BETON ZWYKŁY według PN-EN 106-1

BETON –

PODSTAWOWE

PROCESY

TECHNOLOGICZN

WYKONYWANIE BETONU

Wszystkie czynności, które należy

przeprowadzić od momentu

uzyskania receptury składu

mieszanki betonowej do

momentu przekazania betonu do

eksploatacji.

Proces wykonywania betonu dzieli się

na etapy:



przyjmowanie i magazynowanie

składników



przygotowanie mieszanki betonowej:



dozowanie składników



mieszanie składników



transport od miejsca mieszania do

miejsca przeznaczenia



układanie



zagęszczanie



pielęgnacja



kontrola poziomu wykonywania:



mieszanki betonowej



betonu w konstrukcji

Dozowanie

- polega na

wprowadzeniu do betoniarki

wagowo lub objętościowo

odmierzonych ilości kruszywa

grubego, drobnego, cementu,

wody zarobowej

MIESZANIE



Ma na celu w możliwie krótkim

czasie uzyskanie maksymalnie

homogenicznej mieszanki

betonowej

Wyróżniamy trzy typy

mieszania mechanicznego:



jednostopniowe (wszystkie składniki

miesza się jednocześnie)



dwustopniowe (zaczyn cementowy

lub zaprawa wymieszane są

oddzielnie, a w drugim etapie

miesza się je z kruszywem)



wielostopniowe (oddzielnie

przygotowuje się zaczyn, następnie

miesza z kruszywem drobnym, a

następnie z kruszywem grubym)

TRANSPORT



mieszanka betonowa nie może

zmieniać swojego składu



jej składniki nie mogą ulegać

segregacji



nie może rozpocząć się proces

wiązania



nie może nastąpić zbytnie

ochłodzenie

Środki transportu bliskiego:



taczki



wózki o napędzie ręcznym bądź

mechanicznym



transportery taśmowe



zasypniki

Środki transportu dalekiego:



betoniarki na podwoziu

samochodowym



wywrotki samochodowe z

udoskonalonymi skrzyniami do

transportu mieszanki

betonowej



zwykłe wywrotki samochodowe

Transport pompowy

a) pompa pneumatyczna, b) pompa z jednym tłokiem

c) pompa dwutłokowa c) pompa ślimakowa

lub rotacyjno-wirnikowa



Wysokość swobodnego zrzucania

mieszanki betonowej należy

maksymalnie ograniczyć; nie powinna

przekraczać 1m, przy konsystencji

ciekłej nie większa niż 50 cm



Przy większych wysokościach należy

mieszankę spuszczać za pomocą

elastycznych rur, rur teleskopowych,

rynien lub stosując pomosty pośrednie

Mieszankę betonową można układać:

warstwami poziomymi ciągłymi

warstwami poziomymi ze stopniami

warstwami pochyłymi

Wprowadzanie

mieszanki

betonowej do

deskowania słupów

i ścian

Dobrze

Żle

Przykłady dobrego i

zełgo

kierunku

betonowania

ukośnym

podłożu:

1 – poziom

mieszanki po

rozłożeniu,

2 – poziom

mieszanki po

zagęszczeniu

3 – wypływ wody z

drobnym

cementem

Zalecane kierunki betonowania:

I – miejsce rozpoczęcia dostarczania mieszanki

II – jednoczesne kierunki betonowania

III – miejsce zetknięcia się uk

ładanej mieszanki

w przypadku jednoczesnego układania

mieszanki od pkt. I

i I

ZAGĘSZCZANIE



celem jest uzyskanie możliwie

najszczelniejszego ułożenia się

ziarn cementu i kruszywa

względem siebie oraz usunięcie

powietrza



Mieszanka musi być zagęszczona do

stanu ścisłego i jednorodnego (ilość

porów po zagęszczeniu nie może

przekraczać wartości dopuszczalnej

przez normy lub instrukcje dotyczące

konkretnych elementów)



Deskowanie musi być szczelnie

wypełnione i zbrojenie dokładnie otulone



Powierzchnia wykonanej konstrukcji

powinna być możliwie gładka i bez

porów

METODY ZAGĘSZCZANIA



Ubijanie



Sztychowanie



Utrząsanie



Wibrowanie: wgłębne, za pomocą

wibratorów przyczepnych,

powierzchniowe.



