חומרי בניה/בטון/תכן תערובת
מתוך ויקיספר, אוסף ספרי הלימוד והמדריכים החופשי.
תוכן עניינים |
[עריכה] עקרונות כלליים
הפרמטר הראשון בחשיבותו בתכן תערובת בטון הוא התאמת עבידות הבטון לדרישות היציקה. בטון בעל תכונות חוזק וקיים טובות ככל האפשר אינן מועילות אם הבטון אינו מצטופף וממלא כראוי את תבנית היציקה.
לא קיימת שיטה מושלמת לתכן תערובת בטון. השוני בתכונות החומרים והשפעתו על תכונות התערובת אינם ניתנים למדידה בצורה כזו שמודל מתמטי כלשהו יאפשר תכנון אוטומטי של תערובת בטון מכל חומר גלם. לכן, לא משנה באיזו שיטה משתמשים לתכן תערובת, יש להכין תערובת ניסיון, לשנות, לנתח, ושוב לשנות את תערובת הניסיון, עד שמגיעים לתערובת בעלת תכונות מספקות.
מאחר שלא קיימת שיטה אידיאלית לתכן תערובת, ומכיוון ששיטת השלמת הנפחים היא הפשוטה ביותר, בחרתי להביאה בחיבור זה.
[עריכה] תכן תערובת בשיטת השלמת הנפחים
[עריכה] קביעת הסומך כמות המים והגרגר המירבי
יש לקבוע את הגרגר המירבי של האגרגט הגס, כך שלא יעלה על: 1/5 המידה המזערית בין הטפסות, 1/3 מעובי התקרה או הרצפה, 3/4 המרחק בין מוטות זיון בודדים, קבוצות מוטות או גדילי דריכה, 3/4 המרחק בין הזיון לטפסות. להובלה במשאבה, גודל הגרגר המירבי של האגרגט הגס לא יעלה על 1/5 קוטר המשאבה.
את הסומך קובעים ע"פ אמצעי הריטוט, נוחות הריטוט ואמצעי ההובלה. ככול שדרגת הסומך נמוכה יותר, כך הבטון מכיל פחות עיסה צמנטית ולכן זול יותר ובל קיים טוב יותר. כאשר יש קושי לצופף את הבטון, מומלץ להשתמש בדרגת הסומך הגבוה מבין דרגות הסומך המומלצות. גם כאשר יש חשש שהפועלים באתר יוסיפו מים לדילול הבטון, מומלץ לתכנן בטון דליל יותר.
לאחר שקובעים את הגרגר המירבי ודרגת הסומך, ניתן לקבוע את כמות המים המשוערת לפי הטבלה
להובלה במשאבה דרוש בטון בסומך S5 או יותר.
| דרוג הסומך | דרוג סומך הבטון | גודל מירבי של אגרגט גס (מ"מ) | ||||||||
| תאור הבטון[1] | שיטת הציפוף המתאימה | הירד במבחן חמיטה (מ"מ)[2] | זמן ריטוט ב- Ve-Be (שניות)[3] | 9.5 | 14 | 19 | 25 | 37 | 50 | |
| תכולת מים משוערת (ליטר למ"ק בטון טרי)[4] | ||||||||||
| V0, V1 | יבש מאוד | ריטוט אינטנסיבי ביותר בתעשיה בתוספת לחץ | 0 | >20 | 170 | 155 | 140 | 135 | - | - |
| V2 | יבש | ריטוט אינטנסיבי ביותר בתעשיה | 0 | 11-20 | 180 | 165 | 150 | 145 | - | - |
| V3, S1 | יבש | ריטוט אינטנסיבי במגמר | >40 | 5-10 | 190 | 175 | 160 | 155 | 140 | 130 |
| V4, S2 | לח | ריטוט חזק בשכבות דקות | 41-65 | <5 | 200 | 185 | 170 | 165 | 150 | 140 |
| S3 | לח פלסטי | ריטוט חזק | 66-90 | - | 210 | 195 | 180 | 175 | 160 | 150 |
| S4 | פלסטי | ריטוט רגיל | 91-115 | - | 220 | 205 | 190 | 185 | 170 | 160 |
| S5 | רך | ריטוט קל, ציפוף בידיים | 116-140 | - | 230 | 215 | 200 | 195 | 180 | 170 |
| S6 | רך יציק | ציפוף בידיים | 141-165 | - | 240 | 225 | 210 | 205 | 190 | - |
| S7 | יציק | ציפוף קל בידיים | 166-190 | - | 250 | 235 | 220 | 215 | 200 | - |
| S8 | דליל | ללא ציפוף מיוחד (ישור בלבד) | 191-215 | - | 260 | 245 | 230 | 220 | - | - |
[עריכה] קביעת כמות אויר משוערת
|
|
|
| 9.5 | 30 |
| 14 | 25 |
| 19 | 20 |
| 25 | 15 |
| 37.5 | 10 |
| 50 | 5 |
[עריכה] מציאת כמות הצמנט
מוצאים את כמות הצמנט ע"פ כמות הצמנט המירבית מבין כמות צמנט לחוזק או כמות צמנט לקיים. יש לשים לב שהנוסחא לחישוב יחס מים לצמנט לחוזק ולקיים שונה מעט.
