Przewodność cieplna materiałów cieplnych. beton zwykły (z kruszywa kamiennego) 1 - 1,7 stal budowlana - 58

Wytrzymałość na ściskanie oraz wytrzymałość na rozciąganie.

beton zwykły: ściskanie 8,8 ÷ 59,0, rozciąganie 0,78 ÷ 4,90

Beton - kompozyt wykonany ze spoiwa cemenowego, wody i kruszywa drobnego i grubego oraz domieszek chemicznych o dodatków mineralnych.Uzyskuje swoje właściwości w wyniku hydratacji cementu.

Mieszanka betonowa - mieszanina składników betonu przed związaniem (stwardnieniem). Można je jeszcze zagęścić wybraną metodą

Zaczyn cementowy - mieszanina cementu i wody występująca w mieszance betonowej i po jej strwardnieniu w betonie

Zaprawa - mieszanina cementu i wody

Beton stwardniały - jest w stanie stałym i osiągnął pewien poziom wytrzymałości.

Beton wytworzony na bydowie - wyprodukowany na placu budowy przez wykonawcę na własny użytek.

Beton towarowy - dostarczony jako mieszanka betonowa przez osobę lub jednostkę produkującą.

Beton projektowany - jego właściwości i dodatkowe cechy są podawane producentowi, odpowiedzialnemu za dostarczenie betonu zgodnego z w ymaganymi właściwościami i dodatkowymi cechami

Beton recepturowy - skład i składniki jakie powinny być użyte są podane producentowi

Klasyfikacja betonu

Ze względu na gęstość objętościową i wytrzymałość na ściskanie:

Zwykły 2000-2600kg/m3

Lekki 800-2000kg/m3

Ciężki >2600kg/m3

Beton wysokiej wytrzymałości - o klasie wytrzymałości na ściskanie wyższej niż C50/60(zwykły i ciężki) i LC50/55(lekki) cement 42,5, np. hutnicze, ilośc cementu 400-550kg m3, dodatki mineralne i superplastyfikatory, kruszywo 0,25 - 10mm. Do konstrukcji sprężonych, do tuneli

Ze względu na przeznaczenie w konstrukcji

Konstrukcyjny

Konstrukcyjno-izolacyjny

Izolacyjny

Architektoniczny

Ze względu na technologiczne war. pracy (betony specjalne)

Hydrotechniczny

Żaroodporny

Wodoszczelny

Osłonowy (przed promieniowaniem)

Geobeton(współpracuje z gruntem)

Do nawierzchni drogowych i lotniskowych

Produkcja w zakładzie:

- ultrawibracja - aktywuje wiązanie cementu, skraca czas wiązania

- obróbka cieplna - przyspiesza dojrzewanie betonu, wyższa wytrzymałośc początkowa i niższa końcowa

- autoklawizacja - naparzanie przy podwyższonym ciśnieniu (bet. Komórkowy)

Zaprawa - mieszanina cementu i wody i wszystkich innych składników, które przechodzą przez sito 2mm, znajdująca się w mieszance betonowej lub betonie. Marki zapraw (wytrzymałość po 28 dniach): M0,3; M0,6; M1,M2, M4, M7,M12,M15, M20

Ze względu na spoiwo: cementowa, cem-wap, gipsowa

Właściwości świeżej zaprawy - urabialność, wydajność obj. Zarobu. Plastyczność, gęstość obj, czas roboczy, retencja, podatność wydzielania wody, na rozwarstwienie,

Zaprawy stwardniałej - wytrzymałość na zginanie, na ściskanie, rozciąganie, nasiąkliwość, wilgotność, kapilarne podciąganie wody, mrozoodporność, skurcz, przyczepność

Wpływ temperatury otoczenia na mieszankę betonową:

Świeża mieszanka - gdy

temp =0 - proces wiązania jest powolny, beton nie uzyskuje wytrzymałości po 28 dniach

temp = -15, zamarza ponad 50% wody, proces hydratacji zachamowany

temp = 30, proces wiązania jest przyspieszony, trzeba zapewnić nie odparowywanie wody

beton stwardniały - 30stopni - po 1 roku nie ma wpływu

Beton komórkowy - rodzaj lekkiego betonu otrzymywany przez wprowadzenie gazu pod ciśnieniem do plastycznej mieszanki w wyniku czego powstają pory. Dobra przepuszczalność pary wodnej, lekkie, izolacyjność, wytrzym, na ściskanie.

