1.Dodatki mineralne do cementu i betonu
>5%
Pucolana przemysłowa Q
•Uzyskiwana w wyniku aktywacji termicznej skałosadowych głównie glinów i łupków
PUCOLANA:
•Zawiera znaczne ilości SiO2i Al2O3
•Drobno zmielone + woda + Ca(OH)2= związki o właściwościach hydraulicznych zbliżonych do faz C-S-H
•Decydująo dobrych własnościach produktu
•SiO2co najmniej 25% masy
Przeciętny skład chemiczny przeciętnej pucolany:
-SiO2 50-70%
-Al2O3 10-20%
-Fe2O 33-9%
-CaO 2-9%
-MgO 1-6%
-Na2O 1-3%
-K2O 2-7
Pył krzemionkowy
•Wielkośćziaren: 0,01μm do 0,5 μm
•Krzemionka bezpostaciowa (amorficzna)
•Bardzo wysoka aktywnośćdo Ca(OH)2
•Zwiększenie kleistości i szczelności zaprawy cementowej => poprawa własności betonu
•Mała gęstośćpyłu krzemionkowego => lżejszy beton
•Po dodaniu do każdego betonu:
-2-4% poprawia urabialnoścmieszanki betonowej
-4-10% poprawia własności fizyczne i chemiczne betonu
-10-15% podwyższa trwałośćbetonu z kruszywem małoodpornymna alkalia
CEMENTY:
•CEM II/A-P, CEM II/B-P-cement portlandzki pucolanowy(pucolanananaturalna)
•CEM II/A-Q, CEM II/B-Q-cement portlandzki pucolanowy(pucolananaprzemysłowa)
•CEM VI/A , CEM VI/B -cement pucolnowy( pyłkrzemionkowy D ,pucolana P i Q , popiółlotny V i W)
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
NOTATKI KTÓRE BYŁY CZYTANE:
Popiół lotny.
Co to jest?
Popiół lotny jest odpadem przemysłowym. A jeśli chodzi o jego wygląd to jest to drobno uziarniony pył o kolorze od jasno- do ciemnoszarego oraz jasnobrązowy, który składa się z kulistych zeszkliwionych ziaren. Powstaje on w procesie spalania pyłu węglowego. Pozyskuje się go poprzez elektrostatyczne lub mechaniczne wytrącanie się cząstek ze strumienia spalin. Jego skład uzależniony jest w znacznym stopniu od składu chemicznego skały płonnej oraz warunkom w jakich zachodzi spalanie.
Popiół lotny krzemionkowy to po względem chemicznym przede wszystkim
Mieszanina SiO2 i Al2O3, o zawartości reaktywnej krzemionki większej niż 25 % oraz zawiera także Fe2 O3.Cechuje się on właściwościami pucolanowymi.
Pucolanowosć- zjawisko wiązania wolnego wapna wobec wody z utworzeniem związków hydraulicznych podobnych do powstających w wyniku hydratacji cementu.
Popiół lotny wapienny jest to również drobnoziarnisty pył którego skład chemiczny to: reaktywne tlenki CaO, SiO2 i Al2O3 oraz podobnie jak w przypadku pyłu krzemionkowego niewielkie ilości Fe2 O3 oraz inne związki chemiczne. Popiół wapienny wykazuje właściwości pucolanowe oraz w odróżnieniu do popiołu krzemionkowego posiada właściwości hydrauliczne.
Hydrauliczność - zdolność do wiązania po wymieszaniu z wodą.
Popiół ten stosuje się jako dodatek do cementu oraz jako dodatek do betonu.
Działanie.
-Poprawia urabialność. Ma to związek z kulistością ziaren popiołów, co powoduje że działają one jak łożysko. Efekt ten pozwala obniżyć ilość cementu, w sytuacji gdy beton może mieć niską wytrzymałość a wymagana jest dobra urabialność. Doświadczenie jednak mówi że po okresie ok. 3 miesięcy wytrzymałość takiego betonu zrównuje się z wytrzymałością betonu bez popiołów. Ciekawostką jest że ta wytrzymałość ta potem jeszcze rośnie, dzięki reakcją pucolanowym które zachodzą takim betonie, tak że w końcu beton z dodatkiem popiołów osiąga większą wytrzymałość niż beton z cementu portlandzkiego bez dodatków. Stwierdzono, że jeszcze po okresie jednego roku około 50% związków z popiołów nie weszło w reakcję. Opóźnienie wiązania i spowolnienie twardnienia betonu przyczynia się z drugiej strony do zmniejszenia efektów termicznych hydratacji składników mieszanki.
Tabela 14.1z Jamroży
-Przyjmuje się że skurcz betonu maleje proporcjonalnie do ilości cementu zastąpionego popiołem lotnym, np. zastąpienie 20% cementu popiołem obniża skurcz o 10-20%, a zastąpienie 30% procent cementu zmniejsz skurcz o15-30%
-Poprawia odporność betonu na działanie agresywnego środowiska siarczanowego. Własność pozwala wykorzystać ten beton do budowy np. kominów spalinowych.
-Przy zamianie cementu na popiół następuje obniżenie wodoszczelności, natomiast dodając popiół do betonu nie zmniejszając ilości cementu, wodoszczelność wzrasta. Maleje również nasiąkliwość jeśli beton zawiera nie mniej niż 200kg cementu na m³ betonu.
-Zwalnia twardnienie betonu.
-Podwyższa odporność na temperaturę z 400 do 600°C.
-Powoduje zmniejszenie mrozoodporności dlatego w sytuacji gdy zależy nam na mrozoodporości należy stosować popioły wraz z dodatkami plastyfikującymi.
-Zmiany modułu sprężystości beton z dodatkiem popiołu są proporcjonalne do zmian wytrzymałości na ściskanie.
Wymaganie wobec popiołów lotnych.
Popiół lotny krzemionkowy: udział reaktywnego CaO powinien być mniejszy od 10%, zawartość wolnego CaO mniejsza od 1%
Popiół lotny wapienny:udział reaktywnego CaO większe od 10%, zawartość reaktywnego SiO2 większa od 25%
Zastosowanie w praktyce:
-cementy(oznaczenia)
- jako odpad przemysłowy nadaje się do bezpośredniego wykorzystania bez specjalnego przygotowania np. w drogownictwie do wykonywania podbudów stabilizowanych popiołem, jako materiał nasypowy i wypełniający oraz materiał do polepszania gruntów budowlanych.
Stabilizacje takie wykonano z powodzeniem między innymi na budowanej wówczas drodze szybkiego ruchu z Poznania do Konina (obecnie fragment autostrady A2) wykorzystując popioły z rejonu Konina i Pątnowa
-w początku lat 90 zainteresowanie popiołem było niewielkie, dlatego cześć polskiego popiołu było eksportowane do Niemczech, na polskim popiel lotnym powstał Postdamer Platz w Berlinie
-szczególnie zalecany jest do betonów na fundamenty i konstrukcje o maswnych przekrojach
- w produkcji galanterii betonowej: wibroprasowanej kostki brukowej, cegły, pustaków
-dodatek popiołu ułatwia wykańczanie betonu
-poprawia walory estetyczne betonu
-oszczędność
Wapień
Wapienie jako dodatki do betonów pełnią głównie funkcje wypełniaczy. Historycznie najpierw były to zaprawy murarskie tj. mieszaniny wapna i cementu w stosunku 3:1 z dodatkiem piasku. Z czasem zaczęto zastępować je cementem murarski czyli cementem z dodatkiem mielonych wapieni oraz dodatkami środka napowietrzającego. Beton taki wyróżnia się dobrą plastycznością i urabialnością oraz wykazują zmniejszony skurcz.
Działanie wypełniaczy polega na:
- rozproszeniu ziaren klinkieru i wypełnianiu wolnych objętości między nimi
- wpływają na poprawną krystalizację fazy C-S-H
- reakcji chemicznej z glinianami z utworzeniem uwodnionych węglanoglinianów.
Ważne jest aby wapień jako wypełniacz nie zawierał związków organicznych. Cementy z wapieniem jako wypełniaczem cechują się dużą powierzchnią właściwą. Cementy te nie ustępują w tradycyjnych zastosowaniach odpowiednim klasom cementów portlandzkich bez dodatków. Nie ustępują one nawet innym cementom w warunkach agresywnego działania wody morskiej.
Wymagania jakie powinna spełniać mączka wapienna to:
-zawartość CaO3 większa niż 75% masy wapienia
-odpowiednia mała zawartość minerałów ilastych
-całkowita zawartość węgla organicznego w wapieniu LL nie powinna być większa niż 0,2%, a w wapieniu L - 0,5% masy wapienia.
Zastosowanie
-cementy:
* CEM II/A L 6-20%
* CEM II/B L 21-35%
* CEM II/A LL 6-20%
* CEM II/B LL 21-35%
-wysokie ciepło hydratacji
- bardzo dobra urabialność mieszanek betonowych
-produkcja zapraw murarskich i tynkarskich
- zaprawy murarskie do murowania ścian nadziemnych, oraz fundamentów ścian budynków w gruntach suchych,
-"chudy" beton na podbudowy konstrukcji nośnych
-produkcja betonów wysokiej trwałości i wytrzymałości
-produkcja dachówki cementowej
-wykonywanie betonów posadzkowych
-wykonywanie konstrukcji i elementów sprężonych
Mączka wapienna
Uzyskuje się przez zmielenie
Wypełniacze - Jako wypełniacze stosowane są przede wszystkim wapienie. Ma to swoje stare tradycje w wielu krajach, w których wytwarzano cement murarski. Do wykonywania zapraw i wypraw stosuje się mieszaninę wapna i cementu w stosunku od 3:1 do 2:1, z dodatkiem piasku. W wielu krajach zastąpiono ją cementem murarskim, zawierającym mielony wapień oraz dodatek środka napowietrzającego. Zawartość wapienia wynosi: w Szwecji maksymalnie 60%, w USA, Kanadzie i we Francji około 50%, w Anglii 25% . Cement murarski wyróżnia się dobrą plastycznością i urabialnością, powinien dobrze zatrzymywać wodę oraz wykazywać zmniejszony skurcz. Zasadniczym celem wprowadzenia wypełniaczy jest, dzięki ich właściwościom fizycznym i znacznemu rozdrobnieniu, poprawa urabialności betonu, wzrost zwartości, a więc zmniejszenie przepuszczalności betonu, przede wszystkim w wyniku zmniejszenia zawartości porów kapilarnych, zmniejszenie tendencji do tworzenia mikropęknięć. Wbrew swojej nazwie wypełniacze nie są całkowicie obojętne, a ich wpływ na właściwości zaczynu sprowadza się do trzech mechanizmów (wapień) :
działanie mikrowypełniacza, polegające na rozproszeniu ziarn klinkieru i wypełnieniu wolnych objętości między nimi,
wpływ epitaksjalny na krystalizację fazy C�S�H,
reakcja chemiczna z glinianami z utworzeniem uwodnionych węglanoglinianów. Wapień stosowany jako wypełniacz nie powinien zawieraé substancji organicznych � normy francuskie ograniczają ich zawartość do 0,5%. Także domieszka gliny powinna być możliwie mała, określa się ją na podstawie pojemności adsorpcyjnej względem błękitu metylenowego, która nie powinna przekraczać 1,5g na 100g wypełniacza, o uziarnieniu nie przekraczającym 80 mm. Równocześnie cement z dodatkiem wapnienia powinien dawać zaczyn o normalnej konsystencji przy zawartości wody mniejszej od 30%.
