TEKKIS KÜSIMUS?
+372 53 58 3696
Täitematerjal ei ole betoonis lihtsalt täide, vaid oluline osa kogu materjalisüsteemist. Selle terastik, tera suurus ja kuju, tugevus, poorsus, niiskus ning muud omadused mõjutavad nii värske segu käitumist kui ka kivinenud materjali tugevust ja vastupidavust.
Täitematerjal tuleb valida vastavalt sellele, milliseid omadusi valmistatavalt materjalilt ja konkreetselt lahenduselt vajatakse.
Võimalikult tihe terastik ei ole siiski alati eesmärk. Näiteks vett läbilaskvas polümeerbetoonis võib kasutada teadlikult avatud terastikku, kus sideaine seob terad omavahel, kuid nende vahele jäävad ühendatud tühimikud.
Peenem täitematerjal tähendab suuremat summaarset terade pinda. Seetõttu suureneb üldjuhul selle pinna katmiseks vajalik sideainekogus. Tsemendipõhistes süsteemides mõjutavad peensus ja terastik lisaks segu veevajadust.
Maksimaalne terasuurus on üks materjali paigaldatavust ja võimalikku kihi paksust mõjutavatest teguritest. Konstruktsioonibetoonis tuleb arvestada muu hulgas elemendi mõõtmete, armatuuri vahekauguste ja paigaldusviisiga. Polümeerbetoonides kasutatakse sageli praktilist põhimõtet, et minimaalne kihi paksus on ligikaudu kolm korda maksimaalne terasuurus, kuid see ei ole universaalne piir. Konkreetne materjalisüsteem võib võimaldada sellest oluliselt erinevaid lahendusi.
Ümaramad ja siledamad terad vähendavad üldjuhul teradevahelist hõõrdumist ning parandavad tsemendipõhise segu töödeldavust. Nurgelised ja karedamad terad võivad suurendada veevajadust, kuid parandada mehaanilist haakumist sideainemaatriksiga. Lapikud ja piklikud terad võivad raskendada pakkimist ja paigaldamist.
Seetõttu võivad sama fraktsiooniga täitematerjalid erineva tera kuju ja pinnatekstuuri tõttu käituda väga erinevalt.
Kulumiskindlus sõltub kogu materjalisüsteemist. Olulised on täitematerjali enda kõvadus ja kulumiskindlus, sideainemaatriksi omadused ning nendevaheline nake. Tugev sideaine ei kompenseeri nõrka täitematerjali ega tugev täitematerjal nõrka sidet sideainemaatriksiga.
See põhimõte kehtib nii tsemendi- kui ka polümeersideainega süsteemides.
Täitematerjali poorsus ja veeimavus mõjutavad selle niiskusesisaldust ning koos sellega segu valmistamist.
Tsemendipõhises süsteemis võib kuiv ja suure veeimavusega täitematerjal võtta segust vett ning muuta tegelikku efektiivset veekogust. Niisutatud, kuid pinnalt liigveeta täitematerjal võib seevastu luua tsemendipasta ja täitematerjali piirpinnal soodsa keskkonna hüdratatsiooniks ja nakke kujunemiseks.
Polümeersüsteemides võib mõju olla vastupidine. Tavapärase, niiskust mittetaluva vaigu puhul võib vesi häirida kõvenemisreaktsiooni ning takistada vaigul täitematerjali korralikult märgamast ja selle pinnapooridesse tungimast. Selle tagajärjel võib nakketugevus oluliselt väheneda.
Täitematerjali külmakindlust mõjutavad eelkõige pooristruktuur, veeimavus ja küllastusaste. Kui tera poorides on külmumiseks piisavalt vett, võivad korduvad külmumis- ja sulamistsüklid põhjustada täitematerjali kahjustumist.
Seetõttu ei määra külmakindlust ainult kivimi liik. Oluline on ka see, kui palju vett täitematerjali pooridesse pääseb ja millise küllastusastmeni see tegelikus kasutuskeskkonnas jõuab.
Täitematerjal töötab betoonis koos kogu ülejäänud süsteemiga. Betooni pooristruktuur, tugevus, vee sissepääs, järelhooldus, kasutuskeskkond ja täitematerjali enda omadused mõjutavad üheskoos külmakahjustuse tekkimise võimalust.
Täitematerjali sobivust ei määra ainult see, millest tera koosneb, vaid ka see, mis selle pinnal on. Tolm, savi, õli, rasv ja muud saasteained võivad halvendada sideaine nakkumist täitematerjaliga. Mõned orgaanilised ja keemilised ühendid võivad mõjutada ka sideaine tardumist või kivinemist.
Täitematerjal peab olema keemiliselt sobiv nii sideaine kui ka kasutuskeskkonnaga. Tsemendipõhises betoonis tuleb muu hulgas arvestada kloriidide, sulfaatide, väävliühendite ja võimalike leelis-täitematerjali reaktsioonidega.
Üks selline nähtus on leelis-räni reaktsioon (ASR), mille puhul teatud ränirikkad mineraalid võivad piisava leeliste ja niiskuse olemasolu korral moodustada paisuva reaktsiooniprodukti ning põhjustada betooni pragunemist.
Täitematerjal võib olla looduslik, purustatud või taaskasutatud. Päritolu üksi ei määra selle kvaliteeti – määravad konkreetsed omadused ja sobivus kavandatud kasutuseks.
Looduslik liiv ja kruus on geoloogiliste protsesside tulemusena kujunenud täitematerjalid. Purustatud täitematerjal saadakse kivimi mehaanilisel purustamisel ning selle terad on tavaliselt nurgelisemad ja karedamad. Taaskasutatud täitematerjali puhul muutuvad eriti oluliseks lähteaine koostis, puhtus, veeimavus ja omaduste ühtlus.
Täitematerjale saab eristada ka tiheduse järgi. Kerged täitematerjalid võimaldavad vähendada materjali mahumassi ja võivad parandada soojusisolatsiooni. Raskeid täitematerjale kasutatakse siis, kui vajatakse tavalisest suuremat mahumassi, näiteks kiirguskaitses või vastukaaludes.
Tihedus, tugevus ja kulumiskindlus on siiski erinevad omadused – suurem tihedus ei tähenda automaatselt suuremat tugevust.
Täitematerjali ei saa valida sideainest ega kasutusotstarbest eraldi. Sama täitematerjal võib ühe sideaine ja kasutuskeskkonnaga olla väga sobiv ning teisega mitte.
Seetõttu ei ole olemas universaalselt parimat täitematerjali ega terastikku. Sobiv lahendus tekib täitematerjali, sideaine, segu koostise, paigaldusviisi ja kasutuskeskkonna koosmõjus.