background image

ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII ROLNICZEJ WE WROCŁAWIU 

2002                               KONFERENCJE XXXI                            NR339 

 

Wojciech Kilian

 

 

JAKOŚĆ BETONU CEMENTOWEGO W BUDOWLACH 

HYDROTECHNICZNYCH  

ŚWIETLE WYMAGAŃ NORMOWYCH 

 

QUALITY OF CONCRETE IN HYDROTECHNICAL 

STRUCTURES UNDER THE STANDARD REGULATIONS 

 
Instytut Inżynierii Środowiska, Akademia Rolnicza, Wrocław 
Institute of Environmental Engineering, Agricultural University of Wrocław 
 

Artykuł  prezentuje  wybrane  wymagania  normowe  dotyczące  składu,  jakości, 

odporności  i  trwałości  betonów  cementowych,  przeznaczonych  do  stosowania  w 
budownictwie  hydrotechnicznym.  Ten  obszar  zastosowań,  ze  względu  na  różnorodność  
i  intensywność  oddziaływania  czynników  agresywnych,  stawia  wykonawcom 
szczególnie  wysokie  wymagania  co  do  jakości  betonów  i  sposobu  prowadzenia  robót. 
Trwałość  betonu  użytego  do  wykonania  budowli  hydrotechnicznych  ma  zasadnicze 
znaczenia  dla  jej  bezpieczeństwa,  a  także  dla  ekonomicznej  efektywności  inwestycji  
w długim okresie czasu.  
 
SŁOWA  KLUCZOWE:  konstrukcje  betonowe,  budowle  hydrotechniczne,  trwałość 
budowli 
 

1.  WSTĘ

 

Budowla  betonowa  w  projekcie  konstrukcyjnym  reprezentowana  jest  przez 

określoną  formę  materiału,  której  parametry,  wymiary  i  układ zbrojenia  determinowane 
są  obliczeniowo  w  oparciu  o  istniejące  w  konkretnym  usytuowaniu  warunki 
posadowienia,  obciążenia,  zakładane  parametry  eksploatacyjne  i  wymaganą  trwałość 
obiektu.  W  przypadku  materiału  kompozytowego,  jakim  jest  beton  zbrojony  lub 
niezbrojony,  o  spełnieniu  tych  założeń  decydują  cechy  dojrzałego  materiału.  Wynikają 
one  zarówno  z  cech  składników  użytych  do  produkcji  betonu,  jak  też  z  przestrzegania 
reżimu stosowanej technologii robót betonowych. Specyfika budowli hydrotechnicznych 
polega  na tym, że są one narażone na działanie wielu  niszczących czynników o różnym 
nasileniu, w zmiennym środowisku. Czynniki te wymieniono poniżej. Są to [10]:  

agresja chemiczna wód powierzchniowych, gruntowych lub opadowych; 

ruch wody; 

parcie wody;  

parcie lodu; 

ciśnienie wywierane przez wodę zamarzającą w kapilarach masywu betonowego; 

transport masy wewnątrz materiału; 

dyfuzja zawartego w powietrzu CO

2

background image

Wojciech Kilian

 

zmiany temperatury; 

szok termiczny; 

wilgotność powietrza; 

mgła lub mgła solna w rejonach nadmorskich; 

opady atmosferyczne; 

czynniki powodujące ścieranie i kawitację; 

mikroorganizmy, rośliny, zwierzęta; 

obciążenia użytkowe.  

Należy  tu  wymienić  także  obciążenia  wyjątkowe  i  nieprzewidziane,  związane  np.  z 
błędami  montażowymi,  brakiem  lub  nieprawidłowym  wykonaniem  dylatacji,  błędami 
projektowymi.  