Rozdrobnienie wypełniacza powinno zapewnić udział frakcji grubszej od 80 mm mniejszy od 3%. Ze względu na znacznie lepszą mielność wapienia od klinkieru cementy z tym wypełniaczem mają większą powierzchnię właściwą. Wapień lokuje się głównie w drobnych frakcjach. Udział wapienia w zaczynie przyspiesza hydratację C3A w związku z powstawaniem węglanoglinianów. Także hydratacja C3S ulega przyśpieszeniu. Wieloletnie doświadczenie ze stosowaniem cementów zawierających ok. 30% wapienia pozwoliły na poznanie właściwości betonów wytwarzanych z tych cementów. Cementy te nie ustępują w tradycyjnych zastosowaniach odpowiednim klasom cementów portlandzkich bez dodatków. Beton ma taką samą odporność na zamrażanie i odmrażanie, jeżeli tylko pamięta się, że cement wymaga innego dodatku środka napowietrzającego. ,,Krytyczny wskaźnik odległości� jest w tym przypadku znacznie niższy i wynosi ok. 200 mm, podczas gdy w betonach z cementów bez dodatków ok. 400 mm. Także trwałość tych cementów jest dobra. Nie ustępują one nawet innym cementom w warunkach agresywnego działania wody morskiej. W tym ostatnim klinkier odpowiadał wymaganiom norm francuskich dla cementów stosowanych w robotach morskich, to znaczy zawartość C3A była mniejsza od 10%, a suma (C3A ą 0,27C3S) mniejsza od 23,5%
Autor: prof. Kurdowskiego
Chemia cementu (PWN, Warszawa 1991), rozdziały: 6.4-6.7
/wymagania wobec popiołu krzemionkowego/
/oznaczenie V/
Jako odpad przemysłowy nadaje się do bezpośredniego wykorzystania bez specjalnego przygotowania.
Stabilizacje takie wykonano z powodzeniem między innymi na budowanej wówczas drodze szybkiego ruchu z Poznania do Konina (obecnie fragment autostrady A2) wykorzystując popioły z rejonu Konina i Pątnowa.
W 1991 r. powstała firma KE Dolna Odra, która od początku swego istnienia sprzedawała popiół producentom betonu, którzy używali go jako dodatek do betonów. W pierwszych latach istnienia KE Dolna Odra niemal wyłącznym odbiorcą popiołów lotnych był rynek niemiecki. Olbrzymie ilości popiołów z Dolnej Odry zostały wbudowane np. w berliński Potzdamerplatz.
Zastosowanie
Popiół lotny jako pucolana umożliwia redukcję udziału cementu. Dzięki swoim cennym właściwościom oraz konkurencyjnej cenie może być używany zarówno jako dodatek do betonu i cementu, dodatek w procesie produkcji galanterii betonowej (wibroprasowanej kostki brukowej itp.), cegły, pustaków, jako materiał nasypowy i wypełniający oraz materiał do polepszania gruntów budowlanych.
Popiół lotny do betonu oferowany przez VKN Polska odpowiada w pełni wymogom normy PN-EN 450-1:2005 Popiół lotny do betonu i jest oznakowany symbolem CE, zgodnie z
PO CO DODAWAĆ POPIÓŁ LOTNY DO BETONU?
Trudno jest przecenić ważności popiołów lotnych, nie jest to tani substytut cementu, ani wypełniacz, ani dodatek do mieszanki. Popioły lotne nadają ważne dodatnie cechy betonom i dlatego istotne jest zrozumienie ich roli i wpływu na kształtowanie się właściwości użytkowych betonu...”
Wpływ popiołów lotnych na właściwości betonu świeżego.
Podstawowe zmiany jakie niesie ze sobą zastosowanie popiołów lotnych to zapotrzebowanie na wodę oraz urabialność. Przy stałej urabialności obniżenie zapotrzebowania na wodę wynosi zwykle 5 - 15 % w porównaniu z mieszanką o takiej samej zawartości materiału wiążącego zawierająca tylko cement portlandzki. Mieszanka betonowa zawierająca popioły lotne jest spoista i wykazuje obniżone tendencje do odsączania. Mieszanka może być pompowana i formowana metoda ślizgu, a operacje wykańczania betonu z popiołami lotnymi są łatwiejsze. Wpływ popiołów na właściwości świeżego betonu związany jest z kształtem popiołów lotnych. Większość ziaren jest kulista i przypisano tej właściwości efekt „kulek łożyskowych” poprawiający urabialność. Popiół lotny wpływa na opóźnienie wiązania mieszanki.
Wpływ popiołów lotnych na trwałość betonu
Popiół lotny wpływa na zwiększenie szczelności betonu, a dzięki temu poprawia się odporność na agresje chemiczną. Ponadto dodatek popiołu wpływa na ograniczenie reakcji alkalia - krzemionka. Na podstawie dotychczasowych doświadczeń stosowania popiołów lotnych do betonów wiadomo, że popiół powoduje obniżenie wytrzymałości betonu dojrzewającego w okresie 28 dni. Po okresie trzech miesięcy następuje najczęściej wyrównanie wytrzymałości betonów z dodatkiem popiołu z wytrzymałością takich samych betonów, lecz wykonanych przy wyłącznym użyciu cementu. W późniejszych terminach, po dłuższym okresie dojrzewania, wytrzymałość betonów z dodatkiem popiołów jest zwykle wyższa od wytrzymałości betonów porównawczych. Zjawisko to jest efektem reakcji pucolanowych, które są procesami długotrwałymi, a stwierdzono, że jeszcze po okresie jednego roku około 50% nie weszło w reakcję. Opóźnienie wiązania i spowolnienie twardnienia betonu przyczynia się z drugiej strony do zmniejszenia efektów termicznych hydratacji składników mieszanki.
Zastosowanie popiołu lotnego:
jako dodatek w produkcji betonu towarowego
w produkcji wyrobów betonowych oraz prefabrykacji betonowej (bloczki, kostka brukowa, rury betonowe i żelbetonowe)
do produkcji ceramiki budowlanej (pustaki, dachówki)
jako dodatek do cementu
w drogownictwie oraz robotach ziemnych (wykorzystanie do produkcji betonów drogowych, stabilizacji oraz podbudów drogowych)
Korzyści wynikające ze stosowania popiołu lotnego:
Beton i wyroby betonowe, prefabrykacja - obniżenie kosztów materiałowych produkcji, optymalizacja ilości cementu, poprawa urabialności mieszanki betonowej, polepszenie szczelności betonu, poprawa wyglądu finalnego produktu
Cement - oszczędność surowców naturalnych, zmniejszenie wodożądności cementu
Drogownictwo - oszczędność kruszyw naturalnych, znaczna redukcja kosztów, optymalizacja ilości cementu.
2.Domieszki chemiczne i woda zarobowa
DOMIESZKA - materiał dodawany podczas wykonywania mieszanki betonowej w ilości nie przekraczającej 5% masy cementu w betonie, w celu zmodyfikowania właściwości mieszanki betonowej i/lub betonu
Domieszki modyfikujące cechy reologiczne mieszanki betonowej :
środki uplastyczniające - zmniejszenie ilości wody zarobowej o 5% do 12%
środki upłynniające (superplastyfikatory) - zmniejszenie ilości wody > 12% (superplastyfiaktory drugiej generacji nawet powyżej 30%)
Domieszki uplastyczniające - zastosowanie:
mieszanki transportowane,
mieszanki o konsystencji plastycznej
przy betonowaniu większych masywów.
Dodawane są do wody zarobowej.
Domieszki upłynniające-zastosowanie:
-posadzki przemysłowe
-betony towarowe
-betony sprężane
-prefabrykaty
Zastosowania domieszek napowietrzających:
-Nawierzchnie drogowe i lotniskowe
-Zaprawy tynkarskie
-Okładziny zewnętrzne
- Budowle hydrotechniczne
Rozprowadzić w części wody zarobowej!
Domieszki przyspieszające twardnienie -zastosowanie:
-prefabrykacja
Domieszki opóźniające wiązanie
Dodawane z wodą zarobową Po zapoczątkowaniu hydratacji
Zastosowanie:
-betony architektoniczne
-ścianki szczelinowe w gruncie
-pompowanie mieszanki betonowej
-niedopuszczenie do nieszczelności w miejscach styków roboczych
-betonowanie w czasie upałów
Domieszki zwiększające objętość betonu
Domieszki ekspansywne →preparaty iniekcyjne, zapraw naprawcze i przeznaczone do zakotwień
Domieszki wytwarzające gaz →obudowy tuneli, wypełnienie kanałów w konstrukcjach kablobetonowych, beton komórkowy
Domieszki spieniające →pianobeton
Ilość wody w betonie:
Efektywna zawartość wody
w/c= Zawartość cementu
Przydatność wody:
Pitna
Odzyskiwana z produkcji betonu
Ze źródeł podziemnych
Naturalna woda powierzchniowa i wody ze ścieków przemysłowcyh
Morska, zasolona
Z kanalizacji
Badania :
Zawartość olejów i tłuszczów
Detergentów
Barwa
Zawiesina
Kwasowość
Substancje humusowe
Chlorki, siarczany, alkalia…
!nie można zwiększać urabialności dodając wody!
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
NOTATKI KTÓRE BYŁY CZYTANE:
Chociaż domieszki, w odróżnieniu od cementu, kruszywa i wody nie są zasadniczym składnikiem mieszani betonowej, to jednak odgrywają ważna role i są stosowane coraz częściej, tak że w wielu krajach mieszanka betonowa bez domieszek jest obecnie czymś wyjątkowym. Zadaniem domieszek jest poprawa wlaściwości mieszanki betonowej i/lub betonu. Moga być susbt. Organicznymi i nieorganicznymi, działającymi chem., fiz. Bądź fizykochemicznie. Działać mogą już podczas mieszasnia skłądników lub dopiero w betonie dojrzałym. Mogą modyfikować jedną lub kilka cech, pzry czym możliwe jest, że poprawiając jedną pogarszją ionna włąściwość. Niektóre domiesszki stosować można jedncześnie bez uszczerbku spodzieanego efektu, a niektórych nie można wspólnie stosować.
Mnogość tych zagadnień, a przede wszystkim skala wykorzystania betonów zaw. domieszki znalazły odzwierciedlenie w działalności normalizacyjnej. I tak domieszki są przedmiotem norm: oczywiście PN-EN 206-1, jednak podstawowym dokumentem dot. domieszek jest powołana tam PN-EN 934-2 zawierająca odpowiednie definicje i formułująca wymagania. Jeżeli chodzi o metody badań to są one przedmiotem serii norm PN-EN 480.
