BETON ZWYKŁY według PN-EN 206-1
ZAKRES NORMY
Niniejszą normę europejską stosuje się do betonu używanego
do konstrukcji wykonywanych na placu budowy, konstrukcji
prefabrykowanych, a także do elementów prefabrykowanych
budynków i budowli
Inne normy europejskie dotyczące określonych wyrobów,
np. elementów prefabrykowanych lub procesów związanych
z zakresem niniejszej normy mogą wymagać lub dopuszczać
odstępstwa od niniejszej normy
Niniejszej normy nie stosuje się do:
Betonu komórkowego; Betonu spienionego; Betonu o otwartej
strukturze (betonu jamistego); Betonu o gęstości mniejszej niż
800 kg/m3; Betonu żaroodpornego
BETON - materiał powstały ze zmieszania cementu, kruszywa
drobnego i grubego, wody oraz ewentualnych domieszek i doda-
tków, który uzyskuje swoje właściwości w wyniku hydratacji
cementu
MIESZANKA BETONOWA - całkowicie wymieszane skład-
niki betonu, które są jeszcze w stanie umożliwiającym zawęsz-
czenie wybraną metodą
BETON STWARDNIAŁY - beton, który jest w stanie stałym
i który osiągnął pewien poziom wytrzymałości
BETON ZWYKŁY - beton o gęstości w stanie suchym więk-
szej niż 2000 kg/m3, ale nie przekraczającej 2600 kg/m3
BETON LEKKI - beton o gęstości w stanie suchym nie mniej-
szej niż 800 kg/m3 i nie większej niż 2000 kg/m3; beton ten
produkowany jest przy zastosowaniu kruszywa będącego w
całości lub częściowo kruszywem lekkim
BETON WYSOKIEJ WYTRZYMAŁOŚCI - beton klasy
wytrz. na ściskanie wyższej niż C50/60 w przypadkach beto-
nu zwykłego lub betonu ciężkiego beton klasy wytrz. na ścis-
kanie wyższej niż LC50/55 w przypadku betonu lekkiego
WYTRZYMAŁOŚĆ CHARAKTERYSTYCZNA fck - war-
tość wytrzymałości, poniżej której może się znaleźć 5 % po-
pulacji wszystkich możliwych oznaczeń wytrzymałości dla
danej objętości betonu
BETON WYTWORZONY NA BUDOWIE - beton wypro-
dukowany na placu budowy przez wykonawcę na jego własny
użytek
BETON TOWAROWY - beton dostarczony jako mieszanka
betonowa przez osobę lub jednostkę nie będącą wykonawcą;
betonem towarowym jest również: beton produkowany przez
wykonawcę poza miejscem budowy; beton produkowany na
miejscu budowy, ale nie przez wykonawcę
MIEJSCE (plac budowy) - obszar, na którym podjęto pra-
ce budowlane
PRODUCENT - osoba lub jednostka produkująca mieszan-
kę betonową
WYKONAWCA - osoba lub jednostka stosująca mieszankę
betonową
SPECYFIKUJĄCY - osoba lub jednostka ustalająca spe-
cyfikację mieszanki betonowej i stwardniałego betonu
SPECYFIKACJA - końcowe zestawienie udokumentowa-
nych wymagań technicznych dotyczących wykonania lub
składu betonu, podane producentowi
BETON PROJEKTOWANY - beton, którego wymagane
właściwości i dodatkowe cechy są podane producentowi,
odpowiedzialnemu za dostarczenie betonu zgodnego z wy-
maganymi właściwościami i dodatkowymi cechami
BETON RECEPTUROWY - beton, którego skład i skład-
niki, jakie powinny być użyte, są podane producentowi
odpowiedzialnemu za dostarczenie betonu o tak określo-
nym składzie
NORMOWY BETON RECEPTUROWY - beton receptu-
rowy, którego skład jest podany w normie przyjętej w kra-
ju jego stosowania
CAŁKOWITA ZAWARTOŚĆ WODY - woda dodana
oraz woda już zawarta w kruszywie i znajdująca się na
jego powierzchni, a także woda w domieszkach i dodat-
kach zastosowanych w postaci zawiesin, jak również wo-
da wynikająca z dodania lodu lub naparzania
EFEKTYWNA ZAWARTOŚĆ WODY - różnica między
całkowitą ilością wody w mieszance betonowej a ilością
wody zaabsorbowaną przez kruszywo
WSPÓŁCZYNNIK WODA/CEMENT (w/c) - stosunek
efektywnej zawartości wody do zawartości masy cemen-
tu w mieszance betonowej
OKRES UŻYTKOWANIA - okres, w którym stan betonu
w konstrukcji odpowiada wymaganiom eksploatacyjnym
dotyczącym tej konstrukcji, pod warunkiem, że jest ona
właściwie użytkowana
Okres ten został określony na minimum 50 lat.
zaleca się, aby postanowienia przyjęte w kraju stosowania beto-
nu zawierały wymagania uwzględniające przewidywany czas
użytkowania wynoszący co najmniej 50 lat w warunkach prze-
widywanej eksploatacji -zalecenia dotyczące wartości granicz-
nych składu betonu oparte są na założeniu, że przewidywany
czas użytkowania konstrukcji wynosi 50 lat -projektowanie be-
tonu ze specjalnym uwzględnieniem jego trwałości zaleca się,
gdy „wymagany czas użytkowania jest znacząco różny od 50 lat”
ODDZIAŁYWANIE ŚRODOWISKA - takie oddziaływania
chemiczne i fizyczne na beton, które wpływają na niego lub
na zbrojenie lub inne znajdujące się z nim elementy metalowe,
a które nie zostały uwzględnione jako obciążenie w projekcie
konstrukcyjnym
CZYNNIKI ODDZIAŁUJĄCE NA BETON:
Obciążenie zewnętrzne, Woda środowiskowa, Gazy zawarte
w powietrzu (głównie CO2), Woda lub roztwory wodne i je-
dnocześnie obniżona temperatura
TYPY DESTRUKCJI BETONNU:
Destrukcja mrozowa - charakter fizyczny,
Destrukcja korozyjna - charakter chemiczny lub chem-fiz
PRZYCZYNY USZKODZEŃ KONSTRUKCJI Z BETONU:
NAJCZĘŚCIEJ SPOTYKANE RODZAJE KOROZJI:
ługująca, ogólnokwasowa, węglanowa, siarczanowa, chlorkowa
KLASY EKSPOZYCJI
CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA TRWAŁOŚĆ BETONU:
odpowiedni dobór jakościowy cementów i kruszyw, stosowa-
nie możliwie niskiego wskaźnika W/C z równoczesnym stoso-
waniem domieszek uplastyczniających lub upłynniających,
stosowanie dodatków pucolanowych, stosowanie efektywnych
metod zagęszczania mieszanki betonowej oraz właściwej pie-
lęgnacji betonu, ograniczenie zawartości zaczynu cementowe-
go do niezbędnego minimum przy równoczesnym zapewnie-
niu niezbędnej ilości cementu, odpowiedni dobór uziarnienia
kruszywa, odpowiednie kształtowanie jakości strefy stykowej
zaczyn-kruszywo .
