dr hab. inż. Jacek Gołaszewski,
prof. ndzw. z Pol. Śl.
Specyfika
mgr inż. Michał Drewniok
Politechnika Śląska
deskowań
W artykule
przedstawiono
specyfikę
przy wykonywaniu konstrukcji
projektowania
i wykonywania
deskowań przy
z betonu samozagęszczalnego
betonowaniu
konstrukcji
z betonu samo-
ako beton samozagęszczalny definiuje się beton, i ciężaru właściwego mieszanki, wysokości betonowane-
zagęszczalnego. Jktórego skład i składniki dobierane są przede wszyst- go elementu, metody i prędkości układania mieszanki,
kim ze względu na specyficzne właściwości reologiczne nachylenia i sztywności deskowania, gładkości powierzch-
Omówiono
mieszanki, zapewniające jej zdolność do szczelnego ni deskowania, a w przypadku betonów zagęszczanych
uwarunkowania
wypełnienia formy, otulenia zbrojenia oraz zagęszczenia wibracyjnie również od głębokości wibracji (4). Mieszanka
projektowania
się pod ciężarem własnym bez potrzeby zagęszczania samozagęszczalna, jako że charakteryzuje się dużą płyn-
deskowań
mechanicznego (1-3). nością, zwykle wywiera podczas betonowania większe
ze względu
Zastosowanie betonu samozagęszczalnego umożliwia parcie na deskowania niż typowa mieszanka zagęszczana
na zwiększone
wyeliminowanie niedogodności zagęszczania wibra- mechanicznie. Obecnie stosowane metody obliczania
parcie boczne cyjnego, zmniejszenie pracochłonności formowania parcia na deskowania, np. wg ACI-347-01, CIRIA Report
elementów, betonowanie elementów o gęstym zbrojeniu 108, nie uwzględniają specyfiki składu i technologii wyko-
mieszanki samo-
i o skomplikowanych kształtach oraz uzyskanie bardzo nywania betonu samozagęszczalnego. Norma DIN 18218
zagęszczalnej.
dokładnego odwzorowania powierzchni form bez raków umożliwia przyjmowanie parcia na deskowanie mieszanki
Przedstawiono
i pęcherzy (beton architektoniczny). Stosując beton samozagęszczalnej zgodnie z nomogramami, których
najważniejsze
samozagęszczalny, stosunkowo łatwo można uzyskać jeden z przykładów został przedstawiony na rys. 1. Uzależ-
problemy wyko-
beton wysoko wartościowy. Zalety i możliwe do uzyska- niają one parcie na deskowania od konsystencji mieszan-
nania deskowań
nia korzyści ze stosowania betonu samozagęszczalnego ki, prędkości betonowania � [m/h], czasu wiązania betonu
potwierdzają liczne jego zastosowania (1, 3, 5). tE (h) oraz wysokości słupa mieszanki h (m). Obejmują
ze względu
s
Metody projektowania i wykonania betonu samozagęsz- one klasy konsystencji F1-F6 wg metody rozpływu (zgod-
na konieczność
czalnego są w dużym stopniu analogiczne jak betonu za- ną z EN-206-1). Wprowadzają możliwość określenia parcia
uwzględnienia
gęszczanego wibracyjnie. Specyficzny skład i właściwości mieszanki samozagęszczalnej (SVB) dla klasy rozpływu SF1
specyficznych
mieszanki samozagęszczalnej powodują jednak, że wyko- (najniższa klasa rozpływu mieszanki samozagęszczalnej
właściwości
nanie betonu samozagęszczalnego stawia przed wyko- SF1 wynosi 550-650 mm przy rozpływie samoczynnym)
reologicznych
nawcą szereg nowych problemów. W artykule omówiono i prędkości betonowania poniżej 3 m/h (dla różnego
mieszanki samo- specyfikę projektowania i wykonania deskowań do wy- czasu wiązania betonu tE). Stosowanie tych nomogramów
konywania betonów samozagęszczalnych w porównaniu w technologii betonu samozagęszczalnego jest więc
zagęszczalnej
do betonów zagęszczanych w sposób tradycyjny. bardzo ograniczone.