Znaczna  część  budowli  hydrotechnicznych  to  obiekty  o  dużym  znaczeniu 

gospodarczym  i  społecznym,  których  naprawa  lub  renowacja  w  znaczący  sposób 
komplikuje  korzystanie  z  cieku,  zbiornika  lub  określonego  systemu  infrastruktury 
technicznej.  Nawet  małe  budowle,  jak  kanały,  jazy,  przepusty  czy  groble  są  istotne  w 
ż

yciu  lokalnych  społeczności.  Każdorazowe  wyłączenie  ich  z  eksploatacji  może 

powodować  rozmaite  problemy.  Inwestycje  i  remonty  budowli  hydrotechnicznych  są 
kosztowne.  Przygotowanie  placu  budowy  i  prowadzenie  robót  budowlanych  wymaga 
zazwyczaj  stosowania  specjalnych  technik,  jak  zmiana  lub  ograniczenie  szerokości 
koryta cieku, zabijanie ścianek szczelnych, betonowanie pod wodą, itp. Z tych względów 
inwestor  i  wykonawca  powinni  dokładać  wszelkich  starań,  by  jakość  wbudowanego 
betonu  była  jak  najwyższa.  Pozwoli  to  na  spełnienie  wymagań  konstrukcyjnych  i 
eksploatacyjnych,  jak  również  sprawi,  że  koszt  inwestycji  w  odniesieniu  do  czasu 
eksploatacji,  długości  okresu  pomiędzy  naprawami  i  całkowitego  kosztu  eksploatacji 
będzie niewielki.  

W  powszechnym  przekonaniu  beton  jest  materiałem  ”łatwym”.  Lektura  publikacji 

poświęconych  problemom  złego  wykonawstwa,  uszkodzeń  i  szybkiego  zniszczenia 
konstrukcji  betonowych  przekonuje  jednak,  że  prawidłowe  zaprojektowanie  i 
przygotowanie  mieszanki  betonowej  oraz  poprawne  konstrukcyjnie  i  technologicznie 
ukształtowanie  zbrojenia  i  wykonanie  konstrukcji  betonowej  wciąż  stanowi  wyzwanie 
dla wykonawców i  kadry inżynierskiej. W  opinii autora, punktem wyjścia do sprostania 
temu  wyzwaniu  jest  zrozumienie  specyfiki  wieloskładnikowego  materiału,  jakim  jest 
beton.  Prowadzi  ku  temu  poznanie  podstawowych  zasad  rządzących  zachowaniem 
składników  betonu,  mieszanki  betonowej  oraz  betonu  twardniejącego  i  dojrzałego  w 
różnych,  zmieniających  się  warunkach  środowiska.  Zagadnienia  te  opisane  są 
wyczerpująco np. w [13].  
 

2. CHARAKTERYSTYKA MATERIAŁU 

 

Beton  jest  uniwersalnym  materiałem  budowlanym,  którego  cechy  umożliwiają 

zastosowanie  we  wszystkich  obszarach  inżynierii  lądowej  i  wodnej.  Beton  powstaje 
przez wymieszanie  odpowiednio  dobranego  kruszywa (mieszanki  kruszyw) z zaczynem 
cementowym,  w  którym  cement  stanowi  spoiwo,  a  woda  umożliwia  dyspersję  ziaren 
cementu. Następnie, w  procesie fizyko-chemicznym zwanym hydratacją, następuje przy 
udziale wody związanie spoiwa cementowego z kruszywem. Podstawowe zalety  betonu 

background image

Jakość betonu cementowego w budowlach hydrotechnicznych...

 

to:  wysoka  wytrzymałość  na  ściskanie,  niska  nasiąkliwość,  wodoszczelność,  odporność 
na  działanie  wielu  czynników  mechanicznych,  fizycznych  i  chemicznych,  łatwość 
kształtowania,  łatwość  modyfikacji  cech,  niski  koszt.  Cechy  betonu,  które  należy 
dodatkowo  uwzględniać  w  projektowaniu  konstrukcji  i  planowaniu  robót  to:  skurcz, 
pęcznienie,  przewodność  cieplna,  rozszerzalność  termiczna,  pełzanie.  Cechy  te 
szczegółowo opisano np. w [2, 13]. Cechy betonu w znacznym stopniu zależą od rodzaju 
cementu, użytego do jego wykonania.  
 

