Posadzki betonowe
Posadzki betonowe
zbrojone w
zbrojone w
ł
ł
ó
ó
knami
knami
stalowymi
stalowymi
Posadzki betonowe
Posadzki betonowe
zbrojone w
zbrojone w
ł
ł
ó
ó
knami
knami
stalowymi
stalowymi
Betony zbrojone w
Betony zbrojone w
ł
ł
ó
ó
knami stalowymi nazywane s
knami stalowymi nazywane s
ą
ą
„
„
fibrobetonami
fibrobetonami
”
”
lub
lub
„
„
drutobetonami
drutobetonami
”
”
.
.
Po raz pierwszy zosta
Po raz pierwszy zosta
ł
ł
y u
y u
ż
ż
yte w 1910 roku. Zasadnicz
yte w 1910 roku. Zasadnicz
ą
ą
wad
wad
ą
ą
betonu i zapraw cementowych jest niska wytrzyma
betonu i zapraw cementowych jest niska wytrzyma
ł
ł
o
o
ść
ść
na rozci
na rozci
ą
ą
ganie. W wyniku
ganie. W wyniku
tego powstaj
tego powstaj
ą
ą
rysy. Zadaniem zbrojenia w postaci w
rysy. Zadaniem zbrojenia w postaci w
ł
ł
ó
ó
kien jest przede wszystkim
kien jest przede wszystkim
hamowanie procesu mikro
hamowanie procesu mikro
-
-
i makro
i makro
-
-
zarysowania betonu na etapie dojrzewania i
zarysowania betonu na etapie dojrzewania i
twardnienia i pod dzia
twardnienia i pod dzia
ł
ł
aniem obci
aniem obci
ąż
ąż
e
e
ń
ń
eksploatacyjnych
eksploatacyjnych
D
D
ł
ł
ugo
ugo
ść
ść
w
w
ł
ł
ó
ó
kien stalowych wynosi
kien stalowych wynosi
l
l
=25
=25
-
-
80 mm, natomiast smuk
80 mm, natomiast smuk
ł
ł
o
o
ść
ść
l/d
l/d
=25
=25
-
-
100.
100.
Zadanie w
Zadanie w
ł
ł
ó
ó
kien jest nast
kien jest nast
ę
ę
puj
puj
ą
ą
ce
ce
:
:
ograniczenie wielko
ograniczenie wielko
ś
ś
ci rys powstaj
ci rys powstaj
ą
ą
cych w wyniku odspojenia si
cych w wyniku odspojenia si
ę
ę
zaprawy
zaprawy
od ziaren grubego kruszywa,
od ziaren grubego kruszywa,
zmiana charakteru zniszczenia element
zmiana charakteru zniszczenia element
ó
ó
w z kruchego na quasi
w z kruchego na quasi
-
-
plastyczny
plastyczny
(w
(w
ł
ł
ó
ó
kna si
kna si
ę
ę
nie zrywaj
nie zrywaj
ą
ą
lecz wysuwaj
lecz wysuwaj
ą
ą
z betonu).
z betonu).
ograniczenie p
ograniczenie p
ę
ę
kni
kni
ęć
ęć
w matrycy cementowej,
w matrycy cementowej,
zmniejszenie skurczu zaczynu i zaprawy,
zmniejszenie skurczu zaczynu i zaprawy,
r
r
ó
ó
wnomierny rozk
wnomierny rozk
ł
ł
ad napr
ad napr
ęż
ęż
e
e
ń
ń
w elemencie (w
w elemencie (w
ł
ł
ó
ó
kna przekazuj
kna przekazuj
ą
ą
napr
napr
ęż
ęż
enia
enia
na wi
na wi
ę
ę
kszy obszar betonu),
kszy obszar betonu),
W
W
ł
ł
ó
ó
kna poprawiaj
kna poprawiaj
ą
ą
:
:
ci
ci
ą
ą
gliwo
gliwo
ść
ść
,
,
wytrzyma
wytrzyma
ł
ł
o
o
ść
ść
na rozci
na rozci
ą
ą
ganie i
ganie i
ś
ś
ciskanie,
ciskanie,
udarno
udarno
ść
ść
,
,
odporno
odporno
ść
ść
na zm
na zm
ę
ę
czenie,
czenie,
odporno
odporno
ść
ść
na
na
ś
ś
cieranie,
cieranie,
odporno
odporno
ść
ść
na erozyjne dzia
na erozyjne dzia
ł
ł
anie czynnik
anie czynnik
ó
ó
w zewn
w zewn
ę
ę
trznych,
trznych,
mrozoodporno
mrozoodporno
ść
ść
.
