Tudásbázis – Beton kiegészítő anyagok

I.1. Mészkőliszt

A közel inert kiegészítő anyagok közül legnagyobb mennyiségben a mészkőlisztet alkalmazza a betontechnológia. I. típusú kiegészítő anyagként jellegzetesen azok a tömör mészkövek használhatók fel, amelyek kémiailag stabilak, magnéziumtartalmuk csekély, és amelyek cementek gyártásához is megfelelőek. Durva mészkövek, forrásvízi mészkövek alkalmazása nem javasolt. A mészkőlisztek szemnagysága 0,063 mm alatti.

A mészkőliszt adagolás kedvezően befolyásolja a frissbeton bedolgozhatóságát és szivattyúzhatóságát, és elengedhetetlen összetevője az öntömörödő betonoknak (lásd 4. fejezet). A mészkőliszt adagolással a finomrészben szegény adalékanyagok szemeloszlása javítható. Tömítő hatása révén mészkőliszt adagolással fokozható a betonok vízzárósága, és cement megtakarítás is elérhető.

Annak ellenére, hogy a mészkőlisztet jellegzetesen közel inert kiegészítő anyagnak tekintik, a szakirodalom régóta ismeri a nagyon kis szemcseméretű (<10 µm) mészkőlisztek kémiai aktivitását, amelynek hatására a cementek aluminát tartalmú alkotóival kalcium-aluminát-karbonát-hidrát fázis képződik a hidratáció során (pl. Carlson, Berman, 1960).

Szintén említést kell tenni a szulfát- és szulfidtartalmú talajvízzel érintkező, mészkőliszt tartalmú betonok esetén az esetleges taumazit képződésről, amely az ún. taumazit-szulfátkorrózió (TSA) során a másodlagos ettringit képződéshez (DEF) hasonlóan duzzadást és repedezést okoz, illetve a szilárdsághordozó CSH kötőerejét csökkenti (pl. Révay, Laczkó, 2006). A taumazit képződés jelentőségéről a kutatók véleménye a mai napig nagyon megosztott, annyit lehet bizonyossággal kijelenteni, hogy a jó minőségű, kis dolomit, agyag és szerves széntartalmú mészkőlisztek esetén kisebb az esély a taumazit-szulfátkorrózió kialakulására.

I.2 Kvarcliszt

Szintén a közel inert kiegészítő anyagok közé sorolható a kvarcliszt, amelyet kisebb mennyiségben használunk, elsősorban annak köszönhetően, hogy a kvarc a mészkőnél nehezebben őrölhető, így őrlés során lemezesebb, szilánkosabb szemszerkezet alakul ki, mint mészkőnél, ezért kevesebb a finom szemcsék részaránya, ami növelheti a cementigényt. A kvarcliszttel szembeni fontos követelmény a tisztaság, azaz a duzzadásra, bomlásra, kémiai reakciókra hajlamos, káros ásványi összetevők (pl.: opál, kalcedon, krisztobalit, üveges fázisú ásványos összetevők, csillám, aktív mész, szulfát, klorid stb.) mennyisége lehetőleg minimális legyen.

A mészkőliszthez hasonlóan a kvarcliszt is lehet kémiailag aktív, a nagy fajlagos felületű, kis szemcsenagyságú tartományban, és a hidratáció során a kalcium-hidroxiddal kalcium-szilikát-hidrátok képződnek belőle.

I.3 Pigmentek

Pigmentekkel érhetjük el a betonok felületi, vagy teljes térfogatában történő színezését. A pigmentek általában olyan fémoxidok, amelyek lúgállóak és a cement hidratációja során képződő kalcium-hidroxiddal nem lépnek reakcióba, ezért a közel inert kiegészítő anyagok közé sorolhatók. A pigment szemcsék mérete általában a cement szemcsék méretéhez hasonló. Legfontosabb pigmentek a vasoxid (barna, vörös, sárga), a krómoxid (zöld), a titán-dioxid (fehér) és a korom (fekete). Világosabb árnyalatú pigmentekkel csak a nagy kohósalak-tartalmú kohósalakcementek és a fehércementek színezhetők.