3. TRWAŁOŚĆ KONSTRUKCJI BETONOWYCH 

 

Prawidłowo  zaprojektowane,  wykonane  i  eksploatowane  konstrukcje  betonowe,  w 

odniesieniu do  przyjętych  okresów  użytkowania  budowli  o różnym charakterze  [10], są 
trwałe. Przykładem może być konstrukcja Hali Ludowej we Wrocławiu, która po 90-ciu 
latach od wykonania (w roku 1913-1914) nadal jest normalnie eksploatowana. Trwałość 
konstrukcji  betonowej  ograniczona  jest  trwałością  betonu  lub  zbrojenia  w  określonym 
ś

rodowisku.  Beton  ulega  uszkodzeniu  wskutek  oddziaływania  agresywnych  czynników, 

wymienionych  wcześniej.  Prawidłowo  rozmieszczona  w  przekroju  betonowym  stal  jest 
efektywnie  chroniona  przez  warstwę  otuliny  o  wysokiej  wartości  odczynu  pH. 
Oddziaływanie  dwutlenku  węgla  zawartego  w  powietrzu  powoduje  stopniowe 
zmniejszanie  wartości  pH  (karbonatyzację)  w  coraz  głębiej  położonych  warstwach 
betonu.  Gdy  strefa  skarbonatyzowana  osiąga  grubość  otuliny,  rozpoczyna  się  korozja 
zbrojenia.  Powstające  produkty  korozji  mają  większą  objętość  niż  substraty  reakcji,  co 
powoduje  dalsze  niszczenie  warstwy  otuliny  poprzez  odspajanie  betonu  nad  prętami 
zbrojenia. Otulina może być niszczona także przez inne czynniki mechaniczne, fizyczne, 
chemiczne lub biologiczne.  
 

3.1 OCENA STOPNIA AGRESYWNOŚCI ŚRODOWISKA 

 

Ocenę  stopnia  agresywności  środowiska  przeprowadza  się  zgodnie  z  zaleceniami 

podanymi  w  [3].  Klasy  środowiska,  wynikające  z  oddziaływań  środowiska  naturalnego 
oraz  środowisk  agresywnych  chemicznie,  w  odniesieniu  do  konstrukcji  betonowych 
podano  w  [2,  tab.  8].  Według  przyjętej  klasyfikacji,  usytuowanie  budowli 
hydrotechnicznych odpowiada warunkom jak dla klasy 2b, 3, 4b. Dodatkowo budowle te 
mogą  być  narażone  na  działanie  środowisk  agresywnych  chemicznie,  spełniających 
kryteria  jak  dla  klasy  5a,  5b  i  5c.  Rodzaje  oraz  klasyfikację  środowisk  agresywnych 
zawarto w [3]. Według przyjętych oznaczeń stopień agresywności środowiska określany 
jest symbolami l

a1 

lub l

a2

 (słaby), m

a

 (średni) i h

a

 (wysoki).  

 

3.2 PROJEKTOWANIE KONSTRUKCJI 

 

Podstawowe czynniki, jakie należy uwzględniać przy zbieraniu danych wyjściowych 

do  projektowania  konstrukcji  sprecyzowano  w  [4].  Poszczególne  składniki    betonu  nie 
mogą  w  określonych  warunkach  środowiska  ulegać  korozji,  nie  mogą  też  powodować 
lub  przyspieszać  korozji  betonu  i  stali  zbrojeniowej.  Konstrukcje  narażone  na  działanie 
ś

rodowisk  agresywnych  powinny  mieć  kształt  zwarty,  masywny,  o  małym  module 

background image

Wojciech Kilian

 

powierzchniowym,  bez  płaszczyzn  i  powierzchni  sprzyjających  deponowaniu 
agresywnych  pyłów,  osadów  i  zanieczyszczeń,  w  tym  także  wód  opadowych.  Schemat 
statyczny  i  układ  konstrukcyjny  takich  obiektów  należy  dobierać  tak,  by  ewentualne 
korozyjne uszkodzenie części konstrukcji nie pociągało za sobą awarii całego obiektu.  

