Kruszywo

Ziarnisty materiał stosowany w budownictwie

• Naturalne pochodzące ze źródeł mineralnych poddane jedynie przeróbce mechanicznej

• Pochodzenia sztucznego – pochodzenia mineralnego będące produktem procesu przemysłowego obejmującego termiczną lub inną modyfikację

• Z recyclingu – będące produktem przeróbki nieorganicznej materiału użytego poprzednio w budownictwie

• Uzupełniające – przechodzące przez sito 0,063mm które może być dodawane do materiału w celu uzyskania pewnych właściwości

Kruszywo naturalne

• Otoczakowe – wydobywane jako skały okruchowe, bezpośrednio z lądowych złóż kopalnych (żwirownie) z dna mórz i rzek

• Łamane – produkowane z litych skał dowolnego pochodzenia ale o wymaganych cechach np. odpowiednia wytrzymałość na ściskanie, porowatość, nasiąkliwość

Lekkie - p<1,8kg/cm³ (wapienne, lekkie, porowate)

Zwykłe - 1,8<p<3kg/cm³

Ciężkie – p>3kg/cm³ (barytowe, bazaltowe, limonitowe)

Tłuczeń – łamany jednokątnie

Gras – łamany dwukątnie

Wymiar kruszywa D/d

D- górny wymiar kruszywa

d- dolny wymiar kruszywa

Podział kruszywa ze względu na wymiar ziaren

Drobne D<4mm

Grube D?4, d>2 np. 2/4

Uziarnione naturalnie 0/8

Kruszywa sztuczne

Symbol: A

Grupa: Kruszywa z surowców mineralnych poddanych obróbce termicznej.

Asortyment: (otrzymywanie przez)

Keramzyt: wypalanie łątwo topliwych pęczniejących surowców ilastych

Keramzyt – kruszywo lekkie, budowlane, otrzymywane przez wypalanie łatwo pęczniejących glin i iłów w piecach obrotowych (1200⁰C) Posiada wysoką izolacyjność cieplną, odporność na czynniki chemiczne i atmosferyczne, oraz grzyby, owady, gryzonie.

Posiada ? nasiąkliwość.

Wyróżniamy:

• Drobny Md 0-4mm, 600-900 kg/m³

• Jednofrakcyjny gruby: G: 4-8mm, 500-800kg/m³

• Jednofrakcyjny gruby: G: 8-16mm, 400-800kg/m³

• Jednofrakcyjny gruby: G: 16-22mm, 400-700kg/m³

Zastosowanie: do lekkich betonów o znacznych wytrzymałościach z których można wykonywać pustaki ścienne, płyty dachowe, elementy stropowe

• Jako zasypka izolacyjna na ocieplanie stropów, ścian i ?

• Do produkcji masy asfaltowej

• Do oczyszczalni ścieków , ?

Glinoporyt – spiekanie surowców ilastych i przekruszenie spieku

Perlitoporyt – ekspandowany w wys. Temp. Rozdrobniony perlit

Mineralogicznie kwaśny materiał pochodzenia wulkanicznego wydobywa się z podmorskich wulkanów; lawa ? w swoim wnętrzu krople wody (2-5%). Po wydobyciu perlit jest zmielony do odpowiedniej granulacji a następnie na kilka sek wprowadzany do pieca (900-1000⁰C)

Zastosowanie:

- materiały ogniotrwałe

- jako składnik obniżający masy tynków (gips w wew.)

- podst. Skł. Klasycznych cementów-wapiennych zapraw tynkarskich maszynowych zarówno pakowanych do worków jak również stosowane w technikach silosowych

- perlitobetony, suche zasypki izolacyjne

- zaprawy ciepłochłonne

Wermikulitoporyt – ekspandowanie w wys. Temp. Rozdrobnionego wermikulitu.

Symbol: B

Grupa: Kruszywa sztuczne z odpadów przemysłowych poddanych obróbce termicznej

Asortyment:

*Granit – wypalanie popiołów z dodatkiem sur. Ilastych zazwyczaj w piecu obrotowym

*Krupkoryt – spiekanie łupków przyweglowych i przekruszenie spieku

*Popiołoporyt – spiekanie popiołów lotnych i przekruszenie spieku Politeg?

-granulowanie i utwardzanie popiołów Cegran

*Dregran, Stagran.

*Pumeks hutniczy - działanie określonej ilości wody na płynny żużel, powstaje przy wytopie surówki w wielkich piecach i przekruszenie spienionego materiału

*Żużel granulowany – szybkie studzenie (granulowanie) żużla, powst. Przy wytopie surówki w wielkich piecach

Symbol C

Grupa: kruszywa z odpadów przemysłowch nie poddawanie dodatkowej obróbce termicznej

Asortyment:

*Elporyt – rozdrobnienie żużli odprowadzonych z palenisk przemysłowych

*Łupkoporyt ze zwałów - rozdrobnienie łupków przywęglowych, samoczynnie przepalonych na zwałach

*żużel wielkopiecowy - rozdrobnienie wolno ostudzonego żużla hutniczego

*inne żużle hutnicze – rozdrobnienie żużli pomiedziowych, poniklowych itp.

