Zabudowana mieszanka
betonu ci´Å»kiego
w konstrukcj´ Ęciany.
Pawilon Onkologii
przy Wojewódzkim
Szpitalu Specjalistycznym
w Cz´stochowie
DoĘwiadczenia w projektowaniu
i produkcji betonów ci´Å»kich
nego przez BT Katowice dla potrzeb Miejskiego
PrzydatnoĘç betonu, jako materia"u dla wykonania nawet
OĘrodka Radioterapii w szpitalu przy ulicy Racibor-
bardzo specjalistycznych konstrukcji, o róŻnych w"aĘciwoĘciach
skiej w Katowicach, gdzie wykonano Ęciany i stro-
i przeznaczeniu, zosta"a juŻ niejednokrotnie dowiedziona. TakŻe py izolowanych radiologicznie pomieszczeł
z beto-
nu ci´Å»kiego, opartego na kruszywie barytowym,
w dziedzinie ochrony zdrowia ludzkiego beton oprócz funkcji
o "Ä…cznej kubaturze 220 m3.
materia"u konstrukcyjnego spe"nia innÄ… uÅ»ytecznÄ… i potrzebnÄ… rol´
Drugim obiektem, gdzie zastosowano do podob-
nych celów beton ci´Å»ki, by" Instytut Onkologii
 chroni przed promieniowaniem przenikliwym.
w Gliwicach. Dla potrzeb tej inwestycji wykonano
OczywiĘcie funkcj´ ochrony przed promieniowa- i zabudowano ponad 70 m3 betonu ci´Å»kiego.
niem przenikliwym, do którego mi´dzy innymi zali- Na prze"omie roku 2001 i 2002 firma BETOTECH
cza si´ promieniowanie rentgenowskie, spe"nia be- Sp. z o.o., korzystajÄ…c ze swoich wczeĘniejszych
ton ci´Å»ki, wyprodukowany w oparciu o specjalne doĘwiadczeÅ‚
w zakresie projektowania, warunków
kruszywo, zapewniajÄ…ce zmniejszenie do minimum zabudowy i nadzoru przy wykonywaniu mieszanek
strumienia promieniowania przechodzÄ…cego przez betonowych betonów ci´Å»kich, opracowa"a recep-
konstrukcj´. Os"ony wykonane z betonu ci´Å»kiego tur´ mieszanki betonowej betonu ci´Å»kiego dla po-
są to tak zwane os"ony bierne, których typowym trzeb budowy Pawilonu Onkologii przy Wojewódz-
zadaniem jest zmniejszanie dawek promieniowa- kim Szpitalu Specjalistycznym w Cz´stochowie.
nia otrzymywanych przez personel obs"ugujący Specyfi kacja techniczna, wed"ug której wykonaw-
urzÄ…dzenie. ca prowadzi" prace, wskazywa"a, iÅ» dla potrzeb
Obiektami, w których wymagane jest stosowa- realizacji niniejszego obiektu ma byç wykonany be-
nie os"ony przed promieniowaniem, i praktycz- ton ci´Å»ki o nast´pujÄ…cych parametrach:
nie kaÅ»dy cz"owiek zetknÄ…" si´ z nimi w swo-  g´stoĘci w stanie powietrzno-suchym nie mniej-
im Życiu, są na przyk"ad pracownie radiologiczne szej niŻ 3200 kg/m3
i rentgenowskie w szpitalach lub oĘrodkach zdro-  klasie wytrzyma"oĘci B20 okreĘlonej zgodnie
wia. OczywiĘcie jest jeszcze wiele innych konstruk- z PN-88/B-06250.
