Aggregaatti betonissa

Portlandin sementtiyhdistys

Etsi valmistajat: Lisäaineet

Kiviainekset katsotaan yleensä inertiksi täyteaineeksi betoniseoksessa. Mutta tarkempi tarkastelu paljastaa kiviaineksen tärkeän roolin ja vaikutuksen sekä tuoreen että kovetetun betonin ominaisuuksiin. Porrastuksen, enimmäiskoon, yksikön painon ja kosteuspitoisuuden muutokset voivat kaikki muuttaa betoniseoksen luonnetta ja suorituskykyä.

Talous on toinen syy harkittuun kokonaisvalintaan. Voit usein säästää rahaa valitsemalla suurimman sallitun aggregaatin koon. Suuremman karkean kiviaineksen käyttö alentaa tyypillisesti betoniseoksen kustannuksia vähentämällä sementtitarpeita, mikä on kallein ainesosa. Vähemmän sementtiä (kohtuullisissa kestävyysrajoissa) tarkoittaa vähemmän vettä, jos vesi-sementti (w / c) -suhde pidetään vakiona. Pienempi vesipitoisuus vähentää kutistumista ja halkeilua, joka liittyy rajoitettuun tilavuuden muutokseen.

Tässä on yleiskatsaus tärkeimmistä tekijöistä, jotka on otettava huomioon valittaessa ja annostelemalla betonia.

pimeässä hohtava betonijauhe

Tyypilliset kokonaisosuudet

Kuva 1 - Huomaa tämän perinteisen betoniseoksen hyvin luokiteltu hiukkaskokojakauma.

Kiviainekset muodostavat jopa 60-80% tyypillisestä betoniseoksesta, joten ne on valittava oikein kestäviksi, sekoitettuina optimaalisen tehokkuuden saavuttamiseksi ja asianmukaisesti ohjattuina tuottamaan tasainen betonin lujuus, työstettävyys, viimeistelykyky ja kestävyys (Kuva 1) . Tavanomaisten betoniseosten ainesosat kuuluvat yleensä näihin suhteellisiin alueisiin:

Lisätietoja materiaaleista, jotka menevät hyvään betoniseos .

Laatu laskee

Varmista, että betonintuottajasi ostaa laadukkaita kiviaineksia, mikä on varmistettu säännöllisten kiviainestestitulosten mukaisesti ASTM C 33, 'Betonirakenteiden vakiospesifikaatiot'. Paikallisen aggregaatin hyvä suorituskyky on osoittanut myös, kuinka hyvin materiaali toimii palvelussa.

Hyvälaatuisen kiviaineksen on oltava puhdas, kova, vahva, siinä on kestäviä hiukkasia, eikä siinä saa olla absorboituneita haitallisia kemikaaleja, savipinnoitteita tai muita epäpuhtauksia, jotka voivat vaikuttaa sementin nesteytykseen tai vähentää tahna-aggregaatti-sidosta. Vältettävät aggregaatit sisältävät:

• Ne, jotka ovat murenevia tai alttiita halkeilulle.
• Ne, joilla on huomattavia määriä pehmeitä ja huokoisia materiaaleja.
• Tietyntyyppiset 'chertit', koska niillä voi olla hyvin alhainen säänkestävyys ja ne voivat johtaa pintavirheisiin, joita kutsutaan ponnahdusikkunoiksi (kuvat 2 ja 3).

Betonipintojen pinta, jossa ponnahdusikkuna esiintyi chert-hiukkasen päällä. Vaikka ponnahdusikkunat eivät olekaan rakenteellisia huolenaiheita, ne ovat kiusallinen pintavirhe, joka voi olla esteettisten valitusten aiheuttaja, ja jos se on liiallinen, se voi heikentää vahvistettujen laattojen peitteen laatua. (Kuva: Portland Cement Association)

säteilevä lattialämmitys betonilaatta

Pituussuunnassa viipaloidun sydämen poikkileikkaus osoittaa ponnahdusikkunan mekanismin. Jotkut chert-hiukkaset ovat absorboivampia kuin korkealaatuisemmat aggregaatit. Kun ne sijaitsevat lähellä tyydyttynyttä pintaa, ne voivat absorboida vettä ja jäätymisen yhteydessä laajentaa ja levittää betonia välittömästi sen yläpuolelle yhdessä osan kiviaineksesta. (Kuva: PCA)

