Beton alkotórész kezelés

A betonalkotók kezelésén

• a cement szállítását, tárolását, mérését
• az adalékanyag kitermelését, szállítását, tárolását, mosását, osztályozását, aprítását, mérését, továbbá
• a keverővíz nyerését, az adalékanyag víztartalmának mérését, az adagolandó víz mérését, valamint az esetenként alkalmazott
• adalékszerek tárolását, mérését, értjük

A cement kezelése
Munkahelyek cementellátása
A munkahelyekre a cementet

• zsákolt,
• gumikonténeres vagy
• ömlesztett formában szállítják.

A többrétegű papírba csomagolt, (50 kg g-os egységenként) zsákolt cementet az építési helyeken

• megemelt fapadlójú,
• csapadék ellen jól szigetelt,
• zárható épületben kell tárolni:

A 0,5 tonnás (mű-) gumi konténerek

• a cementet géperejű szállítására,
• nyitott helyen történő tárolására is alkalmasak és
• sokszor felhasználhatók.

A cement ömlesztett szállítása

• fluidizációs, zárt tartályokban.
• vasúti vagy
• közúti rendszerben is lehetséges,

A közúti szállítás

• speciális tartályokkal felszerelt,
• 10-15 tonna teherbírású,
• nyerges cementszállító járművekkel (gépkocsikkal) történik.

A munkahelyeken az ömlesztett cementet

• 32-60-90-120 tonna cement befogadására alkalmas,
• a cementszállító kocsik által legalább 25 méterre megközelíthetően telepített,
• acél silókban tárolják, amelyeket.
• alapozni kell.

A szállítóeszközökből a cementet a silókba

• sűrített levegő segítségével,
• csővezetéken keresztül juttatják el.

A silóban a cement "átboltozódhat", nem lehet kiüríteni, ezért

• a siló aljára felszerelt zsaluzó vibrátorral, vagy
• sűrített levegővel kell fellazítani.

A cement munkahelyi szállítása és adagolása
A cementet

• az egyik silóból a másikba vagy
• a silóból a betonkeverő gépbe kell szállítani, ami
• szállító csigával,
• légáramban való szállítással vagy
• fluidizációs szállítással valósítható meg.

Szállítócsiga
A szállítócsiga igen széles körben használt

• acélcsőből, csigából, hajtóműből és a csatlakozó csonkból álló
• 10-30 t/óra teljesítményű adagoló és szállítóberendezés, amely
• vízszintes és (60°meredekségig). ferde szállításra is alkalmas;
• hossza 3-6 m lehet, és
• az egyes csigákat sorba kapcsolva nagyobb távolságra/magasságba is szállít.

Légáramban történő szállítás esetén

• a zárt csővezetékben áramló levegő magával viszi
• a hozzákevert, lebegtetett állapotú cementet, amelyet a rendeltetési helyen
• a levegőtől különválasztanak.

A ("folyékony állapotúvá tett") cement fluidizációs szállítása
Ha cementhalmazon levegőt áramoltatunk, át tapasztalhatjuk, hogy

• kis áramlási sebességnél a cementréteg mozdulatlan marad, ám amikor
• a levegő sebessége elér egy kritikus mértéket, a cementszemcsék mozgásba jönnek és a víz forrásához hasonló jelenséget lehet a cementréteg felületén észlelni, vagyis
• a halmaz folyadék módjára viselkedik.

A fent leírt jelenséget fluidizációnak nevezzük. Fluidizált állapotban a levegő mennyisége és sebessége elég ahhoz, hogy a szemcséket megmozgassa és egy kissé lejtős vezetékben, csatornában - kevés energiával útnak indítva - szállítani tudja.
Nagy beton- és cementgyárakban

• enyhén lejtős aeraciós csatornákba kerülő cementre egy alsó légáteresztő rétegen keresztül levegőt fúvatnak, kialakul az úszóréteg és
• a kritikus sebességű levegőáram magával ragadva szállítja a szemcséket.

A fluidizációs szállító tartályok

• alsó porózus fenéklapján benyomott levegő a cementet fellazítja,
• a folyóssá vált anyag pedig a kialakuló túlnyomás hatására a csővezetéken át
• a tároló silóba áramlik.