PN-EN 934-2 podaje następującą definicję:
domieszka - materiał dodawany podczas wykonywania mieszanki betonowej w ilości nie przekraczającej 5% masy cementu w betonie, w celu zmodyfikowania właściwości mieszanki betonowej i/lub betonu.
Większe zawartości to dodatki (o których mówili koledzy:). Do domieszek nie zalicza się substancji dodawanych w czasie mielenia klinkieru portlandzkiego.
Domieszki klasyfikuje się ze względu na skutki modyfikacji - decyduje główny kierunek oddziaływania. W przypadku, gdy dana domieszka oddziałuje na więcej niż jedną cechę, jest ona traktowana jako wielofunkcyjna (kompleksowa). Podział domieszek jest następujący (8.1)
Najliczniejszą grupę stanowią domieszki modyfikujące cechy reologiczne mieszanki betonowej. Wyróżnić można dwie grupy:
środki uplastyczniające pozwalające na zmniejszenie ilości wody zarobowej o 5% do 12% bez pogorszenia konsystencji mieszanki betonowej
środki upłynniające (superplastyfikatory) pozwalają na zmniejszenie ilości wody o więcej niż 12% (superplastyfiaktory drugiej generacji nawet powyżej 30%) bez pogorszenia konsystencji mieszanki betonowej.
Domieszki uplastyczniające to substancje organiczne, których działanie dyspergujące - zwiększjące ruchliwość ziaren - zwiększa płynność zaczynu. Ich składnikiem są związki kwasu lignosulfonowego o b. Silnie wydłużonych cząsteczkach o właściwościach hydrofilnych (silnie przyciągają wodę a jednocześnie energicznie adsorbują na powierzchni ziaren cementu i kruszywa. W wyniku tego procesu ziarna cementu zostają oddzielone od siebie (zdyspergowane) i dokłądnei otulone wodą. Lepiej zdyspergowany) wynikiem zastosowania jest większa jednorodność zaczynu, który wykazuje lepszą urabialność. (rys. 13.1; 13.2)(Ponieważ cz. l. Są sklębione, ich dział jest ograniczone) Stosowanie takich preparatów jest b. Korzystne w przypadku mieszanek transportowanych, mieszane o konsystencji plastycznej i przy betonowaniu większych masywów. Domieszki uplastyczniające dodawane są do wody zarobowej w niewielkich ilościach (0.2-0.5% w stosunku do masy cementu). Ważna jest dokładność dozowania. Nadmiar domieszki jest niekorzystny, gdyż może opóźnić wiązanie i twardnienie betonu (wydłużają czas wiązania o ok. 20-50%).
Domieszki upłynniające zwiększają ciekłość mieszanek betonowych w sposób bardziej intensywny. Umożliwiają wytwarzanie betonów o bardzo niskim w/c i niemal dowolnej urabialności. Mechanizm ich działania jest złożony i zależy od natury chemicznej domieszki (rys. 8.2):
polikondensaty sulfonowanej melaminy z formaldehydem (SMF)tworzą warstwy smarne, o gr. molekularnej, oddzielające poszczególne ziarna i stwarzające poślizg między cząstkami, zmniejszając tarcie wewnętzrne mieszanki bet.
polikondensaty sulfonowanego naftalenu i formaldehydu (SNF) otaczają ziarna cementu ładunkami ujemnymi, powodującymi ich wzajemne odpychanie się, przeciwdziałające flokulacji (13.3). wg tego schematu działa większośc produkwanych domieszek
modyfikowane lignosulfooniany wapniowe ub sodowe (MLS) i inne zmniejszające napięcie powierzchniowe wody w stosunkuj do cementu i mikrowypełniaczy.
Nowa generacja - zwiazki z grupy polikarboksylenów(PC), CAE, CLAP wykazują efekty sferyczny - długie łańcuchy polimeru fizycznie uneimożliwiają ziarnom cementu zbliżanie się do siebie. Działają one „zapobiegawczo” i są szczególnie efektywne, ponieważ często łączą różne mechanizmy.
Efekty zastosowania domieszek upłynniających:
zwiększenie ciekłości mieszanki, a zatem poprawa jej urabialności
zmniejszenie ilości wody zarobowej przy zachowaniu niezmienionej zawartości cementu, co prowadzi do zwiększenia wytrzymałości betonu ()wzrost już w pierwszych godzinach od zmieszania z wodą)
zmniejszenie zużycia cementu o 10-20%, przy zachowaniu nie zmienionej wczesnej wytrzymałości. Zmniejsza się też wydzielanie ciepła (8.3)
Domieszki upłynniające znajdują zastosowanie w: betonach towarowych, w prefabrykacji, w betonach sprężonych, natryskiwanych, pompowanych, architektonicznych, w betonach specjalnych np.fibrobetonach, przy wykonywaniu posadzek przemysłowych, przy elementach cienkościennych i zbrojonych. Domieszki nowej generacji pozwalają uzyskać BWW i BBWW oraz betony i zaprawy samozagęszczone.
Niedogodnością stosowania tych domieszek jest ograniczony czas ich właściwości upłynniania (60-90min.). Wydłużenie czasu upłynniania można uzyskać ustalając etapowanie dodawania domieszki, np. W węźle betoniarskim i bezpośrednio przed układaniem i zagęszczaniem mieszanki (13.6)
Domieszkami napowietrzającymi są substancje wytwarzające w czasie mieszania duża liczbę (rzędu 10^9 w m3 mieszanki betonowej) bardzo drobnych pęcherzyków powietrza, o kształcie kulistym równomierne rozmieszczonych w świeżej mieszance i pozostających po jej stwardnieniu.
Substancjami napowietrzającymi są związki powierzchniowo-czynne o działaniu hydrobowym, zwłąszca sole kwasów organicznych, np. Abietyniany, lignosulfoniany, oleinianiy, sterayniany...cząsteczki maą dluga nitkową budowę o układie biegunowym. Są wypychane z wody i gromadzą sie na jej powierzchni, poważnei obniżając napięcie powierzchniowe.(13.7) W czasie mieszania składników betonu domieszka działa spieniająco. W czasie twardnienia betonu pęcherzyki ulegają mineralizacji stając się jakby trwałym składnikiem betonu.(13.8)
Pęcherzyki te przerywają ciągłość kapilar. Utrudnia to podciąganie kapilarne wody w materiale i zmniejsza nasiąkliwość oraz podatność betonu na działanie mrozu (8.5); woda zamarzając w kapilarach, przy zwiększaniu swej objętości może wciskać się do pustych pęcherzyków, co zapobiega rozsadzaniu betonu. W rezultacie następuje znaczna poprawa mrozoodporności (może ona wzrosnąć nawet kilkudziesięciokrotnie). Dodatkowo, w czasie zagęszczania mieszanki pęcherzyki działają jak amortyzatory polepszając jej urabialność i podnosząc ciekłość.
Domieszki napowietrzające stosowane są głownie do betonów do budowli hydrotechnicznych i do wykonywania nawierzchni drogowych i lotniskowych, a także zapraw tynkarskich i okładzin zewnętrznych oraz wykonywanie betonu w okresie zimowym.
Napowietrzanie może spowodować spadek wytrzymałości(13.10). Niewskazane jest nadmierne dozowanie mieszanki. Z drugiej strony, przy zachowaniu stałej zawartości cementu i konsystencji, można zrekompensować utratę wytrzymałości prze zmniejszenie w/c.
Domieszki przyspieszające wiązanie skracają czas do rozpoczęcia przechodzenia mieszanki betonowej ze stanu plastycznego w stan sztywny. Ich działanie polega przede wszystkim na zwiększeniu początkowej szybkości reakcji zachodzących między składnikami cementu a wodą w zaczynie cementowym. (są też domieszki, np. Szkło wodne, które wywołują prawie natychmiastowe wiązanie, ale poważnie obniżają wytrzymałość.)(8.7)
W przeszłości główną taką domieszką był chlorek wapnia. Ze względu na korozję stali zbrojeniowej są one eliminowane z użycia (PN dopuszcza max 1% zawartości jonów chlorkowych w stosunku do masy cementu w betonie niezbrojonym, 0.2 w żelbecie, 0.1 w elementach sprężanych) i obecnie znaczenie praktyczne mają prawie wyłącznie domieszki bezchlorkowe (azotany, azotyny, fluorki gliniany, zwłaszcza sodu). Znajdują one zastosowanie zwłaszcza przy betonowaniu natryskowym. Przyspieszenie wiązania jest także istotne w sytuacjach powstrzymywania wycieku wody podciśnieniem (tamponaż) lub dokonywania szybkich, doraźnych napraw.
Niedogodności związane z tymi domieszkami to zagrożenie dla zdrowia, możliwość zakłóceń w przebiegu wiązania i twardnienia betonu, niekiedy szkodliwe działanie na elementy metalowe.
Domieszki przyspieszające twardnienie zwiększają szybkość narastania wytrzymałości, (13.11) mogą także skracać czas wiązania. (nierozpuszczalne sole nieorganiczne, np. mrówczan wapniowy) stosowanie domieszek przyspieszających twardnienie przynosi efekty ekonomiczne, zwłaszcza w prefabrykacji, eliminując konieczność obróbki cieplnej.
Domieszki opóźniające przedłużają czas do rozpoczęcia przechodzenia mieszanki betonowej ze stanu plastycznego w stan sztywny. Zmniejszają one początkową szybkość wiązania cementu (zneijszając rozpuszczalność jego składników). Właściwości takie mają przede wszystkim fosforany i niektóre związki organiczne.
Opóźnienie początku wiązania uzyskiwane przy użyciu różnych domieszek jest zróżnicowane i zależy w duuzej mierze od temperatury (8.8). domieszki te dodaje się w czasie wykonywania betonu, najczęściej równocześnie z wodą zarobową, najlepsze efekty osiąga się dodając modyfikator po zapoczątkowaniu hydratacji cementu. Można tez użyć go np. przy awarii betoniarki samochodowej…
Zakres stosowania domieszek opóźniających obejmuje: betonowanie w czasie upałów, transport mieszanki betonowej, układanie betonu w sposób ciągły na dużych powierzchniach i przy dużych objętościach, pompowanie mieszanki betonowej, wykonywanie betony architektonicznego, ścianek szczelinowych w gruncie, niedopuszczenie do nieszczelności w miejscach styków roboczych, itp.
Domieszki przeciwmrozowe umożliwiają przebieg reakcji cementu z woda w temp.ujemnych (nawet poniżej -10C) poprzez:
- obniżenie temperatury zamarzania wody w mieszance betonowej;
- pzryspeiszeni hydratacji cementu i wydzielanie ciepła hydratacji;
- obniżenie ilości wody zarobowej.