Beton kruszywowy - zwarte, półzwarte, jamiste. Z kruszywa skalnego lub sztucznego, organicznego. Kruszywa to keramzyt, łupkoporyt, gunoporyt, popiołoporyt, żużel granulowany

SPOIWA HYDRAULICZNE- mają zdolność wiązania i twardnienia zarówno na powietrzu jak i w środowisku wodnym, odporne na działanie wody i powietrza.

Cement - hydrauliczne spoiwo mineralne, wypalenie na klinkier i zmielenie surowców mineralnych (margiel lub wapień i glina) w piecu cementowym. Stosowany jest do przygotowywania zapraw cementowych, cementowo-wapiennych i betonów.

W zależności od składu klinkieru, sposobu produkcji, cementy dzielimy na:

Cement powszechnie używany:

CEM I - cement portlandzki bez dodatków,

CEM II - cement portlandzki z dodatkami: żużlowy B-S, krzemionkowy, pucalanowy, (naturalny, przemysłowy), popiołowy(krzemionkowy, wapienny)), łupkowy , wapienny, wieloskładnikowy, A - 6-20% dodatku, B - 21-35% dodatku, CEM II A-D - 6-10% dod. Pyłów krzemionkowych

CEM III /A- cement hutniczy, 36-65% żużla

CEM III/B - 66-80% żużla

CEM IV/A - 11-35% dodatku puculanowego

CEM IV/B(V) - 36-55% dodatku pucalanowego,

CEM V - cement wieloskładnikowy. Cement specjalny: (CEM I LH - CEM V LH), o wysokiej odporności na siarczany, niskoalakaliczne

R - o wysokiej wytrzymałości wczesnej

N-HSR - cement odporny na siarczany

NA - niska zawartość na siarczany

R-HSR - wysoka wytrzymałość wczesna, odporny na siarczany

N-LH - niskie ciepło hydratacji

SV - żużlowo - popiołowy

Wytrzymałość Mechaniczna: Na tej podstawie wyróżnia się trzy klasy wytrzymałościowe cementu portlandzkiego: 32,5 (wytrzymałość próbek po 28 dniach: 32,5-52,5 MPa) 42,5 (wytrzymałość próbek po 28 dniach: 42,5-62,5 MPa), 52,5 (wytrzymałość próbek po 28 dniach: >52,5 MPa)

Klasa cementu zależy od:

-wytrzymałość oczekiwana betonu

- rodzaj zależy od warunków w jakich pracuje beton

Kruszywo budowlane - ziarnisty materiał mineralny wchodzące w skład zapraw i betonów, bitumicznych mieszanek do budowy dróg, warstw nawierzchni drogowych

Klasyfikacja: naturalne, pochodzenia sztucznego, łamane, lekkie, z recyklingu (użyte w obiekcie - gruz betonowy i ceglany)

Uziarnienie kruszywa określa zawartość ziaren poszczególnych frakcji, wyrażona w procentach. Wielkości liczbowe zawartości poszczególnych frakcji uzyskuje się przez rozdzielenie kruszywa w normowym zestawie sit o oczkach kwadratowych od 125,0 - 0,063

Ze względu na uziarnienie kruszywa dzieli się na:

drobne - o wymiarach ziaren D mniejszych lub równych 4 mm;

grube - o wymiarach ziaren D co najmniej 4 mm oraz d co najmniej 2 mm;

wypełniacze - większość przechodzi przez sito 0,063 mm;

kruszywa naturalne (mieszanka) - pochodzenia lodowcowego lub rzecznego; 0-8 mm; (żwirowe)

kruszywa łamane - (dolomit, granit, wapień, granit)

kruszywa o uziarnieniu ciągłym - mieszanką kruszyw grubych i drobnych w Polsce od 0-63 mm.

Analiza sitowa Krzywa przesiewu Wodożądność

Krzywa graniczna - to wykres jaki uzyskuje się wkreślając dane z analizy sitowej. Krzywa graniczna ma na celu pokazanie czy dane kruszywo odpowiadam wymaganiom

Dodatek minerlany - drobnoziarnisty składnik stosowany do betonu w celu poprawy właściwości lub uzyskania specjalnych właściwości. Dwa typy: I (prawie obojętne, np. mączki wapienne nie biorą udziały w reakcji chemicznej) i II (o właściwościach puculanowych lubh utajonych właściwościach hydraulicznych,np. mikrokrzemionka, popioły lotne, wymagają udziału wody), barwniki

Domieszka chemiczna - dodawana podczas mieszania (nie więcej niż 5% w stos. do masy cementu), w celu modyfikacji właściwości mieszanki betonowej lub betonu stwardniałego (np. przyspieszające wiązanie, uplastyczniająca, upłynniająca, plastyfikatory, superplastyfikatory, napowietrzające).

