KonSTRuKCJe  eleMenTy  MaTeRIaA
y
Technologia betonu samozagęszczalnego
a betonu zagęszczanego
w sposób tradycyjny
dr hab. inż. Jacek gołaszewski, Politechnika Śląska, gliwice
1. Istota betonu samozagęsz- betony samozagęszczalne stosun- rów np. [1] wyróżnianych jest aż
czalnego kowo łatwo można uzyskać betony dziesięć składników: trzy grupy
wysokowartościowe. frakcji kruszywa, cement, dodat-
Do zagęszczenia mieszanki beto- Poważnym problem wpływającym ki mineralne, woda oraz domiesz-
nowej zwykle stosowane sÄ… meto- na praktyczne stosowanie beto- ki chemiczne: superplastyfikator,
dy wibracyjne. Charakteryzują się nów samozagęszczalnych jest środek napowietrzający i dodatek
one szeregiem niedogodności bardziej złożony proces projekto- zwiększający lepkość.
związanych z wpływem czynnika wania ich składu oraz szereg istot- Przy projektowaniu betonów samo-
ludzkiego na efekt zagęszczania nych uwarunkowań technologii ich zagęszczalnych warunkiem pod-
oraz hałasem i wibracją. W wyni- wykonania. Szczególnie ważnym stawowym jest uzyskanie odpo-
ku prac badawczych nad reologią jest to drugie zagadnienie, gdyż wiednich właściwości reologicz-
płynnych mieszanek betonowych beton samozagęszczalny stawia nych mieszanki, a cechy wytrzyma-
zaproponowano rozwiązanie alter- przed wykonawcą szereg nowych łościowe i trwałościowe traktowane
natywne do wibracji  mieszan- problemów. W artykule omówiono są często, zwłaszcza w przypadku
kę samozagęszczalną [5, 6]. Jako specyfikę projektowania i techno- betonów niskich klas jako drugo-
beton samozagęszczalny definiuje logii wykonywania betonów samo- rzędne (jakkolwiek zawsze muszą
się beton, którego skład i skład- zagęszczalnych w porównaniu być spełnione minimalne wyma-
niki dobierane są przede wszyst- do betonów zagęszczanych w spo- gania) [2, 3]. Odpowiednie właści-
kim ze względu na specyficzne sób tradycyjny. wości reologiczne powinny umoż-
właściwości reologiczne mieszan- liwić swobodne płynięcie i odpo-
ki, zapewniające jej zdolność 2. Specyfika projektowania wietrzenie mieszanki betonowej
do szczelnego wypełnienia formy, składu betonu samozagęsz- przy braku sedymentacji ziaren
otulenia zbrojenia oraz zagęszcze- czalnego kruszywa w mieszance, jak i braku
nia się pod ciężarem własnym bez wydzielania się z niej zaczynu.
potrzeby zagęszczania mechanicz- W skład betonu samozagęszczal-
nego [2, 3, 5]. nego wchodzi zwykle więcej skład- 2.1. Właściwości reologiczne
Oprócz wyeliminowania niedogod- ników niż w przypadku betonów mieszanki i metody ich pomiaru
ności zagęszczania wibracyjnego tradycyjnych. Wg niektórych auto- Analiza zachowania się miesza-
zastosowanie betonu samozagęsz-
czalnego umożliwia: zmniejszenie
pracochłonności formowania ele-
mentów, betonowanie elementów
gęstozbrojonych i o skompliko-
wanych kształtach oraz uzyskanie
bardzo dokładnego odwzorowa-
Rys. 1. Reometr BT 2
nia powierzchni form bez raków
i pęcherzy (beton architektonicz-
ny). Wszystko to, w połączeniu
ze specyfiką składu tych betonów
pozwala na jednoczesne uzyska-
nie betonu o dużej jednorodności
i szczelności. Dzięki temu stosując
28
PRzegl
d budowlany 6/2009
aRTyKuA
y PRobleMowe
KonSTRuKCJe  eleMenTy  MaTeRIaA
y
np. [5, 6, 8, 9]. Korelacje testów
konsystencji z parametrami reolo-
gicznymi mieszanki przedstawiono
w tabeli 1. Badanie średnicy roz-
pływu mieszanki pozwalają okre-
ślić granicę płynięcia mieszanki.
Granica płynięcia jest mniejsza gdy
średnica rozpływu jest większa.
Badania czasu rozpływu lub czasu
wypływu pozwalają na określenie
lepkości plastycznej. Lepkość pla-
styczna jest tym większa im ww.
czasy są dłuższe.
Rys. 2. Właściwości reologiczne mieszanki oraz testy ich pomiaru
2.2. Reologiczne kryteria samo-
nek betonowych, w tym również wość wystąpienia segregacji (patrz zagęszczalności
samozagęszczalnych, w proce- pkt. 2.2.). Jak stwierdzono wcześniej, w przy-
sach technologicznych wykazuje, Skuteczne kształtowanie samoza- padku projektowania betonu sa-
że ich właściwości reologiczne gęszczalności wymaga pomiaru mozagęszczalnego zasadniczym
można wystarczająco dokładnie obu parametrów reologicznych. celem jest uzyskanie mieszanki
opisywać za pomocą dwóch para- Pomiar taki najlepiej wykony- o odpowiednich właściwościach
metrów reologicznych  granicy wać za pomocą reometrów (na reologicznych. Przyjmuje się,
płynięcia i lepkości plastycznej rys. 1 przedstawiono dostępny na że mieszanka samozagęszczalna
(szczegółowo zagadnienia właści- rynku reometr BT2). Pomiary te musi spełniać następujące trzy
wości reologicznych mieszanek wymagają jednak zwykle warun- podstawowe warunki: płynności,
samozagęszczalnych omówiono ków laboratoryjnych i specjalnej, zdolności do samoodpowietrzenia
w [2, 3], a mieszanek na spoiwach bardzo drogiej aparatury. Dlatego oraz stabilności [3].