A fent leírt módokon a cement - időszakonkénti fellazítással három-négy hónapig
Tárolható. Három hónap elteltével azonban a kötőerő laboratóriumi vizsgálatával kell
Meggyőződni a cement felhasználhatóságáról.
A cement pontos mérésére szolgáló

• cementmérlegeket általában a keverőgépek felett helyezik el, ahonnan a cement gravitációval kerül a keverőáramba, ezért
• a cementmérlegek rendszerint fenékürítésűek és szektorzárral vannak ellátva;
• egyszerű megoldás a tolósúlyos, cementszállító csigával kombinált mérleg.

Az adalékanyag kezelése
A hazai betonok előállítására általában

• folyami kotrásból vagy bányákból kitermelt homokos kavicsot, kisebb mértékben
• zúzottkövet és homokot, használnak adalékanyagként.

A folyók hajózhatóságának érdekében (is) végzett folyami kotrások

• mellékterméke a kitermelt homokos kavics a betontechnológia egyik alkotó eleme, amelynek
• összetétele, szennyezettsége alapvetően a kotrás helyétől függ, így
• a felső Duna szakaszon kinyert anyag homokban, míg az alsó szakaszon - Dunaújváros alatt - felszínre hozott adalék kavicsban szegény;
• a Duna medrét óránként 100-150 m3 teljesítményük vedersoros kotrókkal szabályozzák, majd
• a kotort homokos kavicsot uszályokkal part menti depóniákba. szállítják

Mivel a folyó felső szakasza is egyre inkább elhomokosodik, eliszaposodik az építőipar egyre több bányászott adalék felhasználására kényszerül
A kavicsbányák művelése során

• a kotrás a bányatavakból vederkerekes úszókotrókkal, vagy
• nagyobb mélységből - 15-40 méter - esetén markoló szerelékes exkavátorotokkal végezhető.

A nyerőhelyekről kitermelt homokos kavicsot

• közúton billenőszekrényes gépkocsival, vagy
• nagy távolság esetén, vasúton szállítják, amikor az ürítéshez
• csigás vagonkirakó berendezéseket használnak.

A nyerő- és tároló helyi depóniák képzését leggyakrabban

• szállítószalaggal végezzük, ami azonban a natúr anyag
• szétosztályozódásának veszélyét hordja magában.

Az adalékanyag osztályozása, mosása
A kitermelt, natúr homokos kavics szemszerkezeti összetétele kevés kivételtől eltekintve

• betonkeverék készítésére alkalmatlan, ezért
• a szemszerkezetet meg kell vizsgálni és
• az adalékot (különböző szem nagyságú csoportokba szétválasztva, sorolva) kézi vagy gépi úton osztályozni kell.

Kézi osztályozás ma már csak egyedi esetként, kis mennyiségnél fordul elő.

Gépi osztályozás

• száraz és
• vizes módszerekkel végezhető, míg
• a kavicsrészeket általában száraz, addig
• a homokrészeket rendszerint vizes osztályozással választják szét.

Az adalékanyag átrostálása során

• a szabvány rostasorozatnak azt a lyukbőségét, amelyen az legfeljebb egy megadott tömegszázaléka marad fenn (az egész megvizsgált adalékmennyiség tömegére vonatkoztatva) legnagyobb szemnagyságnak nevezzük,
• a legkisebb szemnagyságot pedig annak a szabványrostának a lyukbősége adja, amelyen az adalékanyag rostálásakor legfeljebb egy adott tömegszázalék esik át.
• az adalékanyag 4 mm lyukbőségű rostán fennmaradó része durva adaléknak,
• áthullott része pedig finom adaléknak minősül.

Az adalékanyag egyes szitaméretekhez tartozó részeinek százalékos megoszlása az egész adalékanyag tömegére vonatkoztatva adja a szemmegoszlást, amelyben frakciónak az adalékanyag két adott rost lyukméret közé eső részét nevezzük. Az egyes frakciók szétválasztása a tulajdonképpeni osztályozás.
Az osztályozás végrehajtható

• mechanikus üzemű (nyílásokkal ellátott, úgynevezett perforált lemezes) vagy
• hidraulikus működtetésű (áramló vízben ülepítő) szerkezetekkel.

