Jaké jsou charakteristiky vlivu jemného a hrubého kameniva v betonu?

LLC „CHEMTECH BARN UKRAINE“
79015, Lvov, ul. Heroev UPA, 72
telefon: +38 032 226 77 60
tel. mobil: +38 097 297 92 50
tel. mobil: +38 097 297 92 51
e-mail: [email protected]
http://chemtech-bayern.com.ua
Instagram: #chemt_ech_bayern

PARTNEŘI

Název značky „SPETSBUDIZOL“

• Naše práce
• Výstava Bauma-2013
• Výstava Den otevřených dveří 2014
• Výstava Den otevřených dveří 2015
• Výstava BAUMA-2016

Obyčejný křemenný písek je nejrozšířenějším jemným kamenivem. Do této skupiny patří i odpad z výroby drceného kameniva – jemné částice žuly, dolomitu, mramoru atd. (drticí shrabky), popílek, jemná frakce strusky. Úloha jemného kameniva se neomezuje pouze na úsporu cementu, jakožto nejdražší a nejvzácnější složky betonové směsi.

Jemné kamenivo zvyšuje hustotu struktury (zvláště důležité pro těžký beton), zvyšuje plasticitu směsi, snižuje odlučování vody a stratifikaci směsí, počet trhlin ve výrobcích a vyhlazuje jejich povrch. Nadbytek jemného kameniva a zejména jeho prachová složka, snižuje pevnost betonu.

Jemné kamenivo ovlivňuje tvorbu mikrostruktury betonu v důsledku toho, že písek při interakci s cementovou pastou mění množství vodního poměru betonové směsi. Kromě toho jemné kamenivo přispívá k tvorbě makrostruktury cementového kameniva, protože optimální tloušťka cementového filmu na povrchu zrn hrubého kameniva je určena velikostí písku.

V silikátovém betonu hraje jemné kamenivo kromě svého přímého účelu – vyplnění objemu umělého konglomerátu, ještě jednu důležitou roli – povrchové vrstvy jeho zrn reagují s pojivy za vzniku hydrosilikátů vápenatých, které pomáhají zpevňovat strukturu umělého kamene.

Jemné porézní kamenivo používané v lehkém betonu spolu s hrubým kamenivem (např. keramzit) umožňuje dosáhnout nižších hodnot průměrné hustoty betonu ve srovnání s betonem na křemenném písku. Zároveň má porézní kamenivo poměrně vysokou spotřebu vody, která je 2krát vyšší než spotřeba vody u hustých písků, což vede ke zvýšené spotřebě vody.

Funkční účel hrubého kameniva v betonu je spojen s tvorbou pevné kostry (rámce), která je základem pro formování struktury umělého kamene a určuje její schopnost odolávat provoznímu zatížení. Nedostatečná pevnost výrobku (s vysoce kvalitním pojivem) lze vysvětlit nedostatkem hrubého kameniva v betonu. Nadbytek velkého podílu plniva ve směsi vede k tomu, že povrch výrobků a jejich hrany se stávají porézními a nerovnoměrnými a během přepravy hotových výrobků se zvyšuje množství lámání. Se zvětšením velikosti zrn hrubého kameniva se zvyšuje pevnost výrobků.

Druh hrubého kameniva a jeho množství ovlivňují makrostrukturu betonu, tj. strukturu „maltová část – kamenivo“. Při použití hrubého kameniva v množství 50-60 % z celkové hmotnosti směsi se obvykle vytvoří hustá struktura těžkého betonu s největší pevností.

Použití velkých porézních kameniv snižuje průměrnou hustotu betonu a jeho tepelnou vodivost. Vzhledem ke zvláštnostem své struktury však mají porézní kameniva nízkou pevnost, která je obvykle nižší než pevnost cementové malty. Jejich zavedení do betonu vede ke snížení jeho pevnosti ve srovnání s běžným těžkým betonem na silných hustých kamenivech a čím větší je obsah kameniva, tím nižší je jeho hustota. Takový beton (lehký beton) se používá v plotových konstrukcích, pro tepelnou izolaci, přičemž se zvyšuje i koeficient strukturální kvality materiálu, který charakterizuje poměr pevnosti k průměrné nebo relativní hustotě.

Absorpce vody porézním plnivem významně ovlivňuje vodotěsnost betonové směsi, čímž snižuje tendenci k delaminaci u litých a mobilních směsí a umožňuje použití směsí s vysokým vodocementovým poměrem. To má velký význam pro získání konstrukčního a tepelně izolačního lehkého betonu. Zároveň lehké betonové směsi s tuhou konzistencí podléhají delaminaci při vibrování.

Při výrobě speciálních betonů, jako jsou radiačně ochranné betony, se používají plniva, která se vyznačují vysokou hustotou nebo vysokým obsahem chemicky vázané vody. V tomto případě plnivo navíc funguje jako ochranná složka betonu.

Vlastnosti betonu přímo závisí na jeho složkách. Kamenivo do betonové směsi jsou kamenné zrnité materiály přidávané za účelem zvýšení hmotnosti a snížení nákladů na beton, což ovlivňuje jeho trvanlivost a vlastnosti.

