II POKARPACKA KONFERENCJA DROGOWA BETONOWE

Transkrypt

1 II POKARPACKA KONFERENCJA DROGOWA BETONOWE drogi w Polsce SPOSÓB NA TRWAŁY BETON dr inż. Grzegorz Bajorek Centrum Technologiczne Budownictwa przy Politechnice Rzeszowskiej Politechnika Rzeszowska Stowarzyszenie Producentów Betonu Towarowego w Polsce Wydział Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury Politechniki Rzeszowskiej

2 TRWAŁA KONSTRUKCJA (TRWAŁY BETON) to taka konstrukcja, która przez cały projektowy okres użytkowania, przy uwzględnieniu wpływów środowiska i przy przewidywanym poziomie utrzymania spełnia wymagania ze względu na użytkowalność, nośność i stateczność, bez istotnego obniżenia przydatności lub nadmiernych, nieprzewidzianych kosztów utrzymania (def. z PN-EN PN-EN PN-EN PN-EN 13670) TRWAŁA KONSTRUKCJA TRWAŁY BETON

3 CO WPŁYWA NA TRWAŁOŚĆ BETONU? projekt mieszanki betonowej i badania wstępne (dobór jakościowy i ilościowy składników betonu) wytwarzanie mieszanki betonowej (warunki produkcji i kontrola produkcji) transport mieszanki betonowej (środki transportu, czas transportu) wbudowywanie mieszanki betonowej (pompowanie, układanie, zagęszczanie) pielęgnacja betonu warunki wilgotnościowe, warunki temperaturowe, zabezpieczenie przed uszkodzeniami mechanicznymi TRWAŁA KONSTRUKCJA TRWAŁY BETON

4 CO WPŁYWA NA TRWAŁOŚĆ BETONU? projekt mieszanki betonowej i badania wstępne (dobór jakościowy i ilościowy składników betonu) wytwarzanie mieszanki betonowej (warunki produkcji i kontrola produkcji) transport mieszanki betonowej (środki transportu, czas transportu) wbudowywanie mieszanki betonowej (pompowanie, układanie, zagęszczanie) pielęgnacja betonu warunki wilgotnościowe, warunki temperaturowe, zabezpieczenie przed uszkodzeniami mechanicznymi TRWAŁA KONSTRUKCJA TRWAŁY BETON + kontrola jakości

5 TRWAŁY BETON Wymagania określone przez konstruktora obiektu (specyfikującego): wytrzymałość klasa betonu zwykłego lub ciężkiego od C8/10 do C100/115 lekkiego od LC8/9 do LC80/88 odporność na oddziaływanie środowiska (według PN-EN 206) w tym: od C12/15 do C90/105 (według PN-EN 1992) zdefiniowana poprzez określoną klasę ekspozycji TRWAŁA KONSTRUKCJA TRWAŁY BETON

6 ODDZIAŁYWANIE ŚRODOWISKA (KLASY EKSPOZYCJI BETONU) TRWAŁA KONSTRUKCJA TRWAŁY BETON

7 ODDZIAŁYWANIE ŚRODOWISKA (KLASY EKSPOZYCJI BETONU) TRWAŁA KONSTRUKCJA TRWAŁY BETON

8 ODDZIAŁYWANIE ŚRODOWISKA (KLASY EKSPOZYCJI BETONU) TRWAŁA KONSTRUKCJA TRWAŁY BETON

9 Karbonatyzacja Chlorki z wody morskiej XS XF Zamrażanie/ odmrażanie XC Brak zagrożeń Chlorki niepochodzące z wody morskiej XD X0 XA XM Agresja chemiczna Agresja wywołana ścieraniem KLASY EKSPOZYCJI BETONU NA DZIAŁANIE ŚRODOWISKA

10 18 KLAS EKSPOZYCJI BETONU X(-)(-) Wymusza: - maksymalny wskaźnik W/C - minimalna klasa wytrzymałości - minimalna zawartość cementu - stopień napowietrzenia - kruszywo odpowiedniej jakości np. mrozoodporne, odporne na ścieranie - cement odpowiedniego rodzaju np. siarczanoodporny, niskoalkaliczny, o niskim cieple hydratacji GŁÓWNE CZYNNIKI ZAPEWNIAJĄCE SUKCES W ZAKRESIE OKREŚLONEJ KLASY EKSPOZYCJI BETONU

