Építészet | Felsőoktatás » Varga Attila - Pórusos könnyűbeton

Pórusos könnyűbeton Gyártás és alkalmazás A pórusos könnyű beton, egy tervszerűen megnövelt légbuborék tartalmú beton. A légbuborék tartalom megnövelése légbuborékképző adalékszerek hozzáadásával érhető el. Ezt az adalékszert, amit habképzőnek is neveznek, vagy a beton keverése közben adagoljuk a keverékhez, és a keverés alatt képződnek a légbuborékok, vagy elválasztva a tulajdonképpeni keveréktől, habként aktivizáljuk, aztán a keverékbe keverjük. A pórusos könnyű beton előállítása során beszélhetünk keverő eljárásról vagy habeljárásról. A pórusos könnyűbeton összetétele 1. Adalékanyag A beton, mint ismeretes négy fő alkotórészből, úgymint vízből, cementből, adalékanyagból és levegőből áll. A cement és a víz együtt alkotják a cementpépet, mely megszilárdulva cementkővé alakul. A cementkő mennyisége és összetétele meghatározó a beton szilárdságára nézve. Minden beton tartalmaz -

teljes tömörítés esetén is - 1 - 2 térfogat % levegőt Minden betonösszetételnél lehetséges pótlólagos légbuborékok képzése, melynek következtében a beton súlya csökken. A maximális szemnagyság függvényében adott a maximálisan elérhető légbuborék tartalom. Minél nagyobb az adalékanyag szemcséinek átmérője, illetve minél nehezebb az adalékanyag, annál kevesebb az utólagosan bevezethető légbuborékok mennyisége. Ha növeljük az adalékanyag szemcsék átmérőjét, illetve tömegét a légbuborék rendszer korábban válik instabillá és összeomlik. Ebből következik, hogy a pórusos könnyűbetonok betonsűrűségének csökkentése érdekében finomabb adalékanyagot kell választani. A gyakorlatban a pórusos könnyűbetonhoz adalékanyagként rendszerint csak homokot használnak. Főként a finomabb homokot részesítik előnyben A pórusos könnyűbeton testsűrűségének csökkentésével növekszik annak légbuboréktartalma. Ez azt

jelenti, hogy a beton adalékanyag részarányát beton m3-ként csökkenteni kell. Vegyük ki az összes adalékanyagot és helyettesítsük azt teljes mértékben légbuborékokkal. Így csak a cementpép maradna, ami általában a betontérfogat 30 %- át teszi ki. Ebben az esetben a pórusos könnyűbeton 70 %- ban légbuborékokból állna, és száraz testsűrűsége 0,5 kg/dm3 lenne. 2. Cement A pórusos könnyűbeton elő állításához bármilyen cement felhasználható. A cementfajta megválasztása a pórusos könnyűbetonnal szemben támasztott követelményektől függ. Ha a pórusos könnyűbetont korán szükséges terhelni, akkor ajánlott CEM I 42,5 R, sőt CEM I 52,5 R cementet használni, ugyanis a kezdőszilárdság erősen függ a felhasznált cementfajtától. Noha a pórusos könnyűbeton végszilárdságára a cementfajtának százalékos értelemben nézve jelentős a befolyása, azonban azon a szilárdsági területeken, ahol a pórusos könnyűbetont

alkalmazzuk, ennek hatása nem meghatározó. A pórusos könnyű beton ajánlott cementtartalma a légbuborék tartalomtól, és ez által a testsűrűségtől függ. Vizsgálatokkal kimutatták, hogy a szilárdság optimuma > 1.0 kg/dm3 testsűrűség mellett 300 kg/m3 cementtartalommal és < 1.0 kg/dm3 testsűrűségnél pedig 350 kg/m3 cementtartalommal érhető el. Az említett cementtartalom túllépése nem vezet jelentős szilárdságnövekedéshez. Általában az alacsonyabb cementtartalmat választjuk, de ebben az esetben jelentős szilárdságcsökkenéssel kell számolni. 3. Víz A betontechnológiában a lágy betonokat - a folyós betonok kivételével - gyakran kritikusan Beton adalékszerek Habarcs adalékszerek Építési segédanyagok Különleges szárazhabarcsok szemlélik. A lágy betonok rendszerint magas víztartalmúak Ismertek a Walz-féle összefüggés görbék, amelyek a víz-cement tényező (víz/cement aránya) és a szilárdság közötti