.
a) 0%, b) 1%, c) 2%, d) 3%
a) 0%, b) 1%, c) 2%, d) 3%
a)
a)
0%, b) 0.6 %, c) 1.2%, d) 1.9%, e)
0%, b) 0.6 %, c) 1.2%, d) 1.9%, e)
2.5%, f) 3.2%
2.5%, f) 3.2%
Krzywa jednoosiowego rozci
Krzywa jednoosiowego rozci
ą
ą
gania (A) i
gania (A) i
ś
ś
ciskania
ciskania
-
-
(B) dla pr
(B) dla pr
ó
ó
bek betonu
bek betonu
bez w
bez w
ł
ł
ó
ó
kien i z r
kien i z r
ó
ó
ż
ż
n
n
ą
ą
zawarto
zawarto
ś
ś
ci
ci
ą
ą
procentow
procentow
ą
ą
w
w
ł
ł
ó
ó
kien w stosunku do obj
kien w stosunku do obj
ę
ę
to
to
ś
ś
ci
ci
betonu
betonu
A
A
B
B
Materia
Materia
ł
ł
em wyj
em wyj
ś
ś
ciowym do produkcji w
ciowym do produkcji w
ł
ł
ó
ó
kien jest drut stalowy lub blacha o
kien jest drut stalowy lub blacha o
granicy plastyczno
granicy plastyczno
ś
ś
ci 500
ci 500
-
-
1500 MPa. O cechach betonu z w
1500 MPa. O cechach betonu z w
ł
ł
ó
ó
knami stalowymi
knami stalowymi
decyduj
decyduj
ą
ą
nast
nast
ę
ę
puj
puj
ą
ą
ce parametry: d
ce parametry: d
ł
ł
ugo
ugo
ść
ść
w
w
ł
ł
ó
ó
kien l,
kien l,
ś
ś
rednica w
rednica w
ł
ł
ó
ó
kien
kien
d
d
, smuk
, smuk
ł
ł
o
o
ść
ść
l/d
l/d
, kszta
, kszta
ł
ł
t, rodzaj obr
t, rodzaj obr
ó
ó
bki powierzchni w
bki powierzchni w
ł
ł
ó
ó
kien i wytrzyma
kien i wytrzyma
ł
ł
o
o
ść
ść
na rozci
na rozci
ą
ą
ganie
ganie
stali. Najcz
stali. Najcz
ęś
ęś
ciej spotykanym kszta
ciej spotykanym kszta
ł
ł
tem przekroju poprzecznego jest przekr
tem przekroju poprzecznego jest przekr
ó
ó
j
j
kolisty lub do niego zbli
kolisty lub do niego zbli
ż
ż
ony. W
ony. W
ł
ł
ó
ó
kna s
kna s
ą
ą
proste lub z odgi
proste lub z odgi
ę
ę
ciami, pofalowane albo
ciami, pofalowane albo
z haczykami. Odgi
z haczykami. Odgi
ę
ę
cia, pofalowania i haczyki polepszaj
cia, pofalowania i haczyki polepszaj
ą
ą
przyczepno
przyczepno
ść
ść
w
w
ł
ł
ó
ó
kien
kien
do matrycy cementowej. D
do matrycy cementowej. D
ł
ł
ugo
ugo
ść
ść
w
w
ł
ł
ó
ó
kien stalowych
kien stalowych
l
l
=25
=25
-
-
80 mm, smuk
80 mm, smuk
ł
ł
o
o
ść
ść
l/d
l/d
=25
=25
-
-
100.
100.
Do kontroli rozkładu włókien w matrycy stosuje się następujące metody
:
a) rentgenowską (jeżeli gęstość materiału włókien jest większa od gęstości
matrycy cementowej),
b) na podstawie zliczania ilości włókien w przekroju przeciętej próbki,
c) na podstawie zmiany pola elektromagnetycznego w zależności od zawartości
włókien (badana próbka nie może być grubsza niż 100-120 mm).
Obszary urabialno
Obszary urabialno
ś
ś
ci betonu z dodatkiem
ci betonu z dodatkiem
w
w
ł
ł
ó
ó
kien stalowych w zale
kien stalowych w zale
ż
ż
no
no
ś
ś
ci
ci
od ilo
od ilo
ś
ś
ci i smuk
ci i smuk
ł
ł
o
o
ś
ś
ci w
ci w
ł
ł
ó
ó
kien
kien
Istotnym parametrem w
Istotnym parametrem w
ł
ł
a
a
ś
ś
ciwo
ciwo
ś
ś
ci kompozytu jest stosunek obj
ci kompozytu jest stosunek obj
ę
ę
to
to
ś
ś
ci w
ci w
ł
ł
ó
ó
kien
kien
w stosunku do obj
w stosunku do obj
ę
ę
to
to
ś
ś
ci mieszanki.
ci mieszanki.