Woda - całkowita zawartość wody. Dodawan i już zawarta w kruszywie i znajdująca się na jego powierzchni a także w dodatkach/domieszkach oraz woda wynikająca z dodania lodu lub naparzania.

Współczynnik W/C (zaczyn cementowy) - stosunek efektywnej zawartości wody do zawartości cementu

Efektywna zawartość - różnica między całkowitą ilością wody w mieszance betonowej a ilością wody zaabsorbowanej przez kruszywo

Dobór składu - spełnienie wymagań dla mieszanki betonowej

- konsystencja (stan ciekłości) i urabialność (układanie, forma)

- gęstość i inne właściwości fizyczne (porowatość, kapilarność, mrozoodporność, nasiąkliwość)

- właściwości wytrzymałościowe

- trwałość (czas zachowania właściwości uzytkowych)

- warunku użytkowania betonu w konstrukcji (klasy ekspozycji)

- spełnienie procedur wykonawczych w miejscu zastosowania -układania mieszanki betonowej, zagęszczania (warstwy, promień), pielęgnacji (wygładzanie, zamknięcie powierzchni), transportu, czas mieszania (rodzaj mieszadła - mieszarki o działaniu wymuszonym, wolnospadowe)

Klasy ekspozycji - określają warunku środowiska, w których będzie pracował beton.

XO - brak zagrożeń, XC - korozja spowodowana karbonatyzacją, XD - korozja od chlorków, XS - od chlorków z wody morskiej, XF - korozja mrozowa, XA - korozja chemiczna, XM - ścieranie

Kryteria składu i ograniczenia dot. Właściwości mieszanki betonowej i betonu:

- maksymalne W/C

- min. klasa wytrzymałości

- min. zawartość cementu

- zawartość powietrza

WŁAŚCIWOŚCI MIESZANKI BETONOWEJ

Konsystencja mieszanki betonowej - stan ciekłości, zdolnośc do odkształceń (rozpływu) pod wpływem obciążenia. Klasy konsystencji: S1 do S5 (met. Opadu stożka), V0 - V4 (Ve-Be), F1 - F6 (stolik rozpływowy). Zależy od: stosunku W/C, ilości i rodzaju domieszek, rodzaj cementu i kruszywa,

Urabialność mieszanki - podatnośc do dokładnego wypełniania form przy jednoczesnym zachowaniu jednorodności i bez pozostania w niej więcej niż 2% pustek. Ocena według efektów tj. długość okresu zagęszcania, gładkość powierzchni, dokładność otulenia zbrojenia. Zależy od: ilości zaczynu, ilości zaprawy, kształtu ziaren kruszywa grubego, plastyfikatorów, domieszek, stosunku C/W.

WŁAŚCIWOŚCI BETONU:

Gęstość właściwa i objętościowa

Wytrzymałośc na rozciąganie fct - 8-12%wartości na ściskanie

Kruchość - stosunek fct/fc, od 0,12 do 0,05

Wytrzymałość na ściskanie fc - najważniejsza właściwość techniczna i użytkowa. Określa ją klasa wytrzymałości na ściskanie (próbki walcowe o średnicy 150mm i wys. 300mm w MPa lub sześciennych 150mm, po 28 dniach w wodzie lub powietrzu o wilgotności >95%)

Beton zwykły/ciężki: C8/10, C12/15 ,C16/20, C20/25, C25/30, C30/37, C35/45, C40/50, C45/55

C50/60, Beton C55/67 wzwyż jest określany jako beton wysokowartościowy.

Beton lekki: LC8/9, LC12/13, LC16/18, LC20/22, LC25/28, LC30/33, LC35/38 do LC80/88

Zależy od: składu betonu wynikającego z rodzaju uziarnienia i wytrzymałości kruszywa, rodzaju cementu, wskaźnika C/W, warunków środowiska przy pielęgnacji, sposobu i czasu obciążenia

Klasa betonu - symboliczne oznaczenie betonu przez podanie jego 2 wytrzymałości fck oraz fc g cube.

