Ze względu na rodzaj betonu wyróżnia się kruszywa do betonu:
Ciężkiego -baryt (ρ ≈ 4,5 t/m3), magnetyt (ρ ≈ 5,2 t/m3
limonit (ρ ≈ 3,6 t/m3)
Zwykłego - żwir
Lekkiego -naturalne: pumeksoporyt, węglanoporyt,
sztuczne spieniane: pumeks hutniczy,
sztuczne spiekane: keramzyt, popiołoporyt, glinoporyt
sztuczne granulowane: żużel wielkopiecowy
właściwości poszczególnych ziaren oraz cechy stosu okruchowego
Konsystencja mieszanki betonowej jest to stopień jej ciekłości określany klasami konsystencji w zależności od metody badania. Na konsystencję mieszanki betonowej wpływa:-ilość i jakość cementu (jego powierzchnia właściwa), -ilość wody zarobowej i stosunek C/W zaczynu cementowego, - skład ziarnowy kruszywa, rodzaj kruszywa grubego (naturalne, łamane) oraz ilość i rodzaj ewentualnych domieszek (plastyfikatorów i superplastyfikatorów) i dodatków (pyły krzemionkowe, popioły lotne).
Wodożądność jest to ilość wody, jaką należy użyć w celu uzyskania zakładanej klasy konsystencji mieszanki betonowej. Jest ona uzależniona od stopnia ciekłości mieszanki betonowej oraz procentowych zawartości poszczególnych frakcji stosu okruchowego mieszanki kruszywa. Im większy stopień ciekłości mieszanki, tym otoczka wodna wokół ziaren kruszywa i cementu musi być grubsza.
Urabialność mieszanki betonowej jest to zdolność do łatwego i szczelnego wypełnienia formy z jednoczesnym zachowaniem jednorodności mieszanki betonowej, przy określonym sposobie jej zagęszczania. Jest to cecha technologiczna, bezpośrednio nie mierzona i powinna być dostosowana do warunków formowania i zagęszczania mieszanki betonowej, określonych przez:
- kształt i wymiary betonowanego elementu oraz ilości zbrojenia,- oczekiwaną gładkość i wygląd powierzchni betonu,- sposoby układania i zagęszczania mieszanki betonowej
Beton projektowany to beton, którego żądane właściwości i dodatkowe cechy są podane przez zamawiającego - producentowi odpowiedzialnemu za dostarczenie betonu w postaci mieszanki betonowej.
Specyfikacja betonu projektowanego powinna zawierać:
Wymagania podstawowe (dla betonu projektowanego):wymaganie zgodności z EN 206-1
klasę wytrzymałości na ściskanieklasę ekspozycji
max nominalny górny wymiar ziaren kruszywaklasę zawartości chlorkówklasę gęstości lub założoną gęstość (dla betonu lekkiego)założoną gęstość (dla betonu ciężkiego)klasę konsystencji lub założoną wartość konsystencji (dla betonu towarowego oraz wykonywanego na miejscu)
Wymagania dodatkowe dla betonu projektowanego:
specjalny rodzaj lub klasę cementuspecjalny rodzaj lub markę kruszywazawartość powietrza w świeżej mieszance betonowejtemperatura mieszankirozwój wytrzymałości (współczynnik wytrzymałości średnia wytrzymałość R2/ średnią R28)wydzielania ciepła podczashydratacjiopóźnieniewiązaniawodoszczelnośćwytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu inne wymagania techniczne (np. dotyczące wykończenia konstrukcji)
Beton recepturowy to beton, którego skład i składniki jakie powinny być użyte do jego produkcji są podane przez wykonawcę - producentowi. Specyfikujący (zamawiający, wykonawca) w specyfikacji podaje producentowi betonu konkretny jego skład, zatem: rodzaj i klasę cementu, rodzaj kruszywa, stosunek W/C, ilości składników na 1 m3 betonu. W betonie recepturowym występuje brak możliwości skontrolowania producenta
wymagania dodatkowe betonu recepturowego : pochodzenie składników betonudodatkowe wymagania dla kruszywwymagania dotyczące temperatury mieszanki betonowejinne wymagania techniczne
Jakościowe projektowanie betonu polega na doborze składników oraz określeniu ich właściwości. Na podstawie informacji zawartych w specyfikacji należy przyjąć składniki o odpowiednich właściwościach. Wybór klasy i rodzaju cementu zależy od żądanych właściwości betonu oraz od warunków jego dojrzewania i eksploatacji.