oraz spełnienia
W związku z tym przy projektowaniu deskowań piono-
zwiększonych
wych powszechnie zaleca się uwzględnienie wystąpienia
Beton samozagęszczalny
wymagań tech-
pełnego ciśnienia hydrostatycznego mieszanki na desko-
nologicznych a projektowanie i konstrukcja
wania (5-13). Należy przy tym zaznaczyć, że jeśli plano-
podczas jej
deskowań poziomych wane jest betonowanie przez pompowanie mieszanki
wykonania. W przypadku deskowań poziomych stosowanie beto- od dołu, to w obliczeniach należy dodatkowo uwzględnić
nu samozagęszczalnego nie wpływa zasadniczo na ich lokalny wzrost parcia na deskowania ponad parcie hydro-
Scharakteryzo-
konstrukcję. Oznacza to, że przy obliczaniu deskowania statyczne. Trzeba również uwzględnić fakt, że wznawianie
wano metody
poziomego wraz z konstrukcją wsporczą uwzględnianie po przerwie procesu betonowania pompowego także
technologiczne
specyficznych właściwości mieszanki samozagęszczalnej może generować dodatkowy, znaczny nieraz wzrost par-
obniżenia
zwykle nie jest konieczne. Należy jednak zaznaczyć, że na- cia na deskowanie (zwłaszcza przy podawaniu mieszanki
parcia mieszanki
leży stosować deskowania o szczelnych stykach, a wyko- betonowej od dołu).
betonowej
nywanie elementów o nachyleniu większym niż 5% może Typowe współcześnie stosowane w budownictwie
na deskowania wymuszać stosowanie zamkniętych form. W takich deskowania systemowe zwykle umożliwiają przeniesie-
przypadkach, jak również gdy wykonywane są konstruk- nie parcia bocznego mieszanki betonowej na poziomie
oraz omówiono
cje o skomplikowanych kształtach, niezbędne może być 40�80 kN/m2, a wytrzymałość na zrywanie ściągów wyno-
najistotniejsze
wykonanie w deskowaniach otworów umożliwiających si 90�160 kN. Jest to całkowicie wystarczające ze względu
zalecenia
swobodne usunięcie powietrza z mieszanki. na wymogi prędkości układania i zagęszczania trady-
technologiczne
cyjnych mieszanek. W przypadku stosowania betonu
w tym zakresie.
samozagęszczalnego przy betonowaniu ścian o wyso-
Beton samozagęszczalny
kości 2,80 i 3,30 m w typowych deskowaniach systemo-
a projektowanie i konstrukcja
wych z prędkością 2�2,5 m/h parcie boczne na desko-
deskowań pionowych wania może jednak przyjmować wartości nawet ponad
Stosowanie betonu samozagęszczalnego może wpływać 90 kN/m2 przy siłach w ściągach na poziome 180 kN (13).
i zwykle wpływa znacząco na konstrukcję deskowań W związku z tym przy betonowaniu elementów piono-
pionowych. Deskowania pionowe projektuje się przede wych, zwłaszcza wysokich, konieczne jest stosowanie
wszystkim ze względu na parcie boczne mieszanki wzmocnionych deskowań, a także zwiększenie liczby
22 betonowej. Zależy ono od właściwości reologicznych podpór i ściągów (w takim przypadku konieczne może
most y mat eri ał y i t echnol ogi e
być stosowanie deskowań systemowych o mniejszych mieszanki betonowej na deskowania zwykle jest jednak
elementach). Duże parcie na deskowania generowane mniejsze od pełnego parcia hydrostatycznego. Potwier-
przez mieszankę samozagęszczalną może wymuszać dza to rys. 4, na którym przedstawiono zbiorcze wyniki
ograniczenie wysokości jednorazowo wykonywanych przeprowadzonych w latach 1998-2003 badań parcia
elementów konstrukcji oraz spowolnienie prędkości mieszanki betonowej na deskowanie (5). Rozrzut procen-
układania mieszanki betonowej. Oznacza to konieczność towej wartości P /Phydrostatic kształtuje się w granicach
maximum
indywidualnego projektowania przebiegu procesu ukła- od ok. 18% do 99%. Panuje zgodny pogląd, że efekt
dania mieszanki betonowej. ten jest także, obok prędkości betonowania, związany
z zachodzącymi z upływem czasu zmianami właściwości
reologicznych mieszanki.
