Zasady projektowania betonów hydrotechnicznych
Minimalna klasa betonu B25
wskaźnik w/c<0,5
kruszywo do 20mm
cement o niskim cieple hydratacji (cement hutniczy)
dodatki uszczelniające
Warunki wykonania betonu dobrej jakości
Odpowiednie proporcje i jakości składników
prawidłowe układanie betonu
betonowanie w temp. dodatniej (Tmin=5*C)
odpowietrzanie masy betonowej
utrzymywanie stałej wilgotności
Idea konstrukcji żelbetowych
Wykorzystuje dużą wytrzymałość betonu na ściskanie i stali na rozciąganie. Beton przenosi naprężenia ściskające a stal rozciągające. Żelbet - materiał kompozytowy składający się ze stali i betonu.
Rodzaje zapraw i ich zastosowanie
Cementowe, wapienne, gipsowe, cementowo-wapienne, gipsowo-wapienne, cementowo-gliniane.
spajanie elementów, wyrównywanie rozkładów obciążeń, poprawianie estetyki budowli, wykonanie tynków zabezpieczających budowlę, wykonywanie warstw wyrównawczych pod posadzki.
Różnice pomiędzy betonem, a zaprawą cementową
Beton jest dobrze urabialny w przeciwieństwie do zaprawy cementowej oraz w jego skład wchodzą specjalne domieszki
Zjawiska reologiczne, wymienić i podać wspólną cechę
Skurcz, pełzanie, relaksacja
zjawiska te są zależne od temperatury, które prowadzą do odkształceń materiału oraz zmiany naprężeń cieplnych.
Wyjaśnić ideę konstrukcji sprężonych
Eliminacja naprężeń rozciągających we wszystkich przekrojach
beton sprężony - materiał kompozytowy w którym w betonie dzięki sprężeniu eliminuje się naprężenia rozciągające.
Rodzaje konstrukcji sprężonych
Strunobeton - konstrukcje statyczne wyznaczalne (najczęściej w belkach jednoprzęsłowych swobodnie podpartych)
kablobeton - konstrukcje statyczne wyznaczalne i niewyznaczalne (stosowane jako belki wieloprzęsłowe lub jednoprzęsłowe o znacznej rozpiętości.
Wyjaśnić pojęcia: wytrzymałość i nośność
Wytrzymałość: cecha materiałowa, wyrażająca się granicznymi wartościami oporu stawianego przez siły spójności ciała stałego różnego rodzaju obciążeniom zewnętrznym.
nośność : cecha całej budowli, zdolność do przenoszenia obciążeń
Ciężar właściwy i objętościowy gruntu. Definicja i który jest cięższy
Ciężar objętościowy: iloczyn gęstości objętościowej (stosunek masy gruntu do jego objętości) oraz przyśpieszenia ziemskiego
ciężar właściwy: iloczyn gęstości gruntu (stosunek masy cząsteczek gruntu do ich objętości) i przyśpieszenia ziemskiego
ciężar właściwy gruntu jest większy od ciężaru objętościowego
Różnice w budowie gruntów spoistych i nie spoistych
Wymiary elementów szkieletu gruntu
kształt elementów szkieletu gruntu
skład mineralogiczny
występowanie i wpływ warstewki wody związanej
Co to jest powierzchnia właściwa (wartości dla piasku i bentonitu)
Sumaryczna powierzchnia graniczna (kontaktowa) wszystkich ziaren lub cząstek gruntu w jednostce masy/wielkość powierzchni zewnętrznej substancji stałej przeliczona na (najczęściej) jednostkę masy tej substancji. Piasek - 40 m2/g, bentonit - 1300-1390 cm2/g
Co to jest konsolidacja i gdzie występuje
Wypieranie wody błonkowej pod wpływem obciążeń. Proces zmniejszania się zawartości wody i objętości porów w gruncie. Zjawisko konsolidacji występuje w gruntach spoistych (ściśliwych).
