Építészet | Építőanyagok » Molnár Viktor - Építőanyagok II

Alapadatok

Év, oldalszám:2006, 197 oldal

Nyelv:magyar

Letöltések száma:108

Feltöltve:2016. július 29.

Méret:1 MB

Intézmény:
-

Megjegyzés:

Csatolmány:-

Letöltés PDF-ben:Kérlek jelentkezz be!



Értékelések

Nincs még értékelés. Legyél Te az első!


Tartalmi kivonat

Molnár Viktor ÉPÍTŐANYAGOK II. 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 II. 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 II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Tartalomjegyzék Vissza ◄ 4 ► Tartalomjegyzék 1. Az adalékanyagok minősítése, javítása 6 1.1 Az adalékanyag szemmegoszlásának minősítése 6 1.2 Az adalékanyag szemmegoszlásának javítási módszerei 8 1.3 Mintapélda 9 2. Az

anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai . 14 2.1 A mérési eredmények matematikai értékelése 14 2.2 A leíró statisztika alapfogalmai 15 2.3 A statisztikai jellemzők18 2.4 A normáleloszlás 19 2.5 A küszöbérték 22 2.6 A sztochasztikus kapcsolat kifejezése tapasztalati összefüggések segítségével .23 2.7 Az építőanyagok minősítése 29 2.8 Mintapélda 35 3. A portlandcement klinker kémiai, ásványi összetétele és szilárdulási mechanizmusa . 41 3.1 A kémiai összetétel és a cement-modulusok 41 3.2 Ásványi összetétel 42 3.3 A szilárdulás mechanizmusa 43 4. Betonkészítés 47 4.1 A friss beton 47 4.2 A megszilárdult beton szilárdsági vizsgálatai 55 4.3 További vizsgálatok 61 4.4 A beton alakváltozási jellemzői 63 4.5 A beton szilárdságát befolyásoló tényezők 71 4.6 A beton fagyállóságát befolyásoló tényezők 80 4.7 A beton kopásállóságát befolyásoló tényezők 82 4.8 A

fagy és a hideg hatása a beton szilárdulására 84 4.9 A transzportbeton85 4.10 A beton szilárdulásának gyorsítása 88 4.11 Különleges betonok 96 4.12 Különleges betontechnológiák 102 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 4 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Tartalomjegyzék Vissza ◄ 5 ► 4.13 Könnyűbetonok106 4.14 Betonkorrózió, betonvédelem 111 4.15 Betontervezés 120 5. Az építőelemek 147 5.1 A fémek kristályosodása147 5.2 Az ötvözetek149 5.3 A szín fémek és ötvözetek lehűlési görbéi 149 5.4 A vas-szén ötvözetek egyensúlyi állapota154 5.5 A vas-szén ötvözetek átalakulása a hűtés sebességének függvényében.156 5.6 A vas és az acél hőkezelése157 5.7 Az acél alakítása160 5.8 Az acél technológiai próbái 166 6. Az építőfa168 6.1 A fa fizikai tulajdonságai 168 6.2 A fa mechanikai tulajdonságai170 6.3 A fa egyéb

tulajdonságai 175 6.4 Az építőfák és fatermékek 176 6.5 Kapcsolóelemek 177 6.6 Anyagjellemzők 177 7. Aszfaltok 184 7.1 Az aszfalt definíciója, összetétele184 7.2 Aszfaltkeverékek 184 7.3 Aszfaltburkolatok185 7.4 Aszfaltkeverékek tervezése és gyártása 188 7.5 Öntöttaszfalt burkolatok189 8. Minőségbiztosítás 192 8.1 A minőség 192 8.2 Szabványok, szabványosítás 193 8.3 A minőség gazdasági hatásai 194 8.4 A minőségbiztosítás folyamata, szereplők195 8.5 A minőségügyi dokumentációk195 8.6 Ellenőrző, mérő- és vizsgálóberendezések196 Irodalomjegyzék.197 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 5 ► Építőanyagok II. Az adalékanyagok minősítése, javítása A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 6 ► 1. Az adalékanyagok minősítése, javítása 1.1 Az adalékanyag szemmegoszlásának minősítése 1.11 Az adalékanyag szemmegoszlásának

minősítése a finomsági modulus segítségével 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 tekinthetők. Ez volt a betontechnológia első alapvető törvénye A finomsági modulust a mi szita-, ill. rostasorunkon a következőképpen számíthatjuk: d max m= ∑ FM i = 0,063 i 100 vagyis a szabvány szitasoron fennmaradt (FM) tömegszázalékok összege osztva 100-zal. Azaz a finomsági modulus a szemmegoszlási görbe feletti terület mérőszáma. A finomsági modulus ismeretében meghatározhatjuk a gömb alakú szemcsékből állónak képzelt ideális szemcsehalmaz da átlagos átmérőjét és az „A” fajlagos felületét: d

a = 0,063 ⋅ 2 m ; A = 227 (m2/kg) da A négyzet alakú rosták helyett szükség esetén körlyukúak is használhatók. Az átszámítás: d = 0,8 ⋅ d 0 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 6 ► Építőanyagok II. Az adalékanyagok minősítése, javítása A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 7 ► A finomsági modulust akkor is dmin=0,063 mm-es kezdőszita alapján kell kiszámítani, ha a szitasorból ez hiányzik. A finomsági modulus képletéből látszik, hogy a finomszemek (pl. 0,063) mennyiségének 1-2%-os megváltozása a modulust észrevehetően nem változtatja meg. A finom részeknek azonban a gyakorlatban nagy a szerepük Popovics ezt figyelembe véve a következőképpen bővítette 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 fajlagos felület meghatározása legtöbbször a talajmechanikában fontos 1.12 Az adalékanyag szemmegoszlásának minősítése a szabványos határgörbék segítségével A hazai és külföldi szabályzatok a legnagyobb szemnagyság függvényében egyaránt megadnak olyan szemmegoszlási görbéket, amelyekkel a közéjük eső szemmegoszlási görbéket I., ill II osztályúaknak, ill osztályon kívülinek lehet minősíteni Ilyen szemmegoszlási határgörbéket mutatunk be példaként 32 mm legnagyobb szemnagyság esetére az 1.1 ábrán 1.1 ábra Szemmegoszlási határgörbék dmax=32 mm esetére Ha a szemmegoszlási görbe bizonyos rövidebb szakaszon kilép a határgörbék közül, akkor a határgörbés minősítés alapján a gyengébb kategóri- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 7 ► Építőanyagok II. Az adalékanyagok minősítése, javítása A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 8 ► ába kellene sorolni. Azonban figyelembe véve azt, hogy a finomsági modulus a görbe feletti terület mérőszámát adja meg, a szemmegoszlási görbe megrajzolható és minősíthető a szemmegoszlást helyettesíthető görbe alapján. Erre mutatunk példát az 12 ábrán A területkiegyenlítés nem alkalmazható az 1 mm-nél kisebb, nagy fajlagos felületű részekre. 1.2 ábra Szemmegoszlási görbe finomítsa területkiegyenlítéssel [1] 1.2 Az adalékanyag szemmegoszlásának javítási módszerei Az adalékanyag szemmegoszlás javításának szükségessége akkor merül fel, ha a finomsági modulus nem megfelelő (rendszerint kicsi), ha a görbe alakja nem megfelelő (pl. lépcsős), vagy ha méreten felüli szemeket tartalmaz A javítás módjai: a) A méreten felüli szemcsék

kirostálása; b) A szemmegoszlás javítása két részre (rendszerint homokra és kavicsra) bontással és megfelelő arányú keveréssel; c) Az eredeti szemmegoszlás javítása valamilyen adalékfrakcióval (rendszerint kavics pótlással); d) Az adalékanyag több frakcióra osztályozása és megfelelő arányú keverése. A továbbiakban a javítás egyes eseteire mutatunk be példát. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 8 ► Építőanyagok II. Az adalékanyagok minősítése, javítása A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 9 ► A b) esetben pl. válasszuk szét az adalékanyagot homokra és kavicsra, és állapítsuk meg a keverési arányt úgy, hogy a javított szemmegoszlási görbe finomsági mérőszáma m0 legyen. Külön kiszámítjuk a homok (mH) és a kavics (mK) finomsági mérőszámát, így az a1, illetve a2 keverési arányt az alábbi egyenletből számíthatjuk: a1

⋅ m H + a 2 ⋅ m K = m0 a1 + a 2 = 1 A keresett szemmegoszlási görbe áthullt tömegszázalék értékeit a következő képletből kaphatjuk: a1 ⋅ a H + a 2 ⋅ a K = a 0 Erre a megoldásra mutatunk be mintapéldát. Hasonlóan végezzük el a keverési arányok számítását a c) esetben is mH helyett me (e = eredeti), mK helyett mj (j = javító) finomsági modulusokat kell a két ismeretlenes egyenletrendszerbe helyettesíteni. A gyakorlati esetek egy részében az adalékanyagot több frakcióra osztályozzák, és a frakciók egymást átfedik. Ebben a d) esetben is csak két egyenlet írható fel, nevezetesen 3 frakció esetén: a 1 ⋅ m1 + a 2 ⋅ m 2 + a 3 ⋅ m 3 = m 0 a 1 +a 2 + a 3 = 1 A három ismeretlen közül egyet fel kell vennünk. Pl ai felvehető azáltal, hogy a megfelelő minőségű halmazt 100%-ban belekeverjük. 1.3 Mintapélda Határozza meg az alábbi adalékanyag szemmegoszlását és javítsa meg az adalékanyagot két frakcióra való

bontással I. osztályúra Kiszámítjuk az adott HK szemmegoszlását és mHK-at. (vizsgált tömeg 10kg = 10000g). A számítást táblázatos formában végeztük el: az 11 táblázatban a homokos kavics-; az 12 táblázatban a homok-; az 13 táblázatban a kavics-; az 14 táblázatban a javított homokos kavics szemmegoszlási görbéjét és finomsági modulusát (m) számítottuk ki A „tálca” sorában levő 100∗-as az m számítása során kimarad az összeadásból, mer a d<0,063 mm-es szemcsék nem szerepelnek a szemmegoszlási görbén. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 9 ► Építőanyagok II. Az adalékanyagok minősítése, javítása A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 10 ► 1.1 táblázat Homokos kavics szemmegoszlása Φ mm 24 16 12 8 4 2 1 0,5 0,25 0,125 0,063 tálca Σ FM töm. g 200 560 600 1300 1440 1300 1450 1360 1320 270 200 10000 m HK = FM töm. % 2,0 5,6

6,0 13,0 14,4 13,0 14,5 13,6 13,2 2,7 2,0 Σ FM töm. % 2,0 7,6 13,6 26,6 41,0 54,0 68,5 82,1 95,3 98,0 100,0∗ 488,7 100,0∗ ÁH töm. % 100 98 92,4 86,4 73,4 59,0 46,0 31,5 17,9 4,7 2,0 0,0 ∑ FM% = 488,7 = 4,89 100 100 Az eredményt a dmax = 16mm-es szemmegoszlási határgörbén kell ábrázolni. Látható, hogy a minősége osztályon kívüli, (13 ábra) Szétbontjuk a homokos kavicsot (HK-t) homokra (H)és kavicsra (K) és számítjuk mH-t és mK-t. 1.2 táblázat Homok szemmegoszlása Φ mm 4-24 2 1 0,5 0,25 FM töm. g 1440 1300 1450 1360 FM töm. % 19,6 17,7 19,8 18,5 Σ FM töm. % 19,6 37,3 57,1 75,6 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék ÁH töm. % 80,4 62,7 42,9 24,4 Vissza ◄ 10 ► Építőanyagok II. Az adalékanyagok minősítése, javítása A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék 0,125 0,063 tálca Σ 1320 270 200 7340 18,0 3,7 2,7 100,0 mh = Vissza 93,6 97,3 100,0∗ 380,2 ◄ 11 ►

6,4 2,7 0,0 ∑ FM% = 380,2 = 3,80 100 100 1.3 táblázat Kavics szemmegoszlása Φ mm 24 16 12 8 4 2 1 0,5 0,25 0,125 0,063 tálca Σ FM töm. g 0 200 560 600 1300 2660 mK = FM töm. % 0 7,5 21,1 22,5 48,9 100,0 Σ FM töm. % 0 7,5 28,6 51,1 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0∗ 787,2 ÁH töm. % 100 92,5 71,4 48,9 0 0 0 0 0 0 0 0 ∑ FM% = 787,2 = 7,87 100 100 m h ⋅ h + m k ⋅ k = m j ahol mj a szabványos szemmegoszlási görbéből pl.: mj = m a + m b 6,60 + 5,60 = = 6,10 számítható, 2 2 de ahol mj értéke ma és mb között tetszőlegesen felvehető. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 11 ► Építőanyagok II. Az adalékanyagok minősítése, javítása A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 12 ► 3,80 ⋅ h + 7,87 ⋅ k = 6,10 h + k = 1 h = 0,43; k = 0,57 1.4 táblázat A javított anyag szemmegoszlása Áthullott homok h ÁHhxh ÁHh Φ mm % % 24 100 43

16 100 43 12 100 43 8 100 43 4 100 43 2 80,4 0,43 34,6 1 62,7 27,0 0,5 42,9 18,4 0,25 24,4 10,0 0,125 6,4 2,8 0,063 2,7 1,2 tálca 0 0 Σ h.H Áthullott kavics ÁHK k % 100 92,5 71,4 48,9 0 0 0,57 0 0 0 0 0 0 + A.H + bK ÁHkxk ΣÁH ΣFM. % % % 57,0 100 0 52,7 95,7 4,3 40,1 83,1 16,9 27,9 70,9 29,1 0 43,0 57,0 0 34,6 65,4 0 27,0 73,0 0 18,4 81,6 0 10,0 90,0 0 2,8 97,2 0 1,2 98,8 0 0 100∗ k.K= 613,3 múj = 6,13~ mj = 6,10 Az eredeti adalékanyag, a homokfrakció és a kavicsfrakció, valamint a javított anyag szemmegoszlási görbéi az 1.3 ábrán láthatók A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 12 ► Építőanyagok II. Az adalékanyagok minősítése, javítása A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 13 ► 1.3 ábra Adalékanyag szemmegoszlásának javítása két frakcióra való bontással A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 13 ►

Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 14 ► 2. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A világban észlelt jelenségek két fő csoportra oszthatók, ezek a determinisztikus, azaz pontosan kiszámítható, ill. a sztochasztikus, azaz csak becsülhető jelenségek Ez utóbbiak esetében sok – sok kis részeredmény birtokában számítjuk ki, ill. csak becsüljük meg a várható végeredményt Ez a tudomány, amely ezt lehetővé teszi a matematikai statisztika. A statisztika tudományát a nagy mennyiségben összegyűjtött adatok kiértékelésére, és az adatokból való következtetések levonására alkalmazzuk. Arra a kérdésre, hogy ezt az anyagrészt miért itt tárgyalja a jegyzet az a válasz, hogy azért mert az utolsó építőanyag, amelynek a tervezése és

előállítása még a mérnök kezében van (és nem a gyáriparéban) az a beton, a beton tervezése és előállítása pedig matematikai statisztikai alapokon nyugszik. Ezen felül az építőanyagok minősítéséhez is nélkülözhetetlen 2.1 A mérési eredmények matematikai értékelése Az anyagvizsgálat feladata az anyagtulajdonságok megállapítása és értékelése. Az építőanyagok tulajdonságaival kapcsolatos mérési eredményeket, észlelési értékeket (ezek általában kémiai, fizikai, mechanikai tulajdonságokra vonatkoznak) összehasonlítják rendszerint az Magyar Szabványokban előírt értékekkel, vagy jósági számokkal, ezek az anyag felhasználására vonatkozó minősítő adatok. Nem közömbös tehát, hogy ezeket a méréseket hogyan hajtják végre, és a kapott eredményeket milyen módon értékelik A mérést – akár laboratóriumban, akár az ipari gyakorlatban – csak korlátozott pontossággal tudják végrehajtani, ahogy azt az első

félévben ismertettük. Tehát minden mérési eredmény tartalmaz hibát, minden mérési eredmény közelítő érték, amely a valóságos értéket jobban vagy kevésbé közelíti meg. A mérés durva hibáit gondossággal és lelkiismeretességgel, valamint a mérőműszerek rendszeres karbantartásával, kalibrálásával csökkenteni lehet. A mérési hibák másik része a véletlen hiba általában kicsiny Az anyagvizsgálat eredményét, illetve annak értékelését azonban nemcsak a mérés befolyásolja, hanem nagyon befolyásolják az anyag tulajdonságaitól, a vizsgált próbák számától, stb. függő jellemző adatok is Pl ha egy A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 14 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 15 ► betonkeverékből készítünk 5 db kockát, akkor

valószínűen ötféle kockaszilárdságot kapunk. Ez esetben az eltérések okai között egymástól független hatások szerepelnek, amelyeket külön-külön nem tudunk számításba venni. Ezért ezeket az okokat együttesen véletlen jellegűnek és a kockakészítés és vizsgálat hibájának tekintjük A mérési eredmények feldolgozásával a matematikai statisztika foglalkozik. A továbbiakban – erre támaszkodva csak azokkal a részletkérdésekkel foglalkozunk, amelyek kitűzött célunk, a betontervezés és az építőanyag minősítése kérdésében segítséget nyújtanak. A mérési eredmények feldolgozása és értékelése során az alábbi feladatok adódnak: a) Az építőiparban tömegcikként vásárolható (pl. tégla, cement) építőanyagok minősítő vizsgálata azzal a céllal, hogy azok minősége megfelel-e azokra az anyagokra a szabványokban rögzített minőségi követelményeknek Ilyen céllal végezteti el a beruházó az építő által

előállított beton- és vasbetonszerkezetek minősítő vizsgálatait is b) Építőanyagok, mint tömegtermékek minőségének ellenőrzése a gyártás során azzal a céllal, hogy az eredmények alapján a gyártási folyamatra hatni lehessen. c) A vizsgálat célja lehet a vizsgálati eredmények alapján két vagy több változó között legvalószínűbb empirikus függvénykapcsolat keresése. d) Új építőanyagokra anyagtulajdonságok illetve követelmények megadása sokszor új vizsgálati módok segítségével. Ez esetben cél a szabályozó iratok (általában szabványok) számára megbízható adatok szolgáltatása. 2.2 A leíró statisztika alapfogalmai A tétel az az építőanyag mennyiség, amely egy mintával minősíthető (pl. 300000 db tömör égetett agyagtégla, vagy egy cementszállítmány). A valószínűségi változókat x-szel, a mintán nyert mérési eredményeket (minőségi jellemzők) szilárdság, méret, testsűrűség stb. x1 xn-nel

jelöljük Ha a minta darabszáma kicsi, és az eredményeket nagyság szerint rendezzük, akkor kapjuk a rendezett mintát. Ezt ábrázolhatjuk a számegyenesen Nagyszámú minta esetén (n > 50) osztályba sorolást végeznek, azaz a méréseredmények tartományát k egyenlő széles osztályba sorolják. A k értékének a megválasztására szolgáló ökölszabályok: A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 15 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 16 ► n ≤ 1000 esetén: k ~ n , vagy k ~ 23 n n > 1000 esetén: k ~ 10 ⋅ lgn Az osztály szélessége: c= x n − x1 k ahol xn az osztályban (szakaszban) előforduló legnagyobb, az x1 az osztályban előforduló legkisebb érték. Célszerű az osztályközepet viszonylag könnyen számítható x1 értékűre választani. A

méréseredmények mindegyikét besorolják az értékének megfelelő osztályba, végül megszámlálják, hogy hány méréseredmény jutott az egyes osztályokba. Ha i-edik osztályba ni méréseredmény jutott, akkor ni-t az i-edik osztály osztálygyakoriságának nevezik. A további feldolgozás során az osztályok középértékét tekintik méréseredménynek, tekintet nélkül arra, hogy az egy osztályba jutó méréseredmények valódi középértéke mekkora. A számításokban az osztályközepet az osztálygyakorisággal súlyozni kell Különböző elemszámú minták összehasonlítására alkalmasabb, ha a relatív gyakoriságot határozzák meg: fi = k ni ; / ∑ f i =1/ n i =1 Halmozott relatív gyakoriságon értik a vizsgált és annál kisebb osztályok relatív gyakoriságának az összegét: k Fk = ∑ f i i =1 Ez a szám közelítőleg megmutatja mekkora a valószínűsége az i-edik osztályközépnél kisebb méréseredményeknek. Szemléletesen

ábrázolhatók az adatok a gyakorisági- (vagy a relatív gyakorisági-), továbbá az eloszlási hisztogram segítségével. Vízszintesen a számegyenes az osztályhatárokkal, függőlegesen az osztálygyakorisággal, vagy a relatív gyakorisággal arányos oszlopok képezik a gyakorisági hisztogramot, (2.1 ábra) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 16 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 17 ► 2.1 ábra Gyakorisági hisztogram [2] Ha a függőleges tengely irányában a halmozott relatív gyakoriságot mérnek fel, az eloszlási hisztogramot nyerik, (2.2 ábra) A gyakorisági hisztogramok jól szemléltetik az eloszlás típusát. 2.2 ábra Eloszlási hisztogram [2] Az eloszlási hisztogram a rendezett minta segítségével is megszerkeszthető. Ha n méréseredmény van,

akkor minden egyes méréseredmény 1/n gyakorisággal fordul elő. Az eloszlási hisztogram ugráshelyeit az xi méréseredményénél veszik fel, a szintugrások magassága mindig 1/n Ha egyazon érték többször is előfordul, akkor egyszerre több szintugrás jön létre A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 17 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 18 ► 2.3 A statisztikai jellemzők A statisztikai jellemzők lehetnek helyzeti és szóródási jellemzők. A helyzeti jellemzők megadják, hogy a mérési adatok hol csoportosulnak, a szóródási jellemzők azt mutatják, hogy a mérési adatok hogyan oszlanak el 2.31 Helyzeti statisztikai jellemzők: A számtani középérték vagy várható érték az egyedi méréseredményekből számítva x= 1 n ∑ xi n i =1 A relatív

gyakoriságok ismeretében 1 k x = ∑ xi ⋅ fi n i =1 A módus (M0) a leggyakrabban előforduló érték. Szimmetrikus eloszlás esetén a gyakorisági hisztogram maximumához tartozó érték. Medián (Me) az a mérési eredmény, amelynél kisebbek és nagyobbak előfordulási valószínűsége egyaránt 0,5. Páratlan számú minta esetében a rendezett minta középső eleme. Páros számú minta esetében a két középső minta átlaga Szimmetrikus eloszlás esetében a medián az az xM érték, amelyre F/xM/=0,5. A kvantilis a medián általánosítása. A kvantilisek azok az értékek, amelyek különböző adott arányokban osztják fel a mintát. Az első decilis például a mintának az az eleme, amely előtt a mintának 0,1-e utána 0,9-e áll. Elegendő számú kvantilissel az eloszlás közelítően jellemezhető 2.32 A szóródási statisztikai jellemző: A terjedelem a mintában előforduló legnagyobb és legkisebb érték közötti eltérés: R = x max − x min

Átlagos négyzetes eltérés, vagy szórásnégyzet (variancia): s 2x = 1 n /x i − x/ 2 ∑ n i =1 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 18 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 19 ► Egyszerűbb a számítás, ha az alábbi alakban fejezzük ki: ⎤ 1 ⎡⎛ n 2 ⎞ s = ⎢⎜ ∑ x i ⎟ − n ⋅ x 2 ⎥ n ⎣⎝ i =1 ⎠ ⎦ 2 x Az osztálygyakoriságok ismeretében: 1 k s = ∑ /x i − x/ 2 ⋅ n i n i =1 2 x A relatív gyakoriságok ismeretében: n s 2x = ∑ /x i − x/ 2 ⋅ f i i =1 A tapasztalati szórás az átlagos négyzetes eltérésből négyzetgyökvonással számított mennyiség sx = 1 n ⋅ ∑ /x i − x/ 2 n i =1 A szórás azt juttatja kifejezésre, hogy a mérési eredmények milyen mértékben ingadoznak az átlagérték körül. 2.4 A

normáleloszlás A gyakorlati vizsgálatok sűrűség- és eloszlásábrái mindig összehasonlítandók valamilyen elméleti görbével, hogy az eloszlás jellegét (törvényszerűségét) ellenőrizhessük, és hogy megfelelően értékelhessük a nyert eredményeket. Az építőanyag vizsgálatok értékelése szempontjából a legfontosabb valószínűségi eloszlás a Gauss-féle szabályos eloszlás. Az építőanyagok tulajdonságaival kapcsolatos értékelések azt mutatják, hogy a mérési eredmények közelítően a szabályos eloszlásból kiragadott mintasorozat elemeinek tekinthetők, a Gauss-féle hibatörvényt követik. a) A Gauss-féle sűrűségfüggvény: f(x) = 1 σ ⋅ 2π ⋅e 1 x −μ 2 − ⋅( ) 2 σ A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 19 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 20 ► A függvény tulajdonságai: • • • • A középérték μ z x, ahol a sűrűség maximum. A görbe μ középre tükrös. A középtől s z σ (szórás) távolságra a görbének inflexiója van. A görbe a szórás értékének csökkenésével rohamosan emelkedik (középre tömörül). • Az átlagos abszolút eltérés d = δ = 0,7979 σ. • A függvény haranggörbe alakú, és a görbe alatti teljes terület eggyel egyenlő, (2.3/a ábra) A függvény egyszerűbb alakra hozható a: ξ= x −μ σ esetlegességi változó bevezetésével. A középre μ = 0 és σ = 1 felvételével, a függvény egységesen ábrázol minden szabályos eloszlást, csupán a léptéket kell megfelelően megválasztani Ez az un egységnyi szórású Gauss-féle sűrűségfüggvény (2.4/a ábra): f(x) = 1 2π ⋅e 1 − x 2 b) A sűrűségfüggvények összeggörbéje, vagy integrálgörbéje a Gauss-féle eloszlásfüggvény: f(x) = 1 σ

⋅ 2π x ∫e − (x −μ) 2 2σ 2 dx −∞ A Gauss függvény és az egységnyi szórású Gauss függvény eloszlásfüggvénye az 2.3/b és a 24/b ábrákon látható A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 20 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 21 ► 2.3 ábra Normális eloszlás: a) sűrűség-; b) eloszlás függvénye [2] 2.4 ábra Egységnyi szórású eloszlás Gauss-féle: a) sűrűség-; b) eloszlás függvénye [2] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 21 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 22 ► 2.5 A küszöbérték Az anyagvizsgálat során nagy

jelentősége van a küszöbértéknek. Az eloszlásfüggvénynek x helyen vett értéke: F/x/ megmutatja, hogy x-nél kisebb értékek előfordulásának mekkora a valószínűsége. Az anyagokkal szemben támasztott minőségi követelmények nem abszolút jellegűek, hanem bizonyos kockázatot vállalni kell és ennek mértéke előre meghatározható. Például megengedi, hogy egy téglaszállítmány 1‰-ének a szilárdsága (vagyis jelképesen minden ezredik tégla) egy meghatározott szilárdságértéknél kisebb is lehet. Ha ismerik a szállítmány szilárdságának eloszlását, akkor kikeresik az eloszlásfüggvényen azt az értéket, amelyre F/x/ = 0,001. Megállapítják, hogy a középérték /μ/ és az x0,001 közötti különbség hányszorosa a szórásnak /σ/-nak. Ezt a szorzót α-val jelölve a küszöbszilárdság a következőképpen definiálható: Kα = μ − α ⋅ σ Tehát a középértékből /μ/ a szórás /σ/ annyi szorosát /α/ kell levonni,

hogy a kockázat éppen a tervezett legyen. Az így kapott Kα-nál kisebb eredmény már csak a tervezett mértékben (pl. 1‰) fordulhat elő Tehát α a kockázattól függő szám. Az új minősítő szabványok már ezt az elvet valósítják meg. Az anyag akkor felel meg, ha legfeljebb a tervezett mértékben tartalmaz Kα-nál kisebb eredményeket. Vagyis a küszöbérték olyan érték, amelynél kisebb, adott statisztikai jellemzőkkel és eloszlástípussal rendelkező halmazban csak egy előre meghatározott – rendszerint nem nagy – valószínűséggel fordulhat elő. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy a kockázat mértéke független legyen a középértéktől és a szórástól, tehát a munka jóságától. Ha pl. azt a kikötést tesszük, hogy azokat az anyagokat még elfogadjuk, amelyek szilárdsága a középtől (balra) 2 σ-ra van, akkor F/2 σ / = 0,0228=2,28%. Ez azt jelenti, hogy 2,28%-ban számolhatunk selejtes árúval a halmazban, avagy 97,72%-ban

lehetünk biztosak abban, hogy megfelelő a (termék) halmaz Ez az egyoldali biztonság Ha például egymáshoz illeszkedő előregyártott elemek méretmegadásánál azt is kikötjük, hogy maximum ±2 σ értékű méreteltérés lehet, akkor a -2 σ és a +2 σ közötti értékek előfordulási valószínűsége, kétoldali biztonsága =100-2,28-2,28=95,44%. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 22 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 23 ► A 2.5 ábra azt szemlélteti, hogy különböző szórású eloszlások esetén adott előfordulási gyakorisághoz tartozó küszöbérték és középérték igen eltérő lehet. 2.5 ábra Küszöbérték különböző esetei normális eloszlás esetén: a) azonos középértékű; b) azonos küszöbértékű eloszlások [2] 2.6 A

sztochasztikus kapcsolat kifejezése tapasztalati összefüggések segítségével 2.61 A feladat jellemzése A feladat annak meghatározása, hogy hogyan változik meg egy változó értéke, ha egy másik változó értéke megváltozik. A két valószínűségi változó között szoros függvénykapcsolat nincs Azért, hogy a kapcsolat mégis kezelhető legyen, olyan függvényeket kell konstruálni, amelyek a lehető legjobban kifejezik az adott sztochasztikus kapcsolat jellegét. Az ilyen függvényt a továbbiakban középgörbének nevezzük. Fogalmilag ez nagyon hasonló az egyetlen valószínűségi változó eloszlásának helyzeti statisztikai jellemzőihez A középgörbétől az egyes eredmények helyes illesztés esetén is eltérnek. Ezt reziduális eltérésnek nevetik. A reziduális eltérés a szóródáshoz hasonló fogalom Mind a középgörbe meghatározására, mind a kapcsolat szorosságának jellemzésére többféle módszer ismeretes. A dokumentum

használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 23 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 24 ► 2.62 Az adatok ábrázolása Két változó közötti kapcsolat legegyszerűbben Descartes-féle koordináta rendszerben szemléltethető. Az x tengelyen az egyik, az y tengelyen a másik változó értékei szerint felrakott méréseredmény párok egy pontmezőt határoznak meg. E pontmező is alkalmas első, szemlélet szerinti tájékoztatásra, mind a függvény jellegét, mind a szóródás mértékét tekintve, (2.6 ábra) Megjegyezzük, hogy ezt az ábrázolást numerikus (pl számítógépes) feldolgozás esetén sem célszerű mellőzni. Ez esetben elkerülhetők a regressziós elemzés durva hibái, (pl helytelen függvény felvétele) A valószínűségi változók transzformációja lehetőséget ad

arra, hogy valamilyen praktikus, könnyen kezelhető függvényalakot nyerjünk. (Pl az egyik változó értékeit „K” logaritmikus léptékben ábrázolva, közelítően egyenest kapunk.) 2.6 ábra Két változó közötti kapcsolat (pontmező) ábrázolása pl betonszilárdság és az ultrahang terjedési sebessége közötti sztochasztikus kapcsolat [2] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 24 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 25 ► 2.63 A középgörbe szerkesztésének módszerei a) Középgörbe illesztése „szabad szemmel” Matematikai szempontból nem tekinthető korrekt eljárásnak, de a gyakorlatban, széles körben alkalmazott módszer szerint a méréseredmények halmazára szabadkézzel vagy vonalzóval rajzolnak olyan görbét, amely a pontmező közepén

halad. Tájékozódásra az ily módon szerkesztett középgörbék is kiválóan alkalmasak lehetnek, (27 ábra) 2.7 ábra Középgörbe illesztése szabad szemmel pl betonszilárdság és az ultrahang terjedési sebessége közötti sztochasztikus kapcsolat [2] b) Középgörbe szerkesztése csoportátlagok alapján Az egyik (pl. x) változó szerint az eredményeket egyenlő szakaszokra osztják. Minden szakaszban külön meghatározzák a méréseredményeket x és y változó szerinti csoportátlagát Az így kapott pontok összekötésével kapott görbe jó közelítése az összefüggést kifejező görbének, (2.8 ábra) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 25 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 26 ► 2.8 ábra Középgörbe illesztése csoport átlagokra (ultrahangos

betonszilárdság vizsgálat) [2] 2.64 A lineáris regresszió A regresszió számítás lehetővé teszi, hogy (xi, yi) pontokon át regressziós görbét, elsősorban regressziós egyenest fektethessünk. Erre legalkalmasabb a legkisebb négyzetek módszere, amely szerint az a függvény adja a mérési eredmények legmegbízhatóbb közelítését, amelyre vonatkozóan a függvénytől való eltérések (hiba) négyzetösszege minimum. A regressziós egyenes számítását elvi példában mutatjuk meg. Ábrázoljuk X-Y koordinátarendszerben az xi-yi mérési eredményeket. Feltételezésünk szerint ezek jól közelíthetők az Y = a ⋅ xi + b egyenessel. Az így előállított regressziós egyenes a hibákat az Y-tengely irányában minimalizálja. Az eltérés az i-edik érték esetében A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 26 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai

statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 27 ► ◄ 27 ► ε i = yi − Y = yi − y ⋅ x i − b Az eltérések négyzetösszege n n i =1 i =1 ∑ ε i2 = ∑ /y i − a ⋅ x i − b/ 2 A minimumfeltétel teljesül, ha n θ∑ ε 2 i =1 θa n = −2∑ /y i − a ⋅ x i − b/ ⋅ x i = 0 i =1 n θ∑ ε 2 i =1 θb n = −2∑ /y i − a ⋅ x i − b/ ⋅ x i = 0 i =1 A megoldás a= sy m11 = r⋅ regressziós együttható m 20 ax b = y−a⋅x A képletekben n x= ∑x i =1 i n n y= ∑y i =1 n i átlagértékek n m11 = ∑ /x i − x/ ⋅ /y i − y/ i =1 n m 20 = ∑ /x i − x/ 2 = s 2x i =1 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 28 ► n m 02 = ∑ /y i −

y/ 2 = s 2y szórásnégyzetek i =1 r= m11 m 20 ⋅ m 02 = m11 s Ys X Akkor mondjuk, hogy két valószínűségi változó (pl. kockaszilárdság és víz-cementtényező) egymással korrelál, ha valamilyen módon függnek egymástól. A korreláltság mértékét fejezi ki az r korrelációs együttható Értéke ± 1 közötti. r = 0 esetén az x-y érték párok egymástól függetlenek, a pontokat nem lehet egyenessel megközelíteni, r = ± 1 esetén köztük a függőség teljes, a pontok egy egyenesbe esnek. Az r2/100 kifejezés azt juttatja kifejezésre, hogy Y változását milyen mértékben okozza X változása. Ha a függvény nem lineáris, akkor is használható fenti függvénykeverési mód, ha a függvény linearizálható. Pl. y = összefüggés linearizált alakja r = a −b x 1 helyettesítéssel x y = a⋅r − b Pl: y = a függvény linearizálható úgy, hogy képezzük a logaritmusát bx lg y = lg a – x lg b A linearizált függvény alakot Y= lg y

A = lg b B = lg a helyettesítéssel kaphatjuk Y = B - Ax A regresszió A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 28 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 29 ► Vannak esetek, amikor a lineáris regresszió számítás már pontatlan, ilyenkor a nem lineáris regressziós számításhoz folyamodunk. Nem lineáris regresszióra példaként a másodfokú parabolát említjük meg Y = a + bx + cx2 A számítás a hibanégyzetek minimalizálása elve alapján a fentiek szerint végezhető el. 2.7 Az építőanyagok minősítése 2.71 A mintavétel általános szabályai A minősítés célja a minőség ellenőrzése. A minőség az alkalmasság mértéke, amellyel valamely termék képes megfelelni használati céljának A minősítés alapja a vizsgálat Természetesen nem vizsgálhatunk

meg minden terméket, ezért próbavételre van szükség. Az ellenőrzésre kerülő darabok összességét alapsokaságnak (halmaztermék) nevezzük A terméknek (alapsokaságnak) valamely szabvány vagy más megállapodás alapján meghatározott nagyságú, minősítésre bocsátott mennyisége a tétel. A folyamatosan gyártott vagy tételekben minősítésre bocsátott termékeknek a vizsgálat céljára elkülönített része, amelynek a vizsgálata alapján a tételt minősítik, a próba vagy minta. A mintavétel során az alábbi szabályokat kell betartani. a) A tételt egyértelműen kell definiálni (pl. 200000 db tömör égetett agyagtégla, 50 m3 beton, 60t acél, stb), de mintát kell venni, ha az alapanyagok, vagy a gyártás körülményei megváltoznak Építőanyagok minősítéséhez a tétel nagyságát (elemszámát, stb) szabványok írják elő b) A tételből a mintát általában véletlen jellegűen kell venni, ami azt jelenti, hogy a tétel minden egyes

darabjának egyenlő esélye van a bekerülésre. Pl. állandó minőség feltételezése esetén a mintát meghatározott időpontokban veszik, vagy minden n-edik legyártott darabot tekintik mintának, vagy a legyártott tételből a véletlen számok táblázata alapján veszik a mintát c) A mintának elegendő nagynak kell lenni, úgyhogy a középérték és a szórás bizonyos valószínűséggel meghatározható legyen. Ha a tétel teljesen ismeretlen, akkor 30-50 elemes mintavétel a célszerű Ha a gyártási folyamatból ismert a szórás, akkor a 10 elemes minta is megbízható a minősítéshez A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 29 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 30 ► A minta megbízhatósága nem attól függ, hogy a tétel hányadrészét tekintettük

mintának, hanem a minták elemszámától függ. Pl 40 db-os mintával éppúgy lehet minősíteni 1000 db-os tételt Döntő a mintavétel véletlen jellege. Nagy tételek vizsgálata során azonban érdemes nagyobb elemes mintát venni, mivel a tétel árához képest úgyis kicsi a vizsgálati költség. Végül is gazdaságossági kérdések szabják meg a minta elemszámának a felső határát. 2.72 Az átvételi eljárás, a mintavételi jegyzőkönyv Az építés helyén végzett tájékoztató vizsgálatról, akár szabványos, akár pedig közelítő jellegű, mindig jegyzőkönyv készítendő, amelyben a vizsgálat minden mozzanatát fel kell jegyezni. A tájékoztató jellegű vizsgálatokról készült jegyzőkönyvnek tartalmaznia kell: a vizsgáló helyszíni laboratórium megnevezését és telephelyét, a vizsgáló - nevét; - a vizsgálat célját; - a próba mennyiségét, az elemek jelét, a próbavétel körülményeit a próbavételi jegyzőkönyv alapján; -

az azonosításhoz szükséges adatokat, a tétel megnevezését, mennyiségét; - a vizsgálati módszert, az előírás megnevezését; - a vizsgálat során megállapított mérőszámokat és megfigyelt eseményeket; - a vizsgálattal összefüggő minden egyéb észrevételt. A helyszíni vizsgálat az átvételi eljárásnak egyik fontos része. Az átvételi eljárás során a következőket ellenőrzik: • fajilag megfelel-e a kapott termék a megrendelt és a szállítólevélen szereplő termékféleségnek; • a tétel mennyisége megfelel-e a rendelt és a szállítólevélen feltüntetettnek; • a tétel minősége megfelel-e a rendelt és a szállítólevélen feltüntetett, vagy minőségi jellel, illetve minőségi bizonyítvánnyal igazolt minőségnek. Ha mindezek teljesülnek, akkor a terméket átveszik. A termék átvettnek tekinthető akkor is, ha 8 napon belül kifogásolás nem történik. A kifogásolásról kifogásolási jegyzőkönyvet kell készíteni,

amelyik a következőket tartalmazza: • a felvétel helyét és időpontját; A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 30 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 31 ► • • • • • • • a jelenlevők nevét, hatáskörét (átadó-átvevő); a szállító és átvevő megnevezését, szállítólevél számát, keltét; a szállítmány érkezési időpontját, a termék tárolási, őrzési módját; a termék megnevezését, bruttó, nettó súlyát, illetve mennyiségét; a csomagolás állapotának leírását, telítettségi fokát; annak feltüntetését, hogy a csomagolási jelzés megfelelő-e; a termék minőségi hibájának pontos leírását, a feltehető előidéző okokat, a felmerült kár mértékét és az átvevő nyilatkozatát arról, hogy milyen igényeket

kíván érvényesíteni, és végül • az átvevő és a szállító közötti esetleges egyéb megállapodásokat. Ha a helyszínen nem tudnak megegyezni a minőség tekintetében, akkor közösen vesznek próbát, és a próbát vizsgáló intézetbe küldik be hitelesítő, minősítő vizsgálat elvégzése céljából. A próbát a próbavételi jegyzőkönyv teszi hitelessé, amelynek az alábbiakat kell tartalmaznia: • • • • • • • • • • • • • a jegyzőkönyv felvételének időpontját és helyét; a próbavétel helyét és időpontját; a jelenlevők nevét és beosztását; a próbavevők nevét és beosztását; a tétel pontos megnevezését és mennyiségét; a tétel érkezésének időpontját, a fuvarlevél, vagy szállítólevél keltét és számát; a szállítás, csomagolás, tárolás és őrzés módját; a szállító és megrendelő vállalat nevét; a próbavétel módját, a kiválasztott elemek számát; a próbavételkor

talált selejtes vagy törött elemek számát; a próbákra tett pecsétet vagy jelet; a próba csomagolási módját; azoknak a vizsgálatoknak a megnevezését, amelyekhez a próbát vették. A próbatesteket vagy a próba anyagát tartalmazó edényeket úgy kell megjelölni, hogy a jelölések alapján a próba elemei a próbavételi jegyzőkönyvvel, ill. központi laboratóriumi vizsgálat esetén a megbízólevéllel is egyértelműen azonosíthatók legyenek A jelölés tartós, nehezen eltávolítható legyen, de ügyelni kell arra, hogy ne akadályozza a vizsgálatot, vagy ne változtassa meg a vizsgálandó próbatest tulajdonságait. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 31 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 32 ► A próbákat úgy kell tárolni, és szállítás

esetén úgy kell csomagolni, hogy tulajdonságaik lehetőleg ne változzanak meg. Különösen fontos, hogy a vizsgált tulajdonság szempontjából ne szenvedjenek semmilyen változást. Szilárdsági vizsgálatra küldött próbatestet például úgy kell csomagolni (pl. fűrészpor és faforgács közé), hogy a szállítás folyamán ne repedjen meg, ne csorbuljon ki. A víztartalom vizsgálatára szánt próbatesteket vagy anyagokat alakjukhoz, ill mennyiségükhöz alkalmazkodó edénybe kell tenni úgy, hogy az edény belsejét az anyag minél jobban kitöltse, s az edényt légmentesen le kell zárni. Szemcsemegoszlás vizsgálat céljára vett próbák esetében, amikor a frakciókra bontott anyagot szállítanak ugyanolyan ládában, különösen ügyelni kell arra, hogy a különböző frakciókhoz tartozó anyagrészek ne keveredjenek össze. A hitelesítő, minősítő vizsgálatról bizonyítványt kell kiállítani (jegyzőkönyv), amelynek tartalmaznia kell a

mintákkal együtt beküldött próbavételi jegyzőkönyv adatait, a vizsgálat alapjául szolgáló szabvány számát, a vizsgálat időpontját és eredményét, és a vizsgálattal kapcsolatos szükséges megjegyzéseket. 2.73 A vizsgálati eredmények értékelése A minta több elemből áll és ugyanannyi eredmény áll rendelkezésünkre, amennyit megvizsgáltunk. Az eredmények értékelése során választjuk ki azt a mérőszámot, amely majd a minősítés alapjául szolgál. Ezt minősítési értéknek nevezik Az értékelés módja többféle lehet, rendszerint valamelyik matematikai statisztikai jellemző felhasználásával: - egyetlen megállapítás-, - átlag-, - legnagyobb vagy legkisebb egyedi vizsgálati eredmény-, - átlag- és legkisebb egyedi érték-, - átlag és terjedelem-, - átlag és szórás-, ill. - küszöbérték alapján. a) Értékelés egyetlen megállapítás alapján Egyszerűbb esetekben az értékelés elvégezhető egyetlen

megállapítás alapján. Pl a cement térfogatállandó, ha a térfogat-állandósági vizsgálat során készített próbatestek egyike sem repedt meg. b) Értékelés az átlag alapján Gyakran adja az átlag a minősítés alapjául szolgáló mérőszámot. Pl bitumenes papírlemez szakítóerő vizsgálata során a 10 db szakítási ered- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 32 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 33 ► mény átlaga alapján kell a minősítést elvégezni, pl. beton vízzárósági vizsgálata során a minősítő érték meghatározásának alapja a számtani közép. c) Értékelés a legnagyobb vagy a legkisebb egyedi vizsgálati eredmény alapján, például • a tégla vízfelvevő képességét 4 db téglán kell meghatározni. A minősítő értéket

a legnagyobb vízfelvétel adja • a tégla fagyállóság-vizsgálata során a vizsgált 4 db tégla közül azt kell mértékadónak tekinteni, amely a legkevésbé fagyálló. • tégla mész és márgazárványok okozta károsodása vizsgálata során a vizsgált téglák minősítési értéke a legnagyobb mértékű lepattogzás. • a beton kopásállósági vizsgálata során a minősítő érték a legjobban lekopott minta kopásának a mértéke. d) Értékelés az átlag és a legkisebb egyedi érték alapján. Az égetett agyagtégla szilárdsága az átlag és a legkisebb egyedi érték alapján minősíthető. e) Értékelés az átlag és a terjedelem alapján. Erre a legjellemzőbb példa a mérettűrés megadása. Pl tömör tégla méreti:65±5 mm; 120±5 mm és 250±10 mm f) Értékelés az átlag és a szórás alapján. Pl. mozaiklap esetében a hajlítószilárdság vizsgálata során a minősítő értéket az átlag és az egyszeres szórással csökkentett