összefüggést mutatják. E viszony szerint a víz-cement tényező növekedésével a beton szilárdsága rohamosan csökken. Ez az összefüggés a víz-cement tényező és szilárdság között azzal magyarázható, hogy a cement hidratációjához csak egy bizonyos mennyiségű vízre van szükség. A fölösleges víz a beton kiszáradása során elpárolog, és olyan pórusokat hagy hátra, amelyek nem képesek feszültség felvételére. A pórusos könnyűbetonhoz előállított frissbetonban már nagy mennyiségben vannak jelen légbuborékok, amelyek hatásukban a fölös vízzel azonossá tehető k. Ekkor már nem víz-cement tényezőről, hanem víz-cement-levegő tényezőről beszélünk. A pórusos könnyűbeton esetében a légbuborék tartalom általában nagyobb, mint 30 térfogat % és ezáltal jelentősen magasabb a fölösleges víztartalomnál. A pórusos könnyű beton szilárdságára nézve ezért nem a vízcement tényező a meghatározó, mint a normál

beton esetében, ha nem a mesterségesen létrehozott légbuborékok mennyisége. A vízmennyiséget és ezáltal a pórusos könnyű beton konzisztenciáját nem technológiai, hanem kizárólag bedolgozhatósági szempontok határozzák meg. 4. Légbuborékok A cement, a homok és a víz hatásán túl természetesen a légbuborék-képzés és a pórusstruktúra is meghatározó szerepet játszik. Ha a légbuborékokat légbuborékképző, vagy habképző adalékszerek segítségével állítjuk elő a keverőgépben a keverés folyamán, akkor a létrejövő légbuborékok mennyisége a keverési folyamat összetevőinek függvénye (pl. a keverés intenzitása, a konzisztencia, a hőmérséklet, stb.) Mindezen tényezők mellett, melyek esetről - esetre különbözőek, nagy szerepe van az adalékszereknek is. Ilyen szerepet játszanak a szokásos légbuborékképzők és a habképzők közötti különbségek is. A habképző adalékszerek segítségével, valamivel magasabb

légbuboréktartalmat irányozhatunk elő. A keverési eljárás során bevezethető légbuborékok mennyisége azonban korlátozott. Így például a STABIMENT SB1 habképző adalékszerrel, amelyet kifejezetten a keverő-eljáráshoz fejlesztettek ki, maximálisan 40 % légbuborék-tartalom érhető el. Ha magasabb légbuboréktartalmat kell elérni, vagy ki szeretnénk zárni a keverés, keverési idő stb. hatását, akkor a szükséges légbuboréktartalmat elő re elkészített hab segítségével hozzuk létre. E módszerrel, amelyet habeljárásnak neveznek és amelyhez speciális habképző berendezések és habképző adalékszerek szükségesek, akár 80 % - os légbuborék tartalom is megcélozható. A pórusos könnyűbeton tulajdonságai 1. Konzisztencia A víz a betonban két fontos feladatot lát el. Egyrészt a cement hidratációjának kémiai reakciójához szükséges, másrészt pedig az adalékanyagok felületét nedvesíti, létrehozva ezáltal a beton