Parcie na deskowania
Na zmiany te składają się: utrata urabialności zachodząca
a prędkość układania
z upływem czasu (przede wszystkim wzrost granicy pły-
mieszanki samozagęszczalnej nięcia mieszanki) oraz tiksotropowe sztywnienie mieszan-
Prędkość układania mieszanki samozagęszczalnej zna- ki (5-12). Przyjmuje się, że efekty te mogą obniżać parcie
cząco wpływa na jej parcie na deskowania. Jak pokazują mieszanki na deskowania (jeśli mieszanka układana jest
zależności na rys. 2 i 3 ze względu na parcie mieszanki od góry) nawet do 30% parcia hydrostatycznego. W (14)
na deskowania, prędkość układania mieszanki samoza- wykazano, że w przypadku odpowiednio zaprojektowanej
gęszczalnej nie powinna być większa niż 2-3 m/h (a więc mieszanki możliwe jest uzyskanie prędkości układania
analogiczna jak w przypadku mieszanek tradycyj- nawet 10 m/h przy parciu mieszanki na deskowania
nych) (5, 6). Wtedy można uzyskać zmniejszenie wartości wynoszącym 45% parcia hydrostatycznego (betonowa-
parcia mieszanki poniżej pełnego parcia hydrostatycz- nie ściany o wysokości 4 m). Należy przy tym zaznaczyć,
nego. Należy jednak zaznaczyć, że nawet przy prędkości że uwzględnienie wpływu obu efektów na zmniejszenie
układania mieszanki poniżej 2 m/h parcie mieszanki sa- parcia bocznego mieszanki przy projektowaniu deskowań
mozagęszczalnej na deskowania nadal może pozostawać jest możliwe tylko wtedy, gdy zostaną one pozytywnie
wyraz
nie większe niż mieszanki układanej i zagęszczanej zweryfikowane w badaniach wykonanych w rzeczywi-
w tradycyjny sposób. Jeśli planuje się układanie mieszanki stych warunkach techniczno-organizacyjnych. Zagadnie-
betonowej z większą prędkością, należy uwzględnić ten nie to jest obecnie przedmiotem intensywnych badań,
fakt przy projektowaniu zarówno składu mieszanki, jak prowadzonych również w Katedrze Inżynierii Materiałów
i konstrukcji deskowań. Zbyt szybkie układanie mieszan- i Procesów Budowlanych Politechniki Śląskiej w Gliwicach.
ki w elementach pionowych może ponadto utrudniać Ze względu na minimalizację parcia na deskowanie
odpowiednie odpowietrzenie mieszanki, w wyniku czego korzystne jest stosowanie mieszanek o wystarczającej,
może się zwiększyć porowatość betonu oraz obniżyć ale nie przesadnie dużej płynności, które po ułożeniu
jakość wykończenia jego powierzchni. w deskowaniach możliwie szybko sztywnieją. Takie mie-
szanki można uzyskać, odpowiednio dobierając ich skład
i składniki. Powinny one mieć szczelny stos okruchowy
Parcie na deskowania
kruszywa oraz możliwie małą ilość zaczynu (1-3, 14-17).