cementowych w [4]). Z punktu też w praktyce technologicznej Płynność mieszanki musi być taka
widzenia urabialności mieszan- do badania właściwości mieszan- aby zapewnić szybkie i dokładne
ki parametrem o zasadniczym ki samozagęszczalnej stosuje się wypełnienie formy i otulenie zbro-
znaczeniu jest granica płynięcia. specjalnie testy techniczne, symu- jenia. Będzie on spełniony gdy gra-
Jej wielkość warunkuje wystąpie- lujące szczególne warunki wystę- nica płynięcia i lepkość plastyczna
nie płynięcia mieszanki, a więc pujące przy formowaniu. Zwykle mieszanki będą jak najmniejsze.
możliwość prawidłowej realizacji stosuje się kilka testów równocze- Im mniejsza granica płynięcia tym
procesów technologicznych. Im śnie. Wg zaleceń sformułowanych mniejsza będzie wysokość słupa
mniejsza jest granica płynięcia, w [5, 6, 7] badać należy następują- mieszanki wywołująca jej rozpływ
tym lepsza jest urabialność mie- ce właściwości mieszanki: zdolno- i tym lepsze będzie jej spoziomo-
szanki. Znaczenie technologiczne ści do płynięcia, lepkość, zdolno- wanie w formie lub deskowaniu. Im
lepkości plastycznej w przypadku ści do przepływu pomiędzy zbro- mniejsze będą granica płynięcia
betonów zwykłych jest mniejsze, jeniem oraz odporności mieszanki i lepkość plastyczna mieszanki tym
o ich urabialności decyduje głów- na segregację stosując testy przed- większa będzie prędkość rozpływu
nie granica płynięcia. W przypad- stawione na rysunku 2. Procedurę mieszanki i krótszy czas wypełnie-
ku betonów nowej generacji tzn. pomiaru i sposób oceny właściwo- nia formy.
betonów wysokowartościowych, ści mieszanki samozagęszczalnej Warunek samoodpowietrzenia mie-
a zwłaszcza betonów samoza- za pomocą tych testów omówio- szanki stanowi, że mieszanka musi
gęszczalnych, lepkość plastyczna no szczegółowo w wielu pracach mieć zdolność do samorzutnego
jest parametrem o istotnym zna-
Tabela 1. Zalecane do badania właściwości reologicznych mieszanki samoza-
czeniu dla urabialności, stabilno-
gęszczalnej testy techniczne i ich korelacje z parametrami reologicznymi
ści oraz zdolności do samoodpo-
Test Mierzona cecha, Granica Lepkość
wietrzenia ich mieszanek [3]. Im
Norma jednostka płynięcia plastyczna
mniejsza jest lepkość plastyczna
mieszanki tym wiÄ™ksza jest jej pÅ‚yn- RozpÅ‚yw mieszanki RozpÅ‚yw, mm îð -
Report of RILEM TC 145 WSM Czas rozpÅ‚ywu, s - ìð
ność, a więc również urabialność.
Jednak w przypadku mieszanek V-funnel
Czas wypÅ‚ywu, s - ìð
Report of RILEM TC 145 WSM
samozagęszczalnych lepkość nie
może być zbyt mała ze względu
L-box Czas wypływu, s -
ìð
na stabilność mieszanki i możli- Report of RILEM TC 145 WSM Stosunek tamowania -
29
PRzegl
d budowlany 6/2009
a R T y K u A
y P R o b l e M o w e
KonSTRuKCJe  eleMenTy  MaTeRIaA
y
Tabela 2. Wymagane parametry reologiczne mieszanek samozagęszczalnych [4]
i szybkiego odprowadzenia powie-
trza pod wpływem siły wyporu.
Średnica rozpływu (granica płynięcia)
Będzie on spełniony gdy grani-
550 650 mm 660 750 mm 760 850 mm ponad 850 mm
ca płynięcia i lepkość plastycz-
Elementy niezbrojone Formowanie elemen- Formowanie ele- Jak w przypadku
na mieszanki będą jak najmniej-
lub słabo zbrojone, tów poziomych i pio- mentów poziomych, rozpływu
sze. Im mniejsza granica płynięcia
elementy pionowe nowych o normalnym gęstozbrojonych, for- 760 850 mm
i lepkość tym mniejsze pęcherzy- (słupy, ściany) zbrojeniu i dowolnych mowanie elementów w specjalnych przy-
o dużej wysokości wymiarach o skomplikowanych padkach. Stoso-
ki powietrza będą samoczynnie
betonowane od góry, kształtach, pompowa- wane kruszywo nie
wydalane z mieszanki pod wpły-
elementy poziome nie mieszanki od dołu powinno być większe
wem siły wyporu, a prędkość ich
(płyty) o niewielkich formy. niż 12 mm. Duże
wypływu będzie większa.
rozmiarach. Utrud- Nie zalecane w przy- niebezpieczeństwo
Warunek stabilności stanowi,
nione wykończenie padku elementów segregacji mieszanki
że mieszanka musi być odporna
powierzchni elementu pionowych o dużej
na segregacjÄ™. Segregacja w mie-
wysokości, ze wzglę-
du na możliwość
szance nie nastąpi jeśli granica
wystąpienia dużego
płynięcia mieszanki będzie więk-
parcia na deskowania.
sza od naprężeń stycznych wywo-
Ze względu na segre-
łanych ciężarem ziaren kruszywa.
gacje, stosowane kru-
Jeśli osiadanie ziaren kruszywa
szywo nie może być
w mieszance występuje, to jego
większe niż 16 mm
prędkość będzie wprost proporcjo-
Czas rozpływu T500 (do średnicy 500 mm) (lepkość plastyczna)
nalna do wielkości ziaren kruszywa
do 2 s ponad 2 s
i odwrotnie proporcjonalna do lep-
Elementy z gęstym i normalnym zbrojeniem, Im czas rozpływu większy tym mniejsze par-
kości plastycznej.