11 Korozja spowodowana chlorkami chlorki nie pochodzące z wody morskiej Klasy ekspozycji Agresja spowodowana zamrażaniem/rozmrażaniem XD1 XD2 XD3 XF1 XF2 XF3 XF4 Maksymalne w/c 0,55 0,55 0,45 0,55 0,55 0,50 0,45 Minimalna klasa wytrzymałości Minimalna zawartość cementu (kg/m 3 ) Minimalna zawartość powietrza (%) Inne wymagania C30/37 C30/37 C35/45 C30/37 C25/30 C30/37 C30/ ,0 a/ 4,0 a/ 4,0 a/ Kruszywo zgodne z PN-EN o odpowiedniej mrozoodporności a/ W przypadku betonu nienapowietrzonego zaleca się badanie jego właściwości użytkowych odpowiednią metodą i porównanie z betonem, którego mrozoodporność w warunkach danej klasy ekspozycji jest potwierdzona. NORMOWE WYMOGI TRWAŁOŚCI BETONU W ZAKRESIE MROZOODOPORNOŚCI I ODPORNOŚCI NA ŚRODKI ODLADZAJĄCE WEDŁUG PN-EN 206

12 PN-EN 206 OGÓLNE SPECYFIKACJE TECHNICZNE GDDKiA Korozja spowodowana chlorkami chlorki nie pochodzące z wody morskiej Klasy ekspozycji OST beton konstrukcyjny Agresja spowodowana zamrażaniem/rozmrażaniem 0,40 XD1 XD2 XD3 XF1 XF2 XF3 XF4 Maksymalne w/c 0,55 0,50 0,45 0,55 0,55 0,50 0,45 Minimalna klasa wytrzymałości C30/37 C30/37 C35/45 C30/37 C25/30 C30/37 C30/37 Min. zawartość cementu (kg/m 3 ) Min. zawartość CEM I lub CEM II przy stosowaniu dodatku mineralnego (kg/m 3 ) Minimalna zawartość powietrza (%) Inne wymagania OST beton konstrukcyjny 380 b/ b/ b/ c/ c/ c/ F2 F1 F1 F NaCl 6 POZANORMOWE WYMOGI TRWAŁOŚCI BETONU W ZAKRESIE MROZOODOPORNOŚCI I ODPORNOŚCI NA ŚRODKI ODLADZAJĄCE

13 PN-EN 206 OGÓLNE SPECYFIKACJE TECHNICZNE GDDKiA Korozja spowodowana chlorkami chlorki nie pochodzące z wody morskiej Klasy ekspozycji 0,45 Agresja spowodowana zamrażaniem/rozmrażaniem XD1 XD2 XD3 XF1 XF2 XF3 XF4 Maksymalne w/c 0,55 0,50 0,45 0,55 0,55 0,50 0,45 Minimalna klasa wytrzymałości C30/37 C30/37 C35/45 C30/37 C25/30 C30/37 C30/37 Min. zawartość cementu (kg/m 3 ) Min. zawartość CEM I lub CEM II przy stosowaniu dodatku mineralnego (kg/m 3 ) Minimalna zawartość powietrza (%) Inne wymagania OST beton nawierzchniowy OST beton nawierzchniowy 360 (420 nawierzchnia z b/ b/ b/ c/ c/ c/ F2 F1 F1 F NaCl 6 odkrytym kruszywem) POZANORMOWE WYMOGI TRWAŁOŚCI BETONU W ZAKRESIE MROZOODOPORNOŚCI I ODPORNOŚCI NA ŚRODKI ODLADZAJĄCE

14 Klasa 32,5 L */ 32,5 N 32,5 R 42,5 L */ 42,5 N 42,5 R 52,5 L */ 52,5 N 52,5 R */ L klasa wytrzymałości dotycząca tylko cementów CEM III Rodzaje cementów powszechnego użytku: - CEM I Cement portlandzki - CEM II Cement portlandzki wieloskładnikowy żużlowy, krzemionkowy, pucolanowy popiołowy, łupkowy, wapienny, wieloskładnikowy - CEM III Cement hutniczy - CEM IV Cement pucolanowy - CEM V Cement wieloskładnikowy WYBÓR WŁAŚCIWEGO CEMENTU KAŻDY MOŻE BYĆ DOBRY, KAŻDY MOŻE BYĆ ZŁY

15 Klasa 32,5 L */ 32,5 N 32,5 R 42,5 L */ 42,5 N 42,5 R 52,5 L */ 52,5 N 52,5 R */ L klasa wytrzymałości dotycząca tylko cementów CEM III Rodzaje cementów powszechnego użytku: - CEM I Cement portlandzki - CEM II Cement portlandzki wieloskładnikowy żużlowy, krzemionkowy, pucolanowy popiołowy, łupkowy, wapienny, wieloskładnikowy - CEM III Cement hutniczy - CEM IV Cement pucolanowy - CEM V Cement wieloskładnikowy WYBÓR WŁAŚCIWEGO CEMENTU