Wyróżnia  się  dwa  sposoby  zabezpieczenia  konstrukcji  betonowych  przed  korozją: 

ochronę  materiałowo-strukturalną  oraz  ochronę  powierzchniową  [3].  Ochrona 
materiałowo-strukturalna  stanowi  podstawowe  zabezpieczenie,  którego  stosowanie  w 
ś

rodowisku  agresywnym  jest  wymagane  niezależnie  od  stopnia  agresywności 

ś

rodowiska.  Jest  ona  także  zabezpieczeniem  najbardziej  uzasadnionym  ze  względów 

technicznych  i  ekonomicznych.  Podczas  projektowania  ochrony  materiałowo-
strukturalnej  konstrukcji  należy  uwzględniać:  rodzaj  i  klasę  betonu,  rodzaj  cementu  i 
kruszywa,  rodzaj  stosowanych  dodatków  modyfikujących  cechy  betonu,  recepturę 
betonu,  stosowaną  technologię  robót  betonowych,  rodzaj  zbrojenia  i  przekroje  prętów 
zbrojeniowych,  kształt  konstrukcji,  dopuszczalną  szerokość  rozwarcia  rys,  grubość 
otuliny  [4].  Dodatkową  ochronę  powierzchniową  należy  stosować  tylko  w  warunkach 
ś

rodowiska  o  średniej  (m

a

)  lub  wysokiej  (h

a

)  agresywności,  w  którym  ochrona 

materiałowo-strukturalna  jest  niewystarczająca.  Zagadnienia  dotyczące  projektowania  i 
stosowania ochrony powierzchniowej wykraczają poza zakres tej pracy.  
 

Tabela 1 

Table 1 

Rodzaj ochrony przed korozją w zależności od stopnia agresywności środowiska [4] 

Means of corrossive protection depending on level of environment aggression [4] 

 

Stopień agresywności 

ś

rodowiska 

Rodzaj ochrony przed korozją 

l

a

 

ochrona materiałowo-strukturalna 

 

m

a

 

ochrona materiałowo-strukturalna i powierzchniowa 
ograniczająca oddziaływanie środowiska na konstrukcję 

 

h

a

 

ochrona materiałowo-strukturalna i powierzchniowa, 
całkowicie odcinająca dostęp środowiska do konstrukcji, 
wykonana wg specjalnego projektu 

 

Można  stwierdzić,  że  konstrukcje  betonowe,  kontaktujące  się  z  wodami 

powierzchniowymi,  są  zwykle  narażone  na  oddziaływanie  środowiska  o  stopniu 
agresywności równym co najmniej l

a1 

pod kątem jednego (z reguły wartość pH) lub wielu 

czynników  [9].  Najbardziej  poprawnym  sposobem  ochrony  betonu  i  zapewnienia 
trwałości  konstrukcji  w  tym  przypadku  jest  ochrona  materiałowo-strukturalna. 
Konieczność stosowania tego rodzaju ochrony wynika z wymagań zawartych w [3, 4, 7]. 
Jest to także najbardziej ekonomiczny sposób ochrony konstrukcji [10].  

Wody  opadowe  mogą  stanowić  środowisko  bardziej  agresywne.  W  wyniku  analizy 

chemicznej  opadów  z  dorzecza  Odry  wykazano,  że  średnie  wartości  pH  znajdują  się  w 
przedziale od 4,7 do 5,9 [11]. Stopień ich agresywności wobec betonu można określić na 
podstawie  [3]  jako  l

a2

  lub  m

a

.  Czynnik  ten  ma  jednak  działanie  krótkotrwałe,  pod 

warunkiem zapewnienia szybkiego spływu opadów z powierzchni konstrukcji.  

background image

Jakość betonu cementowego w budowlach hydrotechnicznych...

