Seosaineet Lisäaineet Vesi Muut aineet

Transkriptio

1 Seosaineet Lisäaineet Vesi Muut aineet

2 Seosaineet hienojakoinen materiaali, jota käytetään parantamaan tai saamaan aikaan betonin tiettyjä ominaisuuksia Standardissa SFS-EN käsitellään kahden tyyppisiä seosaineita Lähes reagoimattomia seosaineita (tyyppi I) Pozzolaanisia tai latentteja hydraulisia seosaineita (tyyppi II)

3 Mineraalisia seosaineita Lentotuhka Masuunikuonajauhe Granuloitu, pelletoitu tai ilmajäähdytetty masuunikuona Ilmajäähdytetty ferrokromikuona Silika By50 sivu 171

4 Mineraalisia seosaineita Lentotuhka Masuunikuonajauhe Granuloitu, pelletoitu tai ilmajäähdytetty masuunikuona Ilmajäähdytetty ferrokromikuona Silika Lentotuhka: Hienoksi jauhettu kivihiilen poltossa voimalaitoksessa syntyvä sivutuote. Masuunikuonajauhe: Hienoksi jauhettu granuloitu tai pelletoitu masuunikuona Masuunikuona: Raakaraudan valmistuksessa syntynyt sivutuote Silika: Piiraudan ja piin valmistuksessa syntyvä, savukaasuista syntyvä sivutuote By50 sivu 171 Ferrokromikuona: Ferrokromin valmistuksessa jäähdyttämällä saatu tuote

5

6 Pii on puolimetalli, joka on maankuoren toiseksi yleisin alkuaine. Piin kemiallinen merkki on Si (lat. silicium). Alkuaineen atomimassa IUPACin standardin mukaisesti on [28,084;28,086] amu [1]. Mitä piirauta siis on? Käsikirjan mukaan se on kahden melko harmittoman - alkuaineen, piin ja raudan kiinteä, noin 1200 Celsiusasteessa sulava yhdiste tai seos, jota käytetään piin lisäämiseksi teräkseen. Pieninä määrinä sillä on rautaa pelkistävä vaikutus, ja isommat pitoisuudet antavat teräkselle tiettyjä ominaisuuksia, kuten suojaa epäorgaanisten happojen syövyttävältä vaikutukselta. Piiraudan eli ferrosilikonin piin pitoisuus vaihtelee prosentin välillä. Sitä valmistetaan uunimenetelmällä raaka-aineina mm. kvartsi, rautaoksidi tai romurauta sekä koksi. Tuottajamaihin kuuluvat esimerkiksi Norja, Brasilia ja Kiina. Sitä kuljetetaan raskaina laivalasteina ominaispaino voi olla yli viiden - terästä ja valurautaa valmistaviin maihin.

7 Raudan valmistuksen sivutuotteena syntyy masuunikuonaa. Talonrakennustekniikassa masuunikuonaa käytetään joko pelletoituna, granuloituna tai murskeena. Pelletoitua masuunikuonaa syntyy jäähdytettäessä kuona veden ja ilman avulla. Materiaali on suhteellisen kevyttä, sileäpintaista ja pyöreärakeista. Granuloitua masuunikuonaa saadaan jäähdytettäessä kuona nopeasti voimakkaassa vesivirrassa. Granuloitu masuunikuona on hiekkamaisen rakeista ja sen lasimaisuusaste on suuri. Pelletoitua masuunikuonaa käytetään betonin runkoaineena rakennebetonissa ja betoniharkoissa sekä lämmöneristemateriaalina ryömintätilaisessa alapohjarakenteessa, maanvaraisessa lattiarakenteessa sekä kellarin seinän salaojituskerroksena.

8 Hydrataatio

9 Miksi käytetään seosaineita? Laadunvalvonta TUKES Tai CE merkintä By 50 siv. 172 * Pienennetään sideainekustannuksia Uusia ominaisuuksia betonille Sulfaatinkestävyys Alhainen hydrataatiolämpö Kemiallinen kestävyys Koossapysyvyys Vesitiiveys

10 uhka Lentotuhka Kiviaineksena tai sideaineena BY 50 sivu 175

11 Hiilipitoisuuden vaihtelut vaikuttavat työstettävyyteen ja koossapysyvyyteen jos pieni parantaa ja jos suuri huonontaa Tummentaa väriä Heikentää betonin varhaislujuutta Parantaa hieman myöhäislujuutta Betonin hydratoitumislämpö pienenee Alhainen lämpötila hidastaa sitoutumista ja lujittumista