Minimalna zawarto
Minimalna zawarto
ść
ść
w
w
ł
ł
ó
ó
kien powinna
kien powinna
wynosi
wynosi
ć
ć
0.5
0.5
-
-
1% w stosunku do obj
1% w stosunku do obj
ę
ę
to
to
ś
ś
ci betonu.
ci betonu.
Za maksymaln
Za maksymaln
ą
ą
uwa
uwa
ż
ż
a si
a si
ę
ę
ilo
ilo
ść
ść
w
w
ł
ł
ó
ó
kien, kt
kien, kt
ó
ó
ra nie pogarsza urabialno
ra nie pogarsza urabialno
ś
ś
ci betonu: dla wibrowania 3% i
ci betonu: dla wibrowania 3% i
wirowania 1.2
wirowania 1.2
-
-
1.4%. Za optymaln
1.4%. Za optymaln
ą
ą
zawarto
zawarto
ść
ść
przyjmuje si
przyjmuje si
ę
ę
tak
tak
ą
ą
zawarto
zawarto
ść
ść
w
w
ł
ł
ó
ó
kien, przy kt
kien, przy kt
ó
ó
rej nie nast
rej nie nast
ę
ę
puje ich zbijanie w tzw.
puje ich zbijanie w tzw.
„
„
je
je
ż
ż
e
e
”
”
podczas mieszania.
podczas mieszania.
Optymalna ilo
Optymalna ilo
ść
ść
jest zale
jest zale
ż
ż
na od smuk
na od smuk
ł
ł
o
o
ś
ś
ci w
ci w
ł
ł
ó
ó
kien
kien
Do fibrobetonu stosuje si
Do fibrobetonu stosuje si
ę
ę
ka
ka
ż
ż
de kruszywo przydatne do tradycyjnego
de kruszywo przydatne do tradycyjnego
betonu. Najcz
betonu. Najcz
ęś
ęś
ciej stosuje si
ciej stosuje si
ę
ę
kruszywo o
kruszywo o
ś
ś
rednicy 8
rednicy 8
-
-
12 mm.
12 mm.
Zastosowanie kruszywa tylko o
Zastosowanie kruszywa tylko o
ś
ś
rednicy do 2 mm wymaga u
rednicy do 2 mm wymaga u
ż
ż
ycia
ycia
du
du
ż
ż
ych ilo
ych ilo
ś
ś
ci cementu (co zwi
ci cementu (co zwi
ę
ę
ksza krucho
ksza krucho
ść
ść
matrycy i skurcz).
matrycy i skurcz).
Maksymalny wymiar kruszywa powinien by
Maksymalny wymiar kruszywa powinien by
ć
ć
ograniczony do jednej
ograniczony do jednej
trzeciej d
trzeciej d
ł
ł
ugo
ugo
ś
ś
ci stalowego w
ci stalowego w
ł
ł
ó
ó
kna. Dodatek w
kna. Dodatek w
ł
ł
ó
ó
kien zwi
kien zwi
ę
ę
ksza punkt
ksza punkt
piaskowy (stosunek ilo
piaskowy (stosunek ilo
ś
ś
ci ziaren 0
ci ziaren 0
-
-
2 mm do ca
2 mm do ca
ł
ł
kowitej ilo
kowitej ilo
ś
ś
ci kruszywa),
ci kruszywa),
poniewa
poniewa
ż
ż
w
w
ł
ł
ó
ó
kna rozlu
kna rozlu
ź
ź
niaj
niaj
ą
ą
stos kruszywa. Dlatego te
stos kruszywa. Dlatego te
ż
ż
kruszywo
kruszywo
powinno mie
powinno mie
ć
ć
o 5% wi
o 5% wi
ę
ę
ksz
ksz
ą
ą
zawarto
zawarto
ść
ść
kruszywa do 2 mm, co wynika z
kruszywa do 2 mm, co wynika z
optymalnego punktu piaskowego, kt
optymalnego punktu piaskowego, kt
ó
ó
ry przyjmuje si
ry przyjmuje si
ę
ę
: dla kruszywa do
: dla kruszywa do
4 mm
4 mm
–
–
50
50
-
-
60%, dla kruszywa do 8 mm
60%, dla kruszywa do 8 mm
–
–
40
40
-
-
50% i dla kruszywa do 16
50% i dla kruszywa do 16
mm
mm
–
–
35
35
-
-
45%. Zaleca si
45%. Zaleca si
ę
ę
tak
tak
ż
ż
e dodawanie popio
e dodawanie popio
ł
ł
u lotnego. Zast
u lotnego. Zast
ę
ę
puje
puje
on cz
on cz
ęś
ęś
ciowo cement oraz stanowi wype
ciowo cement oraz stanowi wype
ł
ł
niacz (w ilo
niacz (w ilo
ś
ś
ci do 20
ci do 20
-
-
40% masy
40% masy
cementu). Polepsza on urabialno
cementu). Polepsza on urabialno
ść
ść
, obni
, obni
ż
ż
a ciep
a ciep
ł
ł
o hydratacji i op
o hydratacji i op
ó
ó
ź
ź
nia
nia
wi
wi
ą
ą
zanie. Wa
zanie. Wa
ż
ż
n
n
ą
ą
rol
rol
ę
ę
spe
spe
ł
ł
niaj
niaj
ą
ą
domieszki up
domieszki up
ł
ł
ynniaj
ynniaj
ą
ą
ce. Stosowanie ich
ce. Stosowanie ich
pozwala na lepsze rozprowadzenie w
pozwala na lepsze rozprowadzenie w
ł
ł
ó
ó
kien w betonie oraz poprawia
kien w betonie oraz poprawia
zag
zag
ę
ę
szczalno
szczalno
ść
ść
mieszanki. Zaleca si
mieszanki. Zaleca si
ę
ę
aby wska
aby wska
ź
ź
nik
nik
w/c
w/c
by
by
ł
ł
w granicach
w granicach
0.42
0.42
-
-
0.50.