különböző konzisztenciáit. A pórusos könnyűbetonnál a víz adalékanyagok nedvesítésére vonatkozó feladata részlegesen, vagy teljesen kiesik, hiszen az adalékanyag mennyiségét a légbuborékok javára redukáljuk. Ez azt jelenti, hogy azonos beton m3-kénti vízadagolás mellett a konzisztencia lágyabb lesz. Továbbá ismeretes a légbuborékképző k technológiájáról az, hogy a betonba pótlólagosan bevezetett légbuborékok folyósító hatást eredményeznek. Ez a hatás leegyszerűsítve a „golyóscsapágy effektussal” magyarázható. Ahogy a golyóscsapágy golyói csökkentik a súrlódást, ugyanúgy a légbuborékok a betont alakíthatóbbá, lágyabbá teszik. A pórusos könnyűbeton magas légbuboréktartalma ezért erős folyósítóként hat. Összefoglalva: A pórusos könnyűbeton konzisztenciája képlékeny, krémszerű, a folyóstól az önthetőig terjed A pórusos könnyű beton tulajdonságai: • Képlékenytől a folyósig terjedő

konzisztencia • Nincs szétosztályozódás és kivérzés • Tixotróp viselkedés • Csekély ülepedés • Beállítható testsűrűség • Kedvező épületfizikai tulajdonságok • Beállítható szilárdság 2. Súly Ahogy az már a nevéből is következik, a pórusos könnyűbeton egy relatív könnyű-beton. A pórusos könnyű beton súlya elsősorban azon légbuborékok mennyiségétől függ, melyeket a betonba bevezettünk. Minél nagyobb a beton köbméterenkénti légbuborék tartalma, annál kisebb az adalékanyag részaránya. A nehéz adalékanyagot, amely a pórusos könnyűbetonnál a homok, levegő re cserélik ki. Szélső esetben a teljes homok mennyiséget levegő re cseréljük ki úgy, hogy a pórusos könnyűbeton csak cementpépből és levegőből áll. Ilyen betonösszetétellel 0,4 kg/dm3 testsűrűség is elérhető. Pórusos könnyű betont rendszerint 0,4 1,6 kg/dm3 testsűrűség között állítanak elő Összefoglalva: A pórusos

könnyűbeton súlya csekély, illetve beállítható. A pórusos könnyű beton kis súlya a normál betonnal összehasonlítva még egy kedvező tulajdonság hoz magával. A csökkenő testsűrűség révén a hővezetési együttható jelentősen kisebb lesz, így a pórusos könnyű beton lényegesen jobb hőszigetelő képességgel rendelkezik. 3. Szilárdság A pórusos könnyű beton szilárdságát szinte kizárólag a száraz testsűrűség határozza meg. Egy kívánt szilárdsághoz így hozzárendelhető a szükséges legkisebb száraz testsűrűség. Ezen görbe és a megállapított cementtartalom alapján az anyagtérfogat számításon keresztül történik a pórusos könnyűbetonok teljes kalkulációja. Ezek, a pórusos könnyű betonhoz fontos görbék csak 300, illetve 350 kg/m3 cementtartalom esetén érvényesek. Jelentősen alacsonyabb cement tartalomnál a görbe jelentősen alul marad. A pórusos könnyűbeton gyártása során különbséget kell tenni a már

említett keverő eljárás és a habeljárás között. A pórusos könnyűbeton gyártása 1. Keverőeljárás A keverő eljárás során a transzportbeton üzem kényszerkeverőjében keverik készre a pórusos könnyű betont. A pórusos könnyűbetonnak építési helyszínen keverőeljárással történő előállítása nem lehetséges. 2. Habeljárás A habeljárás során a mixer-kocsival a helyszínre szállított betonba utólag keverik bele az előkészített habot. Ez a hab jobb kihasználhatósága és a beállítható légbuborék tartalom mellett a habeljárás további előnyét jelenti. A nagyon folyós konzisztencia miatt a mixer kocsinak kész pórusos könnyűbetonnal való teljes feltöltése a további szállítás esetén nem ajánlatos. Ha a habeljárásnál csak az építési helyszínen keverik be a habot, a mixer kocsik teljesen feltölthetők mivel a hab hozzáadása után közvetlenül ürítenek. Korábban pórusos könnyű betont az építési