konieczność wypoziomowania powierzch- cie mieszanki na deskowania w elementach
Jak widać, warunki płynności
ni i dobre jej wykończenie. Zwiększone pionowych oraz większa jej odporność na se-
i samozagęszczalności są sprzecz- niebezpieczeństwo segregacji oraz możliwość gregację. Utrudnione dobre wykończenie
zwiększonego parcia na deskowania. Zaleca- powierzchni. Możliwe problemy z uzyskaniem
ne z warunkiem stabilności (rys. 3).
ne przy betonowaniu elementów poziomych ciągłej konstrukcji przy wystąpieniu przerw
Pogodzenie tych warunków stano-
i pionowych o umiarkowanej wysokości w betonowaniu. Zalecane w przypadku
wi największą trudność przy pro-
betonowania elementów pionowych o dużej
jektowaniu mieszanki. Przyjmuje
wysokości
się, że ze względu na warunek
płynności granica płynięcia powin- bardziej skomplikowane, gdyż odpowiedni dobór superplasty-
na być jak najmniejsza (a więc czynnikiem determinującym jego fikatora. Skuteczne stosowanie
średnica rozpływu jak największa). skład są właściwości reologiczne superplastyfikatorów jest jed-
Jednocześnie dobiera się tak lep- mieszanki, a zakresy wzajemnych nym z kluczowych problemów
kość plastyczną (czas rozpływu lub relacji ilościowych poszczególnych technologii betonu samozagęsz-
wypływu), aby uzyskać zadowa- składników, przy których posiada czalnego. Mieszanki samoza-
lająco szybkie wypełnienie formy on wymagane właściwości reolo- gęszczalne są bardzo wrażliwe
i odpowietrzenie mieszanki przy giczne, są wąskie. na rodzaj i ilość stosowanego
jak najmniejszej prędkości osia- Przy doborze rodzajowym skład- superplastyfikatora. Efekty dzia-
dania ziaren kruszywa. W tabeli ników kluczowe znaczenie ma łania superplastyfikatora zależą
2 zestawiono zalecane przez [5]
parametry reologiczne mieszanek
samozagęszczalnych stosowanych
do wykonania różnych elementów
konstrukcyjnych.
2.3. Projektowanie betonu samo-
zagęszczalnego
Na rysunku 4 przedstawiono typo-
wy algorytm projektowania beto-
nu samozagęszczalnego [5, 6, 10,
11]. Nie odbiega on zasadniczo
od algorytmu projektowania beto-
nów zagęszczanych w sposób
tradycyjny. Projektowanie betonu
Rys. 3. Reologiczne kryteria samozagęszczalności mieszanki betonowej
samozagęszczalnego jest jednak
30
PRzegl
d budowlany 6/2009
aRTyKuA
y PRobleMowe
KonSTRuKCJe  eleMenTy  MaTeRIaA
y
stosowane sÄ… metody kolejnych
przybliżeń, a spośród nich najbar-
dziej popularną jest metoda japoń-
ska. W metodzie tej określa się
z warunku wytrzymałości wielkość
stosunku w/c oraz rodzaj stosowa-
nych cementów i dodatków mine-
ralnych, a następnie kolejno ustala
siÄ™ proporcje zaczynu, zaprawy
i mieszanki betonowej, aż do chwili
spełnienia przez nie odpowiednich
wymagań co do właściwości reolo-
gicznych. Na rysunku 5 pokaza-
no przykładowo wpływ różnych
modyfikacji składu betonu na wła-
ściwości reologiczne mieszanki.
Monograficzne informacje w tym
zakresie zawierajÄ… m.in. prace [1,
2, 4, 9, 14].
Mieszanki samozagęszczalne są
Rys. 4. Algorytm projektowania betonów samozagęszczalnych [4] zwykle bardzo wrażliwe na zmiany
składu, co stanowi duży problem
zaś od wielu zmiennych czynni- ściwości składników oraz skład w praktyce. Dobrze zaprojektowa-
ków technologicznych, zwłaszcza mieszanki omówiono w [14]. na mieszanka samozagęszczalna
rodzaju cementu. Niewielkie zmia- Obecnie nie ma jednej, powszech- powinna więc tolerować drobne
ny warunków technologicznych nie stosowanej metody doboru zmiany składu i właściwości skład-
powodują uzyskanie mieszanki ilości składników betonu samoza- ników, a zwłaszcza ilości wody.
zbył sztywnej lub niestabilnej, gęszczalnego, a w literaturze spo- Przy projektowaniu należy spraw-
wykazującej segregację i wyciek tkać można kilka kompleksowych dzić jak mieszanka toleruje zmiany
wody. Z tego powodu dobór metod. W niektórych metodach ilości wody w zakresie do 5 10
superplastyfikatora przeprowa- stara się dopasować właściwo- litrów. Jeśli to konieczne należy
dza się doświadczalnie, a musi ści i ilość zaczynu lub zaprawy również opracować sposoby kory-
on uwzględniać rodzaj cementu, do wcześniej zoptymalizowanego gowania składu mieszanki betono-
właściwości stosowanych dodat- ze względu na szczelność stosu wej w zależności od zmian warun-
ków mineralnych, obecność okruchowego kruszywa. W innych ków betonowania, np. wahań
innych domieszek oraz przewi- metodach optymalizowane sÄ… ko- temperatury. Specyfika technologii
dywaną temperaturę mieszanki. lejno stabilność i płynność za- betonu samozagęszczalnego pole-
Superplastyfikator musi zapew- czynu, a następnie zaprawy ga również na silnej zależności
niać odpowiednie właściwości i na końcu mieszanki betonowej. właściwości mieszanki od czasu
mieszanki przez 1 1,5 godziny. Szczegółowo zagadnienia projek- i intensywności mieszania. Zaleca
Szczegółowo zasady doboru towania betonu samozagęszczal- się więc możliwie duże wielkości
superplastyfikatorów ze względu nego omówiono m.in. w [5, 6, 10, zarobów próbnych i sposób mie-
na warunki technologiczne, wła- 11, 12, 13]. Obecnie najczęściej szania zbliżony do stosowanego
w wytwórni oraz koniecznie spraw-
dzenie zaprojektowanej mieszanki
w wytwórni i na budowie.
