2. Koostise arvutamine Betooni koostise arvutamisel lähtutakse betooni vajalikust keskmisest survetugevusest ja rakendatakse käesolevas töös absoluutsete mahtude printsiipi s.o. betoonisegu koostis- komponentide absoluutsete mahtude summa võrdub värskeltpaigaldatud betooni mahuga. Seejuures eeldatakse, et betoonisegu on täiesti tihe s.o. tihendamisega on betoonisegust eemaldatud kogu kaasatud õhk. Betoonisegu koostise arvutus tehakse alati 1 m3 betoonisegu kohta. 2.1. Vesi-tsementteguri arvutus Lähtudes Bolomey valemist määratakse maksimaalne vesi-tsementtegur, mis antud materjalide kvaliteedi puhul võimaldab saada nõutavat betooni survetugevust. ⎛ Ts ⎞ f cm = A ⋅ RTs ⋅ ⎜ − 0,5 ⎟, kus valem nr 2 ⎝V ⎠ fcm – betooni nõutav survetugevus, N/mm2, RTs – tsemendi aktiivsus (survetugevus), N/mm2, Ts/V – tsement-vesitegur (tsemendi ja efektiivse vee massi suhe)
3) Peentäitematerjaliks on jämeliiv (Ø kuni 5 mm), tihedusegaa ol =1,6, erimassiga l =2,65 ja niiskusesisaldusega Wl = 5% 4) Jämetäitematerjaliks on lubjakivikillustik tihedusega ok =1,50, erimassiga k =2,55 ja niiskusesisaldusega Wk = 4% 5) Betoonisegu plastilisus koonuse vajumiga h = 7 cm 6) Betoonisegisti trumli kasulik ruumala on 1000 l 7) Betoonisegu väljaandvustegur = 0,67 8) Liiva ülehulga tegur on 1,15 Ülesande lahendus: 1) Leiame vesi-tsementteguri (V/T) järgmisest valemist: B = A x R (T/V 0,5 ), millest V/T = 1/C/(A*R)+0,5 V/T=1/30/(0,60+42,5)= 0,59 A on koefitsient, mis võtab arvesse betooni koostismaterjalide kvaliteeti ja valitakse järgmiselt: - kõrgekvaliteedilised koostismaterjalid (graniitkillustik, optimaalse lõimisega liiv, tugev tsement 52,5) A = 0,65 - keskmised materjalid (paekillustik, keskmise kvaliteediga liiv, keskmine tsement 42,5) A = 0,60
2) Kasutatav sideaine põlevkivi-tsement 42,5, mille garanteeritud tugevus R = 42,5 N/mm², tihedus ot= 1,30 ja erimass 1= 3,15 3) Peentäitematerjaliks on jämeliiv (Ø kuni 5 mm), tihedusega ol= 1,6 , erimassiga 1= 2,65 ja niiskusesisaldusega Wl = 5% 4) Nõutav koonuse vajumiga h = 7 cm 5) Segisti trumli kasulik ruumala on 1000 l 6) Segu väljaandvustegur = 0,7 7) Liiva ülehulga tegur on 1,15 Ülesande lahendus. 1) Leiame vesi-tsementteguri (V/T) järgmisest valemist: 2 B = A x R (T/V 0,5), millest V/T = 1÷(C÷(AR)+0,5) A on koefitsient, mis võtab arvesse betooni koostismaterjalide kvaliteeti ja valitakse järgmiselt: - kõrgekvaliteedilised koostismaterjalid (graniitkillustik, optimaalse lõimisega liiv, tugev tsement 52,5) A = 0,65 - keskmised materjalid (paekillustik, keskmise kvaliteediga liiv, keskmine tsement 42,5) A = 0,60
2) Kasutatav sideaine portland-tsement, mille garanteeritud tugevus R = 32,5 N/mm², tihedus ot= 1,20 ja erimass 1= 3,10 3) Peentäitematerjaliks on peenliiv (Ø kuni 1,2 mm), tihedusega ol= 1,55 , erimassiga 1= 2,6 ja niiskusesisaldusega Wl = 5% 4) Nõutav koonuse vajumiga h = 8 cm 5) Segisti trumli kasulik ruumala on 400 l 6) Segu väljaandvustegur = 0,67 7) Liiva ülehulga tegur on 1,1 Ülesande lahendus. 1) Leiame vesi-tsementteguri (V/T) järgmisest valemist: B = A x R (T/V 0,5), millest V/T = 1÷(C÷(AR)+0,5) A on koefitsient, mis võtab arvesse betooni koostismaterjalide kvaliteeti ja valitakse järgmiselt: - kõrgekvaliteedilised koostismaterjalid (graniitkillustik, optimaalse lõimisega liiv, tugev tsement 52,5) A = 0,65 - keskmised materjalid (paekillustik, keskmise kvaliteediga liiv, keskmine tsement 42,5) A = 0,60