cji i obiektów, gdzie ze wzgl´du na w"aĘciwoĘci W trakcie realizacji niniejszej inwestycji zabudo-
wr´cz niezb´dne staje si´ zastosowanie tego ro- wano ponad 230 m3 mieszanki betonowej betonu
dzaju betonów lub materia"ów chroniÄ…cych ludzkie ci´Å»kiego. Podczas produkcji i zabudowy, na Å»ycze-
zdrowie (na przyk"ad elektrownie jÄ…drowe), jednak nie wykonawcy, kontrol´ nad mieszankÄ… betonowÄ…
w tym artykule postaramy si´ przedstawiç nasze i betonem prowadzi"y dwa niezaleÅ»ne laborato-
doĘwiadczenia zwiÄ…zane z betonem ci´Å»kim, któ- ria budowlane w zakresie badania w"aĘciwoĘci
rego g"ównym zadaniem b´dzie os"ona przed pro- mieszanki betonowej i betonu. Otrzymane wy-
mieniowaniem X. niki badał
w obu laboratoriach by"y podobne
W ramach kilkuletnich doĘwiadczeł
w la- i wskazywa"y, iÅ» wykonany beton uzyska" zak"adane
tach 1998-2002 na terenie Polski Po"udniowej parametry odnoĘnie wytrzyma"oĘci dla beto-
mieliĘmy okazj´ wspó"uczestniczyç w czterech in- nu klasy B20, jak i g´stoĘci, która przewyÅ»sza"a
westycjach, gdzie wymagane by"o zastosowanie minimalnÄ… wartoĘç oczekiwanÄ… przez wykonawc´
betonu ci´Å»kiego celem wykonania os"on pracow- i wynios"a ponad 3300 kg/m3.
ni rentgenowskich i radiologicznych, chroniÄ…cych Ostatnio wykonywanym obiektem, gdzie zosta"
otoczenie przed promieniowaniem. takÅ»e zabudowany beton ci´Å»ki w oparciu o mie-
W roku 1998 wspó"uczestniczyliĘmy w produk- szank´ betonowÄ… zaprojektowanÄ… przez BETOTECH
cji i zabudowie betonu ci´Å»kiego wyprodukowa- Sp. z o.o., by" pawilon medycznego akceleratora li-
48
lipiec  wrzesieł
2003
fot. Archiwum
technologie
niowego w Centrum Onkologii w Krakowie. Wyma- dla Centrum Onkologii w Krakowie uŻyty baryt po-
gania co do betonu stawiane przez wykonawc´ to siada" w"aĘciwoĘci zestawione w tabeli 1. W tabeli
klasa wytrzyma"oĘci B20 i g´stoĘç 3200 kg/m3. 2 przedstawiono receptur´ mieszanki betonowej.
Podobnie jak w poprzednich przypadkach zapro- Rodzaj frakcji kruszyw, ich iloĘci, naleÅ»y dobraç
jektowana zosta"a mieszanka betonowa w oparciu tak, aby zapewnia"y uzyskanie maksymalnie
o kruszywo barytowe. Wymogiem wykonawcy we- szczelnego stosu okruchowego. Przy czym naleŻy
ryfi kacj´ mieszanki betonowej przeprowadzi"a Po- pami´taç takÅ»e o tym, aby iloĘç frakcji i rodzaj
litechnika Krakowska, potwierdzajÄ…c prawid"owoĘç uÅ»ytego kruszywa umoÅ»liwia" poprawne ich dozo-
zaprojektowanej mieszanki betonowej. W grudniu wanie i wymieszanie w procesie produkcji na wy-
2002 i styczniu 2003 wykonana i zabudowana twórni betonu.
zosta"a mieszanka betonowa w ogólnej iloĘci po- Dobór uziarnienia kruszywa i kszta"towanie stosu
nad 237 m3. Podobnie jak w Cz´stochowie, takÅ»e okruchowego, podobnie jak w przypadku projekto-
i w Krakowie uzyskanie zak"adanych w"aĘciwoĘci wania betonu zwyk"ego, uzaleŻniony jest od wy-
mieszanki betonowej okreĘlonych przez specyfi- miarów konstrukcji oraz uŻytego zbrojenia. Kon-
kacj´ technicznÄ… zosta"o potwierdzone przez dwa strukcje, w jakich zabudowywany jest beton ci´Å»ki,
niezaleŻne laboratoria. których przeznaczeniem jest os"ona przed promie-
We wszystkich przypadkach bezpoĘredni nadzór niowaniem, z regu"y posiadają dostateczne wymia-
nad produkcjÄ… mieszanki betonowej, od poczÄ…tku ry, aby zastosowaç kruszywo o maksymalnym wy-
procesu produkcyjnego aÅ» do momentu jej wbudo- miarze oko"o 30 mm lub wi´kszym.
