Agregat în beton

Asociația Portland Ciment

Găsiți producători: Amestecuri

Agregatele sunt, în general, considerate ca umpluturi inerte într-un amestec de beton. Dar o privire mai atentă relevă rolul major și influențează jocurile agregate atât în ​​proprietățile betonului proaspăt, cât și în cel întărit. Modificările în gradație, dimensiunea maximă, greutatea unitară și conținutul de umiditate pot modifica caracterul și performanța amestecului de beton.

Economia este un alt motiv pentru o selecție agregată atentă. De multe ori puteți economisi bani selectând dimensiunea agregată maximă permisă. Utilizarea agregatului grosier mai mare, de obicei, reduce costul unui amestec de beton prin reducerea cerințelor de ciment, cel mai costisitor ingredient. Mai puțin ciment (în limite rezonabile de durabilitate) va însemna mai puțină apă dacă raportul apă-ciment (greutate / greutate) se menține constant. Un conținut mai scăzut de apă va reduce potențialul de contracție și de fisurare asociat cu modificarea volumului restrâns.

Iată o prezentare generală a celor mai importanți factori de luat în considerare la selectarea și proporționarea agregatului concret.

Timp de întărire a betonului de 4 inci

Proporții agregate tipice

Foto 1 - Observați distribuția bine dimensionată a dimensiunii particulelor pentru acest amestec de beton convențional.

Agregatele cuprind până la 60% până la 80% dintr-un amestec de beton tipic, deci trebuie selectate corespunzător pentru a fi durabile, amestecate pentru o eficiență optimă și controlate corespunzător pentru a produce rezistență, lucrabilitate, finisabilitate și durabilitate constante ale betonului (Foto 1) . Ingredientele din amestecurile de beton convenționale se încadrează de obicei în aceste intervale proporționale:

Aflați mai multe despre materialele care intră într-un bun amestec de beton .

Calitatea contează

Asigurați-vă că producătorul dvs. de betoane achiziționează agregate de bună calitate, după cum se verifică în mod regulat prin rezultatele testelor de agregate ASTM C 33, „Specificații standard pentru agregate de beton”. Un istoric al bunei performanțe a unui agregat local oferă, de asemenea, o indicație a performanței materialului în serviciu.

Agregatul de bună calitate trebuie să fie curat, dur, puternic, să aibă particule durabile și să nu conțină substanțe chimice dăunătoare absorbite, acoperiri de argilă sau alte contaminări care pot afecta hidratarea cimentului sau pot reduce legătura pastă-agregat. Agregatele de evitat includ:

• Cele friabile sau susceptibile de a fi despărțite.
• Cei cu cantități semnificative de materiale moi și poroase.
• Anumite tipuri de 'chert', deoarece pot avea o rezistență foarte scăzută la intemperii și pot duce la defecte de suprafață, numite popouts (Fotografiile 2 și 3).

Suprafața planșeului de beton unde a apărut o ieșire peste o particulă de chert. Deși nu este o problemă structurală, popouts sunt un defect de suprafață dureros care poate fi o sursă de plângeri estetice și, dacă este excesiv, poate compromite calitatea acoperirii în plăci armate. (Fotografie prin amabilitatea Portland Cement Association)

ce este un ciocan de ciocan

Secțiunea transversală a unui miez tăiat longitudinal prezintă mecanismul unui popout. Unele particule de chert sunt mai absorbante decât agregatele de calitate superioară. Când sunt situate lângă o suprafață saturată, pot absorbi apa și, la îngheț, pot extinde și spala betonul imediat deasupra acestuia, împreună cu o porțiune din agregat. (Fotografie prin amabilitatea PCA)

Ca material natural, agregatul va include uneori particule degradate sau instabile în produsul livrat. Procentul admisibil de substanțe dăunătoare atât pentru agregatele fine, cât și pentru cele grosiere sunt enumerate în tabelele ASTM C 33 respectiv 1 și 3. Unele proiecte ar putea necesita limite și mai stricte. Pentru a evita problemele post-plasare în beton care sunt dificil de corectat, verificați dacă aceste limite nu sunt depășite în momentul depunerii materialului.

Gradații

O gradație optimizată pe baza disponibilității agregate și a cerințelor proiectului va avea ca rezultat un beton economic, cu o buna lucrabilitate și finisabilitate. Proporțiile dintre agregatele grosiere și fine se vor modifica în funcție de caracteristicile unice ale fiecărui agregat, metoda de plasare și finisajul dorit.

