Ehitusmaterjalide referaat (0)

Tsemendi tootmine ja selle toorained . Boorbetoon . Betoonilisandid. Soojaisolatsioonimaterjal
Sisukord:
Sissejuhatus.....................................................................................................................................................2
1. Tsement .......................................................................................................................................................3
1.1 Tsemendi toorained...................................................................................................................................3
1.2 Tsemendi tootmine...................................................................................................................................4
1.3 Tsemendi tähtsamad omadused................................................................................................................5
2. Boorbetoon..................................................................................................................................................6
2.1 Boorbetoon maailmas...............................................................................................................................7
2.2 Aeroc materjal on unikaalne ………………………………………………………...…………………..8
2.3 Aeroc tootmisprotsess ……………………………………………...……………………………………8
3.Betoonilisandid……………………………………………………………………………………………9 3.1 Keemiliste betoonilisandite liigitus……………………………………………………...……………...9
3.2 Plastifikaatorid ehk veevajadust vähendavad lisandid……………………………………...…………10 3.3 Superplastifikaatorid ehk veevajadust suurel määral vähendavad lisandid……………………...…….11
3.3.1 . Superplastifikaatorite keemilised tüübid…………………………………………………...………12
3.3.2 Kuidas mõjutab superplastifikaator kivinenud betooni omadusi………………………...…………..12
3.3.2.1 Survetugevus ………………………………………………………………………...…………..…12
3.3.2.2 Poorsus ……………………………………………………………………………...……………...13
3.3.2.3 Kuivamiskahanemine ……………………………………………………………...……………….13
3.3.2.4 Külmakindlus…………………………………………………………………………...………….13
3.3.2.5 Püsivus………………………………………………………………………………...…………..13
3.4 Veehoidvust parandavad lisandid…………………………………………………………...…………13
3.5 Õhku manustavad lisandid………………………………………………………………...…………...14
3.6 Kiirendajad………………………………………………………………………………...…………...14
3.7 Aeglustajad………………………………………………………………………………...……..……15
4. Mineraalsetest toorainetestsoojaisolatsioonimaterjalid……………………………………..…………..16
4.1 Klaasvill ……………………………...………………………………………………...………………16
4.2 Kivivill …...………………………………………………………………………………………...…..17
Kasutatud materjal……………………………………………………………………………………...….19
Sissejuhatus
Antud referaadis on päris mitmed teemad kajastatud. Esimeses peatükis on juttu tsemendi tootmisest ja selle toorainetest ning nende ettevalmistamisest. Samas peatükis on ära toodud ka tsemendi tähtsamad omadused.
Teises peatükis on räägitud boorbetoonist- tema väga headest omadustest ja kasutusalast üle terve maailma. Muidugi ei saa ka minna mööda boorbetooni tootmisprotsessist.
Järgmises peatükis on juttu betoonilisanditest ja mingil määral ka nende positiivsetest ja negatiivsetest omadustest.
Viimases peatükis on juttu soojaisolatsioonimaterjalidest. Kuna seda materjali oli väga palju on siia tehtud valik. Antud juhul on suurest firmast nagu ISOVER .
1.Tsement
1.1.Tsemendi toorained
Toorained:
Tsemendi valmistamine Kundas toimub märjal meetodil. Tooraineteks on lubjakivi ja savi ning kütusena kasutatakse põlevkivi ja naftakoksi (kivisöe) segu.
- Lubjakivi
Kaevandatakse 6 km kaugusel asuvas Lõuna-Aru karjääris. Toorainena kasutatakse Lasnamäe alumist ja ülemist ning uhaku kihti. Mäemass lõhatakse ja laaditakse dumpkaarvagunitesse ning transporditakse tehasesse.
- Savi
Kaevandatakse 2 km kaugusel asuvas mereäärses savikarjääris, millest kasutatakse lontova horisondi mahu ja keila kihti. Savi tuuakse tehasesse kallurautodega.
- Kütus
Kütusena kasutatakse Aidu karjääri (50 km Kundast) rikastatud põlevkivi (kütteväärtus 2700 kcal /kg), Ubja karjääri põlevkivi (kütteväärtus 1700 kcal/kg), naftakoksi (kütteväärtus 7500 kcal/kg) või söe (kütteväärtus 6200 kcal/kg) osi. Põlevkivi tuuakse tehasesse autodega või vagunitega ja koks (süsi) laevaga Kunda sadama kaudu.
- Põletatud põlevkivi( tuhk )
Portland -põlevkivitsemendi valmistamisel kasutatakse lisandina Narva Elektrijaamades kinnipüütud tuha peenfraktsiooni, mis tuuakse tehasesse raudteetsisternidega ja ladustatakse silos (15).
- Kips
Tsemendi tardumisaja reguleerimiseks lisatakse jahvatamisel kipsi, mis tuuakse laevaga Hispaaniast.
