עיצוב יחס תערובת בטון של חומר הפחתת מים

עיצוב התערובת של בטון עם חומרים מפחיתי מים צריך קודם כל להבהיר את מטרת השימוש בחומר מפחית מים. שנית, יש לקבוע את יחס תערובת הייחוס ללא חומר הפחתת המים על פי שיטת עיצוב תערובת הבטון הקונבנציונלית, המשמשת בסיס להתאמת עיצוב התערובת. נקודת המפתח בתכנון יחס התערובת לבטון עם חומרים מפחיתי מים היא בחירת המינון המתאים של החומר להפחתת המים.

המינון של חומר מפחית המים נבחר בדרך כלל על פי המינון הסטנדרטי והפרמטרים הטכניים המפורטים במפרט המוצר, בשילוב עם הדרישות הספציפיות של החומרים והפרויקט. כאשר יחס תערובת הבטון זהה, הגדלת המינון של חומר הפחתת המים תגביר את השפל, אך החוזק ישתנה מאוד בהתאם לתכונות סחפת האוויר של החומר מפחית המים. אם לחומר מפחית מים יש תכונות סחפות אוויר גבוהות, החוזק יקטן באופן משמעותי. אם נעשה שימוש בחומר להפחתת מים בעל יעילות גבוהה שאינו שואב אוויר, החוזק יהיה דומה לזה של בטון הייחוס. עם זאת, לעלייה בשיעור הפחתת המים עם העלייה במינון יש גבולות. כאשר המינון מגיע לרמה מסוימת, עלייה נוספת במינון תביא רק לעלייה מוגבלת בקצב הפחתת המים. חומרים מפחיתי מים בעלי השפעה מעכבת גם יאריכו משמעותית את זמן ההתייצבות ככל שהמינון עולה. לכן, בטון עם חומרים מפחיתי מים עלולים להיתקל בבעיות כמו התייצבות איטית מדי, התקשות מאוחרת וחוזק מופחת. רוב הבעיות הללו מתעוררות בגלל שהמינון חורג מהטווח המותר.

ישנם גורמים רבים המשפיעים על המינון של חומרים מפחיתי מים. המינון הסטנדרטי אינו בהכרח המינון האופטימלי. רק באמצעות ניסויים בעיצוב תערובת ניתן לקבוע את המינון הטוב ביותר של חומר מפחית מים, ושיקול נכון של המינון האופטימלי מסתמך גם על ניסיון.

יתר על כן, מטרות השימוש בחומרים מפחיתי מים הן כדלקמן:

1. כדי לשפר את יכולת העבודה
כאשר החוזק המתוכנן של הבטון גבוה וכמות המלט ליחידה גדולה, ניתן לשקול חומרים מפחיתי מים לשיפור יכולת העבודה של הבטון. כאשר כמות החומרים ביחס תערובת הייחוס ללא שינוי, תוספת של חומר מפחית מים יכולה לשפר את יכולת הזרימה של הבטון. עם זאת, הלכידות ואגירת המים של תערובת הבטון עלולים להידרדר, וכתוצאה מכך הפרדה, במיוחד כאשר דירוג המצרפים גרוע. ניתן לטפל בכך על ידי הגדלת יחס החול בצורה מתאימה. בהשוואה לבטון הייחוס, שפל בלבד אינו מספיק כפרמטר טכני; אם אפשר, יש להשתמש גם בשיטות אחרות. עם זאת, אין להתעלם מתוצאות בדיקת החוזק, ויש להתאים את עיצוב התערובת כדי לעמוד ברמת החוזק של בטון הייחוס. אם נעשה שימוש בחומר מצמצם מים שואב אוויר, יש למדוד את תכולת האוויר כדי לנתח את הגורמים המשפרים את יכולת העבודה.

2. כדי לשפר כוח
במהלך תכנון תערובת בטון, ייתכנו מקרים שבהם יכולת העבודה טובה אך החוזק נמוך, והגדלת תכולת המלט אינה אפשרית עקב מגבלות שימוש מקסימליות או מגבלות על יכולת עבודה. במקרה זה, ניתן להשתמש בחומר מפחית המים כדי להפחית את תכולת המים ליחידה ולהקטין את יחס המים-צמנט. על ידי שמירה על כמויות החומרים האחרים בתמהיל הייחוס ללא שינוי והוספת החומר המפחית מים, ניתן לשלוט בתכולת המים כדי לעמוד בצניחה הנדרשת, ולאחר מכן ניתן לחשב מחדש את יחס המים-צמנט בהתבסס על צריכת המים בפועל. זה יקטין את יחס המים-צמנט, ובכך יגדיל את חוזק הבטון. במידת הצורך, ניתן גם להפחית מעט את יחס החול ולצורך שיפור חוזק מוקדם יש למזער את יחס המים-צמנט, מה שיועיל גם לעמידות הבטון. יחד עם זאת, יש לשמור על תכולת האוויר נמוכה, ולקבוע את המינון של חומר הפחתת המים בהתאם לדרישות.

3.כדי לחסוך בשימוש במלט
חיסכון במלט והפחתת עלות הייצור של בטון היא אחת התפקידים העיקריים של סוכנים להפחתת מים. בהתבסס על תערובת הייחוס, תוך שמירה על יחס מים-צמנט, תוספת של חומר מפחית מים יכולה להפחית את כמות משחת המלט, ולהפוך את יכולת העבודה של התערובת להשוות לזו של תערובת הייחוס, ובכך להשיג חיסכון בצמנט. הפחתת החוזק הנגרמת על ידי המלט המופחת מפוצה על ידי השפעת השיפור של המים המופחתים.