Obsah kameniva v betonové směsi dosahuje 80 %, díky čemuž se výrazně snižuje spotřeba cementu. Plnivo zároveň lépe pohlcuje smršťovací napětí než cementový kámen, čímž výrazně snižuje smršťování materiálu, zabraňuje vzniku smršťovacích trhlin.
Podle velikosti granulí se agregáty dělí na malé a velké.

jemné kamenivo

Do této kategorie patří přírodní a umělý písek.
Přírodní, jinak přírodní písek se získává zvětráváním hornin a je sypkou směsí zrn od 0,14 do 5 mm.

Umělý písek je směs zrn získaná drcením hornin (štěrk, křemen). Liší se tím, že neobsahuje žádné nečistoty.

Písek se dělí na frakce. Pro určení velikosti zrn se prosévají přes síta s určitou velikostí otvorů. Pro menší spotřebu cementu a větší jednotnost složení se používá písek z různých frakcí. Tato směs má nižší riziko separace a je účinnější, protože:
1. zrna k sobě těsněji přiléhají, čímž se zmenšují dutiny ve směsi;
2. přítomnost velkých a středních granulí snižuje specifický povrch kameniva, což vede k ekonomické spotřebě cementu.

Říční písek je dražší a kvalitnější varianta. V říčním písku nejsou žádné jílové nečistoty; Tvar je válcovaný, hladký, zrna jsou jednotná. Tento typ písku je těžší, a proto vyžaduje častější míchání při přípravě směsi.

Mořský písek má své vlastnosti podobné říčnímu písku. Nevýhodou je obsah úlomků skořápek a kamínků. Další nevýhodou je vysoká cena, ale kvalita materiálu ji ospravedlňuje. Používá se pro odolné konstrukce.

hrubé kamenivo

Hrubé, husté kamenivo zahrnuje štěrk a drcený kámen.
Štěrk – je sypká směs přirozeně rozrušených hornin. Má nerovnoměrnou strukturu, protože může obsahovat zároveň silná žulová zrna a slabý porézní vápenec. Granule jsou zaoblené, dosahují velikosti od 3 do 70 mm. Často obsahuje nečistoty písku, prachu, jílu a organické hmoty. Pevnost je přibližně 800 kg/cm².
Drcený kámen – kamenný materiál získaný drcením minerálů, jako je diabas, křemenec, dolomit, žula. Tvar granulí je nepravidelný, ostroúhlý, což má pozitivní vliv na přilnavost. Drcený kámen neobsahuje nečistoty. Jeho pevnost je vyšší než u štěrku – 1200 kg/cm². Drcený beton se používá pro odolnější konstrukce.

• drcený kámen z porézních hornin (pemza, tuf);
• průmyslový odpad (struska, popel);
• speciálně vyrobené (kebraná hlína, agloporit, termosit a další).

Vliv plniva na betonovou směs

1. složení zrna;
2. pevnost granulí;
3. obsah nečistot.

1. obyčejný, který obsahuje zrna různých velikostí;
2. frakční – pouze granule podobných frakcí, například 5 a 10 mm.

Doporučuje se používat kontinuální složení zrna, protože umožňuje snížit množství použitého cementu, směs je homogennější a odolnější vůči separaci.
Pevnost kameniva přímo ovlivňuje pevnost betonu.

Při drcení hornin dochází k destrukci na nejzranitelnějších slabých místech. Proto čím jemnější jsou zrna, tím jsou silnější. Pevnost granulí je také ovlivněna tvarem. Zaoblený tvar je mnohonásobně pevnější než plochý jehličkovitý nebo vločkovitý tvar. Ve vysoce kvalitním materiálu nepřesahuje obsah kameniva plochého tvaru 15 %.

Největší pevnost v tlaku a v tahu má přírodní drcené kamenivo vyrobené ze silných hornin. Porézní granule mají pevnost menší nebo stejnou jako cementový kámen.

Čistota plniva závisí na obsahu jílu, bahna a prachových částic. Tyto nečistoty obklopují zrna a snižují přilnavost k pojivu. Hrudky jílu tvoří po vytvrdnutí betonu dutiny, což výrazně snižuje jeho kvalitativní ukazatele (trvanlivost, mrazuvzdornost).

Kromě toho existují organické a anorganické nečistoty, které mohou zničit strukturu zevnitř, například: sloučeniny síry, huminové kyseliny.
U písku i drceného kamene je přípustný obsah nečistot do 3 %. Čím vyšší třída betonu, tím nižší by mělo být procento nečistot.

Kamenivo určuje rozmanitost typů a výkonnostních vlastností betonu. Porézní plniva odlehčují konstrukce a zvyšují tepelně izolační funkci materiálu. Speciální – závisí na typu plniva, jeho vlastnostech (přidávají se žáruvzdorné kameny, které jsou odolné vůči vysokým teplotám). Pro kritické průmyslové budovy se používá materiál na bázi spolehlivé, silné inertní látky.