wania w konstrukcj´, prowadzi"o laboratorium BE- Cykl mieszania sk"adników do uzyskania jedno-
TOTECH. rodnej masy betonowej nieco róŻni si´ od pro-
Spó"ki BT naleŻące do grupy CGS Beton Polska, dukcji betonu zwyk"ego. Minimalny czas miesza-
obecnie od niedawna funkcjonujÄ…ce pod nazwÄ… nia naleÅ»y wyd"uÅ»yç w porównaniu do mieszanek
GóraŻdŻe Beton Sp. z o.o., wykona"y, dostarczy"y betonowych betonu zwyk"ego, trzeba ostroŻnie
i przepompowa"y "Ä…cznie ponad 760 m3 mieszanki szacowaç obj´toĘç zarobów roboczych mieszalnika
betonowej betonu ci´Å»kiego opartego na kruszywie i dobieraç ich wielkoĘç majÄ…c na uwadze, iÅ» ci´Å»ar
barytowym. Mieszanka betonowa wykonywana jednego m3 betonu ci´Å»kiego znacznie przewyÅ»sza
by"a w róŻnych warunkach, zarówno letnich, jak ci´Å»ar m3 betonu zwyk"ego. Ten sam problem
i zimowych. KaÅ»dorazowo nad wykonaniem mie- naleÅ»y uwzgl´dniç przy transporcie.
szanki betonowej nadzór prowadzi"o laboratorium Kontrola podstawowych parametrów, w tym
BETOTECH Sp. z o.o. Dzi´ki produkcji mieszan- g"ównie konsystencji, zawartoĘci powietrza
ki betonowej przez nowoczesne, sterowane kom- i jednorodnoĘci mieszanki betonowej, odgrywa
puterowo w´z"y betoniarskie, a takÅ»e dzi´ki ciÄ…gle jednÄ… z decydujÄ…cych ról przy kszta"towaniu si´
prowadzonemu nadzorowi nad produkcją moŻliwe w"aĘciwoĘci produkowanego betonu. Zabudowując
by"o sprostanie wszystkim wymaganiom posta- mieszank´ betonowÄ… naleÅ»y dÄ…Å»yç do tego, aby
wionym przez specyfi kacje okreĘlające wykonanie ca"a partia dostarczonej mieszanki betonowej
kaÅ»dej z wczeĘniej opisanych konstrukcji. mia"a praktycznie jednakowÄ… konsystencj´. Jest
Proces projektowania i produkcji mieszanki beto- to wymóg gwarantujący ujednorodnienie mie-
nowej betonu ci´Å»kiego musi byç prowadzony bar- szanki betonowej przy zabudowie i moÅ»liwoĘç
dzo uwaÅ»nie. NaleÅ»y sobie zdaç spraw´, iÅ» zarów- prawid"owego zag´szczenia mieszanki betono-
no produkcja, jak i dostarczenie do konstrukcji, wej. DuÅ»e róŻnice konsystencji pomi´dzy poszcze-
czyli transport i przepompowanie są bardzo istot- gólnymi partiami zabudowywanymi w jednej kon-
nymi czynnikami, które kszta"tujÄ… wymagania dla strukcji moÅ»e doprowadziç do z"ego zag´szczenia
mieszanki betonowej. Mieszanka betonowa musi mieszanki, braku jednorodnoĘci, w skutek cze-
spe"niaç szereg w"aĘciwoĘci, aby po przejĘciu go mogÄ… powstaç pustki powietrzne wewnÄ…trz
przez ca"y proces zabudowy moÅ»liwe by"o uzy- obj´toĘci betonu. PoniewaÅ» kaÅ»da tego typu kon-
skanie koł
cowego produktu o w"aĘciwoĘciach strukcja przed oddaniem do uŻytkowania jest
dok"adnie takich, jakie zak"adano w fazie projek- sprawdzana pod wzgl´dem przenikania promie-
tu. KaŻda cecha mieszanki betonowej ma istotny niowania rentgenowskiego, dlatego teŻ pustki te
wp"yw na koł
cowe w"aĘciwoĘci konstrukcji. mogÄ… zdyskwalifi kowaç beton przy badaniu po-
Kruszywa, ich rodzaj, jak i w"aĘciwoĘci, naleŻy ziomu przenikania promieniowania rentgenow-
dobieraç bardzo dok"adnie, zwracajÄ…c szczególnie skiego przez gotowÄ… konstrukcj´. Zabudowany be-
uwag´ na ich ci´Å»ar i w przypadku kruszywa ba- ton musi charakteryzowaç si´ duŻą jednorodnoĘciÄ…
rytowego na zawartoĘç BaSO4. IloĘç BaSO4, czyli i bardzo dobrym stopniem zag´szczenia.
