Właściwości fizyczne betonu:
- gęstość
- porowatość
- nasiąkliwość
- wodoszczelność
- mrozoodporność
- przewodność cieplna
- skurcz

Właściwości mechaniczne:
- wytrzymałość na ściskanie
- na rozciąganie
- na ścinanie
- na skręcanie
-odporność na ścieranie
- odporność na uderzenie
- oddziaływania dynamiczne
- współczynnik sprężystości

Właściwości reologiczne:
- podatność na odkształcenia pod wpływem obciążeń
- podatność na odkształcenia pod wpływem zmian temperatury i wilgotności

Właściwości określające odporność:
- odporność na agresję chemiczną
- odporność na wysokie i niskie temperatury, mróz

KLASYFIKACJA BETONÓW
Klasy wytrzymałości : B15, B20, B25, B30, B37, B45, B50, B55, B60, B65, B70
Podstawą klasyfikacji jest WYTRZYMAŁOŚĆ GWARANTOWANA (f_c^G_cube) kostka 150x150x150 Charakterystyczna walcowa 0,8 f_c^G_cube, kostkowa 1,25 f_c^G_cube, Średnia f_ck+8.

Wytrzymałość na ściskanie badanie:
- próbki badamy po 28 dniach ( sześcienne w prasie prostopadle do kierunku betonowania, walcowe zgodnie)
- do obliczenia fci i-tej próbki pow. docisku miarodajna jest siła Fni- niszcząca

Wytrzymałość średnia:
STARA NORMA :

f_cm=1/nΣ f_ci
- wytrz. gwarantowania fc,Gcube= fcm–k ⋅s
gdzie fcm- w. średnia betonu uzyskana na n kostkach
f_{ci- wytrzymałość i-tej kostki
k- odcięta umownego rozkłądu normalnego dla prawdopodobieństwa p=5% występowania wytrzymałości betonu} f_ci< fc (k=1,64)
s- odchylenie standardowe, które nie powinno przekraczać 0,2 fcm
n>= 15 to partia betonu może być zakwalfikowana do danej klasy jeżeli spełniony jest warunek : fcm–1,64 ⋅s ≥fcGcube
n < 15 fcimin≥α⋅fc,Gcube (fmin- najmniejsza wartość w seri, α współczynnik zalezny od n 3-4= 1,15, 5-8=1,1, 9-14=1,05)

NOWA NORMA:
- jeżeli nie jest znane odchylenie standardowe (σ) fcm=fck+12
- gdy znana jest wartość odchylenia fcm=fck+2 σ
Kryteria zgodności:
prod. początkowa max 35 (n=3) fcm>=fck+4; fci>=fck-4
prod. ciągła min , okres max roku(n=15) fcm>=fck+1,48 σ; fci>=fck-4

Kontrola zgodności: zespół działań, decyzji podejmowanych według zasad zgodności przyjętych przed sprawdzeniem zgodności ze specyfikacją
- badanie zgodności (wykonane prze producenta)
- ocena zgodności - systematyczne badanie stopnia, w jakim wyrób spełnia wyspecyfikowane wymagania

Wzrost wytrzymałości na ściskanie(współ. f_cm,2/f_cm,28): szybki(>=0,5), umiarkowany(od0,3 do0,5), wolny(od0,15do0,3), bardzo wolny (do 0,15)

Wytrzymałość na rozciąganie:

- zależy od tych samych parametrów co wytrzymałość na ściskanie, stanowi ok 6-15% w. na ściskanie)
- wart. wytrz. betonu na rozciąganie osiowe f_ct zgodnie z normą wyznaczamy RILEM CPC7- wykonanie próby rozciągania osiowego jest trudne i wymaga specjalnego stanowiska badawczego

- w praktyce określa się w sposób przybliżony, jako wytrzymałość betonu przy rozpływaniu lub jako wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu
BADANIE NA ROZCIĄGANIE OSIOWE:

- próbki o wymiarach 100x100mm lub 150x150mm i dł. równej podwójnemu wymiarowi porzecznemu umieszcza się w uchwytach głowicy prasy i osiowo rozciąga f_ct=F/A, F-siła zrywająca, A- pole pow., w którym nastąpiło zniszczenie