A mechanikus üzemű osztályozáskor

• az anyag-áram útjába helyezett meghatározott lyukbőségű, fix vagy mozgó perforált lemez (-eke) t, amely (-ek) a lyukasztásánál nagyobb szemcséket nem ereszt (-enek) át nevezzük rostának, rostasorozatnak, amelyek a használat során csak
• bizonyos hibaszázalékkal működnek, mert a megjelölt perforáción nem minden ott átférő szemcse hull át és így felsőbb osztályba is kerülhet.

Az osztályozás élessége a rostán ténylegesen áthullott mennyiségének aránya az összes rostálandó anyag alsó osztályának valódi mennyiségéhez képest.
Az osztályozás élességét befolyásolja

• a szemcsék alakja, és nedvességtartalma,
• a rosta dőlési szöge,
• a rostált anyag rétegvastagsága,
• a nyílások alakja és mérete,
• a rosta rezgési amplitúdója (legnagyobb kitérése) és frekvenciája (ill. rezgésszáma).

A rostálás megvalósítható

• a finom részektől a durvák felé haladó lejtős elrendezéssel, vagy
• a durvától a finom felé haladva, többszintes elhelyezéssel és
• a két módszert kombinálva.

A rostálást rendszerint

• természetes nedvességtartalmú anyaggal végzik, de
• permetezet víz, vízsugár közbeiktatásával megszűnik a porlás és hatékonyabb, élesebb lesz a szétválasztás,
• a homokfrakciók víztelenítését és agyag-iszap tartalmának eltávolítását pedig az úgynevezett De colt szalaggal végezhetik, amelynek
• első része vályús, középső szakasza sík a végső része pedig domború, ahol a víz és az iszap távozik el. (A szalagon a vízáramlási sebessége állandó, ezért a szemcséket ülepedési sebességük szerint rakja le.)

A mechanikus üzemű szerkezetek közül ismertek

• a lengő síkrosták,
• a kör-, irányított rezgésű és rezonáns vibrációs rosták,
• a rugókra felfüggesztett kivitelű és irányított rezgő mozgású Mogensen rosta,
• a forgó mozgással osztályozó dobrosták.

Hidraulikus osztályozás
Az áramló vízzel való klasszikus megoldású

• vízszintes vagy függőleges vízáramú és
• hidrociklonos osztályozásokkal egyben
• az agyag és iszaprészt is leválasztják az anyagról

A vízszintes osztályozás

• kardos mosó- osztályozó berendezéssel
• rostákhoz kapcsolt mosófejekkel, és a már bemutatott
• Decolt szalaggal is végezhető

Az adalékanyag aprítása
A túlságosan nagy kavicsszemcsék csak aprítással tehetők felhasználhatóvá a betontechnológia számára, továbbá a zúzott kőadalékok is igénylik az aprítógépek használatát, amelyek
·  Pofás törők,
·  Kúpos törők,
·  Hengeres törők,
·  Kalapácsos törők és
·  Röpítő törők lehetnek.
A pofás kőtörőket

• a pofa egyszerű vagy
• összetett lengésével működtetve a kövek durva és közepes méretű aprítására használják

A további finomabb törésre általában kúpos kőtörőket használnak, mégpedig úgy, hogy

• meredek törőkúppal durvább,
• laposabbal pedig a finomabb törést végezhetnek.

Finomabb törésre alkalmazható a legegyszerűbb aprítógép, a hengeres törő is, amelyben

• a törést két egymás fele forgó recézett vagy sima felületű henger végzi, amelyek közül
• az egyik henger tengelye fix a másiké rugalmasan ágyazott, így túlterhelés esetén elkerülhető a géptörés.

Elő- és finom törésre egyaránt használhatók a kalapácsos törők, amelyekben

• az etetőgaraton bejutó köveket forgó kalapácsok röptükben egy ütköző lemezre ütnek és azok
• a rostélyrácsra kerülve szétmorzsolódnak.