*żużel paleniskowy – rozdrobniony żużel z palenisk rusztowych

*popiół lotny – otrzymywany ze spalania paliw stałych w paleniskach pyłowych

Symbol D

Grupa: kruszywa organiczne, kruszywa z tworzyw sztucznych, odpady postolarskie

Beton

Materiał powstały ze zmieszania elementów kruszywa grubego i drobnego, wody oraz ewentualnych domieszek i dodatków, który uzyskuje swoje właściwości w wyniku hydratacji cementu.

Mieszanka betonowa – całkowite wymieszanie skł. Bet., które są jeszcze w stanie umożliwiającym zagęszczenie wybraną metodą.

Klasy wytrzymałości:

Wytrzymałość charakterystyczna – wart. Wytrzymałości poniżej której może się znaleźć 5% populacji wszystkich możliwych ?

Wytrzymałość dla danej objętości betonu

Stosowane oznaczenia:

Zwykły, ciężki -> C_{fck,cyl/fck,cube}

Lekki -> LC_{fck,cyl/fck,cube}

fck,cyl – wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie określona w 28 dniu dojrzewania na próbkach walcowych o śred. 150mm i wys. 300mm

fck, cube – wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie określona w 28 dniu dojrzewania na próbkach sześciennych o boku 150mm

*Beton zwykły – gęst. w stanie suchym więcej niż 2000kg/m³ , ale nie przekracza 2000kg/m³

Beton ciężki – o gęst. w stanie suchym pow. 2000

Klasy: C8/10; C12/15; C16/25; C20/25; C25/30; C30/37; C35/45; C40/50; C45/55; C50/60

*Beton lekki – o gęst. od 800 do 200kg/m³

Klasy: LC8/9; LC12/13; LC16/18; LC20/22; LC25/28; LC30/33; LC35/38; LC40/44; LC45/50; LC50/55 – wytrzymałość w 28 dniu (50-próbki walcowe)(55-próbki sześcienne)

*Trwałość betonu:

Zapewnienie stanu użytkowalności o przewidywalnym czasie użytkowania

*Okres użytkowania:

Okres w którym stan betony w konstrukcji odpowiada wymaganiom eksploatacyjnym dot. Tej konstrukcji pod warunkiem, że jest ona właściwie użytkowana

Relacje Materiał środowisko:

Środowisko ^{oddziaływanie} Beton

^{podatność(odporność)}

Trwałość

Zapewnienie trwałości konstrukcji jest realizowane przez:

- właściwe zaprojektowanie konstrukcji

- zalecany w zależności od warunków środowiskowych dobór klasy betonu

Klasy ekspozycji: XM, XS, XD, XC, XF, XA, X0

X0- bez żadnych wkładek

Im wyższe w/c, tym mniej wody trzeba dać

*Beton wytworzony na budowie – beton wyprodukowany na placu budowy przez wykonawcę na jego własny użytek

*beton towarowy:

1. Beton dostarczony jako mieszanka betonowa przez osobę lub jednostkę nie będącą wykonawcą

2. Beton produkowany przez wykonawcę poza miejscem budowy

3. Beton produkowany na miejscu budowy, ale nie przez wykonawcę

BETON TOWAROWY: beton projektowy, beton recepturowy, normowy beton recepturowy

Beton projektowy(o ustalonych właściwościach)

*Specyfikacja betony projektowego:

- wymaganie zgodności z EN206-1

- klasy wytrzymałości na ściskanie

- klasy ekspozycji

- maksymalny nominalny górny wymiar ziarn kruszywa

- klasy zawartości chlorków

*dodatki dla betonu lekkiego:

- klasy gest. Lub założoną gest.

*dodatki dla betonu ciężkiego

- założona gęstość

*dla betonu towarowego oraz wykonywanego na miejscu:

-klasy konsystencji lub w specjalnych przypadkach założoną wartość konsystencji

*Beton recepturowy (jaki cement, o jakiej klasie, jakie kruszywo)

- wymagania zgodności z EN206-1

- zawartość cementu

- rodzaj i klasy wytrzymałości cementu

- współczynnik w/c lub klasa konsystencji

- rodzaj, asortyment kruszywa

- gęstość kruszywa

- maksymalnie nominalny górny wymiar ziaren kruszywa i wszelkie ograniczenie uziarnienia

- typ, ilość i pochodzenie domieszki lub dodatków

Normowy beton recepturowy – NBR(z czego)

C_min dla NBR

Normowany beton recepturowy	Klasa	Klasy konsystencji
		S1
NBR 10	C 8/10	210
NBR 15	C 12/15	270
NBR 20	C 16/20	290

Skład:

-cement 32,5

- kruszywo naturalne o ciągłym uziarnieniu

- woda

Warunki użytkowania: X0, XC1,XC2

Dla klasy 42,5 C=0,9C_min

*maksymalny nominalny górny wymiar kruszywa

Ziarna kruszywa nie powinny być większe niż:

- 1/3 najmniejszego wymiaru przekroju poprzecznego elementu

- ¾ odległości w świetle

- ¾ grubości otuliny

*Maksymalna zawartość chlorków w betonie ->norma

*Konstrukcja ->norma

*Rozwój wytrzymałości betonu w 15⁰C

Rozwój wytrzymałości betonu w 15^0C	Ocena współczynnika wytrzymałości fcm2/fcm28
Szybki	≥0,5
Umiarkowany	≥0,3do <0,5
Wolny	≥0,15do <0,3
Bardzo wolny	< 0,15