 

4. PODSTAWOWE WYMAGANIA MATERIAŁOWE 

 

Autor jako podstawowe traktuje wymagania zawarte w [1] w odniesieniu do samego 

betonu  oraz  w  [2]  w  odniesieniu  do  konstrukcji  betonowej.  Wymagania  te  zebrano 
poniżej:  
a) Dla betonów zbrojonych i  nie zbrojonych,  narażonych  stale na  działanie wody  przed 
zamarznięciem,  minimalna  ilość  cementu  wynosi  270  kg/m

3

,  a  wskaźnik  wodno-

cementowy  w/c  powinien  być  nie  większy  niż  0,55.  Przy  ręcznym  zagęszczaniu 
mieszanki  betonowej  ilość  cementu  należy  zwiększyć  o  20  kg/m

3

.  Maksymalna  ilość 

cementu  nie  powinna  przekraczać  450  kg/m

3

  dla  betonów  klas  niższych  niż  B-35,  oraz 

550  kg/m

3

  dla  betonów  klas  wyższych.  Należy  podkreślić,  że  w  konstrukcjach 

betonowych  o  charakterze  masywnym,  których  wymiary  przekroju  poprzecznego 
przekraczają  1,5  m,  zaleca  się  minimalizację  ilości  cementu,  aby  uniknąć  dodatkowych 
naprężeń, 

wywołanych 

odkształceniami 

betonu, 

powstającymi 

na 

skutek 

samoogrzewania betonowanego masywu podczas hydratacji cementu.  
b)  W  betonach  o  wymaganym  stopniu  mrozoodporności  należy  stosować  domieszki 
napowietrzające.  Zawartość  powietrza  w  takich  betonach  powinna  wynosić  od  3  do 
7,5%, w zależności od uziarnienia mieszanki kruszyw. Wymagana objętość powietrza w 
stosunku  do  objętości  mieszanki  betonowej  maleje  wraz  ze  wzrostem  maksymalnej 
ś

rednicy  użytego  kruszywa.  Dla  betonów  nie  napowietrzanych  dopuszczalna  zawartość 

powietrza wynosi 2%.  
c)  Nasiąkliwość  betonów  bezpośrednio  narażonych  na  działanie  czynników 
atmosferycznych nie powinna przekraczać 5%.  
 

Tabela 2 

Table 2 

Wymagany stopień wodoszczelności betonu 

Required level of permeability of concrete 

 

Wskaźnik ciśnienia 

Wymagany stopień wodoszczelności betonu przy 

 

stałym parciu wody 

okresowym parciu wody 

0,5-5 

W2 

W2 

6-10 

W4 

W2 

11-15 

W6 

W4 

16-20 

W8 

W6 

21-40 

W10 

W8 

>40 

W12 

W10 

 
d)  Stopień  mrozoodporności  betonu  narażonego  na  kapilarne  podciąganie  wody  jest 
równy przewidywanej trwałości obiektu w latach, zaokrąglonej w górę do liczby 25 lub 
jej  wielokrotności,  powiększonej  o  liczbę  50.  Dla  betonów  znajdujących  się  w  strefie 
zmiennego  poziomu  wody  lub  w  strefie  działania  środków  rozmrażających  stopień 
mrozoodporności równy jest przewidywanej trwałości obiektu w latach, powiększonej o 
liczbę 100.  

background image

Wojciech Kilian

 

e)  Wymagany  stopień  wodoszczelności  betonu  (tabela  2)  określa  się  na  podstawie 
wskaźnika  ciśnienia,  wyrażającego  stosunek  wysokości  słupa  wody  do  grubości 
przegrody.  
f)  W  przypadku  betonów  o  wymaganym  stopniu  mrozoodporności  i  wodoszczelności 
należy stosować kruszywo marki  co najmniej 20.  
g)  W  [1]  zaleca  się  stosowanie  do  betonów  w  konstrukcjach  masywnych  cementu 
hutniczego klasy 25 i 35. Aktualnie, z tych dwóch klas, produkowany jest tylko cement 
hutniczy klasy 32,5, odpowiadający dawnej klasie 35 [12].  
 

