben a varrat tengelyvonalától távolodva, különböző tulajdonságú szövetelemek keletkeznek. Általában a hegesztési varrat tájékának az elridegedése szokott bekövetkezni. A hőhatás-övezet környékén bekövetkezett

anyagtulajdonság-változást jól szemlélteti a Brinell keménység a változása. Az edződés és a keménység összefüggenek egymással, és lényegesen függnek a széntartalomtól, (9.14 ábra) 9.7 Egyéb – az építőiparban használatos – fémek A vas-szén ötvözeteken kívül –lényegesen kisebb mennyiségben – de még számos más fémet is alkalmazunk az építőiparban. A legjelentősebbek: az alumínium, ólom, ón, cink, horgany, réz és ötvözetei a bronzok. 9.71 Az alumínium (Al) A földréteg összetételében az alumínium mintegy 7,4% mennyiségével az első helyet foglalja el. Az alumíniumtermelés alapanyaga túlnyomó többségben a bauxit érc Átlagos összetétele: 50-60% alumíniumoxid (Al2O3), 10-24% vasoxid (Fe2O3), 0-4% titánoxid (TiO2), 0-7% kovasav (SiO2) és 12-30% szerkezetileg kötött víz (H2O). A bauxit ércből az alumíniumot A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 201 ►

Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 202 ► két lépcsőben állítják elő. Az első szakasz a bauxit feldolgozása iparilag tiszta alumínium-hidroxiddá, azaz timfölddé [Al(OH)3], míg a második lépcsőben állítják elő a fémalumíniumot. Az alumínium atomok lapközepes térrácsban kristályosodnak és ez a térrács – szemben a vassal – az olvadáspontig nem változik. Az alumíniumot közel fele mennyiségben tiszta, fele mennyiségben ötvözött formájában használják fel A gyártott színalumínium legnagyobb része, 99,099,9% tisztaságú kohóalumínium A technikai ötvözetek alapanyagául túlnyomórészt ez szolgál. Az alumínium tulajdonságai ötvözéssel széles határok között változtathatók. Mind mechanikai tulajdonsága, mind önthetősége, forgácsolhatósága megjavítható A világszerte használt alumínium ötvözetek száma ma már a tízezret is meghaladja.

Áttekintésük azonban nem nehéz, mivel a leggyakrabban használt ötvözőfémek: Cu, Mg, Zn, Si és Mn. A feldolgozás módja szerint öntészeti és alakítható ötvözeteket különböztetnek meg. Az öntészeti ötvözetek nem, vagy csak kis mértékben alakíthatók, homok-, kokilla- vagy egyéb öntési eljárással kerülnek feldolgozásra. Jó formakitöltők, egyenletes szövetű öntvényt adnak. Az alakítható ötvözetek sajtolással, hengerléssel, mind meleg, mind hideg úton jól feldolgozhatók. Egyrészűk nemesíthető, másrészük nem Az alumínium ötvözetek rugalmassági modulusai igen eltérők. A gyakorlati számításokhoz általában E=70000 N/m2 értékkel veszik számításba Az alumínium ötvözetek feszültség-nyúlási diagramja meghatározott folyási határral nem rendelkezik, ezért a folyási határul a 0,2%-os maradó alakváltozáshoz tartozó feszültségértéket fogadják el, melyet ugyanúgy határoznak meg, mint az acélok esetében. Az

alumínium keménysége és szilárdsága között nem áll fenn olyan összefüggés, mint az acélanyagok esetében. A keménység tehát ebben az esetben csak, mint fizikai jellemző érvényes. Összefoglalva: az alumínium ötvözetek előnyös tulajdonsága, hogy sűrűsége kb. harmada az acélénak (tehát az önsúlya is), a folytacéllal közel azonos mechanikai tulajdonságok esetén. Előnye az is, hogy korrózióra kevésbé érzékeny. Ezzel szemben hátránya, hogy rugalmassági modulusa kb. harmada az acélénak, tehát nagyobb a lehajlása, kihajlásra érzékenyebb, továbbá lényegesen drágább az acélnál. Előnyös tulajdonságai miatt az építőiparban is egyre inkább terjed. Elsősorban épületszerkezeti (ajtó, A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 202 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 203 ► ablak), ritkábban tartószerkezeti