átlag szolgáltatja. Ebbe a csoportba sorolható az az eset, amikor a minősítési értéket a variációs tényező segítségével határozzák meg. Ez akkor jó, ha a szórás nő a szilárdsággal. Beton esetében az nem áll fenn g) Értékelés a küszöbérték alapján Méretezési szabványaink és a termékszabványaink is a szilárdságok minősítési értékének általában a küszöbértéket tekintik. Az építőipari minőségellenőrzésre vonatkozó ajánlások a 2,28%-os előfordulási gyakorisághoz tartozó küszöbértéket javasolják minősítési értékként. Ezt a küszöbértéket normális eloszlás esetén x0,0228 = x – 2 s képlettel számítható, azaz a minősítő érték a kétszeres a szórással csökkentett átlagérték. Természetesen az a körülmény, hogy a küszöbértékek milyen előfordulási gyakoriságúra választják, az a vállalt kocká- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 33 ►

Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 34 ► zattól függ. Ha a vállalt kockázat nem 2,28%-os, hanem csak 0,135%os, akkor a küszöbérték x0,00135 = x – 3 s képletből számítható. Persze a kockázatvállalás lehet nagyobb is alárendeltebb jelentőségű szerkezeti elemek esetében Az előzőekből látható, hogy a tétel minősítési értékét csak bizonyos valószínűséggel becsülhetjük meg. Kedvezőbb a helyzet, ha a szórás a gyártási folyamat során ismertnek tételezhető fel, ez esetben csak a középértéket kell a mintából meghatározni. Ha a vizsgálat során a szórást is és a középértéket is meg kell határozni, akkor a tévedés valószínűségének a csökkentése érdekében a küszöbértéket az xmin = x – t s képlet alapján számítják, ahol t a Student-eloszlás alapján

meghatározott tényező és értéke a következőtől függ: • hány darab a minta? • milyen előfordulási gyakorisággal határozzák meg a minősítési értéket; • milyen valószínűséggel óhajtják kizárni annak a veszélyét, hogy tévesen ítélik meg a tétel minőségét a véletlenszerű mintavétel során. A minta elemszámának a növelésével csökken t értéke és x0,0228 esetében 2vel egyezik meg, ami a normális eloszlásnak felel meg. Ha a minta nagyszámú elemből áll, a szilárdság sűrűségfüggvényének a ferdeséget is figyelembe vehető, t értéke 2-nél kisebb is lehet A küszöbszilárdság alapján végrehajtott minősítés során eltérő eredményt kapunk akkor, ha egy keverékből vett 20 db kockával minősítünk egy tételt vagy 20 keverékből veszünk egy-egy mintát. Előbbi vizsgálat fölösleges részletességgel tájékoztat arról az egy keverékről, de nem tájékoztat a napi termelésről. Hasonló eset, ha megépített

útburkolatból km-ként 6 hengermintát kell kifúrni. Ekkor helyesebb az egy helyről vett 6 minta helyett, az egyenlő távolságból (pl. 150 m-ként) vett 6 db egyes minta A 2.5 ábrából is jól látható, hogy ugyanazt a küszöbértéket különféle átlagértékkel lehet elérni Azt, hogy előírt küszöbszilárdsági betont milyen átlagszilárdsággal érnek el, az a szilárdság szórásától függ. A küszöbszi- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 34 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 35 ► lárdságok előírása a beton készítőjét érdekeltté teszi abban, hogy megfelelő intézkedésekkel csökkentsék a szilárdság szórását. 2.8 Mintapélda 2.81 Leíró statisztika példa: a feladat kisméretű tömör égetett agyagtéglák nyomószilárdság

vizsgálata a leíró statisztika módszereivel. A tétel egy gyári szállítmányból kivett 470 db tégla (próbatest). Ezek törési eredménye a minta, amelyet nagyság szerint sorba állítva nyerjük a rendezett mintát A nagy mintaszám könnyebb kezelhetősége érdekében osztályba soroljuk a rendezett mintát. Végezetül táblázatos formában kiszámítjuk a sűrűség-(ill. gyakoriság-) és az eloszlásdiagramokat, (21 táblázat), (29-210 ábra) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 35 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 36 ► 2.1 táblázat Sor-szám 1 1 2 3 4 5 6 7 2 3 SzakaszSzilárdságközép határok N/m N/mm2 m2 xi 5,0-7,0 6,0 7,0-9,0 8,0 9,0-11,0 10,0 11,0-13,0 12,0 13,0-15,0 14,0 15,0-17,0 16,0 17,0-19,0 18,0 4 5 6 7 Elemszám ni Relatív

gyakoriság pi Relatív gyakoriság ti összege Fi=Σpi 4 0 7 24 54 53 73 0,008 0,000 0,015 0,051 0,116 0,113 0,156 0,008 0,008 0,023 0,074 0,190 0,303 0,459 8 9 niti niti2 -6 -24 144 -5 0 0 -4 -28 112 -3 -72 216 -2 -108 216 -1 -53 53 0 0 (-) Σ = -285 8 19,0-21,0 20,0 67 0,143 0,602 1 67 67 9 21,0-23,0 22,0 63 0,134 0,736 2 126 252 10 23,0-25,0 24,0 51 0,108 0,844 3 153 459 11 25,0-27,0 26,0 38 0,080 0,924 4 152 608 12 27,0-29,0 28,0 21 0,045 0,969 5 105 525 13 29,0-31,0 30,0 9 0,019 0,988 6 54 324 14 31,0-33,0 32,0 2 0,004 0,992 7 14 98 15 33,0-35,0 34,0 2 0,004 0,996 8 16 128 16 35,0-37,0 36,0 0 0,000 0,996 9 0 0 17 37,0-39,0 38,0 2 0,004 1,000 10 20 200 (+) Σpi = 1,000 Σ = 707 3402 Σ n = Σni =470 A nagyszámú mintát osztályokba soroljuk. A célszerűen alkalmazható szakaszok számának meghatározására n (a minta darabszáma) ismeretében többféle módszer ismeretes, pl.: k = n ≈ 22 vagy k = 2 ⋅ 3 n ≈ 16 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 36 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 37 ► Jelen példában ez utóbbit választottuk, n=16+1=17 osztály mellett döntöttünk, mert így 2 N/mm2-ként osztályba tudtuk sorolni a rendezett (sorba rakott) mintát, és fel tudtuk rakni a gyakorisági- (2.9 ábra), és az eloszlási hisztogramot (2.10 ábra) 2.9 ábra Sűrűség diagram [4] 2.10 ábra Eloszlás diagram [4] Kiértékelés: A legkisebb törési érték 5 N/mm2 volt és 38 N/mm2-nél nagyobb törési értéket nem tapasztaltunk. A terjedelem (R) számítása: R=/Rmax-Rmin/=38-6=32 N/mm2 A szakasz terjedelmét így 6 N/mm2-től – 38 N/mm2-ig 2,0 N/mm2-es lépcsőkben határozzuk meg, lásd a táblázat 2. oszlopát A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 37 ► Építőanyagok II.

Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 38 ► 1 n ∑ x i a táblázat 3. oszlopában látható n i =1 Osztálygyakoriság (ni) egy-egy osztályban található elemek száma, a táblázat 4. oszlopában látható A módusz (M0) a táblázat 3. és 4 oszlopából nyerhető A legnagyobb mintaszámhoz (73 db) tartozó szilárdsági érték: Mo ⇒ 18 N/mm2; A relatív gyakoriság (pi) ahol pi= ni /Σn) a táblázat 5. oszlopában számítottuk ki A relatív gyakoriságok összege (Fi= Σ pi) a táblázat 6. oszlopában látható Az esetlegességi változó a módusz felhasználásával: A szakasz átlagszilárdsága x = (xí) =(M0)+2ti ahol a ti az egyes osztályok M0-tól való relatív távolsága. A ti értékei a táblázat 7. oszlopában láthatók Az ni x ti szorzatértékek a középértékek számításához a 8. oszlopban láthatók Az ni x t2i

szorzatértékek a szórás számításához a 9. oszlopban láthatók A táblázati értékek alapján az átlag, a szórásnégyzet és a szórás az alábbiak szerint számíthatók: A számtani közép számítása: t= 1 1 ni t i = (−285 + 707) = 0,898 ∑ n 470 x = x0 + a ⋅ t = 18 + 2 ⋅ 0,898 = 19,8 N/mm2 A szórásnégyzet és a szórás kiszámítása: s2 = 1 1 ni t i2 − t 2 = (3402 − (0,898) 2 ) = 6,432 ∑ n 470 s = 6,432 = 2,536 s x = 2 ⋅ 2,536 = 5,07 N/mm2 A matematikai statisztikában lehetséges négyzetes középeltérés kiigazítást –amely abból származik, hogy a szakaszok középértékéhez és nem a szakaszok súlypontjához rendeltük a másodrendű nyomatékok számítását – elhanyagoljuk. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 38 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 39 ► Jelen esetben a vizsgált minta x=19,8 N/mm2 középértékéből és a σ = ±5,07 N/mm2-es szórásából megállapítható, hogy 19,8±5,07 = 14,7324,78 N/mm2 között kell lenni a téglák szilárdságának. Az építőanyag vizsgálatok szempontjából a legfontosabb valószínűségi eloszlás a Gauss-féle, ill. más néven a normál eloszlás A normál eloszlás előző feladatra való ráillesztésével (lásd 2.9 ábrát), meg lehet határozni pl hogy mekkora annak a valószínűsége, hogy egy minta átlagszilárdsága 5,0 N/mm2 alá, ill. 25,0 N/mm2 fölé esik A választ konkrét példán adjuk meg: 2.82 Példa: Egy téglagyár évtizedek alatt több tíz- vagy százezer téglán végzett nyomószilárdsági kísérleteket. Ezen vizsgálatok alapján kiszámították a téglaszilárdság várható értékét (μ = 18 N/mm2) és szórását (σ = 6 N/mm2) A jelenleg vizsgált szállítmánynak is meghatározható az

átlagszilárdsága (x). Ezen adatok birtokában a normális eloszlás un. „Z” transzformációja segítségével lehet válaszolni a fenti kérdésre Mivel a függvény alatti területtel arányos egy esemény bekövetkezésének valószínűsége, csak a megfelelő területeket kell meghatározni A téglagyári téglák szilárdságának várható értéke (μ = 18 N/mm2) és szórása: σ = 5 N/mm2. Egy mintavétel során nyert átlagérték x = 20 N/mm2. Kérdés, hogy mekkora annak a valószínűsége, hogy a mintavétel során a minta átlagszilárdsága a fentiekben kiszámított 5 N/mm2 alá vagy 25 N/mm2 fölé essen, (2.11 ábra) 2.11 ábra Normális- és standard normális eloszlás Z1 = x1 - μ / σ = (5 - 18) / 5= -13 / 5= -2,6 ⇒ 0,0047 ⇒ 0,5% A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 39 ► Építőanyagok II. Az anyagvizsgálatok, a minősítés és a betontervezés matematikai statisztikai alapjai A dokumentum

használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 40 ► Z2 = x2 - μ / σ = (25 - 18) / 5= 7 / 5 = 1,40 ⇒ 1,000 - 0,919 = 0,081 ⇒ 8,1% A Z értékekhez a valószínűséget a standart normális eloszlás sűrűségfüggvénye alatti területek adják, lásd a függeléket. (A gyakorlatban a szilárdságvizsgálatoknál csak az alsó küszöböt vizsgálják) A műszaki gyakorlat 5%-os szignifikancia szinttel dolgozik, azaz 95%-os biztonsággal, ill. un 5%-os alulmaradási küszöbbel A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 40 ► Építőanyagok II. A portlandcement klinker kémiai, ásványi összetétele és szilárdulási mechanizmusa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 41 ► 3. A portlandcement klinker kémiai, ásványi összetétele és szilárdulási mechanizmusa 3.1 A kémiai összetétel és a cement-modulusok A portlandcementek tulajdonságait a klinker kémiai

összetétele döntően befolyásolja. A jó minőségű portlandcement-klinkerben a klinkeralkotó oxidok mennyisége az alábbi: • • • • • • • CaO 60-67 tömeg % SiO2 19-24 tömeg % Al2O3 2-8 tömeg % Fe2O3 2-6 tömeg % MgO 1-5 tömeg % szabad CaO 0-4 tömeg % egyéb alkotók (Na2O, K2O, TiO2, SO3 stb.) 0-3 tömeg % A nyersanyagok, a portlandcementklinker és a portlandcementek összetételének a jellemzésére az iparban az úgynevezett cementmodulusokat vezették be. Ezek a hidraulikus-, a szilikát- és az aluminát modulus Hidraulikus modulus: HM = CaO% − 0,7SO 3 % SiO 2 % + Al 2 O 3 % + Fe 2 O 3 % értéke közönséges portlandcement esetén 1,7 és 2,3 között változik. A cement minősége javul a hidraulikus modulus növelésével, azonban felső határának növelését a térfogat-állandóság korlátozza, ugyanis 68% kalciumoxid-tartalom felett a cement nem lesz térfogatállandó; Szilikát modulus: SM = SiO2% Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 % értéke 1,6

és 3,2 között változik. Minél kisebb, annál könnyebben képződik klinker az égetés során; A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 41 ► Építőanyagok II. A portlandcement klinker kémiai, ásványi összetétele és szilárdulási mechanizmusa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 42 ► Aluminát modulus AM = Al 2 O 3 % Fe 2 O 3 % értéke 0,6 és 2,5 között változhat. Speciális cementeknél ennél nagyobb is lehet. Határértékként szerepel a 0,64 érték, ugyanis az aluminiumoxid és a vasoxid 1:1 molekuláris aránya esetén, ami 0,64 tömegaránynak (AM=0,64) felel meg, a klinkerképződés során nem keletkezik trikalciumaluminát, és így szulfátálló cementtípus alakul ki. Hazánkban a HM helyett a CaO mennyiségnek beállítására a telítettségi tényezőt (TT) alkalmazzák. Ennek előnye az, hogy a klinkerásványok öszszetételéből számított

molekulaviszonyokat veszi figyelembe Ugyanis a klinker akkor lesz legjobb minőségű, ha a benne levő savas oxidok a lehető legbázikusabb vegyületekben vannak jelen, tehát a klinker mésszel teljesen telítve van. A TT kiszámításakor különbséget kell tenni aközött, hogy az AM kisebb vagy nagyobb 0,64-nél. Ha AM > 0,64-nél, akkor: TT = CaO − szabadCaO − 1,65Al 2 O 3 − 0,35Fe 2 O 3 − 0,7SO 3 . 2,8SiO 2 Ha az AM < 0,64-nél, akkor az alábbi képletet kell alkalmazni: TT = CaO − szabadCaO − 1,1Al 2 O 3 − 0,7Fe 2 O 3 − 0,7SO 3 2,8SiO 2 3.2 Ásványi összetétel Mikroszkópi vizsgálattal a portlandcement-klinkerben négy fő fázis különböztethető meg. Ezekhez mellékfázisok is csatlakoznak A négy fő fázist klinkerásványnak nevezzük. A portlandcement legfontosabb klinkerásványait alitnek, belitnek, felitnek és celitnek nevezték el. Ezt az elnevezést azóta is megtartották. A négy fő klinkerásvány a következő: Alitnek nevezik

a klinkerben hatszögű kristálykák alakjában előforduló C3S-t, ami a 3CaO×SiO2 rövidítése. Ez azonban sohasem tiszta C3S, hanem kevés Al3+ és Mg2+, esetleg vas-ionokat is tartalmaz szilárd oldatban A trikalcium-szilikát 1250-2070 °C közötti hőmérséklettartományban stabil. Ha a klinkert lassan hűtik le, βC2S-re és CaO-ra esik szét Gyors lehű- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 42 ► Építőanyagok II. A portlandcement klinker kémiai, ásványi összetétele és szilárdulási mechanizmusa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 43 ► lés esetén megmarad metastabil állapotban, mert bomlási sebessége 1100 °C körüli tartományban már gyakorlatilag nullára csökken. Az alit a legfontosabb klinkerásvány, mivel ez biztosítja a nagy kezdőszilárdságot és a nagy kötési hőt. A cementben részaránya 37-60 tömeg % A belit (C2S) a klinkerben kerekded

kristályoknak látszó dikalciumszilikát (2CaO×SiO2), amely kis mennyiségben szintén tartalmaz különböző ionokat (Mg2+, Fe2+, K+, Al3+). Négy módosulatban fordul elő, amelyek közül a legfontosabb a βC2S módosulat, amely kezdeti lassú szilárdulást, kedvező utószilárdulást, kicsi hidratációs hőt okoz. A húzószilárdságot kedvezően befolyásolja. Mennyisége 15-37 tömeg % A trikalciumaluminát (felit) (3CaO×Al2O3, rövidített jele C3A) a klinkerásványok közül a leggyorsabban köt és a legtöbb hőt fejleszti. Ezt a túlzottan gyors kötést lassítják a portlandcementhez őrölt gipszkővel. Könnyen alkot elegykristályokat, főként Al+-ionnal. Mennyisége a cementben 7-15% Azok a cementek, amelyekből a C3A-tartalom hiányzik, a szulfátálló cementek. A tetrakalcium-aluminát-ferrit, (celit) 4CaO×Al2×Fe2O3, rövidítve C4AF, neve celit) tulajdonképpen a C2F-től a C6A2F összetételig egybefogja a hézagnélküli elegykristálysor tagjait.

Ezek nem mindig kristályosodnak ki. A klinkerásványok közül ezeknek a hidratált termékei a legkisebb szilárdságúak Lassan kötő, szulfátellenállása kedvező A klinkeráványok között megfigyelhető még egy üvegfázis is, amelynek az összetétele nagyon változó és attól függ, hogy milyen alkotórészek kristályosodtak ki lehűlés közben. 3.3 A szilárdulás mechanizmusa A kötés és szilárdulás azonos jellegű, egymásba átmenő folyamat. A víz hatására ugyanis az égetés folyamán keletkező klinkerásványok (kalciumszilikátok, kalciumaluminátok stb.) szilánkosodnak, felhasadnak és a vizet kalcium-hidroszlikátok, ill. kalcium-hidroaluminátok alakjában megkötik A hidratáció során először telített vagy túltelített kolloidális oldat keletkezik, majd a cementszemcsék felületén vékony kocsonyaszerű anyag, un. 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 szobahőmérséklete metastabil állapotú klinkerásványok vízzel egyesülve stabil hidrátvegyületekké alakulnak át. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 43 ► Építőanyagok II. A portlandcement klinker kémiai, ásványi összetétele és szilárdulási mechanizmusa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 44 ► A klinkerőrlemény a vízzel érintkezve igen gyorsan megköt, ami a C3A igen gyors hidratációjának következménye. Ebben az esetben a következő hidrátok keletkeznek (H2O jele H; Ca(OH)2 jele CH; (CaSO4 jele Cs) C 3 A + CH + 12H = C 3 A × CH × H 12 = C 4 AH13 ill. ritkábban C 3 A + 6H = C 3 AH 6 A gyorskötés megakadályozására adagolt gipsszel a következő hidrátok keletkeznek: C 3 A + 3Cs + 32H = C 3 A × Cs 3 × H 32 aminek a neve

triszulfát vagy ettringit és ha kevesebb gipsz áll rendelkezésre, akkor C 3 A + Cs + 12H = C 3 A × Cs × H 12 keletkezik, amit monoszulfátnak neveznek. Mindkettőnek kicsi a szilárdsága Mégis kedvezőbb a monoszulfát, mert a triszulfát laza, tűszerű kristályokat alkot. Ez a reakció már a dermedés idején lejátszódik A triszulfát nem stabil, szárítás vagy száradás hatására monoszulfáttá alakul át. A triszulfátmonoszulfát átalakulása reverzibilis folyamat A vízzel az alit is viszonylag gyorsan reakcióba lép. a trikalciumszilikátba beépülő MgO és Al2O3 szennyezések a kristályrácsot lazítják (ekkor nevezzük a trikalcium-szilikátot alitnak) és ezért ennek gyorsabb a hidratációja. A végbemenő reakció 2C 3S + 6H = C 3S 2 H 3 + (CH) 3 A C3S2H3 kristályok a cementkő, ill. a betonszilárdság hordozói A megszilárdult cementben 20-30 ezerszeres nagyságban elektronmikroszkópban jól kimutathatók a réteges felépítésű, tű- és

lécalakú kristályok, amelyekben a rétegek közé vízmolekulák települhetnek be. E hidrátok fajlagos felülete kb. ezerszerese a C3S-ének, tehát ez esetben tömegvonzási erők is közreműködnek Az alit szilárdulása során nagymennyiségű kalciumhidroxid is keletkezik, amely hatszöges kristályban van jelen. Ez egy 12-14 pH-jú lúgos környezetet biztosít, amely egyik feltétele a vasbeton szerkezetben lévő acél korrózió elleni védelmének. A beton felületén azonban ez a kalcium-hidroxid CaCO3-má alakul át, amely 7 pH-jú Ez az acél védelméhez A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 44 ► Építőanyagok II. A portlandcement klinker kémiai, ásványi összetétele és szilárdulási mechanizmusa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 45 ► kevés. Az acélbetétet olyan mélyen kell elhelyezni a betonban, hogy annak a belsejében a karbonátosodási folyamat ne menjen

végbe. Ezt a szükséges vastagságot betonfedésnek nevezik. Minimális vastagsága 10 mm Függ természetesen a beton porozitásától és egyéb körülményektől is. A kalcium-hidroxid vízben könnyen kioldódik a betonból Aktív kovasavval (a hidraulitok fő alkotója) ugyancsak kalcium-hidro-szilikátot alkot és növeli a szilárdságot. A C2S-ből hasonló hidrátok keleteznek, de sokkal kevesebb mész szabadul fel, az sem kristályos. 2C 2 S + 4H = C 3S 2 H 3 + CH A klinkerásványok szilárdulási folyamatát a 3.1 ábra szemlélteti 3.1 ábra A klinkerásványok szilárdságának időbeni alakulása A hidratáció sebessége, azaz a cementszilárdulás időbeni alakulása a következőkkel befolyásolható az alábbi módon: Befolyásoló tényező a) szemcseméret b) tárolótér hőmérséklete c) kémiai adalékszerek Gyorsít finomőrlés hőérlelés CaCl2 AlCl3 Na2CO3 Lassít durvaőrlés hűtés borax dextrin cukor citromsav A cementszemcse méretének a

hatása azzal magyarázható, hogy a hidratáció a szemcsék felületén indul meg és a víz lassan diffundál a szemcsék A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 45 ► Építőanyagok II. A portlandcement klinker kémiai, ásványi összetétele és szilárdulási mechanizmusa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 46 ► belseje felé. A szemcseméret szerepe kettős Egyrészt a kezdeti hidratáció, a cement kezdeti szilárdsága a cement fajlagos felületével arányos, tehát a finomőrlésű cementté nagyobb, másrészt a finomabbra őrölt cementnek nagyobb lesz a végszilárdsága is. Ugyanis a cementszemcsék felületén kialakuló hidratált kéregrész meggátolja, hogy a cement belseje is vízhez jusson. Ezáltal a kb 20 μm-nél nagyobb átmérőjű szemcsék belseje nem vesz részt a szilárdulásban, úgy viselkedik, mintha töltőanyag lenne. A hőmérséklet hatása úgy

érvényesül, mint a vegyi folyamatoknál általában, nevezetesen a meleg gyorsítja, a hideg lassítja a szobahőmérséklethez viszonyított szilárdulási folyamatot. A hőmérséklet hatása a Saul-féle képlettel becsülhető R = ∑ Δt i (Ti + 10) amelyben R az érettség oka, amely a szilárdságtól függ, Ti a Δti időköz átlaghőmérséklete. A képlet szerint -10 °C hőmérsékleten az érettség zérus, azaz a szilárdulás megszűnik. Hazánkban az érettség foka megnevezés helyett az órafokszámot használják. A képletből következik, hogy ugyanazt a cementfajtát használva, azonos órafokszám esetén a cementek, ill betonok azonos szilárdságúak. A kémiai adalékszerek közül a kötésgyorsítók meggyorsítják, a késleltetők lelassítják a kalcium-hidro-szilikátok képződését és vele a szilárdságot. A végső szilárdságra hasonló a hatásuk, mint a hőmérsékletnek Nevezetesen a késleltetés révén nő a hosszúrostú

szilikáthidrátok aránya, növekszik a végszilárdság, gyorsítók esetén pedig csökken Összefoglalóan azt mondhatjuk, hogy mindazok a tényezők, (kezdeti hidegtárolás, kötéskésleltetők) amelyek elősegítik a hosszúrostú kalciumszilikát-hidrátok keletkezését, növelik a cement (beton) végszilárdságát. Ha pedig a nagy hőmérséklettel (gőzölés) vagy kötésgyorsítókkal a rövidrostú kalcium-szilikát-hidrátok keletkezését segítik elő, meggyorsul ugyan a kezdeti szilárdulás, de csökken a végszilárdság. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 46 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 47 ► 4. Betonkészítés 4.1 A friss beton Az előző szemeszterben megismerkedtünk a friss betonnal kapcsolatos alapfogalmakkal, mint pl.: betonkeverék, bedolgozott friss beton, keverési arány, víz-cementtényező, bedolgozási

tényező, konzisztencia, bedolgozhatóság, telítettség, szétosztályozódás és próbakeverés. Fenti jellemzők némelyike kiszámítható, azaz számszerűsíthető jellemzője a friss betonnak. 4.11 A bedolgozási tényező vizsgálata A bedolgozási tényezőt a próbakeverés során határozzák meg. Megállapításához a 41 ábrán feltüntetett faláda használható 4.1 ábra Szabványos mérőláda [1] A ládába belapátolják a betonhoz használt természetes nedvességtartalmú adalékanyagot ugyanolyan sorrendben, nedvességtartalommal és olyan módon (magasság, stb.), ahogyan a keverőgép térfogatmérő edényét is megtöltik. Majd óvatosan lehúzzák a fölös adalékanyagot A mérőládában levő adalékanyag tömegéből az adott körülményeknek megfelelő halmazsűrűség számítható. Utána ezzel az adalékanyaggal a tervezett betonösszetétellel elkészítik a betont, azt az építmény betonjával lehetőleg azonos technológiával ugyanebbe a

ládába bedolgozzák, felületét simára egyenesítik, majd több helyen A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 47 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 48 ► lemérik a magasságcsökkenést. A bedolgozási tényezőt a keverőláda térfogatának (Va) és a bedolgozott beton (Vb) térfogatának a viszonya adja: b= Va Vb 4.12 A keverési arány számításának módszerei a cement és a víz-cementtényező ismeretében A betontervezésből ismertnek tekinthető a cement fajtája és mennyisége v (mc), az adalék fajtája és a frakció %-os tömegaránya, Dmax, és x = vízc cementtényező. Ezek ismeretében a keverési arány többféleképpen számítható. a) A keverési arány számítása az összetevők sűrűségének ismeretében A számítás menete a következő: Kiszámíthatjuk a cement tömör térfogatát (Vtc) és a víz térfogatát

(Vv) Vtc = mc ρc Vv = c ⋅ x = c ⋅ v =v c Az adalékanyag testtérfogatát 1 m3 beton térfogat szerinti összetételből számíthatjuk, ha feltételezünk L levegőtérfogatot (0-15 l célszerűen 15 l=1,5 térf %). VTa = 1000 − (Vtc + Vv + L) Az adalékanyag tömege testsűrűségének (ρTa) ismeretében: a = ρ Ta ⋅ VTa Ezután az adalékanyag szemmegoszlási görbéjének, illetve az adalékanyag-frakciók százalékos megoszlásának ismeretében kiszámítjuk az egyes frakciók tömegét. Ha az adalékfrakciónak a minősége és így testsűrűsége is eltérő, akkor ezt a számítás során figyelembe kell venni Az adalékanyag azonban nem száraz, emiatt mind az adalékanyag, mind a víz tényleges adagolása a fent számítottól eltér. A korrekciónál A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 48 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 49

► figyelembe vesszük az adalékanyag tényleges nedvességtartalmát (vn) és vízfelszívását, - melyet a 0,5 órás vízfelvétellel veszünk megegyezőnek – (v0,5), végül a párolgási vízveszteséget (vp). A javított (j) értékek, ha az adalékanyag egyetlen adalékfajtából áll: ⎡ v n (%) − v 0,5 (%) ⎤ a j = a ⋅ ⎢1 + ⎥ az adalékanyagra 100 ⎣ ⎦ v j = v − (a j − a) = v k a keverővízre, ill. a párolgási veszteséggel javított keverővíz vk = v k + v p vp értékét a megkevert és a bedolgozott friss beton víztartalmának a különbségeként határozhatjuk meg. Fenti számításhoz ismerni kell a cement sűrűségét (ρc) és az adalékanyag testsűrűségét (ρa). a) cementek sűrűsége: cement fajtája 3 3.20 g/cm (portlandcement) CEM I 32,5 CEM I 42,5 3 CEM I 32,5 S 3,20 g/cm (szulfátálló cement) CEM I 42,5 S 3 3,15 g/cm (kohósalak port- CEM II 42,5 /A-S landcement) CEM II 42.5 /B-S 3 CEM II 42,5/A-V 3,10 g/cm (pernye-

portlandcement) CEM II 42,5/A-W 3 3,05 g/cm (kohósalak- port- CEM II 32,5/A-S landcement) CEM II 32.5 /B-S 3,00 g/cm3 (pernye- portlandcement) b) adalékanyagok sűrűsége: Folyami homok és kavics Tömött mészkő Bazalt Andezit CEM II 22,5/A-V CEM II 22,5/B-W 2,60-2,65 g/cm3 2,60-2,80 g/cm3 2,90 g/cm3 2,20-2,80 g/cm3 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 49 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 50 ► A megtervezett keverőarányt próbakeveréssel mindig ellenőrizni kell. A próbakeveréssel lényegében a bedolgozott beton testsűrűségét ellenőrizzük, de egyúttal meg kell állapítani, hogy a tervezett keverési arány biztosítja-e a megfelelő bedolgozhatóságot, ill. milyen „k” konzisztencia határok között biztosítja, továbbá, hogy a tervezett és a tényleges betonösszetétel mennyire egyezik. A próbakeverés elvégzéséhez

felhasználható bármilyen, merevfalú, ismert térfogatú edény: rendszerint 20 cm élhosszúságú kockasablont használnak. Felhasználható a keverési arány meghatározásához a készítendő vasbetonelem ismert térfogatú mintája is. A próbakeverés során mindig olyan betont kell készíteni, amely az építés során bedolgozandó beton konzisztenciájának felel meg. b) A keverési arány számítása a friss beton testsűrűségének előzetes megbecslésével A bedolgozott beton testsűrűsége ρTb. Ez egyenlő 1 m3 beton tömegével Mivel a betontervezésből c és x ismert, az adalékanyag tömege számítható a = ρ Tb − c − c ⋅ x , ahol c ⋅ x = v . Ezt a tömeget osztják el az adalékanyag-frakciók arányában, majd nedvességtartalom, vízfelszívás, párolgási veszteség miatti korrekciót az előbbi fejezet szerint végzik el. Ezt követi a próbakeverés Ha az elkészített beton testsűrűsége eltér a becsült testsűrűségtől, a mért

testsűrűséggel a számítást meg kell ismételni c) A keverési arány számítása a bedolgozási tényező felvétele alapján Ha a bedolgozási tényezőt becsülik meg, akkor az adagolást a továbbiakban végezhetik tömeg szerint térfogat szerint. A cementet a térfogat szerinti adagolás esetén is tömegben adagolják. d) A tényleges keverési arány és betonösszetétel meghatározása A munkaközi (gyártásközi) minőség-ellenőrzés során szükség lehet arra, hogy a megkevert beton keverési arányát, vagy a bedolgozott friss beton összetételét alkotókra való bontással ellenőrizzék. Ezt a vizsgálatot a kötési idő megkezdése előtt (a beton vízzel való érintkezésétől számított 1 órán belül) el kell végezni. Ez lehetséges a keverés befejezésekor, szállítás közben, vagy a bedolgozás után. A vizsgálathoz D ≤ 32mm esetén 3×5 kg, D > 32 mm esetén 3×10 kg tömegű próbát vesznek. Két próbán a vízmennyiséget, a

harmadikon a A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 50 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 51 ► cementtartalmát és az adalékanyag szemmegoszlását állapítják meg. Ha a friss beton testsűrűségét is meg akarják határozni, akkor legalább egy db 150 vagy 200 mm élhosszúságú kockát is készítenek. A víztartalom vizsgálatát és a próbatest tömörítését a próbavételtől számított 15 percen belül kell elkezdeni. Használható módszer a spiritusszal való kiégetés (kiszárítás) is A mintát kb. 105°C hőmérsékleten tömegállandóságig kiszárítják A víztartalom (v) a nedves (mn) és a kiszárított (m0) minta ismeretében v = mn + m0 A víztartalom nedves keverék tömegszázalékában kifejezve v% = v ⋅ 100 mn Ha az 1 m3 betonban levő vízmennyiséget akarják kiszámítani, akkor a betonból 20 cm

élhosszúságú kockát készítenek és meghatározzák annak tömegét (m200) kg-ban. A bedolgozást ugyanúgy végzik, mint a vizsgált építménynél. Az 1 m3 betonban levő vízmennyiség v(l/m 3 ) = m 200 ⋅ 10 ⋅ v(%) 8 A cementmennyiség meghatározásához az (mn) nedves tömegű betonmintát folyóvízzel átmossák a 4 mm-es rostán, további 1 és 0,09 mm lyukbőségű szitán. A szitákon és rostán fennmaradt adalékanyagot tömegállandóságig szárítják és lemérik (m0a). Ebből a beton 90 μm-nél kisebb finomszem része: m 0,09 = m n − m 0a − v A v víztartalmat az előző fejezet szerint határozzák meg. Ha az adalékanyag a cement tömegének 3%-ánál kevesebb, 0,09 mm-nél finomabb részt tartalmaz, akkor közelítőleg az m0,09 = C, azaz a cement tömegével tekinthető egyenértékűnek. Ha az adalékanyag finomrésze 3%-nál több, akkor azt az eredeti adalékanyag vizsgálatával meghatározzák. Ezáltal korrigálják a cement tömegét a

következő képlet szerint számítják: C = m n − m 0a (1 + ϕ (%) 100 )−v A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 51 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 52 ► ahol φ(%) az adalékanyagnak 0,09 mm-nél kisebb része. Az 1 m3 beton cementtartama c = m 20 ⋅ 1000 C (kg/m3) ⋅ 8 mn A víz-cementtényező ezután v és c ismeretében számítható. 1 m3 betonban levő száraz adalékanyag tömegét a következőképpen számíthatjuk: a= 1000 m 20 m 0a ⋅ 8 mn ⎡ ϕ (%) ⎤ ⋅ ⎢1 + (kg/m3) ⎥ 100 ⎦ ⎣ Az adalékanyag szemmegoszlását az anyag osztályozó vizsgálatával határozhatjuk meg. 4.13 A pórustartalom meghatározása A légpórustartalom meghatározására szolgáló eljárások közül az un. nyomásmódszer a leggyakoribb Ez a Boyle-Mariotte törvényen alapszik, amely szerint az ideális gáz p nyomásának és V

térfogatának a szorzata állandó hőmérsékleten változatlan marad (p V = constans). Kis elhanyagolásokkal ezt a törvényt alkalmazhatják a friss betonban levő normális levegőre A vizsgálat során ismert térfogatú edénybe ugyanúgy dolgozzák be a betont, mint a készítendő szerkezetbe, (4.2 ábra) 4.2 ábra Pórustartalom közelítő meghatározása [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 52 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 53 ► Az edényt fedéllel lezárják, és a beton és a fedő közötti teret megtöltik vízzel. A fedélen V1 térfogatú nyomókamra van, és azt megtölti p1 nyomású levegővel A szelep kinyitása után a p1 légnyomás a vízen és a betonon átadódva összenyomja a betonban levő (Vl) levegőt. Ezen közben a levegő összes térfogata V2 = V1 + Vl mértékűre nő, míg a nyomása p2-re csökken.

Fentiekből következik, hogy: p1 ⋅ V1 = p 2 ⋅ V2 és V2 = V1 + Vl p1 ⋅ V1 = p 2 ⋅ (V1 + Vl ) p1 ⋅ V1 = p 2 ⋅ V1 + p 2 ⋅ Vl Vl = p1 ⋅ V1 − p 2 ⋅ V1 V1 (p1 − p 2 ) = p2 p2 A légpórustartalom úgy számítható, hogy Vl térfogatot a beton (edény) térfogatára (V = Vb) kell vonatkoztatni. L= Vl ⋅ 100 (térf.%) Vb A készülékek mérőórájának számlapját V1, p1 és V ismeretében L%-ra kalibrálják. 4.14 A telítettség közelítő meghatározása Meghatározzák az adalékanyag testsűrűségét (ρTa), majd a felületén száraz adalékanyagot bedolgozzák (tömörítéssel) 20 cm élhosszúságú kocka vagy Φ15/30 hengersablonba és meghatározzák a halmazsűrűségét (ρHa). h(%) = 100(1 − ρ Ha ) ρ Ta ill. h = 10 ⋅ h(%) [l/m3] Ezután kiszámítják az 1m3 betonra eső cement és víztartalmat, amely együtt a tervezett péptérfogatot (Vp) adja. Vp = Vc + Vv = c v + (m3) ρ c 1,0 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 53 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 54 ► Ha a betont légpórusképző adalékszerrel készítik, akkor az így képződött légtartalom a péptérfogatba beszámítandó. Ha vp < h, akkor a friss beton telítetlen és a keverési arányt meg kell változtatni úgy, hogy 1,05 ≥ vp ≥ h legyen. Ha vp > h, akkor a beton túltelített A tényleges telítettség erősen függ a beton tömörítési módjától. 4.15 A vérzés A vérzés az a jelenség, amely során a friss beton, ill. habarcs megdermedése előtt a vizet feladja Ezzel ugyan látszólag csökken a víz a betonban, és ez a szilárdság szempontjából általában kedvező, de ez csak akkor lesz előnyös, ha a dermedés vége előtt a betont utántömörítik és ez által a kapilláris pórusok eltömődnek. A vérzés egyrészt azért káros, mert a víz finom kötőanyag- és

adalékanyagrészecskéket visz magával a beton felszínére, és ez a réteg hamar lekopik vagy lefagy (útbeton) és a betonra felhordandó más rétegek rosszabbul tapadnak. Másrészt a víz felemelkedését a nagy kavicsszemcsék és az acélbetétek akadályozzák, ezek alatt un vízzsákok keletkeznek, amelyek helyén kis üregek maradnak vissza. A vérzés a cement fajtájától, őrlési finomságától, a kötés kezdetétől, a lisztfinomságú részek (cement+0,25 mm alatti homok) mennyiségétől függ. Csökkenteni lehet nagy fajlagos felületű puccolánok adagolásával 4.16 A „zöld” szilárdság A gyors kizsaluzás és a rázkódások hatásának a megítélése szempontjából érdekes lehet a friss betonnak az a „szilárdsága”, amely csak a kohézión és a belső súrlódáson alapszik. Ezt „zöld” szilárdságnak szokás nevezni Ez a szilárdság 0,35-0,45 v/c és tört adalékanyag esetén 0,2-0,3; kivételesen 0,5N/mm2. A karcsúság hatása

nagyobb, mint megszilárdult beton esetében A henger és a kocka szilárdság aránya csak 0,25 (szilárd beton esetén 0,75), a húzó és nyomószilárdság aránya is kedvezőtlenebb, mint szilárd betonnál. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 54 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 55 ► 4.2 A megszilárdult beton szilárdsági vizsgálatai A beton nyomószilárdsága meghatározható törésvizsgálattal, ez az un. „pontos” de roncsolásos vizsgálat, ill. valamilyen közelítő, de roncsolásmentes vizsgálattal 4.21 A beton roncsolásos nyomószilárdság vizsgálata A törésvizsgálatoknál a beton nyomószilárdsága függ a próbatestek alakjától és méreteitől. Más-más méretű és formájú próbatesten más-más szilárdsági értéket kapunk A szabvány változását követve három féle próbatesten mért szilárdsági

értékeket érdemes figyelemmel kísérni Legrégebben a 200x200 mm élhosszúságú kockán mért átlagszilárdságot, majd a 150 mm átmérőjű és 300 mm magas hengeren és végül ma a 150x150 mm élhosszúságú kockán mért 28 napos küszöbszilárdságot tekintettük, ill. tekintjük a beton nyomószilárdságának. A régi szabvány szerinti betonjelölésben - pl B 200- a betűjel a beton testsűrűségét (2000-2500 kg/m3), a szám a beton átlagos nyomószilárdságát jelölte kp/cm2-ben. Ez az SIrendszerben a 20 N/mm2–re változott A gyakorlatban a szabvány ma az utóbbi kettőt, azaz a hengeren, és a kis kockán mért nyomószilárdság 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 küszöbszilárdságot 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. A próbatestek nedvességtartalma mind az utószilárdulást, mind a nyomószilárdságot erősen befolyásolja, ezt a próbatestek tárolásánál figyelemmel kell kísérni. 4.22 A beton roncsolásmentes nyomószilárdság vizsgálatai Az utóbbi időben ezek a roncsolásmentes vizsgálatok előtérbe kerülnek egyrészt azért, mert a ténylegesen megépített építmény szilárdságát lehet velük megbecsülni, másrészt pedig azért, mert a roncsolásmentes vizsgálatok nem teszik tönkre magát a szerkezetet. Több módszer ismeretes, de gyakorlatilag két módszert használunk, ezek • az akusztikus impulzusok terjedési sebességének mérésén alapuló módszer; • a beton felületi rétegének keménységmérésén alapuló módszer. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 55 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata

| Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 56 ► Az elsőhöz a betonoszkópot, a másodikhoz a Schmidt rugóskalapácsot használják. A szilárdságbecslést az teszi lehetővé, hogy a mért fizikai jellemzők és a bteonszilárdság sztochasztikus 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, (2.61 pont) Ebből származik a roncsolásmentes vizsgálatokkal kapcsolatos nehézségek legnagyobb része. A függvényeket kísérlettel lehet megszerkeszteni. Törővizsgálat előtt igen sokféle összetételű és állapotú beton próbakockát vizsgálnak meg roncsolásmentes módszerekkel is. Az eredményeket diagramban ábrázolhatjuk (43 ábra) A pontmező alapján matematikai módszerekkel határozhatjuk meg azt a függvényt, amely körül a méréseredmények

szóródnak Ha megvizsgáljuk az i-edik méréseredményt, azt találjuk, hogy a függvény és a méréseredmény között eltérés van (h1). Valamennyi méréseredmény figyelembevételével meg kell szerkeszteni az eltérések eloszlásfüggvényét (F/h). Ezután felveszünk egy kockázati szintet, például 5%-ot. Meghatározzuk az eltérések azon értékeit (h5), amelyeknél nagyobb eltéréseknek az előfordulási valószínűsége 5%, jele: Fh=0,05. Ezt az értéket a középgörbétől lefelé mérve kapjuk az alsó küszöbgörbét. 4.3 ábra Szilárdságbecslés roncsolásmentes módszerekkel [2] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 56 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 57 ► Egy műtárgy vizsgálata alkalmával általában csak roncsolásmentes mérés végeznek. A mérési eredményekhez a középgörbéről leolvasható a szilárdság

legvalószínűbb értéke, a küszöbgörbéről pedig az az érték, amelynél kisebbnek az előfordulási valószínűsége 5%. A tapasztalati függvények menetét és a szórásértékeket sok tényező befolyásolja. A fontosabbak ezek közül: • • • • • • • a műszer és a mérési módszer jellemzői, a beton alkotóinak minősége (adalékanyagfajta, stb.), a beton összetétele (v/c, péptérfogat, stb.), a bedolgozás hatékonysága (tömörség, zárványok, stb.), a szilárdság körülményei (nedves és száraz utókezelés, stb.), a beton kora, a beton állapota a vizsgálatkor (víztartalom, stb.) E tényezők hatásának vizsgálata útján igyekeznek a kutatók a roncsolásmentes vizsgálatok megbízhatóságát növelni. A felületi keménység mérésén alapuló módszerekkel csak a betonfelszínhez közeli, néhány mm vastag betonréteg tulajdonságait vizsgáljuk. Az eredményeket befolyásolja az a körülmény, hogy a felület gyorsabban

szárad, mint a beton belseje, így a cement is másképpen hidratálódik. Továbbá a felületi rétegekben a mészhidrát kalcium-karbonáttá alakul, ami szilárdságnövekedéssel jár. Végül szerepet játszik a zsaluzat vízáteresztőés vízszívó képessége, a beton szétkeveredése Pl vasbeton födémek alsó oldala mindig keményebb, mint a felső. Kis péptartalmú betonban valószínűleg a cementkőnél nagyobb keménységű adalékanyag keménységét mérik meg. A hang terjedési sebességének mérésén alapuló módszerekkel kapott eredményt befolyásolja a szerkezeti elem alakja és mérete, az acélbetétek mennyisége és elhelyezkedése, a betonban levő repedések, pórusok. A roncsolásmentes szilárdság becslő eljárások alkalmazási területe: a) A roncsolásmentes vizsgálati módszerek elsősorban a beton minőségegyenletességének vizsgálatára alkalmasak, ha a cement- és az adalékfajta azonos és a betonösszetétel nem változik jelentősen.