a właściwości reologiczne
Efekt sztywnienia po ułożeniu można spotęgować, stosu-
mieszanki samozagęszczalnej jąc odpowiednio dobrane superplastyfikatory, domieszki
Dotychczasowe badania i doświadczenia z wykonywa- przyspieszające wiązanie, stabilizujące lub potęgujące
nia betonów samozagęszczalnych wykazują, że parcie efekt sztywnienia tiksotropowego (14-17). Domieszki 23
Rys. 2. Parcie na deskowania w zależności od prędkości betonowania wg (5)
Rys. 1. Przykład parcia na deskowanie wg DIN 18218 (21) dla tE = 10 h,
1  parcie hydrostatyczne mieszanki o odpowiednim tE
Rys. 3. Parcie na deskowania w zależności od prędkości betonowania wg (6) Rys. 4. Rzeczywiste wartości parcia mieszanki samozagęszczalnej na deskowanie
 mieszanka zagęszczana wibracyjnie (BZ) i mieszanka samozagęszczalna (1) w stosunku do parcia hydrostatycznego (5)
stabilizujące zwiększają stabilność mieszanki, zmniejszając wu temperatury na właściwości reologiczne mieszanki,
przy tym jej ciekłość. Ich dodanie może jednak wpływać a w konsekwencji na jej parcie na deskowania. Dlatego
negatywnie na wytrzymałość na ściskanie mieszanki, a za- dla danej mieszanki powinien on być weryfikowany
kres spadku wytrzymałości zależy od rodzaju domieszki, doświadczalnie.
ilości dodanej domieszki oraz od właściwości cementu
i superplastyfikatora (18). Domieszki tiksotropowe w nie- Zalecenia technologiczne
wielkim stopniu wpływają na właściwości reologiczne Ze względu na zminimalizowanie parcia na deskowanie
mieszanki samozagęszczalnej podczas procesów jej mieszankę samozagęszczalną należy układać w desko-
transportu i układania (17). Natomiast po pozostawieniu waniach od góry, z odpowiednio wcześniej dobraną
mieszanki w spoczynku powodują szybkie sztywnienie stałą prędkością (najlepiej nieprzekraczającą 3 m/h),
mieszanki, a w konsekwencji znaczące, nawet ponaddwu- unikając jej swobodnego zrzucania, które mogłoby za-
krotne, zmniejszenie parcia na deskowania. Stosowanie burzyć wcześniej ułożoną mieszankę. Nie należy zwięk-
w praktyce tych domieszek wymaga jednak dalszych szać prędkości układania mieszanki ponad wcześniej
badań, głównie w celu określenia ich wpływu na zmiany założoną w projekcie.
właściwości reologicznych mieszanki w czasie i odwracal- Duża płynność mieszanki samozagęszczalnej może powo-
ności efektu ich działania. dować przemieszczenie nieodpowiednio zamocowanych
akcesoriów. Z drugiej jednak strony stosowanie płynnej
mieszanki pozwala na wdrożenie nowych, prostych
Parcie na deskowania
sposobów mocowania wkładek formujących, akcesoriów,
a temperatura mieszanki
łączników i marek.
samozagęszczalnej Beton samozagęszczalny jest często stosowany jako
W wielu pracach (np. 1, 19) wykazano, że temperatura beton architektoniczny. W takim przypadku uzyskanie
istotnie wpływa na parametry reologiczne mieszanki odpowiedniej powierzchni elementu wymaga do-
samozagęszczalnej. Zazwyczaj nawet niewielkie zmiany kładnego wykonania i uszczelnienia połączeń między
temperatury mogą powodować znaczące zmiany elementami deskowania, stosowania elementów
zdolności mieszanki do płynięcia i samozagęszczenia deskowań o gładkiej powierzchni bez uszkodzeń oraz
oraz jej stabilności, utrudniając prawidłowe wykonanie odpowiedniego dobrania środka antyadhezyjnego.
betonu oraz wpływając na wparcie boczne na desko- Należy stosować deskowania o identycznym poszyciu,
wania. Szeroko wpływ temperatury na właściwości a zwłaszcza o takim samym stopniu zużycia. Na jakość
mieszanek samozagęszczalnych omówiono np. w (19). wykończenia powierzchni mogą mieć wpływ nawet
O ile w przypadku mieszanek betonów zwykłych niewielkie ugięcia, ważne jest więc odpowiednie
obniżenie temperatury zwykle powoduje większe usztywnienie deskowania.
parcie na deskowania, to w przypadku mieszanek Zastosowany do smarowania form środek antyadhezyjny
samozagęszczalnych zależność ta nie jest regułą. musi charakteryzować się odpowiednią lepkością, taką
Charakter i zakres wpływu temperatury na właściwości aby nie utrudniała uchodzenia pęcherzyków powietrza
reologiczne mieszanki uzależnione są głównie od wła- po powierzchni deskowania z mieszanki. Także większa
ściwości i ilości cementu, rodzaju, właściwości i ilości od zalecanej ilość zastosowanego środka antyadhezyj-
superplastyfikatora, obecności dodatków mineralnych nego może utrudniać uchodzenie powietrza z mieszanki.