ISTOTA PROJEKTOWANIA BETONU:
Odpowiedni jakościowy dobór podstawowych komponentów,
Odpowiedni dobór ilościowy składników zaczynu, aby po ok-
reślonym czasie dojrzewania w określonych warunkach miał
on wymagane właściwości w stanie stwardniałym,
Odpowiedni dobór ilościowy zaczynu i kruszywa, pozwalający
uzyskać tworzywo zwarte przy minimalnych kosztach.
WYMAGANIA TECHNOLOGICZNE
Umożliwienie transportu i układania mieszanki betonowej
w formie lub deskowaniu, Umożliwienie zagęszczenia mie-
szanki betonowej, czyli jak najściślejsze wzajemne ułożenie
się ziaren cementu i kruszywa, połączone z możliwie najdo-
kładniejszym usunięciem powietrza z mieszanki,
PRZEBIEG PROJEKTOWANIA
Szczegółowa analiza dotycząca rodzaju elementu, do które-
go wykonania będzie służył beton (wymiary, rozkład prętów
zbrojeniowych), warunków jego wykonania (technologia po-
dawania, układania i zagęszczania mieszanki, warunki doj-
rzewania i pielęgnacji) oraz warunków eksploatacji (klasa
ekspozycji), przyjęcie założeń dotyczących podstawowych
właściwości mieszanki betonowej i stwardniałego betonu,
przeprowadzenie jakościowego doboru składników,
Przeprowadzenie obliczeń składu betonu, dokonanie niezbęd-
nych sprawdzianów otrzymanego składu oraz ewentualnych
jego korekt, doświadczalna (laboratoryjna) weryfikacja zgo-
dności rzeczywistych właściwości mieszanki betonowej i beto-
nu z założonymi właściwościami oraz ewentualne korekty,
Ostateczne obliczenie składu jednego zarobu roboczego.
RÓWNANIE WYTRZYMAŁOŚCI BOLOMEY'A:
dla C/W<2,5 dla C/WႳ2,5
A1, A2 - wsp. zależne od klasy cementu i rodzaju kruszywa
RÓWNANIE OBJĘTOŚCI(SZCZELNOŚCI):
ၲc, ၲk - gęstość cementu i kruszywa, kg/dm3
P - objętość porów, dm3
RÓWNANIE WODOŻĄDNOŚCI:
wc, wk - wodożądność cementu i kruszywa, dm3/kg
C, K - masa cementu i kruszywa w 1 m3 betonu,kg
W - objętość wody w 1 m3 betonu, dm3
WŁAŚCIWOŚCI TECHNICZNE BETONU:
Właściwości techniczne betonu to zespół wszystkich cech fizy-
cznych, mechanicznych, reologicznych i odporności na oddział-
ływanie środowiska.
WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE:
Gęstość i gęstość objętościowa; Porowatość; Nasiąkliwość
Wodoszczelność; Mrozoodporność; Przewodność cieplna; skurcz
WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE:
wytrz.na ściskanie,rozciąganie,ścinanie,skręcanie,docisk miejsco-
wy,ściskanie dwuosiowe,ściskanie trójosiowe,odporność na ude-
rzenia(udarność),na ścieranie,na oddziaływania dynamiczne
WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE:
Odkształcalność pod wpływem trwale działających bodźców zew-
nętrznych, a zwłaszcza: obciążenia siłą, zmian temp i wilgotności
ODPORNOŚĆ NA DZIAŁANIE ŚRODOWISKA:
Na wysoką i niską temperaturę, na agresję chemiczną
PRÓBKI NORMOWE DO BADANIA BETONU:
Kostki sześcienne o wymiarze boku: 100, 150 mm - podstawowe
200, 250, 300 mm
Walcowe o średnicy podstawy d (wysokość równa 2d): 100 (113),
150 mm - podstawowe, 200 mm, 250 mm, 300 mm
Belki do badania wytrzymałości na zginanie o wysokość d równej
szerokości, długość l Ⴓ 3,5d: 100 mm, 150 mm, 200, 250, 300mm
CEMENTY
DO GRUPY SPOIW HYDRAULICZNYCH NALEŻĄ:
Wapno hydrauliczne, cementy hutnicze, cementy romańskie,
c. żużlowe, c. pucolanowe, c. mieszane, cementy specjalne
W skład wszystkich materiałów hydraulicznych wchodzą
jako składniki podstawowe tlenki SiO2, CaO, Al2O3 i Fe2O3.
O hydrauliczności danego spoiwa stanowi właściwy dobór tych
składników określony za pomocą współczynników (modułów):
WSPÓŁCZYNNIK HYDRAULICZNY:
MH=Cao/ SiO2+Al2O3+Fe2O3
WSP. KRZEMIANOWY: MK=SiO2/ Al2O3+Fe2O3
WSP.GLINOWY: MG=Al2O3/Fe2O3
WSP.NASYCENIA (MODUŁ KINDA):
MN=[CaO-(1,65*Al2O3+0,35*Fe2O3+0,7*SO3/ 2,8*SiO2]
PROCENTOWA ZAWARTOŚĆ POSZCZEGÓLNYCH
SKŁADNIKÓW W CEMENTACH PORTLANDZKICH:
CaO 62 ÷ 68%; SiO2 18 ÷2 2%; Al2O3 4 ÷ 8%; Fe2O3
2 ÷ 4%; MgO 0,5 ÷ 6%; SO3 0,8 ÷ 3%; Na2O+K2O 0,4 ÷ 3%
RODZAJE CEMENTÓW I ICH CHARAKTERYSTYKA:
cementy powszechnego użytku - bez wskazania szczególnych
cech użytkowych oraz cementy specjalne - wykazujące takie
cechy użytkowe, na podstawie których można cement zakwali-
fikować jako cement do specjalnego zastosowania.