A jó és rossz tartományokat jól körül lehet határolni. Ebben van a módszer igazi jelentősége A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 57 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 58 ► b) A szilárdsági osztály becsülhető, ha erre a betonösszetételre és használt készülékre vonatkozóan hitelesítő görbe áll rendelkezésre, feltételezve az azonos zsaluzatot és azonos szilárdulást. c) A nyomószilárdság viszonylag pontosan meghatározható olyan betonüzemben, vagy nagy építkezéseken, ahol a betonösszetétel alig változik és a szilárdságkülönbségek az eltérő vízadagolásra és tömörítésre vezethetők vissza és elegendő számú viszonyító érték áll rendelkezésre. 4.23 A húzószilárdság meghatározása A beton húzószilárdsága a próbatest alakjától, méreteitől, a terhelés módjától, valamint a beton

állapotától függ. Lényegében három vizsgálati mód terjedt el, nevezetesen • tiszta húzóvizsgálat; • hajlító vizsgálat; • hasító vizsgálat, (4.4 ábra) A hajlító vizsgálatnak két változata ismert: • a középen ható egy koncentrált teherrel-, ill. • a harmad pontokon ható két koncentrált teherrel elvégzett vizsgálat. 4.4 ábra A húzószilárdság vizsgálata: a) tiszta húzó-; b) hajlító-húzó-; c) harmadpontos-; d) hasító szilárdság vizsgálattal [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 58 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 59 ► Az utóbbi hármat lehet „kvázi” húzószilárdságnak is nevezni. a) Tiszta húzóvizsgálatot csak elméleti célú kutatásokhoz végeznek, mivel a centrikus erőátadást nagyon nehéz biztosítani. A próbatesteket általában úgy alakítják ki, hogy azok a befogás

környékén vastagabbak, mint a középső részén. b) A hajlító-húzó vizsgálat eredménye lényegesen függ a próbatest méreteitől, a terhelés módjától, valamint a próbatest állapotától. Minél kisebbek a vizsgált gerendának a méretei, a hajlító-húzó szilárdsága annál nagyobb. A terhelés módja is lényegesen befolyásolja a hajlító-húzószilárdságot. Kétféle terhelési mód szokásos, nevezetesen a középen egy erővel terhelt gerenda, valamint a harmadpontos terhelés. A központos terhelés kedvezőtlenebb a harmadpontos terhelésnél, ugyanis a gerenda ritkán törik a legnagyobb nyomaték helyén és a terhelő erő sem koncentrált, hanem a tehereloszlás miatt megoszló. Számolni azonban mindig a legnagyobb nyomatékkal, Fl/4 szoktak. A hajlító-húzószilárdság lényegesen függ a próbatest nedvességi állapotától. Legnagyobb abban az esetben, ha a próbatest vízzel teljesen telített, és kisebb részben kiszárított vagy

száradó próbatest esetén. A légszáraz állapot a kettő közötti állapot, ezért a hajlítóhúzószilárdságot egyértelműen csak vízzel telített próbatesten lehet összehasonlítani. A kiszárított próbatest hajlító-húzószilárdsága a zsugorodási feszültségek miatt kisebb, mint a vízzel telítetté c) A hasító szilárdságot betonhengerek élmenti terhelésével határozzák meg. A hengerminta nagy előnye, hogy a megépített műtárgyból koronafúróval ki lehet venni, és így a műtárgy tényleges húzószilárdsága vizsgálható. A hasító szilárdságot σ has = 2⋅F N/mm2 π⋅d⋅h képletből számíthatjuk, ahol: - σhas a henger hasító szilárdsága, N/mm2 - F a terhelő erő, N - d a henger átmérője, mm - h a henger magassága, mm A kifúrt minta oldalfelülete nem tökéletesen szabályos, az eredmény függ a teherátadás módjától. A szabvány szerint a próbatest és a terhe- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 59 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 60 ► lő erő közé 3 mm vastag, d/10 szélességű, a hengernél 5 mm-re hoszszabb acél hasítólécet kell közbeiktatni. Mivel a hasadási sík a próbatest középsíkján megy át, ezért a beton kiszáradása az eredményt alig befolyásolja. Közelítően azt állíthatjuk, hogy a hajlító-húzószilárdság 1,5-szer akkora, mint a hasító szilárdság. 4.24 A beton nyíró és csavaró szilárdsága A beton nyírószilárdsága – Gráf kísérletei szerint – a kockaszilárdságnak mintegy 1/4 - 1/5 -e, a hajlító-húzószilárdságnak pedig 1,6-szorosa. A csavarószilárdság a csavaró kísérlettel megállapított nyírószilárdság, a húzószilárdságnak mintegy 1,4-1,7-szerese kör- és négyszög keresztmetszetű próbatest esetén, ill. 0,9-1,2-szerese körgyűrű keresztmetszet esetén 4.25 A

felületi kötés A kérdésnek vasbeton szerkezeteknél van jelentősége, az acélbetétek lehorgonyzási hosszának megállapításához. A beton és az acélbetét közötti felületi kötés (tapadás) a beton húzószilárdságával függ össze. Gyakorlatilag azzal tekinthető egyenlőnek A felületi kötés három részből tevődik össze, nevezetesen: a beton és az acélbetét közötti kémiai kötésből, a beton zsugorodása miatt az acélbetétekre gyakorolt szorítóhatásból és végül a molekulák között működő van der Waals erőkből. Ezek azonban még teljesen sima keresztmetszetű acélbetét esetén is a felületi kötés teljes értékének csak mintegy 20%-át teszi ki. Minthogy az acélbetét a betonra az általa felvehető erőt a felületén adja át, éppen ezért a beton és acélbetét közötti súrlódást oly módon igyekeznek megnövelni, hogy az acélbetét felületét érdesítik, vagy különböző alakúra képezik ki. A kiképzés módját

az „Építőanyagok I” című tárgyban már ismertettük. A felületi kötés tájékoztató nagyságát kihúzó-, vagy kitoló kísérlettel állapítják meg. A kísérlet során a kihúzóerőt elosztják az acélbetét felületével és így kapják meg a felületi kötés átlagos szilárdságát. Amint a 45 ábra mutatja, ez lényegesen függ attól, hogy milyen méretű próbatestet vizsgálnak meg. Ennek mértéke általában nagyobb abban az esetben, ha az acélbetétet kitolják, mintha kihúzzák A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 60 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 61 ► 4.5 ábra Felületi kötés vizsgálata: 1) rövid próbatest; 2) hosszú próbatest 4.3 További vizsgálatok 4.31 Kopásállóság A koptató vizsgálatok közül hazánkban a Bauschinger-Bőhme féle állandó teher alatti, csiszolókorongos eljárást

szabványosították. A szerkezetből vizsgálat céljára 70,7 x 70,7 mm alapterületű próbatestet kell kimunkálni. A vizsgálatot légszáraz, és vízzel telített állapotban is el kell végezni. E vizsgálattal meghatározott lekoptatott réteg vastagsága az osztályba sorolás alapja. A szabvány három kopásállósági osztályt ad meg 4.32 Hidrotechnikai tulajdonságok Hidrotechnikai tulajdonságokról csak porózus anyagok esetében beszélhetünk. A beton porózus anyag A hézagait abszolút száraz állapotban levegő tölti ki, általános esetben azonban több-kevesebb vizet tartalmaznak A beton tulajdonságait – elsősorban az alakváltozásait – a hézagaiban levő vízmennyiség erőteljesen befolyásolja. A víz-, ill nedvességtartalom, vízfelvétel- (ill vízfelvevő képesség, szorpció) nedvességfelvétel- (egyensúlyi nedvességtartalom, ill. adszorpció), ill vízfelszívás útján juthat a betonba Ezen hidrotechnikai jellemzők meghatározását az

„Építőanyagok I” c. jegyzetben ismertettük. A betont vízálló anyagnak nevezzük, mert rendeltetésszerű használhatósága a víz tartós hatására nem szűnik meg A beton vízlágyulási tényezője nagyobb, mint 0,8. a) A beton víz áthatolással szembeni viselkedése. A lyukacsos anyagok természetes tulajdonsága, hogy nyomás alatt a vizet vagy folyadékot többé-kevésbé áteresztik. Az anyagokat a vízát- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 61 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 62 ► eresztés mértéke szerint a következő csoportba soroljuk: vízhatlan, vízzáró, ill. vízáteresztő A beton vízzáró anyag A vízáteresztés mérőszáma valamely adott vastagságú próbatest esetén az 1 cm2 felületen az időegység alatt a vizsgálati nyomás mellett áthatolt vízmennyiség. Ennek a vízmennyiségnek a mértékétől

függően többé vagy kevésbé vízáteresztő betonról beszélünk b) A vízzáróság és vízáteresztés meghatározása Betonkeverékből a szabvány szerinti alakú és méretű próbatesteket kell készíteni. A készítés során vigyázni kell arra, hogy a bedolgozás iránya és a víznyomás iránya egyezzen meg a megépítendő szerkezet irányviszonyaival. Szerkezetből kivett próbatestet fűrészeléssel kell szabályos alakúra, és méretűre alakítani, ill. a szerkezetből koronafúróval kell kifúrni, és a vakolattól megtisztítani A vizsgálat során tömítőgyűrűvel kell a kisebb próbatestek esetén 100, nagyobbak esetén 200 mm mérettel négyzetet, ill. kört alul-felül körülhatárolni úgy, hogy a rendszerből víz csak e felületen át távozhasson A próbatesteket 48 órán át 0,1 N/mm2, s ezt követően óránként – a nedves folt megjelenéséig – megkétszerezve 0,2; 0,4; 0,8; 1,6 N/mm2 túlnyomásnak kell alávetni. A vizsgálat

folyamán megállapítandó az a legnagyobb nyomásfokozat, amelynél a próbatest alsó felületén még nem észleltek nedves foltot, ill. a folt keletkezésekor ható víznyomás. Utóbbi esetben meg kell határozni a víznyomás fokozásainak időpontjaiban a vízfogyasztást, az átfolyt vízmennyiséget Mindegyik esetben meg kell határozni a vizsgálat befejezésével az elhasított próbatesten a nedvesített felület alakját és méreteit. Valamely beton vízzáróságának a mérőszáma annak a víznyomásnak 10 N/mm2-ben kifejezett értéke, amelynek 24 órán át tartó hatására a betonnak a víznyomással ellentétes felületén nedvesség nem mutatkozik és a víz a próbatest vastagságának legfeljebb 1/3-áig hatol be. c) A fagyállóság meghatározása A fagyállóság az építőanyagok ama tulajdonsága, hogy a várható élettartamuk során a víz és fagy együttes hatására anyagtulajdonságaikat nem változtatják. A fagyállóságot szabvány szerinti

próbatesteken kell meghatározni. Megkülönböztethető: - ciklikusan gyorsfagyasztás és olvasztás vízben; - ciklikus fagyasztás levegőn, olvasztás vízben. A fagyállóság minősítése: A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 62 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 63 ► A próbatest tömegvesztesége alapján a ciklusszám, amelynél a próbatest tömegvesztesége (vízzel telített állapotban mérve) legalább 5%. A fagylágyulási tényező alapján az a ciklusszám, amelynél a fagylágyulási tényező 0,75-nél kisebb. A roncsolásmentes vizsgálatokat a másik kettővel együtt szabad alkalmazni, külön minősítő értékeket még nem dolgoztak ki. Az előírt fagyasztási számok: 15, 25, 50, 100 és 150. A fagyállóság jelölése, pl: f100 4.4 A beton alakváltozási jellemzői Az alakváltozások a 4.1 táblázat szerint

csoportosíthatók A beton alakváltozásai lehetnek azonnal fellépők vagy időfüggők, terhelő feszültségtől függőek vagy függetlenek, visszafordíthatók vagy visszafordíthatatlanok. 4.1 táblázat Beton alakváltozási jellemzőinek csoportosítása Visszafordítható (reverzibilis) Visszafordíthatatlan (irreverzibilis) Terheléstől függő Terheléstől független időtől függő pillanatnyi időtől fügalakváltozás getlen alakkúszás zsugorodás változás pillanatnyi késlekedő környezetei hőtágulás rugalmas rugalmas hatásra alakváltozás alakváltozás bekövetkező zsugorodás pillanatnyi tartós belső maradó folyás okokra (képlékeny) visszavezethető alakváltozás zsugorodás 4.41 A beton σ-ε diagramja és E rugalmassági modulusa Tartószerkezeteinket azért építjük, hogy bizonyos terheket hordjanak. Tehát a beton viselkedésében is az egyik legfontosabb, hogy hogyan alakváltozik a terhelés hatására. A beton, mint építőanyag

nem rugalmas anyag, ennek megfelelően egészen másképpen viselkedik rövid ideig tartó, pillanatnyinak nevezett terhelés hatására, mint tartós terhelés hatására. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 63 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 64 ► Ha a terheletlen betonhasábot fokozatosan törésig terheljük, megkapjuk az elsődleges (szűz) σ-ε diagrammot. A σ-ε diagramm többek között függ a terhelési sebességtől, (4.6 ábra) 4.6 ábra A terhelési sebesség hatása a σ-ε diagramra [1] A szabvány rövidjelű alakváltozásnak (gyors alakváltozás) tekinti a betonhasáb terhelése során kialakuló teljes alakváltozást, ha a törés 1 órán belül következik be. Az így meghatározott diagramm a tulajdonképpeni elsődleges σ-ε diagramm A beton σ-ε diagrammja függ a beton minőségétől. A 47 ábrából az következik,

hogy a fiatalkorú, vagy kis szilárdságú betonok igen nagy képlékeny alakváltozási szakasszal rendelkeznek és nagy a törési alakváltozásuk 4.7 ábra A betonminőség hatása a σ-ε diagramra, (B140~C10 és a B560~C40 betonnak felel meg a mai jelölési rendszerben [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 64 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 65 ► Ugyanakkor a nagyszilárdságú betonok már sokkal inkább rugalmasak és kisebb a törési összenyomódásuk. A nagyszilárdságú betonok viselkedésüket tekintve már kezdenek az adalékanyagukat alkotó kőzetekhez hasonlítani Számításainkban a σ-ε diagrammot a kis szilárdságú betonok esetén jó közelítéssel úgy vehetjük, mintha az, teljesen képlékenyen viselkedne. Nagyszilárdságú betonok esetén – a szilárdságtani számításokban – inkább helyettesítő a σ-ε

diagramm háromszöggel, mint téglalappal. A σ-ε diagramm kezdeti érintőjének az iránytangensét nevezik a beton kezdeti rugalmassági modulusának, (4.8 ábra) A nedvesség lényegesen befolyásolja a rugalmassági modulust, mivel a vízzel telt pórusok összenyomhatatlanok, növelik a rugalmassági modulust. Mivel a nagyobb próbatest nehezebben tud kiszáradni, ezért közvetve a méret is befolyásolja a rugalmassági modulust, ezért a nagyobb próbatestek rugalmassági modulusa nagyobb, mint a kicsiké. 4.8 ábra A beton különböző rugalmassági modulusai [1] 4.42 A beton zsugorodása és duzzadása A beton zsugorodásának elsődleges oka a cementkő zsugorodása, tehát a zsugorodás mértéke a cementkő-tartalomtól függ. Az adalékanyag (különösen a kvarckavics) nem zsugorodik, és ezért akadályozza a cementkő zsugorodását. A cementkő és az adalékszemcse eltérő rugalmassági modulusa miatt a betonban feszültségek lépnek fel, melyek az

adalékanyag és a cementkő határfelületén mikrorepedésekhez vezethetnek. A beton összetételét tekintve a zsugorodás annál nagyobb, minél nagyobb a cementkő zsugorodása, minél nagyobb a cementkő-tartalom A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 65 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 66 ► (cementtartalom), minél nagyobb a víz-cementtényező, minél jobban zsugorodik az adalékanyag, minél kisebb az adalékanyag rugalmassági modulusa, (4.9 ábra) A legdöntőbb tényező a beton zsugorodásában a környező levegő relatív nedvességtartalma. A zsugorodás végértékét akkor éri el, ha létrejön a környező levegő relatív légnedvesség-tartalma és a beton kapillárisaiban levő víz közötti egyensúlyi állapot. Vékony próbatestek esetén ez az állapot állandó hőmérsékletű és nedvességtartamú térben 90 nap alatt

nagyrészt lejátszódik A végérték pedig annál nagyobb, minél kisebb a levegő relatív légnedvesség-tartalma, (4.10 ábra) A kiszáradás azonban a felületen kezdődik meg. A külső rétegek zsugorodását gátolják a belső nem zsugorodó részek Emiatt a felületen húzás, belül nyomás lép fel. 4.9 ábra A beton zsugorodása a cementtartalom és a víz-cementtényező függvényében [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 66 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 67 ► 4.10 ábra A zsugorodás a relatív légnedvességtartalom függvényében [1] Fiatal beton felületén ezek a húzófeszültségek száradási zsugorodáshoz vezethetnek. Tehát a zsugorodás annál kisebb lesz, minél vastagabb a betontest, minél kisebb a felület és a térfogat viszonya és időben is később éri el végértékét. Vasbeton esetében az

acélbetétek mérséklik a zsugorodást. A csökkentő tényező (k1) k1 = 1 1 + 20 ⋅ Aa Ab ahol „A”a a hosszirányú acélbetétek keresztmetszeti területe, az „A b” a betonkeresztmetszet területe. A magyar előírások a zsugorodás végértékére C25 beton esetén εzs∞ = 0,3 ‰-et, nagyobb szilárdságú betonokra 0,4 ‰-et adnak meg. A zsugorodás időbeni lefolyása ε zst = ε zs∞ (1 − 2 − αt ) képletből számítható, ahol t a betonozás óta eltelt napok száma. A képletből látható, hogy fiatal korban a zsugorodás gyors, később lassul és kb. 1-2 év múlva gyakorlatilag megszűnik A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 67 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 68 ► Előregyártott betonok esetében elég ismerni a zsugorodást a beépítés idejétől. 4.43 A beton lassú-alakváltozása A beton összes

alakváltozása tartós terhelés hatására a következő részekből tevődik össze: • • • • • rugalmas alakváltozás a terhelés felhordása alatt (εr) maradó alakváltozás a terhelés felhordása alatt (pillanatnyi maradó, εm) zsugorodás (εzs) viszkózus alakváltozás (tartós folyás) a tartós terhelés tartama alatt (εvis) viszkoelasztikus alakváltozás (késlekedő rugalmas alakváltozás) a tartós terhelés tartama alatt (εvel). Ezeket az alakváltozásokat együtt a 3.11 ábrán mutatjuk be Ha bizonyos időpontban tehermentesítenek, akkor az εr alakváltozás rögtön, εvel alakváltozás pedig késlekedve következik be. εr-t a terhelés tartama alatt állandónak tekintik, jól lehet a valóságban a nyomószilárdsággal együtt nő a beton korával. Az εr + εm alakváltozásokat csak együtt tudjuk megmérni. Az εm extrapolálással meghatározható úgy, hogy a megterhelést követő órákban mérik εvis + εvel alakváltozások

összegét és a felrajzolt görbét a 0 időpontig (terhelés) meghosszabbítjuk. Az εvis + εvel alakváltozásokat együtt lassú alakváltozásnak, vagy kúszásnak (εk) nevezik. A beton kúszása arra vezethető vissza, hogy kiszáradáskor a terhelés alatti kapilláris feszültségek erőteljesebben járulnak hozzá a térfogatváltozáshoz, mint zsugorodáskor. Továbbá a tartós terhelés vízmolekulákat szorít ki a cementkő gél pólusaiból, Ezt a folyamatot a száradás még elősegíti. Ebből következik, hogy meg lehet különböztetni alapkúszást és száradási kúszást. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 68 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 69 ► 4.11 ábra Tartósan terhelt beton alakváltozásai [1] Az alapkúszást növeli: • • • • • • a nagyobb cementkő-tartalom, a cement lassúbb szilárdulása, a

cementkő, ill. beton szilárdsága a megterhelés időpontjában, a kisebb utószilárdulás a terheléstől számítva, a durvább, kisebb rugalmassági modulusú adalékanyag, nagyobb terhelő feszültség. A száradási kúszás nő, ha • a terheléskor nagyobb a beton nedvességtartalma és a terhelést követően nagyobb a nedvességveszteség (kicsi a levegő relatív légnedvesség-tartalma és nagy a hőmérséklet), • kisebb a keresztmetszet (500 mm-nél kisebb keresztmetszet esetén a keresztmetszet lényeges hatása nem állapítható meg). A száradási kúszás tehát elkerülhető, ha a betont párazáró védőréteggel zárják le, ill. ha kiszárított betont terhelnek meg A kúszás általában kedvezőtlen, mivel növeli a hajlított tartók lehajlását, nyomott vasbeton elemekben feszültségátrendeződés következik be a betonról az acélra, csökken a feszített vasbetontartóban a feszítő feszültség. A kúszás kezdetben gyorsabban nő, míg évek

múlva végértékéhez tart. A kúszást a lassú alakváltozási vagy kúszási tényezővel jellemezzük: A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 69 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék ϕ= Vissza ◄ 70 ► εk εr ahol φ a vizsgált időpontban mért εk-hoz tartozó kúszási tényező, εr a megterhelés időpontjában meghatározott rugalmas alakváltozás. A szabvány a kúszás végértékét a terhelés időpontjához tartozó minősítési szilárdság függvényében adja meg. ϕ ∞ = 6 − 2 ⋅ logK min Vízben tárolt szerkezetek esetén ez az érték felére csökkenthető, 40% légnedvességű térben 1,3-szorosára növelendő. Könnyűbetonok esetében ϕ ∞ = 6,4 − logK min − 1,5ρ t [1] A kúszás időbeni lefolyását ϕ t = ϕ ∞ (1 − e −0,02t ) függvény fejezi ki, ahol t a megterhelés óta eltelt napok száma. A beton

kúszását úgy veszik számításba, hogy a tényleges kezdeti rugalmassági modulus helyett az ideális rugalmassági modulussal számolnak, melyet a 4.12 ábra szerint vezetünk le: ϕ= εk ⇒ ε k = ϕ ⋅ ε r (1) εr E0 = E id = σ (2) εr σ (3) εr + εk A (3)-ba behelyettesítve (1): E id = σ εr +ϕ ⋅ εr = σ (4) ε r (1 + ϕ ) A (4)-be behelyettesítve (2): A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 70 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék E id = Vissza ◄ 71 ► E0 1+ ϕ 4.12 ábra Az ideális rugalmassági modulus számítása A beton kúszását úgy vesszük számításba, hogy a tényleges kezdeti rugalmassági modulus helyett az ideális rugalmassági modulussal (Eid) számolunk. 4.44 Hőmérséklet változás okozta alakváltozás A beton hőmérséklet hatására bekövetkező alakváltozását a lineáris hőtágulási együtthatóval

fejezik ki. A lineáris hőtágulási együtthatót átlagosan 10 ⋅ 10 −6 1/K-nel szokták figyelembe venni Ez a szám legnagyobb mértékben az adalékanyag fajtájától függ, így pl. kvarc adalékanyag esetén kb. 13 ⋅ 10 −6 , míg szénkő adalék esetén 7,5 ⋅ 10 −6 A hőmérséklet hatására a szerkezetben – ha az alakváltozást meggátolják – belső feszültségek keletkeznek. Ezeknek a mérséklése céljából a szerkezeteket úgy építik meg, hogy 40-60 m-ként egy-egy tágulási hézagot iktatnak be, amelyik az építményt teljes magasságában átszeli. 4.5 A beton szilárdságát befolyásoló tényezők Ebben a fejezetben a beton nyomó- és húzószilárdságát és időállóságát befolyásoló tényezőket foglaljuk össze. A betonszilárdság B, BS és BN jelű betonok esetén a 4.13 ábrán feltüntetett tényezőktől függ Tehát ezeknek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 71 ►

Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 72 ► a hatását kell megvizsgálnunk egyrészt a szilárdságra, másrészt a szilárdság egyenletességére. Szilárdságon, mint a beton legfontosabb tulajdonságán általában a nyomószilárdságát értik, és a többi szilárdságot ebből számítják ki. Egyes esetekben (pl útbeton) a húzószilárdság a fontosabb, és az ezzel kapcsolatos repedésérzékenység. 4.13 ábra A betonszilárdságot befolyásoló tényezők 4.51 A cement mennyisége és minősége A cementtel és a vízzel a péptartalom mennyiségét és minőségét lehet befolyásolni. Azonos adalékanyagfajta esetén a beton nyomószilárdsága lényegében a cementkő szilárdságától függ, mivel a könnyű adalékos betonok kivételével a cementkő a betonnak, mint kétfázisú anyagnak a gyengébb tagja A cementkő szilárdságát viszont a cementkő hézagtérfogata és a cement

szabványos nyomószilárdsága befolyásolja. A beton nyomószilárdsága a cement minőségétől közel lineárisan függ bármely konzisztencia esetén, (4.14 ábra) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 72 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 73 ► 4.14 ábra Cement nyomószilárdságának hatása a beton nyomószilárdságára [1] a) A cement fajlagos felülete (azonos péptartalom esetén) lényegesen jobban befolyásolja a nyomószilárdságot, mint a hajlító-húzót, (4.15 ábra) Egy napos korban a fajlagos felülettel még arányosan nő a nyomószilárdság, később egyre kevésbé, mivel a finomszemcsék egyre nagyobb átmérőig teljes egészükben hidratálódnak A húzószilárdság esetén ez az arányosság már egy napos korban sincs meg Továbbá 200 m2/kg-on túl az őrlési finomság növelése esetén nem, vagy alig nő a

húzószilárdság, mivel a C2S növeli, a C3S nem növeli a húzószilárdságot. Ezért útbetonok esetén az őrlési finomságot 300 m2/kg-ban kötik meg. 4.15 ábra A cement fajlagos felületének hatása a beton szilárdságára [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 73 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 74 ► b) A cementtartalom alsó határát, amit minimális cementtartalomnak is neveznek, a következő tényezők határozzák meg: - az adalékanyag legnagyobb szemnagysága (D), és szemmegoszlása, mivel ettől függ a pépigény; - betonszerkezet esetén a minimális cementtartalmat az szabja meg, hogy a cementet egyenletesen elkeverve még összefüggő kötőanyag bevonatot hozzon létre, - vasbeton esetén az a cementmennyiség, amely az acél korrózió elleni védelmét és a kellő tapadást biztosítani tudja. - befolyásolja az, hogy

a betont időjárástól védett, vagy időjárásnak kitett helyen építik be. Időjárás ellen védett szerkezetnek kell tekinteni a vízzáró burkolattal ellátott, szabadban álló szerkezetet is. Adott konzisztencia esetén a péptelített, ill. kissé túltelített betonok adják legkedvezőbb nyomószilárdságot, és ezekhez tartozik a legnagyobb testsűrűség. Tehát a nyomószilárdság egy maximum görbe a cementtartalom függvényében, (416 ábra) 4.16 ábra A cementtartalom hatása a beton nyomószilárdságára azonos konzisztencia mellett [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 74 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 75 ► Ez a körülmény azzal magyarázható, hogy a cementtartalom növelésével a péptelítettség csökken, azt követően nő a cementkő porozitása. Jóllehet a nagyobb cementtartalom nagyobb kötőerőt jelent, a

növekvő porozitás miatt ezt a kötőerő növelő hatást a pórustartalom növelése felemészti. A húzószilárdság azonban túltelítettség esetén lesz maximális A péptelítettséghez szükséges cementpép-tartalom az adalékanyag szemmegoszlásától és Dmax-tól függ. c) A víz-cementtényező A bedolgozott friss betonhoz szükséges vízmennyiség három részből tevődik össze: nevezetesen a cement szilárdságához szükséges vízmennyiség, az adalékanyag által elszívott vízmennyiségből, és a bedolgozáshoz szükséges vízmennyiségből. A cement szilárdulásához csak 0,15-0,18 víz-cementtényezőre volna szükség. Ha az adalékanyag nedvszívása kicsi, akkor a többi a megfelelő bedolgozhatósághoz szükséges vízmennyiség. Azt pedig, hogy a beton hogyan, milyen mértékben bedolgozható, tehát hogy milyen betonkonzisztenciát kell előállítani, a rendelkezésre álló tömörítő eszköz, a vasszerelés sűrűsége és az elemnek a

méretei határozzák meg. d) A betonkészítés során tehát a konzisztenciát kell betartanunk. Törekedni kell azonban arra, hogy a víz-cementtényező közben minél kisebb legyen Ugyanis már Abrams felismerte, hogy az adott adalékanyag esetén víz-cementtényező és a beton nyomószilárdsága (R28) között egyértelmű összefüggés áll fenn (417 ábra), mely szerint R 28 = A Bx képlettel jellemezhető. A képletben A és B kísérleti állandók, x a vízcementtényező Tehát a nyomószilárdság csak a víz-cementtényező függvénye. A K-v/c összefüggés lett a betontechnológia alaptörvénye Azóta is több hasonló képletet írtak fel erre az összefüggésre, amelyek közül hazánkban a Bolomey-Palotás-képletet használják. 1 R 28 = A( − B) x ahol A és B kísérleti állandók. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 75 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék

| Irodalomjegyzék Vissza ◄ 76 ► 4.17 ábra A víz-cementtényező és a kockaszilárdság közötti összefüggés [1] e) Ezek a képletek arra az esetre vonatkoznak, ha a beton levegőtartalma elhanyagolható (legfeljebb 1-1,5%). Ha a beton levegőtartalma a hiányos tömörítés, a tudatosan bevitt levegőtartalom, a porózus adalékanyagban levő levegőtartalom miatt ennél nagyobb, akkor 1 R 28 = A ( − B ) r képletet kell használni. A képletben A’ és B’ kísérleti állandók r= v+L c pedig a víz-levegő cementtényező. A képletben v a beton víztartalma kg/m3-ben, L pedig a beton levegőtartalma dm3-ben. f) A képletben tehát az jut kifejezésre, hogy a légtartalom ugyanúgy hat a szilárdságra, mint a víztartalom. Mindkettő a cementkő porozitásán keresztül. A betonszilárdság növelésének útja tehát a cementkő porozitásának a csökkentése, ami a v/c csökkentésével és a R-x görbe meghosszabbításával jár Az eddigi

technológiákkal azonban legfeljebb 100 MN/m2 szilárdságot sikerült elérni. A légtartalom a beton nyomó- és húzó szilárdságára gyakorolt jelentős hatását a 4.18 ábra szemlélteti A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 76 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 77 ► 4.18 ábra A pórustartalom hatása a betonszilárdságára [1] g) A különböző kutatók arra törekedtek, hogy a vízigényt az adalékanyag finomsági modulusa (m) és a beton cementtartalma (c) függvényében fejezzék ki. Hazánkban a Palotás-képletet használjuk, mely szerint a földnedves konzisztenciához és CEM I 42,5-hez tartozó vízszükséglet (x0) x 0 = 0,1 + 23 ⋅ (11 − m) c képlettel fejezhető ki. A szükséges (redukált) víz-cementtényező x0 = x hk ⋅ hi ⋅ hd képletből számítható ki, ahol hk a földnedves konzisztenciától eltérő

többlet vízigényt jelentő tényező (hígítási tényező) hc a CEM I 42,5-től eltérő cementek relatív vízigénye (vízigény tényező) és hd az adalékanyag dmax-tól függő tényező. 4.52 Az adalékanyag Az adalékanyag megválasztása szempontjából az a fő célkitűzés, hogy általa a célnak megfelelő könnyű bedolgozhatóság a legkisebb vízcementtényezővel és a lehető legkisebb cementadagolással gazdaságosan elérhető legyen. Az adalékanyag szemmegoszlása azonban más irányban A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 77 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 78 ► befolyásolja a bedolgozhatóságot, mint a nyomószilárdságot. A megfelelő bedolgozhatóság a homoktartalom bizonyos alsó határának a betartását követeli meg, tehát egy bizonyos mennyiségű finomhomok rész a bedolgozhatóságot kedvezően

befolyásolja. A megfelelő betonszilárdságot kellően tömör betonnal lehet elérni Az adalékanyag kedvező halmaztömörségének a kifejezésére kidolgozták az ideális szemmegoszlási görbéket Ilyen, pl. a Bolomey-féle képlettel kifejezhető szemmegoszlási görbe, nevezetesen: a = e + (100 − e) ⋅ d d max A képletben a jelenti a vizsgált szitán áthullt adalékanyag tömeg%-át, dmax az adalékanyag legnagyobb névleges szemnagyságát, d pedig a vizsgált szita lyukbőségét, e a keverék folyósságától és az adalékanyag minőségétől függő szám. Így, pl földnedves beton folyami adalék esetén 4-8, zúzott adalék esetén 6-10; képlékeny beton folyami adalék esetén 8-10, zúzott adalék esetén10-12. Adott víz-cementtényező esetén a zúzottkő durva adalék mindig nagyobb húzószilárdságot ad, mint a természetesen gömbölyödött. A zömök szemek a nyomószilárdságot, a lemezes szemek a húzószilárdságot befolyásolják

kedvezően Mivel azonban a lemezes szem rontja a bedolgozhatóságot, ami csak többlet pépmennyiséggel, vagy nagyobb vízcementtényezővel ellensúlyozható, azért a gyakorlatban idegenkednek a lemezes szemek alkalmazásától. Az adalékanyag legnagyobb szemnagyságának a hatása függ attól, hogy a beton mennyire telített Telített és túltelített betonok esetén nincs nagy jelentősége annak, hogy dmax 25-50 mm között változik. A húzószilárdságra nagy hatással van a homok-kavics aránya. Kísérletek szerint a durva adalék térfogatarányának a növelése csökkenti a húzószilárdságot és jobban a sima kvarckavics, mint mészkőadalék esetén. A kétfajta kőzet hatása közötti különbség valószínűleg eltérő rugalmassági modulusokkal magyarázható Útbeton kísérletek szerint a nyomószilárdság közel arányosan változik a testsűrűséggel, míg a hajlító-húzó szilárdság nem. Általában megállapítható, hogy a szemszerkezet

javításával (a finomsági mérőszám emelésével) jelentős cementmennyiség takarítható meg azonos betonszilárdság esetén. A legnagyobb szemnagyság (dmax) növelésével A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 78 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 79 ► csökken az azonos konzisztencia eléréséhez szükséges cementmennyiség és így az azonos szilárdság eléréséhez szükséges cementmennyiség is telítetlen betonok esetén. A legnagyobb szemnagyság növelésének azonban határt szabnak a technológiai körülmények és a szerkezeti adottságok (pl. mérések). A rugalmassági modulus (E) befolyásolásának a lehetősége fontos. A szerkezeti betonok esetében nagy E-re törekednek, mivel a cél nagy szilárdság és kis alakváltozás. Ezzel szemben útbeton és tömegbeton esetében a kis E a kedvező, hogy a gátolt alakváltozás

esetében a nagy feszültségek elkerülhetők legyenek. A beton rugalmassági modulusa a cementkő (Ec) és az adalékanyag (Ea) rugalmassági modulusától függ. Befolyásolja még a hidratáció sebessége Az adalékanyag Ea rugalmassági modulusára néhány adat: kvarckavics bazalt mészkő márvány 86000 N/mm2 56000-115000 N/mm2 23000-80000 N/mm2 47000- N/mm2 A cementkő-, ill. az adalékanyag-tartalom hatása is nagy Azonos v/c és nyomószilárdság esetén a cementkőben gazdag betontól a cementkőben szegény betonig a rugalmassági modulus (E) kb. kétszeresére nőhet Ezért az a helyes, ha a beton rugalmassági modulusát a cementkő tartalom és az adalékanyag fajtája függvényében adják meg. A vízzel telített beton rugalmassági modulusa (E-je) kb. kétszer akkora, mint a légszáraz betoné. Ugyanis a pórusokba bezárt víz nem hagyja magát összenyomni Útbeton és ipari padozat esetén a nagy húzószilárdság mellett kis rugalmassági modulust kis

E-jű adalékanyaggal vagy műanyag-diszperzió hozzáadásával stb. lehet elérni 4.53 A beton kora A beton szilárdulása időbeni folyamat és a cement szilárdulási folyamatával függ össze. Jó közelítéssel azt mondhatjuk, hogy a beton kockaszilárdsága és a beton korának a logaritmusa között lineáris összefüggés áll fenn R t = R 28 ⋅ (a + b ⋅ logt) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 79 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 80 ► ahol a és b a cement fajtájától és a tárolási hőmérséklettől függő állandó, t a beton kora (nap). Természetesen a nagy kezdőszilárdságú cementtel készített betonok gyorsabban, a kis kezdőszilárdságú cementekkel készített betonok lassabban szilárdulnak. 4.6 A beton fagyállóságát befolyásoló tényezők A beton fagyállósága és olvasztó sóval szembeni ellenállása

(különösen útbetonok esetén) szempontjából döntő jelentősége van a bevitt légbuborékok mennyiségének és átmérőjének. A váltakozó fagyasztás – felengedés hatására bekövetkező tönkremenetel megállapítható a beton maradó alakváltozásának növekedéséből (4.19 ábra), ill a dinamikus rugalmassági modulus csökkenéséből, (4.20 ábra) 4.19 ábra Maradó nyúlás növekedése váltakozó fagyhatásra a légpórustartalom függvényében [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 80 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 81 ► 4.20 ábra Légtartalom hatása a beton fagyállóságára [1] Mindkét vizsgálat szerint a légpórus-képzővel bevitt légpórus-tartalom teszi a betont fagyállóvá. Csak igen nagy szilárdságú betonok állnak ellent légpórus-képző nélkül is hosszú ideig a váltakozó fagy hatásának. A

légbuborékok mennyisége és átmérője az adalékszeren kívül a beton összetételétől és a készítés technológiájától is függ. Technológiai ökölszabályok: - A buborékképzésre csak az adalékanyag finom részeinek van hatása. A 0,063-0,2 mm-es lisztfinom szemcsék növelése csökkenti a buborékképződést. - A leghatékonyabb a buborékképződés szempontjából a 0,3-1 mm-es szemcsék részaránya. - A cement mennyiségének és fajlagos felületének a növelése csökkenti a buborékképződést. Nagy kezdőszilárdság esetén növelni kell a szer adagolását A víz-cementtényező csökkentése önmagában is csökkenti a fagyveszélyt, mivel csökkenti a betonban megfagyó víz mennyiségét A földnedves betonban azonban nehezebben képződik a buborék, (421 ábra) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 81 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék

Betonkészítés Vissza ◄ 82 ► 4.21 ábra A betonban megfagyó vízmennyiség a hőmérséklet és a vízcementtényező függvényében [1] A keverési időt kb. 20%-kal kell növelni az ugyanolyan szilárdságú, légbuborék nélküli betonéhoz képest A rövid és túl hosszú keverés egyaránt csökkenti a légtartalmat. A vibrálás először a nagy buborékokat és a betonban levő lyukakat szünteti meg. A 2-3 perces túlvibrálás a légtartalmat 10-30%-kal csökkenti Az útbetonok tartományában 1% többlet légtartalom kb. 4% nyomószilárdság csökkenést okoz 4.7 A beton kopásállóságát befolyásoló tényezők A kész beton kopásállóság szempontjából olyan mesterséges kőzet, amelyben 4 mm-nél nagyobb gömbölyű szemű, ill. zúzott természetes eredetű adalékanyagok vannak a cementhabarcsba ágyazva. A beton kopásállósága a cementkő és az adalékanyag kopásállóságától függ Mivel a cementkő mindig a kevésbé kopásálló, ezért

kopásálló betont csak nagyszilárdságú cementből (CEM I 42,5, esetleg CEM I 32,5 pc) szabad készíteni. A betonösszetétel akkor a legkedvezőbb, ha a lehető legkisebb a habarcstérfogat, mivel ez a beton puhább alkotója. Ez egyben a lehető legnagyobb szemnagyságot jelenti. A jó bedolgozhatóság ilyen esetben úgy érhető el, hogy a durva adalék olyan szemmegoszlású, továbbá olyan alakú, és felületű szemcsékből áll, hogy önmagában is a legkisebb hézagtérfogatú hal- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 82 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 83 ► mazzá tömöríthető (telített) és vízigénye is a legkisebb. A cementadagolás vonatkozásában két ellentétes irányzat van. A lengyel szabvány 425 l/m3 habarcstartalmat ír elő, ami kb. 250 kg/m3 cementtartalmat jelent A másik irányzat szerint a 450-500 kg/m3

cementtartalom a jobb, mert eddig a cementtartalomig nő a beton nyomószilárdsága és vele a kopásállósága. Ez pedig kb. 460 l/m3 habarcsot jelent A 4.22 ábra a kopás mértékét tünteti fel a beton kockaszilárdsága függvényében Egyben azt is megmutatja, hogy annál kopásállóbb lesz a beton, minél kopásállóbb a 4 mm-nél nagyobb szemcséjű adalékkőzet. Legkedvezőbb a dunai kvarckavics Azonban ezt sem szabad beépíteni, ha a betonfelület ütőhatást is kap (szegecses abroncsok, ráfos kocsik, acélhordók töltőállomáson), ill., ha a szikrabiztonságot biztosítani kell (üzemanyag tárolókban). Utóbbi esetben kisebb kopásállósága ellenére mészkőadalék javasolható. A homokok kopásállósága attól függ, hogy milyen nehéz ásványok alkotják azokat A legellenállóbbak a kvarc, szillimanit, gránitok, andaluzit. A hazai folyami és bányakavicsoknak kb 75-80%-a kvarc és kvarcit, tehát kopásállóság szempontjából jók. A bizonytalan

ásványi eredetű, 0,1 mm-nél kisebb szemcséket célszerű kimosni, még akkor is, ha a homokot utólag finomhomokkal javítani kell. A kopásállóság fokozható különlegesen kemény adalékok, pl. korund (Al2O3), karborundum (SiC), nehézfém salak adagolásával. A szemcseméret felső határa a homok tartományba essék A beton tömörítése úgy hajtandó végre, hogy a lehető legtömörebb betont eredményezze. Emiatt előnyös a gömbölyű szemű homok, a bedolgozhatóságot javító képlékenyítőszer, vagy a légbuborékképző A kopási viselkedés elbírálásakor figyelembe kell venni az igénybevétel jellegét. A nedves beton jobban kopik, mint a száraz Az utakon közlekedő szeges abroncsok ütőhatást fejtenek ki és a kopás telenként 1-5 mm Nagy vízsebesség esetén felléphet a kavitáció, mely azáltal hat, hogy a betonhoz ütközve a vízben levő buborékok szétpattannak, és a keletkező nyomásesés részecskéket szakíthat le a

betonfelületből. Ennek elkerülésére a betonfelület legyen sima, kemény, tömör, cementpéptől mentes és kerülni kell a víz hirtelen irányváltozásait. Lépcsők, ipari betonpadozatok betonjai általában egyenletesen kopnak, (4.23 ábra) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 83 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 84 ► 4.22 ábra A beton kopása a betonszilárdság függvényében [1] 4.8 A fagy és a hideg hatása a beton szilárdulására 4.81 A fagy hatása a betonra A hőmérséklet csökkenésével a beton szilárdulása egyre lassul. A beton szilárdulása teljes egészében csak kb. –10°C hőmérsékleten szűnik meg, azonban a csökkenés olyan mértékű, hogy 0°C hőmérsékleten már gyakorlatilag megszűntnek tekinthető. Ezen kívül figyelembe kell venni, hogy a betonban levő víz kb. -1 - -2°C hőmérsékleten megfagy A

fagy hatása következtében a víz kitágul, és a beton szerkezetét lazítja, roncsolja. Ha fagy érte a betont, akkor különbözőképpen következhet be a tönkremenetel. Ha a kötés előtt fagy meg a beton, vagyis a fagy a betont legkésőbb 4-6 órás korában éri, akkor a megfagyott beton szilárdnak tűnik ugyan, de a szilárdságát csak a jég adja. A kiengedés után a betont nem szabad kizsaluzni, a kötés megindul, és zavartalanul folyik. Legfeljebb az következhet be, hogy a beton szerkezete valamivel lazább lesz. A nagy tömegű betontestekben a rövid idejű tartó fagyhatás nem mindig terjed ki a beton belsejére, mert a beton belsejében a kötéshő révén a hőmérséklet A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 84 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 85 ► mindig nagyobb lesz, mint a külsején és ilyenkor csak kivett mintákkal

lehet meggyőződni arról, hogy nem következett-e be romlás. Ha a beton kötés közben fagyott meg, ami kb. 4-24 órára tehető, akkor a fagy elmúltával sem lesz már a beton szilárdulása tökéletes, a betonon rendszerint repedések láthatók, és ez esetben csak a kivésett próbakockákkal lehet meggyőződni a beton tényleges szilárdulásáról és szilárdságáról, amelyik rendszerint lényegesen elmarad a természetesen szilárduló betonétól. Ha a beton szilárdulás közben fagyott meg, vagyis általában 24-48 órás korban, vagy később, abban az esetben az egymás után bekövetkező fagyás és felolvadás rendszerint csak akkor tesz kárt a betonban, ha a beton szilárdsága 10-15 N/mm2-nél kisebb volt az első megfagyás alkalmával. Ezt kritikus szilárdságnak nevezik. 4.82 Betonozás hideg időben Mindezek után arra kell tehát törekedni, hogy a megfagyás előtt a beton lehetőleg érje el a kritikus szilárdságot. Hideg időben a következő

intézkedéseket lehet tenni: • az alkotóanyagok (adalékanyag, cement és víz) megvédése a lehűléstől, a víz és adalékanyag melegítése úgy, hogy a bebetonozott beton hőmérséklete lehetőleg 20°C-ot elérje; • az adalékanyagokat és a betonkeveréket szállító eszközök hőszigetelése; • kis víz-cementtényezőjű beton készítése, a cementadagolás növelése és nagy kezdőszilárdságú cementek felhasználása; • fagyásgátló, kötés- és szilárdulás gyorsító beton-kiegészítő anyagok adagolása, a zsaluzat és a vasbetétek melegítése betonozás előtt, a bedolgozott beton hőszigetelése, a munkaterület körülburkolása; • végül esetleg a bedolgozott beton melegítése elektromos áram, gőzölés, infravörös sugárzás segítségével. 4.9 A transzportbeton Az előírt betonminőségek minél kisebb szórással való biztosítását célozza a betongyárak rendszere. Ebben az esetben, a gyárban (keverőtelepen) megkevert

betont a bedolgozás helyére kell szállítani, és ott bedolgozni. Mivel a szállítási távolság 20-40 km is lehet, a szállításnak különös köve- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 85 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 86 ► telményeket kell kielégíteni. Az így előállított betont transzportbetonnak nevezzük. A betongyár gyáripari módszerekkel működő, megfelelően gépesített, automatizált és ellenőrzött beton-előállító üzem. a) Központi betongyárnak nevezünk minden olyan betonkeverő telepet, amely korszerű gépesített módszerekkel legalább 25m3/ó mennyiségű, előírt egyenletes minőségű beton rendszeres és folyamatos előállítására alkalmas. b) Transzportbeton üzemnek nevezzük azokat a központi betongyárakat, amelyek a frissbeton keveréket közúton (vagy vasúton) alkalmas járművel

szállítják, beépítésre alkalmas állapotban a felhasználás helyére. c) Árubeton üzemnek nevezzük azokat a transzportbeton üzemeket, amelyek a frissbeton keveréket hozzák forgalomba (és nem az abból előállított beton vagy vasbeton terméket). Az a), b), c) alatt felsorolt üzemek műszaki berendezéseiket tekintve alig különböznek egymástól, mégis eltérések találhatók közöttük lényeges elrendezési, szervezési és jogi szempontból. Az a) szerinti üzemek terméküket – a frissbetont – belső használatra adják át. Külső – általában közúti – járművet nem kell alkalmazni Ilyen betongyárak működnek előregyártó üzemekben és olyan építkezéseken, ahol egy helyen nagymennyiségű betont kell felhasználni. A b) szerinti üzemeknél biztosítani kell a betonnak közúti (vagy vasúti) járműbe való üríthetőségét. Ez kihat a betongyár elrendezésére is Foglalkozni kell a szállítás módjával és a szállítási idővel

is A c) szerinti üzemeknél a betonkeverék végtermék, amelynek minőségét, az érvényes rendelkezéseknek megfelelően tanúsítani kell. A minőség tanúsításának színhelye a gyár telephelye, ha frissbeton keverék szállítását nem az árubeton üzem végzi. Ha a betonüzem a felhasználás helyén adja át a terméket, akkor annak minőségét ott kell tanúsítani. 4.91 A központi betongyártás előnyei a) Az alapanyagok pontos és rendszeres ellenőrzése (elsősorban az adalék frakciónál). Az adalékanyag (főleg a finomhomok) víztartalmának rendszeres mérése és figyelembe vétele az adagolásnál (esetleges automatikusan) vagy az adalék víztartalmának beszabályozása (mechanikus víztelenítés vagy megfelelő tárolás), a víz-cementtényező pontos betartása érdekében. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 86 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék

Betonkészítés Vissza ◄ 87 ► b) Tanúsított betonminőség rendszeres ellenőrzése és beszabályozása, az üzemben gyártott termék (a betonkeverék) vizsgálati eredményeinek statisztikus értékelése alapján. c) A „káló” csökkenése. A cementnél konténeres szállítás, zártrendszerű fogadás, tárolás és belső mozgatás, valamint zárt (porzás mentes) mérlegelő berendezés alkalmazásával. Az adalékanyagoknál kemény aljzaton való tárolás, keverés és szennyeződésmentes belső mozgatás által d) Nagy teljesítmény, magas fokú gépesítés és automatizálás, jó gépkihasználás, az emberi fizikai munka csökkentése. e) Fejlett szervezés és tervezés, megfelelő tartalékképzés, rendszeres TMK lehetőség, ezzel minimális üzemzavar, illetőleg maximális üzembiztonság. f) Begyakorolt törzsgárda, fejlett és termelésre visszaható belső ellenőrzés (laboratórium és ISO). g) Előnyös téli munkafeltételek (zárt,

fűtött munkahely, meleg beton). h) A beépítés helyén, hely, munkaerő és költségcsökkenés, a felvonulás és a munkahelyi berendezések egyszerűsödése. i) Külön előnyt jelent a felhasználó számára (feltéve, hogy a betongyár irányítja a beton szállítását), ha a betongyár a felhasználás helyén szavatolja a betonkeverék minőségét és így a felhasználó átháríthatatlan felelőssége a fogadásra, és a felhasználás módjára korlátozódik. A betonkeverék ára és a szállítás üteme szerződésben rögzíthető, ami által a felhasználó költség és határidő kockázata csökkenthető. 4.92 A központi betongyártás hátrányai a) Nagy beruházási költségek, a korszerű betongyár, esetleg a betongyárat kiszolgáló adalék előkészítő mű, közúti, vasúti vagy vízi anyagfogadó berendezések és csatlakozó vonalak, betonszállító speciális járművek, esetleg munkahelyi fogadó berendezések költsége. b) Korlátozott

hatókörzet, a szállítási távolság és a szállítási idő korlátozottsága miatt (a frissbeton keverék az építőipar legromlandóbb árúja, amely gondos tárolás mellett is – szinte percenként – veszít értékéből). c) A gyártó és felhasználó közötti szigorú koordináció szükségessége (ez különösen nehéz a kivitelezésnek az időjárás függősége miatt és külön szabályozza a koordinálást, ha harmadik kéz irányítja a szállítást). d) Az országban meglevő munkahelyi beton előállító berendezések részben inkurrensé válnak (ami egyeseket arra csábít, hogy ilyen berendezésekből összetákolt keverő telepeket betongyárként alkalmazzanak A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 87 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 88 ► anélkül, hogy a helyesen összehangolt géplánc és az egyenletes termék

követelményeivel törődnének). e) A központi betongyár nem tudja olyan közvetlenül követelni az építési ütemben bekövetkező – előre be nem tervezhető – változásokat (időjárási akadályok, más munkák késedelme, talajvíz betörés, stb.), mint a munkahelyi keverőtelep és nem tudja a változó minőségű adalékanyag által megkövetelt technológiai változásokat sem olyan rugalmasan végrehajtani, mint az utóbbi. 4.10 A beton szilárdulásának gyorsítása 4.101 A szilárdulás-gyorsítás fogalma A természetesen szilárduló beton egyik nagy hátránya, hogy hosszú időn keresztül gyámolításra szorul, mert csak kb. 28 nap alatt éri el azt a szilárdságát, amelyet szerkezeti szilárdságnak tekintenek Az építkezések ütemének a növekedése és az a törekvés, hogy az építkezéseknek a szezon jellege megszűnjön, hozta magával azt a szükségszerűséget, hogy a beton szilárdulását minél nagyobb mértékben meggyorsítsuk. A

betonszilárdítás módszereit két csoportba soroljuk: a) hidegszilárdítások: természetes szilárdulás, cement utánőrlése, az adalékanyag előmelegítése, vegyszeres betonszilárdítás, b) hőszilárdítások: gőzölés, gyorsgőzölés, autoklávolás, elektromos érlelés, melegítés infravörös lámával. A továbbiakban összehasonlító alapnak a beton természetes szilárdulását tekintjük, amelyet a beton 15-20 °C hőmérsékleten elér. A különböző szilárdulás gyorsító módszerek hatékonyságát nem abszolút szilárdságokban fejezik ki, hanem a természetesen szilárduló beton 28 napos hengerszilárdságához viszonyítva, mert hiszen ezt a szilárdságot kell előírni a terveken. Az előregyártás bizonyos szakaszában megkívánt szilárdságok a következők: kizsaluzási szilárdság: 0,3 szorosa kell legyen a 28 napos betonszilárdságnak. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 88 ►

Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 89 ► (építéshelyen a kizsaluzáshoz, elemgyárban az üzemen belüli mozgatáshoz szükséges szilárdság), gőzölés utáni minimális szilárdság: 0,5 szöröse kell legyen a 28 napos betonszilárdságnak. (csak akkor érdemes gőzölni, ha legalább ekkora szilárdságot lehet elérni a gőzölés befejeztével, a munkahelyen a kiállványozáshoz, elemgyárban a tároló helyre való szállításhoz szükséges szilárdság), szerelési és szállítási szilárdság: o,8 szorosa kell legyen a 28 napos betonszilárdságnak. (a feszítés végrehajtásához szükséges szilárdság, továbbá a szállítási szilárdság, ha a betongyár garantálja 28 napos korra az előírt betonmárkát, egyes esetekben a szereléshez szükséges minimális szilárdság). Egyes szerzők a 28 napos betonszilárdság 0,7 szeres értékét-, de a legtöbb országban az

előírt betonszilárdság 80%-át kívánják meg. A továbbiakban a különböző szilárdulás gyorsító módszereknek a szilárdulás ütemére gyakorolt hatását csak a kockaszilárdság vonatkozásában mutatjuk be. A többi szilárdságot hasonlóan, de nem egészen meggyőzően befolyásolják. 4.102 Hideg szilárdítások A beton természetes szilárdulásán azt értik, hogy szobahőmérsékleten, azaz 15-20 °C hőmérsékleten hogyan alakul a szilárdsága. A beton szilárdságának időbeni alakulása, azaz szilárdulása függ a cementfajtától, a beton cementtartalmától, a víz-cementtényezőtől, illetve betonkonzisztenciától és hőmérséklettől. Minél nagyobb márkájú (pl CEM I 42,5) a cement, annál nagyobb a beton kezdeti szilárdsága (4.23ábra), mindebből következik, hogy akkor, amikor a cél nagy kezdeti szilárdság elérése, minden esetben nagyobb márkájú cementet kell választani. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 89 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 90 ► 4.23 ábra A cementfajta hatása a beton szilárdulására [1] A beton cementtartalma nem befolyásolja nagymértékben a beton szilárdulását, azonban ha téli időszakban bizonyos szilárdságot el kell érni, akkor mégis növelni kell a beton cementtartalmát azért, mert a nagyobb mennyiségű cement nemcsak nagyobb szilárdságot ad, hanem több kötéshőt is és a kötéshőnek a betonban való megtartásával a beton hőmérsékletét és ezáltal a szilárdulásának sebességét növelni lehet. A víz-cementtényezőtől, ill. a betonkonzisztenciától szintén függ nemcsak a beton 28 napos és későbbi szilárdsága, hanem szilárdulásának kezdeti alakulása is (424ábra) Tehát, ha arra törekednek, hogy minél nagyobb kezdőszilárdságot érjenek el, akkor a betont minél kisebb

vízcementtényezővel, minél (szárazabban) földnedvesebben kell elkészíteni A beton szilárdulásának a hőmérséklettől való függését a 3.25 ábra szemlélteti Ebből világosan látható, hogy a leggyorsabb szilárdulást 20°C hőmérsékleten érik el a természetesen szilárduló betonok tartományában, tehát arra kell törekedni, hogy a beton hőmérséklete ezt a hőmérsékletet érje el. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 90 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 91 ► 4.24 ábra A víz-cementtényező hatása a beton szilárdulására [1] 4.25 ábra A hőmérséklet hatása a beton szilárdulására [1] A cement őrlési finomsága, másnéven kifejezve a fajlagos felülete, különösen a beton kezdeti szilárdulására van nagy hatással. Ez azzal magyarázható, hogy a reakciósebesség arányos a reakcióban résztvevő

cementszem fajlagos felületével Cementjeink fajlagos felülete kb 250-300 m2/kg A cement őrlési finomságának a fokozása efölé, mintegy 400-500 m2/kg A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 91 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 92 ► fajlagos felületig gazdaságos lehet. Addig gazdaságos, amíg a finomabb őrlésre fordított mechanikai energia a cement szilárdulása során kémiai energia formájában visszatérül. A cement őrlési finomsága túlzott mértékben azért nem fokozható, mert egy bizonyos mértéken túl finomítva a cementet, a cementszemcsék összetömörödnek és már nem teljes felületükkel vesznek részt a hidratációban. Melegített adalékanyaggal készített beton. Az utóbbi időben felvetették a beton adalékanyagának a melegítését még üzemi viszonylatban is azzal a céllal, hogy ezzel a cement

szilárdulásának a sebességét gyorsítani lehet. Azt szeretnénk megjegyezni, hogy a friss beton hőmérséklete 300 kg/m3 cementtartalom esetén 1°C-kal növelhető, ha a cement hőmérsékletét emelik 10°C-kal, vagy a homokos kavicsét 1,6 °C-kal, vagy a vízét 3,6 °Ckal. Mindebből látszik, hogy hatékonyan csak az adalékanyag melegítése révén lehet a beton hőmérsékletét növelni. Az adalékanyagot felmelegítik mintegy 60 °C-ra és ezáltal elérnek egy 35-38 °C-os hőmérsékletű betont, azt bedolgozzák zsaluzat közé és így egy gyorsabb kezdeti szilárdulást érnek el. A beton végső szilárdsága azonban elmarad a természetesen szilárduló beton végső szilárdságától, tehát ezzel a szilárdságveszteséggel számolni kell 4.103 Hőszilárdítások A hőszilárdítások azon alapszanak, hogy a cement szilárdulása, mint minden vegyi folyamat, függ a hőmérséklettől, a nagyobb hőmérséklet jobban meggyorsítja. Ez bizonyos

megszorításokkal a cementszilárdulás esetére is igaz. A hőt természetesen többféleképpen közölhetik a betonnal, nevezetesen melegítéssel, gőzöléssel, elektromos áram útján, infravörös sugárzás útján stb. A továbbiakban csak a gőzszilárdításokkal foglalkozunk, mivel hazánkban csak ezek honosodtak meg. A beton gőzölése a legfontosabb kezdőszilárdság növelő módszer. Az elmúlt évtizedek során világszerte széleskörűen kutatták a hatékony gőzölés feltételeit. A legnagyobb előnye abban van, hogy az előregyártó üzemekben a beton egy műszakban legyártva elérheti nemcsak a kiszereléshez, de a feszítőerő ráengedéséhez szükséges szilárdságot is A gőzölésnek azonban megvannak a maga szabályai. A gőzölés menetét a gőzölési diagramban szokás ábrázolni, amely a következő szakaszokra bontható: • pihentetés, A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 92 ►

Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 93 ► • felfűtés, • izotermikus érlelés, • lehűtés. A pihentetés lehetővé teszi, hogy a keverővíz egy része fizikailag és kémiailag kötött állapotba kerüljön, a beton megdermedjen, és jobban ellenálljon a gőzölés során fellépő fizikai erőknek. A gőzölés előtti pihentetés csökkenti a gőzölt beton maradó alakváltozását. Ha lehetséges, akkor a földnedves betonokat 1,5-2 órán át kell pihentetni, ami kb. a kötési idő kezdetének felel meg. Pihentetés nélkül csak igen nagy tömörségű (kis víz és légtartalmú) betonokat, vagy minden oldalról zárt sablonban készített betonokat szabad gőzölni. A felfűtés során indul meg a beton gyors felmelegedése kívülről befelé. A gyors felfűtés következtében a még nem szilárd betonban levő levegő és víz kitágul és a beton valósággal „megkel”,

feltáskásodik. Ilyen állapotában szilárdul meg, és szilárdsága kisebb lesz, mint a beton belsejében. Ennek oka az, hogy a víz hőtágulási együtthatója kb. 10-szer, a levegőé kb 100szor akkora, mint a cementkőé Ebből következik, hogy a kevesebb vizet és levegőt tartalmazó betont gyorsabban szabad felfűteni. A felfűtés okozta szilárdságromlást a 426 ábra szemlélteti A 25 °C/h sebességet célszerű betartani. 4.26 ábra Fűtési sebesség hatása a szilárdságra [1] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 93 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 94 ► Az izotermikus érlelés tartama alatt következik be a beton szilárdulása. Ebben a szakaszban bekövetkezhet a beton fizikai romlása azáltal, hogy a betonból a keverővíz olyan mértékig elpárolog, hogy a beton kiszárad és a kémiai reakcióhoz szükséges víz sem áll

rendelkezésre. A felfűtés tartamán a beton hőmérséklete kisebb a gőztér hőmérsékleténél, pára csapódhat le a betonra. Amíg a gőztér hőmérséklete állandó, addig a beton hőmérséklete – a hidratációhő következtében a gőztér hőmérséklete fölé emelkedik és a diffúzió következtében a kapillárisokból víz párolog el, a beton kiszárad. A hőmérsékletkülönbség annál nagyobb lesz, minél nagyobb tömegű a beton. A korszerű gőzölő berendezésekben úgy szabályozzák a hőmérsékletet, hogy a beton hőmérséklete ne emelkedjék a gőztér hőmérséklete fölé Az optimális gőzölési hőmérséklet függ a cement fajtájától (4.27 ábra) Tiszta pc-nek optimális gőzölési hőmérséklete 70-75 °C, a heterogén cementeké 80-90 °C. 4.27 ábra Gőzölési hőmérséklet és a cementfajta hatása a beton szilárdságára [1] A lehűlés célszerű sebessége mintegy 30 °C/ó, amely ahhoz szükséges, hogy a beton a teljes

keresztmetszetében közel egyenlően hűljön le. Ha a betont igen gyorsan hűtik le, akkor a nagyobb tömegű betonban az egyenlőtlen lehűlésből hőmérsékleti feszültségek és repedések keletkeznek. A lehűtés szakasza alatt megfigyelhetjük, hogy a betonból nagymennyiségű gőz távozik el. Ugyanis a beton belseje nagyobb hőmérsékletű, mint a külseje, tehát diffúzió révén a beton felületéhez közel levő összes szabad A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 94 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 95 ► víz eltávozik. A víz eltávozása olyan mérvű lehet, hogy a betonban a további szilárduláshoz szükséges víz sem marad meg Éppen ezért szükség van a beton utókezelésére, amelyik minden esetben nedvesítést jelent már a beton lehűtött állapotában és ennek feladata pótolni a lehűtés során elvesztett

nedvességtartalmat. Ha a nedves utókezelés elmarad, akkor a téli időben szabadon tárolt betonok kedvezőbb helyzetben vannak, mint a nyáriak, télen nagy a levegő relatív nedvességtartalma. A beton gyorsgőzölése. Az előregyártott vasbetonelemek tömeges gyártására való áttérés, a fokozott gépesítést és automatizálást hozta előtérbe Ha viszont folyamatos, futószalagos termelést tételezünk fel, akkor a betonszilárdítás időtartamát a mostani 6-10 óráról 1-1,5 órára le kellene szorítani ahhoz, hogy arányban álljon a betonkeverés és bedolgozás időtartamával. Ezt kétféle módon valósították meg eddig: az egyik az un alagutas érlelés, amely során futószalagon gyártott tetőpanel-elemeket a gyártás befejezése után közvetlenül egy alagútba viszi a futószalag, ahol mintegy 1,5 órás gőzérlelésnek teszik ki és a futószalag végén a kész terméket kapják meg. A másik módszer esetén egyedi sablonokban, tehát

szakaszos módszerrel gyártanak és érlelnek. A gyorsszilárdításnak elengedhetetlen része a zárt sablon, amelynek a használata esetén a cementkő szerkezet minimális romlása következik be még akkor is, ha a beton pihentetését elhagyják, a felfűtési időt minimálisra korlátozzák és a betont 100 °C-on érlelik. A felfűtés sebessége a sablon zártságán kívül függ a hőforrástól és a gőzberendezés fajtájától, a gyártmány méretétől, a betonkeverék összetételétől, s főleg a vízmennyiségtől és a felület és a térfogat hányadosától. Gyorsgőzölni csak a vékony szerkezeti részeket tartalmazó betonelemeket szabad, mert különben nagy hőmérsékleti feszültségek keletkeznének a betonban Két órás összszilárdítás esetén a gőzölés befejeztével a gőzölés hatásfoka (a gőzölt beton szilárdságának a természetesen szilárduló beton 28 napos értékéhez viszonyított szilárdsága) 0,40 - 0,30 lesz és 28 napos

szilárdsága legfeljebb 15-25%-kal marad el a természetesen szilárduló beton 28 napos szilárdságától. A beton autoklávolása. A beton autoklávolásán a beton 180-200 °C hőmérsékletű, páradús térben való érlelését értik A beton autoklávolása többletszilárdságot eredményez, amely annak a következménye, hogy az autoklávolás hőmérsékletén a betonban a cement szilárdulása során felszabaduló kalcium-hidroxid, vagy a külön adagolt mészhidrát reakcióba lép a betonba adagolt kvarcliszttel. A reakció azonban csak akkor eredmé- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 95 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 96 ► nyez többletszilárdságot, ha a kvarcnak a fajlagos felülete igen nagy, kb. a cementével azonos. A legkedvezőbbnek mondható 70% kötőanyag és 30% finomőrlésű kvarc arány, mert kb. ezzel adódtak a

legkedvezőbb szilárdságok. Az autoklávolás technológiája ugyanazokból a szakaszokból tehető össze, mint a gőzölés technológiája. Az autoklávolt beton nyomószilárdsága üzemi gyártás során is elérheti, sőt meghaladhatja a 100 N/mm2-t. E betonoknak előnye az igen nagy térfogat-állandósága 4.11 Különleges betonok 4.111 Vízzáró beton Vízzáró betonokat csövek, víztornyok, vízmedencék stb. építéséhez használnak fel A gyakorlatban a vízzáróság mértéke szerint ezeknél a szerkezeteknél a következő csoportokat különböztetik meg, (42 táblázat): 4.2 táblázat Vízzáróság fokozatai Beton megnevezése Vízveszteség üzemi víznyomásra a falon át l/m2nap Különlegesen vízzáró 0,1 Vízzáró 0,2 Mérsékelten vízzáró 0,4 vízmedencék, víztornyok esetén általában megfelelő a vízzáró fokozat, amikor is a külső falról az átszivárgott víz el is párolog. A betonok vízzáróságát elsősorban azok

tömörsége határozza meg, amely a szilárd alkotók alapján legalább 0,85 legyen, a levegőtartalom ne haladja meg a 2 %-ot. Telített betont kell tervezni, mert ez esetben a legnagyobb a kezdeti tömörség A beton alkotóit tehát úgy kell megválasztani, hogy ezt a célt elérjék. Vízzáró és különlegesen vízzáró betonhoz CEM I 52,5, CEM I 42,5, vagy szulfátálló betonokhoz CEM III/B 32,5, mérsékelten vízzáró betonhoz CEM I 32,5 választandó, 20%-nál kevesebb hidraulikus pótlékkal. A ce- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 96 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 97 ► menttartalmat 320-360 kg/m3 között célszerű megválasztani, ha D 16-32 mm között változik. Ha D nő, a cementtartalom csökkenthető, mert csökken az adalékanyag közötti hézagtartalom. A tömörséget legjobban az adalékanyag megfelelő

szemmegoszlásával lehet befolyásolni. A betontervezés során ezt úgy szoktuk figyelembe venni, hogy az optimális finomsági modulus helyett annak 90%-át veszik számításba. Ez azonban csak közelítő meghatározás lehet, mivel döntő szerepe van a vízzárás szempontjából a homoknak. Emiatt a homok szemmegoszlására egyes szabványok, ill. szerzők, szemmegoszlási határgörbéket, ill szemmegoszlási görbéket adnak meg A kavics szemmegoszlásának nincs jelentős szerepe. A homok jó szemmegoszlását úgy lehet elérni, hogy mérsékelten vízzáró és vízzáró betonok készítése során az adalékanyagot 0-4 mm-es homokra és 4-Dmax mm-es kavicsra osztályozzuk szét, és külön-külön mérve adagolják. Különlegesen vízzáró betonokhoz még a homokot is 0/1 és 1/4 frakcióra kell bontani. A homok agyag- és iszaptartalma nem lehet több 3 térfogat%-nál, a kavics együttes por-, agyag- és iszaptartalma 0,5%-nál. A szemalak lehetőleg zömök legyen,

a folyami és bányakavics előnyösebb a zúzottnál Az adalékanyag legnagyobb szemnagysága (Dmax) ne legyen nagyobb betonréteg vastagsága egyötödénél, ill. az acélbetétek távolságánál Ezek a megkötések a jó bedolgozhatóság miatt szükségesek. Célszerű ellenőrizni a legnagyobb szemnagyság függvényében a lisztfinomságú szemek (cement + az adalékanyag 0,25 mm-nél kisebb része) mennyiségét, mivel a hazai folyami és bányahomokból – különösen mosás után – hiányzik a finomhomok. A beton tömörsége fokozható a különböző tömítőszerek hozzáadásával. A trasz a vízben megduzzad és tömítő hatása közismert. Ebből következik, hogy vízzáró betonhoz a legjobb volna a traszportlandcement, ilyen cementünk azonban nincsen. Korábban a vízzáró betonokhoz rendszeresen adagoltak traszt, amelyet kézi vagy gépi erővel szárazon kell a cementtel először gondosan összekeverni, hogy az elkeveredés egyenletes legyen A trasz a

beton tömörségét azáltal is növeli, hogy a cement szilárdulása során felszabaduló kalcium-hidroxidot megköti kalcium-hidroszilikát formájában és így megakadályozza annak kioldódását, annak helyén hézagok képződését. CEM I 42,5 cementjeinkhez maximálisan 25%, CEM I 32,5 cementjeinkhez max. 15% trasz adagolható A beton tömörsége fokozható konzisztencia javítószerek adagolásával, amelyek fokozzák a beton tömörségét és vízzáróságát. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 97 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 98 ► Tömítőszer a bentonit is. A cement tömegére vonatkozatott 1%-nál több bentonit azonban csökkenti a beton szilárdságát. Gondoskodni kell arról, hogy a betonba egyenletesen adagolják Ha a beton váltakozva kiszárad és vízzel telítődik, akkor lassan kimosódhat belőle. Folyadéktartályok

esetén sikerrel alkalmazható az a módszer, hogy a próbaüzemeltetés során bentonitot is tartalmaz a víz, és a vizet állandóan mozgatják. A pórusokat a vízzel kiszivárgó bentonit lassan eltömheti. Víztaszító szerként eredményesen használható még a bitumenemulzió is, amely ily módon a beton vízzáróságát fokozza. Igen gondosan kell megválasztani a bedolgozás módját is, különösen a munkahézagokat kell kerülni, illetve azokat megfelelően tömöríteni kell. Végül figyelembe kell venni, hogy a beton vízzárósága a beton korával nő, mivel a keletkezett kalcium-szilikáthidrátok beépülnek a pórusokba és fokozzák a tömörséget. 4.112 Kopásálló betonok A szabvány a kopás mértéke szerint három osztályba sorolja a kopásálló betonokat. Az építőmérnöki gyakorlatban a következő építményeknél fordul elő a kopásálló betonnak a szükségessége: a) Autóutak, repülőtéri kifutópályák, térburkolatok betonja, b)

Vízépítési betonok, melyek a hordalék, az uszadék, jég, stb. ütő és koptató hatásának vannak kitéve, c) A gyalogjárdák, lépcsők betonja. Ezek egyenletes koptatásnak vannak kitéve a gyalogos forgalom által. d) Ipari padozatok, melyek nagy terheket hordó vaskerekes kocsik koptató és ütőhatásnak is ki vannak téve. e) Vasbeton silók és bunkerek oszlopai, amelyek a bunkerekből kiömlő érc és egyéb anyagok koptató hatásának vannak kitéve. f) Csiszoló igénybevételeknek kitett betonfelületek. Erős koptató és ütő-igénybevételnek kitett helyeken kemény, kopásálló betont kell készíteni. A kopásállóbetonhoz adalékanyagként réz- és ólomsalakot, szilíciumkarbidot (SiC) korundot, bórkarbidot ( B4C ), porcelánszemcsét, vasreszeléket stb célszerű felhasználni Igen kemény kopásálló beton készíthető pl. a következő összetétellel: 0-1 mm-es vasreszelék 30 tömeg% A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 98 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 99 ► 1-3 mm-es vasreszelék 30 tömeg% 3-7 mm-es vasreszelék 40 tömeg% 900 kg/m3 CEM I 42,5 és 225 l/ m3 víz, és használni kell még plasztifikáló, víztaszító anyagokat is. A fokozottan kopásálló beton előállítható bazalt, andezit és tiszta kvarc adalékanyaggal is. Ebben az esetben arra kell törekedni, hogy a beton minél tömörebb legyen, és minél kevesebb habarcsot tartalmazzon, mert az adalékanyagnak mindig nagyobb a kopási ellenállása, mint a cementtel készült habarcsé. A beton kopásállósága és a nyomószilárdsága között a 4.22 ábra szerinti összefüggés van Jól látható az ábrából az adalékanyag keménységének a szerepe Alapelvnek lehet tekinteni, hogy a kemény, fokozottan kopásálló beton C 45/55, a kopásálló beton C 40/50 minőségű legyen A kopásálló

betonokhoz legalább CEM I 42,5 cementet kell használni, mivel a cement annál kopásállóbb, minél nagyobb a C3S –tartalma és a C3S/ C2S arány. A betonhoz felhasznált kőzet nyomószilárdsága legalább 125 N/mm2 és vízlágyulási tényező legalább 0,8 legyen. A kvarckaviccsal készített beton kopásállósága jó. A tervezés során azonban figyelembe kell venni, hogy a kvarckavics nem ütésálló és nem szikrabiztos. Ezért üzemanyag tárolók padozatához nem szabad felhasználni 4.113 Sugárvédő beton A korszerű gyógyászatban, a korszerű anyagvizsgálat során, valamint az atomreaktorokban egyre inkább felhasználnak radioaktív anyagokat. Az építés feladata ezzel kapcsolatban a sugárzási szintnek a leszállítása biológiailag még eltűrhető, az emberre nézve veszélytelen sugárzási szintre. A jelenleg szóba jöhető fontosabb sugárzások, amelyek ellen védekezni kell: a röntgensugarak, a radioaktív α, β és γ sugarak, és a

magreaktoroknál a neutron sugarak. A nagy áthatolóképességű röntgensugarak hullámhossz-tartománya a rövidhullámú ibolyántúli sugaraktól a γ-sugarak tartományáig terjed. A röntgensugarak egy kis része hasznos sugárzás, amely a diagnosztika és terápia céljait szolgálja, a nagyobb része a káros sugárzás, s a sugárzást ért testek szekunder sugárzása, vagyis a szórt sugárzás. A hasznos sugárzással szemben legkedvezőbben ólommal lehet védekezni. Ez helyettesíthető egyéb szerkezeti anyagokkal is (vas, horgany, baritvakolat, beton nehéz, ill. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 99 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 100 ► súlyos stb.) A káros és szórt sugárzás ellen célszerű a röntgenlaboratórium falát egyéb anyaggal (beton, tégla stb) védeni, amelyeknél a védekezés mértékét ólomegyenértékben

szokás kifejezni. A védőfal vastagsága függvénye a csőfeszültségnek, az áramerősségnek és a röntgencső fókusz és védett hely távolságának, valamint a helyettesítő anyag testsűrűségének. Az eddigi tapasztalatok szerint a szokásos adalékanyagokkal készített közönséges beton 0,30m vastagságban elegendő a röntgensugárzás elleni védelemre. Éspedig 200kW csőfeszültségig a szokásos beton legalább 2400 kg/m3 testsűrűséggel, ennél nagyobb csőfeszültség esetén legalább 3000 kg/m3 testsűrűséggel. A radioaktív sugarak közül az α és β sugarak általában kicsiny úthosszon elvesztik veszélyességüket. Így leárnyékolásuk néhány mm vastag fallal megoldható. γ sugarak elleni védelmül a nagy testsűrűségű nehézbetonok (NB jelű) jöhetnek számításba, mivel a sugárgyengítő hatás az alkotók atomsúlyától és a beton testsűrűségétől függ. Sugárgyengítő hatása arányos a beton testsűrűségével A

magreaktoroknál a neutronsugárzás elleni védelmül felhasznált betonnal szemben támasztott követelményt egyrészt az szabja meg, hogy az meg kell, hogy feleljen a γ-sugárzás elleni védelemnek, másrészt pedig a védőfal anyaga a neutronsugárzás leárnyékolására szolgál és emiatt könnyű elemeket (hidrogént) nagy fajlagos hatásfelülettel kell tartalmaznia. Ezt a betont hidrátbetonnak nevezik. A nehézbetont nehéz adalékanyaggal lehet előállítani. Így adalékanyagként számításba jön hazai viszonylatban a vas adalék, a limonit, a barit, a különböző nemesfém ércek salakja. A paksi atomerőmű 4500 kg/m3 testsűrűségű betonjához hematit és acélsörét adalékanyagot használtak Kéthárom MeW energiájú γ-sugárzás szükséges lefékezéséhez megkívánt falvastagság víz ( ρt = 1000 kg/m3), a közönséges beton ( ρt = 2300 kg/m3), baritbeton ( ρt = 3500 kg/m3), a beton vasadalékkal ( ρt = 5600 kg/m3), sorra: 6,4m; 2,8m; 1,8m;

1,15m. A nehézbeton szilárdsági jele NB, konzisztenciája földnedves. A vízcementtényezőt általában 0,6-nál nem szabad nagyobbra választani A neutronsugárzás elleni védelmül szolgáló hidrátbeton olyan nehézbeton, amelynek a hidrátvíztartalma is elő van írva. Így kötőanyagként kezdetben a közönséges cement helyett oxiklorid, oxi-szulfát, magnézium-oxid alapanyagú kötőanyagokat használtak, amelyeknek lekötött állapotban a hidrátvíz tartalma nagyobb, mint a cementé. Ma általában visszatérnek a A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 100 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 101 ► szokványos cementhez annak ellenére, hogy ebből a szempontbók kevésbé hasznos. 4.114 Hő és tűzálló betonok A betonokat hővel szembeni viselkedésük alapján csoportokba sorolhatjuk. Azon a hőmérsékleten nevezik a betont

hőállónak ill tűzállónak, amelyiken eredeti szilárdságának 50%-a tartós hőhatásra is megmarad A normál betonban kb 500°C hőmérsékletig csak kisebb változások mennek végbe, amelyekre bizonyos szilárdságromlás már bekövetkezik. 575°C hőmérsékleten az α kvarc adalékanyag β kvarc módosulatba megy át, ami térfogatváltozással jár, tehát a kvarc adalékanyagú beton tönkremegy. A cementkő bomlása 500°C fölött fokozottabb, és kb. 800°C-nál befejeződik, a pc kötőanyagú betonok tönkremennek Mindezek figyelembevételével a betonokat 500°C felett tűzálló cementtel és nem kvarc adalékanyaggal kell készíteni Az I kategóriába sorolhatók a szokványos homokos kaviccsal és kőzúzalékkal készített betonok A II kategória szerinti igénybevételek általában kéményszerkezetekben fordulnak elő, a III. kategóriának megfelelő hőmérséklet éri a betont az egyes ipari létesítményekben, kazánalapok esetén és

sugármeghajtású kifutóművek pályáiban, a IV kategóriába tartozó tűzálló betonokat elsősorban a kemencefalak építéséhez használják fel, sorrendben 200-500-800, ill. 1600°C hőmérséklet elviselésére A hőálló betonokhoz, ha a szilárdsági igény kicsi , akkor megfelelőek a CEM II/A, 32,5 vagy a CEM II/B 32,5 márkájú heterogén portlandcementek. Ha a szilárdsági igény nagyobb, akkor 600-800°C hőmérsékleten már CEM II/A 32,5, ill. CEM II/A 42,5 aluminát cementeket kell használni Adalékanyagul megfelelnek azok az adalékanyagok, amelyeknek van megfelelő önszilárdsága, és ezen a hőmérsékleten nem károsodnak. Ilyenek: bazalt, vulkáni tufa, tégla, habosított kohósalak, kazánsalak, samott stb. A pc-ekből keletkező kalcium-szilikáthidrátok ebben a hőmérséklet tartományban már hidrátvizük nagy részét elveszítik, romlik a kötőerejük. Ezért legalább az adalékanyag finom részét olyan anyagból célszerű készíteni,

amelyek kerámikus kötést hoznak létre. Ilyen savanyú anyagok: a traszliszt, a samottliszt, pernye, kazánsalakliszt, téglaliszt, esetleg korundliszt. Mivel a keramikuskötés létrejöttéhez általában ennél nagyobb, tehát az 500-800°C-nál nagyobb hőmérsékletre van szükség, ezért célszerű olyan anyagot is belekeverni, amely a keramikuskötés létrejöttéhez szüksé- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 101 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 102 ► ges hőmérsékletet leszállítja. Ilyen anyag, pl a borax Az első felfűtéskor a hőmérsékletet célszerű 1000°C-ig növelni. A IV. kategóriájú tűzálló betonokhoz csak tűzálló aluminát cementeket (esetleg nátrium-szilikofluorid, vízüvegek, ill. kausztikus magnézia kötőanyagot) szabad használni Adalékanyagként samott-zuzalékot és samottlisztet használnak.

Vasalt hő- és tűzálló betonok készítése során nem szabad figyelmen kívül hagyni azt a tényt, hogy a beton és az acél hőtágulása – bár közel van egymáshoz – de nagy hőmérséklet esetén még így is lényeges alakváltozás különbség állhat elő. Továbbá figyelembe kell venni, hogy az acél szilárdsága 400°C feletti hőmérsékleten rohamosan csökken Ezért olyan betontakarást kell létrehozni, amelyik biztosítja, hogy 400°C-nál nagyobb hőmérséklet az acélbetéteket nem éri, vagy különleges hőálló acélbetétet kell beépíteni. Az acélbetét tapadása a hőmérséklet növelésével jelentősen csökken, ezért csak periodikus profilú acélbetétet szabad használni, és le kell horgonyozni. Az első felfűtést nagyon lassan kell elvégezni, mert először a betonnak ki kell száradnia. Arra kell törekedni, hogy a beton tűztér felöli oldala teljesen gázzáró legyen, és az agresszív hatásoknak ellenálljon Ezért azt az

oldalát célszerű vízüvegkenéssel, vagy bóraxkenéssel ellátni. A vízüveg a beton pórusait tömíti el, a bórax pedig olvadás közben egy üvegréteget hoz létre. A betonfal a felfűtés és a lehűtések során így is gyakran megrepedezik. A repedezéseket 100°C alatti hőmérsékleten cement és samott dara 1:3 arányú keverékével, kell tömíteni. 4.12 Különleges betontechnológiák 4.121 A vákuum eljárás A beton szilárdságára a víz-cementtényező nagy hatást gyakorol, sűrű vasszerelés közé azonban nem lehet bejuttatni csak a képlékeny, esetleg a gyengén képlékeny betont, amelyik viszont kisebb szilárdságú. A betonnak ezen hibáján igyekszik segíteni a vákuum-eljárás, amelynek lényege az, hogy a bedolgozott beton felületére illesztett, vagy abba bemerített vákuumkamrán keresztül levegőt és vele együtt vizet szívnak el a betonból. A betonfelületen létesített vákuum hatására a víz a betonból a felület felé elmozdul

és a szűrőrétegen át eltávozik. A víz áramlása következtében a A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 102 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 103 ► betonban légutak keletkeznek, de ezek a szívás hatására kisebbednek. Szinte teljesen megszűntethetők a vákuummal együtt létrehozott vibrálás által (vibrovákuum eljárás). A vákuumozás a cementszemcsék felületén levő levegőhártyát eltávolítja. Ezáltal meggyorsul a víz behatolása a cementbe Az eljárás által lehetővé válik, hogy a betont egy folyós betonból állítsák elő, amelyik könnyen bedolgozható, később azonban víz-cementtényezőt jelentősen csökkentik, úgy hogy a beton szilárdsága olyan lesz, mintha eredetileg is földnedves betonból készítették volna. A beton vákuumozásának nagy előnye, hogy a vákuumozás befejezése után pár óra

múlva a légzáró zsaluzat leszedhető, tehát lényegesen lerövidül a kizsaluzási idő és meggyorsul a szilárdulás. Vákuumozás céljaira megfelelő a szemeloszlási B határgörbét alulról közelítő folytonos szemmegoszlású adalékanyag. A beton közelítően telített legyen. A víz-cementtényező ne legyen 0,55-nél nagyobb A vákuumozást legkésőbb a kötési idő kezdete előtt meg kell kezdeni. A vákuumozás során elszívott víz mennyisége függ a vákuumozás mértékétől, a beton összetételétől, az elem vastagságától és az elszívás tartamától. A vákuum célszerű mértéke 26,7x10341,3x103 Pa A 200 mm-nél vastagabb elemeket két oldalról kell vákuumozni. Általában elegendő a keverővíz 20-30%-át vastagabb elemek esetén 15-20%-át elszívni. 4.122 A pörgetett beton Az ún. pörgetett betont elsősorban körszimmetrikus vasbeton csövek vasbeton lámpa- és távvezeték oszlopok előállítására használják fel. Lényege az,

hogy a henger alakú fémsablont nagy sebességgel forgatják, és így a sablonba adagolt friss betont a centrifugális erő a zsaluzat falához nyomja, miközben a felesleges vizet a betonból kiszorítja. Így olyan beton állítható elő, amelyik néhány órán belül kizsaluzható, vízzáró és tömör. Az eljárás során számolni kell a beton anyagainak bizonyos szétkeveredésével, így pl. kívül helyezkednek el a durva adalékszemek, azon belül fokozatosan egyre kisebbek, és végül a cementpép Ennek megfelelően a keresztmetszet mentén kívül a cementtartalom mintegy 400 kg/m3 és bent pedig az 1000 kg/m3-t is elérheti. A keresztmetszet mentén ennek megfelelően a beton szilárdsága is változik. A pörgetés közben a kerületi sebesség 250500 m/sec, a pörgetési idő 10-15 perc A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 103 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék

Betonkészítés Vissza ◄ 104 ► 4.123 A prepakt beton és kolkrét beton Mindkét eljárás olyan betonozási módszer, amely során a cementhabarcsot a zsaluzatba előre elhelyezett durva adalékanyag hézagai közé sajtolják be. Mindkét eljárás előnyösen alkalmazható víz alatti betonozáskor, fúrt cölöpök, nagytömegű betonok készítése során. A prepakt betonhoz rendszerint 15-20 mm-nél nagyobb szemnagyságú kavicsot dolgoznak be a zsaluzat közé, és eközé sajtolják be az 1-2,5 mm legnagyobb szemnagyságú adalékanyaggal készített habarcsot. A habarcsban 1 tömegrész cementhez 1-2 tömegrész olyan homokot kell adni, amely legfeljebb 25%-ban 0,2 mm alatti finomhomokot tartalmaz és annyi vizet amennyi a szivattyúzhatósághoz szükséges. Célszerű a konzisztencia javító anyagok használata. Kutak víz alatti záróbeton fenekének elkészítéséhez jól bevált összetétel: - 0,1-1,5 mm-es homok 50 tömeg% - őrölt kovakő 16,5 tömeg% -

stabilizált Na-bentonit 0,5 tömeg% - portlandcement 33 tömeg% A prepakt-beton készítése során a cementhabarcsot 25-40 mm belső átmérőjű perforált acélcsöveken keresztül sajtolják be, és a csövet besajtolás közben fokozatosan visszahúzzák. A csövek távolsága általában 1 m-nél nagyobb, a sajtolónyomás legalább 0,1 N/mm2. A kolkrét eljárás és a prepakt eljárás közötti különbség a habarcs összetételében s durva adalék legkisebb szemnagyságában és a kitöltés módjában van. A kolkrét eljárás során a habarcsot 0-2 mm-es, vagy 0-4 mm-es szemnagyságú homokból, vízből, kötőanyagból és pernyéből, vagy traszból állítják elő. A keverő berendezés két dobból áll Az egyik dobban előbb a vizet és a kötőanyagot keverik össze, majd egy vékony szájnyíláson keresztül átpréselik másik keverődobba, ahol is az adalékanyaggal keveredik öszsze. A durva adalékanyag legkisebb szemnagysága 40 mm, de legjobban bevált az

50-70 mm-es adalékanyagból készített váz. A habarcsot az előre elhelyezett durva adalékváz közé a prepakt eljárás során alulról, a kolkrét eljárás során pedig felülről injektálják. Mindkét eljárással előállított betonnak lényege az, hogy a betonnak csak egy részét (kb. 30-40 %-át) kell a betonkeverőben megkeverni és az így előállított beton elég tömör, a zsugorodás nagyon kicsi, mivel az adalékváz a nyomásokat egymásra támaszkodva felveszi. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 104 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 105 ► 4.124 Ciklop- és úsztatott beton Ciklop betonnak nevezik azt a betonfajtát, amelyik a szokásos betonkeveréken kívül tartalmaz nagyméretű beton- vagy kődarabokat is. A kézi bedolgozású ciklopbetont nevezik úsztatott betonnak. Az ilyen beton elsősorban alapok készítésénél

használható fel. A betondarabok nyomószilárdsága az előírt betonszilárdságnak legalább a kétszerese legyen A terméskő nyomószilárdsága legalább 50 N/mm2 legyen, de nem szabad erősen vízszívó, repedezett, málló köveket felhasználni. A kövek tömege 10-30 kg között lehet, de legnagyobb méretük is kisebb legyen, mint a betontest legkisebb méretének a fele. 1m3 betonba 30-40 % terméskő, illetve kész betondarab helyezhető el. A kövek szennyeződéstől mentesek legyenek és a beépítés előtt jól meg kell azokat tisztítani, télen jégmentesíteni kell. A ciklopbeton készítse során a munkagödröt gondosan kitisztítják, alsó rétegként mintegy 150 mm vastag betonréteget készítenek, azután elhelyezik arra a kőréteget úgy, hogy a kövek között legalább 50 mm hézag legyen. Hasonlóképpen 50 mm hézagnak kell lennie az egymás fölött levő két kősor között is. Befejező rétegként megint egy 150 mm vastagságú réteget

betonoznak. A beton legalább képlékeny konzisztenciájú és kissé túltelített legyen. 4.125 Vízalatti betonozás Olyan betonozási eljárás, amely során a friss betonkeveréket a vízen át juttatják a betonozás helyére. Víz alatti betonozást csak állóvízben szabad végezni Folyóvízben zsaluzattal, illetőleg szádfalakkal úgy kell körülvenni a munkateret, hogy a víz sebessége elhanyagolható legyen A víz alatti betonozáshoz CEM I 32,5 vagy CEM I 42,5 portlandcementet használnak. Az adalékanyag folytonos szemmegoszlású és kb a vízzáró betonok összetételének megfelelő legyen A beton minősége legalább C20/25ös, konzisztenciája pedig képlékeny legyen A víz alatti betonozásnál számítani kell arra, hogy beton m3-enként mintegy 50 kg cementet a víz kimos, tehát ennyivel többet kell adagolni A víz alatti betonozás elvégezhető vízkiszorításos eljárással, süllyesztő edényekkel, mozgó tölcsérekkel, vagy álló tölcsérekkel

és betonszivattyúval. Mindegyik eljárás során be kell tartani azt a szabályt, hogy a tölcsér alja nyúljon bele a már leengedett friss betonba, mert ha a vízen át esik le, akkor a víz a cement nagy részét kimossa. Ha pedig résfalas alapozás esetén a beton a bentonitzagyon át esik le, akkor a beton nagymennyiségű bentonittal keveredik, és szilárdsága igen lecsökken. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 105 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 106 ► 4.126 Injektálás Az injektálás lényege, hogy a betont a talajban levő kiüregelődésekbe, repedésekbe nagy nyomás segítségével sajtolják be. Az injektáláshoz használt cement jó víztartalmú, finomőrlésű, nehezen ülepedő legyen. Agresszív hatások esetén legyen korrózióálló is. Az adalékanyagnak a szokványos követelményeken kívül alkalmazkodnia kell a

besajtolandó tér, valamint a szállítócső méreteihez. Ha a csővezeték belső átmérője 125 mm, ill 200 mm, akkor az adalékanyag legnagyobb szemnagysága kavics esetén 30, ill. 80 mm lehet. A csővezetéken átsajtolt beton habarcsdús, képlékeny konzisztenciájú, cementtel túltelített legyen Előnyös a gömbölyded homokkal készített habarcs, amelyben a 0,5 mm alatti szemek mennyisége 25-35 % és a 0,1 mm alatti szemeké 5-10 %. A sajtolást elősegítik a különböző konzisztencia javító szerek, amelyek a cementpépet plasztikusabbá, szivattyúzhatóbbá teszik, és az ülepedést gátolják. Ha a szilárdsági igények kicsik, abban az esetben 5-15 % agyag is adagolható a cementpéphez. Az agyag a centkő szilárdságát lényegesen rontja, ellenben javítja a keskeny repedésekben eltömhető részeknek a mennyiségét. Agyag helyett igen előnyösen használható a bentonit agyagásvány A szivattyúzásra alkalmas beton víz-cementtényezője 0,5-0,6.