Zasadniczo są to związki stosowane jako środki przyspieszające, za najskuteczniejszą uważa się rodanek sodowy - skuteczny przyspieszacz nie stwarzający zagrożenia dla stali.
domieszki zwiększające wodoodporność zmniejszają absorpcje kapilarną stwardniałego betonu, w ten sposób utrudniając penetracje i przepływ wody w materiale. Działają one głównie fizycznie, np. wypełniając pustki i kanaliki kapilarne, ale też chemicznie np. nadając hydrofobowość wgłębną. Substancjami stosowanymi jako uszczelniacze są proszki o dużym rozdrobnieniu, które jednak wykazują dużą wodożądność. Konieczne jest zatem stosowanie ich ze środkami upłynniającymi. (13.12)
celem stosowania domieszek zwiększających objętość betonu, jest bądź pzreciwdziałąnie skurczowi podczas utwardzania, bądź uzyskanie specjalnej struktury betonu. Dotakich modyfikatorów można zaliczyć:
- domieszki ekspansywne powodujące podczas hydratacji cementu pęcznienie zaprawy/betonu, np. związki reagujące z C3A. znajdują one zastosowanie w preparatch iniekcyjnych (umożliwiają szczelne wypełnieni pustek), zaprawach naprawczych i przeznaczonych do zakotwień.
- wytwarzające gaz powodujący pęcznienie betonu, głownie sproszkowany glin. Zakres stosowania: obudpwan tuneli, wypełnienie kanałów w konstrukcjach kablobetonowych (13.14)
Domieszki - inhibitory korozji stali to związki organiczne lub nieorganiczne o różnorodnym działaniu pasywującym żelazo lub innym utrudniającym korozję. W tym zakesie ciekawostka są migrujące inhibitory korozji, któ®e mogą też być stosowane do utwardzonego tworzywa.
Wśród innych, rzadziej stosowanych domieszek wymienić można:
- zwiększające odporność chemiczną betonu, odporność na agresję biologiczna
- zwiększające więźliwość wody w mieszance betonowej
- zapobiegające wymywaniu cementu podczas betonowania pod woda
- zwiększające przyczepność betonu
- domieszki barwiące - pigmenty naturalne Kub sztuczne
W wielu przypadkach zastosowanie tylko jednego rodzaju domieszki jest neiwysarczające. Znacznym ułatwieniem jest wówczas możliwość użycia mieszanki kompleksowej. Są to preparaty o kombinowanym działaniu 2- lub nawet 3funkcyjnym: uplastycznienie/upłynnienie - przyspieszenie/opóźnienie - napowietrznie/uszczelnienie. (8.9)
Główną ich wadą są niezmienne proporcje wchodzących w ich skład domieszek jednofunkcyjnych. Rozwiązaniem może być oferta dwóch wariantów tej samej domieszki kompleksowej (np. zimowa i letnia).
Skuteczność działania domieszki może zależeć od wielu czynników (8.10). wiele domieszek wpływa na więcej niż jedną cechę betonu, czasem powodując zmiany ważnych właściwości. Dlatego wymagane jest każdorazowe sparzeni oddziaływanai domieszki na beton w konkretnych warunkach (PN-EN 480). Pamiętać należy o tym, że 2 lub więcej domieszek może być niekompatybilne. Wprowadzanie ich do domieszek wymaga więc specjalistycznej wiedzy.
3.Kruszywa
KRUSZYWO
ziarnisty materiał stosowany
w budownictwie.
Kruszywo może być pochodzenia naturalnego, sztucznego lub
z recyklingu.
Kruszywo budowlane
drobny materiał pochodzenia naturalnego lub sztucznego stosowany do wyrobu zapraw i betonów.
Podstawową rolą kruszyw jest uzyskanie,
w oparciu o ich parametry jakościowe, zaprojektowanej wytrzymałości i trwałości betonu.
PODZIAŁ KRUSZYW
Ze względu na pochodzenie, kruszywa budowlane dzieli się na:
kruszywa naturalne: piasek, żwir, pospółka
kruszywa łamane: grys, kliniec, tłuczeń
kruszywa sztuczne: żużel, łupki spiekane
Kruszywa naturalne
Kruszywa pochodzenia mineralnego, które poza obróbką mechaniczną nie zostało poddane żadnej innej obróbce
Kruszywa łamane
Kruszywa te powstają w wyniku przekruszenia naturalnych materiałów kamiennych
Kruszywa sztuczne
Kruszywa pochodzenia mineralnego, uzyskane w wyniku procesu przemysłowego obejmującego termiczną lub inną modyfikację
Ze względu na wymiary, kruszywa budowlane dzieli się na:
drobne - o wymiarach ziarn D równych 4 mm lub mniejszych;
grube - o wymiarach ziarn D równych 4 mm lub większych oraz d równych 2 mm lub większych.
Wymiar kruszywa
oznaczenie kruszywa poprzez określenie dolnego (d) i górnego (D) wymiaru sita wyrażone jako d/D
(oznaczenie dopuszcza obecność pewnej ilości ziarn, które pozostają na górnym sicie -nadziarno - i pewnej ilości ziarn, które mogą przejść przez dolne sito - podziarno).
Ze względu na uziarnienie, kruszywa budowlane dzieli się na:
kruszywa jednofrakcyjne (posiadają tylko jedną frakcję)
kruszywa wielofrakcyjne
(złożone z grupy frakcji)
Do najważniejszych cech kruszyw, mających wpływ na parametry końcowe betonu należą:
Własności geometryczne (wskaźnik kształtu i płaskości - wpływające na wodożądność i urabialność mieszanki)
Gęstość ziaren (pozorna - uzależniona od gęstości minerałów i ilości porów; nasypowa - wynikająca z uziarnienia oraz kształtu ziaren)
Uziarnienie
Zawartość i jakość pyłów (wpływająca na przyczepność pomiędzy kruszywem a zaczynem)
Odporność na rozkruszenie/rozdrobnienie (miernik wytrzymałości kruszywa)
Odporność na ścieranie (znajdująca swoje odzwierciedlenie w wytrzymałości na ściskanie i zginanie betonu)
Nasiąkliwość i mrozoodporność
Wymagania geometryczne kruszywa budowlanego
Wymiary kruszywa
Uziarnienie
Kształt kruszywa grubego
Zawartość muszli w kruszywie grubym
Zawartość pyłów
Jakość pyłów
Uziarnienie - kruszywa
Uziarnienie - rozkład wymiarów ziaren, wyrażony
w procentach masy przechodzącej przez określony zestaw sit.
Przy doborze kruszywa ważne jest osiągnięcie właściwych proporcji pomiędzy kruszywem drobnym i grubym, oraz uzyskanie mieszanki dobrze urabialnej, przy jednoczesnym jej zagęszczeniu do maksymalnej gęstości.
Kształt kruszywa grubego
Kształt kruszywa grubego należy oznaczać za pomocą wskaźnika płaskości wg EN 933-3. Badaniem wzorcowym oznaczania kształtu kruszyw grubych powinno być badanie wskaźnika płaskości. Wskaźnik płaskości powinien być deklarowany zgodnie z odpowiednią kategorią, właściwą dla danego zastosowania.
Wymagania fizyczne
Odporność na rozdrabnianie kruszywa grubego
Odporność na ścieranie kruszywa grubego
Odporność na polerowanie i ścieranie kruszywa grubego, stosowanego
w warstwach nawierzchniowych
Gęstość ziarn i nasiąkliwość
Gęstość nasypowa
Trwałość
Mrozoodporność kruszywa grubego
Do podstawowych właściwości fizycznych kruszywa wpływających na trwałość betonu w aspekcie mrozoodporności należą:
uziarnienie
właściwości cieplne
porowatość kruszywa
przyczepność ziaren kruszywa do matrycy cementowej
Wymagania chemiczne
Chlorki
Związki zawierające siarkę
Siarczany rozpuszczalne w kwasie
Siarka całkowita
Produkcja kruszyw z odpadów powęglowych
Przedmiotem działań zmierzających
do wyprodukowania kruszyw naturalnych są wszystkie odpady powęglowe o pełnym przedziale uziarnienia za wyjątkiem odpadów poflotacyjnych.
Surowce te są rozpoznawane pod kątem jakości oraz zmienności dla potrzeb opracowania właściwej technologii przeróbczej
Uproszczony podział obejmuje trzy grupy odpadów:
O dużej zawartości węgla organicznego
O niskiej zawartości węgla i właściwym składzie petrograficznym z punktu widzenia produkcji kruszyw
O niskiej zawartości węgla i słabym składzie petrograficznym (zwiększony udział mułowców, łupków, syderytów itp.).
Odpady powęglowe z różnych kopalń różnią się między sobą udziałem ww.skał oraz zawartością części palnych
Wykorzystanie kruszywa z kopalń
jako materiał do wbudowania w nasypy drogowe
Pozostałe odpady:
jako materiał do podsadzania wyrobisk
w kopalniach
do rekultywacji gruntów i terenów poeksploatacyjnych
do przetworzenia na mieszanki z innymi surowcami
Wykorzystanie surowców skalnych zawierających minerały azbestonośne
Azbest - krzemianowe minerały włókniste
z grupy serpentynu lub amfibolu.
Włókna azbestowe stanowią agregaty długich,
cienkich i elastycznych włókien tzw. fibryli
Wykorzystanie surowców skalnych zawierających minerały azbestonośne
Charakterystyka włókien azbestowych:
przewaga cząstek o stosunku wydłużenia od 20:1 do 100:1 lub większym (długość powyżej 5 mm)
Obecność bardzo cienkich fibryli o średnicy mniejszej niż 0,5 mm
Zdolność do włóknistego wzrostu krystalicznego odznaczającego się przynajmniej dwiema właściwościami: równolegle ułożone włókna tworzą wiązkę, włókna mają ścięte końce, włókna są matowe, włókna wykazują „krzywiznę”
Wykorzystanie surowców skalnych zawierających minerały azbestonośne
Najczęściej spotykanymi odmianami krystalograficznymi azbestu jest chryzol, krokidolit oraz amozyt. Odmiany te różnią się od siebie barwą, gęstością, budową a przede wszystkim zawartością procentową składników: SiO2, FeO3, FeO, MgO, CaO, CaO2, K2O.
Surowce skalne zawierające minerały azbestowe mogą ujemnie oddziaływać na ludzi podczas ich stosowania w budownictwie.
Wykorzystanie surowców skalnych zawierających minerały azbestonośne
Przepisy Unii Europejskiej zakazują stosowania do wierzchnich warstw dróg kruszyw zawierających w swym składzie 2% włókien azbestowych.
Dopuszczenie do stosowania pozostałych grup asortymentowych kruszyw mogących zawierać minerały azbestowe, uwarunkowane są rygorystycznymi przepisami dot. postępowania
w zakresie ich bezpiecznego produkowania, obrotu i stosowania.