Projektowanie ilościowe Jest to postępowanie prowadzące do ustalenia ilości składników mieszanki betonowej w kg/m3, zapewniających uzyskanie założonych właściwości mieszanki betonowej i betonu, podanych w specyfikacji.
TECHNOLOGIA
Proces wykonywania betonu dzieli się na etapy:
przyjmowanie i magazynowanie składników;
przygotowanie mieszanki betonowej: dozowanie i mieszanietransport od miejsca mieszania do miejsca przeznaczenia: załadowanie do środka transportu, przewóz, wyładowanie; układanie i zagęszczanie mieszanki betonowej;pielęgnacja; kontrola poziomu wykonywania mieszanki betonowej i betonu w konstrukcji.
Przyjmowanie i magazynowanie składników
Cementy workowane należy przechowywać w magazynach zamkniętych, szczelnych i suchych, a w zimie, w miarę możliwości w pomieszczeniach ogrzewanych.
Dozowanie składnikówSkładniki można dozować masowo (ciężarowo) lub objętościowo. Na placu budowy cement dozuje się ciężarowo, a kruszywo objętościowo. Ilość wody jest ustalana na bieżąco przez operatora z uwzględnieniem aktualnego zawilgocenia kruszywa
Mieszanie składników Mieszanie składników powinno być tak prowadzone, aby w możliwie krótkim czasie uzyskać maksymalnie jednorodne ich rozmieszczenie w mieszance.Jednostopniowe, dwustopniowe, wielostopniowe.
Kolejność dozowania W betoniarkach wolnospadowych: przed wsypaniem kruszywa i cementu - wlać około 1/3 ilości wody zarobowej. Po kilku obrotach wsypuje się porcjami na zmianę kruszywo i cement. Po następnych kilku obrotach wlewa się resztę wody podczas obrotu bębna. Od czasu załadowania wszystkich składników miesza się przez okres przewidziany jako optymalny dla danej betoniarki.
Czas mieszania Jest uzależniony od pojemności betoniarki, od konsystencji mieszanki betonowej oraz od typu betoniarki. Czas mieszania dla betoniarek o wymuszonym mieszaniu nie powinien być krótszy niż 60 sekund Czas mieszania dla betoniarek wolnospadowych nie powinien być krótszy niż 60 sekund i nie dłuższy niż 2 minuty
Transport mieszanki betonowej Rozróżnia się transport mieszanki betonowej w obrębie placu budowy na odległości nie większe niż 250 m (transport bliski) i transport daleki - nawet do kilkudziesięciu kilometrów z wytwórni mieszanki betonowej. Warunki dobrego transportu polegają na tym aby nie dopuścić do:
- rozsortowania składników;- rozpoczęcia procesu wiązania w czasie transportu;- rozrzedzenia mieszanki betonowej;- zbytniego ochłodzenia
Metody rozprowadzania Przed rozpoczęciem zagęszczania wymagane jest rozprowadzenie mieszanki w formie czy deskowaniu. Jest to bardzo ważne przy stosowaniu mieszanek o gęstszych konsystencjach, które przy zagęszczaniu mogłyby się nie rozpłynąć i nie wypełnić form
Transport pompowy Można stosować tylko na terenie budowy (transport wewnętrzny). Mieszanka jest dostarczana do zbiornika pompy.
Transport bliski-taczka,wozki reczne,transportery tasmowe, transport daleki -betoniarki samochodowe i wywrotki samochodowe
Wielka płyta to prefabrykowany element konstrukcyjny używany do modułowej budowy bloków mieszkalnych i innych budynków.
Warunki technologiczne:
1.warunek wytrzymałości-fcm=A(C/W-a) równanie wytrzymałości w którym zakladamy wytrzymałość betonu prowadzi nas do obliczenia współczynnika C/W.Wspolczynnik ten lub jego odwrotność stanowia zasadniczy punkt wyjscia dla wszytkich metod projektowania.
2.warunek szczelności-c/gc+w/gw+k/gk=1000dm3+-2% wyraza on ze suma objętości absolutnych poszczególnych składników ma stanowić 1000dm3
3.warunek wodożądności-W=C*wc+k*wk Wc,k- wskaźniki. Jest to równanie na ilość wody w mieszance.
Projektowanie betonu:
1.zdefiniowanie przeznaczenia projektowanego betonu i ustalenie rodzaju składników.
2.zbadanie przyjętych składników i określenie tych cech które będą niezbędne do ustalenia ilość składników na 1m3 mieszanki.