II.1 Pernye

Pernyének nevezzük a kőszén elégetésekor a szén hamutartalmának azt a finomszemcséjű részét, amely a füstjáratokon, a füstgázokkal együtt távozik az égéstérből. A széntüzelésű erőművekben keletkező szilárd hulladékok kb. 80 tömegszázalékát hamu és pernye teszi ki. Az égés során, a szénben lévő nem éghető ásványi anyagok (agyag, földpát, kvarc, agyagpala) megolvadnak és az égéstérből a füstgázokkal együtt távoznak. Ahogy az olvadt anyag felemelkedik, lehűl és gömb alakú üveges részecskékké szilárdul. Ez egy nagyon finom, porszerű, szemcsés anyag, amelyet a kilépő füstgázból elektrosztatikus leválasztók vagy szűrők segítségével gyűjtenek össze. A pernyeszemcsék átmérője 1-150 µm tartományban mozog. A pernye kémiai összetételét a szénben található éghetetlen anyagok típusa és mennyisége határozza meg. Az elégetett szén típusától függően a pernye összetétele széles tartományban változhat, de minden pernye jelentős mennyiségben tartalmaz SiO₂-ot (amorfot és kristályosat is), Al₂O₃-ot és CaO-ot. Az ASTM C618 szabvány a  2 kategóriába sorolja a pernyéket:

• F osztályú (savanyú) pernye: CaO-ban szegény pernye. Ebbe a kategóriába általában azok a pernyék tartoznak, amelyek antracitból vagy bitumen tartalmú kőszén elégetéséből keletkeznek. Ezek a pernyék puccolános tulajdonságokkal rendelkeznek. Több mint 70%-ban tartalmaz nem kristályos SiO₂-ot, ami meghatározza a puccolános aktivitását. A kristályos alkotó ásványok általában kvarcból, hematitból, mullitból és magnetitből állnak.
• C osztályú (bázikus) pernye: Általában lignitből vagy soványszénből keletkezik. Ebbe az osztályba tartozó pernyék puccolános és némi cementes tulajdonságai is vannak. A legtöbb C osztályú pernye 15%-nál több CaO-t tartalmaz kalcium-alumino-szilikátokat formájában, amelyek rendkívül reakcióképesek. A kristályos fázisok kvarcot, meszet, mullitot, gehlenitet, anhidritet és klinkerásványokat tartalmaznak.

A pernye szemcsemérete általában finomabb, mint a portlandcementé és a szemcsék leginkább gömb alakúak (lásd ábra). Ezek a gömb alakú szemcsék javítják a frissbeton bedolgozhatóságát. A pernye színe a kémiai és az ásványi összetételétől függ. A sárgásbarnától a sötétszürkéig változhat. A sárgásbarna és a világos színek általában a nagyobb mésztartalomra utalnak, a barnás szín a vastartalom jele. A sötétszürke és a fekete szín a nagyobb el nem égett széntartalomnak tudható be.

Pernye részecskék 5000-szeres nagyításban (Siddique, Khan, 2011)