2.4. Skład betonu samozagęsz-
czalnego
Rys. 5. Zmiany
Konieczność spełnienia przedsta-
właściwości reologicznych
wionych powyżej reologicznych
mieszanki w wyniku
kryteriów determinuje konieczność
modyfikacji jej składu [5]
przyjęcia specyficznego, przed-
stawionego na rysunku 6 składu
mieszanki samozagęszczalnej
[2, 5, 6, 9, 11, 15, 24]. Przede
wszystkim przyjmuje się mały sto-
31
PRzegl
d budowlany 6/2009
a R T y K u A
y P R o b l e M o w e
KonSTRuKCJe  eleMenTy  MaTeRIaA
y
sunek w/(c+d) (w  woda, c 
cement, d  dodatki mineralne)
oraz dużą ilość frakcji pyłowych
(<0,125), do których zalicza się
również cement i dodatki mineral-
ne. Dodatki mineralne pozwalajÄ…
na zredukowanie ilości cementu,
obniżenie ilości wydzielanego cie-
pła oraz regulowanie wytrzymałości
betonu. Zwykle stosuje siÄ™ mÄ…czki
kamienne, zmielony granulowa-
ny żużel wielkopiecowy, popioły
lotne oraz, gdy wymagane są duże
wytrzymałości  pył krzemionkowy.
Duża ilość frakcji pyłowych ogra-
nicza ilość wody wolnej w mie-
szance zwiększając jej odporność
na segregacjÄ™ i sedymentacjÄ™.
Typowe betony samozagęszczalne
charakteryzujÄ… siÄ™ w/c < 0,50, w/
Rys. 6. Specyfika składu betonu samozagęszczalnego
(c+d) < 0,35 oraz zawartością
frakcji pyÅ‚owych 500÷600 kg/m3.
Zaleca się stosowanie kruszywa się od składu betonów zagęsz- opisano głównie na podstawie
o punkcie piaskowym 40÷50% czanych wibracyjnie o tej samej dostÄ™pnych danych literaturowych
i maksymalnej wielkości ziaren nie- klasie, a konsekwencją tego mogą zawartych m.in. [5, 6, 17, 18, 19,
przekraczającej 20 mm. Zmniejsza być pewne różnice w ich właści- 20, 24] oraz własnych spostrze-
to niebezpieczeństwo segrega- wościach. Przyczepność stali zbro- żeń z projektowania i wykonywania
cji i wycieku wody z mieszanki. jeniowej do betonu jest zwykle betonów samozagęszczalnych.
Odpowiednią płynność mieszanki wyraz
nie lepsza w betonie samo-
uzyskuje się stosując efektywne zagęszczalnym. Przy tej samej 4.1. Produkcja mieszanki
superplastyfikatory na bazie poli- wytrzymałości, pełzanie i skurcz Ogólnie zasady i sposób składo-
karboksylanów i polieterów. W celu betonu samozagęszczalnego  wania składników mieszanki samo-
zwiększenia stabilności mieszan- ze względu na zwiększoną ilość zagęszczalnej są takie same jak
ki zalecane bywa również stoso- zaczynu  mogą być większe niż w przypadku betonów tradycyj-
wanie domieszek zwiększających betonu zagęszczanego wibracyj- nych. Ponieważ jednak właściwo-
lepkość. Należy jednak zwrócić nie. Beton samozagęszczalny  ści reologiczne mieszanki samoza-
uwagę, że domieszki te nie zawsze ze względu na większą szczelność gęszczalnej są wrażliwe na nawet
działają w oczekiwany sposób będącą konsekwencją stosowania niewielkie zmiany właściwości
i mogą zmniejszać wytrzymałość dodatków mineralnych i niskie- składników, każdą nową dostar-
betonu [18]. Jak wykazano w [23], go w/c  zwykle charakteryzuje czoną ich partię należy składować
koszt betonu samozagęszczalne- się lepszą odpornością na dzia- osobno. Przed wprowadzeniem
go  pomimo stosowania drogich łanie środowiska niż beton o tej do produkcji należy skontrolować
domieszek chemicznych  nie jest, samej wytrzymałości zagęszcza- jej podstawowe cechy i wpływ
wbrew często prezentowanemu ny wibracyjnie. Charakterystyczne na właściwości reologiczne mie-
przekonaniu, większy do kosztu jest, że w przypadku betonów klas szanki i w razie potrzeby odpo-
betonu zagęszczanego tradycyjnie niższych niż C30/37, konieczność wiednio skorygować skład mie-
o tej samej klasie. zapewnienia odpowiednich cech szanki. Najistotniejszymi, ze wzglÄ™-
mieszanki powoduje, iż uzyskany du na właściwości mieszanki
3. Właściwości betonu samo- beton samozagęszczalny ma po 28 samozagęszczalnej, są: zmiany
zagęszczalnego dniach wytrzymałość o 40 80% uziarnienia i wilgotności kruszywa,
większą niż zakładana. zwłaszcza piasku, zmiany rodzaju,
Ogólnie właściwości betonu samo- uziarnienia i składu cementu oraz
zagęszczalnego i zagęszczanego 4. Technologia betonu samo- zmiany koncentracji i właściwości
wibracyjnie nie różnią się od siebie zagęszczalnego superplastyfikatora.
istotnie [5, 11, 15, 17]. Jak jednak Odmierzanie składników musi być
pokazano wcześniej, skład beto- Zagadnienia specyfiki technolo- wykonane z dużą dokładnością;
nów samozagęszczalnych różni gii betonu samozagęszczalnego dotyczy to zwłaszcza domieszek,
32
PRzegl
d budowlany 6/2009
aRTyKuA
y PRobleMowe
KonSTRuKCJe  eleMenTy  MaTeRIaA
y
wilgotności kruszywa oraz dozow-
niki do domieszek.