vesi-tsementtegurit, ehk vähendati vee hulka, mis kõikidel rühmadel jäi vahemikku 0,527-0,531. Minu rühma katsel saadi vesi-tsementteguriks 0,531, ehk 1600 grammi vee asemel lisati 1490 grammi vett. Koonusevajumid tulid vahemikus 15-50mm. Koonusevajumi 15 mm puhul võis väikse vajumi põhjuseks olla teise partii tsemendi kasutamisest või liiga vähese vee lisamisest. Minu rühma koonusevajumiks tul 50, mis oli täpselt sama, mis katses number üks, seega õnnestus vesi-tsementteguri muutmine. Survetugevuses jäid kõikide segude korral soovitud keskmisest normtugevusest (31,66 MPa) kõrgemale. Segu 1 kõigi rühmade katsetulemused jäid vahemikke 40,1- 42,1 MPa, millest on näha, et survetugevuses suuri kõikumisi ei esine. Minu rühma survetugevuseks oli 41,0 MPa. Segu nr 2 puhul jäid kõigi 5 rühma tulemused vahemikku 33,7-41,2 MPa. Minu rühma survetugevus oli 41 MPa. 12 Segu nr 3 kõigi rühmade katsetulemused jäid vahemikku 40-47,7 MPa. Minu rühma tulemus oli
kõrguse ja vajunud katsekeha kõrgeima punkti vahe. Vajumi suuruse alusel jaotatakse betoonisegud vajumiklassidesse (S1: 10–40 mm, S2: 50–90 mm, S3: 100–150 mm, S4: 160–210 mm). Katsetatud betooni töödeldavuse määramisel saime koonuse vajumiks 140 mm, seega kuulub betoon S3 vajumisklassi ning on tavaliselt töödeldav. Betoonisegu veevajadus sõtlub ka tsemendi liigist, täitematerjalide terade koostisest ja suurusest. Sellest järelduvalt võib betooni tugevdada vesi-tsementteguri vähendamise teel. Kas suurendades tsemendi kogust olla või vähendada veehulka. Tsemendi koguse suurendamine võib olla aga rahaliselt märkimisväärselt kallim. Samuti oleneb tsemendist ka betooni kahanemine. Tsemendi suur hulk segus tekitab suuremaid kahanemisi kuivamisel. Sellise olukorra vältimiseks lisatakse betoonisegusse täitematerjali. Jämedad (killustik) ja peened (liiv) täitematerjalid moodustavad betooni skeleti, mille seob kokku moodustuv tsementkivi
10. Tsemendi mineraloogilise koostise ja eripinna mõju survetugevusele Eripinna suurenedes survetugevus suureneb. Seotud täitematerjalide terade katmisega tsemendilobri poolt. Tsemendis olevad mineraalid saavutavad aja jooksul suurema survetugevuse. Eriti mõjutab: aliit(C3S) ning beliit(C2S), mida on ka tsemendis kõige rohkem. Kokku ~60...95%. Aliit mõjutab just esialgset survetugevuse kasvu. 11. Avatud ja suletud poorid, vesi-tsementteguri ja hüdratatsiooniastme mõju poorsusele, poorstruktuuri muutumine ajas Mida suurem hüdratatsiooniaste, seda vähem kapillaarpoorsust betoonis esineb ning mida suurem vesitsementtegur, seda suurem kapillaarpoorsus. Vee aurumise tõttu jäävad betooni lahtised kapillaarpoorid, mis nõrgestavad betooni. Hüdratatsioon täidab osad kapillaarpoorid. 12. Betoonide täitematerjalid, põhiterminoloogia EVS-EN 12620 järgi Täitematerjal: teraline materjal, mida kasutatakse ehituses
Vajumiklass Vajum, mm Portlandtsement põlevkivitsement D=8 mm D=16 mm D=8 mm D=16 mm S1 10...40 200 190 175 165 S2 50...90 210 200 180 170 Vajaliku vee koguse ja nõutud survetugevuse saavutamiseks vajaliku vesi- tsementteguri abil leitakse tsemendi kogus kilogrammides (1 m3 betooni kohta) valemist 3: V Ts= (3) V Ts kus Ts tsemendi sisaldus 1 m3 betoonisegu kohta, kg; V vee sisaldus 1 m3 betoonisegu kohta, kg (l). Killustiku ning liiva kulu 1 m3 betoonisegu valmistamiseks leitakse valemitega 4 ja 5:
annaabi.ee 