Prasowanie



Walcowanie



Wirowanie



Próżniowanie



Wibroprasowanie



Prasoodpowietrzanie



Wibrowiroprasowanie



Wibroodpowietrzanie



Wibrowalcowanie



Wibrotłoczenie

Podzia

metod zagęszczania

pod względem zachowania

w/c



obniżające wartość W/C w wyniku

zagęszczania (wirowanie,

próżniowanie, prasoodpowietrzanie,

wibrowiroprasowanie i

wibrowalcowanie)



zachowujące niezmienne W/C

(pozostałe metody)

Podzia

metod zagęszczania

pod względem charakteru

użytej si

ły



a statyczna (prasowanie,

walcowanie, wirowanie,

próżniowanie,

prasoodpowietrzanie)



a dynamiczna (ubijane,

wibrowanie, utrząsanie)

Podzia

metod zagęszczania

pod względem możliwości

zastosowania



na placu budowy (ubijanie,

wibrowanie, walcowanie,

próżniowanie)



w zak

adzie prefabrykacji

(pozosta

e metody)

WIBROWANIE

Polega na wprawieniu w drgania ziarn

kruszywa i otaczającego zaczynu

cementowego, posiadającego

właściwości tiksotropowe. Wskutek

drgań struktura mieszanki zostaje

zaburzona i maleje lepkość zaczynu,

tarcie i spójność między

poszczególnymi składnikami

mieszanki. Powietrze jest wypierane

ku górze.

Utrząsanie stosowane jest do mieszanek

wilgotnych (W/C=0,26 do 0,3)

Wysokość zrzutu waha się od 5 do 25 cm i

następuje z szybkością 200 razy na minutę

Przy zagęszczaniu metodą próżnowania

należy mieć na uwadze:



Kruszywo o uziarnieniu ciąg

łym wolne od pyłów



Ilość cementu nie większa niż 350 kg/m

betonu



Współczynnik W/C w granicach 0,5 do 0,55, a konsystencja

o opadzie stożka 6 do 10 cm



Przy jednostronnym próżniowaniu grubość ściany nie

większa od 20 cm, a przy dwustronnym 40 cm



Maksymalny wymiar słupów przy czterostronnym

próżniowaniu nie większy niż 75/75 cm



Jedna ssawa powinna przypadać na 1 do 1,5 m

powierzchni

próżniowanej



Wydajność pomp próżniowych min. 15 m

na godzinę w

przeliczeniu na 1 m

aktywnej powierzchni deskowania



Czas próżniowania 1,0 do 1,5 minuty na każdy cm grubości

elementu

PIELĘGNACJA

Polega na przeciwdziałaniu:

przedwczesnemu wysychaniu

wskutek działania słońca i

wiatru, wymywaniu przez deszcz,

działaniu niskich temperatur.

Najkrótszy czas pielęgnacji

(dni) betonu dojrzewającego w

temperaturze średniej

dobowej

≥10

SPOSOBY

PIELĘGNACJI



Przechowywanie na budowie w

deskowaniu,



Przykrywanie folią,



Stosowanie mokrych przykryć,



Spryskiwanie wodą



Stosowanie środków

pielęgnacyjnych, które tworzą

powłoki ochronne

Ubytek wody (



W) z betonu od

chwili rozpoczęcia twardnienia

[kg/m

BETONOWANIE W

WARUNKACH OBNIŻONEJ

TEMPERATURY

Wskutek działania chłodu na

dojrzewający beton

następuje:



opóźnienie początku i końca

wiązania,



wydłużenie czasu wiązania,



zwolnienie procesu twardnienia

Roboty prowadzone w zimie wymagają

spełnienia następujących warunków

technologicznych:



beton musi uzyskać właściwą

odporność zanim ulegnie zamrożeniu,



beton musi uzyskać wymaganą

wytrzymałość (wytrzymałość

bezpieczną - pozwalającą na

rozdeskowanie elementu lub

pozwalającą na prowadzenie dalszych

robót) w określonym czasie).