i domieszek oraz ilości zaczynu. Taka mnogość czyn- Zastosowanie danego środka antyadhezyjnego wyma-
ników, jak i ich wzajemne złożone interakcje bardzo ga doświadczalnej weryfikacji jego wpływu na jakość
24 utrudniają określenie jednoznacznych zależności wpły- elementu.
most y mat eri ał y i t echnol ogi e
Podczas układania mieszanki samozagęszczalnej koniecz- 7. Seung Hee Kwon, Shah S.P.: Prediction Model For SCC Form-
work Pressure. The Third North American Conference on the
ny jest stały nadzór pracy deskowań. W tym celu można
Design and Use of Self-Consolidating Concrete, Chicago, No-
wykorzystać np. proste czujniki ciśnienia montowane
vember 2008.
w deskowaniach. W przypadku wystąpienia objawów
8. Oesterheld S., Mueller F.V., Wallevik O.H.: The Influence
wskazujących na zbyt duże parcie na deskowania betono-
of Workability Loss and Thixotropy on Formwork Pressure in SCC
wanie należy natychmiast przerwać.
Containing Stabilizers. The Third North American Conference
W przypadku stosowania deskowań ślizgowych mie-
on the Design and Use of Self-Consolidating Concrete, Chi-
szanka samozagęszczalna może być stosowana na takich
cago, November 2008.
samych zasadach jak mieszanki tradycyjne (20). Wydłu- 9. Lange D.A., Birch B., Henschen J., Liu Y-S., Tejeda-
żony zwykle czas wiązania mieszanek samozagęszczal- Dominguez F., Struble L.J.: Modeling Formwork Pressure of SCC.
Third North American Conference on the Design and Use
nych może jednak spowalniać prędkość wykonywania
of Self-Consolidating Concrete, Chicago, November 2008.
konstrukcji.
10. Design, Performance and Use of Self Compacting Con-
crete (SCC 2009-China), RILEM Pro065, Ed. by C. Shi, Z.Yu,
Podsumowanie
K.H. Khayat and P. Yan, China, 2009.
Stosowanie mieszanki samozagęszczalnej wymusza
11. Khayat K.H., Omran A.F. Evaluation of SCC formwork pressure.
szereg istotnych zmian w podejściu do projektowania
Design, Performance and Use of Self Compacting Con-
i wykonywania deskowań. Najistotniejsza jest konieczność
crete (SCC 2009-China), RILEM Pro065, Ed. by C. Shi, Z.Yu,
przyjmowania przy projektowaniu deskowań pionowych
K.H. Khayat and P. Yan, China, 2009.
parcia bocznego równego pełnemu parciu hydrostatycz-
12. Lange D.A., Liu Y-S., Henschen J.: Modeling formwork pressure
nemu. Powoduje to konieczność stosowania do wykona-
of SCC. Design, Performance and Use of Self Compacting
nia konstrukcji z betonu samozagęszczalnego deskowań Concrete (SCC 2009-China), RILEM Pro065, Ed. by C. Shi, Z.Yu,
K.H. Khayat and P. Yan, China, 2009.
o zdecydowanie mocniejszej konstrukcji niż w przypadku
13. Gołaszewski J., Drewniok M.: Dobór deskowań systemo-
wykonywania analogicznej konstrukcji z betonu zagęsz-
wych do wykonania konstrukcji z betonu samozagęszczonego.
czanego wibracyjnie.
 Inżynieria i Budownictwo , styczeń 2010.
Dotychczasowe badania i doświadczenia z wykonywa-
14. Oesterheld S., Mueller F.V., Wallevik O.H.: The influence of work-
nia betonów samozagęszczalnych wykazują, że parcie
ability loss and thixotropy on formwork pressure in selfcompact-
mieszanki samozagęszczalnej na deskowania często jest
ing concrete containing stabilizers. The Third North American
jednak mniejsze od pełnego parcia hydrostatycznego.