1.2 Tootmine
- Lobri valmistamine
Vagunitega tehasesse toodud lubjakivi peenendatakse esmalt lõugpurustiga (1) ja seejärel haamerpurustiga (2) ning transporditakse linttransportööriga nn "ühendatud lattu". Lubjakivilobri valmistamine toimub neljas kahekambrilises kuulveskis (ų3x14 m). Veskisse antakse lubjakivi vibraatortoitjatega ja lisatakse vesi, mille tulemusena saadakse lubjakivilobri, mis pumbatakse vertikaalpaakidesse (6 tk a´-750 m³). Savilobri valmistamine toimub kahes savikarusellis (3) savi segamisel veega. Saadud lobri pumbatakse vertikaalpaakidesse (2 tk a´-750 m³). Pärast analüüside tegemist lisatakse lubjakivilobrile teatud kogus savilobri ja saadakse põletamiseks sobiv ahjulobri (koosneb 90-95% lubjakivi ja 5-10% savi), mis lastakse horisontaalbasseini (9) mahtuvusega 6000 m³ (2 tk).
- Kütuse ettevalmistamine
Kütus doseeritakse etteantud vahekorras (põlevkivi ning süsi/naftakoks) eraldi punkrite kaudu.
Eelnevalt toimub kütuse peenendamine haamerpurustis (2) ja seejärel jahvatatakse ühekambrilises kuulveskis (ų2,8x5,4 m) (3 tk). Kuulveskis toimub kütuse samaaegne jahvatamine ja kuivamine. Valmis kütusejahu püütakse kinni veskile paigaldatud kottfiltriga (6) ja transporditakse pöördahju kütusepunkrisse (14), mahtuvusega 200 m³ (2 tk).
- Klinkri põletamine
Klinkri põletamine toimub kolmes pöördahjus(10) ų4,0/4,5x150 m. Pöördahju ühest otsast antakse sisse lobri ja teisest otsast kütus. Pöördahi on varustatud kettsoojusvahetitega ja ahju korpus on seest vooderdatud kuumuskindlate kividega. Pöördahjus toimuvad füüsikalis-keemilised protsessid, mille tulemusena moodustub klinker, mis jahutatakse maha restjahutajaga ja ladustatakse ühendatud lattu.
Pöördahjust väljuvad suitsugaasid puhastatakse elektrifiltris (11) ja suunatakse korstnasse (12). Elektrifiltris kinnipüütud tolm ladustatakse silos ja kasutatakse happeliste põldude lupjamiseks.
- Tsemendi jahvatamine
Kundas valmistatakse kahte tüüpi tsementi : portlandtsementi (koostis klinker, kips, lubjakivi) ja portland-komposiittsementi (klinker, kips, põletatud põlevkivi, lubjakivi). Tsemendi jahvatamiseks on kolm separaatoritega (20) varustatud kahekambrilist kuulveskit (16) ų3,0x14 m. Kõik materjalid antakse veskisse üle kaaldosaatorite. Tsemendiveskid on varustatud kottfiltritega (17). Kaks tsemendiveskit on varustatud tsemendijahutajatega (18). Tsemendiveskitest väljunud tsement pumbatakse silodesse (19) 4 tk a´-5000 t ja 6 tk a´-4000 t.
1.3 Tsemendi tähtsamad omadused
- Survetugevus
Survetugevus on betooni tähtsaim omadus, sest ehituses kasutataksegi betooni just survejõudude vastuvõtmiseks. Survetugevus määratakse kindlaks betoonist valmistatud kuubilise või silindrilise proovikeha survekatsega. Survetugevuse järgi jaotatakse betoonid tugevusklassidesse: C12/15, C16/20, C20/25, C25/30, C30/37, C35/45, C40/50, C50/60. Kaldjoone ees olev arv näitab standardse silindrilise proovikeha (Ų150*300mm) survetugevust (Mpa) ning kaldjoone taga olev arv kuubilise katsekeha (150*150*150mm) survetugevust (Mpa).
Kasutatakse ka GOST- standardi järgset tähistust: B-5...B55. Number näitab survetugevust (Mpa).
- Veepidavus
Õige koostisega ja hästi tihendatud betoon on vett mitteläbilaskev. Surve all olev vesi võib betooni tungida vaid vähesel määral. Veetiheda betooni saamise eelduseks on sobiva terastikulise koostisega täitematerjali (liiv, kruus, killustik ) kasutamine. Kunda tsementidest saab võrdse veetihedusega betooni portland-põlevkivitsemendiga märgatavalt väiksema tsemendi hulga juures kui portlandtsemendiga. Veetihedust iseloomustatakse veepidavuse margiga (W2...W12), kus arv näitab vee rõhku (atm) millele betoon suudab normikohasel katsel vastu panna.
- Külmakindlus
Külmakindlust iseloomustab betooni omadus taluda paljukordseid külmumis- ja sulamistsükleid ilma tugevuse ja massi märgatava vähenemiseta ja nähtavate kahjustusteta. Betooni külmakindluse eelduseks on küllaldane veepidavus ja külmakindel täitematerjal. Betooni tööstuslikul valmistamisel kasutatakse külmakindluse tõstmiseks ka õhku sisseviivaid lisandeid. Külmakindlust iseloomustab külmakindluse mark (F10...F500), kus arv näitab külmumis- ja sulamistsüklite arvu kuni normikohase katsekeha purunemiseni.
2. Boorbetoon
Poorbetooni võib nimetada puu omadustega kiviks, sest ta on ökoloogiline, soojust isoleeriv ja kergesti vormitav materjal. Tema soojapidavuse kohta on spetsialistid aga eri meelt .