4.13 Könnyűbetonok A könnyűbetont a közönséges betonhoz hasonlóan szintén kötőanyagból, vízből és adalékanyagból állítják elő. A könnyűbeton abban különbözik a normál betontól, hogy a porozitása nagyobb, illetőleg tömörsége lényegesen kisebb. A porozitást alapjában véve kétféleképpen lehet növelni Ennek megfelelően a könnyűbetonokat két csoportra osztjuk: adalékanyaggal előállított könnyűbetonok és sejtesített könnyűbetonok Az adalékanyaggal előállított könnyűbetonok esetén rendszerint könnyű adalékanyagot használnak, és a pórusszerkezetet az adalékanyag tartalmazza A sejtesített betonok esetén pórusképző anyagot kevernek a betonba, és így alakítják ki a porózusabb szerkezetet. A sejtesített könnyűbetonok azonos testsűrűség esetén nagyobb szilárdságúak, mint az adalékanyaggal készített könnyűbetonok, viszont velük nem lehet olyan szilárdságot elérni, mint a könnyűadalék-anyagos

betonokkal. 4.131 Adalékanyaggal előállított könnyűbetonok Szerkezetük szempontjából az adalékanyaggal készített könnyűbetonokat két csoportra osztják. Az egyik az egyszemcsés szemszerkezettel előál- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 106 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 107 ► lított könnyűbeton, amelyben a kötőanyag az egyes adalékanyag szemcséket teljesen körülveszi és azokat az érintkezési pontokon össze is ragasztja, de a szemcsék közötti tér kitöltetlen marad és ezáltal a hőszigetelő képességük nő. Adalékanyagául felhasználható olyan kőzetaprításból származó zúzalék, amelynek a testsűrűsége legalább 2600 kg/m3, hézagtérfogata 1%-nál kisebb. Továbbá a zúzaléknak 10-20 mm szemcseméretűnek, megfelelő tisztaságúnak és lehetőleg kubikusnak kell lenni A cementtartalom kb 200

kg/m3, CEM I 32,5 vagy CEM I 42,5 portlandcement Cement: adalék arány 1:7 vagy 1:8. a megkevert betont 10 percen belül beöntik a zsaluzatba és az adalékszemek az esés során önmaguktól rendeződnek. A betont döngölni nem szabad, mert a pép leülepedik A falakat csak nyomásra kell igénybe venni. A másik a lépcsős, vagy folytonos szemszerkezettel előállított könynyűbeton, amelyben a habarcs kitölti a durva adalékváz hézagait. A folytonos szemmegoszlású könnyűbetonhoz 0-30 mm szemnagyságú adalékanyagot használnak. A beton szilárdságát a 0-1 mm-ig terjedő szemcsék mennyisége, a cement minősége és mennyisége, valamint a tömörítés foka határozza meg. Az optimális szilárdságokat általában akkor kapjuk, ha a 0-1 mm közötti szemcsecsoport mennyiségek az adalékanyag 30-35 %-át teszik ki. A 0-1-es rész lehet zúzott homok, azonban legcélszerűbb közönséges természetes homokot használni Könnyűadalék-anyaggal készített beton

esetén a vízcementtényezőnek közel sincs ilyen szerepe. Ennek oka egyrészt az, hogy a keverővíz egy részét a könnyű adalékanyag felszívja és így a vízcementtényező pontos értéke nem határozható meg. Másrészt oka az, hogy a könnyűbetont rendszerint adott testsűrűségig tömörítik, és nagy lehet a beton légtartalma. Folytonos szemmegoszlású betonhoz szükséges keverővíz mennyiségét az adalékanyagnak és a cementnek együttes tömegére szokás vonatkoztatni és víz-szárazadalék tényezőnek nevezik. A keverővíz mennyiségét úgy kell megválasztani, hogy elég legyen a cement hidratációjához és az adalékanyag vízigényének kielégítéséhez. Ez a vízszárazadalék tényező rendszerint 0,15-0,30 között van attól függően, hogy az adalékanyag vízfelszívása milyen mértékű. A folyamatos szemmegoszlású adalékanyaggal készített betont kényszerkeverőgépben kell megkeverni. A könnyűbeton szilárdságát befolyásolja

az a körülmény, hogy az alkotórészeket milyen sorrendben adagolják a keverőgépbe. Először a szükséges vízmennyiséget és a száraz adalékanyagot adagolják a keverőbe és azt kb egy percig keverik Az így előnedvesí- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 107 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 108 ► tett adalékanyaghoz adják hozzá a szükséges cementmennyiséget és a betont további kb. 1,5 percig keverik Ha így keverik a betont, abban az esetben szilárdsága nagyobb lesz, mintha a közönséges beton készítésekor említett sorrendben adagolják az anyagokat. A gyengén képlékeny konzisztenciájú beton bedolgozható döngöléssel, vibrálással, és nyomással egybekötött vibrálással. A betont addig kell tömöríteni, amíg a kívánt testsűrűséget el nem éri. A tömörítéshez célszerű 5-7000 ford/perc

vibrátorokat használni. A szilárdság előrebecslésére többféle képletet dolgoztak ki. Újhelyi kimutatta, hogy teherbíró könnyűbetonok esetén használhatók a víz-levegőcement tényezős képletek és néhány adalékfajtára meghatározta a kísérleti állandókat. A második csoportba sorolt könnyűbetonokkal szemben szilárdsági és testsűrűségi követelményeket támasztanak. A hőszigetelőképességet, ill. a λ hővezetési tényezőt azáltal vehetik figyelembe, hogy egyféle anyag felhasználása esetén a hővezetési tényező egyenesen arányos a beton testsűrűségével ( kiszáradt állapotban ) A friss beton tervezése során tehát adottnak kell venni a beton testsűrűségét, és a rendelkezésre álló tömörítő eszköz ismeretében kell a betonösszetételt megállapítani. Ujhelyi kohóhabsalakos betonokra nomogrammos tervezési módot dolgozott ki. A vízcementtényezőnek nincs meghatározó szerepe A beton testsűrűsége és

szilárdsága közötti összefüggést a tömörítés mértéke és a cementtartalom határozza meg és ezek sorozatát bedolgozási modulusnak nevezte és B-vel jelölte: B= T × c ahol T= ρ B − ρ BL ⋅ 100 a tömörítés mértéke, ρ BL ρB = a betömörített friss beton testsűrűsége kg/m3 ρBL = a laza betonkeverék halmazsűrűsége kg/m3 c = a beton cementtartalma kg/m3. A harmadik csoportba a hőszigetelő könnyűbetonokat soroljuk, amelyektől csak minimális szilárdságot, de előírt hővezetési tényezőt, páradiffúziós tényezőt és kis vízfelvételt kívánnak meg. Ezeket a hőszigetelő A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 108 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 109 ► könnyűbetonokat olyan testsűrűségűre kell készíteni, hogy az előírt hővezetési tényezőjük biztosítva legyen. 4.132 Sejtesített

könnyűbetonok Sejtesített könnyűbetonoknak azokat a könnyűbetonokat nevezik, amelyek gáz- vagy habképzők által bevitt pórusok segítségével tesznek könnyűvé. A pórusképzésnek két alapvető módja van, nevezetesen a gázképzés és a habképzés. Ezen túlmenően még egy harmadik módja is lehetséges, nevezetesen ha a pórust nagymennyiségű bevitt víz segítségével hozzák létre. A víz később eltávozik, és a pórusok visszamaradnak Az előbbieket sejtbetonoknak az utóbbit mikroporitnak nevezik. A sejtbetonok felosztása a pórusképző anyagok és a kötőanyagok szerint, (33 táblázat): 4.3 táblázat Sejtbetonok felosztása a pórusképző-és a kötőanyag szerint Pórusképző gázképző habképző Kötőanyag cement mész pórusbeton pórusszilikát habbeton habszilikát A sejtesített könnyűbetonokat az autoklávolás hőmérsékletén, kb. 176 °C hőmérsékleten szilárdítják. Ugyanis a mészből és homokból álló habarcsnak a

szilárdságát természetes szilárdulás esetén csak az adja, hogy a mész visszaalakul kalcium-karbonáttá. Az autoklávolás körülményei között azonban a mész a kovasavval lép reakcióba és kalcium-hidroszilikátok képződnek, közel ugyanolyanok, mint amik a cement szilárdulása folyamán. Minthogy az a reakció a kvarcszemeknek a felületén játszódik le, azért itt igen finomőrlésű kvarc adalékanyagot kell felhasználni. Kötőanyagul cementet vagy meszet használnak. A cement kötőanyagú gázbetonok és habbetonok szilárdsága két részből tevődik össze, nevezetesen a cement által nyújtott szilárdságból, valamint a cement szilárdulása folytán felszabaduló kalcium-hidroxid, ill. az oltottmész és kvarc reakciójából adódó szilárdságból A gázszilikát és habszilikát előállítása során csak az utóbbi szilárdság jön létre. Az őrölt égetett mész alkalmazása sejtesített könnyűbetonok esetén előnyösebb, mint a

mészhidráté, mert az őrölt égetett mész oltódás közben nagy mennyiségű vizet von el a habarcsból, és ezzel a sejtváz gyors dermedését idézi elő, és az oltódás során keletkező hő sem veszik el. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 109 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 110 ► Kovasavas adalékanyagul legtöbbször cementfinomságú kvarcőrleményt használnak fel. A kvarchomok SiO2 tartalma lehetőleg minél nagyobb legyen, feltétlenül 80 % felett Felhasználható kovasavas adalékként a porszénhamu valamint az olajpala őrlemény is. Sejtképzőként gáz- vagy habképző anyagokat használnak fel. Mechanikai pórusképző eljárás legismertebb módja a habképzés. A legelterjedtebb habképző anyagok: enyvgyanta, alumo-szulfonát, hidralizált vér és hidralizált keratin habképzők. Kémiai pórusképző eljárás

lényege abból áll, hogy a képlékeny állapotban lévő habarcshoz olyan anyagot kevernek, amelyik a habarcsot megkeleszti. Gázfejlesztő anyagként az alumíniumpor, vagy alumíniumpaszta, a hidrogén-szuperoxid és a kalcium-karbid jöhet számításba. Leggyakrabban alumíniumport vagy annak gyors reakciója miatt alumínium pasztát használnak, amely mészhidrát hatására az alábbi képlet szerint hidrogéngázt fejleszt: 2Al +3Ca(OH)2 +6 H2O = Ca3 [Al(OH)6]2+ 3H2 ↑ A különböző adalékanyaggal, kötőanyaggal és sejtképzővel gyártó üzemek a fejlődés folyamán többféle gyártási módszert alakítottak ki. A gyártástechnológiák megegyeznek abban, hogy a sejtesített habarcsot az autoklávolás előtt pihentetik. A cementtel készített sejtbetonokat legalább 12 óra hosszat, a mésszel készített sejtbetonokat legalább 4 órán át pihentetni kell. A kész gyártmány kialakítható úgy, hogy a sejtképzővel ellátott habarcsot nagyméretű

zsaluzatba öntik és a habarcs megmerevedése után feldarabolják, de kialakítható úgy is, hogy a habarcsot a kész termék formájának megfelelő zsaluzatba öntik és úgy szilárdítják. Kis testsűrűségű mikroporitok előállításához teljesen önthető konzisztenciájú habarcsot, nagyobb testsűrűségű mikroporitok előállításához pedig földnedves konzisztenciájú habarcsot készítenek. A kis térfogatú mikroporitokat olyan habarcsból kell előállítani, amelyben a megszilárdulásig az egyes kvarcszemcsék lebegő állapotban vannak. Ezért ilyen habarcsokat őrölt égetett mésszel lehet készíteni, mert az őrölt égetett mész az oltódás közben nagymennyiségű vizet von el és ezzel egyidejűleg meg is merevedik. A mikroporitokat lényegében ugyanúgy szilárdítják, mint a többi sejtbetont. Ha azonban a kvarchomok helyett aktív, kötőképes kovasavat tartalmazó adalékanyagot használnak, amilyen pl a pernye, abban az esetben az

autoklávolás helyett a gőzölés, vagy a természetes szilárdulás is megfelelő szilárdságot biztosít. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 110 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 111 ► 4.14 Betonkorrózió, betonvédelem 4.141 Betonkorrózió fogalma A korrózió a beton károsodása a külső vagy a belső–kémiai, fizikai-kémiai, biológiai-hatásokra. A belső betonkorrózió független a környezeti hatásoktól. Okozói: • cement és adalékanyag közti reakció (alkáli-adalék reakció); • az instabil cementkő árkristályosodása ( pl. bauxitcement ); • a cementkő és a kiegészítő anyagok egymásra hatása. A külső betonkorrózió a betonra kívülről ható anyagok, elektromos áram, vagy biológiai hatások okozta károsodás. A külső károsodás mértéke a beton alkotóitól, a beton szerkezetétől (tömörség,

póruseloszlás stb.) az agresszív közegtől, hatásmódjától, intenzitásától és a környezeti tényezőktől (hőmérséklet stb.) függ Ebből következik, hogy annál ellenállóbb lesz a beton, minél tömörebb, tehát minél nagyobb a vízzárósága és minél kedvezőbb a hézagok összefüggése, minél több cementet tartalmaz, de minél kevesebb mész szabadul fel a hidratáció során. A betonra kívülről ható anyagok által okozott korróziót kémiaikorróziónak nevezik és a hatásmechanizmus szerint négy korrózió-típust különböztetnek meg: Az „A” típusú korróziót a cementkő vegyületei lágyvíz vagy (és) sóoldatok hatására végbemenő oldódása vagy átalakulása okozza. A „B” típusú korrózió savak, savanyúan hidralizáló sók, lúgok és bázikusan hidralizáló sók hatására következik be. A „C” típusú korrózió azáltal megy végbe, hogy a hatóanyagok térfogat növekedéssel járó vegyületeket hoznak létre. A

„D” típusú korrózió a szerves vegyületek hatására keletkezik. 4.142 „A” típusú korrózió α) Kilúgozási korrózió A ható vegyület a cementkőt alkotó vegyületek oldódását vagy átalakulását csak meghatározott kölcsönhatás, pl. kilúgozó hatás esetén okozza A ható közeg agresszivitását a kation minősége és mennyisége, valamint a keletkező kalciumvegyület oldékonyságát befolyásoló anion minősége és mennyisége határozza meg. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 111 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 112 ► A kilúgozást okozó, gyakrabban előforduló kationok a nátrium, a kálium, a kalcium (500 mg/l oldatkoncentrációig), valamint az ionmentes víz. A teljesen tiszta, sómentes, desztillált víz, ipari kondenzált víz, hólé, esővíz, patakok, tavak, folyók, lápok lágyvize káros a

betonra. A lágyvíz kismennyiségű oldott anyagot tartalmaz, a telítettségi állapot eléréséig nagy mennyiségű anyagot képes feloldani. Így az ilyen lágy vizek a portlandcementtel készült betonokkal érintkezve kioldják a hidrolízis során felszabaduló kalcium-hidroxidot A betonban levő kalcium-hidroxid kioldódása maga után vonja a beton értékes vegyületeinek, a kalcium-szilikáthidrátoknak és a kalciumalumináthidrátoknak az elbomlását. A felsorolt vegyületek – mint ismeretes – csak akkor állandók, ha a betonban elegendő mennyiségű kalcium-hidroxid van. A kalcium-szilikáthidrátok és alumináthidrátok elbomlása a beton szilárdságának csökkenéséhez, majd széteséséhez vezet. A kalcium-hidroxid kioldódását a betonból számos tényező sietteti vagy akadályozza, közülük néhányat az alábbiakban ismertetünk: A víz keménysége. Ennek függvényében változik a víz oldóképessége Kemény, kalciumdús vízben a mészsók

kevésbé oldódnak, ezért ilyen vízben ritkán találunk komolyabb korróziót. A víz álló, vagy mozgó jellege. A beton felületén lassan cserélődő víz hatására a kioldásos korrózió olyan lassú lefolyású, hogy azzal gyakorlatilag nem kell számolni. A hordalékmentes (tiszta), lágy folyóvíz korrózióveszélyes Ezzel szemben sok lebegő szemcsét tartalmazó lágy folyóvíz kevésbé veszélyes, mert ezek a szemcsék a beton felületére rakódva azt eltömik, és mintegy védőhártyát alkotnak A csapadékvizek, mint tiszta, lágy folyóvizek a betonfelszínét, beton járófelületeket stb. elroncsolják A betonból kioldható kalcium-hidroxid mennyisége nagymértékben függ az alkalmazott cementfajtától. A nagy C3S –tartalmú cementek, amelyekből a hidrolízis folyamán sok kalcium-hidroxid keletkezik, nem állnak ellen a lágyvíz hatásának. A lágyvíz oldóképességének csökkentésére ilyen esetben célszerű heterogéncementet, elsősorban

trasz-, portlandcementet alkalmazni. Az ilyen cementtel készült betonban a hidrolízis útján keletkező kalcium-hidroxidot a trasz aktív kovasavja és alumínium-hidroxidja megköti kémiailag, ezzel a kioldódás veszélye csökken. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 112 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 113 ► A beton korának olyan értelemben van szerepe a lágyvíz okozta korrózióban, hogy a szilárdulás folyamatának előrehaladtával, a beton kötőanyaga részben tömörebb, gél szerkezetűvé, részben kristályosabb állapotúvá válik és ebben az állapotban a vegyületek oldhatósága, reakcióképessége kisebb mértékű. A betontömörség hatása: a kalcium-hidroxid kioldása a betonból nagymértékben függ a beton porozitásától. Tömör betonból a kioldás igen lassú lefolyású, mivel a víz csak igen lassan

hatolhat a beton pórusaiba és így a feloldott kalcium-hidroxid csak igen lassan távozhat el az áramló vízzel. A felület tömörsége védelmet nyújt a lágyvíz behatolásával szemben és meggátolja a kalcium-hidroxid kioldását A nyomás alatt átszivárgó víz hatására nő a korrózió. Az átszivárgó víz kalcium-hidroxidot old ki, magával viszi a külső felületre, ahol elkarbonátosodik és a finom eloszlású mészkő fehér kivirágzásként jelentkezik a műtárgy felületén. A kilúgozást befolyásoló anionok többfélék lehetnek: A képződő kalciumvegyület a ható közegben oldódik, a korrózió végbemegy (klorid, nitrát, acétát). A képződő kalciumvegyület a ható közegben nem oldódik, ill oldékonysága kicsi (karbonát, oxalát, szilikofluorid) A korrózió mértékét a reakciókörülmények és az új képződmény szerkezete, eloszlása határozza meg (tartarát, citrát). β ) Cserebomlási korrózió Az agresszív vegyület

kationja a cementkő vegyületeit kedvezőbb tulajdonságúvá alakítja, vagy oldódását okozza. A leggyakoribb kationok az ammónium és a magnézium. Talajvizeinkbe magnézium-ion főleg magnézium-szulfátból, magnézium-kloridból és magnézium-hidrokarbonátból kerül, amely az ismert módon magnézium-karbonátból képződik. A magnéziumsók általában veszélyesek a betonra, mert a kalciumsókkal cserebomlásba lépnek, pl: MgCl2 + Ca(OH) 2 = CaCl2 + Mg(OH) 2 A magnézium-hidroxid vízben gyakorlatilag oldhatatlan, a beton pórusaiban, ill. felületén felhalmozódik Áramló víz a magnézium-hidroxid csapadékot kimossa a betonból. A betonkötőanyagának összes kalciumtartalma fokozatosan kicserélődik magnéziumra, ami a beton szétesésére vezet Az ammónium-ion főleg ipari szennyvizekben, trágyalében, műtrágyában, gázgyárakban fordul elő nagyobb mennyiségben. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 113 ►

Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 114 ► Az ammóniumsók veszélyesebbek a magnéziumsóknál, mert egyrészt reakcióba lépésük után ammóniagáz szabadul fel az alábbi egyenletek szerint: 2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2NH4OH NH4OH NH3+H2O Másrészt a kalcium-hidroxidból keletkező, jól oldódó kalciumsó CaCl2 - kimosódik a betonból. A két folyamat hatására nagymértékben nő a beton porozitása, ami nagymennyiségű oldat érintkezését segíti elő a betonnal. 4.143 „B” típusú korrózió α) Savkorrózió A savak hatására kétféle reakciómechanizmust különböztetnek meg. A savak roncsoló hatása főleg abból áll, hogy a beton felületén levő karbonátos réteget feloldják, és ezáltal a mész kilúgozódását elősegítik. A savak oldóképessége nagyobb, mint a lágyvízé, ezért a savas korrózió nagyobb károkat okoz, mint a lágyvíz. A betont a szervetlen és

szerves savak egyformán megtámadják és tönkreteszik. A korrózió olyan savak hatására folyik le leglassabban, amelyek anionjai a kalcium-ionnal oldhatatlan, nem kristályosodó, térfogatban nem növekvő sókat képeznek. Betonkorróziót okozó leggyakoribb szervetlen savak: kénsav, sósav, salétromsav. Szerves savak közül: ecetsav, tejsav, hangyasav, humuszsav Ezzel szemben a szénsavas korróziónak sajátos vonásai vannak, ezért külön foglalkozunk vele. A szénsav (H2CO3) a széndioxidgáz (CO2) vizes oldata. A természetben található kötött formája a CaCO3, MgCO3, FeCO3, stb. Mint ismeretes, szénsav hatására a talajból CaCO3, és MgCO3, oldódhat ki hidrokarbonátok formájában az alábbi egyenletek szerint: CaCO3 + CO2 + H2O ↔ Ca(HCO3)2 MgCO3 + CO2 + H2O ↔ Mg(HCO3)2 A hidrátkarbonátokban kötött szénsavat „félig kötött” szénsavnak mondjuk, mert ezek a tömeghatás törvénye értelmében csak akkor állandóak, ha a vízben az

egyensúlyi állapotnak megfelelő CO2 is oldva van. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 114 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 115 ► A szabad szénsav mennyiségének azt a részét, amely a hidrokarbonátok oldatban tartásához szükséges, egyensúlyi szénsavnak, míg az oldatban levő többi szabad szénsavat agresszív szénsavnak nevezik. Ha tehát a víz szabad szénsavtartalma a hidrokarbonátok koncentrációjának megfelelő egyensúlyi szénsavmennyiséget meghaladja, a szabad szénsav kioldja a betonból a korábban képződött CaCO3 –at és porózussá teszi azt. Általában pedig a hidrokarbonát és szabad szénsavtartalmú víz a cement kötésekor hidrolízis útján keletkezett Ca(OH) 2 -vel reakcióba lép és megbontja a beton kémiai egyensúlyát, ill. a szénsav a kovasavnál erősebb sav lévén, elbontja a

kalcium-szilikáthidrátokat is. β) Lúgkorrózió A lúgok korróziós hatása jóval kisebb mértékű a savakénál. Kiskoncentrációjú lúgos oldatok nem károsak a betonra, hiszen a cement maga is lúgos kémhatású a hidrolízis folyamán keletkezett Ca(OH) 2 –től A betonra csak az erős lúgoldat ártalmas, mint pl. a tömény NaOH oldat, amely elsősorban a kalcium-alumínáthidrátot oldja ki a betonból oldható nátrium-aluminát formában. 3CaO × Al2O3 × 6H2O + 6 NaOH = 2Na3AlO3 + 3Ca(OH) 2 + 6H2O Az egyes klinkerásványok lúgérzékenysége növekvő sorrendben a következő: C3S < C2S < C4AF < C3A Az ammónium-hidroxid nem károsító hatású. 4.144 „C” típusú korrózió α) Térfogat növekedést okozó kémiai reakciók Az agresszív vegyületek a cementkő alkotóival reakcióba lépnek és azáltal nagyobb térfogatú vegyület keletkezik, ami a cementkő szerkezetét roncsolja. A leggyakrabban előforduló ionok a szulfát, a benzonát és

a fenolát. Szulfát-ion a talajvizekbe a kénsav valamely sójának oldódása útján kerül, ill. a talaj egyes kéntartalmú vegyületeinek valamilyen szulfáttá való oxidációja útján. A sók közül a legfontosabbak: • • • • kalcium-szulfát (CaSO4 x 2 H2O) nátrium-szulfát (Na2SO4 × 10 H2O) kálium-szulfát (K2SO4) magnézium-szulfát (MgSO4 × 7 H2O ) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 115 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 116 ► A kéntartalmú vegyületek átalakulásáról legfontosabb folyamat, egyrészt a pirit (FeS2) szemcsék oxidációja vasszulfáttá és kénsavvá: 4FeS2 + 2H2O + 15O2 = 2Fe2(SO4) 3 + 2H2SO4, másrészt a kéntartalmú szerves anyagok elbomlásakor keletkező hidrogén (H2S) oxidációja kénsavvá: 2H2S + 4O2 = 2H2SO4 A keletkezett kénsavat a talajban mindig jelenlevő karbonátok átalakítják

valamilyen szulfáttá pl: CaMg(CO3)2 +2H2SO4 = CaSO4 + MgSO4 + 2CO2 + 2H2O Az ipari szennyvizekben főleg az ammónium-szulfát (NH4)2SO4, rézszulfát (CuSO4), cink-szulfát (ZnSO4), alumínium-szulfát (Al2(SO4)3) és vas szulfát (FeSO4, Fe2(SO4)3) fordul elő. A szulfátos korrózió általában abban különbözik a lágyvíz okozta és cserebomlásos korróziótól, hogy nem kilúgozást, hanem térfogat növekedést okoz. Ez a térfogat növekedés létrejöhet részben a Ca(OH)2 részben a Ca(OH)2 és a 3CaO × Al2O3 × 6H2O együttes hatására. A betonban a szabad mész CaSO4 × 2H2O-t, gipszet képez. Ez a folyamat térfogat növekedéssel jár és a megszilárdult beton szövetszerkezetét szétroncsolja. Ez a roncsoló hatás nagymértékben fokozódik, ha a képződött gipsz további reakcióba lép a beton 3CaO2 × Al2O3 × 6H2O tartalmával. A reakció folyamán kalcium-aluminát-szulfáthidrát képződik. Ez a vegyület a cementbacilus, a természetben is

előfordul, ettrignit néven ismerik A vegyület 31 molekula vízzel kristályosodik és jelentős térfogat növekedése folytán nagymértékű duzzadási nyomást fejt ki a betonban. A roncsoló hatás akkor keletkezik, ha a szulfátion a már megszilárdult betonnal jut érintkezésbe, ilyenkor a korábban kialakult szövetszerkezetet feszíti szét. Nem következik be roncsolás, ha a kalcium-szulfát-alumináthidrát képződés a cement kötési folyamatával egyidőben történik, mert ilyenkor a nagytérfogatú hidrátvegyületek még be tudnak épülni a hidrogén állapotú beton szövetébe. β) Térfogat növekedést okozó kristályosodás A ható vegyület, oldat formájába felszívódik a pórusokba, majd a betonban kikristályosodik, és a beton szerkezetét roncsolja. Ez a folyamat játszódik le az építőkövek kristályosítási vizsgálata során, amikor is a korróziót mesterségesen hozzuk létre. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 116 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 117 ► Nem valószínű, hogy létrejöhet utak téli sózása esetén. Ez esetben a korrózió azáltal következhet be, hogy az olvasztáshoz szükséges hőt környezetüktől vonják el, így a betonban hirtelen hőmérsékletesést, un. hőlökést okoznak. Az ebből keletkező húzófeszültség meghaladhatja a beton húzószilárdságát, ami repedéshez vezet. 4.145 „D” típusú korrózió A szerves vegyületek által okozott korrózió mechanizmusa nem teljesen ismert. Eredetük, vegyi összetételük szerint különbözőképpen hatnak a betonra. A lenolaj, ricinusolaj, vaj, állati zsírok vagyis az észter típusú vegyületek károsan hatnak a betonra. Ezek a vegyületek a beton Ca(OH)2-jával elszappanosodnak, vagyis az olajok és zsírok vaskomponenseivel szilárdság nélküli sót képeznek. Hosszabb

ideig tartó behatásra a beton teljesen meglágyul Más a helyzet az ásványi olajokkal és zsírokkal, amelyek főtömegükben s szénhidrogénekből állnak (kenőzsírok, kenőolajok, petróleum stb.) A felsorolt anyagok akkor károsak a betonra, ha a beton porózus, és ezáltal átitatják, vagy pedig, ha az anyagok savtermészetű vegyületeket, mint nafténsavakat, fenolokat tartalmaznak, amelyek a kalcium-ionokkal sókat képezhetnek. A sóképzés a beton elroncsolódásához vezet A savmentes ásványi olajok sem egészen hatástalanok a betonra A betonba hatolva annak a tulajdonságait (pl. cementkő és adalékanyag tapadása) kedvezőtlenül befolyásolják, de eltávolításuk (pl. kiszárítás) után a beton közelítően visszanyeri eredeti tulajdonságait. Ezért ezt a jelenséget reverzibilis korróziónak nevezik 4.146 A beton védelme korrózió ellen A védekezés aktív módjai Az agresszív víz, olaj stb. elvezetése Ez az egyik legmegbízhatóbb módja a

korrózió elleni védelemnek, de nem mindig alkalmazható. Az agresszív víz közömbösítése ( ez lehetséges vegyi vagy biokémiai úton, de ritkán alkalmazzák). A támadó hatású talajvíz agresszivitásának csökkentésére minden olyan reakció alkalmas, amely a támadó hatást semlegesíti. Így pl a veszélyes savas hatást darabos mészkővel, vagy dolomittal, égetett mésszel, mészhidráttal, mésztejjel és egyéb hulladék lúgoldatokkal semlegesíteni lehet. A szénsav korróziója ellen a portlandcementhez mészkőlisztet adagolnak Védőhatása azon alapszik, hogy a szénsav a kalcium-karbonátból A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 117 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 118 ► kalcium-hidrokarbonátot képez és beszivárog a betonba, ahol a kalciumhidroxiddal reagálva finom eloszlású por formájában kicsapódik ismét,

mint kalcium-karbonát és a pórusokat eltömi. Előnyös szénsavhatások ellen a nagyobb cementadagolás is, mert a nagyobb tömörség mellett a több cementből a hidrolízis folyamán több Ca(OH)2 szabadul fel, amely több szénsavat köt meg. Biológiai védelemmel, pl a szulfát-ion korróziós hatásának kivédése során találkozunk. Ismeretesek olyan baktériumok, amelyek levegőmentes (anaerob) körülmények között a talajvízben levő szulfát-ion kénhidrogénjét (H2S) redukálják. A keletkező kénhidrogén a betonban nem okoz duzzadásos korróziót, vasbetonra azonban káros, mert a vasbetét korrózióját elősegíti. A védekezés passzív módja α) A megfelelő cementfajta megválasztása az agresszivitás mértékétől függően. Számításba jöhetnek a kohósalak-portlandcementek és az S 54 jelű szulfátálló portlandcementek. β) Vízzáró beton készítése. γ) Vízzáró felületi réteg kialakítása Minden támadó hatás a beton felületén

kezdődik, ezért a beton felületének állapota fontos szerepet játszik a korrózió elleni védelemben. A felületi kiképzéstől, bevonattól megkövetelik, hogy vízátnemeresztő, hézagmentes, a felülethez jól tapadó, szilárd, de rugalmas legyen. A felületi védelem közül néhányat röviden az alábbiakban ismertetünk: - A felületi réteg természetes karbonizációja, huzamosabb ideig tartó levegőztetés vastagabb karbonátréteg képződését eredményezi. Ezért célszerű a betont kizsaluzása után levegőn hagyni és csak később betakarni földdel. A tömött karbonátréteg a sav hatása ellen nem véd, azonban a víz oldó hatása és a mozgó, de kevésbé agresszív víz roncsoló hatása ellen védelmet nyújt. - Vízzáró cementvakolat készítése kézi eljárással, vagy torkrét eljárással. - Vízüvegbevonat készítése. A vízüveg, mint ismeretes, kovasav tartalmú, nátrium-metaszilikát oldat (Na2SiO3 × 3 SiO2) Vakolatra, betonfelületre

felhordva a szabad Ca(OH)2-al kalcium-metaszilikáthidrátot képez (CaSiO3 × H2O), amely a pórusokat teljesen eltömi és a beszáradás után igen gyorsan jól védő, zomácszerű 1-2 mm vastag bevonatot ad. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 118 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 119 ► A vízüveget frissen készült felületre kell felvinni, mert levegőn már karbonátosodott rétegen a kalcium-szilikát képződés elmarad, és a védőréteg helyén a vízben oldható Na2SiO3 marad. - Szappanos bevonat készítése. A beton felülete hidrofobbá tehető, ha előbb vizes szappanoldattal, majd utána szervetlen sók (AlCl3, ZnCl2 stb.) oldatával kezelik A szervetlen sók a nátrium szappanokat oldhatatlan alumínium-, cink-, kalcium-szappanokká alakítják A pórusokban kicsapódott szappanok a felületi réteget tartósan vízzáróvá,

hidrofóbbá teszik. - Fluátozás: a szabad Ca(OH) 2 tartalmú betonok felületének tömítésére, keményebbé tételére vízben oldható fluoridokat használhatnak. A fluoridok zománcszerű, nem fényes bevonatot adnak az alábbi reakció szerint: 2NaF + Ca(OH)2 = CaF2 + 2NaOH A képződött NaOH a levegő CO2–vel nátrium-karbonátot képez, amelyet az esővíz a felületről lemos. A nátrium-fluorid (NaF) helyett bármely vízoldható fluorid használható, (Na2SiF6, MgSiF6). A védőbevonatot a vízben oldhatatlan kalcium-fluorid (CaF2) képezi. A bevonat igen jól tapad, és jól tömít, vastagsága 2-3 mm. A fluátozásnál szigorúan be kell tartani az óvóintézkedéseket, munkavédelmi előírásokat, mert a fluidok mérgező hatásúak. - Okratálás: a védőhatás szintén a CaF2 képződésén alapszik, lényegét az alábbi folyamat világítja meg: 2Ca(OH)2 + SiF4 = 2CaF2 + Si(OH)4 Igen nagy előnye, hogy a szilícium-tetrafluorid (SiF4) gáznemű vegyület

és így előzetes vákuumozás után tetszés szerinti nyomással megfelelő vastagságú réteget itat át. Az így kezelt beton nemcsak a szulfátkorróziónak, hanem igen nagy töménységű savak huzamosabb ideig tartó hatásának is ellenáll. Az okratált betonban az acélszerkezet nem károsodik. Főleg előregyártott betontestek, mint nyomócsövek, csatornacsövek, cölöpök, burkolóalapok stb. védelméhez alkalmazzák - Bitumen bevonatok: talajnedvesség, savat és más agresszív anyagot tartalmazó talajvíz ellen igen jó védelmet nyújt a bitumenbevonat. Háromféle módon használható felületek bevonására: A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 119 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 120 ► • meleg állapotban, • vizes bitumenemulzió alakjában, • szerves oldószerben oldva. Bitumenszigetelés nem alkalmazható abban az

esetben, ha a felülettel érintkező anyag a bitument oldja, mint pl. benzol, széntetraklorid, fenol-homologok, éterek, ásványi-olaj származékok, zsírok stb A meleg (forró) bitument, száraz, pormentes felületre kell hordani, két-három rétegben. A poros, nedves felületre felhordott bitumen lepereg a porréteg rossz tapadása, ill a keletkezett vízgőz-pára feszítő hatása folytán A vizes bitumen-emulzió nedves felületre is felhordható, az emulziós rétegből a víz elpárolog, a bitumenszemcsék összetapadnak, és összefüggő réteget képeznek (kicsapódás). Az emulzió kicsapódása a környezet hőmérsékletének és páratartalmának függvénye, nyáron száraz melegben 1-2 nap, hűvös-nyirkos időben 5-6 nap. A bitumenes szigetelés benzinben, benzolban, kőolajban oldott bitumen fedőmázat készítenek. Sav és lúgálló védőréteg kialakítása műgyanta bevonattal (a műgyanta több rétegben hordandó fel és tartalmazhat a szilárdság

növelése céljából üveggyapot adalékot is). A felület hidrofobizálása szilikonlakk kenéssel is lehetséges δ) Különlegesen erős korrózió esetén védőburkoló lapok elhelyezése savés lúgálló anyagokból (keramit, üveg, kőagyag, klinker, csempe, ólom stb.) Arra, hogy a fenti védekezési módok közül melyiket kell választani, az „Építményszerkezetek korrózióvédelme” és az „Irányelvek a korrózióvédelem tervezéséhez” műszaki irányelv tartalmazza. 4.15 Betontervezés 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, A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 120 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 121 ► - majd a 150mm átmérőjű és 300 mm magas hengeren és végül ma a 150x150 mm élhosszúságú kockán mért 28 napos küszöbszilárdságot tekintettük, ill. tekintjük a beton nyomószilárdságának, pl C25/30 - Kronológiai sorrendben – a beton nyomószilárdságától függően - az alábbi betonjelölésekkel találkozhatunk: - 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 SIrendszerben a 20N/mm2–es szilárdságra változott A gyakorlatban a

szabvány ma az utóbbi kettőt, azaz a hengeren (C), és a kis kockán mért nyomószilárdság 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. A nyomószilárdságon kívül a beton egyéb tulajdonságait a régi, de még mindig érvényben levő MSZ 4720 szerint az alábbi módon jelölték, pl.: C25/30-24/kk-f50-vz4 ahol a 24 az adalékanyag maximális szemnagyságára-, a kk a kissé képlékeny konzisztenciára-, az f50 a fagyállóság-, míg a vz4 a vízzáróság fokozatára utal. Az új Msz 4798 szerint a beton jelölése a korróziós kockázat, a karbonátosodás-, a tengervízből-, ill. a nem tengervízből származó klorid-, a fagyás-olvadás-, agresszív kémiai hatás-, koptatóhatás- és víznyomás okozta kémiai korróziós kockázat függvényében adható csak meg, (lásd később a 3.14,

315, 316 táblázat) pl.: C25/30-XC3-24-S2-Msz 4798-1:2004, ahol a: C25/30 a közönséges beton nyomószilárdságát-, XC3 a környezeti osztályt-, 24 a dmax értékét-, S2 a roskadással mért konzisztenciát-, jelöli. A régi és az új betonszabvány szerinti betontervezés jelentősen különbözik egymástól. A régi szabvány elsősorban szilárdsági alapon írta elő a beton tervezését, az új szabvány a kitéti hatások figyelembevételével terve- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 121 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 122 ► zi meg a betont. Ebből az adódik, hogy gyakorlatilag ma a C20/25 a legkisebb szilárdságú beton ami betervezhető 4.151 Betontervezés az MSZ 4720 szerint A betontervezés egy előírt minőségű, ill. tulajdonságokkal bíró beton öszszetételének, azaz a betont alkotó adalékanyag, cement, víz,

levegő arányainak meghatározását jelenti A beton alapanyagait, a beton tulajdonságait és az egyes tulajdonságokat eldöntő tényezőket megismerve belátható, hogy a beton összetételének, illetve tulajdonságainak megtervezése bonyolult feladat. Még inkább az ha mindazokat a feltételeket, műveleteket és tényezőket is felsorakoztatnánk, amelyek egy-egy konkrét vasbeton szerkezet (feszített betonszerkezet) elkészítése közben a betonra vonatkoznak. A betontervezést régen a nyomószilárdság szempontjából vizsgáltuk, és a számtalan módszer közül az egyenletekkel (matematikai úton) való tervezés Bolomey-Palotás módszerét ismertetjük. Az egyenletekkel egyszerűen és áttekintéssel lehet tervezni, szinte átfogva az előzőekben megismert összefüggéseket a betonalkotók fő hatásait illetően. Kis számú változót vesznek figyelembe, de az lényeges, hogy a tervező ismerje a képletek adta lehetőségek korlátjait A betonösszetételen

az 1 m3 tömörített betonban levő alkotók mennyiségét értjük kg/m3-ben, ill- liter/m3-ben. A keverési arány a betonkeverék alkotóinak tömeg szerinti aránya a cement tömegéhez viszonyítva, azaz: víz : cement : adalékanyag v : c : a „c”-vel végigosztva kapjuk a v a : 1 : összefüggést c c 4.152 A betontervezés legfontosabb kerületi feltételei 1. Tervezés során az első feladat a tervezési szilárdság meghatározása a 4.446 táblázatok és a 428 ábra segítségével, majd ennek függvényében a cementfajta kiválasztása Erről a vonatkozó szabványok intézkednek Ha más megkötöttség nincs, akkor a cement minőségét a 47 táblázat alapján választjuk ki. 2. Az adalékanyag finomsági modulusát az MSZ szerinti határgörbék alapján kell meghatározni a dmax függvényében A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 122 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata |

Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék ◄ Vissza 123 ► 3. A szerkezettől és a kívánt betonminőségtől függő minimális cementtartalmat előírás szabályozza, lásd a 48 táblázatot 4. A megengedett maximális víz-cementtényező értékeit szintén előírások szabályozzák, lássd a 4.9 táblázatot 5. A bedolgozott friss beton maximális levegőtartalma a 410 táblázat szerinti értékű lehet. 4.4 táblázat A szilárdság eloszlásától függő „k” tényező Áll. nyomó 5 7 10 szilárdság N/mm2 k 0,77 0,81 0,87 14 20 28 40 50 56 0,92 1,00 1,08 1,19 1,27 1,31 A próbatestek száma (n) 4.5 táblázat A próbatestek számától függő „t” tényező t 3 10 12 14 16 18 20 25 30 40 >41 2,28 1,79 1,77 1,75 1,73 1,72 1,71 1,70 1,69 1,68 1,645 4.6 táblázat A kocka- és a hengerszilárdság közötti átszámítás Rnom Rterv C8 9,0 C10 12,0 C12 14,0 C16 19,0 C20 24,0 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék C25 28,0 C30 33,0 Vissza C35 38,0 ◄ 123 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 124 ► 4.28 ábra A betonszilárdság szórása a munkahely típusának függvényében 4.7 táblázat A cement megválasztása a beton átlagszilárdságától függően Cement A beton átlagszilárdsága (N/mm2) minőség 5,0 7,0 10,0 14,0 20,0 28,0 40,0 56,0 25 esetleg 35 esetleg esetleg 45 esetleg esetleg 55 esetleg 4.8 táblázat A vasbetonszerkezetek megengedett legkisebb cementtartalma az adalékanyag maximális szemnagysága függvényében A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 124 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az adalékanyag maximális szemnagysága 8 16 32 63 Vissza ◄ 125 ► Az előírt legkisebb cementtartalom kg/m3 ha az adalékanyag I. osztályú II.

osztályú I. osztályú II. osztályú időjárásnak kitett szerkezet időjárástól védett szerkezet 290 260 240 210 320 290 260 220 260 230 210 190 290 260 230 200 4.9 táblázat A megengedett legnagyobb víz-cementtényező Környezeti hatások ill. rendeltetés és igénybevétel Vasbeton korrózióvédelem Fagyhatás többnyire száraz, ritkán nedves állapotban Fagyhatás többnyire nedves állapotban Szélsőséges időjárásnak kitett szerkezet Vízzáró tömegbeton Fokozott ellenálló képesség gyenge vegyi hatás ellen Fokozott ellenálló képesség erős vegyi hatás ellen Fokozott kopásállóság Víz-cementtényező (v/c) Karcsú szerkezet Nagytömegű szerkezet 0,7 0,70 0,70 0,55 0,55 0,50 0,50 0,70 0,45 0,70 0,55 0,55 0,45 0,50 0,45 0,45 4.10 táblázat A bedolgozott friss beton megengedett legnagyobb levegőtartalma %-ban A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 125 ► Építőanyagok II.

Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék A beton átlag szilárdsága N/mm2 5 7 10 14 20 28 40 56 ◄ Vissza A beton konzisztenciája FN KK K F 8 7 6 5 4 3 2 2 4 3 3 3 2 2 1 0 2 2 2 2 1 1 0 0 6 5 4 4 3 3 2 1 126 ► 4.153 A betontervezés lépései A betontervezés menetét lépésről lépésre ismertetjük. A minősítési értékből meghatározzuk a tervezendő küszöbszilárdságot, 4.29 ábra R terv = R nom + k ⋅ t ⋅ s Ahol: Rnom a minősítési érték, azaz a beton jelében szereplő szám – pl. C 20 akkor 20 N/mm2 k a szilárdság eloszlásától függő tényező, lásd a 4.4 táblázatban t a minősítéshez használt próbakockák számától függő tényező, lásd a 4.5 táblázatban s a betonozó helyre jellemző szórás, melyet a 4.28 ábra szerint kell felvenni; A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 126 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum

használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 127 ► 4.29 ábra A tervezendő átlagos kockaszilárdság meghatározása A Bolomey-Palotás-képletből kiszámítjuk a víz-cementtényezőt az ⎛1 ⎞ R terv = A⎜ − B ⎟ összefüggésből, ahol ⎝x ⎠ Rterv a tervezési szilárdság; x a víz-cementtényező; A a cementfajtától és a betonkészítés körülményeitől (4.10 táblázat); B a cement minőségétől függő állandó (4.10 táblázat) „A” és „B” értékeit normál kavicsbetonok esetén a következőképpen kell felvenni: 4.11 táblázat „A” és „B” tényezők értékei Cement A B nyomószilárdsága 52,5 27,5 42,5 22,0 0,3 32,5 17,0 22,5 12,5 Fentiek ismeretében a víz-cementtényező (x) meghatározható. A vízcementtényezőt módosítjuk, ill redukáljuk a konzisztenciától, az alkalmazott cement minőségétől és az adalékanyag maximális szemnagyságától függően. A tényleges víz-cementtényező

redukálása: A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 127 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék x0 = Vissza ◄ 128 ► x ahol h ⋅ h 0 ⋅ h1 x = víz-cementtényező x0 = redukált víz-cementtényező hk = betonkonzisztenciától függő hígítási tényező hc = cement minőségétől függő vízigény tényező ha = adalékanyag max. szemnagyságától (dmax) függő tényező 4.12 táblázat hk, hc és ha értékei hk értékei Földnedves konzisztencia esetén Kissé képlékeny konzisztencia esetén Képlékeny konzisztencia esetén Folyós konzisztencia esetén hc értékei CEM 52,5 pc. használata esetén CEM 42,5 pc. használata esetén CEM 32,5 pc. használata esetén CEM 22,5 pc. használata esetén ha értékei Ha dmax = 8 mm, akkor Ha dmax = 16 mm, akkor Ha dmax = 24 mm, akkor Ha dmax = 32 mm, akkor Ha dmax = 63 mm, akkor 1,00 1,15 1,25 1,35 1,00 1,00

1,04 1,07 0,95 0,98 1,00 1,02 1,07 A cementmennyiség és az adalékanyag finomsági mérőszámának meghatározásához a Palotás-féle összefüggést használjuk fel. Ehhez egy egyenlet áll rendelkezésünkre: x 0 = 0,1 + 23 (11 − m) mc Ahol: mc = a cement tömege és m = a felhasznált adalékanyag finomsági modulusa. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 128 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 129 ► Ebből a képletből próbálgatással lehet a két ismeretlent kiszámítani. A megoldás akkor helyes, ha „m” az optimális finomsági mérőszám körüli értékű lesz, azaz teljesül a 0,89 m0 ≤ m ≤ 1,07 m0 feltétel, ahol m0 az optimális finomsági modulus, amit közelítőleg az m0 = 2,66 lgdmax + 2,2 + 0,0028c összefüggésekből lehet iterációval kiszámítani. Ellenőrizni kell, hogy a kapott (mc) cementmennyiség

kielégíti-e az 5. táblázatban közölt minimális cementigényt v Kiszámítjuk a cementmennyiség (mc) és a víz-cementtényező (x = ) c ismeretében a szükséges vízmennyiséget: v = c x Kiszámítjuk az adalékanyag mennyiségét, feltételezve, hogy a betonba bevitt anyagok tömör térfogata, valamint a levegőtartalma együtt 1000 l-t tesz ki. A levegő térfogata 0,0-8,0%-ra, tehát 0-80 l-re tehető Így az alkotóanyagok sűrűségének ismeretében az adalékanyag mennyisége az 1000 = c v A + + + VL ρc ρv ρA Összefüggésből számítható, mivel innen már csak az „A” ismeretlen. Az anyagsűrűségek tájékoztatóul a fenti számításhoz a következők, (4.12 táblázat): 4.13 táblázat Anyagsűrűség értékek a betontervezéshez a) cementek sűrűsége: 3.20 g/cm3 (portlandcement) 3,20 g/cm3 (szulfátálló cement) cement fajtája CEM I 32,5 CEM I 42,5 CEM I 32,5 S CEM I 42,5 S 3 CEM II 42,5 /A-S 3,15 g/cm (kohósalak portlandcement) CEM II 42.5

/B-S 3 3,10 g/cm (pernye- port- CEM II 42,5/A-V landcement) CEM II 42,5/A-W 3 CEM II 32,5/A-S 3,05 g/cm (kohósalakportlandcement) CEM II 32.5 /B-S A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 129 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 130 ► b) adalékanyagok: Folyami homok és kavics 2,60-2,65 g/cm3 Tömött mészkő 2,60-2,80 g/cm3 Bazalt 2,90 g/cm3 Andezit 2,20-2,80 g/cm3 A következő lépésben kiszámítjuk az m finomsági modulus eléréséhez szükséges adalékanyag frakció részarányait. Feltételezzük, hogy a homok nedvességtartalma kb. 4%, a kavicsé pedig 0,5% és ennek megfelelően korrigáljuk az adalékanyag és a keverővíz mennyiségét. Végül meghatározzuk a friss beton számított készítési testsűrűségét. A kiszámított betonösszetétel alapján elkészítjük a kimérési tervet. 4.154 Mintapélda a beton tervezéséhez az MSZ

4720 szerint C 25-16/KK jelű kavicsbeton tervezendő, amelyet ipari épület monolit vb. födéméhez fognak felhasználni. A munkahely színvonala „B” A próbatestek száma > 41db A minősítési értékből meghatározzuk az átlagos szilárdságot. A szerkezet időjárástól védett, a felhasznált adalékanyag I. osztályú A tervezési átlagszilárdság: R terv = R nom + k ⋅ t ⋅ s ahol: Rnom - a beton jelében szereplő minősítési érték, példánkban 25 N/mm2. Az időközben megváltozott szabvány miatt a kocka és a cilinder próbatestek közötti átszámítás miatt az Rknom értékét a 4.6 táblázat szerint növelt értékkel kell felvenni, Rterv=28N/mm2. k - a szilárdság eloszlásától függő állandó, értékét az 4.4 táblázatból választjuk ki Az előzetes becslés szerint a nyomószilárdság kb. 30 N/mm2 kell legyen, így k = 1,1 (becsléssel választva). t – a próbatestek számától függő tényező. Értékét a 45 táblázatból

választjuk ki, és betontervezéskor 1,645-nek vesszük t > 41 db; s – a betonozó helyre jellemző szórás, amelyet a 4.28 ábra szerint lehet felvenni. „B” munkahely esetében, ha az átlagos nyomószilárdság 20 N/mm2-nél nagyobb, A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 130 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 131 ► s = 4 N/mm2, Fentiekből: R terv = 28 + 1,1 ⋅ 1,645 ⋅ 4 = 35,2N/mm 2 Ehhez „k” pontos értéke interpolációval az 4.4 táblázatból k = 1,14 Ezzel számítva a tervezési átlagszilárdságot: R terv = 28 + 1,14 ⋅ 1,645 ⋅ 4 = 35,5N/mm 2 A tervezési átlagszilárdság kerekítve: Rterv = 36 N/mm2 Tehát 36 N/mm2 átlagszilárdságú betont kell terveznünk ahhoz, hogy a beton szilárdsága (a mai előírásoknak megfelelően) 95%-os valószínűséggel elérje a megkívánt 25N/mm2-es nyomószilárdságot. A

Bolomey-Palotás-képletből a víz-cementtényező (x): ⎛1 ⎞ R terv = A⎜ − B ⎟ ⎝x ⎠ összefüggésből számíthatjuk úgy, hogy A és B értékét a 4.11 táblázatból választjuk, de előbb az Rterv értékétől függően kiválasztjuk a cementek közül a 4.7 táblázat szerint a CEM I 42,5 -ös cementet Ehhez A = 22,0; B = 0,3 érték tartozik. ⎛1 ⎞ Tehát az egyenlet : 36 = 22⎜ − 0,3 ⎟ , ahonnan x-et kifejezve ⎝x ⎠ x = 0,52 Kiszámítjuk a redukált víz-cementtényezőt (x0): x0 = x 0,52 = = 0,46 h k ⋅ h c ⋅ h d 1,15 ⋅ 1,0 ⋅ 0,98 összefüggésből úgy, hogy a 4.12 táblázatból kiválasztjuk hk, hc, hd megfelelő értékeit hk = 1,15 (a KK konzisztenciához) hc = 1,0 (a CEM I 42,5 -es cementhez) hd = 0,98 (a dmax = 16 mm-hez) A cementmennyiség meghatározása: A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 131 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 132 ► A cementmennyiség és az adalékanyag finomsági mérőszámának meghatározására egy egyenlet áll rendelkezésünkre, nevezetesen: x 0 = 0,1 + 23 (11 − m) (a) mc ahol mc a cement mennyisége kg/m3 m az adalékanyag finomsági modulusa. Ebből az egyenletből a két ismeretlent (mc és m) próbálgatással lehet kiszámítani. A próbálgatás akkor helyes, ha teljesül az alábbi feltétel: 0,89 ⋅ m 0 ≤ m ≤ 1,07m 0 (b) ahol m0 az optimális finomsági mérőszám és m 0 = 2,66 ⋅ lgd max + 2,2 + 0,0028 ⋅ c (c) Amennyiben az optimális finomsági modulusú adalékanyagot akarjuk használni, a két egyenletet (a) és (c) c-re megoldjuk, azaz x 0 = 0,1 + 23 (11 − m 0 ) mc m 0 = 2,66 ⋅ lg16 + 2,2 + 0,0028 ⋅ c c = 335,76 kg/m3 ~ 335,8 kg/m3 m0 = 6,34 Egyszerűbb lehetőség, hogy a dmax = 16 mm-es adalékanyag szemszerkezeti határgörbéiből kiválasztjuk a használni kívánt görbe finomsági modulusát. Legyen ez

az A görbe szerinti m = 6,6 finomsági modulusú Ezt az (a) egyenletbe helyettesítve az egy ismeretlenessé válik: 0,46 = 0,1 + 23 (11 − 6,6) ⇒ c = 281,1 kg c Ellenőrizzük, hogy meglegyen a minimális cementmennyiség: c = 281,1 kg > cmin = 230 kg Ellenőrizzük, hogy a kiválasztott finomsági modulus teljesíti-e a (b) egyenlet szerinti feltételt: A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 132 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 133 ► 0,89×6,34=5,6<6,60<1,07×6,34=6,8 Kiszámítjuk a víz mennyiségét: x= v ⇒ v = c⋅x c v = 281,1 ⋅ 0,52 = 146,2 l Kiszámítjuk az adalékanyag mennyiségét: feltételezve, hogy a betonba bevitt anyagok tömör térfogata, valamint a levegő együtt 1000 l térfogatot ad, a levegő térfogatát a 4.10táblázat szerint 2,0 térf%-ra, azaz 20 l/m3-re kell felvenni Az alkotó anyagok sűrűségét

a 413 táblázatból választhatjuk ki: 1000 = 1000 = c v A + + + VL ρ c ρ v ρA 281,1 A + 146,2 + + 20 3,1 2,6 A = 1932,1 kg A sűrűségeket a betonkeverékhez a 4.13 táblázatban közöljük Kiszámítjuk a finomsági modulus eléréséhez szükséges adalékanyag frakciók részarányát. Feltételezzük, hogy az adalékanyagot 0-1, 1-4 és 4-16 mm-es szemnagyságú frakcióból állítják elő. A szemmegoszlási görbéről leolvasva: 0 − 1(21,5%) = 0,215 ⋅ 1932,1 = 415,4 kg 1 − 4(26,5%) = 0,265 ⋅ 1932,1 = 512,0 kg 4 − 16(52,0%) = 0,520 ⋅ 1932,1 = 1004,7 kg ∑ = 1932,1 kg Feltételezzük. hogy a homok nedvességtartalma 4%, a kavicsé pedig 0,5% Ennek megfelelően korrigáljuk az adalékanyag és a keverővíz mennyiségét. 0-1 mm-es szemnagyságban levő víz: 415,4 kg . 0,04 = 16,6 l 1-4 mm-es szemnagyságban levő víz: 512,0 kg . 0,04 = 20,5 l A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 133 ► Építőanyagok II.

Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 134 ► 4-16 mm-es szemnagyságban levő víz: 1004,7 kg . 0,005 = 5,0 l ∑ = 42,1 l Korrigált adalékanyag mennyiségek: 0-1 mm-es szemnagyság 415,4 +16,6 = 432,0 kg 1-4 mm-es szemnagyság 512,0 +20,5 = 532,5 kg 4-16 mm-es szemnagyság 1004,7 +5,0 = 1009,7 kg ∑ = 1974,2 kg A korrigált vízmennyiség: 146,2-42,1 = 104,1 l Meghatározzuk a friss beton számított készítési testsűrűségét: ρ tb = 281,1 + 104,1 + 1974,2 = 2359,4 kg/m3 (Ha a betont később dolgozzák be, például nyitott járműben szállítják, párolgási veszteséggel is kell számolni, és a keverővizet ennek megfelelően kell korrigálni.) Például a párolgási veszteség Wp = 0,2 tömeg%, akkor az elpárolgott vízmennyiség: 2359,4 ⋅ 0,002 = 4,7 l 104,1 + 4,7 = 108,8 l a számított betonösszetétel alapján a kimérési terv a következő: Cement, CEM I 42,5:c = 281,1kg Víz: v = 108,8 l

Adalékanyag Σ adalékanyag: Beton: 0-1 a1 = 432,0 kg 1-4 a4 = 532,5 kg 4-16 a16 = 1009,7 kg a =1974,2 kg. =2359,4 kg/m3 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 134 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 135 ► 4.155 BETONTERVEZÉS AZ MSZ 4798 SZERINT Látható, hogy a betontervezést és készítést korábban a szükséges 28 napos nyomószilárdság határozta meg. Ezt a szerkezetet terhelő mechanikai igénybevételekből kellett - megfelelő biztonsággal - meghatározni. Ez a módszer ma már csak környezeti hatásoktól védett betonoknál elégséges. A tapasztalatok azt mutatják, hogy a beton előbb megy tönkre különféle környezeti károsító hatásoktól mint teherbírási elégtelenségétől. A különböző környezeti károsító hatások származhatnak: • kedvezőtlen hatású külső reakciókból, pl.: klorid, széndioxid,

szulfátok, • kedvezőtlen hatású belső reakciókból, pl.: cementpép és adalékanyag közötti alkáli duzzadás, • kedvezőtlen fizikai hatások, pl.: fagyás-olvadás, nagy hőmérsékletváltozások, kiszáradás-átázás, koptatás, • kedvezőtlen mechanikai hatások, pl. túlterhelés, fáradás A beton élettartamát fenti hatásokkal szembeni ellenállása határozza meg. Az EN (európai uniós) szabvány ezeket az igénybevételeket, az un. kitéti (környezeti) osztályok szerint csoportosítja, 4.14 táblázat A 415 táblázat a kitéti (környezeti) osztályokat adja meg a talaj, ill a talajvíz kémiai korróziót okozó jellemzőinek értékeitől függően. A 416 táblázatban az európai uniós szabványban meg nem adott, de Magyarországon még figyelembe veendő környezeti, ill. különleges igénybevételi osztályok láthatók Fenti rendszerbe besorolva a tervezendő betont a 4.17 és a 418 táblázatok segítségével meghatározható a tervezendő

beton legnagyobb vízcementtényezője, a legkisebb szilárdsági osztálya, a minimális cementtartalma (kg/m3), a legkisebb levegőtartalma térfogat %-ban, a friss beton megkövetelt testsűrűsége és a kiszárított szilárd beton megkövetelt testsűrűsége. A betontervezés során az első lépés az alkalmazandó szilárdsági osztály meghatározása, ill. kiválasztása a 417 táblázat segítségével A szilárdsági osztály ismeretében a tervezési szilárdság meghatározása következik. Tervezési nyomószilárdság átlagos munkahely figyelembevételével s=5 N/mm2 szórással számítva a kockaszilárdságot 8 N/mm2-tel meghaladó átlagos nyomószilárdságra kell tervezni a betont. Szabványos betonok esetén s=8 N/mm2 szórással számítva a kockaszilárdságot 12 N/mm2-tel A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 135 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 136 ► meghaladó átlagos nyomószilárdságra kell tervezni. Tehát egy C25/30-as szabványos beton esetében a tervezési szilárdság: R terv = 30 + 12 = 32N/mm 2 4.14 táblázat Kitéti osztályok Osztály jele A környezeti hatás leírása Tájékoztató példák a kitéti (környezeti) osztályok előfordulására 1. Nincs korróziós kockázat X0 Vasalás vagy beágyazott fém nélküli beton esetén: valamennyi környezeti körülmény, kivéve azokat, ahol fagyás/olvadás, koptatás, víznyomás vagy kémiai korrózió fordul elő. Vasbeton vagy beágyazott fémet tartalmazó beton esetén: nagyon száraz. Vasalás néküli, korróziónak ki nem tett kitöltő és kiegyenlítő beton. Nagyon csekély, legfeljebb 35% relatív páratartalmú épületben lévő vasbeton. 2. Karbonátosodás okozta korrózió Ahol a vasalást vagy más beágyazott fémet tartalmazó beton ki van téve levegőnek és nedvességnek, ott a környezeti

hatásokat a következők szerint kell osztályozni. MEGJEGYZÉS: A nedvességviszonyok az acélbetéteket vagy más beágyazott fémeket takaró betonfedésre vonatkoznak, de sok esetben fel lehet tételezni, hogy a betonfedésben lévő körülmények a környezetet tükrözik. Ezekben az esetekben helyénvaló lehet a környezet osztályozása. Nem ez az eset akkor, amikor a beton és a környezet között elválasztó réteg van. XC1 Száraz vagy tartósan nedves Csekély relatív páratartalmú épületben lévő beton. Állandóan víz alatt lévő beton. XC2 Nedves, ritkán száraz Hosszú időn át vízzel érintkező betonfelületek. Sokféle alaptest XC3 Mérsékelt nedvesség Mérsékelt vagy nagy relatív páratartalmú épületekben lévő A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 136 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 137 ► beton.

Esőtől védett, szabadban lévő beton XC4 Váltakozva nedves és száraz Víznek kitett betonfelületek, amelyek nem tartoznak az XC2 osztályba. 3. A nem tengervízből származó kloridok által okozott korrózió Amikor a vasbeton vagy más beágyazott fémet tartalmazó beton kloridtartalmú vízzel érintkezik, beleértve a jégolvasztó sózást, akkor az igénybevételt a következők szerint kell osztályozni. XD1 Mérsékelt nedvesség A levegőből származó kloridnak kitett, de jégolvasztó sóknak ki nem tett beton. XD2 Nedves, ritkán száraz Úszómedencék. Kloridot tartalmazó ipari vizeknek kitett, de jégolvasztó sóknak ki nem tett beton. Kloridtartalmú talajvízzel érintkező beton XD3 Váltakozva nedves és száraz Kloridot tartalmazó permetnek kitett hídelemek. Járdák és útburkolatok Autóparkolók födémei. 4. Tengervízből származó klorid által okozott korrózió Amikor a vasbeton vagy más beágyazott fémet tartalmazó beton

tengervízből származó kloridnak vagy tengervízből származó sót tartalmazó levegőnek van kitéve, akkor a kitételt a következők szerint kell osztályozni. Magyarországon csak különleges esetekben használatos környezeti osztály, pl. magyarországi tervező tengerparti országokban tervez vb. szerkezetet XS1 XS2 XS3 Sós levegőnek kitéve, de nincs közvetlen érintkezés a tengervízzel Állandóan tengervízbe merülve Árapállyal, felcsapódással vagy permettel érintkező zónák Tengerparton vagy annak közelében lévő szerkezetek Tengervízben épült szerkezetek részei Tengervízben épült szerkezetek részei 5. Fagyási/olvadási korrózió jégolvasztó anyaggal vagy anélkül Amikor a beton a fagyási/olvadási ciklusok által okozott jelentős igénybevételnek van kitéve nedves állapotban, akkor az igénybevételt a következőkép- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 137 ► Építőanyagok II.

Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék pen kell osztályozni: XF1 Mérsékelt víztelítettség jégolvasztó anyag nélkül XF2 Mérsékelt víztelítettség jégolvasztó anyaggal Vissza ◄ 138 ► Függőleges betonfelületek esőnek és fagynak kitéve. Útépítési szerkezetek függőleges betonfelületei, amelyek ki vannak téve fagynak és a levegő által szállított jégolvasztó anyag permetének. XF3 Nagymérvű víztelítettség jégolvasztó anyag nélkül Esőnek és fagynak kitett vízszintes betonfelületek. XF4 Nagymérvű víztelítettség jégolvasztó anyaggal vagy tengervízzel Útburkolatok és hídpályalemezek jégolvasztó anyagoknak kitéve. Jégtelenítő anyagok közvetlen permetének és fagynak kitett betonfelületek. Fagynak kitett tengeri szerkezetek a felcsapódási zónában. 6. Kémiai korrózió Amikor a beton ki van téve a természetes talajból és talajvízből származó anyagok kémiai

korróziójának, ahogyan azt a 4.15 táblázat részletezi, akkor az igénybevételt a következők szerint kell osztályozni. A tengervíz osztályozása a földrajzi helyzettől függ., ezért a betonok felhasználási helyén érvényes osztályozást alkalmazzák XA1 Enyhén agresszív környezet a 4.15 táblázat szerint XA2 Mérsékelten agresszív kémiai környezet a 4.15 táblázat szerint XA3 Nagymértékben agresszív kémiai környezet a 4.15 táblázat szerint A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 138 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 139 ► 4.15 táblázat Kitéti (környezeti) osztályok a természetes talaj és talajvíz kémiai korróziót okozó jellemző értékeitől függően A következőkben osztályozott agresszív kémiai igénybevételek 5 °C és 25 °C közötti hőmérsékletű természetes talajokra, talajvizekre

vonatkoznak, amikor a nyugalmi körülményeket megközelítő, elegendően lassú a vízáramlás. Minden egyes kémiai jellemzőre a legveszélyesebb érték határozza meg az osztályt. Ha két vagy több agresszív jellemző ugyanahhoz az osztályhoz vezet, akkor a környezeti hatást a következő magasabb osztályba kell sorolni, hacsak az adott esetre vonatkozó egyedi vizsgálat nem bizonyítja ezt szükségtelennek. Kémiai jellemző Referencia vizsgálati módszer XA1 VA2 XA3 Talajvíz SO42-, mg/l MSZ EN 196-2 >200 és < 600 >600 és <3000 >3000 és <6000 pH ISO 4316 <6,5 és >5,5 <5,5 és >4,5 <4,5 és >4,0 agresszív CO2, mg/l prEN 13577:1999 >15 és <40 >40 és <100 >100 telítésig +, NH4 mg/l ISO 7150-1 vagy ISO 7150-2 >15 és < 30 >30 és <60 >60 és <100 Mg2+, mg/l ISO 7980 >300 és <1000 >1000 és <3000 >3000 telítésig SO42-, öszszes, mg/kg MSZ EN

196-2 >2000 és <3000 >3000 és <12000 >12000 és <24000 Savasság, ml/kg DIN 4030-2 Talaj >200 A gyakorlatban nem fordul elő A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 139 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 140 ► 4.16 táblázat A 414 és a 415 táblázatban meg nem jelölt, de Magyarországon még figyelembe veendő környezeti, illetve különleges igénybevételi osztályok Az A környezeti hatás leírása osztály jele 1. Nincs korróziós kockázat Tájékoztató példák a környezeti osztályok előfordulására XN(H) Környezeti hatásoknak (nedvesség, karbonátosodás, kloridhatás, fagyás/olvadás, kémiai korrózió, koptatóhatás vagy víznyomás) nem ellenálló, szilárdsági szempontból alárendelt jelentőségű beton. Korróziónak ki nem tett, kis szilárdságú aljzatbetonok, beton alaprétegek.

X0b(H) Vasalás vagy beágyazott fém nélküli beton esetén: valamennyi környezeti körülmény, kivéve azokat, ahol nedvesség, karbonátosodás, kloridhatás, fagyás/olvadás, kémiai korrózió, koptatóhatás vagy víznyomás fordul elő. Vasalás nélküli, korróziónak ki nem tett kitöltő és kiegyenlítő beton. X0v(H) Vasbeton vagy beágyazott fémet tartalmazó beton esetén: valamennyi környezeti körülmény, kivéve azokat, ahol nedvesség, karbonátosodás, kloridhatás, fagyás/olvadás, kémiai korrózió, koptatóhatás vagy víznyomás fordul elő. Legfeljebb 35% relatív páratartalmú száraz helyen lévő belső helyiségben vagy levegő hozzájutásától teljesen elzárt, száraz helyen lévő vasbeton esetén. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 140 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 141 ► 7. Koptatóhatás okozta

károsodás Amikor a beton csiszoló, csúszó, gördülő, súrlódó igénybevételnek, ütésnek vagy vízáramlás által mozgatott gördülő hordalék koptató hatásának van kitéve, akkor az ezekből származó igénybevételt a következők szerint kell osztályozni: XK1(H) Könnyű, szemcsés anyagok koptató igénybevétele. Gyalogos forgalom, puha abroncsú kerekek koptató igénybevétele. Könnyű adalékanyagok, termények stb. tárolására alkalmas silók, bunkerek, tartályok; járdák, lépcsők, garázspadozatok. XK2(H) Gördülő igénybevétel okozta koptatóhatás nehéz terhek alatt. XK3(H) Csúsztató-gördülő igénybevétel okozta koptató hatás igen nehéz terhek alatt. Betonút, durva, nehéz szemcsés anyagok tárolói, gördülő hordalékkal érintkező betonfelületek. XK4(H) Csúszó-gördülő igénybevétel okozta koptató hatás igen nehéz terhek alatt, nagy felületi pontosság és pormentesség igénye esetén. Repülőtéri

kifutópályák, felszállópályák, nehézipari szerelőcsarnokok, konténerátrakó állomások. Nehéz terheknek és targoncaforgalomnak kitett csarnokok és raktárak kemény felületű, pormentes ipari padlóburkolata. 8. Igénybevétel víznyomás hatására Amikor a beton ki van téve víznyomás hatásának, akkor az igénybevételt a következők szerint kell osztályozni: XV1(H) Kis üzemi víznyomásnak kiPincefal, csatorna, legfeljebb 1 m magas víztároló medence, áteresz, tett, legalább 300 mm vasbeton, amelynek felületén 24 óra csapadékcsatorna, záportározó, alatt legfeljebb 0,4 liter/m2 víz esővízgyűjtő akna. szivárog át. XV2(H) Kis üzemi víznyomásnak kiVízépítési szerkezetek, gátak, tett, legfeljebb 300 mm vastag partfalak, >1m magas víztároló medence, föld alatti garázsok, beton vagy nagy üzemi víznyomásnak kitett, legalább 300 aluljárók külső határoló szerkezetei, külön szigetelőréteg nélkül. mm vastag beton, amelyek

felületén 24 óra alatt legfeljebb 0,2 liter/m2 víz szivárog át. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 141 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék XV3(H) Nagy üzemi víznyomásnak kitett, legfeljebb 300 mm vastag beton, amelynek felületén 24 óra alatt legfeljebb 0,1 liter/m2 víz szivárog át. Vissza ◄ 142 ► Vasbeton mélygarázsok, alagutak külső határoló szerkezetei, külön szigetelőréteg nélkül. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 142 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 143 ► 143 ► 4.17 táblázat Ajánlott határértékek a beton összetételére és tulajdonságaira A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ Építőanyagok II. A dokumentum használata |

Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 144 ► 4.18 táblázat Előírt határértékek az XN(H), X0b(H), X0v(H), XK(H) és XV(H) környezeti osztályokban A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 144 ► Építőanyagok II. Betonkészítés A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 145 ► Példák a beton MSZ 4798-1:2004 szabvány szerinti jelére Magyarországon: 1.példa Annak a C30/37 nyomószilárdsági osztályú betonnak (közönséges betonnak) a jele, amelyből vasbeton keretszerkezet épül (környezeti osztály:XC3), névleges legnagyobb szemnagysága Dmax=24 mm, konzisztenciája képlékeny és a tervezés idején ismeretes, hogy a konzisztenciát roskadásméréssel fogják vagy roskadásméréssel kell meghatározni és a roskadási mértéknek 50-90 mm közé kell esnie, tehát konzisztencia osztálya S2, a következő: C30/37-XC3-24-S2-MSZ 4798-1:2004

2.példa Annak a C30/37 nyomószilárdsági osztályú betonnak (közönséges betonnak) a jele, amelyből vasbeton keretszerkezet épül (környezeti osztály:XC3), névleges legnagyobb szemnagysága Dmax=24 mm, konzisztenciája képlékeny és a konzisztencia megnevezése tájékoztató jelleggel – ha a szerkezet tervezési idején a konzisztenciamérés módszerének mibenléte még nem ismert, - „Képlékeny”, a következő: C30/37-XC3-24-„Képlékeny”-MSZ 4798-1:2004 3.példa Annak aC30/37 nyomószilárdsági osztályú, légbuborékképző adalékszerrel gyártott (közönséges) betonnak a jele, amelyből fagy és sózás hatásának kitett vasbeton híd pályaszegélye készül (környezeti osztály:XF4), névleges legnagyobb szemnagysága Dmax=32 mm, konzisztenciája képlékeny és terülési mértéke 420-480 mm közé esik, konzisztencia osztálya F3, a következő: C30/37-XF4-32-F3-MSZ 4798-1:2004 vagy C30/37-XF4-32-F3(420-480 mm)-MSZ 4798-1:2004 4.példa Annak a

C40/50 nyomószilárdsági osztályú, kopásálló, légbuborékképző adalékszer nélkül gyártott (közönséges) bazaltbetonnak a jele, amelyből koptatóhatásnak és fagy és sózás hatásának kitett beton térburkolat készül (környezeti osztály:XK3(H) és XF4(H)), névleges legnagyobb szemnagysága Dmax=32 mm, konzisztenciája képlékeny és terülési mértéke 420-480 mm közé esik, konzisztencia osztálya F3, a következő: C40/50-bazalt zúzottkővel-XK3(H)-XF4(H)-32-F3-MSZ 4798-1:2004 vagy A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 145 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Betonkészítés Vissza ◄ 146 ► C40/50-bazalt zúzottkővel-XK3(H)-XF4(H)-32-F3(450±30 mm)-MSZ 4798-1:2004 5.példa Annak az LC12/13 nyomószilárdsági osztályú könnyűbetonnak a jele, amelynek a testsűrűsége szilárd állapotban 1600-1800 kg/m3 közé esik, adalékanyaga duzzasztott

agyagkavics, és amelyből könnyűbeton belső teherbíró fal épül (környezeti osztály:X0b(H), névleges legnagyobb szemnagysága Dmax=16 mm, konzisztenciája a kissé képlékeny és a képlékeny határán van, konzisztencia osztályának jele a tömörítési mérték jelével kifejezve C2, a következő: LC12/13-ρLC1,8-duzzasztott agyagkaviccsal-X0b(H)-16-C2-MSZ 47981:2004 vagy LC12/13-ρLC1,8-duzzasztott agyagkaviccsal-X0b(H)-16-C2(1,25-1,11)MSZ 4798-1:2004 6.példa Annak a C40/50 nyomószilárdsági osztályú (közönséges) betonnak a jele, amelyből esőtől védett helyen álló feszített vasbeton gerenda készül (környezeti osztály:XC3), névleges legnagyobb szemnagysága Dmax=24 mm, konzisztenciája képlékeny és terülési mértéke 420-480 mm közé esik, konzisztencia osztálya F3, megengedett kloridtartalma a cement tömegszázalékban kifejezve 0,10 tömeg%, CEM 52,5 szilárdsági osztályú portlandcementtel készül, használati élettartama 100 év, a

következő: C40/50-XC3-24-F3-Cl 0,10-CEM 52,5-100 év-MSZ 4798-1:2004 vagy C40/50-XC3-24-F3 (450±30 mm)-Cl 0,10-CEM 52,5-100 év-MSZ 47981:2004 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 146 ► Építőanyagok II. Az építőelemek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 147 ► 5. Az építőelemek A fémek kristályos szerkezetű anyagok. A fémek kristályosodása során leggyakrabban kialakuló térrács a köbös térrács, amelynek megjelenési formái: a primitív-, a térközepes- és a lapközepes köbös térrács, (5.1ai ábrák), a tetragonális (5.1b ábra), valamint a hexagonális (51c ábra) 5.1 ábra A fémek kristályrács típusai [1] 5.1 A fémek kristályosodása A fémek olvadékból kristályosodnak ki, ezért nem fejlődhetnek ki szabályos kristályok, hanem az un. krisztallitok A fémek olvadt állapotában az atomok szabálytalan elrendezésűek (a hőenergia legyőzte a

rácserőt). Az olvadék hűlésével az olvadáspont közelében a krisztallitok képződése kristályosodási középpontok, un. kristálycsírák létrejöttével kezdődik, majd növekedésükkel folytatódik. A kristályosodási képesség külső beavatkozás nélkül, spontán alakul ki. Mérőszáma az olvadék térfogatának egységében az időegység alatt keletkezett csírák száma, tehát csíra/cm3 sec. A kristályosodó képesség az olvadásponton még nulla, további hűlés közben gyorsan nő, majd maximumot ér el és csökken. A kristályosodó képességre a lehűlés sebessége, ahogy azt a 52 ábra mutatja, döntő hatású A kialakult kristálycsírákhoz további atomok kapcsolódnak és megindul a kris- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 147 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőelemek Vissza ◄ 148 ► tályok növekedése. A kristály

időegységben bekövetkező lineáris növekedését a kristályosodás sebességének nevezik és egysége a cm/sec A lehűlés sebességének nincs döntő szerepe a kristályosodás sebességére, (53 ábra). 5.2 ábra Kristályosodó képesség változása a hőmérséklettel [2] 5.3 ábra A kristályosodás sebessége a hőmérséklet függvényében [2] A gyakorlat szempontjából a két jelenség egybevetése igen fontos és tanulságos. Lassú lehűléskor kevés csíra képződik, ezek egymástól távol, gyorsan és egyenlőtlenül fejlődnek, a fém tehát egyenlőtlen durva szövetűvé A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 148 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőelemek Vissza ◄ 149 ► kristályosodik, ami nem kívánatos. Gyors lehűlés esetén a növekedőképesség még kicsi, amikor már sok csíra képződött Finom, apró és egyenletesebb nagyságú

krisztallitok fejlődnek ki és a fémszövet finom és egyenletes lesz. A csíraképződés saját fajtájú csírákkal, a fém őrleményével és idegen fajtájú csírákkal (egyes szennyezőkkel) mesterségesen is fokozható. A krisztallitok képződése, elhelyezkedése egymástól független, rendezetlen. A sok, mindenféle irányban elhelyezkedő krisztallit végül is azt eredményezi, hogy az ilyen szerkezetű fémek szilárdsága, hőtágulási együtthatója, villamos ellenállása stb bármelyik irányban mindig ugyanaz, noha az egyes szabályos kristályoké és a szabálytalanul nőtt egyes krisztallitoké irányok szerint különböző (anizotropok). Az olyan elrendezésű anyagokat, amelyeknél a krisztallitok anizotrópiája nem nyilvánul meg, izotrópszerűnek, vagy kvázi izotrópnak nevezzük. 5.2 Az ötvözetek Ötvözeteken olyan, legalább látszatra egynemű, fém természetű anyagot értünk, amely két vagy több fém összeolvasztása vagy egymásban

való oldása útján kapható. A fémötvözetek tehát fémfényűek, jó vezetők és kristályos szerkezetűek. Ötvözetet elsősorban fémek alkothatnak egymással, azonban metalloid elemek (antimon, szilícium, szén), nem fémes elemek (kén, foszfor), gázok (nitrogén, oxigén) is alkothatnak Két vagy több fémből, metalloid elemből alkotható ötvözetek összességét ötvözetrendszernek nevezik. Ezek száma igen nagy, kereken 90 fémtermészetű és metalloid elemből 4000 kétalkotós, 118000 háromalkotós és több millió négyalkotós ötvözetrendszer származtatható. 5.3 A szín fémek és ötvözetek lehűlési görbéi Ha egy anyag szerkezeti változás nélkül hűl le, akkor a hőmérséklet a Newton-féle exponenciális lehűlési törvény szerint változik, (5.4 ábra) Ha egy anyag halmazállapotában hűlés közben változás áll be, akkor a változás hőmérsékletén a lehűlési görbében töréspont jelentkezik, (5.5 ábra) Fémek esetében

ilyen töréspont megfigyelhető és ezt a lehűlési görbében egy vízszintes lépcső jelzi, ami addig tart, amíg a kristályosodás be nem fejeződik. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 149 ► Építőanyagok II. Az építőelemek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 150 ► 5.4 ábra Amorf anyag lehűlési görbéje 5.5 ábra Kristályos szerkezetű anyag lehűlési görbéje Az állandó hőmérsékletet a fématomok rácsszerkezetté való rendeződésével felszabaduló hő, a látens rejtett hő biztosítja. A kristályosodás befejeződése után a fém lehűlése a szabályos, newtoni görbe szerint folytatódik Egyes anyagoknak többféle kristályos alakja is lehet. Ezt a jelenséget allotrópiának nevezik Az anyagok különböző kristályos szerkezetű változataira, módosulataira és jelölésükre a görög kezdőbetűket (α,δ,γ) használják A vasnak, pl. két

allotróp módosulata van Először 1536 °C-on szabályos térben középpontos rácsszerkezet szerint kristályosodik, (δ-vas) majd 1392 °C hőmérsékleten átalakul lapközepessé (γ-vas) és végül 911 °C-on újból térben középpontos rácsszerkezetűvé válik (α-vas). Így a 56 ábra A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 150 ► Építőanyagok II. Az építőelemek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 151 ► szerinti lehűlési görbét kapjuk meg. Az átalakulási hőmérsékletek a felfűtés és a lehűtés alkalmával kissé eltérnek egymástól. Ötvözetek lehűlési görbéi a 5.7 ábra szerinti lefutásúak 5.6 ábra A vas lehűlési és hevítési görbéje [2] 5.7 ábra Ötvözetek lehűlési görbéje 5.31 A kétalkotós szilárd oldat állapotábrája A kristályosodás egy meghatározott, de általában nem a tiszta alapfém olvadáspontjának hőmérsékletén

indul meg és a lehűlési görbén nem egy, hanem két vízszintes szakasz keletkezik. Ilyenkor nem egy tiszta fém kristályosodik, hanem az ötvözők alkotta valamilyen, az alkotó fémekétől eltérő rácsméretű vegyes kristályok keletkeznek Az első lépcső a lehűlési gör- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 151 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőelemek Vissza ◄ 152 ► bén a kristályosodás kezdetét jelenti (likvidus hőmérséklet), a második vízszintes szakasz pedig a kristályosodás befejeződését jelenti, és szolidusz hőmérsékletnek nevezik. Ha valamely meghatározott ötvözetrendszer kristályosodásának jelenségeit kívánjuk megismerni, akkor a szóban forgó, két fém ötvözeteinek olyan sorozatát kell elkészítenünk és vizsgálnunk, amelyben az ötvözetek alkotórészeinek mennyisége 10% vagy 5%, esetleg 0,5%-onként

változik. Az így kapott sok lehűlési görbéből, a 5.8 ábrán látható módon szerkesztjük meg az ötvözet állapotábráját, fázisdiagramját. 5.8 ábra Kétalkotós szilárd oldat állapotábrájának szerkesztése [2] Az állapotábra szerkesztésénél tehát a meghatározott lehűlési görbe töréspontjait átvetítjük az állapotábrán feltüntetett, megfelelő összetételt jelző függőleges vonalra, majd az így kapott pontokat folyamatos vonallal öszszekötjük. A felső görbe a kristályosodás kezdetét meghatározó hőmérsékleti pontokat, azaz a folyékony halmazállapot határát jelzi, ezt liquidus görbének, míg a kristályosodás végét, vagyis a szilárd halmazállapot határát jelző vonalat pedig solidus görbének nevezzük. Így az I-es mezőben csak folyékony, a II-es mezőben folyékony és szilárd és a III-as mezőben csak szilárd halmazállapotú ötvözet van jelen Az állapotábrából ugyanakkor megállapítható, hogy milyen a

folyékony és szilárd fázis összetétele és mennyiségi aránya egy bizonyos hőmérsékleten. Ennek szemléltetése céljából, vizsgáljuk meg a 60% A és 40% B komponenst tartalmazó ötvözetet. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 152 ► Építőanyagok II. Az építőelemek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 153 ► Az olvadékot hűtve T1 hőmérsékleten kezdődik meg a kristályosodás, mégpedig az ehhez a hőmérséklethez tartozó, solidus görbén levő, B pontnak megfelelő összetételű kristályok képződésével. A hőmérséklet csökkentésével érjük el a T2 hőfokot, amelynél a folyadék fázis és a kristályosan kiváló szilárd fázis összetétele, az előzőkhöz hasonló módon a C, illetve D pontnak megfelelő. T3 hőfokhoz tartozó E pont a liquidus görbén adja az utoljára megszilárduló folyékony részek összetételi arányát A folyékony és

szilárd részek mennyiségi arányát is bármely hőfokon igen könnyen meg lehet állapítani. A hőmérsékletet jelző vonalnak a két görbe közé eső szakaszát a függőleges, ötvözet összetételt jelző vonal két részre osztja. Így pl T2 hőmérsékleten x és y részre E két távolság aránya megadja a folyékony és szilárd részek súlyarányát T2 hőmérsékleten x : y = folyadékrész : szilárdrész A fenti állapotábra akkor alakul ki, ha két alkotó olvadt és szilárd állapotban is korlátlan mennyiségben oldja egymást, azaz szilárd oldatot alkot. 5.32 A kétalkotós eutektikus ötvözet állapotábrája Abban az esetben, ha a két alkotó olvadt állapotban minden arányban, szilárd állapotban egyáltalán nem oldódik egymásban és vegyületet sem alkot, a 5.9 ábrán látható állapotban alakul ki 5.9 ábra Kétalkotós eutektikus ötvözet állapotábrája [2] A 5.9 ábrán látható, hogy az E pontnak megfelelő összetétel kivételével,

bármilyen összetételű olvadékból indulunk ki, a kristályosodás mindig a színfém kiválásával kezdődik (az 1.pontnak megfelelő hőmérséklet vonal a A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 153 ► Építőanyagok II. Az építőelemek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 154 ► 2.pontban metszi a solidus vonalat) Az olvadék összetétele fokozatosan az E pont felé tolódik el. E pontnak megfelelő hőmérsékleten (eutektikus hőmérséklet) a liquidus görbe eléri a solidus görbét, az olvadék teljes egészében megszilárdul, „befagy”, eutektikum képződik. Látható, hogy lényegében egy heterogén szövetszerkezet keletkezik 5.4 A vas-szén ötvözetek egyensúlyi állapota A vas tulajdonságait meghatározó kristályszerkezet kialakulását döntő mértékben vegyi összetétele (ötvözetei) és a készítés technológiája határozza meg. Az 56 ábrán bemutattuk a