5.Cechy świeżej mieszanki betonowej i stwardniałego betonu
CECHY MIESZANKI BETONOWEJ
Mieszanka betonowa-woda+cement+kruszywo
1.Urabialność - stosunek szczelności mieszanki po zagęszczeniu S do pracy włożonej dla uzyskania tego zagęszczenia L
Sposoby regulacji urabialności:
konsystencja
ilość zaczynu
ilość zaprawy
kształt ziaren kruszywa grubego
suma ilości cementu i innych składników o ziarnach do 0.125 mm
stosowanie plastyfikatorów i domieszek napowietrzających
współczynnik wodnocementowy w/c
2.Konsystencja mieszanki
- jest to jej stan ciekłości, który określa zdolność do odkształceń (rozpływu) przy danym obciążeniu, jakim może być ciężar własny mieszanki lub obciążenie zewnętrzne (w zależności od metody badania).
Sposoby regulacji:
zaczynem (wzrost kosztów wytworzenia)
zmiana stosunku w/c
domieszkami chemicznymi
BADANIE KONSYSTENCJI:
METODA Ve-Be - polega na pomiarze czasu potrzebnego do wypłynięcia zaczynu cementowego na powierzchnię mieszanki betonowej podczas wibrowania
METODA STOŻKA OPADOWEGO - polega na pomiarze różnicy wysokości formy stożkowej i wysokości stożka utworzonego przez mieszankę betonową po zdjęciu formy
Rodzaje konsystencji:
-wilgotna
-gęstoplastyczna
-plastyczna,
-półciekła
-ciekła
3.zagęszczenie-zmniejszanie objętości porów powietrznych
BETON= CEMENT+KRUSZYWO GRUBE+ KRUSZYWO DROBNE +WODA+ DOMIESZKI , DODATKI
Podział betonów w zależności od gęstości pozornej:
Wyróżniamy:
betony lekkie r = 300-2000 kg/m3
betony zwykłe r = 2000-2600 kg/m3
betony ciężkie r >= 2600 kg/m3
betonu o wysokiej wytrzymałości C50/60 i LC50/55
CECHY STWARDNIAŁEGO BETONU
1.GĘSTOŚĆ - to stosunek masy materiału do jego objętości łącznie z porami
Gęstość zależy od:
rodzaju i ilości kruszywa
struktury betonu
ilości cementu
ilości wody wchłoniętej przez kruszywo
Metody badania:
bezpośrednia - na próbkach regularnych
hydrostatyczna - gdy materiał nie odpowiada wymaganiom geometrycznym
2.POROWATOŚĆ-to zawartość wolnych przestrzeni w jednostce objętości materiału.
BETONY ZWYKŁE: 8-12 %
Rozróżnia się pory:
żelowe i kapilarne, które powstają zawsze
powietrzne, powstałe przy mieszaniu składników i nieusunięte podczas zagęszczania
pory powstałe w wyniku nadmiernego skurczu wewnętrznego betonu w postaci szczelin w stykach zaczynu z kruszywem lub samym zaczynie
pory sedymentacyjne powstałe pod większymi ziarnami kruszywa w wyniku osiadania zbyt ciekłej zaprawy - występuje to głównie przy wysokich wartościach W/C i dużej ilości zaczynu
3.NASIĄKLIWOŚĆ-oznacza zdolność betonu do wchłaniania stykającej się z nim wody lub pochłanianie wilgoci z powietrza
Nasiąkliwość betonu nie powinna być większa niż:
dla betonu zwykłego:
- 5% dla betonów narażonych na bezpośrednie działanie czynników zewnętrznych,
- 9% dla betonów osłoniętych przed bezpośrednie działanie czynników zewnętrznych.
dla betonów lekkich:
- 20% dla betonu zabezpieczonego i narażonego na bezpośrednie działanie czynników atmosferycznych,
- 25% dla betonu zabezpieczonego przed bezpośrednim działaniem czynników atmosferycznych.
4.PRZESIĄKLIWOŚĆ- to podatność betonu na przepuszczanie wody pod ciśnieniem.
Przesiąkliwości zależy od warunków,
w jakich będzie pracował beton.
Ze zjawiskiem tym mamy do czynienia np.:
w budowlach hydrostatycznych stosowanych do przechowywania odpadów
zbiornikach na ciecze
5.PRZEWODNOŚĆ CIEPLNA- to zdolność materiału do przewodzenia strumienia cieplnego powstającego na skutek różnicy temperatur na jego powierzchniach
Podział betonów w zależności od izolacyjności :
BETONY KONSTRUKCYJNE
- do B50
- BWW B50÷B100,
- BBWW >B100.
BETONY IZOLACYJNO-KONSTRUKCYJNE
B3-B10, λ = 0,175÷0,3 W/mK
BETONY TERMOIZOLACYJNE
λ < 0,175 W/Mk
Wartość współczynnika przewodności cieplnej jest zależna od:
składu betonu
- zawartości i rodzaju kruszywa, ilości piasku
gęstości objętościowej (pozornej) betonu
- współczynnik rośnie wraz ze zwiększaniem się gęstości objętościowej
wilgotności betonu
- współczynnik rośnie wraz ze zwiększaniem się wilgotności
Jeżeli materiał nasycony woda nie wykazuje podczas wielokrotnego zamrażania i odmrażania widocznych oznak rozpadu lub znacznego obniżenia wytrzymałości,
to beton jest odporny na zamarzanie.
ZAMARZANIE BETONU NIEODPORNEGO NA DZIAŁANIE MROZU MOŻE POWODOWAĆ:
powolne wymywanie drobnych frakcji zaprawy z górnej powierzchni betonu,
rozluźnienie struktury w górnych warstwach betonu,
odrywanie się górnych warstw betonu, odpryski,
rozluźnienie struktury betonu wewnątrz elementu, trwałe wydłużenia mrozowe,
całkowity rozpad.
6. SKURCZ I PĘCZNIENIE
- to zmiany objętości betonu wywołane twardnieniem zaczynu cementowego (skurcz) lub zmianą wilgotności (pęcznienie)
Co wpływa na skurcz?
wielkość W/C
rodzaj cementu
temperatura
wilgotność powietrza
stosunek ilości cementu do kruszywa
ilość zbrojenia i jego rozmieszczenie
Klasy wytrzymałości
B7.5, B10, B12.5, B15, B17.5, B20, B25, B30, B35, B40, B50.
WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE ZALEŻY OD:
gęstości objętościowej
rodzaju kruszywa, jego marki, uziarnienia, charakteru powierzchni
klasy i ilości cementu
wskaźnika cementowo-wodnego
rodzaju i ilości dodatków mineralnych
rodzaju i ilości domieszek chemicznych
sposobu wykonywania i zagęszczania mieszanki betonowej
temperatury
wilgotności
PRZYCZEPNOŚć DO ZBROJENIA
Przyczepność jest zależna od :
dobrego zagęszczenia mieszanki betonowej
skurczu betonu
odpowiedniej pielęgnacji betonu utrzymanie stałej temperatury w okresie dojrzewania .
Właściwości chemiczne
Beton jest materiałem nieodpornym na środowiska o działaniu chemicznym
Powoduje to KOROZJĘ BETONU.
Uszkodzeniom ulega spoiwo cementowe oraz kruszywo
6.Beton towarowy
Beton towarowy
jest to świeżo zmieszany zestaw komponentów (cement, kruszywo, dodatki, domieszki oraz woda), który w zadanym stanie skupienia począwszy od wilgotnej masy sypkiej po konsystencję ciekłą dostarczany jest od producenta na plac budowy.
Beton towarowy RMC
Pojęcie to norma europejska tłumaczy jako beton dostarczony jako mieszanka betonowa przez osobę lub jednostkę nie będącą wykonawca lub:
beton produkowany przez wykonawcę poza miejscem budowy
beton produkowany na miejscu budowy ale nie przez wykonawcę
Specyfikacja
Specyfikacja stanowi zestawienie udokumentowanych wymagań technicznych (beton projektowany) lub składu betonu ( beton recepturowy) przekazywane producentowi betonu; producent jest odpowiedzialny za ich spełnienie
Specyfikacja betonu projektowanego
a)Wymagania podstawowe
wymaganie zgodności z PN-EN 206-1
klasa wytrzymałości na ściskanie
klasy ekspozycji
maksymalny, nominalny górny wymiar kruszywa
klasa konsystencji lub jej wartość
klasa zawartości chlorków
klasa gęstości lub założona gęstość (dla betonu lekkiego)
założona gęstość (dla betonu ciężkiego)
b) Wymagania dodatkowe
specjalny rodzaj lub klasa cementu
specjalny rodzaj lub klasa kruszywa
właściwości wymagane w celu zapewnienia mrozoodporności
( np. min. zawartość powietrza)
temperatura mieszanki betonowej
rozwój wytrzymałości
wydzielanie ciepła podczas hydratacji
opóźnione wiązanie
wodoszczelność
Specyfikacja betonu recepturowego
a)wymagania podstawowe
-wymaganie zgodności z PN-EN 206-1
-zawartość cementu
-rodzaj i klasę wytrzymałości cementu
-współczynnik w/c albo klasę konsystencji lub jej założona wartość
-rodzaj, asortyment kruszywa oraz maksymalną zawartość chlorków w kruszywie; w przypadku betonu lekkiego lub ciężkiego odpowiednio maksymalną lub minimalna gęstość kruszywa
b) wymagania dodatkowe
-pochodzenie niektórych lub wszystkich składników betonu
-dodatkowe wymagania dla kruszywa
-wymagania dotyczące temperatury mieszanki betonowej
- inne wymaganie techniczne
Trwałość właściwie zaprojektowanej konstrukcji betonowej zależy w pierwszej kolejności od jakości materiałów oraz od przestrzegania kilku prostych zasad:
Dobór właściwych materiałów;
Właściwy projekt;
Prawidłowe wykonawstwo;
Zarządzanie jakością;
Właściwe oszacowanie kosztów.
Technologia produkcji betonu
przyjmowanie i magazynowanie składników,
przygotowanie mieszanki betonowej, na które składa się dozowanie i mieszanie składników,
transport od miejsca mieszania do miejsca przeznaczenia, na który składa się załadowanie środka transportu, przewóz, wyładowanie,
układanie i zagęszczanie,
pielęgnacja,
kontrola poziomu wykonania mieszanki oraz betonu w konstrukcji
Warunki dojrzewania:
warunki naturalne
warunki wymuszonego przyspieszania dojrzewania
warunki obniżonej temperatury
Wytrzymałość betonu
Wytrzymałość betonu na ściskanie wyrażana jest wytrzymałością charakterystyczną zdefiniowaną jako wartość, poniżej której może się znaleźć nie więcej niż 5% wyników wszystkich pomiarów wytrzymałości danego betonu.
Wytrzymałość charakterystyczna
powinna być określona na próbkach o kształcie sześcianu o boku a=15cm (fck, cube) albo walca o wymiarach D=15cm i H=30cm (fck, cyl) po 28 dniach twardnienia w temp. 20oC.
Mieszanie składników
Mieszanie składników ma być tak prowadzone, aby w możliwie krótkim czasie uzyskać maksymalnie jednorodne ich rozmieszczenie w mieszance.