Przykład recepturowy betonu

- klasa C30/37

- rodz. Cementu CEM III / A 32,5N

-współcz w/c 0,5

-kl. Ekspozycji XC2

-zaw. Cementu 300kg/m³

-rodz. Kruszywa o uziarnieniu ciągłym

-max uziarnienie 31,55

-domieszki i dodatki BV(firma) 2,0kg/m³

Dostawa mieszanki – proces przekazywania przez producenta mieszanki betonowej

Dowód dostawy:

-nazwa wytwórni

-nr seryjny

- data i godzina załadunku(czas pierwszego kontaktu cementu z wodą)

-nr rejestracyjny pojazdu lub jego identyfikacja

-nabywca

-szczegóły dotyczące specyfikacji np. nr przepisu lub nr zamówienia

- ilość mieszanki w m³

-deklaracja zgodności z powołaniem na specyfikację

-nazwę lub oznaczenie jedn. Certyfikującej

-godzina dostawy betonu na miejscu

-godzina rozpoczęcia rozładunku

Dodatkowo dla betonu projektowego

-dane w specyfikacji (klasa wytrzymałości, ekspozycji)

Dodatkowo dla betonu recepturowego

-informacje zawarte w specyfikacji

Dodatkowo dla NBR

-powołanie na normę NBR 15 wg PN-B-06265:2004

-oznaczenie zgodne z tą normą

Uwagi

W przypadku mieszanki betonowej nie zawierającej domieszek o działaniu opóźniającym w temp. +20⁰C betoniarki samochodowe należy całkowicie rozładować w czasie nie dłuższym niż 90 min licząc od kontaktu wody z cementem.

Budowa czeka na mieszankę, nie odwrotnie !

Czynniki wpływające na dobór cementu

-realizacja robót

-przeznaczenie betonu

-warunki pielęgnacji (np. obróbka cieplna)

-wymiary konstrukcji (wydzielanie ciepła)

-warunki środowiska, na które będzie narażona konstrukcja

-potencjalna reaktywność kruszywa z alkaliami zawartymi w składnikach

Uwaga!

Cement może być użyty w ciągu 3m-cy od wyprodukowania

Czynniki wpływające na dobór kruszywa

-realizacja robót

-przeznaczenie betonu

-warunki środowiska na które będzie narażony beton

-wszelkie wymagania dotyczące odsłoniętego betonu lub kruszywo przy mechanicznym wykończeniu powierzchni betonu

Pole dobrego uziarnienia kruszywa -> pole które spełnia max wymagania -> krzywa przesiewu kruszywa

Woda do betonu

-wodociągowa (bez badań)

-pozostałe po stwierdzeniu zgodności z PN-EN1008

*ze źródeł podziemnych

*naturalna woda powierzchniowa

*z kanalizacji bez chloru i siarki

*ze ścieków przemysłowych

*morska lub zasolona

Ilość wody w betonie

$\frac{w}{c} = \frac{w_{e}}{c}$

We – woda efektywna potrzebna do realizacji hydratacji cementu

Ilość wody w mieszance: w = c • w_c + k • w_k

Projektowanie betonu:

1.Ustalenie założeń wstępnych (zdefiniowanie przeznaczenia betonu)

2.Określenie wymaganych właściwości betonu i mieszanki betonowej

3.Dobór i ocena składników mieszanki betonowej

4.Zaprojektowanie składników mieszanki

5.Sprawdzenie cech technicznych mieszanki

6.Sporządzenie receptury roboczej

Kruszywo:

Uziarnienie mieszanki kruszywowej powinno zapewnić uzyskanie szczelnej mieszanki betonowej o wymaganej konsystencji przy możliwie najmniejszym zużyciu cementu i wody

Dobór optymalnego stosu okruchowego

1.Metoda punktu piaskowego- pkt piaskowy jest to procentowa zawartość kruszywa przechodzącego przez oczka 2mm

2.Metoda kolejnych przybliżeń – komponowana z dwóch zestawów kruszyw, kruszywo do betonów o niskich wytrzymałościach (16MPa)

-komponowanie z dwóch zestawów kruszyw do betonów o średnich wytrzymałościach (do 30MPa)

-komponowanie z kilku zestawów frakcji lub grup frakcji do betonu powyżej 30MPa

Metoda pkt-u piaskowego

$$x = \frac{p1 - p}{p - p2} = \frac{k2}{k1}$$

P1-kruszywa drobne

P2-kruszywa grube

Mieszanka kruszywowa o założonym pkt-cie piaskowym-> P

Komponowanie z dwóch zestawów kruszyw.

Po skontrolowaniu, że dane kruszywa spełniają wymagania w zakresie cech technicznych, ustala się iteracyjnie zmieszanie kruszyw tak, aby uzyskać największą gęstość nasypową mieszanki kruszywowej.

Przykład.

