WSTEP (4) DOC


Beton tradycyjny na cemencie portlandzkim znany i stosowany od 170 lat, nadal jest tworzywem rozwojowym, ustawicznie doskonalonym, wszechstronnie stosowanym, jest nadal materia*em przysz*o*ci. Powodem jego wci** trwaj*cej popularno*ci, jest to *e pozwala na dowolne kszta*towanie bry*y przestrzennej, funkcji i formy u*ytkowej objektu. Cho* sam jest kamieniem sztucznym, to jednak wykonanie jego oparte jest na surowcach mineralnych, a w*a*ciwo*ci jego podobne s* do w*a*ciwo*ci kamienia naturalnego. Najwa*niejsze z nich to: du*a wytrzyma*o** na *ciskanie, znaczna trwa*o** i odporno** na dzia*anie ognia, wysokiej temperatury, wilgoci oraz wp*yw*w atmosferycznych. Po rozkruszeniu betonu mo*e by* ponownie u*yty jako wype*niacz do betonu wt*rnego. Opr*cz tego beton jest materia*em przyjaznym dla *rodowiska.

Budowle z betonu s* obiektami o do** znacznej trwa*o*ci, lecz w trakcie eksploatacji powstaj* w konstrukcji destrukcje i defekty np. rysy skurczowe, miejsca porowate i raki. Powodem tych zniszcze* mog* by* te* : b**dy projektowe, przeci**enie konstrukcji lub agresywne dzia*anie *rodowiska. Dlatego na konstrukcjach takich konieczne jest wykonanie odpowiednich prac nazywanych og*lnie restauracyjnymi. Problem ten nabiera ostatnio pierwszorz*dnego znaczenia i z tego te* powodu zacz*to poszukiwa* nowych metod i sposob*w napraw konstrukcji betonowych. Jedn* z nich by*o wyprodukowanie odpowiedniego cementu, na bazie kt*rego „nowy” beton zachowywa*by si* tak jak beton „stary” u*yty przed awari*.

Og*lnie wiadomo jest, *e betony charakteryzuj* si* niekorzystnymi cechami reologicznymi, a szczeg*lnie skurczem. Jest to zjawisko, kt*re nie zosta*o skutecznie wyeliminowane, powoduje ono przede wszystkim: zmniejszenie wytrzyma*o*ci na rozci*ganie, pogorszenie szczelno*ci, mrozoodporno*ci, wodoszczelno*ci i rysoodporno*ci betonu, a tak*e straty si*y spr**aj*cej w konstrukcji z betonu spr**onego. Mimo to mo*na ograniczy* skutki skurczu w wyniku piel*gnacji betonu, stosowanie odpowiednich dodatk*w mineralnych i domieszek chemicznych, zwi*kszenie zu*ycia stali zbrojeniowej ( zbrojenie przeciwskurczowe), stosowanie dylatacji, itp. Ale te zabiegi nie wystarcz* przy naprawach konstrukcji, gdy* wype*nienia z „nowego” betonu trac* po**czenie w wyniku skurczu z naprawianym elementem. Dlatego te* powsta*y cementy, kt*re zachowuj* si* odmiennie ni* cementy portlandzkie. S* to cementy o skompensowanym skurczu, kt*re p*czniej* w wyniku reakcji fizykochemicznych z wod*, to rozszerzenie betonu kompensuje skurcz.

Jednak istotny dla naszych rozwa*a* jest cement ekspansywny. Cement ten zapewnia zwi*kszenie obj*to*ci betonu niekiedy znacznie przekraczaj*c* wyst*puj*cy skurcz. Cement ekspansywny zaliczamy do cement*w specjalnych, a to oznacza jego specjalne zastosowanie w specjalnych rozwi*zaniach konstrukcyjnych, kt*re powinny spe*nia* wymagania w zakresie wodoszczelno*ci, mrozoodporno*ci, rysoodporno*ci, *cieralno*ci, a tak*e mo*liwo*ci monolityzowania konstrukcji w trakcie napraw i uci*gle* prowadz*cych do racjonalnego rozk*adu napr**e* w elementach no*nych.