Rys. 7. Ciśnienie na
ściany deskowania
4.2. Deskowania
w zależności
od szybkości
W przypadku deskowań poziomych
betonowania. Próbka
stosowanie betonu samozagęsz-
(1) mieszanka
czalnego nie wpływa zasadniczo
zagęszczana
na ich konstrukcję. Należy jednak
wibracyjnie, próbki
zaznaczyć, że konieczne jest sto-
(2) i (3) mieszanka
sowanie deskowań o szczelnych
samozagęszczalna
stykach, a wykonywanie elemen-
[14]
tów o nachyleniu większym niż
5% może wymuszać stosowanie
w przypadku których nawet nie- mieszanki dodawana jest pozosta- zamkniętych form. W przypadku
wielka zmiana ilości może prowa- ła część wody wraz z ewentualnymi deskowań pionowych, konieczne
dzić do istotnych zmian właści- domieszkami. Nie należy dodawać jest uwzględnienie parcia boczne-
wości reologicznych i problemów domieszek do suchych składników go mieszanki betonowej. Zależy
z wykonaniem SCC. Bezwzględnie mieszanki, ani mieszać ze sobą ono od właściwości reologicznych
konieczne jest stosowanie odpo- różnych domieszek chemicznych i ciężaru właściwego mieszanki,
wiednio dokładnych dozowników przed ich wprowadzeniem do mie- wysokości betonowanego elemen-
wagowych. Należy przy tym kon- szanki. Mieszanka samozagęsz- tu, metody i prędkości układania
trolować wilgotność kruszywa czalna wymaga zwykle dłuższego mieszanki, nachylenia i sztywności
i odpowiednio do jej zmian kory- czasu mieszania od tradycyjnej. deskowania, gładkości powierzchni
gować ilość dodawanej wody. Domieszki należy dodawać z wodą deskowania, a w przypadku beto-
Mieszanie należy wykonywać zarobową lub z pewnym opóz
nie- nów zagęszczanych wibracyjnie
w mieszalnikach o działaniu wymu- niem, zgodnie z zaleceniami pro-  również od głębokości wibracji
szonym. W wyjÄ…tkowych przypad- ducenta. [21]. Typowe stosowane w budow-
kach możliwe jest także stosowa- Należy podkreślić, że właściwo- nictwie deskowania pionowe pro-
nie mieszalników grawitacyjnych. ści mieszanki samozagęszczalnej jektowane są na parcie boczne
Należy jednak zwrócić uwagę, zależą nie tylko od procedury mie- mieszanki betonowej wynoszące
że w takim przypadku uzyskanie szania, ale również od intensywno- 40 80 kN/m2, co jest wystarczające
odpowiedniej jednorodności i kon- ści mieszania oraz objętości zaro- ze względu na wymogi prędkości
systencji mieszanki wymaga wyraz
- bu. Dlatego ważnym jest, aby przy układania i zagęszczania tradycyj-
nie większego dodatku superpla- projektowaniu mieszanki stosować nych mieszanek. Mieszanka samo-
styfikatora i wydłużonego czasu mieszalnik jak najbardziej zbliżony zagęszczalna charakteryzuje się
mieszania. Procedura mieszania  do mieszalnika, który będzie sto- jednak bardzo wysoką płynnością,
czas i kolejność dodawania skład- sowany przy produkcji mieszan- a w takim przypadku parcie boczne
ników  powinna być dla danej ki oraz bardzo dokładnie odmie- na deskowania może odpowiadać
mieszanki i mieszalnika optymali- rzać składniki próbnego zarobu. pełnemu parciu hydrostatycznemu
zowana doświadczalnie indywidu- Pożądane jest przy tym wykonanie i osiągać wartości nawet ponad
alnie w danych warunkach tech- pełnoskalowych prób technicz- 150 kN/m2. W związku z tym panu-
nologicznych, a następnie bardzo nych przed rozpoczęciem produk- je zgodny pogląd, że w przypadku
ściśle przestrzegana w trakcie pro- cji betonu samozagęszczalnego stosowania mieszanki samozagęsz-
dukcji. Nawet niewielkie jej zmiany w celu wypracowania optymalnej czalnej deskowania należy projek-
mogą się przyczyniać do znaczą- procedury mieszania i potwierdze- tować przy założeniu pełnego par-
cych zmian właściwości reologicz- nia, że projektowany beton spełnia cia hydrostatycznego. Wymusza
nych mieszanki. Dotyczy to zwłasz- wszystkie wymagania ze względu to, zwłaszcza przy wyższych ele-
cza kolejności i czasu dodawania na właściwości reologiczne mie- mentach, konieczność stosowania
superplastyfikatora oraz innych szanki i właściwości techniczne wzmocnionych deskowań, a także
domieszek chemicznych. Zwykle betonu. zwiększenia liczby podpór i ścią-
najpierw dozowane i wstępnie mie- Konieczność ścisłego przestrzega- gów (stosowania mniejszych ele-
szane są suche składniki mieszan- nia reżimu technologicznego spra- mentów deskowań systemowych).