A kalapácsos törőkéhez hasonló működési elvű röpítő törőkben

• az anyag egy verőléc által felgyorsítva őrlőpályáknak csapódik, ahol már jelentős aprítás következik be, majd
• a visszapattanó részeket a forgórész ismételten felgyorsítja, visszadobja, így az aprítás tovább folytatódik, erősödik.

Az aprított adalékot ismételt osztályozásnak vetik alá és a már osztályozott anyagokkal együtt tárolják, hogy a későbbi munkafolyamatok zavartalanul elvégezhetők legyenek.
Az adalékanyag tárolása
Az osztályozott adalékanyagot

• vízszintes vagy
• függőleges rendszerű elrendezésben lehet tárolni.

Vízszintes tárolás
A vízszintes megoldás

• nagy területet igényel és
• az adalék mérlegbe juttatásáról is gondoskodni kell (géplapáttal, vonóvederrel).

Legyezőszerűen rendezik el a különböző frakciókat a csillag depóniákban, Az egyes frakciók körcikkalakú tárolótereit (előre gyártott acélvázas fapalánkos) rekeszfalak választják el egymástól. A centrumban elhelyezett adalékgyűjtőben méréshez előtárolhatják a vonóvederrel behúzott adalékanyagot.
Az adalékanyag függőleges tárolása
Az adalékanyagot

• sorolt acélbunkerekben,
• vagy toronytárolókban tárolhatják.

Az acéllábakon álló sorolt acélbunkerek

• száma megegyezik a tárolt frakciókéval, alattuk helyezik el
• az adagoló berendezést és a mérleget.

A toronytárolók az adalékot centrálisan tárolják.
Függőleges tárolás esetén a feltöltést

• szállítószalaggal vagy
• elevátorral végzik.

Az adalékanyag adagolása, mérése
A bunkerekben tárolt adalékanyagot először mérlegekbe adagolják. Az adagolás befolyásolja a mérés pontosságát, ezért az adagolásra nagy figyelemmel kell lenni.
A szektorzáras adagoló

• szabályozhatóvá teszi az adagolást, mert
• a nyitás és zárás tényét állásjelzők mutatják,
• a folytonos mozgású nyithatóságot pedig pneumatikus vagy hidraulikus dugattyú biztosítja.

Nagy teljesítményű, egyszerű szerkezetű berendezés a vibrólapos adagolókban

• elektromágneses vibrátorokat használnak a gerjesztéséhez és
• a rezgés hatására megindul az anyagáram, illetve annak megszűnésével megáll.

A bunkerek kiömlő nyílása alá szerelt

• rövid adagoló szállítószalag is elláthatja a szabályozható ürítés feladatát, amikor
• a szalagra kerülő anyagáram mennyiségét egy tolózár helyzete határozza meg.

A hengeres adagoló finom szemszerkezet adagolására alkalmas szerkezet. A bunker kiömlőnyílása alá szerelt henger adagolja a homokot. Az adagolt homok rétegvastagságát itt is tolózárral szabályozzák.
A betonkeverékben az egyes alkotók tervezett tömegarányát mérlegeléssel biztosítják.
Működési elvük alapján a mérlegek

• karosak,
• erőmérők, valamint
• összegezve és párhuzamosan mérők is lehetnek.

A karos mérlegek ma már automatizált változatokban

• mérőtartályos mérleg (SAWO),
• puttonymérleg,
• akna mérleg,
• kocsizó mérleg, és
• szalagmérleg,? formájában használják.

Az összegző mérlegek egy tartályba gyűjtve mérik össze a frakciónkénti adalék-mennyiségeket, míg a párhuzamos mérőeszközök az adalékanyag bunkerek alatt kötött vagy kötetlen pályán mozogva mérik, és egyenként adagolják a keverőgépbe azokat.
Az erőmérésen alapuló működésű mérlegek

• rugós dinamométerek,
• hidraulikus,
• elektromos, elektronikus üzeműek lehetnek

A betonüzemekben általában elektronikus mérlegeket használnak.
Az adalékanyag nedvességtartalmának a mérése
A betonkeverék előírt víz-cement tényezőjének megtartása érdekében

• meg kell határozni az adalék természetes nedvességtartalmát és
• a keverékbe adagolandó víz pontos mennyiségét.