CEMENTY POWSZECHNEGO UŻYTKU:
CEM I(portlandzki), CEM II(portlandzki z dodatkami), CEM III
(hutniczy), CEM IV(pucolanowy), CEM V(wieloskładnikowy)
GŁÓWNE SKŁADNIKI CEMENTU - INNE NIŻ KLINKIER
CEMENTU PORTLANDZKIEGO:
S-Granulowany żużel wielkopiecowy V-Popiół lotny krzemion-
kowy W-Popiół lotny wapienny P-Pucolana naturalna
Q-Pucolana przemysłowa T-Łupek palony D-pył krzemionkow
WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I FIZYCZNE CEMENTÓW:
Klasa wytrzy- małości |
Wytrzymałość na ściskanie, MPa |
Początek czasu wiązania, minuty |
Stałość objętości (rozszerzalność), mm |
|||
|
Wytrzymałość wczesna |
Wytrzymałość normowa |
|
|
||
|
po 2 dniach |
po 7 dniach |
po 28 dniach |
|
|
|
32,5 N |
- |
≥ 16,0 |
≥ 32,5 |
≤ 52,5 |
≥ 75 |
≤ 10 |
32,5 R |
≥ 10,0 |
- |
|
|
|
|
42,5 N |
≥ 10,0 |
- |
≥ 42,5 |
≤ 62,5 |
≥ 60 |
|
42,5 R |
≥ 20,0 |
- |
|
|
|
|
52,5 N |
≥ 20,0 |
- |
≥ 52,5 |
- |
≥ 45 |
|
52,5 R |
≥ 30,0 |
- |
|
|
|
|
WYMAGANIA CHEMICZNE CEMENTÓW:
Właściwość |
Metoda badania |
Rodzaj cementu |
Klasa wytrzymałości |
Wymagania |
Strata prażenia |
PN-EN 196-2:2006 |
CEM I, CEM III |
wszystkie |
≤ 5,0 % |
Pozostałość nierozpuszczalna |
PN-EN 196-2:2006b) |
CEM I, CEM III |
wszystkie |
≤ 5,0 % |
Zawartość siarczanów (jako SO3) |
PN-EN 196-2:2006 |
CEM I CEM II
CEM IV CEM V |
32,5 N 32,5 R 42,5 N
|
≤ 3,5 % |
|
|
|
42,5 R 52,5 N 52,5 R |
≤ 4,0 % |
|
|
CEM III |
wszystkie |
|
Zawartość Chlorków |
PN-EN 196-21:1997 |
wszystkie |
wszystkie |
≤ 0,10 % f) |
Pucolanowość |
PN-EN 196-5:2006 |
CEM IV |
wszystkie |
wynik pozytywny |
ALKILY:
L.p. |
Rodzaj cementu NA |
Całkowita zawartość alkaliów1), N2Oeq, % |
Udział granulowanego żużla wielkopiecowego, S, % |
1 |
CEM I CEM II 2) CEM IV CEM V |
≤ 0,60 |
- |
2 |
CEM II / B-S |
≤ 0,70 |
- |
3 |
CEM III / A |
≤ 0,95 |
≤ 49 |
|
|
≤ 1,10 |
≥ 50 |
4 |
CEM III / B |
≤ 2,0 |
- |
5 |
CEM III / C |
≤ 2,0 |
- |
DOBÓR CEMENTU:
Zgodnie z normą PN-EN 206-1:2003, dobierając cement do ok-
reślonego rodzaju betonu, należy wziąć pod uwagę:
realizację robót, przeznaczenie betonu, warunki pielęgnowania
(np. obróbka cieplna), wymiary konstrukcji (ilość ciepła wydzie-
lana w trakcie procesu twardnienia), warunki środowiska, na
które będzie narażona konstrukcja, potencjalną reaktywność
kruszywa z alkaliami zawartymi w składnikach betonu.
Ogólną przydatność cementu określa się zgodnie z normą PN-EN
197-1:2002 lub zgodnie z normą PN-B-19707:2003 dla cementów
specjalnych.
ZAKRESY STOSOWANIA CEMENTÓW:
Rodzaj cementu |
Wymagania |
Cement portlandzki CEM I |
Przydatny we wszystkich klasach ekspozycji z wyłączeniem klasy XA2 i XA3 (stosuje się cementy siarczanoodporne HSR). Cementy portlandzkie CEM I 42,5 N,R i 52,5 N,R są szczególnie przydatne w produkcji betonu wysokich klas wytrzymałościowych, wibrowanej kostki brukowej, „galanterii” betonowej, w prefabrykacji oraz w produkcji pokryć dachowych. |
Cement portlandzki żużlowy CEM II / A, B-S |
Przydatny we wszystkich klasach ekspozycji z wyłączeniem klasy XA2 i XA3 (stosuje się cementy siarczanoodporne HSR). Cementy wyższych klas wytrzymałościowych (42,5 i 52,5) są szczególnie zalecane do produkcji dachówki cementowej, betonowej kostki brukowej, krawężników, obrzeży chodnikowych oraz elementów prefabrykowanych. Cementy zalecane do wykonywania betonów wysokich klas wytrzymałościowych (C40 / C50 i wyższych). |
|
|
Cement portlandzki popiołowy CEM II / B-V 32,5 N, R, HSR
Cement pucolanowy CEM IV / A, B |
Przydatny prawie we wszystkich klasach ekspozycji, z wyłączeniem klas ekspozycji XF3 - XF4 (agresywne oddziaływanie zamrażania / rozmrażania przy silnym nasyceniu wodą bez środków odladzających, bądź ze środkami odladzającymi lub wodą morską). Cement szczególnie przydatny w przypadku wykonywania obiektów narażonych na agresję siarczanową (oczyszczalnie ścieków, budownictwo morskie, roboty górnicze). Cementy tej grupy w klasie wytrzymałościowej 42,5 mogą być z powodzeniem stosowane w produkcji „galanterii” betonowej i prefabrykacji.
|
Cement portlandzki wieloskładnikowy CEM II / A, B-M (V, S, L, LL) |
Zakres stosowania uzależniony od składu cementu. Cementy zawierające popiół lotny i granulowany żużel hutniczy mają podobny zakres stosowania jak cement portlandzki żużlowy CEM II / A,B-S lub cement portlandzki popiołowy CEM II / A,B-V. Cement z dodatkiem kamienia wapiennego (V-LL, S-LL) jest szczególnie przydatny w przypadku braku zagrożenia agresją środowiska lub zagrożenia korozją (XO) lub w przypadku korozji spowodowanej karbonatyzacją (od XC1 do XC3); zalecane spoiwo do prac murarskich i tynkarskich. |
Cement hutniczy CEM III / A, B |
Cement przydatny we wszystkich klasach ekspozycji (w klasach ekspozycji XA2 i XA3 należy stosować cement hutniczy CEM III HSR), z tym, że w klasie ekspozycji XF4 zaleca się stosowanie cementu hutniczego CEM III / A o mniejszej zawartości granulowanego żużla wielkopiecowego (<50%) i zazwyczaj w klasie wytrzymałościowej 42,5. Cementy hutnicze posiadają właściwości specjalne: niskie ciepło hydratacji (LH), wysoka odporność na korozyjne oddziaływanie środowisk agresywnych chemicznie (HSR) łącznie z agresją alkaliczną (NA). Szczególnie przydatne są w budowie fundamentów, wykonywaniu betonów masywnych, zapór wodnych, oczyszczalni ścieków, obiektów morskich i do prac budowlanych w górnictwie. Cement hutniczy CEM III / A,B 42,5 (R,N) może być stosowany w produkcji prefabrykatów i „galanterii” betonowej.
|
Cement wieloskładnikowy CEM V / A, B |
Zakres stosowania uzależniony od zawartości składników mineralnych w składzie cementu. Cement CEM V / A może być stosowany praktycznie we wszystkich klasach ekspozycji z ograniczeniem klasy XF3 i XF4. Cement CEM V / B znajduje zastosowanie do wykonywania betonu w klasach ekspozycji X0 oraz XC1 i XC2. Ponadto, ze względu na podwyższoną zawartość dodatków mineralnych, cement CEM V / B jest przydatny do wykonywania konstrukcji i elementów narażonych na agresję chemiczną (klasy ekspozycji XA1, XA2, XA3). |
MINIMALNA ZAWARTOŚĆ CEMENTU W 1M3 BETONU:
Klasa ekspozycji |
Minimalna zawartość cementu, kg / m3 |
|
Brak zagrożenia agresją środowiska |
X0 |
- |
Korozja wywołana karbonatyzacją |
XC1 |
260 |
|
XC2 |
280 |
|
XC3 |
280 |
|
XC4 |
300 |
Korozja wywołana chlorkami niepochodzącymi z wody morskiej |
XD1 |
300 |
|
XD2 |
300 |
|
XD3 |
320 |
Korozja wywołana chlorkami pochodzącymi z wody morskiej |
XS1 |
300 |
|
XS2 |
320 |
|
XS3 |
340 |
Agresja mrozowa |
XF1 |
300 |
|
XF2 |
300 |
|
XF3 |
320 |
|
XF4 |
340 |
Środowisko agresywne chemicznie |
XA1 |
300 |
|
XA2 |
320 |
|
XA3 |
360 |
Agresja wywołana ścieraniem |
XM1 |
300 |
|
XM2 |
300 |
|
XM3 |
320 |
KRUSZYWA:
KRUSZYWO - ziarnisty materiał stosowany w budownictwie.