5. SZCZEGÓŁOWE WYMAGANIA I ZALECENIA ZWIĄZANE Z 

OCHRONĄ KONSTRUKCJI PRZED KOROZJĄ

 

 

Zgodnie z [4], do konstrukcji narażonych na działanie środowisk agresywnych należy 

stosować  betony  szczelne,  o  nasiąkliwości  poniżej  4%.  Klasa  użytego  betonu  powinna 
wynikać  z  wymagań  konstrukcyjnych,  z  tym,  że  jednocześnie  powinny  być  spełnione 
wymagania  odnośnie  żądanego  stopnia  wodoszczelności  betonu.  I  tak,  stopień  ten 
powinien  wynosić  co  najmniej  W-4  dla  środowiska  o  agresywności  l

a1

,  W-6  dla 

ś

rodowiska  o  agresywności  l

a2

  i  W-8  dla  środowiska  o  agresywności  m

a

  lub  h

a

.  Jeżeli 

zastosowano  cement  o  podwyższonej  odporności  na  dany  rodzaj  agresji  środowiska, 
wymagania te są niższe. Żądany w tym przypadku stopień wodoszczelności wynosi W-4 
dla  środowiska  l

a2

,  W-6  dla  środowiska  o  agresywności  m

a

  i  W-8  dla  środowiska  o 

agresywności h

a

.  

Norma [4] zaleca stosowanie  w środowiskach agresywnych  cementu  portlandzkiego 

bez  dodatków.  W  środowisku  zawierającym  siarczany  zaleca  się  stosowanie  cementu 
portlandzkiego  siarczanoodpornego,  cementu  pucolanowego  lub  innych  cementów, 
których odporność na agresję siarczanową została potwierdzona badaniami. Dla betonów 
znajdujących  się  w  środowisku  agresywnym  i  poddawanych  okresowemu  działaniu 
zamarzającej  wody  wymaga  się  cementu  o  zawartości  C

3

A  nie  większej  niż  8%. 

Wyklucza się stosowanie w tym przypadku dodatku popiołów lotnych.  

Wymóg  szczelności  betonów  nałożony  przez  normę  [4]  w  praktyce  powinien  być 

spełniony poprzez odpowiednie zaprojektowanie uziarnienia kruszyw i składu mieszanki 
betonowej,  prawidłowe  ułożenie  i  zagęszczenie  mieszanki  betonowej,  skuteczną 
pielęgnację wilgotnościową w okresie co najmniej 7 dni dla cementów bez dodatków i 14 
dni  dla  cementów  z  dodatkami,  stosowanie  gładkich  deskowań  dobrej  jakości, 
stosowanie  betonów  o  możliwie  niskim  wskaźniku  w/c,  ciągłość  układania  betonu  w 
obrębie  elementu  konstrukcji.  Miejsca  ewentualnych  przerw  roboczych  powinny  być 
określone  w  projekcie  technicznym  i  uszczelnione  dodatkowo  za  pomocą  wkładek 
dylatacyjnych.  Norma  [14]  zaleca  stosowanie  do  wykonywania  konstrukcji 
hydrotechnicznych betonów o konsystencji gęstoplastycznej (konstrukcje niezbrojone lub 
o stopniu zbrojenia poniżej 0,2%) i o konsystencji plastycznej dla konstrukcji zbrojonych 
o  stopniu  zbrojenia  powyżej  0,2%.  To  ograniczenie  konsystencji  układanej  mieszanki 
betonowej także ma na celu poprawę szczelności betonu dojrzałego.  

