Konzisztencia

A konzisztencia vizsgálata a betonkeverék mozgékonyságát, folyékonyságát, bedolgozási munkaigényét jellemzi. A bedolgozhatóságot a különböző konzisztencia vizsgálati mérőszámokkal lehet kifejezni. Követelmény, hogy a konzisztencia fokozatának jellemző értéke az előírt alsó és felső határérték között legyen. Vizsgálatát az MSZ ISO 4109, 4110, 4111 és az MSZ 4714-3* szerint kell elvégezni.

Felhívjuk a figyelmet arra, hogy a torzításmentes mérés érdekében a terülésmérésnél fontos, hogy a terülésmérő a szabványban előírt betonaljzaton feküdjön. Egyéb aljzat esetén (pl. homok vagy agyag) a mért értékekben nagyobb eltérések adódhatnak.

*MSZ 4714-3 adminisztrációs hiba miatt érvénytelenítve, használata továbbra is ajánlott.

KONZISZTENCIA
A betonkeverék technológiai szempontból akkor megfelelő, ha:

– az alkotóanyagokból elfogadható keverési időn belül (általában legfeljebb 3 perc) egyenletes, egynemű (homogén) keveréket lehet előállítani,
– a bedolgozási helyre való szállítás közben nincs vízelfolyás, vagy szegregáció (az alkotóanyagok nem válnak szét),
– a zsaluzatba öntés közben nincs szétosztályozódás,
– a zsaluzatba helyezett beton könnyen és megfelelően tömöríthető a célszerűen kiválasztott tömörítőeszközzel, eközben a keverék megőrzi a homogenitását, tökéletesen kitölti a zsaluzatot és beágyazza a vasbetéteket,
– a bedolgozott beton nem ülepedik (nem töpped), a betonban nincsenek kavicsfészkek, vízleadás miatt (vérzés) nem keletkeznek a durva kavicsszemek vagy a vasbetétek alatt üregek, plasztikus zsugorodás miatt a friss, bedolgozott beton felületén nem jelennek meg repedések (pl: a vízszintes vasalás fölött).

Ha a betonkeverék mindezeket a feltételeket kielégíti, akkor azt jól bedolgozhatónak nevezzük. A bedolgozhatóság azonban a szerkezettől is függ: ugyanaz a betonkeverék jól bedolgozható lehet nagytömegű, vasalatlan, de esetleg rosszul bedolgozható karcsú, sűrűn vasalt szerkezetbe. A bedolgozhatóság tehát a friss betonkeverék sokféle tulajdonságának az együttese, amelyet általában – ha nem is teljes körűen – a betonkeverék folyósságával, a konzisztenciával jellemzünk. Ebből azonban két probléma származik.

Az egyik az, hogy a konzisztencia tulajdonképpen a keverék víztartalmára utal: azt jellemzi, hogy az anyag mennyire alaktartó, illetve menyire könnyen folyik. Ebből következik, hogy a bedolgozhatóság és a konzisztencia nem azonos, egymást helyettesítő fogalom, ezért a konzisztencia vizsgálatának az eredményeiből (a konzisztencia mérőszámaiból) nem lehet a bedolgozhatóságot közvetlen módon, egyértelműen értékelni.

A másik probléma az, hogy a konzisztencia vizsgálatának világszerte használt különböző eszközei nem ugyanazt az anyagjellemzőt ellenőrzik és ezért kétféle eszközzel mérve a konzisztenciát, a következtetések nem mindig vágnak egybe. Ezért kell ugyanazt a konzisztencia-vizsgáló eszközt felhasználni a próbakeverés és a folyamatos betonkészítés ellenőrzésére, illetve a transzportbeton konzisztenciáját a betongyárban és a munkahelyi átadás-átvételkor csak ugyanolyan mérőeszközzel szabad megvizsgálni.

A különböző konzisztencia-mérő eszközöket az MSZ 4714/3 szabályozza.

Az egyik legegyszerűbb vizsgálat a roskadás mérése, amely a keverék alakváltozási képességét mutatja ki, valamint az összetartó-képességet (a kevés finomrészt tartalmazó keverékek széteshetnek). Igen érzékeny a víztartóképesség változására. Egyszerűsége ellenére gondosan kell a mérést végrehajtani (a betont előírás szerint kell a kúpba tömöríteni, a kúppalástot függőlegesen kell felemelni, stb.). Jól használható legalább 200 dm3/m3 péptartalmú, kissé képlékeny-folyós konzisztenciájú keverékek ellenőrzésére, de földnedves betonokhoz nem. A roskadás mérőszáma kr, amely az eredeti kúpmagasság és a kizsaluzás utáni betonmagasság különbség mm-ben kifejezve.