Az európai és így a hazai gyakorlatban is a betonban felhasználható pernye minősítésére az EN 450-1 szabvány szerinti követelmények vonatkoznak. A fizikai követelmények közül a pernye finomságát a 45 μm-es szitamaradékkal jellemezzük. A pernye finomsága befolyásolja puccolános aktivitását. A durvább szemcsézetű, nagyobb méretű részecskéket tartalmazó pernye kevésbé aktív és általában nagyobb széntartalommal is rendelkezik. Az aktivitási index (szilárdsági követelmény) pedig azt írja elő, hogy az előírt tulajdonságokkal rendelkező referencia portlandcementet 30 tömegszázalékban pernyével helyettesítve, az ebből a keverékből készített próbatestek nyomószilárdságának 28 napos korban el kell érnie a referencia portlandcement a 75%-át, 90 napos korban pedig a 85%-át. A pernyék puccolános aktivitása őrléssel fokozható, ezt nevezzük mechanikai aktiválásnak. A nagy reakcióképességű pernyében jelenlévő metastabil szilikátok víz jelenlétében reakcióba lépnek a cement kalciumionjaival és oldhatatlan kalcium-alumínium-szilikát-hidrátok jönnek létre. A pernye puccolános aktivitása függ: (1) a finomságától; (2) a kalciumtartalmától; (3) a szerkezetétől; (4) a fajlagos felületétől; (5) a szemcseméret-eloszlásától; és (6) az izzítási veszteségétől (Joshi, 1979). A pernyék kémiai összetételére vonatkozóan az EN 450-1 szabvány az izzítási veszteségre, a szulfáttartalomra, a szabad kalcium-oxid tartalomra, a reakcióképes kalcium-oxid és reakcióképes szilícium-oxid tartalomra, a szilícium-dioxid + alumínium-oxid + vas-oxid mennyiségére, a magnézium-tartalomra, a foszfát-tartalomra, az összes alkáli-tartalomra és a klorid-tartalomra szab meg határértékeket.

A pernye a frissbeton bedolgozhatóságán kívül javítja a szilárd beton szulfátállóságát és az utószilárdulás mértékét.

II.2 Granulált kohósalak

A nyersvasgyártás során keletkező salakanyag hirtelen hűtésével állítják elő, ugyanis a kohósalak hidraulikus tulajdonságát biztosító amorf, üveges állapotú, nem kristályos szerkezet akkor alakul ki, ha az olvadt salakot a lecsapolást követően gyorsan lehűtik. A kohósalak kémiai összetétele hasonló a portlandcement klinkeréhez: kalciumoxid (CaO), szilíciumoxid (SiO₂), alumíniumoxid (Al₂O₃), vasoxid (Fe₂O₃), magnéziumoxid (MgO) és egyéb oxidok alkotják, de természetesen eltérő arányban, mint a portlandcement klinkerben. A granulált kohósalak hidratációja során kalcium-szilikát-hidrát (CSH) képződik. Mivel a kohósalakok, több szilíciumoxidot (SiO₂) és kevesebb kalciumoxidot (CaO) tartalmaznak, mint a tiszta portlandcementek, ezért a hidratáció során nagyobb mennyiségben keletkeznek kalcium-szilikát-hidrátok (CSH) és kisebb mennyiségű kalciumhidroxid [Ca(OH)₂] szabadul fel. A kialakuló hidráttermék kristályszerkezete tömörebb, mint a hidratálódott tiszta portlandcement kristályszerkezete. Maga a hidratáció lassabban megy végbe, mint a tiszta portlandcement hidratációja, mert a folyamat kezdetén a kellően lúgos közeg kialakulásához (melyet a portlandcement biztosít) időre van szükség.

A granulált kohósalak ún. latens hidraulikus tulajdonságú anyag, tehát gerjesztés (szulfátos vagy alkalikus) után önálló hidrátvegyületeket is képez. Előnye, hogy a betonban nagy utószilárdulást, mérsékelt hőfejlődést, kis repedésérzékenységet, valamint kiváló szulfát- és korrózióállóságot eredményez. A kohósalak alkalmazásával nagy szilárdságú és nagy teljesítőképességű betonok is előállíthatók. Kohósalak adagolással csökkenthető a kötéshő felszabadulásának mértéke, amely kedvező lehet tömegbetonok készítése során, de emellett megnő a kötésidő és a nedves utókezelés szükséges idejének mértéke is, míg szilárd betonban csökken a víz- és gázáteresztő képesség mértéke, csökken a klorid-ion diffúziós tényező értéke, nő a szulfátállóság, csökken az adalék-alkáli reakció (ASR) veszélye, illetve a portlandcementnél világosabb árnyalatú betonok készíthetők.