0.50.
Włókna stalowe mogą być wymieszane z betonem w zakładzie
wytwarzającym beton, na placu budowy lub w betonowozie przed
podaniem go pompą. W przypadku przygotowywania mieszanki w
betonowozie dodaje się włókna na placu budowy przy obrocie bębna z
pełną prędkością w ilości 30 kg/min (podawanie bezpośrednie) lub w
ilości 60 kg/min (podawanie transporterem). Czas mieszania 3-5
minut aż do równomiernego rozmieszczenia włókien w mieszance.
Przygotowanie mieszanki w betoniarce stacjonarnej polega na
dodaniu włókien do kruszywa, wymieszaniu suchych składników
przez minutę i dodaniu pozostałych składników. Najlepsze betoniarki
to przeciwbieżne.
Lp.
Składniki
Ilość składników
na 1 m
3
1
2
3
4
5
6
CEM I 32.5R
Superplastyfikator
Woda
Piasek 0-2 mm
Żwir 2-8 mm
Żwir 8-16 mm
355 kg
8.9 kg
133.0 l
868.4 kg
849.8 kg
457.6 kg
Przykładowa
receptura
mieszanki
betonowej
o
konsystencji
gęstoplastycznej klasy C25/30
u
u
u
2
2
P l
P l
M
6
f
W
2 3 bh
bh
b
e
2
tb
T l
f
bh
Wytrzymałości mechaniczne
wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu:
Określa się ją na podstawie badań zginanych beleczek o przekroju (b
h) 150150
mm i długości l=459 mm (Rys.5.7). Wytrzymałość oblicza się według wzoru:
, (
gdzie P
u
oznacza maksymalną siłę niszczącą. Nawet przy niskim dodatku włókien
stalowych do betonu (30 kg/m
3
) zwiększa się jego ciągliwość (próbka nie ulega
zniszczeniu kruchemu). Według normy JCI SF-4 i ASTM C1018 najbardziej
miarodajną cechą betonu zbrojonego włóknami stalowymi jest tzw. równoważna
wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu określona wzorem:
gdzie T
b
oznacza pracę zginania
określoną
na
podstawie
pola
powierzchni pod krzywą do miejsca
strzałki ugięcia równej
tb
=l/150.
Krzywe napr
Krzywe napr
ęż
ęż
enie
enie
-
-
odkszta
odkszta
ł
ł
cenie podczas
cenie podczas
ś
ś
ciskania dla betonu i betonu
ciskania dla betonu i betonu
zbrojonego w
zbrojonego w
ł
ł
ó
ó
knami prostymi (2%,
knami prostymi (2%,
25/0.4 mm
25/0.4 mm
, pr
, pr
ó
ó
bki
bki
10/20 cm
10/20 cm
)
)
: a)
: a)
pr
pr
ó
ó
bki
bki
ś
ś
ciskane w kierunku betonowania, b) pr
ciskane w kierunku betonowania, b) pr
ó
ó
bki
bki
ś
ś
ciskane w kierunku
ciskane w kierunku
prostopad
prostopad
ł
ł
ym do betonowania
ym do betonowania
Jednoosiowe
Jednoosiowe
ś
ś
ciskanie: wp
ciskanie: wp
ł
ł
yw zawarto
yw zawarto
ś
ś
ci w
ci w
ł
ł
ó
ó
kien i
kien i
l
l
f
f
/d
/d
f
f