A mérési lehetőségek

• mintavételt igénylő- (pontosak, de időigényes), vagy
• mintavételt nélkül is végrehajtható eljárások lehetnek.

Mintavételt nem igénylő eljárások

• az elektromos ellenállás mérése,
• az elektromágneses mérés,
• a neutronszóródásos és abszorbciós mérés,
• a keverési energia mérése.

A friss betonkeverék konzisztenciájának megfelelő biztosítása lehet

• az adalék víztartalmának meghatározása és ennek megfelelővíz adagolás. (nem zavarja és a korrekció a keverést), vagy
• a betonkeverék keverés közbeni folyamatos víztartalom mérése és a szükség szerinti vízadagolás. (előnye, hogy a keverék víztartalmát jelzi, hátrány a lassúbb keverés és a víz túladagolásának a veszélye.)

Mivel vízzel osztályozott homoknál nem ritka a 20%-os nedvességtartalom. elsősorban a homok rész nedvességtartalmának ellenőrzésére kell gondot fordítani.
A víztartalom mérésére alkalmas helyek

• az adalékbunkerben,
• a gyűjtőkonténerben,
• a mérlegen, vagy
• a keverőgépben alakíthatók ki.

A víz mérése, adagolása
A keveréshez szükséges - az adalék nedvességtartalmától függő mennyiségű - vizet

• egyszerű edényezettel vagy mérőórával,
• billenő edényes vízadagolóval,
• szifonos vízmérő készülékkel,
• kézi vezérlésű vagy automatikus, számlálóműves vízmérő órával mérhetjük ki és adagolhatjuk.

Adalékszerek a betontechnológiában
Ma már széles körben alkalmazzák a különféle adalékszereket

• a betonkeverék, a bedolgozott, valamint a megszilárdult beton egyes tulajdonságainak megváltoztatására, javítására, ugyanis
• a sokrétű és fokozott mértékű igénybevételek kikövetelik, hogy növeljük a beton bedolgozhatóságát, a fagyállóságát, a vízzáróságát, a vegyi ellenállását,

Az első betonjavító vegyszert 1805-ben Angliában készítették. Hazánkban 1930-ban a Helvey Vegyészeti gyár készítette az első adalékszereket. ( Nevezetesen a TRICOSÁL S III. tömítő, ill. szilárdulás gyorsító adalékszerkezet.)
Az adalékszerek elterjedésének elsősorban gazdasági és műszaki okai vannak.
A gazdasági okok közül legfontosabbak

• a cement megtakarítás,
• a gyors kizsaluzhatóság ezzel
• a sablonforduló meggyorsítása, valamint az
• időállóság (a tartós betonok iránti igény)

Alapvető műszaki okok
·  A szállíthatóság és az
·  A könnyű bedolgozhatóság biztosítása
·  A fagyállóság,
·  A nagyobb szilárdság,
·  A nagyobb tömörség, iránti igény kielégítése
·  A vízzáróság fokozása,
·  A zsaluzati oldalnyomás csökkentése,
·  A szilárdulás gyorsítása,
·  A kötésidő elnyújtása,
·  Az exoterm (kötési-) hő fejlődés szabályozása
Az adalékszerek

• egy része a hidratáció (a beton vízfelvétellel járó kötése) folyamán kapcsolódik be a beton létrejöttének bonyolult folyamatába,
• mások a felületi feszültség csökkentésével fejtik ki hatásukat, ezért
• az adalékszerek egy része olyan folyadék vagy por alakú vegyipari termék, amelyet a betonkeverékbe adagolnak, azzal a céllal, hogy a beton egyes tulajdonságait kedvezőbbé tegyék, míg
• az adalékszerek egy másik csoportja a kizsaluzott beton felületére, vagy a zsaluzatra felhordva hat.

Az adalékszerek

• főhatása a tervezett kedvező hatás, amelyért a beton tulajdonságának megváltoztatására használjuk,
• a betonra és a betontechnológiára kedvező vagy kedvezőtlen melléhatásaik pedig a főhatás mellett az igénytől függetlenül jelentkezhetnek;
• a járulékos hatás pedig az a kedvezőtlen mellékhatás, melyet már a beton tervezésénél figyelembe kell venni (például a szilárdulás-gyorsító szerek csökkentik a végszilárdságot, a kloridos vegyszerek az acélbetéteket korrodálják.).