g"ównego sk"adnika w kruszywie barytowym oraz Z doĘwiadczenia zdobytego podczas tych kilku reali-
g´stoĘç kruszywa majÄ… decydujÄ…cy wp"yw na ce- zacji moÅ»emy powiedzieç, iÅ» praktycznie do kaÅ»dej
chy betonu pozwalajÄ…ce sklasyfi kowaç go jako be- konstrukcji tego typu naleÅ»y podejĘç indywidualnie,
ton os"onowy. Przy wykonywaniu betonu ci´Å»kiego
Tabela 1 Tabela 2
Granulacja [mm] ZawartoĘç BaSO4 Ci´Å»ar w"aĘciwy Sk"adnik IloĘç [kg/m3]
[%] [g/cm3]
CEM I 32,5R 285
Kruszywo barytowe "Ä…cznie 3130
0-0,1 93,6 4,30
0-6 61,2 3,91 Woda 115
0-30 60,9 3,95 Superplastyfikator 3,7
49
budownictwo " technologie " architektura
analizujÄ…c dok"adnie wszystkie aspekty zwiÄ…zane
z zabudowÄ… i dostarczeniem mieszanki betonowej.
Z punktu widzenia wykonawcy konstrukcji decydujÄ…c
si´ na zabudowanie betonu ci´Å»kiego naleÅ»y podjÄ…ç
wspó"prac´ z wytwórniÄ… betonu, co mia"o miejsce
w opisanych realizacjach, która dysponuje odpowied-
nim zapleczem technicznym dla wykonania tak od-
powiedzialnych betonów. Wiele zadał
do rozwiÄ…zania
stawia przed nami oprócz produkcji mieszanki jej
transport i pompowanie, a takŻe zabudowa. NaleŻy
tutaj dok"adnie zastanowiç si´ nad projektowanymi
w"aĘciwoĘciami mieszanki betonowej i moŻliwoĘciami
jej zabudowy w odniesieniu do sprz´tu, jakim dyspo-
Âciany z betonu ci´Å»kiego
nuje zarówno wykonawca konstrukcji, jak i wytwór-
nia betonu, która ma wykonywaç danÄ… mieszank´.
z prawid"owym u"oÅ»eniem i piel´gnacjÄ… mieszanki be-
Przy zabudowie mieszanki betonowej naleÅ»y mieç na
tonowej, gdyŻ w tej materii nie ma Żadnych wyjątków
uwadze solidnoĘç wykonania szalunków, gdyÅ» z uwa- i dopuszczalnych odst´pstw bez wzgl´du na rodzaj
gi na znacznie wi´kszy ci´Å»ar si"a, z jakÄ… mieszan- produkowanego betonu.
ka betonowa betonu ci´Å»kiego oddzia"uje na szalu-
Mariusz Saferna
nek, jest znacznie wi´ksza niÅ» przy mieszance be-
Sebastian Kaszuba
tonowej betonu zwyk"ego. Nie naleÅ»y zapominaç
BETOTECH Sp. z o.o.
takŻe o pozosta"ych czynnoĘciach związanych
GóraŻdŻe Beton
budownictwo " technologie " architektura
fot. Archiwum