Do betonów pracujących w środowisku kwaśnym należy stosować kruszywo ze skał 

magmowych. W środowisku zasadowym dopuszcza się stosowanie dowolnego kruszywa 

background image

Jakość betonu cementowego w budowlach hydrotechnicznych...

 

łamanego  oraz  żwiru,  z  zastrzeżeniem,  że  użyte  kruszywa  nie  mogą  wykazywać 
reaktywności alkalicznej wobec stosowanego cementu [7].  

Wobec  kategorycznego  wymogu  stosowania  w  konstrukcjach  narażonych  na 

działanie  środowisk  agresywnych  szczelnego  betonu  o  gładkiej  powierzchni,  należy 
zwrócić  szczególną  uwagę  na  prawidłowe  zaprojektowanie  uziarnienia  mieszanki 
kruszyw, przy możliwie małym udziale frakcji piaskowych i cementu [7].  

Dodatki  i  domieszki  o  działaniu  spowalniającym  korozję  stali  lub  betonu  mogą  być 

stosowane tylko wtedy, gdy ich działanie trwa w całym okresie użytkowania konstrukcji. 
Zbrojenie  konstrukcji  narażonych  na  oddziaływanie  środowisk  agresywnych  należy 
wykonywać  wg  [4]  ze  stali  węglowej  o  wytrzymałości  nie  większej  niż  340  MPa. 
Natomiast  norma  [7]  dopuszcza  stosowanie  dowolnego  rodzaju  stali  zbrojeniowej, 
zalecając dobór możliwie największych średnic zbrojenia. Minimalną średnicę zbrojenia 
określono jedynie dla konstrukcji znajdujących się w środowisku o stopniu agresywności 
m

a

  i  h

a

,  wynosi  ona  6  mm.  Dodatkowo  wymaga  się,  by  w  takim  środowisku  średnica 

zbrojenia głównego belek żelbetowych była nie mniejsza niż 16 mm, a średnica zbrojenia 
płyt  nie  mniejsza  niż  8  mm.  W  konstrukcjach  pracujących  w  środowisku  o  stopniu 
agresywności m

a

 lub h

a

 nie dopuszcza się możliwości powstania rys. Jeżeli zastosowano 

ochronę  powierzchniową  konstrukcji,  to  dopuszczalna  szerokość  rozwarcia  rys 
uzależniona  jest  od  zdolności  materiału  powłoki  do  mostkowania  zarysowań  masywu 
betonowego. Zdolność ta musi zostać potwierdzona badaniami.  

Minimalna  wymagana  grubość  otuliny  zbrojenia  elementów  betonowych  związana 

jest z klasą środowiska. Grubość tą, jak również dwa inne, ważne parametry materiałowe 
c

min

 i C

min

 podano w tabeli 3 [2].  

 

Tabela 3 

Table 3 

Wymagana grubość otulenia zbrojenia w zależności od klasy środowiska [2] 

 Required covering of reinforcing bars, depending on the environment class [2] 

 

Klasa środowiska 

2a 

2b 

3 i 4 

5a 

5b 

5c

*

 

c

min

 [mm] 

15 

20 

25 

40 

25 

30 

40 

w/c

max 

[-] 

0,65 

0,60 

0,55 

0,50 

0,55 

0,50 

0,45 

C

min

 [kg/m

3

]  

260 

280 

280 

300 

280 

300 

300 

*

 - w środowisku klasy 5c wymagana jest dodatkowo ochrona powierzchniowa betonu.  