Stosunek masowy K1 K2	0:1	1:4	1:333	1:286	1:2,5
Gęst. nasypowa mieszanki kg/dm^3	1,53	1,62	1,84	1,84	1,76

K1- kruszywo drobne 0/2

K2- kruszywo grube 2/16

Komponowanie z dwóch zestawów kruszyw dla dokładniejszego ustalenia proporcji zmieszania kruszyw prowadzi się ?? sumy obj. Jamistości (j.k.) i wodożądności (wk) za najlepszą uważa się mieszankę o najniższej wartości (jk+wk)

$$j = \frac{\varrho - \varrho mas.}{\varrho}$$

Wodożądność kruszywa jest to ilość wody (dm³) jaką należy dodać do 1kg kruszywa aby uzyskać mieszankę betonową o wymaganej konsystencji (zawartość frakcji % x wskaźnik wody)

Projektowanie betonu

Etap 1

-przeznaczenie betonu

-klasę ekspozycji betonu

-klasę wytrzymałości betonu

-sposób zagęszczenia mieszanki betonowej

-warunki…

Etap 2 (Określenie wymaganych właściwości betonu i mieszanki betonowej)

-średnie wymaganie wytrzymałości betonu na ściskanie Fcm Fcm=fck+(6÷12)

-konsystencja mieszanki betonowej

-maksymalna średnia ziarn kruszywa Dmax

-urabialność mieszanki betonowej:

• Dobór odpowiedniej ilości zaprawy

• Dobór odpowiedniej ilości w zaprawie frakcji pyłowych do 0,125mm łącznie z cementem

• Min. Ilość cementu i maksymalna wart. w/c w betonie z uwagi na klasę ekspozycj i min. Klasę betonu

Etap 3 (Dobór i ocena składników miesz. Betonowej)

-klasę i rodzaj cementu przyjmuje się w zależności od klasy wytrzymałości betonu, zastosowanie oraz warunków dojrzewania

-współczynnik c/w oblicza się z przekształcenia wzoru Bolomey’a

• Dla c/w<2,5 (przyjmuje się współczynnik A₁)

$$\frac{c}{w} = \frac{f_{\text{cm}}}{A_{1}} + 0,5$$

• Dla c/w≥2,5 (przyjmuje się współczynnik A₂)

$$\frac{c}{w} = \frac{f_{\text{cm}}}{A_{2}} - 0,5$$

Etap 4 (Zaprojektowanie składników miesz. Bet.)

-skład mieszanki betonowej może być ustalony dowolną metodą zapewniającą uzyskanie betonu o wymaganych właściwościach przy oszczędnym zużyciu cementu

Etap 5 (Sprawdzenie cech technicznych mieszanki betonowej i betonu)

Badanie konsystencji

-metoda Ve-Be- polega na pomiarze czasu potrzebnego do wypłynięcia zaczynu cementu na powierzchnię, mieszanki betonowej podczas wibrowania

-metoda stożka opadowego – polega na pomiarze różnicy wysokości formy stożkowej i wys. Stożka utworzonego przez mieszankę betonową po zdjęciu formy

Etap 6 (Sporządzenie receptury roboczej)

-receptura laboratoryjna –określa skład 1m³ mieszanki betonowej w odniesieniu do kruszywa suchego

-receptura robocza – uwzględnia zawilgocenie kruszywa, pojemność betoniarki oraz sposób dozowania

Projektowanie składu betonu

METODY PROJEKTOWANIA:

1.Analityczne

-met. 3 równań

-podwójnego otulenia

2.Doświadczalne

-met. Zaczynu

Metoda Trzech Równań

1.Równanie wytrzymałości

$$f_{\text{cm}} = A_{1}\left( \frac{c}{w} + 0,5 \right);dla\ \frac{c}{w} < 2,5$$

$$f_{\text{cm}} = A_{2}\left( \frac{c}{w} - 0,5 \right);dla\ \frac{c}{w} \geq 2,5$$

Fcm- śr. Wymagania wytrzymałości na ściskanie (MPa)

Fcm=fck+(6÷12)

2.Równanie konsystencji

w = c • w_c + k • w_k

C,k,w – cement, kruszywo, woda(kg/m³)

Wc, Wk- wodo żądność cementu, wodoż. Kruszywa(dm³/kg)

3.Równanie szczelności

$$\frac{c}{\varrho_{c}} + \frac{k}{\varrho_{k}} + w = 1000 \pm 5$$

Ilość składników

$$C = \frac{1000}{\frac{1}{m}\left( 1 + \frac{1 - w_{c} \bullet m}{w_{c} \bullet \varrho_{k}} \right) + \frac{1}{\varrho_{c}}}$$

$$k = \frac{C(1 - w_{c} \bullet m)}{w_{k} \bullet m}$$

$$W = \frac{c}{m}$$

$$m = \frac{c}{w}$$

Metoda zaczynu:

W metodzie tej wodo żądność kruszywa określa się doświadczalnie w czasie wykonywania zarobu próbnego. Wykorzystuje się tu spostrzeżenie że przy zachowaniu stałej proporcji cementu do wody (c/w) konsystencja zależy od ilości dodanego zaczynu cementowego. Stąd wystarczy do znanej ilości kruszywa dodać zaczyn w ilości potrzebnej do uzyskania zakładanej konsystencji a następnie pomierzyć obj. Otrzymanej miesz. Betonowej aby wyznaczyć ilość składników na 1m³ betonu