Linia de despărțire între agregatul fin și grosier este sita de 3/8-inch. Modulul de finețe (FM) este un indice al fineții unui agregat. FM se calculează prin adăugarea procentelor cumulative cu masa reținută pe fiecare dintr-o serie specificată de site și împărțirea sumei la 100 (vezi Tabelul 1). FM pentru agregatul fin ar trebui să se încadreze în intervalul 2,3 - 3,1. FM nu ar trebui să se schimbe mai mult de 0,2 în caz contrar, ar putea fi necesare ajustări ale amestecului. Materialele excesiv de fine vor avea o cerere mai mare de apă și de obicei vor avea ca rezultat un amestec lipicios. Materialul excesiv de grosier va produce amestecuri dure care sunt mai greu de amplasat, consolidat și finisat.

Tabelul 1 - Modulul de finețe (FM) este calculat prin totalizarea procentului
reținut între sita nr. 100 și nr. 4 împărțit la 100.

Agregatul fin ar trebui să se încadreze în limitele de gradație prevăzute în ASTM C 33, secțiunea 6. Dacă există o deficiență a unui agregat fin disponibil la nivel local, betonul poate beneficia de adăugarea antrenării aerului, a cimentului suplimentar sau a unui material cimentar suplimentar (SCM) la soluționează aceste neajunsuri.

Domeniile largi de gradație agregată grosieră sunt enumerate în Tabelul 2 din ASTM C 33. Aceste benzi largi de gradație sunt utilizate în toată țara. Odată selectată o gradație pentru un proiect, menținerea gradației în limite strânse va obține o consistență mai mare de la lot la lot. Acest lucru se realizează de obicei prin depozitarea corespunzătoare a agregatelor și refacerea stocurilor pentru a contracara segregarea excesivă (Foto 4).

Dimensiunea maximă a agregatului grosier care poate fi utilizată într-un mix depinde de mărimea, forma și armarea unui membru, pe baza acestor linii directoare „de nu depășit” (vezi Fotografiile 5 și 6):

• 3/4 din spațiul liber dintre armătură sau între armătură și forme (distanță de acoperire)

• 1/3 adâncimea plăcii

  de ce dai la rece aluatul de fursecuri

• 1/5 cea mai îngustă dimensiune a unui membru

Adesea agregatele sunt analizate folosind clasificarea combinată a materialelor fine și grosiere proporționate așa cum se anticipează în mixul de beton propus (Foto 7). Aceasta oferă o estimare a performanței amestecului în beton. Fiecare regiune are propriile deficiențe în agregate, dar odată ce se trasează o gradație combinată de agregate (procentaj păstrat vs. dimensiunea sitei), aceste deficiențe pot fi identificate și remediate mai ușor. Sursele de agregate alternative sau amestecurile de agregate suplimentare pot fi apoi considerate pentru a se apropia de gradația „ideală” evazivă care oferă cea mai bună fiabilitate, pompabilitate, contracție redusă și economie (Figura 1).

Rețineți că eliminarea nisipului dintr-un amestec transformă betonul convențional într-un amestec „fără amenzi”, cunoscut și ca beton „permeabil” (vezi Pavaje din beton pervers ). Betonul periculos se califică pentru punctele LEED, un sistem de evaluare a clădirilor ecologice dezvoltat de US Green Building Council (USGBC) , deoarece permite scurgerea scurgerii direct în subgradare, reîncărcând pânza freatică.

Fotografia 4 - Pentru a aborda segregarea excesivă a dimensiunilor particulelor, dozarea este de obicei precedată de refacerea grămezilor în jurul circumferinței pentru a re-amesteca dimensiunile, mai degrabă decât de a lucra direct în grămadă. (Fotografie prin amabilitatea PCA)

Foto 5 - Dimensiunea agregată maximă recomandată pentru a trece prin distanța liberă dintre oțelul de armare și dimensiunea capacului. (Fotografie prin amabilitatea PCA)

Foto 6 - Dimensiunea maximă a agregatului pe baza metodei de amplasare și a grosimii plăcii. (Fotografie prin amabilitatea PCA)

Foto 7 - Distribuția dimensiunilor de la agregate fine la grosiere joacă un rol semnificativ în lucrabilitatea și performanța concretă. (Fotografie prin amabilitatea PCA)

Figura 1 - Gradare combinată optimă a agregatului pentru betonul convențional. (Amabilitatea PCA)

Considerații speciale pentru betonul agregat expus

Contractori care plasează decorativ beton expus-agregat , în cazul în care aspectul este o preocupare principală, ar trebui să acorde o atenție specială formei agregate, texturii, culorii și aspectului general pentru a produce cel mai bun produs final (Foto 8). Când plasați beton arhitectural, trebuie să testați amestecurile de încercare și să plasați machete pentru a vă asigura că toate părțile sunt mulțumite de materialele selectate.