Valkjashalli poorbetooni toorained on looduslikud – liiv, tsement ja lubi , lisaks väiksemas koguses ka kipsi ning õhk, mis asub toote suletud poorides. Seega ei sisalda poorbetoon tervisele kahjulikke aineid ning pole karta , et see mädanema või hallitama hakkab.
Suvel hakatakse 70aastase ajalooga poorbetooni tootma ka Eestis, Lääne-Virumaal avatavas Aeroci tehases. Seni on Eestis kasutatud Saksa ja Põhjamaade päritoluga poorbetooni.
Aeroci müügijuht Margus Tint sõnab, et poorbetoonplokkidest 375 mm paksune sein ei vaja eraldi soojustamist. Massiivne seinakonstruktsioon on ka soojust koguv ning “hingav”. Tänu sellele, et lisasoojustust vaja pole, saab näiteks 100m2 ühekorruselise maja karbi püsti laduda kolme päevaga. Margus Tint kinnitab, et näiteks reedel seina laduma hakates saab pühapäevaks karbi valmis. “Nädalavahetuseks ära sõitnud naabrid ei usu tagasi tulles oma silmi – juba uuel naabril maja püsti,” muigab Tint.
Poorbetoonist eramu omanik, ARIKO ReServi juhatuse esimees Igor Päss kinnitab, et 375 mm paksuste välisseintega lisasoojustuseta hoone pidas talvel hästi sooja. “Leian, et kivimaja on vähe toekam kui puitkarkassmaja, samuti mängib siin rolli tuleohutus,” põhjendab Päss.
Poorbetoon on kõige kergem kivimaterjal: näiteks tavalisest betoonist on ta üle viie korra kergem. Tänu sellele saab poorbetooni kasvõi käsisaega lõigata, vormida näiteks ümaraid tükke.
Samas on kergus ka poorbetooni puudus – ehituse käigus tuleb materjaliga ettevaatlikult ringi käia, sest seda on kerge vigastada. Siiski on poorbetoonil olemas kõik konstruktiivsele materjalile vajalikud tugevusomadused, mis lubavad temast lisaks eramutele ehitada ka korrusmaju.
2.1 Poorbetoon maailmas
Poorbetoon, nagu nimetuski ütleb, on poorse struktuuriga kivipõhjaline materjal. Poorbetooni valmistamise tehnoloogia printsiibid leiutati 1920.-30.-ndatel aastatel Soomes ja Rootsis. Esimesed kaks poorbetoontoodete valmistamise tehast rajati Rootsis, kust on pärit ka selle materjali vanimad ja tuntumad kaubamärgid Siporex ja Ytong. 1930-ndate aastate lõpus tegutses Siporex tehas ka Lätis.
Inglise keeles on poorbetooni rahvusvaheliselt kasutatav nimetus Autoclaved Aerated Concrete, lühendatult AAC või ka aircrete, saksa keeles porenbeton, rootsi keeles lättbetong, soome keeles höyrykarkaistu kevytbetoni.
Tänaseks on poorbetoontoodete tootmise tehnoloogia ja seadmed võrreldes algusaastatega tohutult arenenud, mis on lubanud veel reljeefsemalt välja tuua selle materjali unikaalsed omadused – kerguse ning samas ka tugevuse, mis lubab ühes materjalis ühendada nii soojustus - kui konstruktiivse materjali omadusi. Tänapäeval valmistatakse poorbetoontooteid erinevates riikides kõigis maailmajagudes kümnete eri kaubamärkide all – Euroopas on lisaks eelpool nimetatutele tuntumad veel Celcon, Tharmalite ja Durox Suurbritannias ning Hebel ja Porit Saksamaal. Kogu maailmas valmistatakse aastas kümneid miljoneid kuupmeetreid poorbetoontooteid.
Klassikalise poorbetooni põhitoorained on kõik looduslikud mineraalid – tsement, lubi ja peeneksjahvatatud kvartsliiv . Tinglikult võib öelda, et lisaks koosneb poorbetoon suures osas õhust, mis paikneb materjali suletud poorides. Toorainetest, nii nagu ka tootmistehnoloogiast, oleneb suurel määral poorbetoontoodete kvaliteet, mis võib sõltuvalt valmistajatehasest väga erinev olla.
2.2 Aeroc materjal on unikaalne
AEROC on kaubamärk, mille all Aeroc AS valmistab poorbetoontooteid oma tehases Kunda lähistel ning turustab neid lisaks Eestile Lätis, Leedus, Taanis, Rootsis, Soomes ja Sankt -Peterburgi piirkonnas Venemaal.
AEROC põhitoorained on kõik puhtad eestimaised looduslikud mineraalsed materjalid, mis kõik tarnitakse tehase vahetust lähedusest – tsement Kundast, lubi Rakkest ning liiv Aeroc AS Toolse liivakarjäärist. Oluline on siinkohal märkida, et AEROC toodete valmistamisel ei kasutata põlevkivituhka, mistõttu võrreldes nn Narva tuhaplokiga on tegemist nii toorainete koostiselt kui omadustelt põhimõtteliselt erineva materjaliga.