16 PN-EN 206 PN-EN 12620: co to znaczy: Kruszywo zgodne z PN-EN o odpowiedniej mrozoodporności??? Norma PN-EN w załączniku F definiuje kruszywo o odpowiedniej mrozoodporności (dla klimatu Polski należy przyjąć klimat kontynentalny): - częściowe nasycenie, brak soli (XF1) kategoria mrozoodporności kruszywa F2 lub MS25 - nasycenie, brak soli (XF3) kategoria F1 lub MS18 - sól (woda morska lub nawierzchnie drogi (XF2, XF4) F1 lub MS18 - nawierzchnie lotnisk (XF4) F1 lub MS18 Norma PN-EN w załączniku F potwierdza także, że kruszywo o nasiąkliwości 1% zbadanej wg PN-EN , może być z założenia uznane za mrozoodporne. WYBÓR WŁAŚCIWEGO KRUSZYWA

17 OBNIŻANIE WSKAŹNIKA W/C POPRZEZ ZASTOSOWANIE DOMIESZEK SPOSÓB NA TRWAŁY BETON

18 TWORZENIE MROZOODPORNEJ STRUKTURY BETONU POPRZEZ NAPOWIETRZENIE SPOSÓB NA TRWAŁY BETON

19 PN-EN 206 PN-B 06265:2016(???) OST GDDKiA zalecane zawartości powietrza w mieszance betonowej przez Ogólną Specyfikację Techniczną GDDKiA (beton nawierzchniowy) Wymiar kruszywa D [mm] Etap wykonywania badań Projektowanie składu mieszanki betonowej [%] Zatwierdzanie receptury, próba technologiczna, kontrola jakości robót [%] 8,0 5,0 do 6,5 5,0 do 7,0 16,0 4,5 do 6,0 4,5 do 6,5 22,4 4,5 do 6,0 4,5 do 6,5 31,5 4,0 do 5,5 5,0 do 6,5 Maksymalne dopuszczalne odchylenie pojedynczych wyników badania od wartości założonej -0,5 +1,0 TWORZENIE MROZOODPORNEJ STRUKTURY BETONU POPRZEZ NAPOWIETRZENIE

20 OST GDDKiA: klasy mrozoodporności w odniesieniu do klas ekspozycji Klasa ekspozycji XF1 XF2 i XF3 XF4 Klasa mrozoodporności F100 F150 F200 WYMOGI TRWAŁOŚCI BETONU W ZAKRESIE MROZOODOPORNOŚCI BETONU KONSTRUKCYJNEGO NARZĘDZIA LABORATORYJNEGO SPRAWDZENIA

21 OST GDDKiA: kategorie mrozoodporności dla górnej warstwy nawierzchni dwuwarstwowej oraz nawierzchni jednowarstwowej Klasa ekspozycji XF3 XF4 Kategoria mrozoodporności FT1 FT2 wymagany stopień mrozoodporności dla dolnej warstwy nawierzchni dwuwarstwowej Element Dolna warstwa nawierzchni dwuwarstwowej Klasa mrozoodporności F150 WYMOGI TRWAŁOŚCI BETONU W ZAKRESIE MROZOODOPORNOŚCI I ODPORNOŚCI NA ŚRODKI ODLADZAJĄCE BETONU NAWIERZCHNIOWEGO NARZĘDZIA LABORATORYJNEGO SPRAWDZENIA

22 PRODUCENT WYKONAWCA INSPEKTOR NADZORU dokonuje OCENY ZGODNOŚCI może to wykonywać w całości samodzielnie, może (musi od ?) dodatkowo zaangażować zewnętrzną jednostkę certyfikującą Zakładową Kontrolę Produkcji kontrolują, czy PRODUCENT rzeczywiście dostarczył wyrób o wymaganiach określonych w zamówieniu dokonują BADANIA IDENTYCZNOŚCI OBOWIĄZEK PRAWO (Z KTÓREGO WARTO LUB TRZEBA SKORZYSTAĆ) KONIECZNOŚĆ KONTROLI BETONU

23 badania - zarówno PRODUCENTA w zakresie oceny zgodności - jak i WYKONAWCY (NADZORU) w zakresie oceny identyczności badania identyczności powinny być realizowane w miejscu dostawy najlepiej powierzyć Laboratorium Akredytowanemu, którego kompetencje odnośnie prawidłowości wykonywania badań zostały potwierdzone przez niezależną jednostkę zewnętrzną, tj. Polskie Centrum Akredytacji (PCA) KONTROLA BETONU JAKO WYROBU BUDOWLANEGO

24 PIELĘGNACJA BETONU SPOSÓB NA TRWAŁY BETON

25