Może być naturalne, sztuczne lub z recyklingu.
KRUSZYWO NATURALNE - kruszywo pochodzenia minera-
lnego, które poza obróbką mechaniczną nie zostało poddane
żadnej innej obróbce.
KRUSZYWO SZTUCZNE - kruszywo pochodzenia minera-
lnego, uzyskane w wyniku procesu przemysłowego obejmują-
cego termiczną lub inną modyfikację.
KRUSZYWO Z RECYKLINGU - kruszywo powstałe w wy-
niku przeróbki nieorganicznego materiału zastosowanego
uprzednio w budownictwie.
KRUSZYWO WYPEŁNIAJĄCE - kruszywo, którego więk-
szość przechodzi przez sito 0,063 mm, które może być doda-
wane do materiałów budowlanych w celu uzyskania pewnych
właściwości.
PYŁY - frakcja kruszywa o wymiarach ziaren przechodzą-
cych przez sito 0,063 mm
WYMIAR KRUSZYWA - oznaczenie kruszywa poprzez okre-
ślenie dolnego (d) i górnego (D) wymiaru sita wyrażone jako d/D
KRUSZYWO DROBNE - kruszywo o wymiarach ziarn D ≤ 4 mm
KRUSZYWO GRUBE - kruszywo o wymiarach ziarn D Ⴓ 4 mm
i d Ⴃ 2 mm
KRUSZYWO O CIĄGŁYM UZIARNIENIU - kruszywo będące
mieszanką kruszyw grubych i drobnych
UZIARNIENIE KRUSZYWA- rozkład wymiarów ziarn wyrażony
jako procent masy przechodzącej przez określony zestaw sit
FRAKCJA - zbiór ziaren kruszywa o wymiarach zawartych między
dwoma sitami (górnym i dolnym)
NADZIARNO - ziarna większe od przewidywanych; ziarna pozo-
stające na górnym sicie
PODZIARNO - ziarna mniejsze od przewidywanych; ziarna prze-
chodzące przez skrajne dolne sito danej frakcji
PUNKT PIASKOWY - procentowo określona zawartość ziaren
do 2,0 mm w stosie okruchowym
PUNKT PYŁOWY - procentowo określona zawartość ziaren do
0,063 mm w stosunku do ogólnej ilości ziaren do 2,0 mm
PODZIAŁ KRUSZYW ZE WZGLĘDU NA:
a) NA RODZAJ BETONU:
do betonu ciężkiego: (kruszywa o gęstości objętościowej ziaren
> 3000 kg/m3): baryt BaSO4 ၲ Ⴛ 4500 kg/m3 ; magnetyt Fe3O4
ၲ Ⴛ 5200 kg/m3 ; limonit Fe OOH ၲ Ⴛ 3600 kg/m3 ; okruchy
stalowe i żeliwne o różnym kształcie ၲ Ⴛ 7800 kg/m3
do betonu zwykłego: kruszywa skalne o gęstości objętościowej
ziaren 2000-3000 kg/m3 ; kruszywo z rozdrobnienia betonu odpa-
dowego ; kruszywa będące odpadami produkcji przemysłowej
(żużel kawałkowy, kek, żużel pomiedziowy)
do betonu lekkiego kruszywowego: kruszywa lekkie mineralne
(naturalne i sztuczne) ; rozdrobnione odpady organiczne: wióry,
zrębki i trociny drewniane; sieczka ze słomy, trzciny i innych ro-
śli, korek, guma, tworzywo sztuczne
do betonu lekkiego mikrokruszywowego: popioły lotne ; mielony
żużel wielkopiecowy ; mielony piasek kwarcowy
KRUSZYWA LEKKIE:
Naturalne |
Sztuczne |
||
|
Spieniane |
Spiekane |
Granulowane |
Pumeksoporyt Węglanoporyt Łupkoporyt ze zwałów Tufoporyt |
Pumeks hutniczy
Szkło piankowe |
Keramzyt Popiołoporyt Glinoporyt Łupkoporyt Perlitoporyt Wermikulitoporyt |
Żużel wielkopiecowy Eloporyt Ardelit |
TYPY KSZTAŁTU ZIAREN:
|
Naturalne niekruszone: 1. kuliste 2. owalne 3. nieregularne 4. wydłużone 5. płaskie 6. płaskie wydłużone |
|
Naturalne kruszone: 7. krępe 8. wydłużone 9. płaskie 10. kanciaste 11. kanciaste o stępionych narożach |
TYPY TEKSTURY ZIAREN KRUSZYWA:
Określenie |
Najczęściej wykazuje |
Uwagi |
Gładka Szorstka Krystaliczna Ziarnista Porowata Szklista |
Żwir Bazalt Granit Piaskowiec Keramzyt Żużel |
otoczone w wodzie typ papieru ściernego sterczące kryształki ziarna zaokrąglone zagłębienia układ muszlowy |
POWIERZCHNIA WŁAŚCIWA STOSU KRUSZYWA:
Jest to suma powierzchni wszystkich ziaren
JAMISTOŚĆ STOSU:
stosunek objętości jam do objętości kruszywa:
pn-gęstość nasypowa po-gęstość obj.ziarna
RODZAJE GĘSTOŚCI KRUSZYWA:
pw-gęstość właściwa skały; po-gęstośc obj.skały; pn-gęstość
nasypowa kruszywa
MODUŁ POWIERZCHNIOWY POJEDYNCZ. ZIAREN
Jest to stosunek powierzchni do objętości
WODOŻĄDNOŚĆ KRUSZYWA:
Ilość wody w dm3,jaką należy dodać do 1kg suchego kruszywa,
aby uzyskać żądaną konsystencję mieszanki betonowej, zależy
od rodzaju zew.powierzchni, kształtu i wielkości ziaren
CECHY BETONÓW Z KRUSZYWAMI WĘGLANOWYMI
(WAPIENIE I DOLOMITY):
podwyższona odporność na temperaturę do 900 ႰC; mniejsze
odkształcenie termiczne (o ok. 60% w stosunku do betonu z
granitem) ; niskie pełzanie ; wydzielanie bardzo małego promie-
niowania radioaktywnego ; wyższa odporność korozyjna wynika-
jąca z wyższej wodoszczelności
PRODUKCJA KRUSZYWA SKALNEGO:
Produkcja kruszywa naturalnego (niepoddanego obróbce
mechanicznej): polega na wydobyciu kruszywa ze złoża i przygo-
towaniu go do stanu, w którym może zostać wysłane do betonowni;
na przygotowanie kruszywa składa się:
klasyfikacja - ma na celu rozdział urobku według wielkości ziaren
na frakcje lub grupy frakcji o ustalonych granicach;
uszlachetnienie - przemywanie, odwodnienie oraz zabezpieczenie
właściwego uziarnienia mieszanek piaskowo-żwirowych i żwirowo-
-piaskowych
Produkcja kruszywa naturalnego (poddanego obróbce mechanicznej):
ma na celu uzyskanie możliwie krępego kształtu ziarn; w tym celu
stosuje się 2 i 3-krotne łamanie.