AEROC on kergeim ehituses kasutatav kivimaterjal, millel on samas piisav tugevus ka mitmekordsete hoonete kandeseinte ehitamiseks. Kõrgekvaliteediliste toorainete ning kaasaegse valmistamistehnoloogia koosmõjus saavutatud AEROC toodete mahukaalu ning survetugevuse suhte näitajad esindavad maailma selle ala absoluutset tipptaset.
AEROC materjali suletud poorides (mõõduga 0,5 – 2,0 mm) paiknev õhk annab toodetele suurepärased soojusisolatsiooni omadused ja hea tulekindluse. Samuti on materjal väga hästi töödeldav ning vee- ja külmakindel. Lühidalt võibki öelda, et AEROC on puidu parimate omadustega kivi, mis erinevalt puidust ei põle, ei mädane ega karda niiskust.
AEROC on ökoloogiline materjal, mis ei sisalda ega erita mingeid kahjulikke aineid. Oma emissiooniklassilt kuulub AEROC vastavalt Soome RTS kvalifikatsioonile parimasse M1 klassi.
Kõige kergematest AEROC plokkidest AEROC EcoTerm saab ehitada ühekihilise väga hästi sooja pidava välisseina ilma täiendavaid soojusisolatsioonimaterjale kasutamata. Selline massiivne „hingav“ ning soojust akumuleeriv välisseina konstruktsioon loob ruumides tervisliku ja meeldiva mikrokliima, mis on võrreldav täispalkmajadega. AEROC EcoTerm välissein tasandab järske välistemperatuuri kõikumisi, külmal talveööl on sellises majas hubaselt soe ning kuumal suvepäeval meeldivalt jahe.
2.3 Aeroc tootmisprotsess
AEROC tootmisprotsess on võrreldav leiva valmistamisega.
Põhimaterjalide ja vee segusse („tainas“) lisatakse reaktsioonitekitajana alumiiniumpulbrit („pärmi“), mille tulemusel segu kerkimise ja tardumisega samaaegselt moodustub vesinikugaaside eraldumise käigus materjali suletud pooridega struktuur.
Pärast tardumist („taigna kerkimist“) lõigatakse umbes plastiliini tugevuse saavutanud segumassiiv lõikemasinal traatidega õigete mõõtudega toodeteks („leivapätsideks“). Lõpliku tugevuse saavutavad AEROC tooted autoklaavides („leivaahjus“) nende termilisel töötlemisel auruga kõrge temperatuuri ja rõhu režiimil.
Autoklaavimisprotsessi käigus tekib lähteainetest uus homogeenne mineraal - tobermoriit, mis koos poorse struktuuriga annabki materjalile üheaegselt tema tugevuse ning kerguse.
Pärast autoklaavimist pakitakse AEROC tooted puitalustele ja kaetakse kilega.
3. Betoonilisandid
3.1. Keemiliste betoonilisandite liigitus
Igal lisandil on üldjuhul üks põhitoime, mille järgi ta liigitatakse mingisse klassi, kuid tal võib olla ka teatud teisejärgulisi toimeid, mida nimetatakse kõrvalefektideks.
Euronorm EN 934-2 annab järgmise keemiliste lisandite klassifikatsiooni:
Plastifikaatorid- veevajadust vähendavad lisandid
Superplastifikaatorid- suurel määral veevajadust vähendavad lisandid
Õhku manustavad lisandid
Veehoidvust tõstvad lisandid
Tardumist kiirendavad lisandid
Kivinemist kiirendavad lisandid
Tardumist aeglustavad lisandid
Hüdrofobiseerivad lisandid.
Mõni lisand võib olla koostatud nii, et tal on samaaegselt mitu neist funktsioonidest.Lisaks sellele on mitmesuguseid teisi lisandeid, mis ei ole kajastamist leidnud EN934-2 nimistus. Need on näiteks lisandid injekteerimiseks, lisandid müüri- ja krohvimörtidele, pigmendid, polümeersed lisandid, gaasitekitajad jms.
3.2. Plastifikaatorid ehk veevajadust vähendavad lisandid
Plastifikaatorid võib liigitada kolme gruppi:
Normaalsed
Tardumist aeglustavad
Tardumist kiirendavad.
Plastifikaatorid on betooni lisandid, mis betoonisegusse segatuna parandavad selle töödeldavust ilma vee hulka segus suurendamata.
Veevajadust vähendavad lisandid on lisandid, mis võimaldavad vähendada vee hulka betoonisegus, ilma et muutuks töödeldavus. Kui jutt on plastifikaatorist või veevajadust vähendavast lisandist, siis räägitakse tegelikult ühest ja samast lisandist. Need on sama lisandi kaks erinevat nimetust .
Plastifikaator viitab sellele, et tema abil on segu võimalik muuta plastsemaks ja seega kergemini käsitsetavaks. Veevajadust vähendav lisand viitab aga sellele, et sama töödeldavuse saamiseks kulub vähem vett. Antud grupi lisandite kasutamine võimaldab vee hulka betoonis vähendada umbes 5- 10%, vahel isegi kuni 15% ehk keskmiselt 10-20 (30) liitrit 1m3 betooni kohta. Oluline ei ole siinjuures mitte vee kokkuhoid , vaid asjaolu, et betooni koostiskomponentide muutumatu vahekorra juures on võimalik sama töödeldavusega betoon valmistada väiksema hulga veega, millest tulenevalt reaktsioonidest mitte osa võtva vee hulk väheneb ja betoon saadakse väiksema poorsusega, see tähendab tihedam, tugevam ja püsivam.