Wyróżniamy trzy zasadnicze typy mieszania mechanicznego:
jednostopniowe, w którym wszystkie składniki betonu miesza się jednocześnie;
dwustopniowe, w którym zaczyn cementowy, lub zaprawa wymieszane są oddzielnie, a w drugim etapie miesza się je z kruszywem;
wielostopniowe, w którym oddzielnie przygotowany jest zaczyn, z kolei miesza się go z kruszywem drobnym i w następnym etapie z kruszywem grubym.
Betoniarki o pracy cyklicznej dzieli się w zależności od sposobu mieszania na:
Wolnospadowe
Przeciwbieżne o mieszaniu wymuszonym
Wydajność betoniarki na godzinę Q dla konkretnych warunków pracy można ustalić wg rachunku:
gdzie:
Vm- pojemność zasypowa betoniarki w dm3,
α - współczynnik zagęszczenia Vb/Vm,
n=3600/t - liczba zarobów/godz.,
t - czas wyprodukowania jednego zarobu, s.
Dostawa betonu
Przepisy nowej normy PN - EN 206-1:2003 betonowej wymagają ścisłej współpracy pomiędzy wykonawcą, a producentem betonu. Kładzie się tu szczególny nacisk na wymianę niezbędnych informacji, dotyczących zarówno właściwości betonu, jego załadunku, czasu transportu ze strony producenta, jak też na precyzyjnym określeniu terminu dostawy, jej wielkości oraz specjalnych warunków transportu na budowę ze strony wykonawcy.
Dowód dostawy
Podstawowym dokumentem, jaki producent betonu załącza do dostawy jest Dowód Dostawy. Dokument ten zawiera istotne informacje dla wykonawcy (odbiorcy betonu), ale też i dla producenta, służące w przyszłości do wzajemnych rozliczeń finansowych oraz rozstrzygania ewentualnych spraw spornych.
Dowód dostawy powinien zawierać:
Nazwa wytwórni
Numer seryjny
Data i godzina załadunku (czas pierwszego kontaktu cementu z wodą)
Numer rejestracyjny pojazdu lub jego identyfikacja
Nabywca
Szczegóły dotyczące specyfikacji np. numer przepisu lub zamówienia
Ilość mieszanki w m3
Deklaracja zgodności z powołaniem na specyfikację oraz PN-EN 206-1
Nazwa lub oznaczenie jednostki certyfikującej
Godzina dostawy betony na miejsce
Godzina rozpoczęcia rozładunku
Godzina zakończenia załadunku
Transport drogowy mieszanki betonowej
Do transportu dalekiego mieszanek betonowych należy stosować betoniarki samochodowe o powolnych obrotach, aby nie dopuścić do segregacji składników. Jest to najpopularniejszy i najkorzystniejszy sposób transportu.
W szczególnych przypadkach można używać także:
Betoniarek na podwoziu samochodowym, pozwalających na przeprowadzenie pełnego cyklu mieszania.
Wywrotek samochodowych z udoskonalonymi skrzyniami do transportu mieszanki betonowej
Zwykłych wywrotek samochodowych
Transport pompowy
Obecnie stan techniki przewiduje stosowanie transportu pompowego tylko na terenie budowy.
W transporcie pompowym mieszarka przesuwa się ruchem laminarnym, a więc nie ulega mieszaniu wewnątrz przewodów. Obecne urządzenia pozwalają na transport pompowy do kilku set metrów w poziome
i do 200 m w pionie.
Ocena wykonania i jakości betonu
W celu zapewnienia wymaganego bezpieczeństwa, przepisy normowe nakazują systematyczne bieżące kontrole jakości wykonywanego betonu poprzez sprawdzanie:
Właściwości składników,
Właściwości mieszanki betonowej,
Właściwości betonu,
Poziomu wytwarzania mieszanki betonowej i/lub uzyskanego betonu
Kontrola zgodności betonu projektowanego obejmuje:
Gęstość
Stosunek w/c
Zawartość cementu
Konsystencja
Napowietrzenie
Zawartość chlorków
Kontrola zgodności betonu recepturowego obejmuje:
Zawartość cementu
Uziarnienie i proporcja kruszyw
Stosunek w/c (dopuszczalne odchylenie 0.04)
Ilość dodatków i domieszek
Konsystencja
Kontrola sprzętu do produkcji mieszanek obejmuje:
Zasobniki i zasieki
Sprzęt do ważenia
Dozowniki domieszek
Wodomierze
Sondy wilgotności
System dozowania
Przyrządy do badań gotowych wyrobów oraz sprzętu transportu zewnętrznego
Wymaga się aby system kontroli produkcji został udokumentowany w tzw. Księdze Kontroli Produkcji
7.Trwałość betonu
Trwałość
to zapewnienie stanu użytkowalności w przewidywanym okresie, 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.
Trwałość betonu w środowisku odpowiadającym danej klasie ekspozycji zależy od:
Właściwego doboru składników,
Ukształtowania odpowiedniej mikrostruktury betonu, która jest wynikiem reakcji chemicznych i procesów fizykochemicznych przebiegających pomiędzy składnikami.
Podstawowe zalecenie w związku z doborem składników betonu:
Cement dobiera się biorąc pod uwagę:
Realizację robót
Przeznaczenie betonu
Warunki pielęgnacji
Wymiary konstrukcji
Warunki środowiska
Potencjalną reaktywność z innymi składnikami
2. Kruszywo dobiera się biorąc pod uwagę:
Realizacje robót
Przeznaczenie betonu
Warunki środowiska
Wymagania dotyczące odsłoniętego kruszywa
Wymagania dotyczące kruszywa przy mechanicznym wykańczaniu powierzchni
3. Właściwy dobór domieszek
Przy doborze składników zwraca się duża uwagę na dobór domieszek , w szczególności domieszek uszczelniających, ekspansywnych, mrozoodpornych, zmniejszających wskaźnik w/c
Oddziaływanie środowiska sklasyfikowano jako klasy ekspozycji.
Ze względu na agresywne oddziaływanie środowiska wyróżniamy 7 klas:
XO - brak zagrożenia,
XC - zagrożenie wywołane karbonatyzacją,
XD - zagrożenia spowodowane chlorkami nie pochodzącymi z wody morskiej,
XS - zagrożenia chlorkami z wody morskiej,
XF - zagrożenia korozją mrozową w obecności środków odladzających lub bez ich stosowania,
XA - zagrożenia korozją chemiczną,
XM - zagrożenia agresją wywołaną ścieraniem.
Rodzaje korozji:
Korozja ługowania
Karbonatyzacja betonu
Korozja siarczanowa
Korozja chlorkowa
Korozja powodowana mrozem
Erozja betonu
Kawitacja betonu
Wyróżnia się trzy sposoby zapewnienia trwałości w zależności
od oddziaływań środowiskowych:
przez zmianę współczynnika w/c (im większe zagrożenie tym zalecana mniejsza wartość w/c),
przez zmianę minimalnej zawartości cementu Cmin ( im większe zagrożenie tym zalecana większa wartość Cmin ),
przez właściwy dobór klasy wytrzymałości
(im większe zagrożenie tym klasa wyższa).
Na trwałość betonu ma również wpływ sposób pielęgnacji i czas dojrzewania
Metody pielęgnacji
Zraszanie powierzchni betonu
Impregnacja powierzchniowa
Przykrywanie powierzchni betonu foliami
Pozostawianie betonu na dłużej w szalunkach
Basen wodny
Sposób produkcji betonu wpływa bezpośrednio na jakość i trwałość wytwarzanych elementów
Współczesne technologie produkcji:
Beton o wysokiej trwałości (wysokowytrzymałościowy) BWW
Beton z proszkiem reaktywnym RPC
Beton samozagęszczalny SCC
Beton wytrzymałościowy WSC
Betony zbrojone włóknami FRL
Beton polimerowy
Beton bez udziału klinkieru portlandzkiego
8.Korozja stali: problemy karbonatyzacji otuliny
Co to jest korozja betonu???
Jest to skażenie betonu w wyniku przeniknięcia ze środowiska w głąb betonu substancji agresywnych chemicznie, które mogą reagować ze składnikami betonu powodując jego zniszczenie oraz obniżenie właściwości ochronnych betonu wobec zbrojenia .
Środowisko z którym styka się element betonowy i w którym zachodzi korozja to:
Atmosfera
Woda
Roztwory wodne
Gleba
Rodzaje korozji:
Ługowania
Kwasowa
Węglanowa
Magnezowa
Amonowa
Siarczanowa
Zasadowa
Chlorkowa
Karbonatyzacja betonu elektrochemiczna korozja betonu
Beton z upływem czasu ulega karbonatyzacji w wyniku oddziaływania dwutlenku węgla CO2 zawartego (<0,1% obj.) w powietrzu. W obecności wilgoci różne składniki zhydratyzowanego cementu mogą reagować z CO2. Podstawowa ,o wielkim znaczeniu praktycznym, jest reakcja z zawartym w stwardniałym zaczynie cementowym mocno zasadowym zasadowym wodorotlenkiem wapnia.
Szybkość karbonatyzacji zależy od:
Szczelności betonu
Stopnia zawilgocenia
Zawartości CO2 w powietrzu
Temperatury
Pozytywne cechy karbonatyzacji
Zwiększa się szczelność betonu
Odporność na ługowanie
wzrasta wytrzymałość na ściskanie
Powstający węglan wapnia CaCO3 ma objętość o około 11% większą od objętości kryształów wodorotlenku wapniowego
( portlandytu), które przereagowały .
Od czego zależy głębokość karbonatyzacji?
Wiek betonu
Wskaźnik wody do cementu
Od rodzaju użytego cementu
Od środowiska w jakim się znajduje
Negatywne cechy karbonatyzacji
Zdecydowanie negatywnym skutkiem karbonatyzacji jest obniżenie alkaliczności (zobojętnienie) betonu, a w konsenkwencji obniżenie zdolności ochronnych otuliny betonowej ,aż do całkowitej utraty ochrony zbrojenia .W wyniku karbonatyzacji następuje istotne obniżenie wartości wykładników jonów wodorowych w cieczy w porach betonu.
Korozja chlorkowa
Chlorki zawarte m.in. w wodzie morskiej, wodach kopalnianych wywołują korozję chlorkową.
Działanie chlorków jest podwójnie niebezpieczne: następuje niszczenie betonu w wyniku reakcji jonów chlorkowych z produktami hydratacji cementu, a dodatkowo, znacznemu przyspieszeniu ulegają procesy korozyjne stali zbrojeniowej. Ma to szczególne znaczenie w przypadku konstrukcji żelbetowych (mosty, wiadukty). Powstanie wżerów na powierzchni prętów stalowych powoduje znaczne zmniejszenie wytrzymałości całej konstrukcji żelbetowej, a w konsekwencji może doprowadzić do jej zniszczenia.
Oddziaływanie chlorków występuje :
Niedaleko obiektów nadmorskich
W środkach odladzajacych
W powietrzu w postaci ciekłego aerozolu (mgła solna)
Co groźniejsze karbonatyzacja czy korozja chlorkowa ???