12 Masuunikuona

13 Masuunikuona Vaalentaa betonia Masuunikuonajauheen vedentarve on pieni ja se notkistaa betonia Vähentää huomattavasti betonin hydratoitumislämpöä > massiiviset betonirakenteet Kasvattaa myöhäislujuutta,alentaa varhaislujuutta Parantaa sulfaatinkestävyyttä jos yli 70 % sideaineesta Lisää betonin virumaa ja karbonatisoitumisnopeutta

14 Silika Käytetty perinteisesti korkealujuuksisten betonien valmistuksessa

15 By 50 sivu 176

16 Silika Lisää huomattavasti betonin lujuutta Parantaa kemiallista kestävyyttä, koossapysyvyyttä, tiiviyttä, vedenpitävyyttä Kasvattaa vedentarvetta Käytettävä notkistavaa lisäainetta Tummentaa ( sinertävämpää)

17 Seoaineiden lisääminen betoniin BY 50 Taulukko 4.2 Sallitut sementit ja seosaineet eri rasitusluokissa Taulukko 4.3 Betonin valmistuksessa suurimmat sallitut seosainelisäykset lasketaan seuraavista kaavoista Taulukko 4.6 Betonin koostumuksen ja ominaisuuksien raja-arvot, kun suunnittelukäyttöikä on 50 vuotta Taulukko 4.7 Betonin koostumuksen ja ominaisuuksien raja-arvot, kun suunnittelukäyttöikä on 100 vuotta Tarkistettava eurokoodi 1 teksti

18 Lisäaineet By 50: materiaali, jota lisätään betonia sekoittaessa sementin massaan verrattuna pieniä määriä betonimassan tai kovettuneen betonin ominaisuuksien muuttamiseksi.

19 LISÄAINEET SÄÄDELLÄÄN BETONIMASSAN OMINAISUUKSIA BETONIN SITOUTUMISTA BETONIN KOVETTUMISTA KOVETTUNEEN BETONIN OMINAISUUKSIA

20 LISÄAINEET CE MERKITTY TAI VOIMASSA OLEVA KÄYTTÖSELOSTE SELVITYS YLEISET OMINAISUUDET, VAIKUTUS JA KÄYTTÖKELPOISUUS BETONISSA

21 LISÄAINEET 1. NOTKISTAVAT LISÄAINEET 2. HUOKOSTIMET 3. KIIHDYTTIMET 4. HIDASTIMET 5. TIIVISTYSAINEET 6. INJEKTIOAINEET 7. MUUT

22

23 LISÄAINEET KATSO TOIMITTAJAN OHJEET ANNOSTUKSIA ei saa YLITTÄÄ MAX. 50 KG LISÄAINETTA/KG SEMENTTI JOS ALLE 2g/ kg SEMENTTIÄ > LAIMENNUS VETEEN JOS NESTEMÄISEN LISÄAINEEN MÄÄRÄ YLI 3L/M3BETONIA > huomioitava vesi-sementtisuhdetta laskettaessa

24 Tuntitehtävä 3: Lisäaineet Selvitä ryhmälle annetun lisäaineryhmän Yleiset ominaisuudet Valitse 1-2 tuotetta ryhmästä ja selvitä Ominaisuudet Annostus Käyttökohteet Tekniset tiedot Tutustu tuotteen käyttöturvallisuustiedotteeseen Suojautuminen Jätteiden hävittäminen Tehkää esitys Moodleen ( aikaa 30 min ) Esitykset heti tämän jälkeen

25 Tuntitehtävä 1.Notkistavat lisäaineet 2.Huokostus 3.Kiihdyttimet 4.Hidastimet 5.Tiivistysaineet 6.Injektioaineet 7. Erikoisaineet 8.Väriaineet

26 NOTKISTIMET OVAT PINTA-AKTIIVISIA,jotka muodostavat sementtirakeiden pinnalle kalvon, joka estää niitä tarttumasta toisiinsa. TYÖSTETTÄVYYS ESIM. PUMPATTAVUUS KOOSSAPYSYVYYS MAHDOLLISTAA PIENEMPIEN VESI- JA SEMENTTIMÄÄRIEN KÄYTÖN KORKEALUJUUSBETONEISSA

27 JAETAAN RYHMIIN 1. NOTKISTIN 5-15 % VEDENVÄHENNYS 2. TEHONOTKISTIN % VEDENVÄHENNYS 3. NESTEYTIN EI VEDENVÄHENNYSTÄ 1) PUUNJALOSTUSTEOLLISUUDEN SIVUTUOTTEITA, LIGNOSULFAATTEJA 2 ja 3 ) melamiini, naftaleenipohjainen sekä polykarboksylaattipohjaiset Annostus / vedenvähennys by 201 taulukko siv. 65