ki  cement, dodatki mineralne wia, że mieszanki samozagęsz- Może to również ograniczać wyso-
i kruszywo. Następnie dodawana czalne mogą być produkowane kość jednorazowo wykonywanych
jest główna część wody zarobowej w zasadzie tylko w węzłach wypo- elementów konstrukcji. Jeśli beto-
(60 90%) wraz z superplastyfika- sażonych w odpowiednio dokład- nowanie prowadzone jest przez
torem. Po uzyskaniu jednorodnej ne dozowniki, aparaturę do kontroli pompowanie mieszanki od dołu,
33
PRzegl
d budowlany 6/2009
a R T y K u A
y P R o b l e M o w e
KonSTRuKCJe  eleMenTy  MaTeRIaA
y
deskowania wymagają dodatko- Zagadnienia ekonomiczne stoso- pomiędzy miejscami podawania
wego wzmocnienia ze względu wania betonu samozagęszczalne- mieszanki zależy głównie od rodza-
na lokalny wzrost parcia ponad go przedstawiono szerzej w [23]. ju betonowanego elementu, wła-
parcie hydrostatyczne. W takim ściwości reologicznych mieszanki,
przypadku również odległość po- 4.3. Układanie, zagęszczanie gęstości zbrojenia, kształtu, rodza-
między miejscami umieszczenie oraz pielęgnacja mieszanki ju powierzchni i wytrzymałości
zaworów warunkowana jest wytrzy- Mieszanka samozagęszczalna deskowania, jednak nie powinna
małością deskowań. Trzeba przy w momencie jej układania w desko- być większa niż 10 m. Szybkie
tym zwrócić uwagę, że wznawianie waniach musi charakteryzować się układanie mieszanki w elementach
procesu betonowania pompowego założonymi w projekcie właściwo- pionowych może nie pozwalać
również powodować może znaczą- ściami reologicznymi i spełniać na odpowiednie odpowietrzenie
cy wzrost parcia na deskowanie. wymagania rozpływu, stabilności mieszanki, zwiększając nie tylko
Znaczący wpływ na parcie mie- i samoodpowietrzenia. Mieszanka porowatość betonu, ale także obni-
szanki ma prędkość jej układania. samozagęszczalna musi być prze- żając jakość wykonania powierzch-
Pewne zmniejszenie parcia poniżej wożona za pomocą samochodów ni betonu.
pełnego parcia hydrostatycznego z mieszalnikiem. Mieszanie pod- Mieszankę samozagęszczalną na-
(60 70% pełnego parcia hydrosta- czas transportu powinno odbywać leży układać bez przerw, a miejsca
tycznego) można uzyskać wtedy, się w sposób ciągły i na wolnych jej podawania powinny być roz-
gdy prędkość układania mieszanki obrotach mieszalnika, dobranych mieszczone tak, aby front układanej
samozagęszczalnej nie przekracza tak, aby uniemożliwić zesztywnie- mieszanki był cały czas w ruchu.
2 m/h [22]. Jest to typowa pręd- nie mieszanki, jednocześnie uni- Mieszanka powinna uformować
kość układania tradycyjnych mie- kając segregacji. Transport w mie- postępujący front o małym nachy-
szanek betonowych. Należy jed- szalniku samochodowym umożli- leniu, otulać pręty zbrojenia bez
nak zwrócić uwagę, że nawet jeśli wia również korygowanie składu formowania kieszeni powietrznych,
prędkość układania mieszanki jest mieszanki na budowie. Ze wzglę- a kruszywo grube powinno pozo-
poniżej 2 m/h, to parcie mieszanki du na niepewny efekt, utrudnioną stawać blisko górnej powierzchni.
samozagęszczalnej nadal pozosta- kontrolę jakości i ogólnie niską Należy unikać swobodnego ukła-
je wyraz
nie większe niż mieszanki intensywność mieszania w mie- dania mieszanki. Mieszanka samo-
układanej i zagęszczanej w trady- szalniku wolnospadowym, zaleca zagęszczalna jest wprawdzie zwy-
cyjny sposób (rys. 7). się jednak, aby unikać doraz
nego kle bardziej odporna na segregacjÄ™
Doświadczenia z praktycznego korygowania składu betonu samo- niż mieszanka tradycyjna, jednak
wykonywania betonów samoza- zagęszczalnego na budowie. w trakcie swobodnego układania
gęszczalnych pokazują, że utrata Pozostawione w spoczynku mie- dostaje się do niej dużo powietrza.
urabialności (wzrost granicy pły- szanki samozagęszczalne wyka- Jeśli mieszanka samozagęszczalna
nięcia) oraz występowanie efektu zują często efekt zesztywnienia układana jest za pomocą zasobni-
żelowania mieszanki obniżają par- tzw. tiksotropowego żelowania ków, należy zwrócić uwagę, aby
cie mieszanki na deskowania (jeśli [18, 19, 20]. Mieszanka staje się zasobnik nie był poddany nad-
mieszanka układana jest od góry) sztywna i nie wykazuje zdolności miernym drganiom, ani tym bar-
nawet do 30% parcia hydrostatycz- do samoczynnego rozpływu. Efekt dziej wibracji. Ponieważ wspo-
nego. Należy przy tym zaznaczyć, ten jest jednak zwykle odwracalny. mniany efekt sztywnienia mieszan-
że uwzględnienie efektu sztyw- Ponowne przemieszanie powodu- ki samozagęszczalnej pozostawio-
nienia mieszanki na zmniejszenie je, że mieszanka odzyskuje wcze- nej w spoczynku może utrudnić
parcia bocznego przy projektowa- śniejszy stopień upłynnienia. opróżnienie zasobnika, musi być
niu deskowań jest możliwe tylko W związku z efektem żelowania napełniany bezpośrednio przed
wtedy, gdy zostanie on pozytywnie mieszankę samozagęszczalną na- układaniem mieszanki w deskowa-
zweryfikowany w badaniach wyko- leży poddawać w trakcie transpor- niach i opróżniony najszybciej jak
nanych w rzeczywistych warun- tu stałemu mieszaniu, a w przypad- to możliwe. Zalecane jest opróż-
kach techniczno-organizacyjnych. ku konieczności czasowego prze- nianie zasobnika poprzez sztywny
Należy podkreślić, że konieczność chowywania mieszanki na placu lej zasypowy.
wzmacniania deskowań, stosowa- budowy należy stosować zasobni- Jeśli mieszanka samozagęszczalna
nia deskowań o mniejszych ele- ki mieszające. układana jest za pomocą pompy,
mentach oraz uszczelnianie desko- Mieszankę samozagęszczalną to należy układać ją w sposób
wań znacząco wpływa na praco- można układać rynną zsypową ciągły, z prędkością dostosowaną
chłonność ich wykonania (jest ona bezpośrednio z samochodu mie- do wytrzymałości deskowań i pręd-
do 10% większa), a w konsekwen- szalnika, za pomocą zasobników kości odpowietrzenia mieszanki.