SKŁADOWANIE KRUSZYWA:
musi zapewniać zabezpieczenie przed zanieczyszczeniem i przed łą-
czeniem się dwóch różnych kruszyw ze sobą; wskazane jest chronie-
nie przed opadami atmosferycznymi i przed podciekaniem wody
opadowej; wyróżnia się składowanie otwarte (zasobnikach pryzmach,
usypiskach lub zasiekach) i w zasobnikach zamkniętych
SPOIWA GIPSOWE I ANHYDRYTOWE:
Spoiwa, których głównym składnikiem jest siarczan wapnia,
zalicza się do powietrznych materiałów wiążących
SPOIWA GIPSOWE
Wytwarzane przez częściową dehydratację w niezbyt wysokich
temperaturach skał gipsowych lub gipsów odpadowych.
Główny składnik - rozdrobniony półwodny siarczan wapnia
CaSO4·1/2 H2O Służą do produkcji elementów budowlanych,
takich jak bloki lub płyty, charakteryzujące się znaczną wytrz.
mechaniczną oraz odpornością na działanie czynników atmosfer.
SPOIWA ANHYDRYTOWE:
Otrzymane w wyniku całkowitej dehydratacji skał gipsowych
lub przeróbki anhydrytów naturalnych. Główny składnik - drobno
zmielony i zmieszany z odpowiednimi aktywatorami bezwodny
siarczan wapnia CaSO4 Składają się z mało aktywnej odmiany
bezwodnego siarczanu wapnia oraz z odpowiednich aktywatorów
przyspieszających proces jego hydratacji.
AKTYWATORY:
tlenek wapnia powstający w wyniku częściowego rozkładu
siarczanu wapnia, ałuny oraz niewielkie ilości wapnia palonego,
cement portlandzki, mielony żużel wielkopiecowy, mielony palony
dolomit, różnego rodzaju kwaśne siarczany.
RODZAJE SPOIW ANHYDRYTOWYCH:
Estrichgips ; gipsy ałunowe ; anhydryty budowlane (właściwe
spoiwa budowlane) Wszystkie powyższe spoiwa służą do: wykony-
wania podłóg, stiuków, osadzania płytek ściennych, wytwarzania
sztucznych marmurów, jako składniki mieszanek tynkarskich.
KLASYFIKACJA SPOIW GIPSOWYCH:
a) ze względu na właściwości i zastosowanie:
Spoiwa gipsowe dla budownictwa: -gips budowlany, gips szpachlo-
wy, gips tynkarski, klej gipsowy
Spoiwa specjalne do celów technicznych: -gips ceramiczny, -gips
autoklawizowany, -gips ałunowy, -estrichgips
b) ze względu na uziarnienie:
Gips budowlany: -grubo zmielony GB-G, drobnozmielony GB-D
c)ze względu na wytrz na ściskanie po wysuszeniu: Gips bud: 6,8
d) w zależności od przeznaczenia:
Gips szpachlowy: B-do szpachlowania elementów betonowych;
G - do szpachlowania elementów gipsowych; F-do spoinowania
płyt gipsowo-kartonowych
Gips tynkarski: GTM-do wew. wypraw tynkarskich wykonywanych
sposobem zmechanizowanym ; GTR-do ręcznego tynkowania
Klej gipsowy: P-do klejenia prefabrykatów gipsowych; T-do osadza-
nia płyt gipsowo-kartonowych
GIPS BUDOWLANY:
główny składnik to półwodny siarczan wapnia (odmiana β) stosowany
do produkcji prefabrykatów gipsowych oraz do sporządzania zapraw
tynkarskich
WŁAŚCIWOŚCI FIZ I MECHANICZNE GIPSU BUDOWLANEGO:
Wymagania |
Gips budowlany |
|||||
|
GB-G6 |
GB-G8 |
GB-D6 |
GB-D8 |
||
Uziarnienie: odsiew na sicie o boku oczka kwadratowego, nie więcej niż, % |
1,0 mm |
0,5 |
- |
|||
|
0,75 mm |
- |
0,0 |
|||
|
0,2 mm |
15,0 |
2,0 |
|||
Wytrzymałość na zginanie, nie mniej niż, MPa |
po 2 h |
1,8 |
2,0 |
1,8 |
2,0 |
|
|
po wysuszeniu do stałej masy |
4,0 |
5,0 |
4,0 |
5,0 |
|
Wytrzymałość na ściskanie, nie mniej niż, MPa |
po 2 h |
3,0 |
4,0 |
3,0 |
4,0 |
|
|
po wysuszeniu do stałej masy |
6,0 |
8,0 |
6,0 |
8,0 |
|
Czas wiązania |
początek wiązania najwcześniej po upływie, min |
3 |
6 |
|||
|
koniec wiązania najpóźniej po upływie, min |
10 |
||||
Okres, w którym gips budowlany nie powinien wykazywać odchyleń od wymagań normy, liczba dni od daty wysyłki |
90 |
GIPS SZPACHLOWY:
spoiwo wolno wiążące, drobnoziarniste zawierające w swym składzie
oprócz gipsu półwodnego szereg dodatków modyfikujących, których
zadaniem jest wydłużenie czasu wiązania zaczynu, zmniejszenie odciąga-
nia wody z zaczynu przez nasiąkliwe podłoża i zwiększenie przyczepności
ZASTOSOWANIE GIPSU SZPACHLOWEGO:
do wykonywania cienkich gładzi gipsowych wewnętrznych grubości
3 - 10 mm, łączenia płyt gipsowych w ścianach działowych, przyklejania
do powierzchni betonowych i ceramicznych elementów gipsowych, takich
jak płyty dekoracyjne, dźwiękochłonne, suche tynki itp., spoinowania złą-
czy elementów gipsowych (płyty Pro Monta), napraw, maskowania prze-
wodów instalacji elektrycznej itp.
GIPS TYNKARSKI:
spoiwo wolnowiążące gipsowe lub gipsowo-anhydrytowe, zawierające
zestaw dodatków poprawiających plastyczność zaprawy i zwiększają-
cych przyczepność do podłoża. Ma w swoim składzie lekki wypełniacz
- perlit, zmniejszający ciężar i zwiększający izolacyjność termiczną i
ogniochronność tynku.
ZASTOSOWANIE GIPSU TYNKARSKIEGO:
Stosuje się do wykonywania jednowarstwowych, wewnętrznych wypraw
tynkarskich grubości 8-20 mm, narzucanych ręcznie lub mechanicznie
na podłoże typu ceramika, cegła wap-piaskowa, beton zwykły i komór.
KLEJ GIPSOWY:
głównym składnikiem jest półwodny siarczan wapnia i dodatki
modyfikujące. stosowany głównie do łączenia płyt ściennych Pro
Monta oraz klejenia i spoinowania płyt gipsowo-kartonowych
GIPS CERAMICZNY:
stosowany w przemyśle ceramicznym i do prac modelarskich.
Wytrzymałość na zginanie wynosi 4-10 MPa i wyznacza markę.