Kettős főhatású az adalékszer, amellyel kétféle betontechnológiai főhatás érhető el (pl. képlékenyítés és késleltetés)
Főhatásuk szerint a beton adalékszerei

• képlékenyítők "P"
• folyósítók "F"
• késleltetők "K"
• szilárdulás gyorsítók "S"
• légbuborékképzők "L"
• tömítők "T"
• fagyásgátlók "FG" lehetnek.

A betonadalékszerek csomagolásán a vonatkozó adatokat (főhatás, mellékhatás, járulékos hatás, klorid tartalom, kizáró okok, tárolás, kezelés, tűzveszély, mérgező hatásfok, hőmérsékleti adatok, javasolt adagolás a cementtömegére vonatkoztatva
Alsó és felső határral,) a felhasználóval közölni kell.
Az adalékszerek lehetnek klorid tartalmúak és klorid mentesek lehetnek. A klorid káros (járulékos) hatással van a cementkőre és az acélbetétekre.
Az adalékszerek főhatásai
A képlékenyitő adalékszerek változatlan víz-cementtényező esetén a betonkeverék kezelési tulajdonságait (pl. tömöríthetőségét, szivattyúzhatóságát) javítják,
A folyósító adalékszerek változatlan víz-cement tényezővel a frissbeton bedolgozhatóságát jelentősen javítják, akár "önterülő" betonkeverékek is készíthetők velük,
A szilárdulás gyorsító szerek növelik a beton korai szilárdságát, miáltal rövidül a kizsaluzási idő is, valamint. Az alacsony (esetenként fagypont alatti) hőmérsékleten végzett betonozáskor jelent előnyt, amikor a cementszilárdulási sebessége lényegesen kisebb. Felhasználásukkal rövidíthető a hő érlelési idő, illetve csökkenthető az érlelési hőenergia. Klorid tartalmú szerek alkalmazása vasbeton, előfeszített szerkezetekben és a hő érleléssel szilárdított szerkezetek betonjához nem ajánlott.
A késleltető adalékszerek mennyiségüktől, az alkalmazott cement típusától és a hőmérséklettől függő mértékben a frissbeton kötését késleltetik (megnő a bedolgozhatóság időtartama, vagyis az eltarthatóság),
A tömítő (vízzáróságot fokozó) adalékszerek a beton kapilláris pórusait tömítik, vagy a pórusfalakat víztaszítóvá teszik, vagy pedig a beton porozitását más módon csökkentve; a beton vízfölvételét és a nyomás alatti víznek a betonba való behatolását, illetve az átszivárgás mértékét csökkentik.
A légpórusképp- vagy légbuborékképző adalékszerek a friss betonban gömb alakú, általában 300 mikronnál kisebb átmérőjű, egyenletesen eloszló buborékokat hoznak létre, ami a szilárd beton hézagrendszerének vízzel való teljes telítődését megakadályozza.
A fagyásgátló adalékszerek fagyponton vagy fagypont alatti betonozáskor a frissbeton keverékben levű víz fagyáspontjának csökkentése, és a beton hőháztartásának javítása révén lerövidítik azt az időtartamot, amely a fiatal beton fagyállóságának eléréséhez szükséges.
A betonalkotók gyakori kezelési hibái

• a cementet helytelenül tárolják;
• a cementet térfogatra (lapát, vödör) mérik;
• nem az előirt, minőségű cementet használják ;
• csökkent kötőerejű cementet alkalmaznak;
• a felhasznált adalékanyag szennyezettsége nagyobb az előírtnál;
• az adalékanyag szemszerkezeti összetétele nem felel meg a tervezettnek;
• az adalékanyagot térfogatra mérik;
• szennyezett vizet használnak a beton készítéséhez;
• az adalékszer (-eke) t pontatlanul mérik;
• az adalékszert nem a kellő időben adják a betonkeverékhez