BADANIE NA ROZCIĄGANIE PRZY ROZŁUPYWANIU:
- tzw. metoda brazylijska. istota metody polega na przyłożeniu siły w sposób ciągły do tworzącej i osiowo w stosunku do próbki/ Siłę przykłada się poprzez podkładki o szerokości s=0,1a - próbki kostkowe, s=0,1d- próbki walcowe. Zaleca się kostki a=150mm (f_ct'=2F/Πa²) lub walce d=150mm i l=300mm (f_ct'=2F/Πdl)

BADANIE NA ROZCIĄGANIE PRZY ZGINANIU: (f_ct''=Fl/bh²)
-badanie na próbkach o wymiarach bxh (150x150) i dł. l(600)=4d. Obciąża się ją dwiema siłami F/2 każda, poprzez rolki stalowe o śr. od 20 do 40mm, usytuwane w równych odległościach od podpory.
ZALEŻNOŚĆ (między ściskaniem i rozciąganiem)
FERETA α_r=0,232, Bukowski α_r=0,302, CEB-FIP α_r=0,274
Rr=α_rRc^2/3

ODKSZTAŁCENIA:

Odkształcenia	Niezależne od obciążenia	natychmiastowe	Zależne od czasu
Odwracalne	- skurcz zew. - pęcznienie pod wpływem wilgoci - odkształcenia termiczne	Sprężyste	Sprężyste opóźnione
nieodwracalne	Skurcz wew.	stałe	Stałe opóźnione

charakterystyka odkształceń betonu:

- znacznie mniejsze przy rozciąganiu niż przy ściskaniu
- wykres naprężeń od odkształceń krzywoliniowy, jedynie przy małych naprężeniach może być liniowy
- moduł sprężystości betonu Ec jest wartością umowną, zależna od przedziału naprężeń jest współczynnikiem odkształcalności betonu i wyraża sie stosunkiem naprężenia do odkształcenia

- średni moduł sprężystości E_cm=Δδ/Δe=tgam, E_cm=11000(fck+8)^0,3

BETONY WYSOKOWARTOŚCIOWE:
PODZIAŁ

- betony wysokowartościowe klasy > C50/60-B100
- bardzo wysokowartościowe klasy B100-150
- ultra wysokowartościowe powyżej B 150
DEFINICJE:

- w którym jedna lub więcej cech charakterystycznych została udoskonalona przez odpowiedni dobór składników

- niski wskaźnik w/c lub w/s i zoptymalizowanym wskaźniku kruszywo-składnik wiążący

- w którym pojawia się skurcz samoczynny, gdy beton nie jest odpowiednio pielęgnowany

UZYSKIWANIE BWW:

- SUPERPLASTYFIKACJA - redukcja wody zarobowej
- wysoka jakość cementów i kruszyw

- stosowanie aktywnych mikrowypełniaczy (pył krzemionkowy)
- wysoki reżim technologiczny w procesie wytwarzania, transportu i układania mieszanki betonowej

- pielęgnacja świeżego betonu

CECHY BWW:

- W/C <0,4
- wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach 60MPa

- dobra urabialność utrzymywana przez min. 1 h
- duża trwałość związana ze szczelnością
Skład: (w/s = 0,4-0,35; fc=50-75; 0,35-0,3--75-100; ; 0,3-0,25--100-125; 0,25-0,2 fc>125)
cement (CEM I 42,5 i wyższe)
kruszywo( max. śr. 20 mm i wyższa wytrzymałość tym mniejsze)

woda,

uzupełniające materiały wiążące (pyły krzemionkowe, popioły lotne, gran. żużel wielkopiecowy, meatkaolin, popiół z łusek ryżowych)

superplastyfikatory:

- zwiększają ciekłość mieszanki betonowej bez zmiany składu w/c= const.