Metoda modyfikacji wykonywania

mieszanki betonowej.



stosowanie cementów wyższych klas i

szybko twardniejących,



projektowanie betonu o odpowiednio

wyższej wytrzymałości, uwzględniając jej

spadek,



stosowanie mniej ciekłych konsystencji

(W/C<0,6),



wprowadzenie rewibracji,



stosowanie domieszek zimowych,



stosowanie ciepłych mieszanek,



wprowadzenie usprawnień dla zapobieżenia

utracie ciepła przez mieszankę betonową w

okresie transportu, układania i

zagęszczania.

Metoda zachowania ciepła



Ochrona mieszanki betonowej i

dojrzewającego betonu przed

utratą ciepła dokonywana jest

poprzez zastosowanie osłon

izolacyjnych, takich jak maty

słomiane, płyty izolacyjne;

ochrona ta za ma zapobiegać

przed utratą ciepła i ostygnięciem

betonu przed uzyskaniem

założonej wytrzymałości

Metoda podgrzewania



Betony poddaje się także

podgrzewaniu za pomocą

promieniowania

podczerwonego

;

iepło

wyprodukowane przez

promienniki ciepła powoduje

ogrzanie wnętrza betonowego

elementu



Metoda cieplaków

Aby zapobiec ostygnięciu betonu w zimie

wykorzystuje się ogrzewanie betonu

poprzez nawiew ciepłego powietrza, pary

wodnej lub wykorzystaniu energii

elektrycznej. Cieplaki to prowizoryczne

budowle, w których utrzymuje się wyższą

temperaturę w porównaniu do otoczenia.

Przykrywają one powstające betonowe

konstrukcje i stanowią dla nich zewnętrzny

pancerz, który izoluje od niekorzystnego

oddziaływania środowiska zewnętrznego.

Jest to kosztowny zabieg technologiczny,

znajdujący swoje uzasadnienie jedynie w

przypadku konieczności zachowania bądź

przyspieszania ciągłości robót.

METODY

PRZYŚPIESZANIA

DOJRZEWANIA BETONU

I Oddziaływania mechaniczne:



zagęszczanie z użyciem docisku



zagęszczanie przy jednoczesnym

obniżeniu W/C



rewibracja



ultrawibracja

METODY

PRZYŚPIESZANIA

DOJRZEWANIA BETONU

c.d.

II Oddziaływanie chemiczne:



domieszki przyspieszające

wiązanie i twardnienie



cementy szybkowiążące

III Obróbka cieplna:



nagrzewanie



w podwyższonej temp. (do 40





w wysokiej temp. (60-90



•

w otwartych formach

•

w zamkniętych formach



od wewnątrz



od zewnątrz

•

bezpośrednie

•

kontaktowe



ciepłym powietrzem



energią elektryczną



parą wodną



promieniami podczerwonymi

•

obróbka termiczna w podwyższonym

ciśnieniu

III Obróbka cieplna c.d.:



stosowanie gorącej mieszanki

betonowej



w otwartych formach



w zamkniętych formach



bez lub z dodatkowym

nagrzewaniem

ULTRAWIBRACJA – wykorzystanie

energii ultradźwiękowej (1,6



Hz) do aktywacji wiązania

cementu; w zależności od składu

betonu i zakresu ultrawibracji

wytrzymałość 28-dniowa betonu

jest wyższa o 10-25%, a

wytrzymałość po 1 do 2 dni o

kilkadziesiąt procent.