A vonatkozó EN 15167-1 szabvány előírása szerint a betonban felhasználható granulált kohósalakok legalább 2/3 része amorf, üveges állapotú legyen.  A kémiai követelményként a magnézium-oxid, szulfid-, szulfát-, klorid-tartalmára és izzítási veszteségére vonatkoznak határértékek. Emellett a nedvességtartalmára és őrlési finomságára (Blaine fajlagos felület) vonatkozó előírásoknak is meg kell felelnie. A granulált kohósalak esetében az aktivitási index (szilárdsági követelmény) azt írja elő, hogy az előírt tulajdonságokkal rendelkező referencia portlandcementet 50 tömegszázalékban kohósalakkal helyettesítve, az ebből a keverékből készített próbatestek nyomószilárdságának 7 napos korban el kell érnie a referencia portlandcement a 45%-át, 28 napos korban pedig a 70%-át.

Az őrölt, granulált kohósalak többféle módon is felhasználható a betonipari gyakorlatban:

• Adagolható a betonkeverőbe a portlandcement adagolásával egy időben. Ebben az esetben a kohósalak cement in situ készítéséről beszélhetünk.
• Belga fejlesztés az ún. Trief eljárás. Ennek során nedves őrlési technológiával előállított kohósalakot adagolnak zagy formájában közvetlenül a betonkeverőbe, a portlandcement adagolásával egy időben. Az eljárás azért gazdaságosabb, mert ebben az esetben az őrölt kohósalak kiszárításának költségeivel nem kell számolni. Ráadásul nedves őrléssel kisebb szemnagyságú, nagyobb fajlagos felületű kohósalak őrlemény állítható elő.
• Granulált kohósalak nagy mennyiségben kerül felhasználásra útalapokban, talajstabilizáláshoz, vízépítési létesítményekhez, könnyűbeton adalékanyagaként is.

II.3 Puccolánok (trassz)

Az ASTM C618 szabvány nem csak a pernyékre, hanem a nyers vagy kalcinált természetes puccolánokra vonatkozó követelményeket is tartalmazza.

Az N osztályba tartoznak azok a nyers vagy kalcinált természetes puccolánok, amelyek megfelelnek a szabványban előírt követelményeknek. Ilyenek például néhány diatómaföld, opálos kovakő és agyagpala, tufák és vulkáni hamu vagy kalcinált és nem kalcinált pumicit.  Ebbe az osztályba tartoznak még a megfelelő tulajdonságok eléréséhez kalcinálást igénylő anyagok, úgy mint néhány agyag és agyagpala.

A betonban felhasználható természetes puccolánok puccolános tulajdonságokkal rendelkező savanyú vulkáni tufák, elsősorban hidrátvíz tartalmú tufák őrleménye. A hazai gyakorlatban a betonban felhasználható puccolán (trassz) minősítésére az MSZ 4798:2016 szabvány 5.1.6.2. szakasza szerinti követelmények vonatkoznak. Ezek a reakcióképes kalcium-oxid és reakcióképes szilícium-oxid, kloridion-, szulfáttartalom, izzítási veszteség, 45 μm-es szitamaradék és az aktivitási index.

A természetes puccolánok puccolános aktivitása függ a lelőhelytől is, amely a mésztelített oldatből 30 nap alatt megkötött mész mennyiségével, az ún. mészfelvétellel is jellemezhető. A trassz a pernyéhez hasonlóan kedvező betontechnológiai jellemzőket biztosíthat a betonnak, például növeli szilárdságát és utószilárdulását.

II.4 Mikroszilika (szilikapor)

A szilícium és a ferroszilícium gyártásakor az olvasztó eljárások melléktermékeként keletkezik. A beton kiegészítő anyagok közül a legnagyobb puccolános aktivitással rendelkezik, amely a rendkívül kis szemcseméret, nagy fajlagos felület és a nagy SiO₂ tartalom következménye. A szilikapor részecskék több mint 95 %-a kisebb, mint 1 µm, az átlagos szemcseméret kb. 0,15 µm. Fajlagos felülete (BET) kb. 13 000 – 30 000 m²/kg. A szilikapor elsődlegesen amorf (nem kristályos, vagy polimorf) szerkezetben fordul elő. Nagy mennyiségben tiszta szilícium-dioxidot (SiO₂) tartalmaz. Röntgendiffrakciós vizsgálattal kimutatták, hogy az anyag lényegében üvegszerű SiO₂, főleg krisztobalit módosulat. Kis mennyiségben tartalmaz vas, magnézium és alkáli oxidokat.