- zwiększenie wytrz. przy redukcji wosy

- mniejsze zużycie cementu bez uszczerbku dla wytrzymałości i urabialności mieszanki

Dobór spoiwa:
do B100 (cement, cem. + popiół lotny, cem+pył krzemionkowy, cem.+żuż.+pył krzemi. )
powyżej B100 (cem+ pył krzemionkowy)

RÓWNANIE HYDRATACJI CEMENTU
cement+woda--> C-S-H (żel) +Ca(OH)₂+gliniany

Projektowanie składu BWW:

- nieaktualne: równanie Bolomey'a, równanie konsystencji
- AKTUALNE równanie szczelności Wzór de Larrard'a $f_{c28} = \frac{K_{k}\text{Kc}_{}}{\frac{1 + 3,1\ W/C}{1,4 - 0,4exp( - \frac{11Pk}{C})}}$

K_k- wsp. uwzględniający rodzaj kruszywa
K_c- rzeczywista wytrzymałości cementu [MPa]
w/c - wskaźnik wodno cementowy
Pk/c - zawartość pyłu krzemionkowego w stosunku do masy cementu

SKURCZ BETONU:

- skurcz plastyczny
- skurcz samoczynny (większy). samorodny, autogeniczny
- skurcz betonu wysychającego
- skurcz termiczny

- skurcz karbonatyzacyjny

PIELĘGNACJA BWW:

-aby ograniczyć wzrostu temp. i zmian objętościowych w początkowym okresie wiązania i twardnienia BWW trzeba jak najwcześniej rozpocząć wodną pielęgnację betonu

- jest ważna z dwóch powodów: umożliwia hydratację jak największej ilości cementu i minimalizuje wartość skurczu samoczynnego

- w przypadku betonów zwykłych pielęgnacja wodą jest zalecana, tak w przypadku BWW jest ona niezbędna

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE:

- w betonach zwykłych najsłabszym ogniwem jest stwardniały zaczyn
- w BWW w związku ze zwiększoną zdecydowanie wytrzymałością stwardniałego zaczynu cementowego, zanika strefa przejściowa między zaczynem i grubym kruszywem, które staje się najsłabszym ogniwem w betonie (rysy w warstwie ziaren grubego kruszywa)
- mniejsza różnica między sztywnością matrycy i kruszywa w BWW w porównaniu do BZ

- przyrost wytrzymałości na rozciąganie relatywnie mniejszy, co świadczy o większej kruchości BWW

-większy moduł sprężystości

- pełzanie mniejsze

ODPORNOŚĆ:

- zwiększona odporność na wpływy kliamtyczne i oddziaływanie środowisk agresywnych
- dobra na ścieranie

-przyczepność betonu do zbrojenia ok. 40% większa
ZALETY:

- podwyższenie trwałości

- zmniejszenie ciężaru własnego konstrukcji

- zwiększenie wczesnej wytrzymałości betonu umożliwiające szybsze obciążenie konstrukcji

- zwiększenie wytrzymałości pozwala na projektowanie smuklejszych i lżejszych konstrukcji

- poprawa urabialności i pompowalności betonu

- większa odporność na ścieranie i agresję chemiczną

- nowe możliwości konstrukcyjne (większa rozpiętość przęsła, mniejsze przekroje słupów, większe powierzchnie pomieszczeń)

- zmniejszenie zużycia materiałów

- niższe koszty utrzymania obiektów

- walory estetyczne

-niższe koszty całkowite

ZASTOSOWANIE:

- mosty

- platformy wiertnicze

- budynki wysokie

- płyty i nawierzchnie

- beton architektoniczny

- tunele

- obiekty hydrotechniczne

- elementy prefabrykowane

FIBROBETONY - (FIBRE REINFORCED CONCRETE) obejmuje kompozyty, których matrycę stanowi zwykły beton cementowy, zaś dodatkowym składnikiem jest zbrojenie rozproszone w postaci włókien z rozmaitych materiałów,

-utworzony kompozyt składa się z kruchej matrycy i ciągliwego uzbrojenia, którego podstawowym celem jest kontrolowanie powstawania i propagacji rys

IDEA MIKROUZBROJENIA:
- włókna ograniczają skurcz otaczającego je zaczynu, redukują ilość powstałych w wyniku skurczu defektów