Jest to metoda bardzo kosztowna

OBRÓBKA CIEPLNA

Wyróżnia się cykle obróbki cieplej

(termicznej):



krótkie – do 6 godzin



średnie - od 6 do 12 godzin



długie – powyżej 12 godzin (nie

dłużej niż 24 godziny)

Nagrzewanie w wysokiej

temperaturze > 60



Schemat cyklu cieplnej obróbki

betonu

Faza I

– wstępne dojrzewanie –

okres od zarobienia mieszanki do

czasu rozpoczęcia podgrzewania;

im wyższą wytrzymałość posiada

beton w momencie rozpoczęcia

podgrzewania, tym wyższy efekt

nagrzewania.

Optymalny czas fazy I w temp. 20



wynosi 2 do 6 godzin i od 2 do 3

godzin w formach zamkniętych

Faza II

– podwyższanie temperatury;

nie mogą zachodzić zbyt duże różnice

temperatur między poszczególnymi

partami betonu.

Szybkość podwyższania temperatury:



do 25



C/godz. dla elementów bez form



do 35



C/godz. dla elementów w formach,

przy których odkryta powierzchnia jest



10% całkowitej powierzchni elementu



> 35



C/godz. dla elementów w

zamkniętych formach

Faza III

– nagrzew betonu;

Czas trwania i temperatura zależą

od następujących czynników:



wymaganej wytrzymałości betonu

bezpośrednio po obróbce cieplnej



rodzaju cementu



typu form (w formach zamkniętych

krócej)

Faza IV

– studzenie betonu;

Szybkość studzenia nie powinna

przekraczać:





C/godz. dla elementów nie

masywnych



10-15



C/godz. dla elementów

masywnych

Efekt obróbki cieplnej, wyrażający się w

szybszym przebiegu twardnienia betonu,

rośnie w przypadku jednoczesnego

stosowania:



właściwie dobranych cementów (szybciej

wiążących),



mieszanek o niskich wartościach W/C

(<0,45),



rewibracji,



aktywacji cementu przez dodatkowy

przemiał,



domieszek przyspieszających wiązanie,



dojrzewania betonu w formach

zamkniętych,



wprowadzenia do form gorącej mieszanki.

NAPARZANIE

Nagrzewanie parą wodną przy

normalnym ciśnieniu (naparzanie

parą niskoprężną).

Bezpośrednie działanie parą wodną

na beton (nagrzewanie

bezpośrednie).

Prowadzi się w zamkniętych

komorach, do których

doprowadzona zostaje para wodna.

AUTOKLAWIZACJA

Jest to naparzanie przy

podwyższonym ciśnieniu

(naparzanie wysokoprężne).

Dzięki temu para wodna uzyskuje

wyższą temperaturę od 100



Zwykle stosuje się ciśnienie od

0,8 do 1,2 MPa czemu odpowiada

temperatura 150-180



ELEKTRONAGRZEW



Polega na wykorzystaniu ciepła

powstającego przy przepuszczaniu

prądu elektrycznego zmiennego

przez mieszankę betonową.

Prąd elektryczny podłącza się:



Za pomocą elektrod metalowych

umieszczonych wewnątrz podgrzewanego

elementu betonowego



Za pomocą elektrod zewnętrznych

(wykorzystuje się metalowe formy czy

inny typ metalowego deskowania)



Polega na wykorzystaniu

oporności zbrojenia –

przepuszczanie prądu przez

pręty zbrojenia



Polega na nagrzewaniu

indukcyjnym – wywołanie prądu

w zbrojeniu przez wytworzenie

odpowiedniego pola

magnetycznego

NAGRZEWANIE

POŚREDNIE

Beton ogrzewa się przez kontakt z

gorącym środowiskiem, od którego

oddzielony jest paroszczelną

przeponą. Przeponą najczęściej jest

deskowanie. Warstwa kontaktowa

jest blaszana, płócienna lub z folii.

NAGRZEWANIA ENERGIĄ

PROMIENI

PODCZERWONYCH

Ciepło uzyskane w generatorach

podczerwieni przesyłane jest przez

promieniowanie do nagrzewanego

elementu. Stopień wykorzystania

ciepła wynosi od 80 do 90%

Document Outline