cji  na koszt wykonania konstruk- (wyposażonych w rury zasypowe) Ze względu na parcie na desko-
cji z betonu samozagęszczalnego. lub za pomocą pompy. Odległość wania, zaleca się prędkość ukła-
34
PRzegl
d budowlany 6/2009
aRTyKuA
y PRobleMowe
KonSTRuKCJe  eleMenTy  MaTeRIaA
y
dania mieszanki nie większą niż głównie w przypadku betonowania narzędzi ręcznych, bezpośrednio
2 m/h (a więc podobnie jak w przy- elementów poziomych. W przy- po zakończeniu układania, zanim
padku mieszanek zagęszczanych padku betonowania elementów wystąpi powierzchniowe zesztyw-
tradycyjnie). Ponadto, aby unik- pionowych, ze względu na parcie nienie mieszanki. Słaba wibracja
nąć wprowadzenia do mieszanki mieszanki na deskowania, pręd- przy wykończeniu powierzchni gór-
powietrza, końcówka rozdzielacza kość betonowania nie odbiega lub nej elementów możliwa jest tylko
powinna być cały czas zanurzona nawet jest mniejsza niż w przy- wtedy, gdy mieszanka zesztywnie-
około 10 cm poniżej poziomu ukła- padku mieszanek zagęszczanych je i pod ścisłą kontrolą.
danej mieszanki betonowej, także tradycyjnie. Pielęgnacja betonu samozagęsz-
wtedy, gdy zmieniane jest miejsce Istotą betonu samozagęszczal- czalnego jest analogiczna jak
podawania mieszanki. W przypad- nego jest wyeliminowanie koniecz- betonów tradycyjnych. Ze względu
ku betonowania elementów pio- ności stosowania zagęszczania na niskie w/c, brak wycieku wody
nowych mieszanka samozagęsz- wibracyjnego. Co więcej, specyficz- oraz dużą ilość zaczynu, pielęgna-
czalna może być także podawana ne właściwości reologiczne mie- cję należy zaczynać bezpośrednio
poprzez specjalny zawór umiesz- szanki samozagęszczalnej umo- po ułożeniu mieszanki.
czony w dolnej części wzmocnio- żliwiające jej samozagęszcze-
nego, ze względu na zwiększone nie wykluczają jednocześnie sto- 5. Podsumowanie
parcie deskowania. Podawanie sowanie zagęszczania wibracyj-
od dołu zmniejsza niebezpieczeń- nego. Poddanie mieszanki nawet Metody projektowania i wykonania
stwo segregacji oraz sprzyja lep- słabej wibracji spowoduje bowiem betonu samozagęszczalnego są
szemu wykończeniu powierzchni zakłócenie jej stabilności wewnętrz- w dużym stopniu analogiczne jak
betonu, gdyż do mieszanki w trak- nej i doprowadzi do wystąpienia betonu zwykłego. Równocześnie
cie układania od dołu dostaje się bardzo silnej segregacji. Z tego jednak stosowanie betonu samo-
mniej powietrza, gdy jest ona ukła- powodu jakiekolwiek urządzenia zagęszczalnego wymusza wpro-
dana w tradycyjny sposób (jednak wibracyjne nie powinny być uży- wadzenie szeregu specyficznych
zwiększone parcie na deskowania wane przy układaniu betonu SCC, procedur, których nieuwzględnie-
wymusza ich wzmocnienie). jak również w pobliżu miejsca nie zwykle prowadzi do znaczące-
Ze względu na sztywnienie mie- betonowania. Niemożność uzy- go obniżenia jego jakości. Jakość
szanki samozagęszczalnej w ruro- skania odpowiedniego stopnia betonu samozagęszczalnego jest
ciągu, ponowne rozpoczęcie pom- zagęszczenia betonu SCC wyma- silnie zależna od nawet bardzo nie-
powania po przerwie może być ga natychmiastowego przerwania wielkich zmian właściwości skład-
utrudnione i wymagać znacząco robót, sprawdzenia zgodności wła- ników lub składu oraz powtarzal-
zwiększenia ciśnienia w rurociągu ściwości mieszanki SCC i procedur ności procedur technologicznych.