Gips ten stosuje się również do odlewania sztukaterii gipsowych
oraz wykonywania stiuków gipsowych.
GIPS AUTOKLAWIZOWANY:
odmiany α otrzymuje się przez częściową dehydratację czystych
odmian kamienia gipsowego pod ciśnieniem, w atmosferze nasy-
onej pary wodnej z dodatkiem katalizatorów. Różni się od odmia-
y β bardziej zwartą formą i szczelną powierzchnią kryształów,
w związku z czym zaczyn potrzebuje mniejszej ilości wody, co
wpływa na jego większą wytrzymałość mechaniczną. Odlewy osią-
gają wytrzymałość na ściskanie powyżej 40 MPa. stosowany jako
składnik gipsowych spoiw ceramicznych, jak również do odlewania
wyrobów o dużej wytrzymałości i twardości.
GIPS AŁUNOWY:
jest produkowany z czystego kamienia gipsowego przez jednokrok-
ne lub dwukrotne wypalanie mieszaniny gipsu z ałunem glinowo-
-otasowym KAl(SO4)2·12H2O lub boraksem Na2B4O7·10H2O.
Gips ten odznacza się powolnym wiązaniem i stosunkowo wysoką
wytrzymałością na rozciąganie i ściskanie. Walory estetyczne gipsu
ałunowego szczególnie predystynują go do produkcji sztucznego
maruru, stiuków, boazerii i drobnej galanterii.
ESTRICHGIPS:
otrzymuje się przez wypalanie CaSO4·2H2O w temp. przekracza-
ącej 800°C. Estrichgips ma pewne właściwości hydrauliczne oraz
wykazuje większą wodoodporność od gipsu zwykłego. Początek
wiązania następuje po ok. 2 godz., a koniec po 24 godz. Wytrz. na
ściskanie po 28 dniach wynosi 18 MPa. stosowany do wykonywa-
nia podkładów pod posadzki wylewane, prefabrykowanych elemen-
tów budowlanych, płytek posadzkowych oraz sztucznego marmuru.
CHARAKT. I ZAST. SPOIW ANHYDRYTOWYCH:
Spoiwa te, których głównym składnikiem jest anhydryt CaSO4,
otrzymuje się dwoma sposobami: 1) przez wypalenie kamienia
gipsowego w temperaturze powyżej 400°C i przemielenie, 2)przez
przemielenie naturalnej skały anhydrytowej na tak zwaną mączkę
anhydrytową. Spoiwo anhydrytowe stanowi składnik zaczynów
przy przemysłowej produkcji wielkowymiarowych płyt gipsowych,
służących do budowy ścianek działowych. Używane jest również
jako składnik gipsu tynkarskiego oraz samopoziomujących się po-
sadzek podpodłogowych.
BUDOWLANE SPOIWA POWIETRZNE
SPOIWA WAPIENNE Występują jako:
w. palone, w. hydratyzowane, w. pokarbidowe, w. hydrauliczne
Do wytwarzania spoiw wapiennych stosuje się surowce, których
podstawowym składnikiem jest węglan wapnia CaCO3.
Do wapieni zalicza się skały węglanowe zawierające nie mniej niż
50% węglanu wapnia. Węglan wapnia występuje w postaci kal-
cytu lub rzadziej aragonitu.
WAPIENIE DZIELĄ SIĘ NA:
organogeniczne, chemiczne, wapno klastyczne
MARGLE:
Są skałami przejściowymi między wapieniami i skałami ilastymi.
Stosowane są do produkcji hydraulicznych materiałów wiążących.
DOLOMITY:
Są to skały węglanowe, których podstawowym składnikiem jest
minerał dolomit CaMg(CO3)2. Dolomit bardzo często towarzyszy
skałom wapiennym, obniżając ich jakość jako surowca do produk-
cji wapna budowlanego.
WAPNO PALONE:
Wapno palone CaO otrzymuje się przez rozkład węglanu wapnia.
Podczas jego wypalania w 950-1050°C przebiega endoter. reakcja:
CaCO3 ↔ CaO + CO2 - 176,6 kJ
W zależności od sposobu wypalania wapna oraz rodzaju stosowa-
nych pieców uzyskuje się: wapno lekko palone o dużej aktywności,
wapno ostro palone o mniejszej aktywności.
KLASYFIKACJA WAPNA BUDOWLANEGO:
Wapno budowlane: w.palone, w.hydratyzowane, ciasto wapienne,
wapno hydrauliczne
a) w zależności od jakości surowca:
Wapno budowlane: Wapniowe(CL) wytwarzane z czystych wapieni;
Dolomitowe(DL) wytwarzane z wapieni zdolomityzowanych
Hydrauliczne(HL) wytwarzane z wapieni ilastych, Hydrauliczne
Naturalne(NHL) wytwarzane przez wypalenie ilastego lub krzemion-
kowego kamienia wapiennego i sproszkowane w procesie gaszenia
b) ze względu na zawartość CaO+MgO:
Wapno wapniowe: CL90, CL 80, CL70 W.Dolomitowe: DL85,
DL 80 W.Hydrauliczne: HL2, HL 3,5 , HL5 W.Hydrauliczne na-
turalne: NHL2, NHL 3,5 , NHL5
WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE WAPNA:
Rodzaj wapna budowlanego |
Wytrzymałość na ściskanie, MPa |
|
|
po 7 dniach |
po 28 dniach |
HL 2 i NHL 2 |
- |
2-7 |
HL 3,5 i NHL 3,5 |
- |
3,5-10 |
HL 5 i NHL 5 |
≥ 2 |
5-15a |
ZASTOSOWANIE WAPNA BUDOWLANEGO:
Powszechnie stosuje się dwa rodzaje wapna budowlanego:
Wapno budowlane: w.palone(niegaszone) i w.hydratyzowane
(suchogaszone)
Ograniczone zastosowanie ma ciasto wapienne powstające w wyniku
gaszenia wapna kawałkowego. W budownictwie stosuje się wapno
palone i hydratyzowane do produkcji zapraw wapiennych i cemen-
towo - wapiennych oraz gipsowo - wapiennych służących jako za-
prawy tynkarskie. W przemyśle materiałów budowlanych:
- do produkcji autoklawizowanych betonów komórkowych, wapie-
nno - piaskowych, jako aktywatory spoiw mieszanych: żużlowych,
popiołowych, popiołowo- żużlowych oraz anhydrytowo- popioł.