Warunki prawidłowego zakopywania wykopów
Stosować grunt sypki o odpowiednim uziarnieniu
zagęszczanie warstwami o grubości 20-30cm w zależności od dostępnego sprzętu
wilgotność zbliżona do optymalnej
temperatura dodatnia
kontrola zagęszczenia
zagęszczać możliwie szybko po zakończeniu robót, aby warunki atmosferyczne nie doprowadziły do pogorszenia się własności gruntów
Wymień rodzaje gruntów spoistych i niespoistych oraz podaj ich orientacyjne wartości φ oraz γ
Grunty niespoiste: piasek, żwir, γ=20kN/m3, φ=35*
grunty mało spoiste: piasek gliniasty: γ=20kN/m3, φ=30*
grunty spoiste: glina piaszczysta, γ=20kN/m3, φ=25*
grunty bardzo spoiste: gliny, iły, γ=20kN/m3, φ=20*
Wymień frakcje uziarnienia gruntów
Kamienista >40mm
żwirowa 40-2mm
piaskowa 2-0,05mm
pyłowa 0,05-0,002mm
iłowa <0,002mm
Które grunty są przepuszczalne dla wody i dlaczego
Iły i gliny - cząsteczki te mają bardzo małe wymiary przez co grubość warstewki wody związanej może je przekroczyć i zająć wszystkie możliwe przestrzenie między cząsteczkowe tym samym grunty te stają się nieprzepuszczalnymi dla wody wolnej
Wytrzymałość gruntu na ścinanie - jak wyznaczyć
Wytrzymałością gruntu na ścinanie nazywamy opór, jaki stawia grunt naprężeniom stycznym w rozpatrywanym punkcie ośrodka. Po pokonaniu oporu ścinania następuje poślizg pewnej części gruntu w stosunku do pozostałej.
Wyznaczanie kąta tarcia wewnętrznego
τ=S/F - naprężenie styczne
δ=P/F - naprężenie normalne
τ=tg α*δ+c
wyznaczanie spójności gruntu (w jakich jednostkach ją mierzymy)
[kPa] Spójność gruntu (kohezja) jest to opór gruntu stawiany siłom zewnętrznym wywołany wzajemnym przyciąganiem się cząstek składowych gruntu. Występuje w gruntach spoistych. Zależy od średnicy ziaren, wilgotności, genezy i składu mineralnego.
Wartości te można wyznaczać dwiema metodami:
- w aparacie bezpośredniego ścinania (aparacie skrzynkowym),
- w aparacie trójosiowego ściskania.
Zjawisko kurzawki i sufozji
Kurzawka: unoszenie się ziaren gruntów drobnoziarnistych w nawodnionej warstwie gruntu pod wpływem ciśnienia spływowego. Zachodzi w pyłach i piaskach drobnoziarnistych. Aby wystąpiła kurzawka wszystkie ziarna w nawodnionej warstwie gruntu muszą spełniać nierówność:
G<W+Ps
sufozja: część ziaren w nawodnionej warstwie gruntu muszą spełniać powyższy warunek.
mogą występować w gruntach sypkich, drobnoziarnistych takich jak pyły i drobny piasek, gdy przez ich warstwę płynie woda od dołu do góry. Warunki takie powstają zwykle w wykopach, których dno znajduje się poniżej poziomu wody gruntowej.
Wilgotność optymalna, definicje i metody wyznaczania
Wilgotność, przy której gęstość objętościowa szkieletu gruntowego przyjmuje wartość maksymalną.
wilgotność optymalną określa się wykreślnie metodą Proctora lub metodą zmodyfikowaną (AASHO)
Dopuszczalne nachylenie skarpy z gruntu sypkiego
, φ - kąt tarcia wewnętrznego, β - kąt nachylenia skarpy, F - współczynnik pewności
Metoda falleniusa, zastosowanie, idea, założenia
Metoda służy do analizy stateczności skarp z gruntu spoistego jednorodnego lub niejednorodnego
IDEA: poszukiwanie powierzchni poślizgu, dla której współczynnik bezpieczeństwa skarpy przyjmuje wartość minimalną
założenia:
-potencjalna powierzchnia poślizgu jest walcowa,
-podział na bloki, aby szerokość ich podstawy nie była większa niż 1/10 klina odłamu i były na gruncie jednorodnym
-jako siły czynne (zsuwające) przyjmuje się ciężar własny gruntu, ciśnienie spływowe
-jako siły bierne (utrzymujące) przyjmuje się siły tarcia, opór spójności i opór elementów zabezpieczających
-powolny przebieg przesuwu (pomijalne siły bezwładności)
- τ=δ tgφ+c
Ścianki szczelne - materiały, technologia wykonania, zastosowania
Powstają w wyniku wbijania w grunt kolejnych pali połączonych ze sobą w bocznych powierzchniach tak zwanymi zamkami zapewniającymi współpracę sąsiadujących ze sobą elementów oraz szczelność całej ścianki.
są używane jako obudowy wykopów poniżej poziomu wód gruntowych.
mogą być wykonane z drewna (pale), żelbetu, stali (profile stalowe).
Ścianki szczelinowe, technologia wykonania, zastosowanie.
Zastosowanie:
-zmniejszenie dopływu wód gruntowych do wykopu dla umożliwienia wykonania stabilizacji podłoża, ułożenia drenażu poziomego itd.