3.ustalenie ilościowego składu mieszanki betonwej wg jedej z metod
4.skontrolowanie doświadczalne czy zaprojektowany beton spelnia zalozenia.
5.ustalenie składu oboczego mieszanki betonowej
6.opracowanie składu ilościowego na 1 zarób
Badanie konsystencji:Metoda :
1.stożka opadowego- Zasada metody polega na umieszczeniu i zagęszczeniu mieszanki betonowej w formie o kształcie ściętego stożka. Opad stożka mieszanki betonowej (po zdjęciu formy) jest miarąjej konsystencji.
4.stolika rozpływowego- Zasada metody polega na określeniu rozpływu mieszanki betonowej na płaskiej płycie poddanej wstrząsom.
Metody obliczeniowe(tok post.)
1.ustalenie średniej wytrzymałości na sciskanie projektowanego betonu
2.obliczenie c/w ze wzoru Bolomeya c/w=fcm/a+a
3.Określenie wskaźnika wodorządności wk i wc (tablica sterna)
4.obliczenie ilość składników na 1m3 mieszanki betonowej
5.sprawdzenie warunku szczelności
6.sprawdzenie czy wyliczone ilość składników spełniają wymagania normowe X=Kgr/Kdr=PPdr-PPm/Ppm-PPgr
Tablice Sterna.W celu określenia wodożądności opracowane zostały tablice Sterna w których podano wartości wskaźników wodnych dla kruszywa oraz dla cementu Wskaźniki wodne podane w tablicy Sterna są opracowane dla kruszyw naturalnych (piasek, żwir) o gęstości pozornej PP = 2,65 glcm3• W przypadku kruszyw łamanych wskaźniki wodne odczytane z tablicy Sterna należy zwiększyć o 10+15%.
W celu zapewnienia odpowiedniej temperatury:
a) podwyższenie temperatury powyżej 20o C nie jest szkodliwe pod warunkiem, o ile beton utrzymywany jest w stałej wilgoci;
b) duże płaskie połacie dachu powinno się mimo wilgoci chronić przed zbytnim wzrostem temperatury, co najlepiej wykonywać nakrywając plandekami lub posypując wilgotnymi trocinami;
c) przy obiektach masywnych zachodzi czasem potrzeba chłodzenia betonu od wewnątrz (odprowadzając ciepło hydratacji). Najczęściej w tym celu wbetonowuje się rury do przepuszczania chłodzącego medium lub pozostawia się otwory, przez które ucieka ciepło z wnętrzad) postępowanie przy temperaturach niższych od 10o C. Roboty prowadzone w warunkach obniżonych temperatur oraz w warunkach zimowych wymagają spełnienia dwóch warunków technologicznych: beton musi uzyskać w właściwą wytrzymałość w określonym czasie oraz beton musi uzyskać właściwą odporność zanim ulegnie zamrożeniu
Metody postępowania przy prowadzeniu robót betonowych w zimie:
1. Metoda modyfikacji wykonywania mieszanki betonowej:
- stosuje się cementy wyższych klas i szybkotwardniejące;
- projektuje się betony o odpowiednio wyższej wytrzymałości, uwzględniając jej spadek;
- stosuje się mieszanki betonowe mniej ciekłe (W/C<0,6)
- stosuje się domieszki zimowe, umożliwiające betonowanie i dojrzewanie w warunkach zimowych. Ze względu na sposób działania domieszki takie można podzielić na domieszki przyspieszające wiązanie oraz domieszki obniżające temperaturę zamarzania wody
- stosuje się ciepłe mieszanki betonowe (podgrzewanie wody zarobowej do 60oC oraz kruszywa do temperatury około 35o C);
2. Metoda zachowania ciepła Idea metody polega na takiej ochronie betonu przed utratą ciepła, aby w momencie ostygnięcia do 0oC beton uzyskał założoną, konieczną w tym momencie wytrzymałość.
3. Metoda podgrzewania betonu Można stosować metodę elektronagrzewu, jednak w Polsce jest to metoda stosowana bardzo rzadko, ze względu na jej skomplikowaną ideę. Ponadto stosuje się maty grzejne oraz elektrooporowe promienniki podczerwieni wzbudzane prądem elektrycznym.
4. Metoda cieplaków Cieplaki to prowizoryczne pomieszczenie, w którym można utrzymać wyższą temperaturę w stosunku do temperatury na zewnątrz cieplaka. Cieplaki wykonuje się z drewna, z lekkiej osłony na ruszcie drewnianym lub stalowym, lub w formie powłok pneumatycznych.