Priedo kiekis ir vandens suvartojimas

Priedo dozavimas ir vandens kiekis yra svarbūs betono mišinio projektavimo parametrai. Jie abu yra antagonistiški ir vienijantys vienas kitą, įtakojantys ir tarpusavyje susiję. Tik suderinus ir subalansavus šiuos du veiksnius galima gauti patenkinamo betono. Nustatant šiuos veiksnius reikia atkreipti dėmesį į jų derinimą. Betono mišiniams reikalingas tam tikras pastos kiekis, kad būtų pasiektas patenkinamas apdirbamumas; ne visada geriau naudoti mažiau vandens. Mišinio projektavimo atveju, jei priemaišų nepakanka, padidės vandens poreikis ir sumažės betono dinamika (prastas sklandumas, vangus mišinys). Ir atvirkščiai, jei priedo per daug ir vandens nepakanka, betono pasta linkusi tapti lipni ir net kraujuoti. Be to, dėl per didelio priemaišų betonas gali būti jautrus vandeniui, todėl mišinį sunku kontroliuoti.

1. Mišinio dozavimas

Su sąlyga, kad cemento, mineralinių priedų ir užpildų kiekiai yra pastovūs, yra tinkamas vandens ir priedo dozavimo derinys, dėl kurio betono vientisumas, skystumas ir vandens sulaikymas gali pasiekti santykinai optimalią būseną. Naudojant priedus, nustatyta dozė turi turėti leistiną perteklių, kad būtų užtikrintas betono apdirbimo saugumas. Pavyzdžiui, jei didžiausia mišinio dozė yra 2,2 %, dozę reikia nustatyti maždaug 1,8 %, kad būtų galima pakoreguoti 0,3 %-0,5 %.

Jei mišinio kūrimo metu pirmiausia nustatomas vandens kiekis, priedo dozę galima įvertinti pagal vandens mažinimo greitį ir patvirtinti bandomuoju maišymu. Arba, naudojant fiksuotus cemento, mineralinių priedų ir užpildų kiekius, vandens kiekį galima iš pradžių apskaičiuoti pagal betono apdirbamumo reikalavimus. Pavyzdžiui, jei didžiausias užpildo dydis yra 31,5 mm, smėlio smulkumo modulis yra 2,6, o tikslinis nuosmukis yra 180 mm, pagrindinis vandens kiekis yra 227,5 kg/m³. Jei priedo dozė yra 2,0%, o vandens mažinimas 25%, vandens kiekis betonui su priedu yra apie 170 kg/m³.

Priedo dozavimui įtakos turi ne tik cemento, bet ir mineralinių priemaišų bei užpildų kokybė. Nustatytam medžiagų deriniui optimalus vandens kiekis ir mišinio dozavimas skiriasi ir turi būti nustatyti atliekant bandymus. Bandomojo maišymo metu kriterijai apima tolygų betono mišinio komponentų pasiskirstymą, visa pasta, patenkinamą sklandumą, nekraujavimą ir segregaciją.

Jei mišinio nuosėdos yra per didelės, sukeliančios stiprų kraujavimą ir segregaciją, reguliavimo metu pirmiausia reikia sumažinti vandens kiekį. Jei nuosmukis šiek tiek per mažas, mišinio dozę galima koreguoti maždaug {{0}},1 %. Jei nuosmukis yra labai per mažas, vandens kiekį reikia padidinti, atsižvelgiant į patirtį, nes padidinus vandens kiekį 5 kg/m³, nuosmukis gali padidėti 20 mm. Nuosmukio pokytis, padidinus mišinio dozę 0,1 %, turėtų būti nustatytas atliekant bandymus, nes skirtingi mišinių tipai ir gamintojai turi didelių skirtumų.

Kai priedo dozė yra fiksuota, yra kritinis vandens kiekis. Jei vandens kiekis viršija šią vertę, betono mišinys lengvai atsiskirs ir nutekės. Kai vandens kiekis yra netoli šios kritinės vertės, nedideli vandens kiekio pokyčiai gali sukelti reikšmingus betono mišinio būklės pokyčius, apsunkinančius kokybės kontrolę. Užpildų drėgmės kiekio pokyčiai gali klaidingai atrodyti kaip priemaišų kokybės problemos, tačiau iš tikrųjų tai yra mišinio dizaino problema.

2. Vandens kiekis

Standartinis cemento konsistencijos vandens poreikis, lakiųjų pelenų vandens poreikio santykis ir mineralinių priedų takumo santykis turi įtakos betono vandens kiekiui. Tačiau betono nuosėdos įtaka vandens kiekiui yra pati tiesiausia. Nors priemaišų naudojimas atskiria nuosėdų dydį nuo vandens kiekio, leidžiant reguliuoti nuosėdas keičiant mišinio dozę, išlaikant pastovų vandens kiekį, didelis nuosėdų poreikis esant mažam vandens kiekiui gali lemti nepakankamą pastos kiekį. Paprasčiausiai padidinus mišinio dozę, kad būtų pasiektas patenkinamas darbingumas, gali atsirasti segregacija ir kraujavimas. Naudojant fiksuotas cemento, mineralinių priedų ir užpildų proporcijas, reikalingas minimalus vandens kiekis, kad būtų pasiektas norimas nuosmukis, žemiau kurio priedai negali efektyviai veikti.

Žaliavų kokybės pablogėjimas gali sumažinti suderinamumą su priedais ir sumažinti vandens kiekio mažinimo greitį. Gamybos metu reikia stebėti žaliavų pokyčius, o vandens kiekį kontroliuoti naudojant priedus, o ne tik didinti vandens kiekį, kad būtų pagerintas darbingumas. Tai ypač pasakytina apie polikarboksilato superplastifikatorius, kurie yra jautresni dumblui ir akmens miltelių kiekiui užpilduose.

3. Vandens kiekio ir priedo dozavimo nustatymas

Vandens kiekiui reikia laikytis mažiausio vandens ir cemento santykio taisyklės. Ši taisyklė nurodo, kad vandens kiekis turi būti sumažintas iki minimumo, laikantis darbingumo reikalavimų. Didelis vandens kiekis padidina vidinį poringumą, vandens įgeriamumą, pralaidumą, sumažina atsparumą vandeniui, padidina susitraukimo įtrūkimus, sumažina užpildų ir cemento sąsajos sukibimą, sumažina armatūros ir skiedinio sukibimą, didesnius tūrio pokyčius dėl šlapio džiovinimo ciklų ir sumažina atsparumą atmosferos poveikiui ir cheminė ataka. Taip pat svarbu laikytis minimalaus pastos kiekio taisyklės. Per daug pastos kenkia tūrio stabilumui, todėl didėja susitraukimo įtrūkimai; per mažai pastos sumažina užpildo dangos storį, sumažina sklandumą ir ilgaamžiškumą.