-Zaczyn c+w

-zaprawa c+w+F

-miesz. Bet. C+w+F+G

Metoda podwójnego otulenia

Podstawą tej metody jest założenie że ziarna kruszywa o wielkości powyżej 2mm są otulane warstwą zaprawy określonej grubości, zaś ziarna kruszywa drobnego (poniżej 2mm)

r=30÷70µm

r_g=0,5 – dla dobrych warunków zagęszczenia miesz. Bet. (prosty kształt elementów, rzadko rozmieszczone pręty zbrojenia)

r_g=0,75 – dla średnich warunków zagęszczenia

r_g=1,00mm – dla złych warunków zagęszczenia (gęste zbrojenie, konstrukcje cienkościenne, skomplikowany kształt elementu)

BETONY NOWEJ GENERACJI

Betony, w których jedno lub więcej cech charakterystycznych zostało udoskonalonych przez odpowiedni dobór rodzaju i proporcji składników aby dostosować właściwości do określonych potrzeb przemysłu i warunków środowiska w jakich elementy konstrukcji będą użytkowane

Bet. Nowej Generacji:

*O wys. Wytrzymałości

C55/67, C60/75, C70/85, C80/95, C90/105, C110/115, LC55/60, LC60/66, LC70/77, LC80/88…

-wys. Jakości i trwałości

*Wysokowartościowe

-wys. Jakości i trwałości

Betony nowej generacji:

1. Betony wysokowartościowe BWW (do 100MPa)

2. Betony bardzo wys. Wart. BBWW (100-150MPa)

3. Betony ultra wys. Wart. BUWW (pow. 150 MPa)

-3.a -fibrobeton wysokowartościowy

-3.b –kompozyty i SIFCON, SIMCON

-3.c – RPC

-3.d – Ductal

Fibrobeton wysokowartościowy:

Wys. Wytrzymałość, duża trwałość, z losowo rozproszonymi zbrojeniami z włókien metalowych polipropylenowych, węglowych lub innych. Utworzony kompozyt składa się z kruchej matrycy i ciągliwego zbrojenia, którego matryca składa się z dobrego piasku, pyłów krzemionkowych i dużej zawartości cementu (ok. 700kg/m³) a jako zbrojenie stosowane są mikrowłókna stalowe dł. 12mm oraz dla udoskonalenia mikrostruktury stwardniałego…

Skład typowego betonu:

-pył krzemionkowy – 230 kg/m³

-Mielony kwarc 210kg/m³

-piasek – 1010 kg/m³

-superplastyfikator – 17kg/m³

Ductal- jest to mat. na bazie matrycy cementu (rozwinięta koncepcja betonów z proszków reaktywnych RPC) zastosowane mikrouzbrojenia z włókien metalowych, organicznych lub obu rodzajów jednocześnie charakteryzujący się:

- wytrzymałością na ściskanie 170-260MPa

-wytrzymałością na zginanie 40-60MPa

-modułem sprężystości 60-100MPa

Jest to beton o unikalnej kombinacji i właściwości:

Ultra wys. Wytrz., ciągliwości i trwałości pozwalającej uzyskać wyjątkowo gładką pow. Jest kompozytem stosowanym w konstrukcjach bez użycia klasycznego zbrojenia ma właść. Bet. Samopoziomującego, nie wymaga zagęszczenia.

Metoda samo zagęszczenia – beton w których dzięki zastosowaniu bardzo efektownych superplastyfikatorów w połączeniu z odpowiednim doborem pozostał. Skł. Otrzymano miesz. Bet. O wys. Płynności do segregacji skł. i wyciekania na pow. Zaczynu cementu o zdolności do szczelnego wypełnienia deskowania pod wpływem swojego ciężaru

Zasadnicze kierunki zastosowania betonów nowej generacji:

-podwyższenie trwałości

-zmniejszenie ciężaru własnego konst.

-zwiększenie własnej wytrzymałości ??

-zwiększenie wytrzymałości pozwalającej na projektowanie smuklejszych i lżejszych konst.

-poprawa stabilności i pompowalności betonu

-zmniejszenie skurczu i pełzania oraz strat sprężania

-nowe możliwości konstrukcji, większa pow. pomieszczeń, wieksza rozpiętość przęseł, większa sztywność elementów, mniejsze przekroje słupów

-większa odporność na ścieranie i agresję cementu

-zmniejszenie zuż. mat.

-zmniejszenie kosztów utrzymania obiektu

-walory estetyczne

-niższe koszty całkowite

Betony nowej generacji:

-mieszanka bet. (cement, kruszywo)

-BWW (woda)

-BBWW (dodatki i domieszki- mikrowypełnienia, plastyfikatory, superplastyfikatory)

Zaleca się cem. Portlandzki z grupy CEM I, dobrej jakości, najlepiej kl. 42,5 i 52,5

Cem. Z dodatkami z grupy CEM II oraz C. Hutniczy CEM III są rzadziej spotykane

Ilość cementu w granicach 450-550kg/m³

W bet. Ultrawys. Wart. Nawet powyżej 700kg/m³

Betony nowej generacji – kruszywo

Zalecane jest kruszywo wys. Jakości charakt. Się wys. Wytrz. I modułem sprężystości oraz dobrą przyczepnością do zaprawy wielkość największych ziaren kruszywa grubego powinna być ograniczona do min. Najczęściej podaje się wielk. max 20mm. Im wyższa zamierzona wytrzymałość na ściskanie tym maksymalny wymiar ziaren kruszywa

Do 75MPa-Dmax 20÷28

Przy 100MPa-Dmax 10÷20

Dla 150MPa-Dmax 10÷14

Wytrzymałość do 100MPa można uzyskać stos. Nast. Kompozycje spoiwa:

- tylko cement

- cem+pop. Lotny

-cem + pyły krzemionkowe

-Cem + żużel mielony

-cem + mielony węglan wapnia

-cem + popiół lotny + pył krzem.