Mida väiksem on vee ja tsemendi suhe betoonisegus, seda väiksemaks kujuneb betooni poorsus ( eeldusel , et betoon on siiski tihendatav), seda tihedam, tugevam ja püsivam on betoon.
Plastifikaatori roll seisneb selles, et olles pindaktiivne aine ja absorbeerudes tsemendiosakeste pinnale, annab lisand osakestele samanimelise laengu. Selle tulemusena tsemendiosakesed tõukuvad ja eralduvad üksteisest. Flokkulid, mis lisandite puudumisel tavaliselt tekivad, lagunevad nüüd ning nende poolt kammitsetud veemolekulid osutuvad vabaks ja saavad toimida määrdeainena tahke materjali osakeste vahel. Vee parem juurdepääs tsemendiosakestele soodustab tsemendi paremat reageerimist veega. Üldjuhul toimub seetõttu mõningane betooni tugevuse tõus ka siis, kui vee hulk betoonis jääb samaks ja betoon valmistatakse parema töödeldavusega.
Plastifikaatori doseering on tavaliselt 0,2-0,5% tsemendi kaalust. Suuremate doseeringute kasutamist piiravad üha rohkem ilmnema hakkavad negatiivsed kõrvalefektid.
Betoonisegu veevajadus väheneb lisandi doseeringu suurenemisel . Lisandi mõju ulatus võib sõltuda paljudest faktoritest, nagu aluminaatide ja leeliste sisaldus tsemendis, tsemendi eripind ning tsemendi koostises tardumisaegade reguleerimiseks kasutatud sulfaatide liik. Seetõttu võib ühe ja sama lisandi tõhusus erinevate tsementide korral olla erinev.
Lisandi efektiivsus sõltub ka betoonisegu koostisse viimise hetkest. (See kehtib kõigi lisandite, eriti aga veevajadust vähendavate lisandite kohta). Praktika on näidanud, et plastifikaatori lisamine segamisaja lõppfaasis tõstab tema mõjusust nii plastifikaatori kui veevajadust vähendava lisandina. Sellega võib aga kaasneda mõningane tardumisaegade pikenemine , sisseviidud õhu hulga ja betoonisegu vee-eralduse suurenemine.
3.3.Superplastifikaatorid ehk veevajadust suurel määral vähendavad lisandid
Superplastifikaatorite toime on paljuski sarnane plastifikaatoreile, kuid nende toimeulatus on tunduvalt suurem. Põhi erinevus on see, et neid võib betoonisegusse lisada tunduvalt suuremas koguses, ilma et tekiks negatiivseid kõrvalmõjusid. Superplastifikaatorite doseeringud algavad tavaliselt 0,5%-st ja võivad ulatuda 3%-ni.
Valdavalt jäävad doseeringud siiski 0,5% ja 2% vahele. Kui plastifikaatorid võimaldavad sama töödeldavuse juures vähendada vee hulka betoonisegus 5-10%, siis superplastifikaatorid on võimelised seda tegema 15-25% ja kohati kuni 30% ulatuses sõltuvalt doseeringust. Madalamatel doseeringutel on tavaliste plastifikaatorite efektiivsus isegi kõrgem kui superplastifikaatoritel. Superplastifikaatorite mõju avaldub täiel määral suhteliselt kõrgetel doseeringutel
3.3.1. Superplastifikaatorite keemilised tüübid
Põhiliselt 3 tüüpi superplastifikaatoreid:
Tüüp A: sulfoneeritud melamiin-formaldehüüdi kondensaadid
Tüüp B: sulfoneeritud naftaleen-formaldehüüdi kondensaadid
Tüüp C: modifitseeritud lignosulfonaadid.
A- tüüpi on kõige lähemal ideaalsetele, kuna nad peaaegu ei mõjuta tardumist ja neil puudub õhu kaasamise tendents .
B- tüüpi mõjutavad vee pindpinevust . Nendega valmistatud betoonisegude töödeldavuse kadu on aeglasem kui A-tüübil, kuid pikendavad vähesel määral tardumisaegu.
C- tüüpi iseloomustab teistest suurem tardumist aeglustav toime. Nad on küllalt tõhusad suhteliselt madalatel doseeringutel. Superplastifikaatorite üks põhilisi iseloomulikke jooni plastifitseerimise ja veevajaduse vähendamise kõrval on see, et nende toime plastifitseeriva lisandina on ajaliselt piiratud. Melamiinipõhjalisega vedeldatud betoon taastab oma plastifitseerimisele eelnenud töödeldavuse temperatuuril 200C vähem kui 30 minuti jooksul. See aeg lüheneb kõrgematel temperatuuridel veelgi. Töödeldavuse kao kiiruse vähendamiseks kasutatakse superplastifikaatoreid sageli koos tardumise aeglustitega. Väga tugev veevajaduse vähendamine muudab superplastifikaatorite kasutamise vältimatuks kõrgomadustega betoonide formuleerimise korral.