[עריכה] קביעת יחס מים\צמנט ע"פ חוזק
מוצאים את יחס המים לצמנט מתוך גרף חוזק כנגד יחס מים לצמנט המתאים לצמנט בשימוש (ראה איור), או מבצאים אינטרפולציה למציאת יחס מים לצמנט על-פי תערובות קודמות מאותו צמנט. במקרה שנעשה שימוש במוסף פוצולני, נוח יותר לקבוע את הכמות המתואמת של חומר המליטה, ואחר כך לחשב בנפרד את כמויות חומרי המליטה השונים. החישוב נעשה על-פי הנוסחא:
כאשר:
b = C + αP
ויתר הסימנים על-פי הפרוט למעלה. בדרך כלל, משתמשים ביחס קבוע בין המוסף הפוצולני לבין הצמנט.
[עריכה] קביעת יחס מים\צמנט וכמות צמנט ע"פ תנאי שרות
מוצאים את הסביבה המתאימה ע"פ הטבלה הבאה:
|
|
|||||||||||
|
יחס מים לצמנט
|
0.70
|
0.60
|
0.50
|
0.45
|
0.4
|
מתחת 0.39
|
הפחתות
|
עובי כיסוי מינימלי לאחר הפחתות
|
תכולת צמנט מינימלית
|
||
|
סוג בטון מינימלי בהזמנה
|
ב-20
|
ב-25
|
ב-30
|
ב-40
|
ב-50
|
||||||
|
סוג
|
תנאי חשיפה
|
עובי הכיסוי המינימלי1,2 (מ"מ)
|
|||||||||
|
1
|
רכיב פנים באוירה רגילה, או רכיב חוץ באיזור מדברי בגובה של 2 מ' לפחות מעל לקרקע
|
25
|
25
|
25
|
20
|
20
|
20
|
5 מ"מ כשהרכיב מחופה בשכבה נוספת, כגון טיח בעובי של 15 מ"מ לפחות3
5 מ"מ כשנעשה שימוש במרווחונים למוטות הזיון בבטון היצוק באתר
5 מ"מ ברכיבים טרומים מתועשים
5 מ"מ בתקרה מקשית פנימית
|
15
|
230
|
|
|
2
|
רכיב חוץ כאשר R4 > 2 km ובגובה מעל ל 2 מ' מעל לקרקע
|
אסור
|
35
|
30
|
25
|
25
|
25
|
25
|
270
|
||
|
3
|
רכיב במגע עם מים או קרקע שאינם אגרסיבים, ועד 2 מ' מעליהם
|
אסור
|
50
|
45
|
35
|
35
|
30
|
30
|
|||
|
4
|
רכיב חוץ 2<R>1 km 2 מ' מעל לקרקע
|
אסור
|
40
|
35
|
30
|
25
|
25
|
25
|
|||
|
5
|
כאשר 1.0>R>0.2 km, חשוף לרוח מהים, או R > 0.2 km ובגובה של מעל 30 מ' מהקרקע
|
אסור
|
אסור
|
45
|
40
|
35
|
30
|
30
|
320
|
||
|
6
|
כאשר R < 0.2 km בגובה עד 30 מ', חשוף לרוח מהים אך אינו חשוף להתזה ישירה של מי ים
|
אסור
|
אסור
|
אסור
|
50
|
40
|
35
|
ללא הפחתות
|
|||
|
7
|
בתוך הים בעומק הגדול מ- 2 מ'
|
אסור
|
אסור
|
אסור
|
65
|
55
|
50
|
על סמך חוות דעת של יועץ מוסמך, תוך שימוש בחומרים ושיטות לפי מפרט היועץ
|
|||
|
8
|
באיזור התזת מי ים או בתוך הים בעומק עד 2 מ'
|
אסור
|
אסור
|
אסור
|
75
|
65
|
60
|
350
|
|||
|
9
|
סביבה או קרקע בעלי אגרסיביות
|
קלה
|
אסור
|
אסור
|
50
|
45
|
40
|
35
|
320
|
||
|
10
|
בינונית
|
אסור
|
אסור
|
אסור
|
55
|
50
|
45
|
||||
|
11
|
חמורה
|
אסור
|
אסור
|
אסור
|
65
|
55
|
50
|
350
|
|||
את כמות הצמנט (והתוספים הפוצולנים) לקיים מחשבים לפי הנוסחא:
כאשר α לקיים שונה מ- α לחוזק. ע"פ ת"י 466 חלק 1, α למיקרו-סיליקה שווה ל-1, α לאפר פחם מרחף המוסף ל- CEM I הוא 0.4, ו- 0.2 ל- CEM II. בכול מקרה מותר להתחשב בתוספת אפר פחם לקיים רק עד לשליש ממשקל הצמנט. הגבלות אלו נובעות מהצורך באשפרה ארוכה להידרציה של אפר הפחם, פעולה שאינה מתבצעת בארץ.
[עריכה] חישוב כמות האגרגט הגס
[עריכה] חישוב כמות החול
[עריכה] תיקוני רטיבות
[עריכה] אנליזה של תערובת בטון
[עריכה] תיקון תערובת בטון
[עריכה] מקורות
- ↑ ת"י 26
- ↑ ISO 4110:1979
- ↑ ISO 4109:1980
- ↑ ACI Committee 211, Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight and Mass Concrete, ACI 211.1-91, American Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan, 1991.
- ↑ ת"י 466 חלק 1 (2003)