Wytrzymałość pow. 100MPa

-cem + pył krzem.

-cem + metakaolin

-cem + żużel +pyły krzem.

Dodatek – drobnoziarnisty składnik stos. Do bet. W celu poprawy pewnych właściw. lub uzyskania specjalnych właściw.

Rozróżnia się 2 typy dodatków nieorganicznych

-prawie obojętne typ I ?? lub o nieznaczących właściw. Hydraulicznych (kruszywa wypełnione barwnikami)

-o właśc. Pucolanowych lub utajonych właśc. Hydraulicznych (typ II)

Popiół lotny – dobrze uziarniony pył składający się głównie z kulistych zeszkliwionych ziaren otrzymywany przy spalaniu pyłu węglowego, mający właściwości pucolanowe, zawierający w swoim składzie przede wszystkim SiO₂ , Al₂0₃ przy czym zawart. Reaktywnego SiO₂ wynosi co najmniej 25% masy.

Wpływ popiołu na cechy miesz. Bet. i betonu

-zwiększa odporność betonu na agresję chem.

-wpływa na poprawę urabialności

-zapobiega segregacji składników

-powoduje zmniejszenie skurczu twardnienia

Pył krzemionkowy – produkt uboczny przy wytwarzaniu krzemu metalicznego lub produkcji stopów żelaza – krzem. P.K. składa się ze szklistych ziaren w większości o średnicy poniżej 0,1µm i zawart. SiO₂ pow 95% …??

Mikrokrzemionka pozwala otrzymywać beton z ulepszonymi właściwościami

-zmniejsza absorbcję wody

-zwiększa wytrzymałość

-zwiększa odporność na mróz

-zwiększa odporność na zw. Chem.

-zwiększa odporność na siarczany

-zwiększa trwałość

Granulowany żużel wielkopiecowy

- polepsza urabialność świeżej miesz. Bet.

- wpływa na uszczelnienie struktury (wolniejsze wydzielanie ciepła)

-wpływa na trwałość

Zalecana ilość dodatków:

Mielony granulat żużla do BWW wynosi od 15-30% ale z jednoczesnym dodatkiem pyłów krzemionkowych w ilości do 10% łącznej ilości spoiwa.

Domieszki do betonu (PN-EN 934-2)

Domieszki – materiały dodawane podczas wykonywania miesz. Bet. w ilości nie przekraczającej 5% masy cementu w bet. w celu zmodyfikowania mesz. Bet. w lub stwardniałego betonu.

Domieszki do betonu:

-uplastyczniające

-upłynniające

-napowietrzające

-przeciwmrozowe

-opóźniające wiązanie, twardnienie

-przyspieszające wiązanie, twardnienie

Zakres stosowania domieszek upłynniających (superplastyfikatory)

-w bet. towarowych

- w prefabrykacji

- w bet. sprężonych, natryskiwanych, pompowanych, architektonicznych

-w bet. specjalnych – np. fibrobeton

- przy wykonywaniu posadzek przemysłowych

-przy cementach cienkościennych i gęsto zbrojonych

- betony BWW, BBWW, RPC, Ductal oraz bet. i zaprawy samo zagęszczające

Zakres stosowania domieszek napowietrzających

- gotowe, suche miesz. Zapraw

-bet. hydrotechniczne

-bet. na nawierzchnie drogowe i lotnisk

-zaprawy tynkarskie i okładziny zewn.

1.Ilość 2-0,5% do wody zarobowej dodajemy po przekroczeniu tej ilości betonu wolniej wiąże, twardnieje

2. Upłynniające – superplastyfikatory

-w bet. towarowych

-w prefabrykacji

-w bet. prężonym, natryskiwanych, pompowanych, architektonicznych

-w bet. specjalnych np. fibrobeton

-szybki czas wiązania

-bet. BWW, BBWW,RPC, Ductal, bet. samo zagęszczające

-przy elem. Gęsto zbrojonych i cienkościennych

-przy wykonywaniu posadzek przemysłowych

3.Napowietrzne

-gotowe suche mieszanki zapraw

-bet. na nawierzchnie drogowe, lotnisk

-zaprawy tynkarskie

4.Przysp. wiązanie – zw. Chem., które skracają czas wiązania np. przy bet. natryskowym do tamowania przecieków

5.Przyspieszające twardnienie – większa szybkość narastania wytrzymałości gł w produkcji elem. Drobnowymiarowych wywołują większe ciepło więc nie powinno być w elem. Maszynowych

6. Przeciwmrozowe – ułatwiają przebieg reakcji cementu z wodą podczas mrozu do -10⁰C

7.Domieszki opóźniające – zmniejszają początkowo prędkość wiązania cementu. Są dodawane do wody zarobowej. Stosowane w betonach towarowych. Znajduje zastosowanie w betonowaniu ciągłym, trwa cały czas.