3.3.2. Kuidas mõjutab superplastifikaator kivinenud betooni omadusi
3.3.2.1. Survetugevus
Superplastifikaatori esmamõju betooni tugevusele tuleneb tema vesitsementsuhet vähendavast mõjust. Kui superplastifikaatorit on kasutatud selleks, et vähendada vee hulka betoonisegus samal ajal töödeldavuse ja tsemendi hulgal, siis vesitsementsuhe väheneb ja betooni tugevus suureneb märkimisväärselt tema kõigil vanustel. Ka samal vesitsementsuhtel parandab superplastifikaatori kasutamine tugevusnäitajaid mõnevõrra, seda eriti kivinemise alguspäevadel. Tugevuse kasv võib ulatuda 10- 20%ni.
3.3.2.2. Poorsus
Kui superplastifikaatoreid on kasutatud veevajaduse vähendamiseks, siis betooni kapillaarveeimavus, vee, veeauru ja gaasi läbilaskvus vähenevad suurel määral. Tulemuseks on betooni vastupanu tõus agressiivsetele keskkondadele ja püsivuse kasv.
3.3.2.3. Kuivamiskahanemine
Vesitsementteguri ja tsemendi kulu säilitamisel võib superplastifikaatori lisamine vähesel määral suurendada kuivamisest tingitud kahanemisdeformatsioone. Kui superplastifikaatori kasutamisega kaasneb vesitsementteguri vähenemine, kaasneb sellega kahanemisdeformatsioonide mõningane vähenemine. See võib olla kuni 20%.
3.3.2.4. Külmakindlus
Kui superplastifikaatori lisamisel jääb vesitsementtegur muutumatuks, siis superplastifikaatoriga betoon näitab praktiliselt sama külmakindlust, mis lisandita betoon. Vesitsementsuhte vähendamine superplastifikaatori abil mõjub betooni külmakindlusele positiivselt, kuid ei tarvitse iseenesest olla veel piisav tingimus kõrge külmakindlustingimuseni jõudmiseks. Selle saavutamiseks on kõige efektiivsem õhku kaasavate lisandite kasutamine, kõrgete nõuete korral tugevusele ja külmakindlusele aga superplastifikaatori ja õhku sisseviiva lisandi üheaegne kasutamine. Superplastifikaatori kasutamise korral võib õhku kaasava lisandi vajalik hulk osutuda veidi suuremaks kui superplastifikaatorita segu korral.
3.3.2.5. Püsivus
Kui superplastifikaatorit on kasutatud veevajadust vähendava lisandina, kaasneb vesitsementsuhte alanemisega betooni läbitavuse vähenemine, mis koos kõrge tugevusega parandab oluliselt betooni püsivust.
3.4. Veehoidvust parandavad lisandid
Need on tavaliselt pulbrikujulised lisandid, mille põhieesmärk on vähendada betoonisegude vee-eralduse tendentsi.
Selleks otstarbeks kasutatakse tavaliselt metüültselluloosi, mis seob endaga betoonisegus olevat vett, paisub mahus ja hoiab kinni betoonisegus oleva vaba vee. Veehoidvust parandavaid lisandeid kasutatakse voolavate betoonisegude kohesiivsuse parandamiseks. See võib osutuda vajalikuks juhul, kui betoonisegus peene jahuosa sisaldus ei ole piisav või kui tsemendi doseering on madal. Analoogilisi lisandeid kasutatakse ka veealuseks betoneerimiseks, et vältida tsemendi väljauhtumist betoonisegust, kui see läbib veekihi või on kontaktis ümbritseva veega.
3.5. Õhku manustavad lisandid
Õhku manustavad lisandid põhjustavad betoonisegus selle segamisel üliväikeste, ühtlaselt jagunenud õhumullide teket, mis jäävad sinna ka peale kivinemist. Õhu sisseviimise põhieesmärk on kivinenud betooni külmakindluse tõstmine. Külmakindluse paranemise kõrval väheneb betooni veeimavus ja veeläbilaskvus ning paraneb jääsulatussoolade vastane püsivus. Kõrvalmõjuna toimub betoonisegu töödeldavuse paranemine ning väheneb tema vee- eraldus ja kihistumine. Õhu täiendava sisseviimise tõttu tõuseb aga betooni poorsus, mille tulemuseks on betooni tugevuse paratamatu vähenemine. Seda võimaldab kompenseerida betooni koostise reguleerimine ja vesitsementsuhte vähendamine. See võib toimuda betooni paranenud töödeldavuse arvel või selle mittepiisavusel lisatava plastifitseeriva või superplastifitseeriva lisandi abil. Mikroõhumullide sisseviimine betoonisegusse õhku kaasavate lisandite abil on kõige efektiivsem viis betoonide külmakindluse tagamiseks.
3.6. Kiirendajad
Kiirendajad on lisandid, mida kasutatakse mörtide ja betoonide tardumise või kivinemise kiirendamiseks. Kiirendajaid kasutatakse betoneerimisel jahedal ajal, kui kivinemisprotsessid on madala temperatuuri tõttu aeglustunud või siis kiireloomuliste tööde puhul, kus nõutakse suurt kivinemise kiirust.