Atât pietrișul, cât și piatra zdrobită sunt în general acceptabile pentru fabricarea betonului de calitate (Foto 9), deși pietrișul este de obicei preferat pentru agregatele expuse. Utilizarea betonului reciclat, zdrobit până la agregate de beton de dimensiuni adecvate, a demonstrat, de asemenea, performanțe reușite. Betonul reciclat va avea o absorbție mai mare și o greutate specifică mai mică decât agregatele convenționale. Pentru a produce beton de bună calitate și durabil, care conține o porțiune de agregat de beton reciclat, este nevoie adesea de teste de amestecuri de beton și o monitorizare atentă a proprietăților betonului reciclat vechi, cu ajustări ale amestecului, după cum este necesar.

Pavaj din beton expus-agregat.

Atât pietrișul, cât și piatra zdrobită produc beton de calitate. Pietrișul va avea o cerere de apă mai mică în comparație cu piatra zdrobită. Pietrișul este preferat pentru betonul agregat expus în pasarele și aplicațiile decorative. Piatra zdrobită va prezenta de obicei o legătură mai mare pastă-agregat. Piatra zdrobită este preferată în amestecurile de trotuar, deoarece legătura mai mare pastă-agregat produce rezistențe la flexiune mai mari (Foto, prin amabilitatea PCA)

Controlul umidității

pretul pardoselilor din beton lustruit

Figura 2 - Conținutul total de umiditate joacă un rol în lucrabilitatea concretă. Dacă agregatele sunt prea uscate, vor absorbi (fura) apa din amestec. Dacă agregatele sunt prea umede, excesul de umiditate trebuie scăzut din cantitatea de apă de amestec dorită. (Fotografie prin amabilitatea PCA)

Absorbția și umiditatea de suprafață a agregatelor sunt aspecte simple, dar de importanță critică, ale producției de beton care atinge în mod constant rezistența specificată sau vizată. Relația fundamentală dintre raportul apă-ciment și rezistență începe cu corectarea aportului de umiditate sau absorbție de către agregate.

Agregatele seamănă oarecum cu bureții mici și duri. Calculele proiectării amestecului sunt efectuate presupunând că agregatele se află într-o stare uscată de suprafață saturată (SSD), ceea ce înseamnă că absorbția lor este satisfăcută și nu se ia apă sau se adaugă amestecului. Dacă absorbția lor nu este satisfăcută, acești „bureți” fură apă din cantitatea desemnată de apă amestecată, reducând prăbușirea betonului. Dacă „bureții” sunt excesiv de umezi (peste această cantitate pentru a satisface absorbția), apa suplimentară trebuie scăzută din cantitatea de apă amestecată în lot. În caz contrar, raportul țintă w / c este depășit și puterile vor scădea (Figura 2).

Doze importante și nu trebuie făcute

DO utilizați agregat conform căruia ASTM C 33, „Specificații standard pentru agregate de beton”. Agregatele trebuie să fie sănătoase, curate, dure, durabile și lipsite de substanțe excesive sau contaminanți care pot afecta hidratarea cimentului sau pot perturba legătura pasta-agregat.

NU depășiți limitele pentru conținutul de materiale dăunătoare în agregate fine și grosiere. Aceste limite sunt prezentate în tabelele ASTM C 33, respectiv 3. Unele specificații pot necesita limitări mai stricte.

DO monitorizați în mod regulat conținutul de umiditate al agregatelor grosiere și fine pentru a promova consistența și uniformitatea de la lot la lot. Sondele de umiditate din recipientele pentru agregate trebuie calibrate în conformitate cu recomandările producătorilor. Sondele de umiditate ar trebui, de asemenea, verificate periodic cu determinări standard ale umidității arse ( ASTM C 566 ).

cum se usucă florile

DO asigurați-vă că stocurile sunt gestionate corespunzător. Acestea ar trebui să fie construite în straturi orizontale sau înclinate ușor pentru a reduce segregarea și să fie spațiate corespunzător pentru a permite lucrul corect al piloților. În zonele în care spațiul curții este limitat și depozitele sunt greu de păstrat, ar trebui folosite bariere pentru a evita amestecarea și contaminarea încrucișată a materialelor de dimensiuni diferite.

Pentru informații suplimentare despre agregate și proiectarea amestecului de beton, citiți:

Proiectarea și controlul amestecurilor de beton , Portland Cement Association (a se vedea capitolul 5, Agregate pentru beton).

Raportul Comitetului Institutului American pentru Beton (ACI) 221R-96, Ghid pentru utilizarea agregatelor cu greutate normală și grea în beton , Secțiunea 4.5.

Găsiți producători: Amestecuri