 
gdzie:   c

min

 – minimalna grubość otulenia 

w/c

max

 – maksymalna wartość wskaźnika wodno-cementowego 

C

min

 – minimalna ilość cementu 

 
Należy  podkreślić,  że  podane  w  tabeli  3.  grubości  otulenia  trzeba  zapewnić  dla 
wszystkich  prętów  zbrojeniowych,  a  więc  także  dla  strzemion,  prętów  pomocniczych  i 
montażowych.  Norma  [2]  wymaga  zwiększenia  grubości  otulenia  o  odchyłkę,  której 
wartość zależy  od rodzaju  konstrukcji i dokładności  jej wykonywania i wynosi  od  0 do 
10  mm.  Norma  [4]  nakłada  dodatkowe  wymagania  odnośnie  minimalnej  grubości 
otulenia  dla  słupów  pracujących  w  środowiskach  o  stopniu  agresywności  m

a

  i  h

a

.  Dla 

background image

Wojciech Kilian

 

prętów zbrojenia głównego takich słupów otulina powinna wynosić nie mniej niż 25 mm, 
a  dla  strzemion  nie  mniej  niż  19  mm.  Według  [2]  grubość  otulenia  elementów 
układanych bezpośrednio na podłożu  gruntowym powinna być nie mniejsza niż 75 mm. 
Jeżeli zastosowano podkład betonowy, to grubość otuliny można zmniejszyć do 40 mm. 
Norma  [4]  wymaga,  aby  dla  elementów  zagłębionych  w  gruncie  grubość  otulenia  była 
nie  mniejsza  niż  30  mm  w  konstrukcjach  prefabrykowanych  i  50  mm  w  konstrukcjach 
monolitycznych, niezależnie od zastosowania lub nie podkładu betonowego.  
 

PIŚMIENNICTWO

 

 
[1] PN-88/B-06250 Beton zwykły.  
[2] PN-B-03264 Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone .  
[3] PN-80/B-01800 Antykorozyjne zabezpieczenia w budownictwie. Konstrukcje 
betonowe i żelbetowe. Klasyfikacja i określenie środowisk.  
[4] PN-82/B-01801 Antykorozyjne zabezpieczenia w budownictwie. Konstrukcje 
betonowe i żelbetowe. Podstawowe zasady projektowania.  
[5] PN-86/B-01802 Antykorozyjne zabezpieczenia w budownictwie. Konstrukcje 
betonowe i żelbetowe. Nazwy i określenia.  
[6] PN-86/B-01805 Antykorozyjne zabezpieczenia w budownictwie. Ogólne zasady 
ochrony.  
[7] PN-86/B-01811 Antykorozyjne zabezpieczenia w budownictwie. Konstrukcje 
betonowe i żelbetowe. Ochrona materiałowo-strukturalna. Wymagania. 
[8] PN-91/B-01813 Antykorozyjne zabezpieczenia w budownictwie. Konstrukcje 
betonowe i żelbetowe. Zabezpieczenia powierzchniowe. Zasady doboru.  
[9] Gutra-Korycka M. i inn., Przewodnik do hydrograficznych badań terenowych, 
Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1996.  
[10] Ściślewski Z. Ochrona konstrukcji żelbetowych, Arkady 1999.  
[11] Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej we Wrocławiu, Gospodarka zasobami 
wodnymi dorzecza górnej i środkowej Odry, Wrocław 1993.  
[12] PN-B-19701 Cementy powszechnego użytku. Skład, wymagania i cena zgodności.  
[13] Jamroży Z., Beton i jego technologie, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa – 
Kraków 2000.  
[14] BN-62/6738-07 Beton hydrotechniczny. Wymagania techniczne.  
 

QUALITY OF CONCRETE IN HYDROTECHNICAL STRUCTURES  

UNDER THE STANDARD REGULATIONS 

 

Su mmary  

The  paper  presents  chosen  standard  requirements  related  to  composition,  quality,  resistance  and 
durability of concrete in hydrotechnical structures. This area of application of concrete, due to the 
variety  and  intensivity  of  destructive  factors,  requires  high  performance  of  workmanship  and 
perfect quality of concrete. Durability of applied concrete determines the safety of structure as well 
as the accumulated costs  of its construction  and  operation during  its  total  life  time,  including  the 
costs of periodical repairs.  
 
KEY WORDS: concrete structures, hydrotechnical structures, endurance of structure