Ugyancsak az alakváltozási-, valamint az összetartó-képességet mutatja ki a terülés mérése, de képet ad a víztartó-képességről is. A terülésmérő asztal lapjának ejtegetése alatt a kis kohéziójú keverék szétpereg, a kis víztartó-képességű betonokból a víz a szilárd szemcséktől elkülönülve kifolyik. A terülés mérőszáma: kt, a szétterült betonlepény két, egymásra merőleges átmérőjének számtani közepe cm-ben.

A tömörödési képességet jellemzi a tömörödési tényező (angol eredetű kifejezés: compacting factor) értéke, amelyet a közismert és Magyarországon alkalmazott RILEM–Glanville készülékkel lehet meghatározni. Hátránya, hogy a nagy belső súrlódású, esetleg ragacsos keverékek a tölcsérekbe beragadhatnak, a kiömlő nyílásoknál fennakadhatnak, s ez bizonytalanná teheti a mérési eredményt. Nehézséget jelenthet a mérőhengerbe beömlött beton kellő tömörítése is és ha nem érhető el a maximális tömörség – ami főleg FN-KK keverékekben következhet be, ha a vizsgálathoz nem áll rendelkezésre megfelelő tömörítőeszköz – akkor a kapott eredmények értékelése bizonytalan.

Erre mutat példát a 6.1.ábra, amely ÉPGÉP RZ-4 laboratóriumi asztalvibrátor használatakor mutatja a kCF változását a keverék víztartalmától függően: az AFN és KK betonok tömörödési tényezője azonos lehet (a kCF a tömörödési tényező, a laza és tömör beton mért testsűrűségeinek a hányadosa). Ha nincs megfelelő tömörítő eszköz, amellyel a teljes tömörséget el lehet érni, akkor pontosabb kCF érték nyerhető a tömör betonra számított testsűrűség meghatározásával (az 5.fejezet 4.példájának megfelelően). Megjegyzendő, hogy az európai szabvány nem a RILEM-Glanville készülék alkalmazását, hanem a Walz-féle eszközét szabályozta.

A betonkeverék átformálódási készségét a vibrációs idővel (VEBE-méter) lehet mérni. Azt állapítjuk meg, hogy egy csömöszölt betonkúp milyen vibrálási idő hatására terül el egy hengeres tartályban vízszintes felülettel (a készülékhez saját vibrátor-asztal tartozik). A felület akkor válik vízszintessé, ha az erre helyezett átlátszó műanyag lap alsó felületét a cementpép maradéktalanul bevonja. Elsősorban a tömörödési hajlamot méri, de következtetni lehet a keverék vízmegtartó képességére is.
A VEBE-méter földnedves konzisztencia vizsgálatára is alkalmas, de habarcsszegény (telítetlen) betonhoz nem. Egyik hátránya, hogy csak a vizsgálatra jól begyakorolt személy képes a megbízható mérésre, mert a műanyaglap alsó felületének péppel való maradéktalan bevonásának a pontos időpontját csak képlékeny és habarcsdús betonkeverékek mérésekor lehet egyértelműen meghatározni..

A konzisztencia mérőszámának a jele: kv, amely a vízszintes betonfelület kialakulásáig eltelt vibrálási idő s-ban.

A víz-, illetve péptartóképesség vizsgálatára az Építéstudományi Intézetben kifejlesztett egyszerű módszer eszköze egy Ć 15 x 30 cm-es fémhenger (próbatest-sablon) amelynek palástja 7,5, 15, és 22,5 cm magasságokban, a körkeresztmetszet két egymásra merőleges átlójának a palásttal érintkező pontjaiban, 4-4 db Ć 2 mm-es lyukkal van perforálva.

Azt kell ellenőrizni, hogy az ÉPGÉP RZ-4 laboratóriumi asztalvibrátorra rögzített, betonnal kitöltött henger lyukain át milyen vibrálási idő múlva kezd el kifolyni a víz vagy a cementpép.

A mérőszám jele: kv s-ban kifejezve. Előnye, hogy minimális cementtartalmú betonkeverékek, sőt a víz-adalékanyag keverékek víztartó-képessége is ellenőrizhető. Használható földnedves-képlékeny konzisztencia ellenőrzésére.

A különböző konzisztencia-vizsgáló eszközökkel kapott mérőszámok és a konzisztencia összefüggését a 6.1.táblázat tartalmazza. Valamennyi konzisztencia-mérőszám a beton összetételétől is függ, erre ad példát a 6.2.ábra.

6.1. táblázat: Konzisztencia osztályok és mérőszámok