-rozparcie ścian wykopu w gruntach nawodnionych o głębokości powyżej 6m i szerokości wykopu w dnie pow. 2m
-zabezpieczenie budowli z zasięgu klina odłamu z pozostawieniem ścianki w wykopie
technologia:
I wbicie stalowych rur jako prowadnice dla poszczególnych segmentów
II wykopujemy szczelinę o pożądanej głębokości, wypełniając ją zawiesiną bentonitową do poziomu terenu
III do szczeliny z zawiesiną bentonitową wprowadzamy zbrojenie i beton - betonując od dołu
Co to jest tiksotropia i gdzie występuje
Tiksotropia - właściwość niektórych gruntów spoistych (iłów) polegająca na zmianie konsystencji przez dynamiczne bodźce. W efekcie nabierają cech cieczy, a tracą cechy ciał stałych.
Co to jest bentonit i gdzie ma swoje zastosowanie.
skała powstała z przeobrażenia tufów i tufitów, dosyć krucha. Charakteryzuje się dużą zdolnością do chłonięcia wody i pęcznienia, dlatego materiały na bazie bentonitu znajdują duże zastosowanie w ochronie środowiska przy tworzeniu barier. Wykorzystywany również w budownictwie do produkcji tzw. zawiesiny bentonitowej, służącej m.in. do zabezpieczania ścian wąskich otworów przy wszelkiego rodzaju wierceniach.
Rodzaje parcia gruntu na budowlę w nim zagłębione i warunki konieczne do ich wystąpienia
-parcie czynne - przemieszczenie budowli zgodnie z kierunkiem parcia
-parcie bierne (opór) - przemieszczenie budowli przeciwnie do kierunku parcia
-parcie geostatyczne - przemieszczenia nie występują
Co to jest klin odłamu. Narysuj klin odłamu dla wszystkich rodzajów parcia gruntu
Jest to bryła gruntu w obrębie której występują przemieszczenia elementu szkieletu. Wielkości tych przemieszczeń zmniejszają się wraz z odległością od przemieszczającej się budowli
Klin odłamu dla parcia czynnego biernego
Narysować wykres parć jednostkowych na zadaną ścianę oporową i napisać równanie ogólne dla parcia czynnego.
P2=(γz+q)Kc-2C(Kc)1/2
Sprawdź warunki stateczności ściany oporowej
Stateczność na obrót Mu>M0
stateczność na przesunięcie Xu>Xp
sprawdzenie nośności gruntu δmax<δdop
sprawdzenie globalnej stateczności skarpy
Co to jest stan błonowy, warunki konieczne do wystąpienia
Stan w którym jedynymi siłami wewnętrznymi są siły osiowe
warunki:
-grubość powłoki NIE może zmieniać się skokowo
-obciążenia działające na powłokę muszą być ciągłe i kołowo symetryczne
-swoboda obrotu i przesuwu
Możliwości zapobiegania wyporowi zbiorników posadowionych poniżej poziomu wód gruntowych
-Pogrubienie płyty dennej
-płyta denna z odsadzkami
-zakotwienie płyty dennej
-obniżenie poziomu wód gruntowych
Sprawdź stateczność budowli na wypór (prawo Archimedesa)
FW=ρ*g*V
Zbiorniki sprężone - cel stosowania, przykładowe rozwiązania
Zastosowania: zbiorniki prefabrykowane oraz zbiorniki monolityczne wysokie
IDEA: eliminacja naprężeń rozciągających
Sposoby sprężania: sprężanie odcinkowe, sprężanie przez nawijanie naciągniętej struny
zalety: dobra wodoszczelność zbiornika, zmniejszone zużycie betonu i stali, możliwość budowy zbiorników w temp. ujemnych.
Dylatacje konstrukcyjne - cel stosowania, rozwiązania
Celem dylatacji jest zmniejszenie naprężeń rozciągających wywołanych skurczem
rozwiązania: taśmy dylatacyjne i uszczelnienia styków
Dylatacje stałe - cel stosowania, rozwiązania
Celem jest redukcja koncentracji naprężeń rozciągających w betonie wywołanych:
-zmianami/różnicami temperatur
-nierówności osiadań
-resztkowym skurczem
Przerwy robocze - metody zapewnienia szczelności połączeń
-zastosowanie blach stalowych
-zastosowanie taśm dylatacyjnych
-zastosowanie preparatów szczepnych zawierających polimery
-usunięcie warstwy zewnętrznej związanego betonu po 24h poprzez skucie lub piaskowanie
Najczęściej stosowane systemy obudowy wykopów
Stalowe obudowy skrzyniowe i prowadnicowe rozporowe wykopów
Co to są igłofiltry i do czego służą
Są to instalacje pionowe, które stosuje się do odwodnienia drenażowego wykopów.