Eristatakse:
Tardumise kiirendajaid
Kivinemise kiirendajaid.
Tardumise kiirendajad lühendavad aega betoonisegu valmistamisest kuni tardumise alguseni , st ajani, mil betoonisegu läheb plastsest olekust üle jäigaks. Kivinemise kiirendajad aitavad kaasa betooni tugevuse kasvule kivinemise algstaadiumis. Kivinemise kiirendajate kasutamise eesmärk on tööde tempo kiirendamine: lahtiraketamine, pingestuse rakendamine, koormamine jne. Kiirendajad võivad kasulikud olla nii 200C kui ka 50C juures. Madalatel temperatuuridel on kivinemise kiirenemine suhteliselt suurem kui kõrgematel temperatuuridel. Keemiliselt koostiselt liigitatakse kiirendajad kahte gruppi:
Kloriidsed kiirendajad
Kloriide mittesisaldavad kiirendajad.
Tähelepanu tuleb pöörata järgmisele asjaolule: kivinemisprotsesside kiirendamine kivinemise algperioodil toob kaasa tavaliselt mõningase hilisema tugevuse languse. Kaasneda võib ka püsivuse langus, eriti kui on kasutatud lisandite kõrgeid doseeringuid.
3.7. Aeglustajad
Need on lisandid, mis lükkavad edasi tardumise algust ja pikendavad plastilise etapi pikkust, mil betoonisegu on käsitletav. Nad pikendavad aega, mille kestel betoon võib olla transporditav ja paigaldatav. Nad aitavad säilitada pikema aja jooksul nõutavat betooni töödeldavust ning tagada betoonivalujärkude pidevust. Vajadus nende lisandite järgi suureneb betoneerimisel soojade ilmadega, sest hüdratatsiooniprotsessid kiirenevad temperatuuri tõustes. Kõigi nende kasutamise juures on oluline tardumise alguse pikendamine . Vältimatu kaaslane sellele on tardumise lõpu pikenemine ning varase tugevuse (1-3 päeva) alanemine, mis ei ole soovitav ja võib alandada tööde tempot. Aeglustavad lisandid võib liigitada kahte gruppi:
Normaalsed aeglustavad lisandid
Plastifitseerivad lisandid.
Tardumisaegade pikenemine sõltub suuresti lisandi tüübist ja tsemendi koostisest. Aeglustajate doseeringud on tavaliselt suhteliselt väikesed, ulatudes 0,2-2%ni.
Tardumise algust on võimalik nende lisandite abil pikendada 1-6 tunnini, vajadusel sõltuvalt doseeringust kuni 48 tunnini. Aeglustajaid kasutatakse eelkõige:
Betoneerimisel sooja ilmaga
Transportimisel pika vahemaa taha
Et vältida nähtavaid üleminekuid erinevate betoneerimisjärkude vahel
Et tagada kogu massiivi üheaegne tardumine .

4. MINERAALSETEST TOORAINETEST SOOJAISOLATSIOONIMATERJALID

Soojaisolatsioonimaterjalide eesmärgiks on ehituses hoonete piirdekonstruktsioonide soojapidavamaks muutmine, samuti kuumade pindade isoleerimine. Mineraalsed soojaisolatsioonimaterjalid on valmistatud looduslikust kivimist, klaasist või räbust ning on oma olemuselt kerge poorne materjal. Enamik soojaisolatsioonimaterjale on ka head heliisolaatorid.
Suuremat kasutust leiavad mineraalvillana (mineraalvatina) toodetavad soojaisolatsioonimaterjalid, mida saadakse mingi mineraalaine sulatamisel ja sulamassi kiududeks pihustamisel. Mineraalvillad ei põle, ei kõdune, on suure soojapidavusega, vett mittesiduvad ning tuntud ka hea helisummutava materjalina. Tuntumad on klaasvill ja kivivill.
4.1 Klaasivill
Klaasvillatooteid valmistatakse klaasipurust, liivast, soodast ja lubjakivist. Klaasipuru moodustab kuni 70 % koostisest. Klaasvill ise on valge, kuid sideaine muudab villa kollakaks. Valmistoode on väga elastne, pakkimisel pressitakse teda kokku 40 kuni 80 % , mis omakorda lihtsustab nii ladustamist kui transportimist. Ta on väga elastne ja seetõttu täidab väga hästi isoleeritavat ruumi. Klaasvilla on müügil jäikade ja pehmete plaatidena, mattidena, tihendusribadena, torukoorikutena ja puistevillana. Lisaks saab valida katmata või erinevate pinnakatetega (alumiiniumpaber, klaaskiudkangas) ja terasvõrudega tugevdatud tooteid. Klaasvilla eelistest tuleb kindlasti rõhutada ka hüdrofoobsust, mille tõttu teda saab kasutada ka selliste keerukate kohtade nagu keldrite, saunade ja torustike isoleerimisel. Niiskuskahjustuse seisukohalt on olulised villade niiskusimavuse ja niiskuse väljakuivamise kiirus. Kui klaasvill veeavarii või sademete tagajärjel niiskub, on väga tähtis võimalikult kiire kuivamine. Tähtis on samuti asjaolu, et klaasvill ei vanane ning säilitab oma isoleerivad omadused pikkadeks aastateks, ületades isegi hoone eluea. Suur pluss on lihtne käsitlemine: teda saab noaga lõigata, on vastupidav painutamisele ja väänamisele. Kasutust leiavad klaasvillatooted isolatsioonimaterjalidena põrandate, seinte, lagede, katuste ja pööningute soojustamisel. Siseruumides kasutatakse ripplagedena ning torustike ja mahutite isolatsioonimaterjalina. Eestis on kõige enam levinud “Isover-klaasvill”.