(tetőszerkezet, szendvicsfalak, stb.) anyagként használják. Az alumínium és az alumínium ötvözeteken levegőn igen gyorsan kialakul egy átlátszó, a fémen jól tapadó alumínium-oxid védőréteg, amely nagyobb hőmérsékleten, nedves környezetben vastagabb. Ez az alumínium-oxid védőréteg szabja meg a különböző támadó anyagokkal szembeni korrózió-ellenállást. Ha azonban ez a védőréteg valamilyen formában megsérül, akkor a korrózió mindenképpen bekövetkezik. 9.72 Az ólom (Plumbum, Pb) Ércei közül a legfontosabb a galenit (PbS), amelyből kohókban pörköléssel és azt követő redukcióval állítják elő a 96-98% ólomtartalmú nyers vagy műólmot. A nyers ólom 1-2% szennyezésen belül kb 1% ezüstöt is tartalmaz, amelyeket hő és vegyi kezeléssel, vagy elektrolízissel távolítanak el Az így előállított tiszta ólom vagy lágyólom kékesfehér színű, friss vágási felülete csillogó, régi vágási felülete tompa fehér

színű. Puha, késsel vágható, körömmel karcolható, öregedésre hajlamos. Értékes árnyékoló anyagként használják a röntgenberendezésekhez. Kémiailag ellenálló, ezért a vegyiparban (pl. kénsavgyártás) használják Néhány szerves sav (ecetsav és bázisok) megtámadják. Mésztől, cementhabarcstól védeni kell Vegyületei és ötvözetei mérgezők Száraz levegőn szürke oxidréteg képződik a felületén, mely a további korróziótól megóvja. A korróziós-réteget szénsavat tartalmazó víz oldja Élelmiszerek és italok tárolására nem alkalmas Elsősorban vízvezetéki nyomócső építésére használták. Ma már műanyag csövekkel helyettesítik. Önthető, hengerelhető, sajtolható, fűrészelhető és vágható. Hidegalakítás esetén sem keményedik Ólom-ón forrasztható, hegeszthető. Nem reszelhető, nem csiszolható A keményólom ólom-antimon ötvözet. Lágyólom helyett használják abban az esetben, ha nagyobb keménység és

szilárdság szükséges. Egyéb ötvözetei közül a lágyforrasz (64% ón és 36% ólom) használatos. Rozsdavédő anyagként használták régebbe a míniumot (Pb3O4), mint alapozót Az ólomfehér kitűnő fehér pigment Egészségkárosító hatása miatt alkalmazása visszaszorult. Ma már szinte csak a sugárvédelemben van jelentős szerepe 9.73 Az ón, ill a cink (Stannum, Sn) Fémalakban nem található, legfontosabb érce az ónkő, vagy kassiterit (SnO2). A nedves úton dúsított ércek szénnel redukálva nyersónt adnak, amelyet még tűzi vagy elektrolitikus úton tovább finomítanak. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 203 ► Építőanyagok I. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Építőfémek Vissza ◄ 204 ► Az ón háromféle módosulatban ismert: +161°C fölött rombuszrendszerben kristályosodik, rideg, porrá törhető. +13 és +161°C között négyzetes rendszerben

kristályosodik, ezüstfehér, kékes árnyalatú, csillogó, késsel nehezen vágható, de nyújtható; legjobban 100°C-on alakítható. 0,007 mm vastag fóliává hengerelhető, amelyet - az alufólia elterjedése előtt - sztaniol néven használtunk. Vegyületei korrózióállók, nem mérgezők Szerves és szervetlen savak csak kissé támadják Kalapálható, húzható, sajtolható, hengerelhető Korrodáló vagy mérgező vegyületeket alkotó fémek: (réz, acél, ólom) felületére tűzi ónozással vagy galvanizálással hordják fel. A fehérbádog ónozott acéllemez Ötvözetei közül fontosabbak a forraszok, az ólom- és ón ötvözetek, elsősorban a bronz, azaz réz-ón ötvözet. A fehérfém csapágyfém, amely ónantimon-réz és az ólom tág határok között változó összetételű ötvözete Az ón igen kis mennyiségben áll rendelkezésre, ötvözőként nem pótolható. Végül az ón +13°C-nál kisebb hőmérsékleten, túlhűtve a négyzetes

rendszerből a tetragonális rendszerbe megy át, és szürke porrá hull szét. A szürke ónpor a bomlási folyamatot az ép részekre is átviszi és ezt „ónpestis”-nek nevezik. Ha fertőzés nem történt, az átkristályosodáshoz erős túlhűtés szükséges. 9.74 A horgany ill a cink (Zincum, Zn) Fémalakban nem található, legfontosabb érce a szfalerit (ZnS) kisebb jelentőségű a cinkpát (ZnC03). A többféle fémet tartalmazó ércből a horganyércet nedves eljárással különválasztják, majd pörkölik A keletkez