WODA ZAROBOWA PN - EN 1008:2004
RODZAJE WODY STOSOWANEJ DO BETONU:
WODOCIĄGOWA (PITNA), ODZYSKIWANA Z PROCESÓW
PRODUKCJI BETONU, ZE ŹRÓDEŁ PODZIEMNYCH, NATU-
RALNA WODA POWIERZCHNIOWA I WODA ZE ŚCIEKÓW
PRZEMYSŁOWYCH, MORSKA LUB ZASOLONA, Z KANALI-
ZACJI
WSTĘPNA OCENA WODY POD WZGLĘDEM:
zawartości olejów i tłuszczów (nie więcej niż widoczne ślady),
zawartości detergentów (piana powinna znikać w dwie minuty),
barwy (bladożółta lub jaśniejsza - nie dotyczy wody odzyskiwanej
z produkcji betonu), zawiesiny (nie więcej niż określona ilość - nie
dotyczy wody odzyskiwanej z produkcji betonu, gdzie wymagania
są odmienne), zapachu (dopuszczalny zapach jak wody pitnej, bez
zapachu H2S po dodaniu HCl), kwasowości (pH > 4), zawartości
substancji humusowych (jakościowa ocena barwy po dodaniu NaOH)
WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE:
-zawartości chlorków:
dla betonu sprzężonego i zaczynu iniekcyjnego - do 500 mg/dm3,
dla betonów zbrojonych - do 1000 mg/dm3,
dla betonów niezbrojonych - do 2000 mg/dm3,
-zawartość siarczanów nie powinna przekraczać - 2000 mg/dm3,
-zawartość alkaliów w zasadzie nie powinna przekraczać (w przeli-
czeniu na Na2O) - 1500 mg/dm3 chyba, że wykaże się, że nie nastą-
pi szkodliwa reakcja krzemionki z alkaliami,
-inne zanieczyszczenia szkodliwe (cukry, fosforany, azotany, ołów i
cynk), jeżeli oznaczenia jakościowe dają wynik pozytywny to, albo
przeprowadza się oznaczenia ilościowe tych substancji, albo spraw-
dza się czy nie wywierają szkodliwego wpływu na czas wiązania
i wytrzymałość na ściskanie
METODY BADAŃ:
Badanie |
Odnośnik do normy |
Badanie chemiczne |
|
Chlorki |
PN-EN 196-21:1997 |
Siarczany |
PN-EN 196-21:1997 |
Alkalia |
PN-EN 196-21:1997 |
Cukry |
Ilościowo: zgodnie z normami krajowymi Orientacyjnie jakościowo: metoda Mullischa / α-naftol |
Fosforany |
Zgodnie z normami krajowymi |
Azotany |
ISO 7890-1 |
Ołów |
Zgodnie z normami krajowymi |
Cynk |
Ilościowo: zgodnie z normami krajowymi Orientacyjnie jakościowo: reakcja barwna przy użyciu rodanku amonowo-rtęciowego |
Węglany i dwuwęglany |
PN-ISO 9963-2:2001 |
Na i K |
PN-ISO 9964:1994 |
pH |
ISO 4316 |
BADANIE BETONÓW |
|
W celu oznaczenia wytrzymałości należy wykonać przy użyciu badanej wody i zbadać trzy próbki zaprawy lub betonu. Wyniki badań należy porównać z wynikami badań przeprowadzonych na podobnych próbkach wykonanych przy użyciu wody destylowanej lub dejonizowanej |
|
Czas wiązania zaczynu |
PN-EN 196-3:2006 |
Wytrzymałość zaprawy na próbkach beleczkowych |
PN-EN 196-1:2006 |
Przygotowanie próbek betonu |
PN-EN 12390-2:2001 |
Badanie próbek betonu |
PN-EN 12390-3:2002 |
CZĘSTOTLIWOŚC BADAŃ:
Rodzaj wody |
Częstotliwość badań |
Woda pitna |
Nie wykonuje się |
Woda odzyskiwana z procesów przemysłu betonowego |
Według specjalnego planu - niektóre cechy sprawdzane codziennie |
Woda ze źródeł podziemnych, naturalna woda powierzchniowa i woda ze ścieków przemysłowych |
Przed pierwszym użyciem i następnie co miesiąc aż do czasu ustalenia Zmienności składu wody. Następnie można zastosować mniejszą częstotliwość badań |
Woda morska lub woda słonawa |
Przed pierwszym użyciem i następnie Co rok lub w razie konieczność |
STANY ZAWILGOCENIA ZIAREN KRUSZYWA:
1) suchy - zupełnie bez wody, 2) powietrzno-suchy - naturalny
stan wynikający z wilgotności względnej powietrza, 3) zawilgo-
cony - po deszczu lub innym zawilgoceniu, 4) nasycony wodą -
-po nasyceniu wg zaleceń normy, 5) pokryty błonką wody - po
zanurzeniu i szybkim wyjęciu z wody (zwykle dotyczy ziarn
bardzo mało nasiąkliwych), 6) zawilgocony (po przebywaniu
w wodzie) wewnątrz i zewnątrz, 7) mokry = nasycony + pokryty
wewnętrznie - po dłuższym przebywaniu w wodzie
CAŁKOWITA ZAWARTOŚĆ WODY wc W BETONIE:
wc = wD + wk Z,V + wkZ,F + wkMZ + wdm + wdd
wD - woda dodana,
wkV - woda już zawarta w kruszywie - wew. kruszywa,
wkV,Z - woda zaabsorbowana w objętości ziarna,
wkV,F - woda zaadsorbowana na powierzchni ziarn,
wkMF - woda w przestrzeniach międzyziarnowych
wdm - woda zawarta w domieszkach,
wdd - woda zawarta w dodatkach, a w szczególnych
przypadkach woda wynikająca z dodania lodu lub naparzania.
WODA EFEKTYWNA
Efektywna zawartość wody we różni się od całkowitej zawarto-
ści wody wc o ilość wody zaabsorbowanej przez ziarna kruszywa
wkV,Z : we = wc - wkZ,V więźliwość=wodochłonność-nasiąkliwość
DODATEK DO BETONU
Drobnoziarnisty składnik stosowany do betonu w celu poprawy pew-
nych właściwości lub uzyskania specjalnych właściwości.