Luonnossa esiintyvänä materiaalina kiviaines sisältää joskus toimitetussa tuotteessa haalistuneita tai epävakaita hiukkasia. Haitallisten aineiden sallittu prosenttiosuus sekä hienolle että karkealle kiviainekselle on lueteltu vastaavasti ASTM C 33: n taulukoissa 1 ja 3. Jotkut projektit saattavat vaatia vielä tiukempia rajoituksia. Välttääksesi vaikeasti korjattavia betoniin sijoittamisen jälkeisiä ongelmia, tarkista, että nämä rajat eivät ylity materiaalin toimittamisen yhteydessä.

Porrastukset

Optimoitu porrastus, joka perustuu kokonaiskäyttöön ja projektivaatimuksiin, johtaa taloudelliseen betoniin, jolla on hyvä työstettävyys ja viimeistely. Karkeiden ja hienojen aggregaattien väliset suhteet muuttuvat kunkin aggregaatin ainutlaatuisten ominaisuuksien, sijoitusmenetelmän ja halutun pinnan perusteella.

Hienon ja karkean aggregaatin välinen jakolinja on 3/8-tuumainen seula. Hienomoduuli (FM) on aggregaatin hienousindeksi. FM lasketaan lisäämällä kumpaakin määrätyn seulan sarjan kumulatiiviset massaprosentit ja jakamalla summa 100: lla (katso taulukko 1). Hienojen kiviainesten FM: n tulisi olla välillä 2,3 - 3,1. FM: n ei tulisi muuttua yli 0,2, muuten sekoitusasetukset voivat olla tarpeen. Liian hienoilla materiaaleilla on suurempi vedentarve ja ne johtavat yleensä tahmeaan seokseen. Liian karkea materiaali tuottaa ankaria seoksia, joita on vaikeampaa sijoittaa, konsolidoida ja viimeistellä.

Taulukko 1 - Hienomoduuli (FM) lasketaan laskemalla yhteen prosenttiosuus
pidetään seulojen nro 100 ja 4 välillä jaettuna 100: lla.

Hienojen kiviainesten tulisi olla ASTM C 33 -kohdan 6 mukaisten porrastusrajojen sisällä. Jos paikallisesti saatavassa hienossa kiviaineksessa on puute, betoni voi hyötyä ilman imeytymisestä, lisäsementistä tai lisäsementtimateriaalista (SCM). korjata nämä puutteet.

Laajat karkean aggregaatin sävyalueet on lueteltu ASTM C 33: n taulukossa 2. Nämä laajat sävykaistat ovat käytettävissä kaikkialla maassa. Kun projektiolle on valittu asteikko, porrastuksen pitäminen tiukoissa rajoissa saavuttaa suuremman erän erästä toiseen. Tämä saavutetaan tyypillisesti varastoimalla aggregaatit asianmukaisesti ja muokkaamalla varastot liiallisen erottelun estämiseksi (Kuva 4).

Sekoituksessa käytettävän karkean kiviaineksen enimmäiskoko riippuu jäsenen koosta, muodosta ja vahvikkeesta seuraavien ohjeiden (joita ei saa ylittää) perusteella (katso kuvat 5 ja 6):

• 3/4 harjateräksen tai raudoituksen ja muotojen välisestä vapaasta etäisyydestä (peitteen etäisyys)