Wnikanie chlorków w głąb betonu zachodzi szybciej, niż dyfuzja CO2 .Proces zależy zasadniczo od tych samych czynników co karbonatyzacja , z tą różnicą ,że odbywa się bardzo szybko w porach wypełnionych wodą, a ustaje w betonie wysuszonym. Tak więc w przypadku elementów okresowo zawilżanych może przemiennie zachodzić intensyfikacja procesów transportu CO2 i Cl. Korozja żelbetu wywołana chlorkami jest tym niebezpieczniejsza ,że przez długi okres przebiega bezobjawowo. Poprzez miejscowe oddziaływanie- korozja wżerowa, zniszczenie może mieć gwałtowny charakter.
Korozja stali zbrojeniowej w betonie
Przy omawianiu problematyki korozji betonu nie można pominąć uszkodzeń konstrukcji żelbetowych wskutek korozji stali zbrojeniowej. Stwierdzono bowiem, że nawet w żelbecie, poddanym tylko wpływom atmosferycznym, korozja stali może wystąpić. Proces ten oczywiście ulega znacznemu przyspieszeniu przy oddziaływaniu środowisk agresywnych.
Obecnie stosuje się konstrukcje o mniejszych przekrojach, cieńsze otuliny betonowe nie chronią nie chronią dostatecznie stali przed korozją. Zagrożenie zwiększa stosowanie nowych materiałów (mieszanych cementów, dodatków, kruszyw lekkich) lub specjalnych technik technologicznych (naparzania, autoklawizacji). Szczególnie zagrożone są konstrukcje sprężone, zwłaszcza kablobetonowe, zbrojone stalą o dużej wrażliwości na korozję
Warstwa pasywacyjna
W silnie alkaicznym środowisku jakim jest beton nieskarbonatyzowany na powierzchni zbrojenia powstaje szczelna warstwa ochronna zwana pasywacyjną.
Przyjmuje się ze jest to warstwa tlenkowa
FeO x Fe2O3
Bądź tworzy się żelazian wapnia:
2Fe(OH)3+Ca(OH)2 →Ca(FeO2)2+H2O
Utrata stanu pasywacji (rozpuszczanie warstwy ochronnej) rozpoczyna się przy wartości pH=11,8 (swobodny dostęp powietrza) , bądź pH=11,0 (ograniczony dostęp powietrza). Są to wartości orientacyjne a zapoczątkowanie procesów korozji stali zależy od wielu inny czynników , na przykład zawilgocenia betonu.
Korozja żelbetu wywołana chlorkami
jest tym niebezpieczniejsza , że przez długi okres przebiega bezobjawowo. Poprzez miejscowe oddziaływanie korozja wżerowa , zniszczenie może mieć gwałtowny charakter.
W zależności od warunków , w szczególności obecności tlenu , wilgoci i chlorków oraz alkaiczności środowiska reakcje korozyjne mają różny przebieg i intensywność.
Szybkość korozji stali zbrojeniowej jest największa w betonie okresowo zwilżonym.
Takie warunki sprzyjają wnikaniu w głąb betonu CO2 (beton suchy) i Cl- (beton zawilgocony).
Postęp korozji w obszarze anodowym zmniejsza pole przekroju stali , obniżając jej nośność.
Powstawanie rys
Stanowią one znaczący sygnał o procesach
niszczenia konstrukcji żelbetowej, jak również stan graniczny używalności.
Przyczynami powstania rys mogą być:
błędy projektowe (zbyt mało zbrojenia)
błędy techniczne (niewłaściwa pielęgnacja betonu)
przeciążenia podczas użytkowania powodujące lokalne przekroczenia granicznych naprężeń, w tym uderzenia i udary cieplne.
Rysy ze względu na ich kształt geometryczny można podzielić na:
poprzeczne nie sięgające zbrojenia
poprzeczne sięgające zbrojenia
poprzeczne sięgające zbrojenia wraz z rysą podłużna wzdłuż zbrojenia
Są to rysy powstałe w elementach zginanych i wynikają z przyłożonego obciążenia.
W przypadku rys zapoczątkowanych korozją zbrojenia biegną one promieniowo wzdłuż pręta zbrojeniowego (zwężając się) ku powierzchni betonu.
Po utworzeniu rysy obserwuje się jej wypełnienie produktami korozji zbrojenia krystalizującymi we wnętrzu rysy rozpuszczalnymi składnikami betonu i nie całkowicie skarbonatyzowanego betonu. Następuje na ogół czasowe samo zaleczenie rysy.
Czas wystąpienia rysy na powierzchni betonu zależy przede wszystkim od szybkości korozji stali i szerokości powstałej rysy. Proces ten może trwać od kilku miesięcy do dziesięciu lat. W przypadku rys powstałych w wyniku oddziaływania CO2 i chlorków pochodzenia z mieszanki betonowej (domieszka) - po utworzeniu rysy nie zmienia się chemiczna agresywność środowiska. Zwiększa się dostęp tlenu ale równoważony jest on przez zwiększoną w rysie podatność na suszenie i nawilżanie.
Tylko w przypadku korozji chlorkowej ze środowiska otwarcie rysy powoduje wzrost stężenia Cl- wokół zbrojenia i dalszą korozję.
W czasie korozji zbrojenia następuje zmniejszenie przyczepności zbrojenia do otuliny betonowej co prowadzi do zmniejszenia nośności elementu, zwłaszcza w strefie rozciąganej.
Co przedstawia poniższy wykres:
Naprężenia a korozja
Naprężenia wywołane obciążeniami mechanicznymi mają istotny wpływ na przebieg korozji żelbetu.
Naprężenia rozciągające powodujące początkowo rozwarcie, a następnie propagację rys, przyspieszają procesy korozyjne. Intensyfikacja tych procesów wzrasta wraz z poziomem naprężenia.
Niewielkie naprężenia ściskające powodują opóźnienie procesów korozji przez zamykanie rys.
Naprężenia ściskające nie przekraczające 0,5 naprężenia niszczącego, zwiększają zwiększają trwałość elementu betonowego w warunkach korozji siarczanowej.
Naprężenia mechaniczne mogą powodować lub przyczynić się do niszczenia warstw pasywnych na powierzchni zbrojenia stalowego.
Ochrona stali zbrojeniowej
Magazynowanie stali
Powłoki ochronne
Beton a stal
Katodowa ochrona zbrojenia
Inhibitory zbrojenia
Magazynowanie stali
Na stali składowanej w nieodpowiednich warunkach powstaje rdza, która może pogorszyć ochronę stali w betonie, ponadto podczas takiego składowania mogą wystąpić inne uszkodzenia stali.
Magazynowanie stali
Stal należy przechowywać w pomieszczeniach suchych w których wilgotność powietrza nie przekracza 60%
Powłoki ochronne
Substancje nanoszone na stal zbrojeniową w celu zapewnienia jej ochrony przed czynnikami agresywnymi.
Powłoki kazeinowo-cementowe
Fosforowanie zbrojenia
Farby i żywice epoksydowe
Powłoki metaliczne (powłoki cynkowe)
Inhibitory zbrojenia
Inhibitory korozji to substancje, które już w niewielkim stężeniu powodują spowolnienie lub zatrzymanie korozji.
Stosowane inhibitory:
azotyny, azotany, chromian sodu, fosforany metali ziem alkalicznych.
9.Tynki i suche zaprawy PYTLIK
Zaprawy budowlane określa się tradycyjnie jako mieszaninę spoiwa, kruszywa i wody zaznaczając, że w przypadku zapraw jest to tylko kruszywo drobnoziarniste (piasek). Stosowane są do łączenia w monolit różnego typu elementów budowlanych oraz wykonywania tynków (wypraw).
Podstawowe definicje:
Podłoże - powierzchnia elementu konstrukcyjnego lub podkład, na którym nakłada się wyprawę
Podkład - warstwa ochronna lub wyrównująca, nałożona na powierzchnię elementu budowlanego
Sucha mieszanka tynkarska - mieszanina spoiw mineralnych, wypełniaczy, domieszek lub dodatków modyfikujących, ewentualnie pigmentów
Masa tynkarska - powstaje po zarobieniu wodą (lub specjalną substancją) suchej mieszanki tynkarskiej
Wyprawa - ułożona na podłożu stwardniała warstwa masy tynkarskiej
Tynki
Tynk - warstwa z zaprawy lub gipsu pokrywająca powierzchnie ścian, sufitów, kolumn, filarów itp. wewnątrz i na zewnątrz budynku inaczej nazywana wyprawą.
Tradycyjne tynki wykonuje się jako jednowarstwowe (surowe), dwu lub trójwarstwowe.
Zastosowania tynków:
zabezpieczenie powierzchni przed działaniem czynników atmosferycznych (w przypadku tynków zewnętrznych),
ochrona przed działaniem czynników wewnątrz pomieszczeń (np. para wodna), ogniem (elementy drewniane)
nadanie estetycznego wyglądu elementom budynku.
Podział tynków:
Ze względu na miejsce zastosowania
- zewnętrzne
- wewnętrzne;
Ze względu na jakość i technikę wykonania widocznej powierzchni:
- tynki zwykłe,
- szlachetne,
- tynki z zapraw plastycznych,
- tynki specjalne;
Sposób wykonania:
- ręcznie
- mechanicznie;
Rodzaj użytego materiału:
- tynki cementowe,
- cementowo - wapienne,
- wapienne,
- gipsowe.
Ze względu na technikę wykonania:
- surowe,
- pospolite,
- doborowe,
- wypalane
Rodzaj użytego materiału:
Tynki gipsowe - (wersje: standardowa, tynk gipsowy lekki, ciepłochłonny), nakładane jednowarstwowo, do wykonywania gładkich powierzchni we wnętrzach
Tynki wapienne - znane jako gładkie i zacierane, wielowarstwowe, stosowane we wnętrzach
Tynki cementowo-wapienne - znane jako zwykłe, lekkie i ciepłochłonne, stosowane wewnątrz i na zewnątrz budynków, możliwe jest nakładanie ich agregatami tynkarskimi
Tynki cementowe - wysoko wytrzymałe, trudne w nakładaniu, przeznaczone do pomieszczeń o dużej wilgoci oraz zewnętrznych ścian piwnic i cokołów
Dodatkowo można wyróżnić tynki: żywiczne (akrylowe), krzemianowe (sylikatowe) i ze spoiwem mineralno - organicznym
Tynki zawierające spoiwo organiczne - dobra przyczepność do podłoża, wysoka trwałość, stosowane jako warstwy elewacyjne budynków
Klasyfikacja mieszanek tynkarskich
W zależności od wytrzymałości na ściskanie wyprawy, uzyskanej z suchej mieszanki tynkarskiej, rozróżnia się 4 grupy:
I - 0,4do 2,5 N/mm2
II - 1,5 do 5 N/mm2
III - 3,5 do 7,5 N/mm2
IV - powyżej 6,0 N/mm2
Kryterium podziału dla zapraw ciepłochłonnych - współczynnik przewodzenia ciepła λ :
- o wartości λ <=0,1 W/mK
- o wartości λ z przedziału 0,1 do ,02 W/mK
Składniki zapraw tynkarskich
Spoiwa
- mineralne
- organiczne
Wypełniacze
Składniki barwiące
Retentory i dodatki modyfikujące wiązanie
Składniki hydrofobizujące
Woda
Spoiwa mineralne
materiał wiążący (spoiwo) otrzymany przez wypalenie i zmielenie surowców mineralnych (najczęściej skał osadowych).