Conference on the Design and Use of Self-Consolidating
Obecnie w wielu ośrodkach na całym świecie prowa-
Concrete SCC 2008, USA, Chicago, 2008.
dzone są intensywne prace mające na celu opracowanie
15. Khayat K.H., Assaad J.: Influence of internal friction and cohe-
efektywnych metod określania parcia bocznego mie- sion on formwork pressure of self -compacting concrete. First
International Symposium on Design, Performance and Use
szanki samozagęszczalnej na deskowanie w zależności
of Self-Consolidated Concrete SCC f2005, RILEM Proceedings
od warunków technologicznych wykonywania betono-
PRO 42, Ed. by Z. Yu, C. Shi, K.H. Khayat and Y. Xie, Changsha,
wania. Badania takie prowadzone są również w Katedrze
Hunan, China, 2005.
Inżynierii Materiałów i Procesów Budowlanych Wydziału
16. Billberg P.: Mechanisms behind reduced form pressure when
Budownictwa Politechniki Śląskiej w Gliwicach. Ich zakres,
casting with SCC. First International Symposium on De-
oprócz analiz teoretycznych i badań w skali laboratoryjnej,
sign, Performance and Use of Self-Consolidated Concrete
obejmuje również badania parcia mieszanki betonowej
SCC 2005, RILEM Proceedings PRO 42, Ed. by Z. Yu, C. Shi,
w różnych warunkach formowania w skali technicznej. q�
K.H. Khayat and Y. Xie, Changsha, Hunan, China, 2005.
17. Khayat K.H., Assaad J.: Thixotropy-enhancing agent  A key
Piśmiennictwo
component to reduce formwork pressure of SCC. First Interna-
1. De Schutter G., Bartos P.J.M., Domone P., Gibbs J.: Self compact-
tional Symposium on Design, Performance and Use of Self-
ing concrete.: Whittles Publishing, 2008.
Consolidated Concrete SCC f2005, RILEM Proceedings PRO
2. Szwabowski J. (red.): Reologia w technologii betonu. Monogra-
42, Ed. by Z. Yu, C. Shi, K.H. Khayat and Y. Xie, Changsha, Hu-
fi a. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2009.
nan, China, 2005.
3. Gołaszewski J.: Betony samozagęszczalne. XXV Jubileuszowe Ogól-
18. Gołaszewski J.: Influence of viscosity enhancing agent on rhe-
nopolskie  Warsztaty Pracy Projektanta Konstrukcji  Beskidy  Gli-
ology and compressive strength of superplasticized mortars.
wice 2010 , Nowoczesne rozwiązania konstrukcyjno-materiało-
Journal of Civil Engineering and Management Internation-
wo-technologiczne. Konstrukcje żelbetowe, Szczyrk 2010, t. I.
al Research and Achievements, Vilnius: Technika, Vol. 15,
4. Martinek W., Książek M., Jackiewicz-Rek W.: Technologia robót
No 2, June 2009.
budowlanych.Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej,
19. Gołaszewski J.: Temperatura a urabialność betonów nowej ge-
Warszawa 2007.
neracji. Sympozjum naukowo-techniczne  Reologia w tech-
5. Billberg P.: Form pressure generated by self-compacting concrete.
nologii betonu , Politechnika Śląska, Gliwice, 2010.
3rd International Symposium on Self-Compacting Concrete, Ed.
20. Fossa K.T.: Self-compacting concrete for slipform operations.
by O. Wallevik and I. Nielsson, Reykjavik, Iceland 2003.
3rd International Symposium on Self -Compacting Concrete,
6. Beitzel M., Beitzel H., Muller H.S.: Fresh Concrete Pressure of SCC
Ed. by O. Wallevik and I. Nielsson, Reykjavik, Iceland, 2003.
on a Vertical Formwork. The Third North American Conference
21. DIN 18218:1980-09 Frischbetondruck auf lotrechte Schalun-
on the Design and Use of Self-Consolidating Concrete, Chica-
gen. Deutsche Norm, Januar 2010.
go, November 2008.
25