• 1/3 laatan syvyydestä

  mitä ovat san marzano tomaatit

• 1/5 jäsenen kapein ulottuvuus

Kiviainekset analysoidaan usein käyttämällä hienojen ja karkeiden materiaalien yhdistettyä luokittelua suhteessa odotettuun betoniseokseen (Kuva 7). Tämä antaa arvion siitä, kuinka seos toimii betonissa. Jokaisella alueella on omat puutteet kiviaineksissa, mutta kun yhdistetty aggregaatin porrastus on piirretty (prosenttiosuus säilyneenä seulan kokoon nähden), nämä puutteet voidaan tunnistaa ja korjata helpommin. Vaihtoehtoisten aggregaattilähteiden tai lisäainesekoitusten voidaan sitten katsoa lähestyvän vaikeasti saavutettavaa 'ihanteellista' porrastusta, joka tarjoaa parhaan työstettävyyden, pumpattavuuden, pienemmän kutistumisen ja taloudellisuuden (kuva 1).

Huomaa, että hiekan poistaminen seoksesta muuttaa tavanomaisen betonin 'hienojakoiseksi' seokseksi, joka tunnetaan myös nimellä 'läpäisevä' betoni (ks. Läpäisevät betonipäällysteet ). Läpäisevä betoni täyttää LEED - pisteet, vihreän rakennuksen luokitusjärjestelmän, jonka on kehittänyt Yhdysvaltain vihreän rakennusneuvosto (USGBC) , koska se sallii valumisen imeytyä suoraan pohjaan ja ladata pohjaveden.

Kuva 4 - Hiukkaskokojen liiallisen erottelun torjumiseksi panostusta edeltää yleensä paalujen muokkaaminen kehän ympärillä kokojen uudelleensekoittamiseksi pikemminkin kuin työskentelemällä suoraan kasaan. (Kuva: PCA)

Kuva 5 - Suositeltu enimmäismateriaalikoko läpäisemään vahvan teräksen ja kannen koon välinen selkeä etäisyys. (Kuva: PCA)

Kuva 6 - Kiviaineksen enimmäiskoko sijoitusmenetelmän ja laatan paksuuden perusteella. (Kuva: PCA)

Kuva 7 - Kokojakaumalla hienosta karkeaan kiviainesta on merkittävä rooli konkreettisessa työstettävyydessä ja suorituskyvyssä. (Kuva: PCA)

Kuva 1 - Optimaalinen yhdistetty kiviaineksen luokittelu tavanomaiselle betonille. (PCA: n suostumus)

Erityistä huomiota altistuneelle betonille

Urakoitsijat asettavat koristeita paljastunut betoni , jossa ulkonäkö on ensisijainen huolenaihe, on kiinnitettävä erityistä huomiota kiviaineksen muotoon, tekstuuriin, väreihin ja ulkonäköön, jotta saadaan parhaan näköinen lopputuote (Kuva 8). Kun asetat arkkitehtonista betonia, sinun tulee testata kokeellisia seoksia ja sijoittaa malleja varmistaaksesi, että kaikki osapuolet ovat tyytyväisiä valittuihin materiaaleihin.

Sekä sora että murskattu kivi ovat yleensä hyväksyttäviä laadukkaan betonin valmistuksessa (Kuva 9), vaikka sora on yleensä suositeltava paljaalle kiviainekselle. Oikean kokoiseksi betonirakenteeksi murskatun kierrätetyn betonin käyttö on myös osoittanut menestystä. Kierrätetyllä betonilla on suurempi imeytyminen ja pienempi ominaispaino kuin tavanomaisilla kiviaineksilla. Laadukkaan, kestävän betonin valmistamiseksi, joka sisältää osan kierrätetystä betonirakenteesta, tarvitaan usein kokeellisia betonisekoituksia ja vanhan kierrätysbetonin ominaisuuksien tarkkaa seurantaa ja tarvittaessa sekoitussäätöjä.

Paljaana oleva betonipäällyste.