Az európai és a hazai gyakorlatban is a betonban felhasználható szilikapor minősítésére az EN 13263-1 szabvány szerinti követelmények vonatkoznak. A fizikai követelmények közül a szilikapor finomságát a nitrogén adszorpcióval meghatározott (BET) fajlagos felülettel jellemezzük. Kémiai összetételére vonatkozóan a szilícium-dioxid és az elemi szilícium mennyiségére, a szabad kalcium-oxid tartalomra, a szulfáttartalomra, az izzítási veszteségre, az összes alkáli-tartalomra és a klorid-tartalomra előírt határértékeknek kell megfelelnie. Aktivitási indexének 28 napos korban 10 tömegszázalék szilikaport tartalmazó portlandcementen vizsgálva 100%-nak kell lennie.

A szilikapor, beton kiegészítő anyagként felhasználva, a bedolgozhatóság megtartása érdekében csak folyósító adalékszerrel együtt alkalmazható. A szilikapor kis szemcsemérete miatt aggregációra hajlamos, ezért van szükség folyósító adalékszerre. A szilikapor tartalmú beton bedolgozását folyamatos, erőteljes keverést követően kell végezni. A szilikaport tartalmazó friss beton jobb kohéziós tulajdonságokkal rendelkezik, és kevésbé osztályozódik szét, mint a normál beton. A szilikapor a pórusok fizikai elzárása által csökkenti a friss betonban a kivérzést. A szilikapor tartalom növelésével a frissbeton konzisztenciája kevésbé lággyá válik.

A szilikapor adagolása úgy növeli a beton tartósságát, hogy csökkenti annak áteresztő képességet. Ellenállóbbá válik különböző savak, a nitrát- és a szulfát-ionok támadásával szemben és csökkenti a klorid-ion diffúziós tényező értékét. Előnye, hogy már a beton szilárdulásának korai időszakában is növeli a szilárdságot.

A szilikapor hatásmechanizmusa a betonban 3 fő folyamatra bontható:

• Pórusméret csökkentés. A portlandcementtel készülő betonkeverékben a szilikapor hatására jelentősen csökken a nagy pórusok mennyisége. A szilikapor töltőanyagként is működik a finomsága, és a szemcsék közötti terekbe való beilleszkedése miatt. A szilikapor a legfinomabb hézagokat tölti ki a frissbeton struktúrájában.
• Reakció a szabad mésszel. A megszilárdult cementkőben a relatíve nagyméretű kalcium-hidroxid kristályok sok esetben a repedések kiinduló pontjai. A repedések meglehetősen könnyen tudnak terjedni ezeken a kristályokon át, vagy ezeken belül. Mivel a szilikapor reagál a kalcium-hidroxiddal, annak mennyisége csökken. Ez a reakció befolyással van a repedések kialakulására, ezáltal a szilárdságra, tartósságra is.
• Cementpép/adalékanyag határfelületi réteg reakciói. A betonban az adalékanyag szemcsék határfelültén, a cementpépben kialakuló átmeneti zóna jelentős szerepet játszik a cement-adalékanyag közötti kötésben. A szilikapor, jelenléte befolyásolja az átmeneti zóna vastagságát és a benne lévő kalcium-hidroxid kristályok keletkezésének mértékét. Szilikapor adagolás hatására a határfelületi átmeneti zóna vastagsága– összehasonlítva a normál portlandcementtel – csökken, és az ebben a rétegben található kalcium-hidroxid kristályok irányítottságának mértékében is változás figyelhető meg. Ezért a fokozódik a határfelületi kötőerő.

Az eddigi vizsgálatok eredményei szerint betonban a portlandcement tömegének maximum 11 tömeg%-át célszerű helyettesíteni szilikaporral.