Wytrzymałość średnia - średnia z wytrzymałości badanych próbek na ściskanie fcm = 1,3 fck

Wytrzymałość normowa np. C16/20 - pierwsza to fck cyl a druga to fck cube, równa wytrzymałościom gwarantowanym.

Fcm cube - wytrzymałośc średnia, bok 150mm

Fcm cyl - wytrzym. Średnia próbek walcowych 300x150

Wytrzymałość charakterystyczna - obliczona zgodnie z fck=(1-1,04V)fcm

Wytrzymałośc na roziąganie fct - wpływa na nie w/c, kruszywo (wielkość ziaren, przyczepność do zaczynu)

Pełzanie - odkształcenie wywołane długotrwałym obciążeniem, zależne od wilgotności środowiska, wymiarów elementu, składu betonu, wieku betonu w chwili pierwszego obciążenia i czasu jego trwania i wielkości, wsp. Pełzania

Skurcz - pęcznienie, odkształcenie niezależne od obciążeń, 90% skurczu całkowitego po 180-360dniach a całkowity po 2-3 latach, aby zapewnić minimalny skurcz należy: ograniczyć ilośc cementu, stosować kruszywa łamane, zapewnić niską ciekłość mieszanek oraz prawidłową pielęgnację przy procesie wiązania i twardnienia. Skurcza odwracalny (wilgotnościowy) związany z higroskopijnymi właściwościami zaczynu cementowego i odparowywaniem wody i nieodwracalny (chemiczny) brak równowagi między wilgotnością betonu i środowiska

Porowatość - 4-8% w dobrze zagęszczonym betonie. To objętnośc pustych miejsc po odparowaniu wody z betonu, objętośc pęcherzy powietrza, które dostają się podczas mieszania i porowatośc kruszywa

Nasiąkliwość - do 6% w betonie z kruszyw nieporowatych. Mniejsza niż porowatość, większa w betonie o niskim w/c, większa w betonie chłonącym wodę w wyniku podciągania kapilarnego. Wymagania: 5% dla bet. Bezpośrednio narażonych na działanie czynników atmosferycznych, 9% dla bet. Osłoniętych

Wilgotność - w warunkach powietrzno-suchych ok. 1 - 2%, z zawilgocenia pod wpływem wilgotnego środowiska atmosferycznego

Wodoszczelność - odpornośc na przeciekanie wody pod ciśnieniem (głębokośc penetracji wody pod ciśnieniem - przy stałej wartości ciśnienia 0,5MPa - 3 doby działania wody na powierzchnię o średnicy 75mm)

Przewodnośc cieplna betonu - lambda w suchym 1,20w/mk, warunki wilgotne - 1,40w/mk. Zależy od struktury, porowatości.

Właściwości stwardniałego betonu: wytrzymałość, pełzanie, skurcz, porowatość, nasiąkliwość, odpornośc na ścieranie, na uderzenia,

Projektowanie betonu

Warunek wytrzymałościowy Bolomeya - zależność pomiędzy wytrzymałością betonu a współczynnikiem C/W.

C/W = 1.2 - 2,8

Jeżeli c/w<2,5 znak -, jeżeli c/w>2,5 znak +

Fco = A1,2 (c/w +- 0,5)

Wsp. A Zależy od rodzaju kruszywa i klasy cementu.

Fco = 1,3 fck cube

Warunek konsystencji

W = C*Wc+K*wk

Ilość wody zależy od konsystencji cementu.

Wodożądność kruszywa to ilość wody, której wymaga kruszywo do uzyskania określonej konsystencji. Zależy od frakcji kruszywa.

Kruszywo łamane w ymaga więcej wody.

Warunek szczelności

C/roc+K/rok+W/row = 1000

Procesy wznoszenia konstrukcji monolitycznej:

- montaż deskowań

- przygotowanie i montaż zbrojenia

- transport, układanie i zagęszczanie mieszanki betonowej

- wykończenie

- pielęgnacja betonu

- demontaż deskowań

Deskowania konstrukcji - wybór zależy od rodzaju konstrukcji, terminu prowadzenia robót, organizacji i podziału na takty. Określa się płaszczyzny do sesowania i wypełnia je. Przy projektowaniu deskowań uwzględnia się ciężar własny mieszanki betonowej, obc. Technologiczne, obc wiatrem i parcie mieszanki.