Wapno suchogaszone
Ciasto wapienne
Gips budowlany
Cement portlandzki
Wapno suchogaszone (hydratyzowane)
To suchy proszek, gotowy do użycia przy przygotowywaniu zapraw wapiennych i cementowo-wapiennych. Jest spoiwem budowlanym powietrznym, które otrzymuje się przez działanie na wapno palone ograniczona ilością wody.
Ciasto wapienne (CaO)
Plastyczna masa otrzymywana z wapna gaszonego.
Dostarczane jest na plac budowy w postaci brył, poddawane jest procesowi gaszenia z dużym nadmiarem wody
Uzyskane ciasto wapienne
wprowadzane jest do wcześniej przygotowanych dołów.
Gips budowlany
Jest spoiwem powietrznym otrzymywanym przez częściową dehydratację uwodnionego siarczanu wapnia
Najbardziej charakterystyczną cechą gipsu budowlanego jest krotki czas wiązania oraz wysokie wytrzymałości już po kilkudziesięciu minutach.
Istotną wadą jest znaczny spadek wytrzymałości w przypadku zawilgocenia.
Gips, monokryształ, Polska, Dobrzyń
Cement portlandzki
Najczęściej stosowany, szary, sypki materiał, otrzymywany ze zmielenia klinkieru cementowego z kamieniem gipsowym i dodatkami hydraulicznymi.
Wynalezienie cementu portlandzkiego przypisywane jest Anglikowi Josephowi Aspenowi (w 1824 uzyskał patent na jego wyrób).
Nazwa pochodzi od koloru otrzymanego cementu, który przypominał wynalazcy kolor skał w Portland.
Cement stosowany w pracach tynkarskich powinien spełniać wymagania normy PN-B-19701
Spoiwa organiczne
Polioctan winylu
Żywice akrylowe i kopolimery
winylowo-akrylowe
Żywice metasilikonowe
Żywice butadienowo-styrenowe
Polioctan winylu
Najpopularniejsze spoiwo stosowane w budownictwie
Płynny, o charakterystycznym kwaśnym zapachu
Po stwardnieniu daje bezbarwne, bezwonne, nierozpuszczalne w wodzie i większości rozpuszczalników tworzywo o dużej wytrzymałości.
Żywice akrylowe i kopolimery
winylowo-akrylowe
Występują w masach tynkarskich zazwyczaj samodzielnie
Handlowo nazywane Akrylitami
Są to bezbarwne lub żółtawe żywice o charakterystycznych zapachach
Tynki na tym spoiwie można nakładać na powierzchnie wilgotne i alkaliczne
Żywice metasilikonowe
Bezbarwne, gęste ciecze, rozpuszczalne w benzynie i toulenie
Można je nakładać na elementy budowlane w szerokim interwale temperatur (-20 do 35 °C)
Dojrzałe tynki charakteryzują się niewielkim skurczem
Żywice butadienowo-styrenowe
Stosowane jako wodne dyspersje stabilizowane kazeinianem amonowym
Występują głównie w farbach, rzadko w masach tynkarskich
Wyprawy oparte na kopolimerach kauczukowych można nakładać na świeże powierzchnie betonowe.
Wypełniacze
To produkt organiczny pochodzenia naturalnego lub sztucznego w postaci trocin, sieczki, wiórów lub włókien (np. piaski, mączki mineralne)
Stosowany jako dodatek obojętny chemicznie w spoiwach budowlanych i mieszankach betonowych w celu zmniejszenia zużycia materiału wiążącego i zmniejszenia masy objętościowej uzyskanego tworzywa.
Może znacząco wpływać na właściwości termiczne gotowego produktu a także na jego własności mechaniczne.
W pracach tynkarskich należy stosować piaski spełniające wymagania PN-79/B-06711
Składniki barwiące
Używane przeważnie do wypraw na spoiwach organicznych oraz do wypraw mineralnych białych
Stosowanie barwników limitowane jest charakterem i aktywnością chemiczną spoiwa
Najczęściej w pracach tynkarskich stosuje się różne formy tlenków żelaza, wodorotlenków żelazowych itp.
Pigmenty stosowane w robotach tynkarskich określa norma PN-80/C-04400
Retentory i dodatki modyfikujące wiązania
Są to substancje, które tworzą z wodą koloidalne roztwory oddające podczas dojrzewania wyprawy, wodę.
Najczęściej stosowanymi substancjami są etery celulozy
Dodatki modyfikujące natomiast są to powszechnie stosowane przyspieszacze wiązania i twardnienia betonu.
Składniki hydrofobizujące
Zapewniają ograniczoną zwilżalność tynku.
Znacznie zwiększają wodoszczelność powłok tynkarskich
Technologia robót tynkarskich - fazy
Wyznaczenie powierzchni tynku
Wykonanie obrzutki
Wykonanie narzutu
Wykonanie gładzi ( ostatnia warstwa tynku)
Wykonanie faktury
Bardzo istotną operacją jest przygotowanie zapraw tynkarskich.
Przygotowanie zapraw tynkarskich.
Sporządza się je w szybkoobrotowych mieszarkach.
Kolejność przygotowania zaprawy:
- dodajemy do wody dodatki (przyspieszacze, retentory, barwniki)
- mieszamy do uzyskania jednorodnej cieczy
- dodajemy makro i mikrowypełniacze
- na końcu dodajemy spoiwo
Przygotowanie podłoża
Powierzchnia betonu powinna być gładka, równa i czysta
Pył oraz zatłuszczenia należy zmyć detergentem
Umytą powierzchnie spłukać dużą ilością wody
Złuszczenia betonu usuwamy mechanicznie bądź ręcznie
Powierzchnie należy zagruntować odpowiednimi roztworami gruntującymi
Nakładanie wypraw powłokowych
Mechaniczne:
- za pomocą agregatów tynkarskich
- zacieranie tzw. pacami ( faktury gładkie )
Ręcznie:
- przez narzut miotełką ( faktura baranka )
- przez zacieranie zacieraczką lub listwą ( faktura gładka )
- przez nałożenie wyprawy futrzanymi walkami malarskimi
Suche zaprawy
sucha mieszanka wszystkich składników stałych wchodzących w skład zaprawy
spoiwem najczęściej jest cement, wapno i gips,
wypełniaczami drobne kruszywa lub inne substancje mineralne oraz dodatki i domieszki chemiczne.
charakteryzują się stabilnymi własnościami technologicznymi,
umożliwiają wysoką wydajność pracy.
Ze względu na rodzaj spoiwa rozróżnia się obecnie następujące rodzaje zapraw:
Zaprawę cementową
Zaprawę cementowo - wapienną
Zaprawę wapienną
Zaprawę gipsową
Zaprawę gipsowo - wapienną
Zaprawę cementowo - glinianą
Zaprawa cementowa - stosowana przy murowaniu ścian i innych elementów mocno obciążonych, wykonywania posadzek, do osadzania stalowych elementów (kotew, krat, balustrad itp.), łączenia prefabrykatów (wypełnienia spoin między nimi) i wypraw ochronnych
Zaprawa cementowo-wapienna - najczęściej stosowana w budownictwie przy wykonywaniu robót murarskich i tynkarskich zewnętrznych i wewnętrznych,
Zaprawa wapienna - twardnieje powoli, wytrzymuje tylko do temperatury +500°C, używana do tynków wewnętrznych, murów nadziemnych; raczej rzadko stosowana,
Zaprawa gipsowa - częściej stosowany jest zaczyn gipsowy, czyli mieszanina gipsu z wodą bez użycia kruszywa - używa się do szpachlowania ścian, tynków wewnętrznych, wypełnień ubytków w tynkach wewnętrznych, wyrobu elementów sztukaterii, płyt gipsowych i gipsowo-kartonowych.
Zaprawa cementowo-gliniana - obecnie rzadko stosowana do robót murarskich, wyprawy tynkarskie, izolacja pionową ścian piwnicznych, zbiorników w budownictwie wiejskim.
Metody badań zapraw i wypraw tynkarskich
Badanie obejmuje określenie podstawowych właściwości na podstawie których ocenia się wartość użytkową wykonanych powłok tynkarskich.
Jednorodność i zanieczyszczenie mechaniczne oraz jednolitość koloru ocenia się przez nałożenie cienkiej warstwy tynku na płytkę szklaną i obserwację wizualną.
Wyprawy powinny stanowić jednolitą plastyczną mieszaniną o jednolitym zabarwieniu.
Najistotniejsze właściwości mechaniczne powłok tynkarskich
Przyczepność do podłoża betonowego
Odporność na uderzenia i zarysowania
Odporność na uderzenia i zarysowania
Dopuszczalna grubość warstwy
Opór dyfuzyjny (paroprzepuszczalność)
Trwałość barwy
Odporność na działanie czynników atmosferycznych
Przyczepność do podłoża betonowego
Metoda odrywania krążków tynku siłą prostopadłą do powierzchni wyprawy
Badanie wykonuje się dla 3 próbek w stanie powietrznosuchym oraz dla 3 próbek w stanie zawilgocenia
Przyczepność tynku, niezależnie od warunków, musi wynosić co najmniej 0,3 MPa
Dopuszczalna grubość warstwy
Grubość powłoki przy której zaczynają występować spękania jest maksymalną dopuszczalną grubością wyprawy przy jednokrotnym nakładaniu (nie powinna być mniejsza niż 3 mm).
Opór dyfuzyjny
Określenie parametrów przepuszczalności pary wodnej przez warstwę wyprawy
Pomiar masy przenikającej pary wodnej przy różnicy wilgotności względnej powietrza po obu stronach próbki
Norma określająca to badanie zawarta jest w BN-79/8841-23
Trwałość barwy
Badanie przeprowadzane według normy BN-77/6701-04
Efekt działania promieniowania lampy ksenonowej i sztucznego deszczu.
Odporność na działanie czynników atmosferycznych
Badanie w aparacie Marr i komorze klimatycznej wg normy BN-73/6701-03,
Wyprawa poddawana jest 90 razy cyklom nadeszczania, odmrażania, zamrażania oraz działania promieniowania podczerwonego
Ocenia się barwę, fakturę oraz przyczepność do podłoża
4.Projektowanie betonu GIENIEC ALBERT
10.Masy poszdzkowe/pdkłady podłogowe PAŁYGA PAWEŁ???
11.Tworzywa sztuczne w budownictwie KUTYBA MICHAŁ
12.Hydroizolacja ŚWIERZ MATEUSZ
9