Etapy wykonywania betonu

*mieszanie składników

*transport mieszanki

*układanie i zagęszczenie mieszanek

*pielęgnacja i ochrona

*ewentualna obróbka cieplna

1.Mieszanie składników- ma na celu zapewnić jednorodność właściwości mieszanek betonowych w możliwie najkrótszym czasie. Za początek mieszania należy uznać moment, w którym do betoniarki zostaną wprowadzone wszystkie składniki. Cement nie może być wprowadzony do betoniarki jako pierwszy.

2.transport mieszanek- podczas transportu nie można dopuścić do:

-rozsortowania mieszanek

-przekroczenia czasu początku wiązania cementu

-zwiększenia ilości wody w mieszance w wyniku deszczu

3.układanie mieszanki – układa się warstwami poziomymi lub ukośnymi 20x30cm

4.zagęszczenie mieszanki – musi być zachowana jednorodność składników

-wysokość swobodnego opadania mieszanki betonowej o konsystencji S1 nie powinna być większa niż 3m

-w przypadku mieszanki o większej ciekłości wysokość swobodnego opadania musi być ograniczona do 0,5m

-ubijanie

-sztychowanie

-utrząsanie

-wibrowanie

-próżniowanie

- zagęszczanie przez prasowanie

5.Pielęgnacja betonu

-przeciwdziałanie przedwczesnemu wysychaniu

-gwałtownemu ochłodzeniu

-wibracjom lub uderzeniom

Świeży beton nie może marznąć i nie może się przesuszyć

Pielęgnacja – czas rozpoczęcia pielęgnacji. Najpierw powierzchnia musi uzyskać twardość

-zraszanie

-okładanie matami lub folią

-natrysk preparatem błonkotwórczym

Minimalny czas zależy od temp. Powierzchni betonu.

Polewanie wodą:

-rozpocząć polewanie po 24h od chwili jego ułożenia

-pow. 15⁰C betonu należy polewać w ciągu pierwszych 3 dni co 3godz. W dzień i co najmniej 1raz w nocy, w następne dni co najmniej 3 razy na dobę

-przy temp poniżej 5⁰C betonu nie należy polewać

Powłoki:

-folie polietylenowe i z PCV układa się na zakładkę i delikatnie przysypuje piaskiem (grubość folii 0,1mm)

Rozpoczęcie pielęgnacji powinno nastąpić najpóźniej następnego dnia od wykonania elementu.

Folie:

-biała na upalne dni

-czarna na zimne

-dowolny kolor na dni przejściowe

Metale i ich stopy

Metale – Substancje, które w skondensowanych stanach skupienia (stałym i ciekłym) charakteryzują się bardzo dobrą przewodnością cieplną i elektryczną, dużą plastycznością (zdolność do odkształceń pod wpływem nacisku??

Ruda- jest to skupienie minerałów z którego można otrzymać metal w skali przemysłowej

Stopy metali – substancje, które składają się z dwóch lub więcej pierwiastków i zachowujące wymienione wyżej główne właściwości stanu metalicznego

Proces otrzymywania metalu z rudy:

-wstępna przeróbka

-właściwy proces metalurgiczny

-rafinacja

Podział metali ze wzgl. Na skład chemiczny:

1.metale i stopy żelazne w którym głównym składnikiem jest żelazo (stal, żeliwo)

2.metale i stopy nieżelazne- podstawowy składnik stanowią aluminium, miedź, cyna

Podział metali pod wzgl. Temp. Ich topnienia

1.Łatwo topliwe (230-660⁰C) cyna, ołów, cynk

2.Trudno topliwe (1080-1540⁰C) miedź, żelazo

3.Bardzo trudno topliwe( 2500-3410⁰C) molibden, niob

Podział ze wzgl na skłąd chemiczny:

-met. Lekki – gest. Do 4,5g/cm²(magnez, glin)

-ciężki – pow. 4,5 g/cm²

STOPY ŻELAZA

1.Stale –stopy żelaza z węglem zawierające do maź 2% węgla oraz pewien % innych pierwiastków, są obrabialne plastycznie oraz cieplnie

2.Żeliwa- stopy żelaza z węglem o zawart. Pow. 2% węgla, nieobrabiane plastycznie (tylko odlewy)

Materiałem wyjściowym do prod. Stali i żeliwa jest surówka. Otrzymuje się ją jako produkt z wielkiego pieca, przetapiając je w …. ??

PODZIAŁ STALI:

*stopowa – gdy do składu stali wprowadzone są pierw. Dodatkowe

a)niskostopowa

b)średniostopowe

c)wysokostopowe

*węglowa – gdy wszystkie skł stali pochodzą z przerobu hutniczego

Przeróbka stali:

Walcowanie- proces technologiczny, w którym stal jest zgniatana przez walce obracające się w przeciwnych kierunkach. Nacisk wywierany na walcowaną stal przez walec powoduje jego płynięcie czyli wydłużenie w kierunku materiału z jednoczesnym zmniejszeniem grubości i rozszerzeniem ….??

Przeciąganie – obróbka plastyczna na zimno podczas której walcowany jest pręt metalowy jest przeciągany przez otwór ciągadła o wymiarach prześwitu niewiele mniejszych od odpowiednich wymiarów przeciąganego pręta.

Stal węglowa – oznakowanie stali

St – znak stali niestopowej.