- po obciążeniu betonu spełniają rolę elem. "zszywających" rysy i zapobiegających w ten sposób ich rozprzestrzenianiu się

- większa wytrzymałość na rozciąganie i zginanie

- materiał jest bardziej ciągliwy

ROLA WŁOKIEN:

- w elem. konstrukcyjnych - uzupełnienie zbrojenia głównego

- w elementach takich jak cienkie płyty lub podłogi przemysłowe - jedyne uzbrojenie

RODZAJE WŁOKIEN:

- azbestowe (wycofane)

- roślinne i celulozowe (rzadko)

- szklane

- symtetyczne (aramidowe, polietylenowe, poliestrowe, polipropylenowe, poliwinyloalkoholowe (PVA), węglowe (typ pitch i PAN)

- stalowe

TECHNOLOGIA WYKONANIA FIBROBETONU:
- skład betonu- matrycy i metody jego określania są takie same jak w przypadku betonu zwykłego

-wprowadzenie włókien powoduje zmianę konsystencji i urabialności

- włókna muszą być jednorodne rozmieszczone w mieszance

- włókna dodaje się po wsypaniu kruszywa a przed dodaniem cementu

Układanie:

- tradycyjne betonowanie mieszanką z dodatkiem włókien

- natryskiwanie zaprawą lub betonem z drobnym kruszywem i włóknami

- zastosowanie różnych technik prefabrykacji elementów

Zastosowanie fibrobetonów z włóknami stalowymi:

- nawierzchnie drogowe, mosty, lotniska

- posadzka przemysłowa,

- elementy narażone na oddzaiływanie dynamiczne (falochrony, fundamenty pod maszyny)

- obudowy tuneli

- obiekty hydrotechniczne

- elem. prefabrykowane ( rury)

FIBROBETONY Z WŁÓKNAMI POLIPROPYLENOWYMI:

- posadzki przemysłowe

- cienkościenne elem. elewacyjne

-naprawy

- monolityczne zbiorniki żelbetowe

BETONY ULTRAWW

skład:

- cement
- drobne kruszywo

- pyły krzemionkowe

- mikrouzbrojenie z włókien

- obróbka cieplno-wilgotnościowa

FIBROBETONY WYSOKOWARTOŚCIOWE:
SIFCON,
SIMCON, RPC, HPFRC, UHPFRC

	BZ 30 MPa	BWW 60MPa	BUWW 200 MPa
objętość	126	100	33
Zużycie cementu	350	400	705
m cementu	44	40	27
m kruszywa	230	170	60

BETONY LEKKIE

- gęstość w stanie suchym od 800 do 2000 kg/m. Beton produkowany z zastosowaniem wyłącznie lub częściowo kruszywa lekkiego (pochodzenie mineralne, gęstość ziaeren 2000 lub gęstość nasypowa 1200)

KRUSZYWA LEKKIE:
-mineralne łamane (krzemoporyt, tufoporyt)

- sztuczne z surowców mineralnych poddanych obróbce termicznej (keramzyt, glinoporyt)

- sztuczne z odpadów przemysłowych poddanych obróbce termicznej (łupkoporyt, gralit)

- sztuczne z odpadów przemysłowych nie poddanych obróbce termicznej (elporyt, żużel paleniskowy)

LEKKIE BETONY WW

- gęstość objętościowa poniżej 2000

- klasy od LC 55/60 do LC 80/88

- kruszywa lekkie- Liapor, Leca, Solite, Lytag

- pozostałe składniki jak BWW

BETON SAMOZAGĘSZCZALNY:

- wysoka płynność, bez skłonności do segregacji skłądników

- zdolność do samoistnego odpowietrzania się i zagęszczania pod wpływem własnego ciężaru

- zastosowanie najnowszej generacji superplastyfikatorów

- zastosowanie znacznej ilości dodatków mineralnych

Przyrządy do badań:
- stożek i lejek ( V-funnel) do zapraw i betonów

- L-box, U-box, Kajima- box, J-ring

-przyrządy do oceny odporności na segregację