Technologie produkcji cementu ekspansywnego s* znane, lecz zastosowanie jego poza pojedynczymi przyk*adami jest znikoma. Brak szerszego zainteresowania tym*e cementem w Polsce, sprawi*o *e krajowy przemys* cementowy nie jest w stanie produkowa* go w niewielkich ilo*ciach. Dlatego te* tego zadania podj**a si* Politechnika Lubelska we wsp**pracy z Politechnik* Brzesk*. Politechnika Lubelska produkuje cement na skal* p**techniczn*, opieraj*c si* na w*asnej recepturze. W recepturze tej uwzgl*dniono cement portlandzki, cement „G*rkal” i gips. To daje mo*liwo** stosowania betonu ekspansywnego w kraju do cel*w restauracyjnych konstrukcji betonowych, a powszechnie znane metody to:

obetonowanie element*w konstrukcyjnych, gdy zachodzi potrzeba zwi*kszenia przekroju no*nego

Materia*, kt*ry chcemy wykorzysta* do restauracji konstrukcji betonowej powinien posiada* wszystkie wymagane cechy u*ytkowania podstawowej konstrukcji przez wiele lat. Najwa*niejszymi cechami materia*u naprawczego s*: kompatybilno** jego w*a*ciwo*ci z tworzywem naprawczym, czyli zgodno** lub podobie*stwo ich w*a*ciwo*ci mechanicznych, fizycznych, reologicznych i chemicznych, oraz adhezja zapewniaj*ca trwa*e zespolenie na wypadek rys ruchomych. Kompadybilno** materia*u naprawczego z tworzywem restaurowanym powinna obejmowa*:

-wytrzyma*o** na *ciskanie;

-wytrzyma*o** na przyczepno** w p*aszczy*nie zespolenia;

-odkszta*calno** mechaniczn*;

-odkszta*calno** termiczn*;

-w*a*ciwo*ci fizyczne takie jak: wodoszczelno**, gazoszczelno**, mrozoodporno**, nasi*kliwo**, *cieralno**;

-w*a*ciwo*ci chemiczne takie jak: reaktywno**, przewodno**, potencja*y elektrochemiczne;

-w*a*ciwo*ci reologiczne: skurcz i pe*zanie;

-ognioodporno**;

-trwa*o** w czasie itp.

Jednak nie zawsze udaje si* spe*ni* te wszystkie wymagania, dlatego wykorzystuje si* ten materia*, kt*ry spe*nia najwa*niejsze wymagania w danych warunkach. Materia*em o wysokiej adhezji do betonu, najcz**ciej wykorzystywany do rekonstrukcji to *ywice i ich kompozycje. Natomiast najwj*cej cech kompatybilnych z betonem maj* materia*y naprawcze na bazie cement*w. Ale zar*wno kompatybilno** cech jak sp*jno** betonu mo*na uzyska* przy wykorzystaniu kompozycji *ywiczno-mineralnych i impregnacji betonu polimerami, ale przede wszystkim dzi*ki cementom ekspansywnym.

Restauracja konstrukcji mo*e by* tak r**norodna, jak r**norodne s* defekty konstrukcji. Najprostrzy podzia* restauracji, ze wzgl*du na istot* dzia*a*, to: restauracje architektoniczna, dotyczy ona dzia*a* na elementach nieno*nych (*ciany dzia*owe, tynki, izolacje) lub elementach no*nych, ale bez ingerencji w ich prac* statyczn*. Natomiast dzia*ania obejmuj*ce elementy no*ne i ingerencj* w ich prac* statyczn* to restauracja konstrukcyjna.

Przy drugim podziale ze wzgl*du na cel dzia*a* restauracyjnych, nale*y rozwa*y* stan konstrukcji przed restauracj* oraz redystrybucj* si* wewn*trznych po wykonaniu restauracji. Do tych dzia*a* zalicza si*:

Ze wzgl*du na metodyk* prac i ich oddzia*ywanie na konstrukcj* mo*na przeprowadzi* jeszcze jedn* klasyfikacj* dzia*a* restauracyjnych. Wyr**niamy tu restauracj* biern* i restauracj* aktywn*. Restauracj* biern* przeprowadza si* za pomoc*: beton*w zwyk*ych, zapraw i zaczyn*w cementowych oraz ich modyfikacji. Nie wp*ywa ona na uk*ad si* wewn*trznych w konstrukcji wype*nia jedynie przewidziane przestrzenie i wsp**pracuj* z konstrukcj* pierwotn* w przenoszeniu obci**e*, dopiero gdy wyst*pi oddzia*ywanie zewn*trzne, nie wyst*pi tu monolityzowanie betonu „starego” z betonem „nowym”. Natomiast restauracja aktywna sta*a si* nowym kierunkiem dzia*a*, wp*ywa ona na zmian* pola napr**e* w stosunku do pierwotnego rozk*adu si* wewn*trznych. Przy rekonstrukcji aktywnej, przeciwnie ni* w biernej, stosuje si* materia* naprawczy, kt*ry nie tylko wype*nia, ale r*wnie* czynnie oddzia*uje na konstrukcj*. W tym wypadku stosuje si* na przyk*ad betony lub zaczyny na cemenci ekspansywnym.

Betony i zaczyny ekspansywne wykorzystane w restauracji aktywnej, r**ni* si* od beton*w zwyk*ych tym, jak ju* wspomnia*am wcze*niej, *e nie wyst*puj* w nich niekorzystne zjawiska skurczu, lecz narastanie obj*to*ci. Wobec tego w restauracji takiej nie nast*pi odspojenie materia*u naprawczego od naprawianego spowodowane tym*e skurczem. Narastanie obi*to*ci powoduje dodatkow* korzy** dla strefy zespolenia tych dw*ch beton*w. Podczas wi*zania zaczynu ekspansywnego w warunkach ograniczonej swobody odkszta*ce* powstaj* w nim samonapr**enia. Powoduj* one docisk na granicy zespolenia i popraw* przyczepno*ci do naprawianego betonu. Powsta*e samonapr**enia poprzez stref* styku oddzia*ywuj* ponadto na naprawion* konstrukcj*, powoduj*c w niej zmian* pierwotnego uk*adu si* wewn*trznych. Wielko** tego efektu regulowa* mo*na dobieraj*c cement ekspansywny o odpowiednich parametrach.

Opr*cz tak doskona*ej wsp**pracy obydwu materia**w przy rekonstrukcji, wyst*puje jeszcze jeden pozytywny efekt stosowania cementu ekspansywnego, a mianowicie aktywna ochrona stali przed korozj* chlorkow*. Jony chlorkowe przechodz*c ze *rodowiska do warstwy przypowierzchniowej betonu, wchodz* w reakcj* chemiczn* ze sk*adnikami betonu ekspansywnego. Wytworzony zostaje „ekran” hamuj*cy dalsze wnikanie chlork*w w g**b betonu, w pobli*e stali zbrojeniowej.

Cement ekspansywny jako materia* naprawczy jest nie tylko materia*em wype*niaj*cym ale r*wnie* generatorem nowego uk*adu si* wewn*trznych w konstrukcji, aktywnie chroni zbrojenie przed korozj*, a tak*e posiada cechy kompatybilno*ci i adhezji z materia*em naprawczym. W wyniku tego restauracje aktywne wykorzystuj*ce cementy ekspansywne s* nowatorskimi i przysz*o*ciowymi sposobami oddzia*ywania na zdegradowane konstrukcje betonowe i nabieraj* obecnie pierwszorz*dnego znaczenia.

Zosta* tu przedstawiony tylko jeden ze sposob*w wykorzystania cementu ekspansywnego, zastosowanie jego w rzeczywisto*ci jest znacznie szersze.

INNE PRZYK*ADY ZASTOSOWANIA BETON*W EKSPANSYWNYCH



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
cw05 wstep doc
ćw 17 wstęp doc
Wstęp (8) DOC
07 09 TIOB W07 09 roboty ziemne wstep DOC
wstep (6) doc
ćw 16 wstęp doc
ćw 18 wstęp doc
ćw 26 wstęp doc
HISTORIA wstęp doc
~$omieniowanie wstęp doc
myszeid wstęp doc
cw31 wstep doc
ćw 23 wstęp doc
WSTEP DOC
¦ćwiczenie 11 wstep doc
wstep (7) doc
Or Sprzedawca-wstęp, Ocena-Ryzyka-DOC
Or Zakład fryzjersko-kosmetyczny-wstęp, Ocena-Ryzyka-DOC
SPG wyklady doc, Wstęp pojecia, Systemy pracy grupowej

więcej podobnych podstron