helyszínen csak nagy mennyiségben tudtak gazdaságosan elő állítani, mert a habgyártás csak nehéz, viszonylag drága gépekkel volt megoldható. A nagy, sűrített levegős habgenerátorok csak több, állandó üzem esetén alkalmasak. A pórusos könnyű beton univerzális gyártása különböző módokon függ a habképző berendezésektől. Ahhoz, hogy pórusos könnyű betont kisebb mennyiségben is elő tudjunk állítani, először a habképző berendezéseket kellett tovább- fejleszteni. Kb 1979 óta áll rendelkezésre egy nagyon egyszerű , gazdaságos készülék, a STABIMENT SG 70 habképző berendezés, illetve az azóta kifejlesztett, nagyobb teljesítményű és homogénebb, stabilabb hab előállítására alkalmas STABIMENT SG 300 és STABIMENT SG 600 habképző berendezések. A pórusos könnyűbeton előállításához először meg kell határozni a habmennyiséget, majd ki kell számolni a habosítási időt. Az előre meghatározott habosítási

időtartam alatt adagoljuk a tényleges habmennyiséget. A pórusos könnyűbeton előnyei Frissbeton: Könnyen szállítható, mixer kocsival lényegében bármilyen építési helyszínre eljuttatható. A helyszínen daruval szivattyúzható akár több emelet magasba is. Bár ez megvalósítható a hétköznapi ~ 2000 kg/m3 betonnal is, mégis a fele harmad akkora önsúlynak köszönhetően, nagyobb magasság érhető el, illetve kisebb teljesítményű szivattyú is elég. Tömörítés nélkül bedolgozható, esetleges tömörítést elősegítő adalékszerekkel ez a tulajdonság javítható. Különleges utókezelést nem igényel. Készbeton: Csekély önsúly 800-1600 kg/m3, mely a teherbírás önsúly tükrében nézve különösen előnyös elsősorban gyenge teherbírású talajok esetén (felületi feszültség csökken, az épület önsúlyából adódóan), illetve pl. kéttámaszú szerkezetek, födémek esetén kisebb önsúly, kisebb szerkezeti magasságot

igényel, így építészeti szempontból is több lehetőséget nyújt. Jó hőszigetelő tulajdonságú, a légbuborékoknak köszönhetően. Elegendő szilárdság, mely jó minőségű cementtel és adalékszerekkel fokozható. Kis repedésérzékenység, Magas tartósság, Zajvédelem, Komfortérzet - a pórusbeton klímaszabályozó tulajdonsága egészséges, kellemes belső klímát, jó komfortérzetet biztosít. Tűzvédelem – mivel a pórusbeton kizárólag ásványi alapanyagokat tartalmaz, nem éghető. Megmunkálás - a könnyű, gyors megmunkálás lehetővé teszi az építési idő rövidítését, a költségek csökkentését, a szerkezet minőségének javítását. Fontos még megemlíteni a páradiffúziós tulajdonságát, amely rendkívül jó, az épület páratechnikai változásit jól kezeli. Ennek a tulajdonságnak azonban van két fontos építéstechnológiai vetülete. Az egyik, hogy a vakoláskor, a mész-cementbázisú vakolatok esetében ügyelni

kell arra, hogy a légpórusokban gazdag falazat a vakolatból a vizet a kötés lejátszódása előtt, vagy közben kirántsa, a vakolat „megégjen”. Ezt megfelelő előnedvesítéssel, illetve a vakolat kötésideje alatti kezelésével lehet elérni, valamint megfelelő alapozó használatával. A másik vetülete a gyors akadálymentes páraáramlásnak, hogy a pórusbeton falazatok normál homlokzati polisztirol-szigeteléssel nem izolálhatóak. Amennyiben az építető úgy, dönt, hogy a kiemelkedő hőszigetelő képességű falazatot még jobban szigetelni akarja, csakis páraáteresztő homlokzati szigetelést használjon (ásványi alapú, vagy perforált polisztirol). Források: www.ytonghu ( wwwxellahu ) www.epitoiparlaphu www.epitesipiachu/hirek www.kornyezetbarat-termekhu/fr13htm www.balintkerhu/product/szig/okocellhtm Szép házak – Kész házak cikkek alapján Budapest, 2005. november 28 Varga Attila