4.2 Kivivill
Kivivilla valmistatakse looduslikust kivimist. Kivivillast rääkides rõhutatakse ikka ja jälle tema mittepõlevust ja kõrgete temperatuuride taluvust, vähest niiskumist ning vastupidavust deformatsioonile. Kivivill on kõige kuumakindlam mineraalvilla liik, mis talub temperatuuri üle 1000° C. Kivivilla kiud on mittesüttivast materjalist, sideaine hakkab aurustuma , kui temperatuur tõuseb üle 250° C , kuid aurustumine ei riku kivivilla struktuuri: tänu sidususele ja kihilisusele püsivad kiud koos, kaitstes allolevaid materjale.
Kivivilla tootmisprotsessis sulatatakse vulkaaniline kivim temperatuuril 1500° C, muutes selle kiududeks, ja segatakse enne villa moodustamist sideaine ning veekindla õliga. Suurem osa kiududest fikseeritakse horisontaalasendis, ülejäänud vähem või rohkem vertikaalselt. Selline struktuur muudab kivivilla jäigaks ja püsivaks. Kivivillast soojusisolatsioonimaterjal kaotab oma omadused, kui teda liigse raskusega koormata: esialgse paksuse taastudes taastuvad ka vajalikud omadused. Head soojust isoleerivad võimed ei kao ka kokkupuutel tulega – kivivillas langeb sellisel juhul temperatuur piisavalt, et sellest teisel pool asetsevad materjalid oleksid süttimise eest kaitstud.
Niiskunud soojustusmaterjali isoleerivad omadused vähenevad. Impregneeritud kivivill tõrjub vett, vaatamata oma poorsusele. Ta absorbeerib vett vaid survetingimustes. Surve vähenedes vesi aurustub ning tema soojusisolatsiooniomadused taastuvad.
Kivivilla turustatakse mattide, plaatide, torutoorikute fooliumina, terasvõrguga kaetud või survettaluvate mattidena ning puistematerjalina. Kõige enam toodetakse kivivillast soojustusmaterjale. Pehmeid soojusisolatsioonimaterjale kasutatakse välisseinte, põrandate, lagede ja vaheseinte soojustamiseks. Veel toodetakse tuulekaitse, seina, krohvialuseid ning katuse soojustusmaterjale. Oma tulekindluse tõttu toodetakse spetsiaalseid tulekaitseisoleermaterjale, mida kasutatakse tulekolletes ja tuletõkkeks suitsulõõrides. Kivivillmaterjale on kerge paigaldada, nad haakuvad hästi seintega, mille tõttu kulub vähe kinnitusvardaid. Ka on kivivill eriti vastupidav rebimise, surve, juhuslike löökide suhtes ning hea painduvuse tõttu saab plaate kasutada ka kõverpinnalistes fassaadides. Kõrgelt hinnatakse ka fassaadiplaatide häid tehnoloogilisi omadusi, kuna nendega saab siluda soojustatava seina ebatasasusi. Kivivillaga soojustatud ja krohvitud seinad kuivavad kiiremini kui polümeersete materjalidega soojustatud seinad.
Eestis on kõige enam levinud “ Paroc -kivivill”. Kas eelistada klaas- või kivivilla, on maitseküsimus, kuid kivivilla puhul on sageli takistuseks tema kõrgem hind. Mineraalvilladest toodetakse veel kõrgahju räbust räbuvilla ning peenestatud puistevilla, mis on ilma sideaineteta mineraalvill . Neid kasutatakse tunduvalt vähem - räbuvilla tema klaasjate nõelte tõttu, mistõttu tuleb jälgida tervisekaitsenõudeid ning puistevilla saab paigaldada ainult vastava puhuriga. Mineraalsetest soojaisolatsioonimaterjalidest leiavad harvemini kasutamist metallurgilised ja katlaräbud, samuti toodetakse klaasijäätmetest mullklaasi. Soojaisolatsiooniomadusi leidub ka kergkruusal ja mullbetoonidel.
Mineraalsetest toorainetest soojaisolatsioonimaterjalid on väga head ja vajalikud ehitusmaterjalid , kuid alati tuleb jälgida, et kasutamisel ei tehta vigu, mis võivad põhjustada ettenägematuid kulutusi.
Kasutatud materjal:
-www.isover.ee
-www. ehitusinfo .ee
-www. tktk .ee/moodle/ehitusmaterjalid
- http://www.telemedia.ee
- http://www.heidelbergcement.com/ee/et/kunda/home.ht m
- Tallinna tehnikakõrgkooli raamat „ehitusfüüsika 1 „
20