0,3,4,5,6,7 – gatunek stali

X- stal uspokojona (nie ma pęcherzyków powietrza wewnątrz)

Y-stal półuspokojona

S- przydatność stali do konstrukcji spawanych

Np. StOS, St3S, St3SX, dodatkowo przy stali St3 i St4 może pojawić się symbol:

W-obniżona zawartość węgla, fosforu i siarki

V- obniżona zawart. Węgla

Stal stopowa oznak. 18G2 (zawartość manganu 2%), 34GS (0,18%) zawart. Węgla w stali w setnych częściach %

H-chrom, N-nikiel, W-wolfram, M-molibden, G-mangan, F-wanad, K-kobalt, J-glin, S-krzem, T-tytan, B-bar, Cu-miedź

Jeżeli zaw. Określonego piew. Jest większa niż 1% to po literce pierw. Dodaje się cyfrę określającą udział ego pierw. w %

1.Stal konstrukcyjna niestopowa S235JR

S-stal niestopowa

235- minimalna granica plastyczności w temp. Otoczenia 235MPa

27J- w temp 0⁰C

*EN 10025-2-S355 JOC+N lub EN 10025-3-1.0554

Stal konstrukcyjna (S) o wymaganej minimalnej granicy plastyczności w temp otoczenia 355MPa o minimalnej wart. Pracy łamania 27J w temp. 0⁰C(J0) przydatna do zginania, obciągane na zimno w stanie dostawy walcowanym normalizująco.

2.Spawalna stal konstrukcyjna drobnoziarnista

Po znormalizowaniu lub walcowaniu normalizacyjnym.

*EN-10025-3-5355 NL lub EN10025-3-1 0546 normalizowana stal konstrukcyjna (S) o wymaganej min. Granicy plast. W temp. Otoczenia 355MPa o wymaganej min. Wart. Pracy łamanie w temp. -50⁰C

3.Spawalna stal konstrukcyjna drobnoziarnista po walcowaniu termomechanicznym.

*EN1025-4-S 355ML lub EN 1025-4-1 8834 walcowana termomechanicznie stal konstrukcyjna (S) o wymag. Min. Granicy plastyczności w temp. Otocz. 355MPa o wymag. Min. Wart. Pracy łamania w temp -50⁰C

4.Stal konstrukcyjna trudnordzewiejąca

*EN1025-5-S 355 JOW+N (+AR) lub EN1025-5-1 8959 +N(+AR)

Stal kontr. (S) o wymag. Min. Granicy plast. W temp. Otocz. 355MPa o wymaganej min. Wart. Pracy łamania 27J w temp 0⁰C (JO) i w stanie dostawy walcowanymi normalizująco (+N)

Stal przeznaczona do kontr. Betonowych

1.A-0

-pręty gładkie ze stali węglowej gat. StOS, końce prętów oznaczone paskiem czerw. Farby stos. Jako zbrojenie konstrukcji rozdzielcze i strzemiona w kontr. Z bet. o raz jako zbrojenie nośne w elem. O małym stopniu zbrojenia i niskiej klasie bet.

2. A-T

-pręty gładkie ze stali węgl. Gat. St3S, końce -2 czerw. Paski farby, zbrojenie nośne w kontr. Pracujących pod obciążeniem wielokrotnie zmiennym. Uchwyty montażowe elem. Prefabrykowanych, zbrojenie nośne w konstrukcjach

3. A-II

-pręty żebrowane ze stali gat. StOS, 18GA, 20G2, żebrowanie jednoskośnie. Zast. Jak w A-T

4. A-III

-pręty żebrowane ze stali gat. 25G25, 35G2Y, 34GS, żebrowanie dwuskośne. Zast. Podstaw. Rodzaj zbrojenia nośnego w konstrukcjach z betonu

5. A-III N

-pręty żebrowane gat. 20G2VY, należy stos. Jako zbrojenie nośne, podłużne w żelbetowych elem. Zginanych o stopniu zbrojenia większym niż 0,25%. Nie należy stos. Tej stali w kontr. Poddanych działaniu obciążeń wielokrotnie zmiennych …. ??

6.Kształtowniki walcowe

Zakres produkcji

-Kątowniki równoramienne L hxg

-kątowniki nierównoramienne L axbxg

-teowniki

-dwuteowniki

-dwuteowniki równoległościenne

-ceowniki zwykłe

-ceowniki ekonomiczne

Produkowane ze stali węglowej oraz niskostop. Dł. 3-15m. Zast. Jako elem. Konst. I elem. Wypełnień

7.Kształtowniki zimno gięte

Prod. Ze stali St1, St2, St3. Z taśmy walcowanej na zimno lub bednarki walcowanej na gorąco. Zast. Jako elem. Kontr. I elem. Wypełnień, ościeżnice, pionowe obudowy wykopów itp.

Wyroby ze stali

-bednarka – produkowana poprzez walcowanie na gorąco ze stali węgl. Wymiary 1,5-5mm x 20-300mm. Zast. – roboty ślusarskie (kraty, balustrady), zbrojenie.

-Rury, blacho dachówki, rynny i rury spustowe

-blacha powlekana: rdzeń stalowy, warstwa ochronna cynku, warstwa gruntująca, lakier wierzchnii

-blachy profilowane: ocynkowane.

Ocynkowane i powlekane powłokami organicznymi. Ze wzgl. Na kształt: trapezowe i faliste