Telítettség

Telített a friss beton, ha az adalékváz hézagait a cementpép (cement, víz és levegő keveréke) maradéktalanul kitölti. Telítetlen, ha ennél kevesebb, túltelített, ha több. Legelőnyösebb telített betont készíteni.
Követelményt a tervező vagy a betontechnológus szokott meghatározni.

A BETON TELÍTETTSÉGE

Az adalékanyag szemcséinek a felületét a cementpép (cement+víz) vékony filmmel vonja be. Tömörítés és nedves utókezelés után a pép idővel megszilárdul és a különböző méretű szemcséket összeragasztja. A telítettség annak mértéke, hogy a cementpép a bedolgozott betonban mennyire tölti ki az adalékanyag-váz hézagait és vonja be maradéktalanul cementpép-filmmel a szemcséket.

A 7.1. ábra sematikusan mutatja a telítettség alakulását. Az “a” ábrán a nedvesített adalékanyagból tömörítés után kialakult váz keresztmetszete látható; a szemcséket méretüktől, a víz felületi feszültségétől és a tömörítés dinamikus hatásától függő vastagságban burkolja vízfilm , ezért a szemcsék nem érintkeznek közvetlenül és a tömörített nedves halmazban számos levegővel töltött. hézag van. A nedvesített halmazhoz minimális mennyiségű (100-150 kg/m³) cementet keverve a tömörített sovány (telítetlen) betonban az adalékanyag-váz gyakorlatilag ugyanolyan, mint az “a” ábra szerinti nedves adalékanyagban, a szemcsék változatlan elhelyezkedését a “b” ábra mutatja, ahol a hézagok péppel ki nem töltött részét ugyanúgy levegő foglalja el, mint az “a” ábrán.

Növelve a cementpép mennyiségét, a levegő helyét fokozatosan a pép foglalja el. Azt az állapotot, amely mellett az adalékanyag-váz elhelyezkedése még nem változik (megfelel az “a” és “b” ábrákon láthatónak), de a pép teljesen kitölti a hézagokat, telítettnek nevezzük (“c” ábra). Fokozatosan tovább növelve a péptartalmat, a pép már nemcsak a levegőt, hanem az adalékanyagot is fokozatosan kiszorítja a tömörített betonból, a szemcsék fokozatosan távolabb kerülnek egymástól, a beton cementpéppel túltelítetté válik. Ez szemlélhető a “d” ábrán.

A szilárd anyagok szinte valamennyi fizikai és mechanikai tulajdonsága szoros kapcsolatban van pórusstruktúrával, így a megszilárdult beton jellemzőit is a struktúra határozza meg. A pórusstruktúra a pórustartalommal (a pórusok összes térfogatával), a pórusok méretével, a pórusméretek eloszlásával és a pórusok összekapcsoltságával (átjárhatóságával) jellemezhető. E jellemzők közül legegyszerűbben a pórustartalom mérhető, amely az anyag száraz állapotban mért testsűrűségének és sűrűségének a hányadosával, vagy az egységnyi térfogatú anyagban lévő levegő térfogatával fejezhető ki.

A beton pórustartalma a beton összetételétől és a tömörítés mértékétől (hatékonyságától) függ. A betonkeverék mindig több vizet tartalmaz a megfelelő bedolgozhatóság érdekében, mint amennyi a cement teljes hidratációjához szükséges (a teljes hidratáció során a cement kb. 23 tömeg % vizet köt meg), ezért a készítési víznek a hidratációhoz felesleges többlete a megszilárdult betonból elpárologtatható. Első közelítésben fel lehet venni, hogy 28 napos korban a cement; 15 tömeg % mennyiségű vizet köt meg, a többi elpárolog, helyén pórus (zömmel kapilláris pórus) marad vissza, következésképpen a beton pórustartalma az elpárolgó víz miatt (jele: V_lw, dm³/m³):

V_lw = m_w – m_c ´ 0,15 = (m_{c ´} x) – (m_c ´ 0,15) = m_c ´ (x – 0,15) dm³/m³

Megjegyzendő, hogy a fenti számítás csak közelítés, a ténylegesen visszamaradó légtartalom ennél kevesebb, mert a cement szilárdulásakor keletkező hidráttermékek fokozatosan szűkítik a pórusméreteket (pontos számítást a 24.fejezet ismertet).

Ha a beton telítetlen, azaz V_p < V_po vagy m_c < m_co, akkor a tökéletes tömörítés mellett is a péphiány miatt V_lp = V_po – V_p dm³/m³ levegő marad a betonban, ezért a beton V_l teljes levegőtartalma 28 napos korban, száraz állapotban:

V_l = V_lp + V_lw dm³/m³

Számítással bizonyítható, hogy adott x vízcement tényező mellett mindig a jól tömörített, telített, megszilárdult beton a legkisebb pórustartalmú.

A táblázat adatai – a cementtartalom telítettség és a levegőtartalom összefüggése – a 7.2. ábrán láthatók.

A 2. példa szerinti számításokkal bizonyítható, hogy változatlan víz-cement tényező mellett:

• mindig a telített betonnal érhető el a legkisebb pórustartalom,
• a telített beton pórustartalma annál kisebb, minél kisebb az adalékanyag pépigénye,
• a konzisztencia annál lágyabb, minél nagyobb a péptartalom.

A vizsgálatok bizonyították, hogy adott víz-cement tényező mellett a legkisebb pórustartalmú megszilárdult beton a legnagyobb szilárdságú, tehát éppen a telített beton a legnagyobb szilárdságú.