28

29 TOIMINTAAN VAIKUTTAA LAATU / MÄÄRÄ SEMENTTI JA SEN MÄÄRÄ SEOSAINEET HIENOAINESMÄÄRÄ LÄMPÖTILA SEKOITUSTEHO kuva by 201 siv. 66

30

31 HUOKOSTIMET PINTA-AKTIIVISIA, jotka muodostavat betoniin hienojakoisia ilmakuplia, jotka leviävät tasaisesti betoniin. BETONISSA NORMAALISTI ILMAA 1-2% ELI dm3/m3 PAKKASENKESTÄVYYTTÄ PARANNETAAN NOSTETAAN ILMAA 4-8% BETONIIN SUOJAHUOKOSIA, JOIHIN JÄÄTYVÄN VEDEN PAINE PURKAUTUU Parantaa myös betonin koossapysyvyyttä ja väh.veden tarvetta, vähentää osa-aineiden erottumista

32 Tyypillinen annostus 0,01-0,03 % sideaineen kokonmaismäärästä Huokostimen toimintaan eli tarvittavaan annostukseen vaikuttaa Huokostin Hienon kiviaineksen laatu Seosaineiden käyttö Muut lisäaineet

33 Huokostin Alentaa lujuutta 1%, ilmalisäys 5% lujuuden heikkeneminen Ongelma huokostin / notkistin Sekoitusjärjestys tärkeä huokostin ensiksi Väh. minuutin sekoituksen jälkeen notkistin

34

35 HIDASTIMET Yleisimmin sokeria sisältävät lignosulfaatit, hydroksidihapot, hiilihydraatit ja fosforiyhdisteet SITOUMISTA SIIRRETÄÄN MYÖHEMMÄKSI o PITKÄT MATKAT o Suuret valut KÄYTETÄÄN 1-3% SIDEAINEEN KOKONAISMÄÄRÄSTÄ VAIKUTTAA MYÖS: o LÄMPÖTILA o SEMENTTI o SEOSAINEET o HALUTTU HIDASTUSAIKA

36 KIIHDYTTIMET NOPEUTETAAN BETONIN SITOUTUMISTA JA KOVETTUMISTA ENNEN KALSIUMKLORIDI TAI KALSIUMFORMIAATIT KÄYTTÖ VÄHENTYNYT RUISKUBETONISSÄ KÄYTETÄÄN VESILASIA EDELLEEN

37 Muut lisäaineet Pakkasbetonin lisäaine Uppobetonin lisäaine IT-betonin stabilaattori Kutistumaa vähentävät lisäaineet Väriaineet Max. 0-5 % sementin painosta Yli 7 % ei vaikuta enää värisävyyn Yli 9 % vaikuttaa betonin lujuuteen Lisää betonin vedentarvetta

38 VESI JUOMAKELPOINEN Betonin valmistukseen ja jälkihoitoon käytettävä vesi ei yleensä saa sisältää klorideja enempää kuin 0,03 paino% (Cl)

39

40 VESILASI Vesilasi on natriumsilikaattien väkevä liuos. Se sisältää varsinkin natriumortosilikaattia (Na 4 SiO 4 ) ja natriummetasilikaattia (Na 2 SiO 3 ). Sitä voidaan valmistaa antamalla kvartsin reagoida väkevän natriumhydroksidiliuoksen kanssa. Vesilasi on varsin jäykkäliikkeistä eli sillä on suuri viskositeetti. Liuos on emäksinen, koska silikaatti-ionit reagoivat veden kanssa emäksinä muodostaen hydroksidi-ioneja, OH -. Vesilasi reagoi helposti happojen kanssa, jolloin syntyy piihappoa, joka veteen liukenemattomana saostuu geelimäisenä. Vesilasia käytetään liimana ja kittinä. Sitä käytetään myös puuesineiden päällystämiseen niiden suojaamiseksi palamiselta. Kun vesilasiin lisää oikeassa suhteessa etanolia, voi valmistaa superpalloja. [1] Tämä on tyypillinen polymeerikemian koe mm. yläkoulussa ja lukiossa. Näin tehty superpallo kuitenkin menettää nopeasti muotonsa ja kimmoisuutensa

41 Mineraali Mineraali eli kivennäinen on luonnossa kiinteässä muodossa esiintyvä alkuaine tai epäorgaaninen yhdiste, jolla on tietty koostumus ja tavallisesti säännöllinen kiderakenne. Rakenne vaihtelee puhtaista alkuaineista yksinkertaisiin suoloihin ja hyvin monimutkaisiin silikaatteihin. Maapallon kuori ja sen kivilajit koostuvat lähinnä mineraaleista.