תכולת תערובת וצריכת מים

מינון התערובת וכמות המים הם פרמטרים חשובים בתכנון תערובת בטון. שניהם אנטגוניסטים ומאוחדים הדדית, משפיעים וקשורים זה בזה. רק על ידי תיאום ואיזון בין שני הגורמים הללו ניתן להשיג בטון משביע רצון. בקביעת גורמים אלו יש לשים לב לתיאום ביניהם. תערובות בטון דורשות כמות מסוימת של משחה כדי להשיג יכולת עבודה משביעת רצון; לא תמיד עדיף להשתמש בפחות מים. בתכנון תערובת, אם התערובת אינה מספקת, היא תגביר את דרישת המים ויגרום לדינמיקה לקויה של בטון (נזילות ירודה, תערובת איטית). לעומת זאת, אם התערובת גדולה מדי והמים אינם מספיקים, משחת הבטון נוטה להיות דביקה, ואף לדמם. בנוסף, תערובת מוגזמת עלולה להפוך את הבטון לרגיש למים, מה שמקשה על השליטה בתערובת.

1. מינון תערובת

בתנאי שכמויות המלט, התערובות המינרלים והאגרגטים קבועות, קיים שילוב מתאים של מינון מים ומינון תערובת שיכול לגרום לכידות, נזילות ואגירת מים של בטון להגיע למצב אופטימלי יחסית. בעת שימוש בתערובות, המינון שנקבע צריך להיות עודף מותר כדי להבטיח את בטיחות העבודה של הבטון. לדוגמה, אם המינון המרבי של התערובת הוא 2.2%, יש להגדיר את המינון בסביבות 1.8%, מה שמאפשר מרווח התאמה של 0.3%-0.5%.

אם כמות המים נקבעת תחילה במהלך עיצוב התערובת, ניתן להעריך את מינון התערובת בהתבסס על קצב הפחתת המים ולאחר מכן לאשר על ידי ערבוב ניסוי. לחלופין, עם כמויות קבועות של מלט, תערובות מינרלים ואגרגטים, ניתן להעריך תחילה את כמות המים בהתבסס על דרישות העיבוד של הבטון. לדוגמה, אם גודל המצטבר המרבי הוא 31.5 מ"מ, מודול עדינות החול הוא 2.6, והצניחה היעד היא 18 0 מ"מ, כמות המים הבסיסית היא 227.5 ק"ג/מ"ר. אם מינון התערובת הוא 2.0% עם שיעור הפחתת מים של 25%, כמות המים לבטון עם התערובת היא כ-170 ק"ג/מ"ר.

מינון התערובות מושפע לא רק מאיכות המלט אלא גם מאיכות התערובות והאגרגטים המינרלים. עבור שילוב מבוסס של חומרים, כמות המים האופטימלית ומינון התערובת שונים ויש לקבוע אותם באמצעות בדיקה. במהלך ערבוב ניסוי, הקריטריונים כוללים פיזור אחיד של מרכיבי תערובת הבטון, משחה מלאה, נזילות מספקת, ללא דימום והפרדה.

אם הצניחה של התערובת גדולה מדי, הגורמת לדימום חמור והפרדה, יש להפחית תחילה את כמות המים במהלך ההתאמה. אם השפל מעט קטן מדי, ניתן להתאים את מינון התערובת בכ-{{0}}.1%. אם השפל קטן מדי באופן משמעותי, יש להגדיל את כמות המים על סמך ניסיון, שכן הגדלת כמות המים ב-5 ק"ג/מ"ר יכולה להגדיל את השפל ב-20 מ"מ. יש לקבוע את השינוי בשפל עם עלייה של 0.1% במינון התערובות באמצעות בדיקה, שכן סוגי התערובות והיצרנים השונים מראים הבדלים משמעותיים.

כאשר מינון התערובת קבוע, יש כמות מים קריטית. אם כמות המים עולה על ערך זה, תערובת הבטון תתפרק בקלות ותדמם. כאשר כמות המים קרובה לערך קריטי זה, שינויים קטנים בכמות המים עלולים לגרום לשינויים משמעותיים במצב תערובת הבטון, מה שמקשה על בקרת האיכות. שינויים בתכולת הלחות של אגרגטים עשויים להיראות בטעות כבעיות של איכות התערובת, אך למעשה מדובר בבעיית עיצוב תערובת.

2. כמות מים

דרישת המים העקביות הסטנדרטית של מלט, יחס דרישת המים של אפר זבוב ויחס הנזילות של תערובות מינרלים כולם משפיעים על כמות המים של הבטון. עם זאת, ההשפעה של צניחת בטון על כמות המים היא הישירה ביותר. למרות שהשימוש בתערובות מנתק את גודל הצניחה מכמות המים, מה שמאפשר התאמת צניחה על ידי שינוי מינון התערובות תוך שמירה על כמות מים קבועה, דרישת צניחה גדולה עם כמות מים נמוכה עלולה להוביל לאי משחה מספקת. פשוט הגדלת מינון התערובת כדי להשיג יכולת עבודה משביעת רצון יכולה לגרום להפרדה ודימום. עם פרופורציות קבועות של מלט, תערובות מינרלים ואגרגטים, יש כמות מים מינימלית כדי להשיג את השפל הרצוי, שמתחתיה התערובות לא יכולות לפעול ביעילות.

הידרדרות באיכות חומרי הגלם יכולה להפחית את התאימות עם תערובות, ולהוריד את קצב הפחתת המים. במהלך הייצור, יש לשים לב לשינויים בחומרי הגלם, ולשלוט בכמות המים באמצעות תערובות ולא רק להגדיל מים כדי לשפר את יכולת העבודה. זה נכון במיוחד עבור חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים, הרגישים יותר לתכולת סחף ואבקת אבן באגרגטים.

3. קביעת כמות המים ומינון התערובת

לגבי כמות המים, יש להקפיד על כלל יחס המים-צמנט הנמוך ביותר. כלל זה קובע כי יש לצמצם את כמות המים תוך עמידה בדרישות העבודה. כמות מים גבוהה גורמת לנקבוביות פנימית מוגברת, ספיגת מים, חדירות, אטימות מופחתת, סדקי התכווצות מוגברת, צמצום הדבקה בממשק צבר-צמנט, אחיזה מופחתת של ברז-דייס, שינויי נפח גדולים יותר עקב מחזורי יבש-רטוב, וירידה בעמידות בפני בליה התקפה כימית. הקפדה על כלל כמות הדבק המינימלית חשובה גם היא. יותר מדי משחה פוגעת ביציבות הנפח, ומגדילה את סדקי ההתכווצות; מעט מדי משחה מפחיתה את עובי הציפוי המצטבר, ומפחיתה את הנזילות והעמידות.