II.5 Metakaolin

A kaolin legfontosabb összetevője az alumínium-szilikátok csoportjába tartozó kaolinit agyagásvány. Szilikátkémiai jele: AS₂ (sztöchiometriai képlete: Al₂Si₂O₇ vagy Al₂O₃·2SiO₂). A metakaolint a kaolin termikus aktiválásával állítják elő. A metakaolin puccolános tulajdonságokkal rendelkező anyag, szemcsemérete kisebb, mint a cementé, de nem olyan finom, mint a szilikapor. A metakaolin jellemző szemcsemérete kb. 3 µm. A tiszta metakaolin színe fehér, de a kaolinit vas-oxid tartalma miatt rózsaszín átmenetes is lehet. A termikus aktiválás folyamatának lépései: 100-200 °C között az agyagásvány elveszíti az adszorbeált víz legnagyobb részét; 500-800 °C között a molekulák közül eltávozik a kémiailag kötött víz is; 600-850 °C között a víz távozása után a szerkezet összeomlik, a kaolin amorf állapotba alakul, ami az ún. metakaolin, egy két-dimenziós, lemezes szerkezetű, aktív, puccolános tulajdonságokkal rendelkező mesterséges ásvány. A termikus aktiválás során fontos a hőmérséklet határok betartása, mert 900 °C felett a metakaolin egy nem reakcióképes anyaggá, mullittá alakul át.

A portlandcementet és metakaolint tartalmazó betonban víz jelenlétében az elsődleges reakció a metakaolin és a (cement hidratációjából keletkező) kalcium-hidroxid között lejátszódó puccolános reakció, ezáltal kalcium-szilikát-hidrát (CSH) gél és kalcium-aluminát-hidrátot (CAH) tartalmazó kristályos termékek keletkeznek. Ilyen kristályos termék például a C₄AH₁₃ (tetrakalcium-aluminát-hidrát), a C₂ASH₈ (gehlenit-hidrát) és a C₃AH₆ (hidrogránát). A kristályos termék mennyisége függ a reakció hőmérsékletétől, illetve a metakaolin és a kalcium-hidroxid arányától is.

A hazai gyakorlatban a betonban felhasználható metakaolin minősítésére az MSZ 4798:2016 szabvány 5.1.6.1. szakasza szerinti követelmények vonatkoznak. Ezek a szilícium-oxid és alumínium-oxid összege, kloridion-, szulfáttartalom, szabad kalcium-oxid tartalom, alkáli-tartalom (Na₂O-egyenérték), magnézium-oxid tartalom, izzítási veszteség, metilénkékérték, a 63 μm-es szitán áthullott anyag mennyisége, a vízigényhányados, az összes megkötött kalcium-hidroxid mennyisége és az aktivitási index.

A metakaolin betonban történő felhasználásnak előnye, hogy növeli a szilárdságot és csökkenti az áteresztőképességet. Az áteresztőképesség csökkentése révén növeli a kémiai ellenálló képességet és a tartósságot. Javítja a bedolgozhatóságot, csökkenti az alkáli-szilika reakcióképességet, a zsugorodást, illetve a potenciális sókivirágzást. A metakaolin világos színe kedvező hatással lehet a betontermékek megjelenésére is.

Szakirodalmi adatok alapján betonban a portlandcement tömegének 8-20 tömeg%-a helyettesíthető metakaolinnal.

II.6 A k-érték elve

Az MSZ EN 206 szabványban a k-érték elve előíró jellegű alapelv, amely alapelv egy kiválasztott „A” cementet tartalmazó referencia beton tartóssági teljesítőképességének (vagy ahol az megfelelő, a tartósságot helyettesítő kritériumaként a szilárdságnak) az összehasonlításán alapul olyan vizsgálati betonnal szemben, amelyben az „A” cementet részben kiegészítő anyaggal helyettesítik a víz/cement tényező és a kiegészítő anyag tartalom függvényében. A k-érték elve megengedi a II. típusú kiegészítő anyagok számításba vételét a következők szerint:

• a „víz/cement tényező” kifejezést a „víz/(cement + k × kiegészítő anyag) tényező”-vel kell helyettesíteni és
• a (cement + k × kiegészítő anyag) mennyiségének nem szabad kevesebbnek lennie, mint az adott környezeti osztály által megkövetelt legkisebb cementtartalom.