- jednorazeowe z drewna i sklejki, tekturowe słupów i tracone

- wielokrotnego użytku - przestawne, przesuwne, ślizgowe

Przy odbiorze deskowań sprawdza się:

- przekroje i rozstawy stojaków

- szczelność deskowania

- prawidłowość wykoniania w pionie i poziomie

- usunięcie zanieczyszczeń

- powleczenie preparatami zmniejszającymi przyczepnośc betonu

- sprawdzenie odchyłek wymiarowych

Produkcja i montaż zbrojenia:

- pręty o fi<12 - kręgi/prostowanie/cięcie/zgrzewanie drabinek szkieletgów i siatek/gięcie darbinek szkieletów

- pręty o fi>12 - cięcie/montaż prefabrykatów

Kontrola zbrojenia:

- badanie zgodności zbrojenia z przepisami

- badanie zgodności wymiarów z projektem

- badanie zgodności usytuowania z projektem

Składowanie składników mieszanki betonowej

- cement+dodatki mineralne - silosy

- kruszywo - na składowiskach kruszyw, sortowanie na sitach (łamane), kontrola wilgotności

Dozowanie składników mieszanki betonowej - dokładne odmierzenie poszczególnych składników i zapewnienie niezmienności w czasie produkcji

- objętościowo

- wagowo

Mieszanie - doprowadzenie do równomiernego rozdzielenia cząstek poszczególnych składników i prawidłowego otulenia kruszywa zaczynem cementowym poprzez mechaniczne zniszczenie adhezji między zaprawą, zaczynem i kruszywem

- wolnospadowe - betoniarki

- wymuszone - mieszadła

Przechowywanie mieszanki na budowie - zasobnik mieszający, zasobnik przenośny

Transport - z betoniarni na budowę (daleki) samochodami z mieszalnikami: mobilny, przejezdny, samojezdny, rozdzielacze przejezdne, pompy na samochodach.

Bliski - przy użyciu pomp lub dźwigiem

- poziomy: przenośniki taśmowe, taczki

- pionowy: zasobniki +dźwig

- pompowy

Niezbędny wysięg rozdzielacza to odległośc od osi pionowej obrotu wysięgnika.

Czas urabiania mieszanki betonowej

- mieszankę ułożyć w deskowaniu i zagęścić przed rozpoczęciem wiązania cementu (3-4 godziny)

- mieszanka po wytworzeniu powinna utrzymać wymaganą urabialność przez 1,5h (w niskich temp. dłużej)

Układanie:

poziome warstwy ciągłe - w przypadku betonowanie dużych powierzchni

poziome warstwy ze stopniami - przy dużych powierzchniach i niedużej grubości

pochyłe warstwy o nachyleniu 1-3 stosowane w wysokich elementach o gęstym zbrojeniu

Metody układania

- do 1m - brak urządzeń

- do 2m - rynny spustowe

- do 3m - na końcu rynny dodatkowy lej spustowy

- >3m - rury zsypowe teleskopowe

Przerwy w betonowaniu:

- dylatacje

- skurczowo-termincze

- robocze (w miejscach najmniejszych sił wewn, betonować razem te części budowli, które do siebie statycznie należą, umieścić prostopadle do przebiegu głównych naprężeń ściskających)

Proces zagęszczania - wytrzymałość i trwałość betonu są funkcją jego porowatości malejącą wraz z jej wzrostem.

Czynniki powodujące wzrost porowatości:

- za duża ilość wody w mieszance

- nadmiar powietrza w mieszance

Zmniejszamy przez zagęszczanie! Następuje przez wibrowanie i próżniowanie (jednocześnie usuwa wodę)

Rodzaje wibratorów: wgłębne - zasięg 0,25-0,5 wydajność 3-5m3/h, przyczepne - gdy zagęszczenie elementu lub zbrojenia wyklucza inne, przenosi drgania przez deskowanie, wydajnośc do 30m3/h, powierzchniowe - zagęszczanie i wyrównywanie górnych powierzchni płyt, głębokość zagęszczenie 30cm, wydajność 10-40m3/h

Próżniowanie - podciśnienie 60-90kPa, 1 min/cm. Wysoka wytrzymałość natychmiastowa

Rozdeskowanie - 2 dni albo Rb =2,5Mpa dla usunięcia bocznych deskowań belek, 4 dni - do 2,5m, 10-12 dni do 6m, 28 dni - dla większych rozpiętości.

---