Sekä sora että murskattu kivi tuottavat laadukasta betonia. Sora on pienempi vedentarve kuin murskattu kivi. Sora on edullinen paljaalle betonille käytävillä ja koristeellisissa sovelluksissa. Murskatulla kivellä on yleensä korkeampi tahna-aggregaattisidos. Murskattu kivi on suositeltava päällysteseoksissa, koska korkeampi tahna-aggregaatin sidos tuottaa suurempia taivutuslujuuksia (Kuva: PCA)

Kosteuden hallinta

kuinka kunnostetaan betoniterassi

Kuva 2 - Kokonaiskosteuspitoisuudella on merkitystä betonin työstettävyydessä. Jos kiviainekset ovat liian kuivia, ne imevät (varastavat) vettä seoksesta. Jos kiviainekset ovat liian märkiä, ylimääräinen kosteus on vähennettävä suunnitellusta seosveden määrästä. (Kuva: PCA)

Kiviainesten imeytyminen ja pintakosteus ovat yksinkertaisia ​​mutta kriittisesti tärkeitä näkökohtia betonin valmistuksessa, jolla saavutetaan jatkuvasti määritelty tai kohdennettu lujuus. Veden ja sementin välisen suhteen ja lujuuden välinen perussuhde alkaa korjata kiviaineksen kosteusosuuden tai imeytymisen suhteen.

Kiviainekset ovat jonkin verran kuin pienet, kovat sienet. Seoksen suunnittelulaskelmat suoritetaan olettaen, että aggregaatit ovat kyllästetyssä pintakuivassa (SSD) tilassa, mikä tarkoittaa, että niiden imeytyminen on tyydyttävää eikä seoksesta oteta vettä tai lisätään siihen vettä. Jos niiden imeytyminen ei ole tyydyttävää, nämä 'sienet' varastavat vettä määrätystä sekoitusveden määrästä vähentäen betonin lamaantumista. Jos 'sienet' ovat liian märät (imeytymisen tyydyttämiseksi tämän määrän ylittävät), ylimääräinen vesi on vähennettävä panostetun sekoitetun veden määrästä. Muuten tavoite-w / c-suhde ylittyy ja vahvuudet vähenevät (kuva 2).

Tärkeät kootut ja kiellot

TEHDÄ käytä aggregaattia, joka on yhteensopiva ASTM C 33, 'Betonirakenteiden vakiospesifikaatiot'. Kiviainesten on oltava terveitä, puhtaita, kovia, kestäviä eikä niissä saa olla liiallisia sakoja tai epäpuhtauksia, jotka voivat vaikuttaa sementin nesteytykseen tai häiritä tahna-aggregaatti-sidosta.

ÄLÄ ylittävät haitallisten aineiden pitoisuuksien rajat hienoissa ja karkeissa kiviaineksissa. Nämä rajat on esitetty vastaavasti ASTM C 33: n taulukoissa 1 ja 3. Jotkin määritykset saattavat edellyttää tiukempia rajoituksia.

TEHDÄ seuraa säännöllisesti karkeiden ja hienojen kiviainesten kosteuspitoisuutta erien erien yhtenäisyyden ja yhtenäisyyden edistämiseksi. Kokoomasäiliöiden kosteusanturit tulisi kalibroida valmistajan suositusten mukaisesti. Kosteusanturit on myös tarkastettava säännöllisin väliajoin tavallisilla palamisen kosteuden määrityksillä ( ASTM C 566 ).

TEHDÄ varmista, että varastoja hoidetaan asianmukaisesti. Ne tulisi rakentaa vaakasuoriin tai kevyesti kalteviin kerroksiin erottelun vähentämiseksi ja sijoittaa riittävästi siten, että paalut toimivat kunnolla. Alueilla, joilla piha-alue on rajallinen ja varastoja on vaikea pitää erillään, tulisi käyttää esteitä erikokoisten materiaalien sekoittumisen ja ristikontaminaation välttämiseksi.

Lisätietoja kiviaineksista ja betoniseosten suunnittelusta on:

kuinka taittaa nappi alas

Betoniseosten suunnittelu ja hallinta , Portland Cement Association (katso luku 5, Betonirakeet).

American Concrete Institute (ACI) -komitean raportti 221R-96, Normaalipainoisten ja raskaiden kiviainesten käyttöopas betonissa , Kohta 4.5.

Etsi valmistajat: Lisäaineet