színvas egyensúlyi átalakulását Ez azonban kevésbé érdekel bennünket, minthogy szerkezeti elemként a színvasat nem használják fel. A vas legfontosabb ötvözője a szén. A kristályszerkezetek kialakulásának jobb megérthetősége érdekében megszerkeszthető a vas-szénötvözetek állapotábrája. A szerkesztésnek kiindulási feltétele, hogy a lehűtést nagyon lassan hajtják végre, másrészt ötvözőként csak a szén szerepel, (4.10 ábra) 5.10 ábra Vas-szén ötvözetek állapotábrája [3] Az ABCD vonal fölött a fém olvadt állapotban van. A kikristályosodás során a szén a vasötvözetekben kétféle alakban fordul elő: szabad állapotban elemi szén (grafit vagy temperszén), vagy pedig vas-szén vegyület (vaskarbid, Fe3C) formájában. Ennek megfelelően megkülönböztetnek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 154 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Az építőelemek Vissza ◄ 155 ► grafitrendszert (Fe-C), amelyet stabilisrendszernek is neveznek; és karbidrendszert (Fe-Fe3C), amelyet metastabilis állapotban levő ötvözetnek neveznek, mivel az elemi szén bizonyos körülmények között leválasztható. A kis széntartalmú ötvözetek, az acélfajták, a szokványos üzemi körülmények között metastabil (karbid) rendszerben, a nagy széntartalmú ötvözetek lassú lehűlés esetén grafitrendszerben, míg gyors lehűlés esetén karbidrendszerben kristályosodnak. Az atomsúlyokból következik, hogy a vaskarbidba maximálisan 6,67 tömeg% szén épülhet be. Ha a széntartalom ennél kisebb, akkor színvas és vaskarbid, ha a széntartalom ennél nagyobb, akkor vaskarbid és szén keletkezik. A vaskarbid vegyület szövetelemeit cementitnek nevezik A cementit kemény, nem maratható A vas-szén ötvözetek egyensúlyi viszonyait olyan ábrán érzékeltethetjük, amelyen mind a két rendszert

feltüntetjük Az ilyen diagramot ikerdiagramnak nevezzük Az ábrán a metastabil állapotú karbidrendszert jeleztük. Az acél szerkezetének a hőmérséklet hatására bekövetkező átalakulása leolvasható a vas-szén ötvözet állapotábrájáról. Például vizsgáljuk a 510 ábrát 0,5% széntartalom esetén. 1535 °C hőmérsékleten δ-vas kristályok kezdenek kiválni. 1490 °C egyensúlyi hőmérsékleten a δ-vas kristályok átalakulnak γ-vas kristályokká, amelyek a folyékony részben levő szénnel ausztenitet képeznek. Kb 1420 °C hőmérsékleten az egész anyag megszilárdul, a vas 0,5% széntartalma a γ-vasban feloldódott Kb 760 °C-ig szerkezeti változás a lehűlés során nem következik be. Ezen az egyensúlyi hőmérsékleten a γ-vas kezd α-vassá átalakulni és ferritkristályok keletkeznek. Ez azt jelenti, hogy az anyag felbomlik szénre és tiszta fémvasra A kiváló szén a megmaradó γ-vasban oldódik és így az ausztenites rész

szénkoncentrációja nő. 723 °C hőmérsékleten a felbomló ausztenit teljesen egészében ferritté (α-vas szövetelemei) és szénné alakul. Az α-vas egy része és a szén cementitet képez A cementit az egyidejűleg kiváló ferrittel az un. perlites szövetszerkezetet eredményezi Végső fokon a 0,5% szenet tartalmazó acél a kb. 760 és 723°C között kivált ferrit és a 723°C-on keletkezett perlit keverékéből áll 4,33% széntartalom esetén a C pontban keletkező, ausztenitből és cementitből álló eutektikumot lédeburitnak nevezik. A szövetelemek jellemzői: • ferrit: tiszta α-vas, leglágyabb szövetelem; A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 155 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőelemek Vissza ◄ 156 ► • cementit: vaskarbid (Fe3C), legkeményebb szövetelem, nehezen munkálható, rideg; • perlit: cementitből és ferritből álló

egységes szövet, szívós, lágy, jól megmunkálható; • ausztenit: nagy szénoldó képességű (max. 2,1%) γ-vas krisztallit αvasból akkor keletkezik, ha az acélt a GSE vonal fölé melegítik Más ötvözők (pl. Mn, Ni) jelenlétében szobahőmérsékleten is keletkezhet • lédeburit: ausztenitből és cementitből álló 4,3% széntartalmú eutektikum. Kemény, rideg szövetelem 5.5 A vas-szén ötvözetek átalakulása a hűtés sebességének függvényében Sem a felmelegítés, sem a lehűtés nem végtelen lassú, amint azt feltételeztük a 5.10 ábra megszerkesztésekor, s így a gyakorlatban a kristályszerkezet kialakulása során az időtényezőt is figyelembe kell venni Emiatt az egyensúlyi állapothoz képest jelentős eltérések mutatkoznak. Ha felmelegítik az anyagot a GSE vonal fölé és hirtelen lehűtik, akkor az un, martensites szövetszerkezet keletkezik. A martensit azaz vaskarbid szilárd oldata α-vasban akkor keletkezik, ha a hűtés

sebessége (°C/sec/egy kritikus sebességnél nagyobb. Ilyenkor a szénatomok egy része nem képes diffundálni, amikor a hűléskor a γ-vas átmegy α-vasba és a bennmaradó szénatom a szabályos rácsot tetragonálissá torzítja. Ez a kritikus lehűlési sebesség annál nagyobb, minél kisebb a széntartalom. Egy bizonyos széntartalmon alul már nem lehet ilyen lehűlési sebességet előállítani, tehát a 0,2%-nál kisebb széntartalmú acélokban martensites szövetszerkezetet kialakítani gyakorlatilag nem lehetséges, (5.11 ábra) A martensites szövetszerkezet rideg, kemény, nagyszilárdságú. Az edzés célja a martensites szövetszerkezet kialakítása. A nagyon lassú és a nagyon gyors lehűtés közötti lehűtési sebesség esetén átmeneti szövetelemek (sorbit, troostit, bainit) keletkeznek, amelyeknek a tulajdonságai átmenetet képeznek a lágy perlit és a kemény martensit között. A gyakorlatban az acél összetételétől és a hűtés

sebességétől függően sohasem egyfajta szövetelem keletkezik, hanem legalább kettő, ferrit és perlit, ill. legfeljebb négy: pl ferrit, perlit, bainit és martensit Az acél szilárdságát, hegeszthetőségét ezeknek a szöveteknek a mennyisége és elhelyez- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 156 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőelemek Vissza ◄ 157 ► kedése határozza meg. Az elmondottak azt is megvilágítják, hogy az acél tulajdonságait az un. hőkezelési eljárásokkal lényegesen befolyásolni lehet Az a körülmény, hogy a folyamatok sohasem az állapotábra szerint játszódnak le, nem jelenti azt, hogy nincs értelme azokat meghatározni. Nem egyensúlyban levő ötvözetben ugyanis minden további változás az állapotábrával jellemzett egyensúlyi állapot irányában játszódik le. Az ötvözet állapotábrája ismeretében tehát azt

is tudjuk, hogy milyen változások várhatók benne a hőkezelés során. 5.11 ábra Fe-C ötvözet kritikus lehűlési sebessége [2] 5.6 A vas és az acél hőkezelése A hőkezelés egyike a legelterjedtebb és leglényegesebb technológiai műveleteknek. Alkalmazásának célja az acél és öntöttvas tulajdonságainak megváltoztatása a műszaki követelmények jobb kielégítése céljából, mind a félgyártmányok, mind a készgyártmányok esetén. Alapelve, hogy az olvadáspontnál kisebb hőmérsékletre való felfűtés, bizonyos állandó hőmérsékleten tartás, majd megfelelő lehűtés kombinációival a legkülönbözőbb szövetszerkezet hozható létre, és ennek megfelelően az anyag tulajdonságai is igen különbözők. A hőkezelési eljárások az állapotábra alapján követhetők nyomon. Ebből a szempontból az állapotábrának azok a vonalai fontosak, amelyek az alsó (P-S-K) és a felső (G-S-E) átalakulási hőmérsékletet jelentik. A 512 ábrán

így tüntettük fel a lágyítás, edzés és normalizálás hőmérsékletét. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 157 ► Építőanyagok II. Az építőelemek A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 158 ► 5.12 ábra Hőkezelési hőmérsékletek [2] A továbbiakban az építőipari acélok gyártásakor előforduló hőkezelési eljárások lényegét ismertetjük. 5.61 Feszültségcsökkentés Meleg- és hideg alakítás, öntés után az anyagban mindig maradnak vissza belső feszültségek, melyek a darab méreteit és alakját megváltoztatni igyekeznek, és az elem vetemedését, néha törését okozhatják. A belső feszültségeket lényegesen csökkenteni lehet hőkezeléssel A munkadarabot az anyag összetételétől és az uralkodó feszültség nagyságától függően 200600 °C hőmérsékletűre felmelegítik, 2 órán át ezen a hőmérsékleten tartják, majd onnan kivéve

kvarchomokba, meleg hamuba, izzított faszénbe vagy kokszdarába helyezve lassan lehűtik. Ha a hűtés nem elég lassú, akkor újabb feszültségek keletkezhetnek 5.62 A normalizálás vagy lágyításos izzítás Az egyik leggyakrabban alkalmazott hőkezelési eljárás. Célja a túlhevítetten öntött, kovácsolt vagy sajtolt acélok egyenletes és finom szövetszerkezetének az elérése. Normalizálással tehát az acél szövetszerkezete egyneműsíthető, finomítható és szilárdsági tulajdonságai javíthatók. Normalizálás során az acélt 30-50 °C-kal az ábra szerinti GSE vonal fölé fölmelegítik, majd az anyag teljes átmelegedése után huzatmentes helyre kitéve, szobalevegőn lehűtik Az acélt csak annyi ideig szabad a GSE vonal fölötti hőmérsékleten tartani, amíg az α-vas γ-vassá alakul át, ami kb. 5-10 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 158 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata |

Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőelemek Vissza ◄ 159 ► percet tesz ki. Hosszabb hőntartás szövetdurvulást eredményez Ha olyan nagy a hevítés hőmérséklete, hogy a szemcsék megolvadnak, és ezekből a szén kiég, akkor elégett acélt kapnak, amelynek a tulajdonságait normalizálással megjavítani már nem lehet. 5.63 Újrakristályosítás A hidegalakítások (húzás, hideghengerlés) során az acél kristályai nagymérvű maradó alakváltozást szenvednek, és oly mértékben megkeményedhetnek, hogy a további hidegalakításuk csak az újrakristályosítás után végezhető. Az újrakristályosítás célja tehát kettős: az alakítás folytán deformálódott, elnyúlt kristályok helyreállítása és az anyagban keletkezett feszültségek kiküszöbölése. Az újrakristályosítási lágyítás hőmérséklete 400-700°C. A hőntartás időtartama 2-5 óra, annál rövidebb, minél nagyobb a hőmérséklet Ha az átkristályosítás nem

elégséges a szövetszerkezet rendbe hozására, akkor normalizálást kell alkalmazni 5.64 Az edzés Egyike a legfontosabb és leggyakrabban alkalmazott hőkezelési eljárásnak. Célja a nagy keménységű martensites szövetszerkezet előállítása. Az edzést oly módon hajtják végre, hogy az acélt felmelegítik a GSK vonal fölé 3050°C-kal, majd a kritikus sebességnek megfelelő, vagy annál nagyobb sebességgel, (5.11 ábra) lehűtik Az edzés eredményessége függ a lehűtés sebességétől, a széntartalomtól, valamint az elem méreteitől. A lehűtést a megfelelő hűtőközeg megválasztásával lehet befolyásolni. Aszerint, hogy az acél milyen közegben való hűtésnél válik martensitessé, megkülönböztetnek víz-, olaj- vagy légedző acélokat. A hideg nyugodt levegőn is martensitessé edződő acélt önedző acélnak nevezik. A széntartalom függvényében azt mondhatjuk, hogy 0,3%-nál nagyobb széntartalmú acélokat szokás csak edzeni, mert

rendszerint ezeknél lehet elérni azt a hűtési sebességet, amelyiket a martensites szerkezet kialakítása megkíván. Az erősen edzett acélok üvegszerűen ridegek, használat közben repedeznek, törnek Szükség esetén az edzés művelete után még más hőkezelési eljárást, pl. megeresztést, kell alkalmazni 5.65 Nemesítés Nemesítésnek nevezik az acél edzését és az utána következő megeresztését együttesen. Elsősorban szerkezeti acéloknál alkalmazzák Célja a rendeltetésnek legmegfelelőbb szilárdsági tulajdonságok biztosítása Nemesí- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 159 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőelemek Vissza ◄ 160 ► teni általában változó igénybevételnek kitett alkatrészeket és szerszámokat szokás. A megeresztés célja az edzett acélokban a martensites állapottal járó keménység és ridegség

csökkentése. Az elérendő tulajdonságok szerint különböző megeresztési hőmérsékleteket alkalmaznak 300-600°C-ig A megeresztés hatékonysága nagymértékben függ a hőmérsékleten kívül a hőntartás időtartamától is. A hőntartás ideje 2-6 óra, majd ezt a kemencében lassú lehűtés követi A nemesíthető acélok széntartalma általában nagyobb 0,3%-nál 5.66 Patentozás A patentozás lényegében a 0,45-0,80% széntartalmú ötvözetlen acélhuzalok (feszítő huzalok) izometrikus edzése, amellyel a hengerhuzalt hideghúzásra alkalmas szövetűvé teszik. A patentozás során a huzalt 900°C-ra felhevítik, majd ólom, só vagy légfürdőben gyorsan 400-500 °C-ra hűtik, és addig tartják ott, amíg az acél szövetszerkezete finom perlitessé nem alakul át. 5.67 Kérgesítő hőkezelések Eme eljárások lényege az acél felületén 0,4-4 mm vastag kopásálló kemény kéreg létrehozása. Ezek az eljárások a munkadarab belsejének a

tulajdonságait nem változtatják meg A kérgesítés módszerei két csoportba sorolhatók Az egyik csoport esetében (termokémiai eljárások) az acél felületének vegyi összetételét változtatják meg (kéregötvözés) és közben az alapanyagnak nem kell edzhetőnek lennie A másik csoportba sorolható módszerekkel a felületi réteg vegyi összetétele változatlan marad (felületi edzés). Ez esetben az alapanyagnak edzhetőnek kell lennie A kérgesítés módszerei: cementálás, cianidálás, nitridálás, lángedzés, nagyfrekvenciás edzés és a fémekkel való kérgesítés. 5.7 Az acél alakítása 5.71 Az alakításról általában Az acél végleges alakját alakítással érik el. Az acél szövetszerkezetére gyakorolt hatás szerint forgácsolásos és forgácsolás nélküli, más néven képlékeny alakítást különböztetünk meg Forgácsolásos alakítással nem változik meg az acél szövetszerkezete, de a kiindulási anyag térfogata csökken a

forgácsolás mértékével. Képlékeny alakítás során az acél térfogata az alakítás előtt és az alakítás után azonos marad E művelet során azonban a A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 160 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőelemek Vissza ◄ 161 ► fémben változások következnek be, ami által az acél tulajdonságai is megváltozhatnak. Képlékenyen csak az a fém alakítható, amelynek az alakítás hőmérsékletén jelentős nyúlása van. Ezért alakítható képlékeny alakítással az acél, de nem alakítható az öntöttvas. 5.72 Fontosabb képlékenyalakítási technológiák: • • • • kovácsolás, sajtolás, hengerlés és húzás (rúd-, cső- és dróthúzás) Kovácsolás során egy a0 vastagságú fémdarabot kalapáccsal (kézi v. gépi) addig ütögetnek, amíg az a1 vastagságú lesz. A kovácsolás célja lehet nyújtás,

duzzasztás, lyukasztás, hasítás Míg melegen legtöbb fém kovácsolható, addig a hidegen kovácsolás lehetősége függ a fém vegyi összetételétől A sajtolás során az ütéseket egyenletesen ható nyomóserő helyettesíti. Hengerlés során a fémet két, ellentétes irányban forgó henger között vezetik át. A hengeren levő idom alakja szerint lemezt vagy idomacélt kapnak. A végleges alakot rendszerint többszöri hengerléssel érik el A hegesztés nélküli acélcsöveket speciális csőhengerlő gépeken állítják elő, pl. a Mannesmann eljárással, ill annak a továbbfejlesztett változatával A húzás művelete során az előhengerelt acélt hideg állapotban kemény fémből, illetve kis keresztmetszet esetén gyémántból készített negatívon, más néven kaliberen húzzák át. A kaliberek lehetnek kör vagy idom keresztmetszetűek A kaliberen bekövetkezik a keresztmetszetnek bizonyos mértékű csökkenése, illetve un. fogyása A végleges

keresztmetszet így nem egyszeri, hanem többszöri húzással érhető el. Hideg húzással állítják elő a nagyszilárdságú feszítő huzalokat, a drótkötelek, tartókábelek elemi szálait és a hegesztő huzalokat. 5.73 A képlékeny alakítás módszerei Hidegalakítás során az acélt 0-500°C hőmérsékleten alakítják. A hőmérsékletet úgy kell megválasztani, hogy újrakristályosodás ne következzék be Az alakítás közben az acélban bekövetkező változások az alakítás után is megmaradnak. Az alakítás után a krisztallitok síkjai az alakító erő irányába dőlnek és ezt a rendezettségüket meg is tartják. Emiatt az acél tulajdonságai mások lesznek az alakítás irányában, mint arra merőlegesen Ez a jelenség a hidegen alakított anyagok anizotrópiája A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 161 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az

építőelemek Vissza ◄ 162 ► A hidegalakításnak az acél mechanikai tulajdonságaira kifejtett hatását keményedésnek nevezik. A keményedés az alakváltozással szemben kifejtett ellenállás növekedését és az alakváltozó képesség csökkenését jelenti. Az ötvözetlen acélok szilárdsági tulajdonságai a hideg alakítás után időben még tovább változnak. Ezt a jelenséget alakítási öregedésnek nevezik Szobahőmérsékleten ez a változás néhány hónapig tart, de 200-300°C hőmérsékleten 1 óra alatt lejátszódik (mesterséges öregedés). Az alakítási öregedés következtében elsősorban az acél szívóssága és hajlító ütőmunkabírása csökken. Az alakítási öregedés jelenségét - közte a mechanikai tulajdonságoknak a hideg alakítást követő, utólagos változását - elsősorban a nitrogén okozza. Az acél N-tartalma viszont az acél gyártásának, kikészítésének és dezoxidációjának a függvénye 5.74

Hidegalakítási Az acél hidegalakítási módszerei: • • • • • • húzás, hengerlés, élhajlítás, csavarás, rovátkolás, hullámosítás. Húzás és hengerlés esetén a hideg alakítás várható hatását • a húzás (hengerlés) szöge (hengerátmérője) • a húzás (hengerlés) sebessége és • az egy munkamenetben alkalmazott fogyás % határozza meg. A fogyáson hengerlés esetén a vastagság csökkenését értik, húzás esetén pedig az egy menetben bekövetkező keresztmetszeti terület csökkenését. A hideg alakítás következében az anyagban un. alakítási feszültségek állnak elő, méghozzá a kéregben nyomó-, a magban pedig húzófeszültségek keletkeznek. A belső mag alakítási feszültségei szempontjából a nagy húzószöggel és közepes (20-30%) fogyással végzett húzás a legkedvezőtlenebb A huzalban a tűs kristályok a húzás irányába előre és befelé rendeződnek és ez nem is káros abban az esetben, ha a

huzalt csak tengely irányban veszik igénybe, ahogy azt a feszítőhuzalok esetében általában teszik. Ezek a huzalok azonban a hajtogatást már nehezen viselik el. Ha a fentiekhez a A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 162 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőelemek Vissza ◄ 163 ► hullámosításból, a rovátkolásból, a kiskarikába csévélésből, a lamellák közé szorításból származó egyéb feszültségek is hozzáadódnak, akkor a különböző hideg alakításból származó feszültségállapotot igen zavaros lehet, és töréshez vezethet. A hidegen húzott vagy hidegen hengerelt acélgyártmányok felülete fémesen tiszta (un. fényes áru), méretei pontosabbak, mint a melegen alakítottaké Keményebbek, nagyobb a szilárdságuk, tehát acél megtakarítást eredményeznek A hideg alakítás energiaszükséglete azonban legalább háromszor

annyi, mint a meleg alakításé. A hidegen hengerelt és húzott acélok szövetszerkezetének durvulását alakítás közben, vagy azt követő hőkezeléssel finomítják A hideghengerlés további előnye, hogy vele igen vékony, (0,01 mm) nagy méretpontosságú lemezek szabályozott mechanikai tulajdonságokkal készíthetők. Élhajlítás során a vékony acéllemez csak egy él mentén kap hideg alakítást. A hideg hajlításra azért van szükség, mert a vékony lemezek gyors kihűlése miatt meleg hengerléssel 2-3 mm-nél vékonyabb lemez, valamint 3-6 mm-nél vékonyabb idomacél nem hengerelhető. A vékonyfalú idomacélokat a melegen hengerelt lemezekből hideghajlítással állítják elő Az élhajlítás elvégezhető élhajlító sajtókon, szakaszos vagy görgős hajlító gépsoron (fokozatos hajlítással). Utóbbival teljesen zárt szelvény is készíthető úgy, hogy az illeszkedő éleket végül összehegesztik A csavarás a betonacélok esetében

alkalmazott olyan hidegalakítási eljárás, amelynek során az acél folyási határon túli megnyújtása és egyidejű csavarása idézi elő a hidegalakítást. Hatására a folyási határ 30-40%-kal, a szakítószilárdság mintegy 5-10%-kal megnő, míg a szakadó nyúlás csökken. A rovátkolás csak a feszítőhuzalok készítéséhez alkalmazott eljárás abból a célból, hogy a nagyon sima felületű huzalok felületi kötését (tapadását) a betonhoz megnöveljék. Az eljárás során a feszítőhuzalokat fogaskerekek között bocsátják át, és a fogak benyomódásokat hagynak a feszítőhuzalon. Ugyancsak feszítőhuzalok esetében alkalmazott eljárás a hullámosítás, hasonló célból, vékony huzalok esetén. 5.75 Melegalakítás, félmeleg alakítás A melegalakítást 900°C-nál nagyobb, az újrakristályosodás feletti hőmérsékleten végzik. A folyamat újrakristályosodással fejeződik be Az alakítás A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Vissza ◄ 163 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőelemek Vissza ◄ 164 ► során az acél tulajdonságai nem változnak. Ezen a hőmérsékleten ugyanis a keményedés is, és a keményedéssel járó változások is megszűnnek. A folyamat szakaszai: a lágyulás, az újrakristályosodás és a szemcsenövekedés. A lágyulás szakaszában az acél tulajdonságai a kristályszerkezet átalakulása nélkül változnak meg Az újrakristályosodás során a képződő szemcsék nem állandóak, hanem a hőmérséklet növelése és a hőntartás időtartamának a növelése hatására tovább nőhetnek E folyamat során a krisztallitiok a szomszédos krisztallitokat magukba olvasztják. Ezt nevezik szövetdurvulásnak. A melegalakítás leggyakoribb módjai: • kovácsolás, • sajtolás, • hengerlés. Az acéltuskó első alakítása mindig melegalakítás. A jól végrehajtott

kovácsolás hatására a tuskóban levő gázhólyagok összehegednek, a zárványok összetöredeznek, a durva, nagy krisztallitok finom szemcséssé alakulnak. Gyakori első alakítás a meleg sajtolás. A sajtolást két irányban felváltva célszerű végrehajtani, mivel az első lépésben csak a vonalkázatlan részben következik be átalakulás és szemcsefinomodás. Meleg hengerléssel állítják elő az építőiparban nagy mennyiségben felhasznált rúdacélokat, idomacélokat, durva-, közép- és finomlemezeket, betonacélokat, vasúti síneket. Az acél melegalakíthatósága alakítási szilárdságától, képlékenységétől, valamint az acél és az alakító szerszám közötti súrlódástól függ. Az alakítási szilárdság a folyási (v. névleges folyási) határral vehető azonosnak A képlékenység mértéke a törésig végrehajtható alakváltozás nagysága A melegalakítás szempontjából legveszélyesebb ötvöző a kén, ez törékenynyé teszi

az acélt. A kénnel egyidejű mangán (Mn)-tartalom csökkenti a kén káros hatását. A fémes ötvözők általában rontják az acél melegalakítását akkor is, ha karbidot nem képeznek Az ötvözők hatása kedvezőbb, ha ferrites és kedvezőtlenebb, ha az austenites szövetszerkezetet növelik. A fél meleg alakítást 500-900°C hőmérsékleten hajtják végre, amikor is az az újrakristályosodás csak részben következik be. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 164 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőelemek Vissza ◄ 165 ► 5.76 Az öntés Az öntés művelete során a folyékony fémet egyszerűbb, vagy bonyolultabb öntőformába öntik. A megdermedés után felvett alakja más alakítási műveletekkel rendszerint nem alakítható át. Az öntvény negatívjának kialakításakor figyelembe kell venni, hogy az öntvény dermedés közben zsugorodik,

és ráhagyást kell biztosítani a megmunkálandó felületek miatt is. Az öntöttvas dermedési zsugorodása kisebb, mint az öntött acélé. Az öntés műveletéhez legelőször a zsugorodási és megmunkálási ráhagyással megnövelt, rendszerint fa öntőmintát készítik el. Ennek formázó homokban való lenyomata az öntési negatív Az öntvényekben levő belső üregeket külön magokkal formázzák ki. A nagyméretű negatívokat öntőgödörben, a kisebbeket formaszekrényben készítik. Egy formát két, vagy több formaszekrény egymásra helyezésével állítanak elő. Ennek megfelelően a minta is több rétegből áll A formákat beöntő és légtelenítő nyílásokkal látják el. A formázóhomok speciális szemmegoszlású kvarchomok (öntőhomok) és kötőanyag keveréke. A kötőanyag általában agyag, a maghomoknál szerves anyag (pl. melasz) Az öntésnek két módja szokásos: a feslő öntés, amikor minden formába a saját felöntő helyén

keresztül öntik be az olvadt fémet; és az alsó öntés, vagy emelkedő öntés, amikor a beöntő tölcséren és az alsó elosztó csatornákon keresztül egyszerre több formát öntenek ki. Az alsó öntés tömörebb szövetet biztosít, mert a fém emelkedése a légzárványokat a negatívból kiszorítja Az öntvénylehűlése után a formázószekrényt kiürítik, és a magot eltávolítják. Az elkészített öntvény felületéről a homokot, revét eltávolítják, az illesztési varratokat, a felöntések helyeit leköszörülik, a felületet elegyengetik és így az öntvény kész. Minden fajta acélból készíthető acélöntvény, (pl. hídsaru) Az acélöntés a vasöntésnél kényesebb művelet, mert az acélnak nagyobb az olvadáspontja és a zsugorodása, a repedésre is hajlamosabb. Lehűlés közben, primer kristályosodás közben jönnek létre a legfontosabb öntvényhibák. A fogyás (térfogat csökkenés, nem tévesztendő össze a húzási

fogyással) következménye a fogyási üreg, a szivacsosság és a pórusosság. A fogyási üreg és a szivacsosság az öntvény lassabban hűlő, később szilárduló részében keletkezik, ahonnan a korábban hűlő, vékonyabb falú részek fogyása elszívja az olvadékot. Ha az elszívás akkor következik be, amikor a vastag részben még meg sem kezdődött a kristályosodás, akkor ott fogyási üreg, un. lunker keletkezik, amit az öntvény felületén létrejövő horpadás jelez. Ha az elszívás akkor következik be, amikor már megkezdődött a vastagabb A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 165 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőelemek Vissza ◄ 166 ► rész kristályosodása, akkor a fogyási üreg csak 30-90%-ban van fémmel tele, akkor szivacsos lesz. Pórus akkor keletkezik, ha a kristályosodás vége felé a fogyás kiegyenlítésére olvadék

utánszívása már nem lehetséges. Ez a jelenség 20-25 mm-nél vastagabb falú öntvények közepe táján fordul elő. A primer kristályosodást követően jelentkezhet az öntvény meleg törékenysége, s ez repedésre vezet, már 0,02% S-tartalom esetén is. Az S káros hatását Mn ellensúlyozza. Öntési hiba a gázhólyagosodás és a tűlyukacsosság. Ezek oka a CO Ha az acélöntvény anyaga 0,4-0,6% Si-mal csillapított, akkor CO elvileg nem keletkezhet. Gázhólyagosság lép fel, ha az acél a kristályosodása előtt vízgőzzel érintkezik, amikor is H2-gáz szabadul fel Erősen ötvözött (pl nagy króm (Cr)-tartalmú) acélöntvényekben a gázhólyagokat a H2 okozza. 5.8 Az acél technológiai próbái A technológiai próbák elsősorban a szívósság kimutatására használhatók, azaz hogy az üzemszerű megmunkálást a próbadarabok milyen mértékben viselik el káros elváltozás (repedés, törés) nélkül. A technológiai próbák közül az

építőiparban elsősorban a hajlító és a hajtogató próbát alkalmazzák. Ezek a vizsgálatok rendszerint jól jelzik a hideg alakítás mértékét, az edzési, a megmunkálási ridegségét, az anyag hibáit. A hajlító próba során a mintadarabot egy megadott átmérőjű tüske körül, adott szögben meghajlítják. A vizsgált acél nem megfelelő, ha húzott oldalán felrepedezések, vagy bárminemű káros elváltozás következik be, (5.13a ábra) 5.13 ábra Technológiai próbák: a) hajlító-; b) hajtogató vizsgálat [2] A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 166 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőelemek Vissza ◄ 167 ► A hajtogató vizsgálat vékony lemezek és elsősorban vékony huzalok (feszítető huzal, drótkötél elemi szála) szabványos vizsgálati módja. A vizsgálat során a mintát (5.13b ábra) egyik végén befogják, majd a

kiálló véget ±90°-kal jobbra, majd balra hajtogatják. A vizsgálat eredménye nagymértékben függ annak a hengernek az átmérőjétől, amelyik körül a hajtogatást végzik. Ezért ezt a vizsgált próbatest átmérőjének függvényében szabvány írja elő A hajtogatási számot az a hajtogatás jelenti, amelyiknél a próbatest még nem tört el A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 167 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőfa Vissza ◄ 168 ► 6. Az építőfa 6.1 A fa fizikai tulajdonságai 6.11 Hidrotechnikai tulajdonságok A nedvességtartalom: a sejtfalakban levő kötött víz és a sejtüregekben levő szabad víz együttes mennyisége egy vizsgálat időpontban. A szokásos módon %-ban adják meg a kiszárított fa, vagy a vízzel telített fa tömegére vonatkoztatva. Eszerint nettó, vagy bruttó nedvességtartalomról beszélünk A kiszárítás

során az illóanyag-tartalom is eltávozik Erre való tekintettel a fa nedvességtartamának meghatározására a desztillációs módszert, illetve az elektromos vezetőképesség mérésén alapuló módszert használják 5-25%, míg a kapacitásváltozáson alapulót 40-100% nedvességtartalomig. Műszerekkel mérhető a felületi, a belső, vagy az átlagos nedvesség. A műszeres mérés gyorsabb, de kevésbé pontos A fa vízfelvevő képessége: a nedvességtartalom felső határát jelenti, és meghatározását oly módon végezzük, hogy a fát kiszárítjuk, és utána vízben tároljuk mindaddig, míg vizet vesz fel. A vízfelvétel mértékét a kiszárított fa tömegére vonatkoztatjuk A fa nedvességi egyensúlya: a száraz levegőn a nedves fa is vizet ad le, a száraz fa a nedves levegőből vizet vesz fel. Akkor van nedvességi egyensúlyi állapot, ha sem vízfelvétel, sem vízleadás nincs Ezt a jelenséget higroszkóposságnak nevezzük Az adott hőmérsékleten

minden relatív légnedvesség-tartalomhoz tartozik egy egyensúlyi nedvességtartalom (pl lucfenyő esetén 10, 20, 50, ill 100% rel, nedvességtartalomhoz 3,5; 6,0; 11, ill 29% egyensúlyi nedvességtartalom tartozik). 100% rel légnedvességnek megfelelő egyensúlyi nedvességtartalom a rosttelítettségi határnak felel meg. 6.12 A fa zsugorodása és duzzadása A fa vizet veszít, akkor méretei csökkennek, zsugorodik. Ha vizet vesz fel méretei nőnek, dagad. A zsugorodás és a dagadás azonos jelenségre, a higroszkóposságra vezethető vissza. A szíjács több nedvességet vesz fel, mint a geszt, ezért térfogatváltozása is nagyobb. Általában a dagadás döntő többsége a rosttelítettségi határig lejátszódik, de mintegy 40-60% nedvességtartalomig a fa még dagad A fa zsugorodása és dagadása átlagban rostirányban 0-1%, sugárirányban 3-6% és húrirányban 6-12%, (6.1 ábra) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄

168 ► Építőanyagok II. Az építőfa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 169 ► 6.1 ábra A fa duzzadása és zsugorodása [2] Az érintő- és a sugárirányú alakváltozások különböző nagysága eredményezi a fa feldolgozása során a fa deformációját, így pl. a deszkák görbülését, a gerendák vetemedését Ezt csökkenteni lehet azáltal, ha a fát nem nedves állapotban, hanem légszáraz állapotban dolgozzák fel. Továbbá csökkenteni lehet a helyesen megválasztott összekapcsolások révén is. 6.13 A fa testsűrűsége és sűrűsége A fa egyik legfontosabb tulajdonsága a testsűrűsége. Ezt elsősorban a fa fajtája határozza meg, egy fajtán belül pedig befolyásolja a nedvességtartalom, a termelőhely, egy fadarabon belül a magassági viszonyok, a mintavétel helye, az évgyűrű szélesség, a szövetszerkezetek alakulása. A fákat a testsűrűség szerint nevezhetjük: • nagyon nehéz

fának (som, cser, gyertyán, eper, melyeknek testsűrűsége 880-760 kg/m3), • nehéz fának (akác, vadkörte, bükk, kőris, tölgy, szil, dió, vörösfenyő, melyeknek testsűrűsége 680-580 kg/m3), • könnyű fának (fűz, hárs, vadgesztenye, éger, fehér- és rezgőnyár, egyéb fenyők, melyeknek testsűrűsége 560-450 kg/m3), • nagyon könnyű fának (kanadai és feketenyár, cédrus, melyeknek testsűrűsége 450-380 kg/m3). A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 169 ► Építőanyagok II. Az építőfa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 170 ► A testsűrűségen itt minden esetben a 15%-os légszáraz fa nedvességtartalmára vonatkoztatott értékét értjük. 6.14 A fa hőtechnikai tulajdonságai A fenyőfa hőtágulási együtthatója rostokkal párhuzamosan 3-4 . 10-6/°C, rostokra merőlegesen 22-35 . 10-6/°C A lombos fák hasonló sorrendben 0,5-7 . 10-6/°C, ill

16-50 10-6/°C A hővezetési tényező a fafajtól, a testsűrűségtől és a nedvességtartalomtól függ A kiszárított fenyőfáké rostokra merőlegesen 0,13, rostokkal párhuzamosan 0,23 W/mK, lombos fáké 0,22, ill. 0,22-0,40 W/mK A fa tehát rostokra merőlegesen kiváló hőszigetelő anyag 25% nedvességtartalmú fa hővezetési tényezője kb 40%-kal nő meg. Amíg a testsűrűség 400-ról 800 kg/m3-re nő, addig a hővezetési tényező megkétszereződik. A fajhő a hőmérséklet és a nedvességtartalom függvénye. A kiszárított fa esetén a hőmérséklet (t) függését c=a+b.t egyenlet fejezi ki, ahol a = 0,266 és b = 0,00116. A fajhő 20, 50, ill 100 % nedvességtartalom esetén 1,3; 1,57 és 2 szeresére nő. A fafélék lobbanáspontja 200-275 °C, égéspontja 260-290 °C Az égést a hőmérsékleten és a fafajon kívül a testsűrűség, a nedvességtartalom, a gyantatartalom, a méretek és a légmozgás sebessége befolyásolják. 6.15 Hangtechnikai

tulajdonságok Hangszabályozás szempontjából a kísérletek azt mutatták, hogy a faanyag rostokkal párhuzamos irányban jó hangvezető, míg rostokra merőleges irányban jó hangszigetelő. 6.16 Elektromos tulajdonságok A faanyag kiszárított állapotban elektromos szigetelő. Elektromos vezetőképessége a rosttelítettségi határig közel lineárisan változik Ezen alapszik az elektromos fanedvesség mérés elve. A rosttelítettségi határon túl az elektromos ellenállás változása igen kicsi. 6.2 A fa mechanikai tulajdonságai a) A fa mechanikai, más néven szilárdsági és alakváltozási tulajdonságait a fa alkata, fajtája, hibái, betegségei, a faméretek, fakeresztmetszetben értelmezett szelvény helye, a terhelés és igénybevétel fajtája, a fa nedvességtartalma, testsűrűsége, a környező levegő nedvességtartalma és hő- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 170 ► Építőanyagok II. Az

építőfa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 171 ► mérséklete, a terhelőerők és a rostok iránya által bezárt szög, a terhelés időtartama, a terhelés módja és nyomott elemek esetén a karcsúság határozzák meg. A szilárdsági vizsgálatokat két alapvető módszer szerint végzik. Az egyik módszer szerint, és ezt követi a szabvány is, a fa szilárdsági vizsgálatához és minősítéséhez kisméretű, teljesen hibátlan, egészséges, korhadás, göcs, repedés, gyűrűs elválás és ferdeszálúság mentes mintát kell venni. A másik módszer szerint az anyagot természetes méreteiben, előforduló hibáival együtt kell vizsgálni Az első módszer anyagtakarékos, gyors, de nem tükrözi a fa valódi szilárdságát Egyébként a mintát úgy kell kivenni, hogy a faanyag, anizotrop és inhomogén szerkezetéből adódó eltérő mérési eredményekből jó átlagértékeket lehessen kapni. Próbadarabként

erdei választékok esetén min öt mintát kell venni. A fa mechanikai tulajdonságai döntően függnek a fa nedvességtartamától. Éppen ezért a fa szilárdsági tulajdonságainak jellemzésére a légszáraz, 15% nedvességtartalmú fára vonatkoztatott szilárdsági értékeket veszik. A szabványok előírják, hogy a vizsgálat előtt addig kell a mintát 20°C hőmérsékletű, 65% relatív nedvességtartamú térben tárolni, amíg az egyensúlyi nedvességtartalom beáll. 8-25% nedvességtartamú faanyagot kell vizsgálni és az n% nedvességtartalom esetére kapott szilárdsági értéket a 12% nedvességtartalomra számítják át az alábbi képlettel: σ15 = σn[1+α(n-12)] A képletben α értékét 0,015-0,06-ra választják meg a fafajtól és az igénybevétel módjától függően. b) A farostokkal párhuzamos statikus nyomószilárdságát 2 cm élhosszúságú hasábokon állapítják meg. Az így megállapított szilárdsági érték függ a

nedvességtartalomtól. Jó közelítéssel 1% nedvességtartalom-növekedésnek 4-6% szilárdságcsökkenés felel meg Ez a szilárdságcsökkenés mintegy 30% nedvességtartalomig tart (rosttelítettségi határ), onnantól a szilárdság a nedvességtartalom növekedésével már nem csökken, (6.2 ábra) A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 171 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőfa Vissza ◄ 172 ► 6.2 ábra A fa nyomószilárdsága a nedvességtartalom függvényében A fa nyomószilárdsága a hőmérséklet növekedésével, vele közel egyenes arányban, kis mértékben csökken. A testsűrűséggel lineárisan változik A gyantatartalom nagyon csökkenti A faanyagban található ággöcsök és növekedési szabálytalanságok a fa nyomószilárdságát befolyásolják, de lényegesen kisebb mértékben, mint a húzószilárdságát A rostokra merőleges nyomás

3 esetét különböztetik meg: • a próbatest teljes keresztmetszete terhelt, • a felület teljes szélessége, de nem teljes hossza terhelt, ez esetben talpnyomásnak vagy talpfa szilárdságnak nevezzük a kapott szilárdságot, • a felület szélességének és hosszúságának csak egy része terhelt, ebben az esetben dúcnyomásról vagy pecsétnyomásról beszélünk. A fa anizotrop szöveti felépítéséből következik, hogy a rostokra merőlegesen terhelt fa nyomószilárdsága lényegesen kisebb, mint a rostokkal párhuzamosan terheltté. A rostokkal párhuzamostól eltérő nyomás azonban gyakori eset. Szigorúan véve ez esetben a szokásos tönkremenetelről és törőerőről nem beszélhetünk, mert a minta nagy alakváltozások kíséretében összepréselődik Ezért rostokkal párhuzamos nyomás esetén nyomószilárdságon a törőerőnek és a felületnek a viszonyát értjük; rostokra merőleges nyomás esetén ahhoz az alakváltozáshoz tartozó

feszültségértéket, amely terhelés még megengedhető. Ezt a A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 172 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőfa Vissza ◄ 173 ► görbéből úgy olvashatjuk ki, hogy a töréspontnál fellépő erőértéket vesszük számításba. Ha az erőirány és a rostirány által bezárt szög 0-90° között változik, akkor a szilárdság a kétfajta szilárdsági érték közötti értéket veszi fel a bezárt szög nagyságától függően, (6.3 ábra) 6.3 ábra A fa szilárdsága a rostirány függvényében Ugyanúgy, mint más építőanyagnál, a fánál is igaz az, hogy minél kisebb a terhelt felület a teljes felülethez képest, annál inkább megváltozik a σ-ε diagramm és a törőerő. Ugyanis kisebb terhelt felület esetén a rostoknak is el kell nyíródniuk a terhelés során. c) A szakító- vagy húzószilárdság

vizsgálatát az érvényes szabvány nem írja elő. A rostokkal párhuzamos húzószilárdság lényegesen nagyobb, mint a rostokkal párhuzamos nyomószilárdság, és nagyobb a szórása is. Ennek oka, hogy míg nyomás esetén az egyes rostok kigörbülhetnek, egymásba tolódhatnak, az erőirányra ferde csúszófelületek alakulhatnak ki, addig húzás esetén a próbatest a rostok elszakadása miatt megy tönkre. Pl tűlevelű fáké 35-150 N/mm2, lágy lombos fáké 20-35 N/mm2, kemény lombos fáké 90-160 N/mm2. A fa nedvességtartamától a szakítószilárdság hasonlóképpen függ, mint a nyomószilárdság. A rosttelítettségi határig 1% nedvességtartalom változásnak rostokkal párhuzamosan kb 3% szilárdságváltozás felel meg, a rostokra merőlegesen kb 2% A hőmérséklet növekedésével a szakítószilárdság csökken, éspedig 1°C-onként a csökkenés 0,1%-ra A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 173 ►

Építőanyagok II. Az építőfa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 174 ► tehető. A fa szöveti felépítése döntően befolyásolja a fa húzószilárdságát Az ággöcsök mértékétől függően a húzószilárdság a teljesen ép, ággöcs mentes fa húzószilárdságának a 20-30%-ára is lecsökkenhet. A rostokra merőleges húzószilárdság megbízhatatlanabb, mint a rostokkal párhuzamos, és a rostokkal párhuzamosan a szakítószilárdság 1/20-1/30-ad része. d) Hajlító vizsgálat során az egyik oldalon húzás, a másik oldalon nyomás alakul ki. Mivel a faanyag nyomó és húzószilárdsága, nyomási és húzási diagrammja nem azonos, ezért a feszültségi ábra nem lesz szimmetrikus, a semleges tengely nem esik egybe a tartó keresztmetszetének súlyvonalával, hanem a húzott oldal felé tolódik el. A hajlító szilárdság számítása során nem a tényleges feszültségi állapotot veszik alapul, hanem az

elemi szilárdságtan feltevéseiből indulnak ki, azaz σ haj = M max (N/mm2) K ahol Mmax a törőnyomaték, K pedig a mintadarab keresztmetszeti tényezője (a3/6). A hajlító szilárdság függ a nedvességtartalomtól. 1% nedvességtartalom változásra 4-5% szilárdságváltozás jut A testsűrűséggel lineárisan változik. L/h < 20 esetén az alak is befolyásolja A rostirány hatását kb. hasonlóan lehet figyelembe venni, mint nyomószilárdság esetén A hőmérséklet, biológiai kártevők, fahibák hatását még nem eléggé tisztázták. e) A nyírószilárdságot ugyanazok a tényezők befolyásolják, mint a húzó és a nyomószilárdságot. f) A szeg és csavarállóság (famenetű csavar) a kapcsolóeszközként használt szegek és csavarok kihúzásával szembeni ellenállását fejezi ki, és a szegezett, ill. csavarkötések biztonságára jellemző szám, ha két azonos minőségű fát kapcsolnak össze. Nemcsak a fafajtól és a fa szilárdsági

tulajdonságaitól függő érték, hanem lényegesen függ a használt szegek, ill. csavarok méretétől, alakjától, anyagától és a fakötés módjától g) A rugalmassági modulus meghatározható nyomó-, húzó- és hajlító vizsgálattal. Nyomóvizsgálat során a 20×20×60 mm-es hasáb középső harmadán végeznek alakváltozás mérést. A rugalmassági modulust, a 0,02% maradó összenyomódáshoz (εm) tartozó feszültségértékből (σr) és rugalmas alakváltozásból számítják: A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 174 ► Építőanyagok II. Az építőfa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék E rug = Vissza ◄ 175 ► σr (N/mm2) εr Ennek megállapításához P0 kezdeti terhelésből kiindulva a mintadarabot P1Pn növekvő erővel terhelik, majd tehermentesítik és így felveszik a teljes, a maradó és a rugalmas alakváltozáshoz tartozó σ-ε görbét. Ebből σr és εr

meghatározható Hajlító kísérlet során hasonlóan járnak el, csak a terhelő-lehajlás diagrammot veszik fel. A rugalmassági modulust a lehajlás képletéből számítják, ahol Δf ug a rugalmas lehajlás értéke: E haj = ΔF ⋅ l 3 (N/mm2) 48 ⋅ I ⋅ Δf rug h) A fa dinamikus terhekre való viselkedését Charpy kalapáccsal vizsgálják. Legnagyobb 5-6% nedvességtartalom esetén. A rosttelítettségi határig csökken, annál nagyobb nedvességtartalom esetén állandó. Sugárirányban 1,1-1,5-ször akkora, mint húrirányban A statikus hajlító szilárdsággal közel lineárisan függ össze i) A kifáradási (lüktető) szilárdság a terhelés módjától, a terhelésismétlések számától és a terhelés mértékétől függ. Pl a statikus hajlító szilárdság 40%-ámak megfelelő lüktető terhelés csak 20 milliószoros ismétlés után okoz törést, a 60%-os lüktető terhelés pedig már 500 ezer ismétlésre. j) A tartós nyomószilárdság a

statikus nyomószilárdságnak 60-70%-a és kedvezőtlenebb, mint egyéb anyagoknál. Erdei fenyő tartós nyomószilárdsága 1,5, ill 50 napos terhelés után 93, 91, ill 70%-a a statikus szilárdságnak Míg a fa testsűrűségétől alig függ, a nedvességtartalom növekedésével rohamosan csökken 6.3 A fa egyéb tulajdonságai a) A fa keménysége elsősorban a fa megmunkálhatóságára jellemző mérőszám. A faanyag keménységének vizsgálatára a Janka keménységmérő módszert használják, mely esetben 1 cm2 keresztmetszeti területű acélgolyót nyomnak be a vizsgált anyagba addig, amíg a bemélyedés az acélgolyó sugarát el nem éri. A bemélyedéshez szükséges erő a Janka keménység N/mm2-ben. A kemény fák keménységi mérőszáma nagyobb, a puhafáké kisebb A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 175 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőfa

Vissza ◄ 176 ► A keménység 0-20 % nettó nedvességtartalom esetén erősen csökken, 20% és a rosttelítettség között kicsit változik, azon túl nem változik. A gombásodás a fa keménységét annyira befolyásolja, hogy a károsodás mértékét a keménység csökkenésével is ki lehet fejezni. b) Kopásállóság a rostokat összetartó erő mértékét fejezi ki, és a vizsgálat során lekoptatott faanyag mennyiségével jellemzik. Nagysága függ a koptatási vizsgálattól (csiszolóvásznas, homokfúvásos, járásutánzó), a koptatóanyagtól, a koptatás irányától, a koptatónyomástól, valamint a keménységhez hasonlóan a fa tulajdonságaitól. c) A súrlódási tényező légszáraz fenyőfélék fűrészelt felülete között 0,340,37, gyalult fa esetén ennek fele-kétharmada. Függ az egymásra fektetett fa rostirány eltérésétől, a felület nedvességtartamától, kezelésétől Kenőanyagok esetén 0,2-0,13-ra csökkenhet. 6.4 Az

építőfák és fatermékek A fából készült szerkezetek építésére felhasználható természetes fák az alábbiak: a tűlevelűek (jegenye-, luc-, erdei-, fekete- és vörösfenyő), a keményfák (tölgy, akác, bükk), a lombos puhafák (nyárfa). A bükkfát csak tartósított anyaggal kezelt állapotban szabad beépíteni. A felsoroltaktól eltérő fafajták csak külön vizsgálat alapján alkalmazhatók. A fatermékekben megkülönböztetünk erdei-, bárdolt- és fűrészelt termékeket, valamint mesterséges, illetve javított fatermékeket. A szabványos hosszak mind az erdei, mind az ipari faválaszték esetében 0,5m-ként változnak. Megjegyezzük azonban, hogy a 8 m-nél hosszabb erdei fatermék, 5 m és főleg 6 m-nél hosszabb fűrészelt-, illetve faragott áru beszerzése körülményes. Fűrészelt faáruk fontosabb keresztmetszeti méretei a következők: • - deszka: • • • • vastagság, 18, 24, 30, 48 mm, szélesség, 100-340 mm-ig, - palló:

vastagság, 60, 75, 100 mm, szélesség, 160-340 mm-ig, - léc: 24/48, 48/75, 75/100 mm2-es keresztmetszetek. - zárléc: 24/24, 48/48, 75/75 mm2-es keresztmetszetek. - gerenda: 100, 120, 150, 170, 210 és 240 mm méretek kombinációi. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 176 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Az építőfa Vissza ◄ 177 ► A legnagyobb szabványméret 210/240 mm2. Mesterséges úton előállított fatermékek közül építési célokra az alábbiak használhatók fel: • rétegelt lemezek, amelyet páratlan számú furnérlemezből ragasztással, nagy nyomás alatt préselnek össze. Az egyes furnérlemezekben a rostok iránya különböző, egymással mintegy 90°-ot zárnak be, így a rétegelt lemez homogénebb és izotrópabb, mint a természetes fa Már 30 mm vastagságban 6,0 m hosszig és 2,0 m szélességig gyártanak ilyen lemezeket. • faforgács

lemez alapanyaga a faforgács. A lemezt nagy nyomáson préseléssel állítják elő A kötőanyag műgyanta, magnézium vagy portlandcement Préselés után mindkét oldalát csiszolják A vastagsága 12 mm – 22 mm-ig változhat. Építési célokra csak I osztályú faforgácslapot szabad felhasználni. Nedvességre érzékeny, a faforgácsok megduzzadnak • farostlemez alapanyaga a farost, amelyet értéktelenebb fafajokból, favégekből és hulladékból kémiai-mechanikai úton nyernek. A kötőanyaga újabban műgyanta ragasztó A lemezzé préselés nagy nyomás alatt történik. 6.5 Kapcsolóelemek A fából készült kapcsolószerek (betétek) anyaga egyenes szálú I. kategóriájú, legfeljebb 15% nedvességtartalmú keményfa, ritkábban puhafa lehet Az acél kapcsolószerek (nyitott- és zárt gyűrűk, fogazott és karmos betétek, csavarok, hengerek, csövek) anyaga legalább az MSZ 500 szerinti A37 minőségű legyen. Facsavaros kapcsolatokat az MSZ 2496-2499

szabványsorozat szerinti csavarokkal kell készíteni. Szegezett kapcsolatokhoz az MSZ 9001 szerinti huzalszeget kell tervezni. A ragasztott kötéshez vízzel szemben ellenálló műgyantaragasztókat kell előírni. Egyéb szerves eredetű ragasztóanyagot alkalmazni nem szabad 6.6 Anyagjellemzők A természetes fákat és a rétegelt falemezt rugalmas anizotrop anyagnak kell tekinteni, amelyeknek a tulajdonságai a természetes fák esetében a A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 177 ► Építőanyagok II. Az építőfa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 178 ► rostokkal párhuzamosan és a rostok irányára merőlegesen, rétegelt lemezeknél a lemez síkjában és arra merőlegesen egymástól eltérőek. Kemény farostlemez és a faforgácslap rugalmas izotróp anyagnak tekinthető. 6.61 Teherhordó faszerkezetek rugalmassági modulusai A faanyagokban pillanatnyi külső hatások

alatt bekövetkező alakváltozásokra jellemző (E, G) rugalmassági tényezőt az 6.1 táblázat szerint kell számításba venni. Az E a rostirányú, az E(r) a sugárirányú és az E(t) a húrirányú rugalmassági modulust jelöli. A G a nyírási modulust jelöli A rétegelt falemezeknél a pillanatnyi külső hatások esetében bekövetkező alakváltozásokra jellemző (E,G) rugalmassági tényező értékeit az 6.2 táblázat tartalmazza Amennyiben a rétegelt falemez rugalmassági modulusát méréssel határozzák meg, akkor a mért értékeket kell figyelembe venni. 6.1 táblázat Rugalmassági modulusok Fafaj csoport F56 F62 K78; K68 L46 Szilárdsági kategória 0 I., II, III 0 I., II, III 0 I., II, III 0 I., II, III Rugalmassági modulus N/mm2 E 15000 12000 16000 13000 18000 14000 7000 5000 E(r ) E(t) Nyírási modulus N/mm2 G(rt) 400 500 400 500 600 1000 350 450 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 178 ►

Építőanyagok II. Az építőfa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék ◄ Vissza 179 ► 6.2 táblázat MSZ szerinti minőségi osztályok E1, I1 E2, I2 Rugalmassági modulus N/mm2 E E(t) 15000 6000 10000 4000 Nyírási modulus N/mm2 G(rt) 400 6.62 Teherhordó faszerkezetek határfeszültségei T=50 év élettartamra tervezett építmények teherhordó szerkezeteit, illetve faszerkezeti elemeit: - természetes fákból, - hossztoldott faanyagból, - szélességben toldott faanyagból, ill. - rétegelt-ragasztott (RR) faanyagból szabad tervezni. Ezen anyagok határfeszültségeinek értékét az 6.3 és 64 táblázat tartalmazza T=50 év élettartamra tervezett építmények teherhordó rétegelt falemez szerkezeteit, illetve rétegelt falemezek szerkezeti elemeit a szabvány szerinti legalább ötrétegű falemezből szabad tervezni, amelynek vastagsága v ≥ 6 mm. Időjárásnak kitett beépítés esetén, továbbá talajban és vízben csak

tartósító anyaggal kezelve használható fel a rétegelt falemez. A rétegelt falemez határfeszültségeinek értékét az 5.4 táblázatban adtuk meg A határfeszültségek meghatározásához figyelembe kell venni az 5.63 pontban foglalt módosító tényezőket is. 6.3 táblázat Természetes faanyagok határfeszültségei Rn MinőFafaj ségi csoport érték N/mm2 Szilárdsá gi kategória MSZ 10144 szerint F56 56 0 Hajlító Húzó Nyomó Határfeszültségek értékei (u=15%nedvességtartalom) esetén Nyíró N/mm2 σHm σHh σHhr; σ r; σHny Hnyt τH(rt) t σHh σHny 29,3 30,2 1,1 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék 23,7 5,6 Vissza 7,9 ◄ τH(lt) és (lt) síkban 2,7 179 ► Építőanyagok II. Az építőfa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék F62 62 K78 78 K68 68 L46 46 I. II. III. 0 I. II. III. 0 I. II. III. 0 I. II. III. 0 I. II. III. 25,3 21,0 16,3 32,5 28,0 23,2 18,0 40,8 35,2

29,2 22,6 35,6 30,6 25,4 19,7 24,0 20,7 17,2 13,3 22,6 15,3 8,0 33,4 25,0 16,9 8,9 42,0 31,5 21,3 11,2 36,6 27,5 18,5 9,8 21,4 14,8 8,3 - 1,0 0,8 0,6 1,2 1,1 0,9 0,6 1,6 1,4 1,2 0,9 1,4 1,2 1,0 0,8 0,9 0,8 0,5 - ◄ Vissza 21,0 18,1 15,1 26,2 23,3 20,0 16,7 33,0 29,2 25,2 21,0 28,8 25,5 22,0 18,3 19,5 17,2 14,9 12,4 5,0 4,1 3,2 6,1 5,4 4,5 3,5 10,7 9,5 7,9 6,1 9,4 8,2 6,9 5,3 3,9 3,4 2,9 2,2 6,9 5,8 4,5 8,6 7,6 6,3 4,8 11,3 9,9 8,3 6,4 9,8 8,7 7,2 5,5 6,1 5,4 4,5 3,5 180 ► 2,4 2,0 1,5 2,9 2,6 2,2 1,7 3,7 3,3 2,7 2,1 3,2 2,8 2,4 1,8 2,2 1,9 1,6 1,2 6.4 táblázat Rétegelt faanyagom határfeszültségei Hajlító Húzó Nyomó Nyíró MSZ Határfeszültség értékei, N/mm2 (u=15% nedvességtartalom Szerinti esetén) minőségi l-t (t) (t) (t) osztályok σHm σHm σHh σHh σHny σHny síkban τH E1, I1 19 16 13 7 16 10 2 (4*) E2, I2 12 10 12 8 6.63 Határfeszültséget módosító tényezők A határfeszültségeket módosító tényezők közül az 1,0-nál nagyobbakat

ajánlatos, az 1,0-nál kisebbeket minden esetben figyelembe kell venni. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 180 ► Építőanyagok II. Az építőfa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 181 ► A rostok és erő iránya A rostok és az erő iránya közötti α szöghöz tartozó axiális határfeszültséget az alábbi összefüggéssel kell számításba venni: σ (αα H = σ H ⋅ σ (r) H 2 σ H ⋅ sin 2 α + σ (r) H ⋅ cos α Ahol α az erő és a rostirány közötti szög, σH a rostokkal párhuzamos hajlító, húzó, nyomó, σH(r) a rostokra merőleges hajlító, húzó, nyomó határfeszültség, (6.3 ábra) A nedvességtartalom Az 6.3, illetve a 64 táblázatban a határfeszültségek u = 15% nedvességtartalomkor adottak Ha biztosított, hogy a szerkezet élettartama során a fa nedvességtartama nem halad meg egy bizonyos u%-ot, akkor a fa nedvességtartamától függően

(egyensúlyi nedvességtartalom, de legfeljebb 30%) határfeszültség-csökkenést kell figyelembe venni. A csökkentő tényező: ku= 1 - (u – 12) 0,02 Ahol u értékét százalékban kell behelyettesíteni. 15%-nál kisebb nedvességtartalmat számításba venni nem szabad A 30%-nál nagyobb nedvességtartalom esetén a 30%-hoz tartozó értéket kell a számítás során alkalmazni A tervezett élettartam Az 6.3, illetve 64 táblázatban a határfeszültségek t=50 év tervezett élettartamhoz adottak A 150 év ≥ T > 50 év élettartamra tervezett szerkezetekhez felhasznált faanyagok határfeszültségeit az 6.3 táblázatban megadott értékekből a következő szorzókkal kell számítani: - hajlító határfeszültség számításkor. 0,70 - húzó határfeszültség számításakor: 0,50 - nyomó határfeszültség számításakor: 0,75 - nyíró határfeszültség számításakor: 0,50 Ha a tervezett létesítmény élettartama T < 50 év, akkor az 6.3 táblázatban

megadott határfeszültségeket kT szorzóval kell számításba venni: Ha 0 < T ≤ 6 óra kT = 1,40 6 < T ≤ 24 óra kT = 1,30 24 óra < T ≤ 5 év kT = 1,20 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 181 ► Építőanyagok II. Az építőfa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék 5 év < T ≤ 15 év 15 év < T ≤ 50 év Vissza ◄ 182 ► kT = 1,10 kT = 1,00 Keresztmetszeti méret Ha a tervezett elem legkisebb keresztmetszeti mérete, illetve keresztmetszeti területe kisebb a szerkesztési szabályokban előírt legkisebb méretektől (vastagság 24mm, keresztmetszeti terület 2400 mm2) a határfeszültséget csökkenteni kell. A km csökkentő tényező a kedvezőtlenebb eltérés %os nagyságával egyenlő csökkentést eredményezzen Például gy húzott rúd vastagsága 18 mm, keresztmetszeti területe 2000 mm2. Az eltérések: 18 / 24 = 0,75 illetve 2000 / 2400 = 0,83. A kedvezőtlenebb

eltérés a 0,75, azaz a csökkentő tényező km = 0,75 értékét kell alkalmazni. Hengeres fa esetén (kérgezett, nőtt fa, tehát nem esztergált) ha a középátmérő 200 mm, vagy annál nagyobb, és a sudarasodás méterenként legfeljebb 10 mm, akkor km = 1,10. ha a középátmérő legalább 150 mm és a sudarasodás méterenként legfeljebb 10 mm, akkor km = 1,05 szorzót szabad alkalmazni. Ívesen meghajlított elemek Ívesen meghajlított rétegelt-ragasztott szerkezetek esetén az 6.3 táblázatban szereplő, rostokkal párhuzamos hajlító határfeszültséget (σHm-et) ki = ( r + 0,67) 1500 ⋅ h tényezővel szorozva kell számítani, ha a görbületi sugár (r ) és a legvastagabb elem (lamella) vastagságának aránya r / h < 500. r / h > 500r esetén a szorzótényező 1,0, vagy annál nagyobb, amelyet nem szabad figyelembe venni. A megengedett legkisebb görbületi sugár: I. szilárdsági kategóriájú RR szerkezetek esetén r = 200 h, II. szilárdsági

kategóriájú RR szerkezetek esetén r = 250 h Talpgerendára támaszkodó oszlop Az 6.4 ábrán vázolt oszlop alatt a talpgerendában ébredő rostokra merőleges nyomó határfeszültséget A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 182 ► Építőanyagok II. Az építőfa A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 183 ► 0,5 ⋅ b b1 ≤ 1,25 kp = l min 4− h 2+ tényezővel szorozva szabad számításba venni. Az lmin / h viszonyszám legfeljebb 1,3 értékkel vehető figyelembe. 6.4 ábra A pecsétnyomás számítás geometriája Vízgőz hatása Vízgőznek tartósan kitett szerkezetek esetén (90% relatív páratartalom felett) a vízgőz hatására létrejövő fanedvesség-változás figyelembevételén túl (ku) a határfeszültségeket kg = 0,9 szorzóval kell számítani. Vízszintingadozás A vízszintingadozásnak kitett telítetlen szerkezetek határfeszültségeit a 30%

nedvességtartalomhoz tartozó csökkentésen túl, további kv = 0,8 szorzóval kell számítani. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 183 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Aszfaltok Vissza ◄ 184 ► 7. Aszfaltok Magyarországon a közutak burkolata majdnem teljes mértékben aszfaltból készült. 7.1 Az aszfalt definíciója, összetétele Az aszfalt olyan építőanyag-keverék, amelyben különböző ásványi adalékanyag-szemcséket bitumen vagy bitumenalapú kötőanyag von be, és ezáltal ragasztja és köti össze. Az aszfalt szilárd részét az adalékanyag nagyobb szemcséi biztosítják, ezek adják a réteg teherhordó kővázát, a kisebb szemcsék a habarcsszerű kitöltésben játszanak szerepet. Az aszfaltkeverék adalékanyaga a zúzott-homok, zúzottkő, zúzalék, természetes homok, homokos kavics. Az aszfaltkeverékek töltőanyaga, mely a burkolatban

stabilizáló és hézagkitöltő szerepet tölt be, általában a mészkőliszt, de kivételesen alkalmazható exhausztor por, filter-pernye, cement stb. is Az aszfaltkeverékek kötőanyaga a bitumen és ritkábban a hígított bitumen, melyeket a kőolaj lepárlása során állítanak elő. Az aszfalt beépítve a hengerlés és a forgalom hatására betömörödik, és stabil, nagy kohéziójú, vízzáró, sima, de mégis érdes felületű aszfaltréteget hoz létre, amely az időjárásnak (víz, napfény, oxigén) és a forgalom hatásainak hosszú évekig képes jól ellenállni. 7.2 Aszfaltkeverékek A meleg kötőanyaggal kevert meleg adalékanyagok kedvező tulajdonságaikat egyesítik, és ez eredményezi a melegaszfalt-keverék útburkolati követelményeket jól szolgáló tulajdonságait, melyek az alábbiak: • • • • • • melegen bedolgozható, kihűlve megszilárdul, de rugalmas marad, jó teherviselő, tömör és jó vízzáró, kopásellenálló,

időálló, és A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 184 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Aszfaltok Vissza ◄ 185 ► • jó megjelenést biztosít. A bitumen alapú speciális kötőanyaggal készült különböző típusú hidegaszfalt-keverékek – melyeket kisforgalmú utak megerősítésére, profiljavítására használnak kopórétegként vagy felületi bevonat készítése előtt, esetleg téli javításokhoz–, szintén több kedvező tulajdonsággal rendelkeznek: • előállításuk környezetkímélő, • hidegen bedolgozhatók, • az előállítás és bedolgozás időben szétválasztható. 7.3 Aszfaltburkolatok Az aszfaltok sokféle változata különböztethető meg: • • • • • az aszfalt anyagának összetétele és jellege, előállítási módja, a beépítés módja, a burkolatszerkezetben elfoglalt helye és teherviselő képessége szerint.

Az útpályaszerkezetekbe épített aszfaltokat célszerűen az aszfalt anyagának összetétele, vagyis jellege, az előállítás technológiája és ezen belül aszfalttípusonként csoportosítják. A kevertaszfaltokat tovább csoportosítják a bedolgozásuk szerint hengerelt- és öntöttaszfaltokra. A különböző ásványi adalékanyagokból és kötőanyagokból előállított aszfaltok utántömörödő vagy tömör jellegűek lehetnek. Az előállítás technológiája szempontjából az aszfaltokat három csoportba sorolják: • permetezéssel, • keveréssel és • habarcsosítással (keverés közben is melegítve) előállított aszfaltok. 7.31 Utántömörödő aszfaltok Permetezéses utántömörödő bitumenes burkolatok Ez esetben az aszfaltburkolat egy építési és egy hosszabb, ún. „aszfaltosodási” folyamatnak az eredménye. Ezek a körülmények meghatározzák a burkolat viselkedésének jellegét A keverés nélkül készülő bur- A dokumentum

használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 185 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Aszfaltok Vissza ◄ 186 ► kolatok esetében az adalékanyag – ez esetben inkább kőváz és kiékelő anyag – és a bitumenes kötőanyag az úttükörben kerül egymással kapcsolatba, rétegenként egymásra szórva, illetve permetezve. A keverés nélküli aszfaltok kötőanyaga általában a hígított bitumen. Ezeknél a burkolatoknál a kőváz tehát lassan éri el teljes tömörségét, a forgalom hatására utántömörödik Kevert, utántömörödő aszfaltburkolatok Hideg vagy félmeleg eljárással – általában hígított bitumennel, vagy újabban egyéb bitumen alapú kötőanyaggal – a permetezési és itatási művelet helyett sokkal hatásosabb, keveréssel előállított aszfaltanyaggal készítik. A kevertaszfaltból könnyebb jó profilú, hullámmentes burkolatfelületet építeni. Nem kell

az aszfaltosodás idején tartós utókezelési munkát végezni, mert az gyorsan bekövetkezik Ezek a burkolatfajták is kis és közepes forgalomra alkalmasak. Megfelelő teherbíró útalapra építhetők Az utántömörödő – vagy makadám rendszerű – aszfaltok tehát olyan öszszetételűek, hogy a készítésük során a hengerrel való tömörítés ellenére nem válnak végleges tömörségűvé, hanem a forgalom tömöríti be. Alapkövetelmény, hogy folyamatos szemmegoszlású kevert utántömörödő aszfaltréteg nem lehet 3 cm-nél vastagabb, mert ennél vastagabb rétegből a hígítóanyag nem tud tökéletesen elpárologni. Az utántömörödő és tömör aszfaltrétegek különböző teherviselő képességűek, melyet a pályaszerkezet méretezése és tervezése során figyelembe kell venni. 7.32 Tömör aszfaltok A tömör – beton rendszerű – aszfaltok olyan összetételűek, hogy beépítésük során hengerlés hatására érik el végleges

tömörségük 95–100%-át. Meleg keveréses eljárással készülnek. A meleg kevertaszfaltok lényeges vonása a bedolgozás módja, melynek alapján az aszfaltkeverékeket felosztják: • hengereltaszfaltokra, és • öntöttaszfaltokra. A bedolgozhatóság az aszfalt leglényegesebb összetevőit és arányait meghatározza. Az öntöttaszfaltok csoportja lényeges eltérő vonásokat mutat nemcsak a bedolgozás módja tekintetében, hanem a keverés technológiája szerint is. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 186 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Aszfaltok Vissza ◄ 187 ► Melegen hengerelt aszfaltbeton burkolatok Az ebbe a csoportba tartozó aszfaltok legjellemzőbb közös tulajdonsága, hogy csak megfelelően magas hőmérsékleten építhetők be, tömörítésük csak melegen hengerelve biztosítható. Az útépítő gyakorlatban kialakultak azok az aszfaltbeton

keverékfajták, amelyek az egyes pályaszerkezeti rétegeknek legjobban megfelelnek. Így vannak alapréteg építésére alkalmas aszfaltfajták, a pályaszerkezet teherviselő képességét fokozó, a kopó- és alapréteg együttdolgozását biztosító kötőréteghez alkalmas keverékek, és a különféle célra építendő kopórétegekhez alkalmas aszfaltbeton keveréktípusok. Ezeknek a pályaszerkezetben különböző szerep jut, ennek megfelelően kell az adott aszfaltanyagnak viselkednie. Ezt pedig leginkább az alkotóanyagaik milyensége (fajtája, minősége) és azok részaránya biztosítja. Általában a melegen hengerelt aszfaltok kőváza folyamatos szemmegoszlású: vagyis az igen finom szemcsétől a durva szemekig a szemcsék mérete folyamatosan változó. Az ilyen adalékra jellemző, hogy igen tömör állapot felvételére alkalmas. A benne lévő szabad hézag csekély, szerkezete a betonéhoz hasonló. Ezért is nevezik aszfaltbetonoknak az ilyen

összetételű aszfaltokat. Adalékanyaguk sokféle lehet: zúzottkövek, zúzalékok, kohászati salakok stb., természetes, osztályozott és zúzott homokok, illetve természetes, osztályozott és zúzott kavicsok. Az UNZ és UKZ minőségű zúzalékok alkotják az aszfaltanyag kővázának jelentős részét. A „kőváz” elnevezés magáért beszél: a szilárd vázát adja az aszfaltnak. Megfelelő teherhordó váz csak jó minőségű, kubikus szemcsealakú zúzalékból készíthető. A kőváz érdes felületű és sarkos zúzott homokot, és többnyire legömbölyödött szemcséjű természetes homokot is tartalmaz. Az ilyen összetételű „hézagos” kőváz nem tömöríthető kellő mértékben, ezért a kis hézagok kitöltésére finom szemcsékből álló töltőanyagot (fillert) is kevernek az aszfalt adalékanyagához. Töltőanyaguk is többféle lehet: mészkőliszt, cement illetve porleválasztó által leválasztott por. A mészkőlisztnek (fillernek)

különleges szerepe van az aszfaltokban. Egyrészt kitölti a kis hézagokat, másrészt a mészkőből őrölt finom szemcsék porózusak, s így lekötik a bitumen lágyabb részeit. A bitumen a finom szemcsékkel habarcsot képez és a mészkőliszt ezt a bitumenes habarcsot szívósabbá teszi. A kőváz szemcséit stabil bitumenes habarcs vonja be, és erős ragasztást biztosít a keverék szemcséi között. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 187 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Aszfaltok Vissza ◄ 188 ► A melegen hengerelt aszfaltkeverékek kötőanyaga kemény (B-35/50), középkemény (B-50/70) és normál (B-70/100) keménységű bitumen, vagy ezek módosított változata. A bitumen azon tulajdonsága, hogy csak magas (150-170 °C) hőmérsékletűre felmelegítve képes keveréssel a kőváz szemcséit megfelelően bevonni, korlátozza az aszfaltkeverék

bedolgozhatóságát. Az úti-bitumennel készített aszfaltbeton-keverék csak jóval 100 °C felett alkalmas megfelelő beépítésre. Az egyes aszfaltbeton keverékek összetételére és mechanikai tulajdonságaira vonatkozó követelményeket szabvány írja elő. Meleg bitumenes út-pályaszerkezeti rétegek: • meleg bitumenes útalapok (bitumenes kavics, javított bitumenes kavics); • kötőrétegek; • burkolatok, melyek lehetnek: • durva aszfaltbetonok; • finom aszfaltbetonok; • fokozott igénybevételű aszfaltbetonok; • érdesített homokaszfalt; • vízáteresztő aszfaltok; 7.4 Aszfaltkeverékek tervezése és gyártása 7.41 Aszfaltkeverékek tervezése Az aszfaltkeverék tervezésének célja, hogy meghatározza az adott aszfaltfajta készítéséhez szükséges recepturát, vagyis a keverék készítéséhez felhasználandó alapanyagok részarányát. Az aszfalt tervezése két lényeges részből áll: • az aszfalt kővázának megtervezése és •

a kővázhoz szükséges bitumenmennyiség meghatározása. A keverési előírás részletesen megadja az: • adalékanyagok előadagolásának arányait (sebességét), • alkalmazott rosták méretét és a szétosztályozott anyagok egy keverési adaghoz szükséges tömegét, • a töltőanyag bemérendő tömegét, A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 188 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Aszfaltok Vissza ◄ 189 ► • a keverékben előírt bitumen tömegét, • keverési időket, • betartandó hőmérsékleteket stb. Az aszfaltkeverés általános érvényű előírásait technológiai utasításban rögzítik. 7.42 Aszfaltkeverő gépek A melegen hengerelt aszfaltburkolatok anyagainak előállításához csak nagy teljesítményű keverő berendezések alkalmasak. A keverőgép részei: • • • • • • • • • előadagolók; szárítóberendezés;

porleválasztó; forró adalékanyag; töltőanyag-adagoló berendezés; bitumen-előmelegítés, hevítés, mérlegelés és adagolás; keverő berendezés; melegaszfalt-tároló berendezés; aszfaltkeverőgép vezérlőegysége. Aszfalt-keverőtelepi laboratórium szerepe, az üzemi technológiai folyamatok ellenőrzése. A legmodernebb automatikával felszerelt gépek sem képesek ellenőrző tevékenység nélkül egyenletes, jó minőségű termék előállítására. A laboratóriumi vizsgálatok alapján megtervezett aszfaltösszetétel folyamatosan csak úgy biztosítható, ha a laboratórium a gyártással kapcsolatban az alábbi vizsgálatokat és méréseket folyamatosan elvégzi: • keverőtelepre érkező anyagok vizsgálata az aszfaltkeveréshez, • gépbeállítások és ellenőrző mérések üzem közben, • a termék minőségének folyamatos ellenőrzése, a szükséges gépbeállítás-módosítások meghatározása. 7.5 Öntöttaszfalt burkolatok Az

öntöttaszfalt burkolatok a hengerelt aszfaltburkolatoktól az öntöttaszfalt eltérő tulajdonságaival jellemezhetők: A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 189 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék • • • • • • Aszfaltok Vissza ◄ 190 ► az öntöttaszfalt lényegesen több habarcsot tartalmaz, kötőanyagként igen kemény bitument alkalmaznak, készítése tartósabb keverést, főzést igényel, az öntöttaszfalt nem tartalmaz szabad hézagot, bedolgozása 200 °C feletti hőmérsékleten öntéssel történik, élettartama felülmúlja bármelyik más aszfaltburkolat élettartamát. Az aszfaltburkolatok közül ez a legértékesebb burkolatfajta, a legnehezebb forgalmi igények kielégítésére is alkalmas. Anyagi összetétele és igényes keverési és beépítési módja miatt az építési költsége kb. kétszerese a hengerelt aszfaltburkolatok építési

költségének A beépítési módja viszont lehetőséget ad olyan helyeken történő alkalmazásra, ahol hengerelt aszfalt készítésére nincs lehetőség (pl. ipari csarnokok) Öntöttaszfalt burkolatok fajtái Rendeltetésük szerint megkülönböztetnek: • • • • nehéz álló vagy közúti forgalomra, gyalogos-, ill. kerékpárutak számára épített öntöttaszfalt burkolatokat, saválló burkolatokat, szikramentes öntöttaszfalt burkolatokat. Kötőanyaguk az öntöttaszfalt fajtájától függően kemény, ill. nagyon kemény bitumen Öntöttaszfalt anyagai Adalékanyagok: • Útburkolatok aszfaltjához kopásálló ásványi zúzalékot, természetes és zúzott homokot, mészkőlisztet és nagyobb keménységű bitument alkalmaznak. • Különleges célokat szolgáló saválló öntöttaszfalt keverékbe sem mészkő zúzalék, sem mészkőliszt nem használható, mert savak hatására elbomlanak. • Szikramentes öntöttaszfalt adalékanyaga kizárólag

mészkő alapanyagú lehet. Kötőanyagok: Öntöttaszfaltok kötőanyaga a kemény és nagyon kemény bitumen. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 190 ► Építőanyagok II. Aszfaltok A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 191 ► Az öntöttaszfaltok töltőanyagtartalma és kötőanyagtartalma a hengerelt aszfaltokéhoz képest igen magas, a nagy habarcstartalom teljesen tömör, hézagmentes aszfaltréteg építését teszi lehetővé. Az öntöttaszfaltok előállítását az összetevők magas hőmérsékleten történő keverésével, főzésével végzik. Az aszfalttípusokat jellege és előállítási technológiája szerint a 71 ábrán foglaltuk össze. Aszfaltrétegek Jellege Utántömörödõ Tömör Elõállítás technológiája Permetezés Keverés Keverés Felületi bevonás Kötõzúzalékos aszfaltmakadám Aszfalt betonburkolatok Itatott aszfaltmakadám Kevert

aszfaltmakadám Habarcsosítás Aszfalt típus Öntöttaszfalt Meleg bitumenes szerkezeti rétegek Hideg bitumenes szerkezeti rétegek Beépítés technológiája Hengerelt aszfaltrétegek Nem hengerelt teljesen tömör aszfaltrétegek 7.1 ábra Az aszfalttípusok összefoglalása jellegük és előállítási technológiájuk alapján A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 191 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Minőségbiztosítás Vissza ◄ 192 ► 8. Minőségbiztosítás 8.1 A minőség A minőség a sikeres üzlet egyik feltételévé vált, a vállalatok az éles és egyre globalizálódó versenyben hatalmas arányú átalakulásokra hajlandók, amelynek egyik legfontosabb célja a minőség javítása, és ezen keresztül a vevők és a megrendelések megszerzése, megtartása. A megfelelő minőség a nyereség elérésének egyik legfontosabb eszköze. Képet

kívánunk adni a minőségbiztosítás lehetőségeiről, eszközeiről és módszertanáról. A téma iránt mélyebben érdeklődőknek felhívjuk a figyelmét a Minőségbiztosítás című tantárgyra 8.11 A minőség jelentése A minőség azt jelenti, hogy egy termék vagy szolgáltatás megfelel a rá vonatkozó követelményeknek, rendelkezik azokkal a tulajdonságokkal, amelyek a rendletetésre alkalmassá teszik. A követelményt előírhatja valamilyen szabvány, vagy meghatározhatja a vevő, a megrendelő Azaz a termék vagy a szolgáltatás tulajdonságai, mérhető vagy nem mérhető jellemzői meg kell, hogy feleljenek az így meghatározott specifikációnak. A rendeltetésnek való megfelelés követelménye is alapvető, hiszen a vevő a terméket meghatározott célra kívánja felhasználni, és a vásárolt dolognak erre a célra alkalmasnak kell lennie. A specifikáció tehát a termék vagy szolgáltatás jellemzőit, a rendeltetésre való alkalmasság pedig

a vevői igényeket határozza meg 8.12 A minőség érdekeltjei A gazdasági ügyletek két szereplője, az értékesítést végző vállalat (termelő, szolgáltató, az ügyletre vonatkozó szerződés kötelezettje) és a vevő (megrendelő, megbízó, az ügyleti szerződés jogosultja) tehát érdekelt a megfelelő minőségben. E két kategóriába mindenki beletartozik, mert mire az alapanyagokból a végső fogyasztásra alkalmas termék vagy szolgáltatás lesz, számos ügylet jön létre. A minőség már csak az érdekeltek nagy száma miatt is közérdeknek tekinthető. 8.13 A termékellenőrzés és a minőségbiztosítása A minőségi gondolkodás a termelési módok és a termelési körülmények változásával összhangban fejlődött. Az egyedi darabokat előállító iparágakban nyilván más módszerkezet kell használni, mint a tömegtermelés- A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 192 ► Építőanyagok II. A

dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Minőségbiztosítás Vissza ◄ 193 ► nél. A huszadik század második felében ugrásszerűen fejlődött a szolgáltatási szektor, ami a minőségi szemlélet forradalmi változásával járt A mesterek és a céhek által meghatározott korszakban az volt a jellemző, hogy a mester maga ellenőrizte a munkáját. A minőséget a szokásjog írta elő. A manufaktúrák és a tömegtermelés korai szakaszában a minőséget utólag ellenőrizték. A termék minőségének ellenőrzése mára már külön szakterületté vált. A huszadik századi tömegtermelés méretei, sorozatnagyságai kikényszerítették az új módszerek alkalmazását. A húszas évek elejétől beszélhetünk folyamatközi ellenőrzésekről, és alkalmaznak statisztikai módszereket. A folyamat közbeni ellenőrzéseket és beavatkozásokat, a gazdaságosság igénye tette szükségessé. 8.2 Szabványok, szabványosítás 8.21 A

szabványosítás jelentősége A szabványosítás alapvetően a piaci szereplők érdeke. Az írott – és egy szakmában általánosan ismert – szabványok megkönnyítik az üzleti tranzakciókat, mert a szerződésekben a termék, a szolgáltatás, vagy valamilyen eljárás részletes leírása helyett egyszerűen egy szabványra lehet hivatkozni. 8.22 A szabványok fajtái A szabványok sokféleképpen csoportosíthatók, itt három csoportot különböztetünk meg. A mérésekre, mérő- és vizsgálóeszközökre vonatkozó szabványok egyegy általánosan elfogadott eljárást írnak elő. Céljuk az, hogy a szakma szempontjából fontos jellemzőket egységesen értelmezzék, azonos módon állapítsák meg. Az ebbe a körbe tartozó szabványok nagy része általánosan ismert és elfogadott. A második nagy csoport a termékszabványok köre. A szabványok célja a termék méreteinek, lényeges tulajdonságainak, jellemzőinek meghatározása. Azért készülnek, hogy

a termék használható, más termékekkel összeépíthető, ún kompatibilis legyen A szabványosított természetesen mindig szerepet játszottak az erős alkupozícióval bíró fogyasztók, megrendelők, főként a hadseregek és a kormányok, a többiek kénytelenek alkalmazkodni. Ezek hozták létre a rendszerszabványokat Ez olyan keretet biztosít, amelynek megfelelő saját eljárási rendet alakít ki a vállalat. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 193 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Minőségbiztosítás Vissza ◄ 194 ► A rendszerszabványokkal azért kell külön foglalkozni, mert nagyon eltérnek a konkrét és pontos leírásokat, eljárásmódokat leíró szabványoktól. A legnagyobb eltérés ott van, hogy ezek a szabványok csak követelményeket fogalmaznak meg, a megoldás módját nem adják meg, tehát például a nemzetközi ISO-szabványok

általánosan alkalmazhatók valamennyi iparágban. 8.23 A szabványosítás szervezetei A szabványokat vállalatok, kutatóintézetek és szakmai szervezetek készítik el, a nemzetközi szabványokat a szabványosítás szervezetei öntik végső formába (kodifikálják) és adják ki. Az általános és fontos területeken nemzeti szabványosítási szervezetek adnak ki szabványokat A nemzeti szervezetek egymással kapcsolatban vannak A szakmai szervezetek és a nemzeti szabványosítási szervezetek is tagjai lehetnek a különféle nemzetközi (és európai) szabványügyi szervezeteknek. 8.24 Minőségügyi szabványok, intézmények és szervezetek Az ISO minőségügyi szabványai ma már világszerte elfogadottak. A rendszerszabványok közvetlen elődje a BS 5750 számú brit szabvány volt 1979-ben lépett életbe, és ez alapján a brit kormány, hatalmas minőségi kampányt indított, támogatásával létrejöttek a minőségügy alapvető szervezetei. A

szabványosítás nagy húzóágazatai, pl: a hadiipar, államvasutak, autóipar, stb. 8.25 Minőséggel kapcsolatos jogintézmények A minőség kérdése számos jogterületet érint, tételesen felsorolhatatlanok azok a jogszabályok, amelyek kapcsolatba hozhatók a minőségüggyel. Elsőként kell megemlíteni a szabványosításról és az akkreditálásról szóló törvényeket, mint a minőségügy alapvető jogintézményeit meghatározó jogszabályokat. 8.3 A minőség gazdasági hatásai 8.31 A minőség költségei A minőség költségeit három nagy csoportra oszthatjuk: az első csoportot a minőség érdekében tett megelőző jellegű intézkedések költségei, a másodikat a termelési, gyártási minőségköltségek, a harmadikat a hibás termékekből származó veszteségjellegű költségek okozzák. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 194 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék |

Irodalomjegyzék Minőségbiztosítás Vissza ◄ 195 ► A megelőző jellegű költségek közé sorolhatók a minőségi munka elérése érdekében kifejtett tevékenységek költségei, például a megelőző jellegű mérések, minősítések, a személyzet oktatása, a termék és a termelés megtervezése során felmerülő kiadások. A minőségbiztosítási rendszer kiépítésének és működtetésének költségei is ide sorolhatók A felkészülés vállalati többletköltségei, a tanácsadó és az auditor díja jelentik az egyszeri költségeket, a rendszer fenntartása folyamatos költségeket okoz. A termelési gyakorlati minőségköltségek a gyártás közbeni és a végső ellenőrzések személyi és technikai feltételeihez tartozó költségek. 8.32 A minőség hasznai A minőség hasznai csak közvetve, a piaci kapcsolatokon keresztül érvényesülhetnek, vagyis egyértelműen ki vagyunk szolgáltatva a piaci kereslet összetételének. Ismét

hangsúlyozni kell, hogy a megfelelő minőség nem abszolút kategória, a minőségnek a vevői igényekkel kell találkoznia. 8.33 A költségek és hasznok (bevételek) összefüggései A dolog elvileg egyszerű: ha a minőség színvonalának egységnyi növelése egyre növekvő költségekkel jár, miközben a bevételek egyre csökkenő ütemben növekednek, akkor a minőség fokozása addig célszerű, amíg a költségnövekedés a bevétel növekedés alatt marad. Ahol a két növekedési ütem azonos, optimális minőségi színvonalnak tekinthető, mert a bevételek és a ráfordítások különbsége (a nyereség) ekkor a legnagyobb. 8.4 A minőségbiztosítás folyamata, szereplők 8.41 A minőségbiztosítás bevezetésének folyamata A bevezetés első lépése és feltétele a vezetők egyöntetű és egyértelmű szándékának és elkötelezettségének kialakítása. A meghatározó vezetők csoportjának kifejezetten támogatnia kell az ügyet. Ez a csoport

hozhat döntést a munka megkezdéséről. 8.5 A minőségügyi dokumentációk A minőségi rendszernek egyik alapvető követelménye a megfelelő dokumentálás. A dokumentáció igénye kettős: a minőségi rendszer alapdokumentumait kell elkészíteni, valamint a rendszer működésének állandó dokumentálását kell megoldani. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 195 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Minőségbiztosítás Vissza ◄ 196 ► A dokumentumok négy szintet alkotnak. Az első szinten helyezkedik el a minőségügyi kézikönyv. Tartalmazza a vállalat minőségpolitikáját, a szervezetre, a felelősségre és a hatáskörökre vonatkozó legfontosabb előírásokat. A második szinten áll az eljárások kézikönyve, a munkautasítások jelentik a harmadik szintet, a negyedik szintet a minőségi bizonylatok, kiegészítő dokumentumok foglalják el. 8.6

Ellenőrző, mérő- és vizsgálóberendezések A szabvány megköveteli, hogy a vállalat tartsa ellenőrzése alatt a szükséges mérőeszközöket. A tanácsadók gyakorlati tapasztalatai szerint a vállalati minőségügyi rendszernek a mérőeszközökre vonatkozó szabályozását nagyon nehéz elkészíteni. A gyakorlatban betartani, ezeket a szabályokat még nehezebb. Dokumentált eljárások legyenek azoknak az eszközöknek a rendszeres kalibrálására, amelyekkel a termékellenőrzéseket és vizsgálatokat végzik. Ismerni kell a mérési bizonytalanságokat, azoknak összhangban kell állniuk a mérési képességekkel. Az eszközök jellemző műszaki adatainak hozzáférhetőnek kell lenniük A szabványos működés feltételezi: • a mérésekhez a megfelelő eszköz használatát; • az elfogadott eszközökről készített listát, az eszközök rendszeres kalibrálását elismert etalonokhoz; • a kalibrálási folyamat meghatározását, a berendezések

elhelyezését, a kalibrálás gyakoriságát, az elfogadási kritériumokat és módszereket; • a kalibrált állapotjelölési módját; • a kalibrációs feljegyzések vezetését; • a korábbi ellenőrzések eredményének értékelését, ha a berendezésről kiderül, hogy már nincs kalibrált állapotban; • a kalibrálás megfelelő környezeti feltételeit; • a berendezések megfelelő kezelését, tárolását, hogy azok megőrizzék pontosságukat és használatra való alkalmasságukat; • a mérőeszközök védelmét. A mérőeszközöknél figyelembe kell venni a már említett mérésügyi jogszabályokat, szabványokat. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 196 ► Építőanyagok II. A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Irodalomjegyzék Vissza ◄ 197 ► Irodalomjegyzék Itt kívánom felhívni a figyelmet arra, hogy ez egy szerkesztett jegyzet, a legtöbb ábrát az alább

felsorolt tankönyvekből, ill. jegyzetekből vettem át, amit az ábraszövegek végén [1]. [9] jeleztem [1] Dr Tóth Zoltán: Építőanyagok I J 19-375, Budapest, Tankönyvkiadó, 1991. [2] Dr Tóth Zoltán: Építőanyagok II J 19-375, Budapest, Tankönyvkiadó, 1991. [3] Dr Balázs György: Építőanyagok és kémia, Budapest, Tankönyvkiadó, 1984. [4] Dr Palotás László:Általános anyagismeret, Budapest, Akadémiai kiadó, 1977. [5] Dr. Borján József: Közúti betonburkolatok és műtárgyak roncsolásmentes vizsgálata Schmidt-kalapáccsal és ultrahanggal Útügyi műszaki előírás Út 2-2.204:1999 [6] Burák János: Anyagtan és kémiai technológia, Tankönyvkiadó, Budapest, 1997. [7] Dr. Bálint Júlianna: Építőanyagok gyakorlati segédlet, Tankönyvkiadó, Budapest, 1991. [8] Dr. Horváth Sándor: Faanyagú szerkezetek alkalmazása a magas és mélyépítésben, Tankönyvkiadó, Budapest, 1992. [9] Dr.Csellár-Szépe: Táblázatok acélszerkezetek

méretezéséhez,Tankönyvkiadó, Budapest, 1997 A dokumentum használata | Tartalomjegyzék | Irodalomjegyzék Vissza ◄ 197 ►