A k-érték koncepciója a v/c-tényező és a nyomószilárdság kapcsolatában a segédábrán illusztrált lineáris függvénnyel történő egyszerűsítésből indul ki, és kiegészítő anyagot nem tartalmazó, referencia betonnal hasonlít össze kiegészítő anyagot tartalmazó betont.

Kiegészítő anyagot tartalmazó betonok esetén a referencia betonnal azonos nyomószilárdságú beton kiegészítő anyag tartalmának a hatása a v/c-tényező összefüggésében egy k-értékkel vehető figyelembe a következők szerint (CEN/TR 16639:2014 alapján):

ω₀ = v_a/(c_a + k×a)

ahol

ω₀      a referencia beton v/c-tényezője kiegészítő anyag nélkül

v_a      a kiegészítő anyagot tartalmazó beton víztartalma, kg/m³

c_a       a kiegészítő anyagot tartalmazó beton cementtartalma, kg/m³

a        a kiegészítő anyag tartalom, kg/m³

A k-érték meghatározható a következő módon:

k = (v_a/ ω ₀ – c_a)/a

Vagy a cementtartalomra normalizált módon:

k = (ω _a/ ω ₀ – c_a)/(a/c_a)

ahol

ω _a     a kiegészítő anyagot tartalmazó beton v/c-tényezője (= v_a/c_a)

Segédábra a k-érték koncepciójához a CEN/TR 16639:2014 alapján

Az MSZ EN 197-1 szerinti CEM I és CEM II/A cementfajtákat tartalmazó betonra k = 0,4 érték megengedett. A CEM I cementfajta felhasználásakor a számításba vehető legnagyobb pernyemennyiségnek meg kell felelnie a következő követelménynek: pernye/cement £ 0,33 tömegarány. A CEM II/A cementfajta felhasználásakor a számításba vehető legnagyobb pernyemennyiségnek meg kell felelnie a következő követelménynek: pernye/cement £ 0,25 tömegarány.

Az MSZ EN 197-1 szerinti CEM I és CEM II/A (kivéve a szilikaport tartalmazó cementeket) cementfajtákat tartalmazó betonra következő k-értékek megengedettek:

• előírt víz/cement tényező £ 0,45      k = 2,0;
• előírt víz/cement tényező > 0,45      k = 2,0

Kivéve az XC és XF környezeti osztályokat, amelyeknél k = 1,0.

A szilikapor számításba vehető legnagyobb mennyiségének meg kell felelnie a következő követelménynek: szilikapor/cement £ 0,11 tömegarány.

Az MSZ EN 15167-1 szerinti őrölt granulált kohósalak esetében k = 0,6 érték javasolt az olyan betonra, amelyek az MSZ EN 197-1 szerinti CEM I és CEM II/A cementfajtákat tartalmazza. A őrölt granulált kohósalak legnagyobb részaránya ajánlott, hogy megfeleljen a következő ajánlásnak: salak/cement £ 1,0 tömegarány.

Metakaolint a víz-kötőanyag tényezőben és a kötőanyag-tartalomban k = 1,0 értékkel szabad figyelembe venni. A metakaolin megengedett adagolása CEM I fajtájú portlandcement esetén: metakaolin/kötőanyag ≤ 0,15 tömegarány; CEM II fajtájú portlandcement esetén: metakaolin/kötőanyag ≤ 0,10 tömegarány. Metakaolint a CEM II/A-D fajtájú szilikapor-portlandcementhez, a CEM II/A-Q fajtájú kalcinált puccolán-portlandcementhez, a CEM II/A-M fajtájú kompozit-portlandcementhez, a mérsékelten szulfátálló CEM II/A-D-MSR fajtájú szilikapor-portlandcementhez és a mérsékelten szulfátálló CEM II/A-M-MSR fajtájú kompozit-portlandcementhez nem javasolt keverni.