Rozróżnia się dwa typy dodatków nieorganicznych:
-prawie obojętne (typ I) -o właściwościach pucolanowych lub utajo-
nych właściwościach hydraulicznych (typ II)
POPIÓŁ LOTNY
PYŁ KRZEMIONKOWY
DOMIESZKA DO BETONÓW (wg PN-EN 934-2)
Materiał dodawany podczas wykonywania mieszanki betonowej w ilo-
ści nie przekraczającej 5% masy cementu w betonie, w celu zmodyfi-
kowania właściwości mieszanki betonowej i/lub stwardniałego betonu
DZIAŁANIE I ZAST RODZAJÓW DOMIESZEK:
MECHANIZMY UPŁYNNIANIA MIESZANKI BETONOWEJ:
EFEKTY STOSOWANIA DOMIESZEK UPŁYNNIAJĄCYCH:
BETON-PODSTAWOWE PROCESY TECHNOLOGICZNE
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 oraz
mieszanie składników, -transport od miejsca mieszania do miejsca
przeznaczenia, układanie, -zagęszczanie, pielęgnacja, -kontrola po-
ziomu wykonywania: mieszanki betonowej oraz betonu w konstru-
kcji
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 mie-
szania mechanicznego: jednostopniowe (wszystkie składniki mie-
sza się jednocześnie), -dwustopniowe (zaczyn cementowy lub za-
prawa wymieszane są oddzielnie, a w drugim etapie miesza się je
z kruszywem), -wielostopniowe (oddzielnie przygotowuje się za-
czyn, następnie miesza z kruszywem drobnym, a następnie z kru-
szywem 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, -transpo-
rtery taśmowe, -zasypniki
ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO:
-betoniarki na podwoziu samochodowym, -wywrotki samochodowe
z udoskonalonymi skrzyniami do transportu mieszanki betonowej
-zwykłe wywrotki samochodowe
TRANSPORT POMPOWY:
-pompa pneumatyczna, -pompa dwutłokowa, -pompa z jednym
tłokiem, -pompa ślimakowa lub rotacyjno-wirnikowa
UKŁADANIE
zapewnienie ciągłości procesu oraz braku segregacji składników
Wysokość swobodnego zrzucania mieszanki betonowej należy mak-
symalnie ograniczyć; nie powinna przekraczać 1m, przy konsystencji
ciekłej nie większa niż 50 cm, -Przy większych wysokościach należy
mieszankę spuszczać za pomocą elastycznych rur, rur teleskopo-
wych, rynien lub stosując pomosty pośrednie
ZAGĘSZCZANIE
celem jest uzyskanie możliwie najszczelniejszego ułożenia się ziaren
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 dopusz-
czalnej przez normy lub instrukcje dotyczące konkretnych elementów)
-Deskowanie musi być szczelnie wypełnione i zbrojenie dokładnie otu-
lone, -Powierzchnia wykonanej konstrukcji powinna być możliwie
gładka i bez porów
METODY ZAGĘSZCZANIA
Ubijanie; Sztychowanie; Utrząsanie; Wibrowanie: wgłębne, za po-
mocą wibratorów przyczepnych, powierzchniowe; Prasowanie;
Walcowanie; Wirowanie; Próżnowanie; Wibroprasowanie;
Prasoodpowietrzanie; Wibrowiroprasowanie; Wibroodpowietrza-
Nie; Wibrowalcowanie; Wibrotłoczenie
PODZIAŁ METOD ZAGĘSZCZANIA POD WZGLĘDEM ZA-
CHOWANIA W/C
-obniżające wartość W/C w wyniku zagęszczania (wirowanie,
próżniowanie, prasoodpowietrzanie, wibrowiroprasowanie i
wibrowalcowanie) -zachowujące niezmienne W/C (pozostałe
metody)
…POD WZGLĘDEM CHARAKTERU UŻYTEJ SIŁY
siła statyczna (prasowanie, walcowanie, wirowanie, próżnio-
wanie, prasoodpowietrzanie) -siła dynamiczna (ubijane, wi-
browanie, utrząsanie)
…POD WZGLĘDEM MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA:
na placu budowy (ubijanie, wibrowanie, walcowanie, próżnio-
wanie) -w zakładzie prefabrykacji (pozostałe 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 skład-
nikami mieszanki. Powietrze jest wypierane ku górze.
PIELĘGNACJA
Polega na przeciwdziałaniu: przedwczesnemu wysychaniu wsku-
tek działania słońca i wiatru, wymywaniu przez deszcz, działaniu
niskich temperatur.
SPOSOBY PIELĘGNACJI
Przechowywanie na budowie w deskowaniu, -Przykrywanie folią,
Stosowanie mokrych przykryć, -Spryskiwanie wodą, -Stosowanie
środków pielęgnacyjnych, które tworzą powłoki ochronne
BETONOWANIE W WARUNKACH OBNIŻONEJ TEMP.
Wskutek działania chłodu na dojrzewający beton następuje:
-opóźnienie początku i końca wiązania, -wydłużenie czasu
wiązania, -zwolnienie procesu twardnienia
ROBOTY PROWADZONE W ZIMIE
-beton musi uzyskać właściwą odporność zanim ulegnie zamro-
żeniu, -beton musi uzyskać wymaganą wytrzymałość (wytrz.
bezpieczną - pozwalającą na rozdeskowanie elementu lub
pozwalającą na prowadzenie dalszych robót) w określonym czasie).
METODY POSTĘPOWANIA PRZY BETONOWANIU
W WARUNKACH ZIMOWYCH
Metoda modyfikacji wykonywania mieszanki betonowej.
-stosowanie cementów wyższych klas i szybko twardniejących,
-projektowanie betonu o odpowiednio wyższej wytrzymałości,
uwzględniając jej spadek, -stosowanie mniej ciekłych konsys-
tencji (W/C<0,6), -wprowadzenie rewibracji, -stosowanie do-
mieszek 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 izolacy-
jne; ochrona ta za ma zapobiegać przed utratą ciepła i osty-
gnięciem betonu przed uzyskaniem założonej wytrzymałości
METODA PODGRZEWANIA
Betony poddaje się także podgrzewaniu za pomocą promie-
niowania podczerwonego; ciepło 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
temp w porównaniu do otoczenia. Przykrywają one powsta-
jące betonowe konstrukcje i stanowią dla nich zewnętrzny pan-
cerz, który izoluje od niekorzystnego oddziaływania środowiska
zew. 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
II) Oddziaływanie chemiczne: -domieszki przyspieszające
wiązanie i twardnienie, -cementy szybkowiążące
III) Obróbka cieplna: -nagrzewanie *w podwyższonej temp.
(do 40 ႰC), *w wysokiej temp. (60-90 ႰC), *w otwartych for-
Mach, *w zamkniętych formach, *od wew i zew, bezpośrednie
Kontaktowe, *ciepłym powietrzem, *energią elektryczną,
*parą wodną, *promieniami podczerwonymi, *obróbka ter-
miczna w podwyższonym ciśnieniu, *stosowanie gorącej mie-
szanki betonowej, *w otwartych formach, *w zamkniętych
formach, *bez lub z dodatkowym nagrzewaniem
ULTRAWIBRACJA
wykorzystanie energii ultradźwiękowej (1,6თ104 Hz) do akty-
wacji wiązania cementu; w zależności od składu betonu i za-
kresu ultrawibracji wytrzymałość 28-dniowa betonu jest wy-
ższa o 10-25%, a wytrzymałość po 1 do 2 dni o kilkadziesiąt %
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)
FAZA I
wstępne dojrzewanie - okres od zarobienia mieszanki do
czasu rozpoczęcia podgrzewania; im wyższą wytrzymałoś
ć posiada beton w momencie rozpoczęcia podgrzewania,
tym wyższy efekt nagrzewania. Optymalny czas fazy I w
temp. 20ႰC wynosi 2 do 6 godzin i od 2 do 3 godzin w for-
mach zamkniętych
FAZA II
podwyższanie temperatury; nie mogą zachodzić zbyt duże
różnice temperatur między poszczególnymi partami betonu.
Szybkość podwyższania temperatury: -do 25ႰC/godz. dla Ele-
mentów bez form, -do 35ႰC/godz. dla elementów w formach,
przy których odkryta powierzchnia jest Ⴃ10% całkowitej po-
wierzchni elementu. -> 35ႰC/godz. dla elementów w zamknię-
tych formach
FAZA III
nagrzew betonu; Czas trwania i temperatura zależą od nas-
tępujących czynników: -wymaganej wytrzymałości betonu
bezpośrednio po obróbce cieplnej, -rodzaju cementu,
-typu form (w formach zamkniętych krócej)
FAZA IV
studzenie betonu; Szybkość studzenia nie powinna przekra-
czać: -20ႰC/godz. dla elementów nie masywnych, -10-15ႰC/
/godz. dla elementów masywnych
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 temp
od 100 ႰC. Zwykle stosuje się ciśnienie od 0,8 do 1,2 MPa
czemu odpowiada temperatura 150-180 ႰC
ELEKTRONAGRZEW
Polega na wykorzystaniu ciepła powstającego przy przepusz-
czaniu prądu elektrycznego zmiennego przez mieszankę beto-
nową.