(co sprzyja segregacji wewnętrz- jej produkcji, transportu i układa- W związku z tym bardzo ważne
nej mieszanki). Ponadto, przerwy nia ze specyfikacją, a następnie jest, aby każdy etap procesu jego
w betonowaniu mogą powodo- jeśli to konieczne  odpowiedniej wykonania prowadzony był pod
wać powstawanie słabych połą- korekty jej składu lub procedur. wzmożonym nadzorem techno-
czeń na styku układanych kolejno W wyjątkowych przypadkach moż- logicznym, zwłaszcza wtedy, gdy
warstw mieszanki osłabiających liwe jest zastosowanie pod ścisłą wykonawca nie ma odpowiedniego
wytrzymałość, trwałość i wygląd kontrolą bardzo słabej wibracji. doświadczenia lub wdrażany jest
konstrukcji. W przypadku wystÄ…- Dotyczy to betonowania konstruk- nowy rodzaj mieszanki. Najlepiej,
pienia krótkich przerw w betonowa- cji o skomplikowanych kształtach jeśli zarówno procesy produkcji,
niu, po jego wznowieniu pierwsze oraz wykończenia powierzchni jak i wykonania betonu samoza-
partie mieszanki należy układać płyt. W tym ostatnim przypadku gęszczalnego prowadzone są
tak, aby powierzchniowo upłyn- należy odczekać aż mieszanka przez przedsiębiorstwa, w których
nić wcześniej ułożoną mieszankę zesztywnieje. Awaryjnie kontrolo- wdrożono odpowiednie systemy
ułatwiając tym samym jej dobre waną lekką wibrację można stoso- zarządzania jakością. Należy rów-
połączenie się z nowo układaną. wać w przypadku, gdy w wyniku nież przeprowadzić teoretyczne
Można to osiągnąć np. poprzez przedłużającej się przerwy w beto- i praktyczne szkolenie wszystkich
zwiększenie ciśnienia mieszanki nowaniu, na powierzchni wcześniej pracowników zaangażowanych
w rurociągu lub poprzez zwiększe- ułożonej mieszanki utworzy się w procesy produkcji i wykona-
nie wysokości, z której jest układa- sztywna skorupa uniemożliwiająca nia betonu samozagęszczalnego
na mieszanka. prawidłowe połączenie z następnie w zakresie ich specyfiki oraz kon-
Należy zwrócić uwagę, że często układaną warstwą mieszanki. sekwencji niewłaściwego ich wyko-
podkreślane przyspieszenie beto- Jeśli mieszanka SCC nie jest nania. Szczególne znaczenie mają:
nowania dzięki stosowaniu betonu samopoziomująca, powinna być wpływ wibracji na stabilność mie-
samozagęszczalnego jest wyraz
ne wyrównana za pomocą typowych szanki, prędkość układania mie-
35
PRzegl
d budowlany 6/2009
a R T y K u A
y P R o b l e M o w e
KonSTRuKCJe  eleMenTy  MaTeRIaA
y
IV Sympozjum Naukowo-Techniczne Reolo- [16] Gołaszewski J., Influence of viscosity en-
szanki, wpływ przerw w betono-
gia w Technologii Betonu, Gliwice, 2002 hancing agent on properties of mortars with diffe-
waniu na jakość konstrukcji, spo-
[9] Giergiczny Z., Małolepszy J., Szwabowski rent cements and superplasticizers. The 9th
sobów wykończenia powierzchni
J., Śliwiński J., Cementy z dodatkami mine- International Conference  Modern Building Ma-
i pielęgnacji oraz sposobu pobie- ralnymi w technologii betonów nowej gene- terials, Structures and Techniques . Selected
racji, Wydawnictwo Instytut ÅšlÄ…ski sp. z o.o. Papers, Vol. I, Ed. by M.J. Skibniewski, P. Vainiu-
rania próbek do badań.
w Opolu, Opole 2002 nas and K. Zavadskas, Vilnius, Lithuania, 2007
[10] Urban M., Metody projektowania beto- [17] Śliwiński J., Czołgosz R., Spostrzeżenia
BIBLIOGRAFIA
nów samozagęszczalnych. III Sympozjum z praktycznego projektowania składu betonów
[1] de Larrard F., Concrete mixture propor-
Naukowo-Techniczne Reologia w Technologii samozagęszczalnych, Sympozjum Naukowo-
tioning. A scientific approach, F&FN SPON,
Betonu, Gliwice, 2001 -Techniczne Reologia w technologii betonu,
London, New York, 1999
[11] Grzeszczyk S., Beton samozagęszczal- Gliwice, czerwiec 2002
[2] Urban M., Reologiczne podstawy uzy-
ny  projektowanie, właściwości, kierunki roz- [18] 3rd International Symposium on Self
skiwania betonów samozagęszczalnych
woju. Inżynieria i Budownictwo 9/2002 -Compacting Concrete, Ed. by O. Wallevik and I.
o wysokiej wytrzymałości. Cement Wapno
[12] Czopowski E., Wskaz
nik reologiczny Nielsson, Reykjavik, Iceland, 2003
Beton 5/2008
zaczynu w projektowaniu samozagęszczalno- [19] 1st International Symposium on Design,
[3] Szwabowski J., Reologia a urabialność
ści betonu. VII Sympozjum Naukowo- Performance and Use of Self-Consolidating
betonu samozagęszczalnego. Cement
-Techniczne Reologia w Technologii Betonu, SCC 2005-China, 26 28 May 2005
Wapno Beton 1/2004
Gliwice, 2005 [20] 3rd North American Conference on the
[4] Szwabowski J., Reologia mieszanek
[13] Jasiczak J., Wadowska A., Rudnicki T., Design and Use of Self-Consolidating Concrete,
na spoiwach cementowych, Wydawnictwo
Betony ultrawysokowartościowe. Chicago, November 2008
Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice 1999
Właściwości, Technologie, Zastosowania. [21] Martinek W., Dekowania. XVII
[5] The European Guidelines for Self-
Stowarzyszenie Producentów Cementu, Ogólnopolska Konferencja Warsztat Pracy
Compacting Concrete. Specification,
Kraków, 2008 Projektanta Konstrukcji, Ustroń, 2002
Production and Use. SCC European Project
[14] Gołaszewski J., Wpływ superplastyfika- [22] Billberg P., Form pressure generated
Group, 2005
torów na właściwości reologiczne mieszanek by self-compacting concrete. 3rd International
[6] Casting of self compacting concrete.
na spoiwach cementowych w układzie zmien- Symposium on Self -Compacting Concrete,
Rilem Report 35. Ed. by A. Skarendahl & P.
nych czynników technologicznych, Zeszyty Ed. by O. Wallevik and I. Nielsson, Reykjavik,
Billberg, RILEM Publication S.A.R.L., 2006
Naukowe Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice 2006 Iceland, 2003
[7] Gibbs J., Beton samozagęszczalny 
[15] Kaszyńska M., Tendencje rozwojowe [23] Gołaszewski J., Stolarczyk D.,
od badań do normy europejskiej. Zakłady
betonów samozagęszczalnych  wyma- Ekonomiczne aspekty stosowania betonów
Betonowe International 4/2008
gania I badania. IX Sympozjum Naukowo- SCC. PrzeglÄ…d Budowlany 2/2009
2009 09/4/3 11:28 Strona 1
[8] Urban M., Konsystencja mieszanki samo-
Techniczne Reologia w Technologii Betonu, [24] Jawański W., Beton samozagęszczalny.
zagęszczalnej a jej parametry reologiczne.
Gliwice, 2007 Konferencja Dni Betonu, 2002
36
PRzegl
d budowlany 6/2009
aRTyKuA
y PRobleMowe