Nowoczesny beton wymagający materiał dla kaŝdego?
Beton materiał z historią i przyszłością. - najpowszechniej uŝywany materiał budowlany na świecie (produkcja światowa 7 mld m3 rocznie - to jest 3 razy więcej niŝ drewna i 7 razy więcej niŝ stali rocznie) - wynaleziony i po raz pierwszy zastosowany w Asyrii. Powstawały z niego największe budowle Imperium Rzymskiego (tu: Panteon) - składniki do przygotowania magicznej formuły, jaką jest beton, dostępne są prawie w kaŝdym miejscu na ziemi. Od tego jak zostaną wymieszane i wbudowane, zaleŝy czy będą przyczyną tragedii, czy tryumfu.
Nowoczesny beton - pięcioskładnikowy kompozyt domieszki 0,1 % dodatki 3,9% woda 7% cement 16 % kruszywo 73 % Właściwości mieszanki betonowej Właściwości betonu
PN-EN 206-1
EN 1992 (Eurokod 2) Projektowanie konstrukcji betonowych PN-B-03264: 2002 Konstrukcje betonowe, Ŝelbetowe i spręŝone. Obliczenia statyczne i projektowanie PN-EN 12350 1-7 Badania mieszanki betonowej PN-EN 12390 1-4 Badania betonu Konstrukcja betonowa PN-EN 206-1 Beton PN-EN 197-1, -2 Cement PN-EN 450-1 Popiół lotny do betonu PN-EN 13263 Pył krzemionkowy PN-EN 934-2, 3, 4, 6 Domieszki do betonu PN-EN 13670-1 Wykonywanie konstrukcji betonowych PN-B-19707 Cement specjalny PN-EN 13791 Ocena wytrzymałości betonu W konstrukcjach PN-EN 12620 Kruszywa do betonu Pakiet norm: badania kruszyw PN-EN 12504-1 PN-EN 12504-2 Badania betonu w konstrukcjach EN 13055-1 Kruszywa lekkie PN-EN 1008 Woda zarobowa do betonu
Cement
Dobór cementu do betonu wg PN-EN 206-1 Cement naleŝy wybrać spośród cementów o ustalonej przydatności, biorąc pod uwagę: realizację robót, przeznaczenie betonu, warunki pielęgnacji (np. obróbka cieplna), wymiary konstrukcji (wydzielanie ciepła), warunki środowiska, na które będzie naraŝona konstrukcja, potencjalną reaktywność kruszywa z alkaliami zawartymi w składnikach.
Cement wg. PN-EN 197-1 162 rodzaje!! Cement portlandzki CEM I CEM I 42,5R PREMIUM 42,5R CEM I 52,5R CEM I 42,5N- cement biały Cement portlandzki wieloskładnikowy CEM II CEM II/B-S 32,5R CEM II/A-S 52,5N Cement hutniczy CEM III CEM III/A 32,5N-LH-HSR/NA CEM III/A 42,5N-HSR/NA MASTER 42,5N CEM III/A 52,5N-NA Cement wieloskładnikowy CEM V CEM V/A (S-V) 32,5R-LH MULTI 32,5 Cement specjalny o bardzo niskim cieple hydratacji VLH V/B (S-V) 22,5 EKO 22,5
Nowy asortyment cementu workowanego Cement PREMIUM 42,5R CEM I 42,5R Cement MASTER 42,5N CEM III/A 42,5N-HSR/NA Cement MULTI 32,5 CEM V/A (S-V) 32,5R-LH Cement EKO 22,5 VLH V/B (S-V) 22,5
Kruszywo
Kruszywa do betonu normy podstawowe PN-EN 12620+A1:2010 Kruszywa do betonu Zastępuje: PN-B-06712:1996; PN-B-06712:1986/Az:1997 PN-EN 13139:2003/AC:2004 Kruszywa do zaprawy Zastępuje: PN-EN 13139:2002; PN-B-06711:1979 PN-EN 13242+A1:2010 Kruszywa do niezwiązanych i związanych hydraulicznie materiałów stosowanych w obiektach budowlanych i budownictwie drogowym PN-EN 13043:2004/Ap 1:2010 Kruszywa do mieszanek bitumicznych i powierzchniowych Utrwaleń stosowanych na drogach, lotniskach i innych powierzchniach przeznaczonych do ruchu. Zastępuje: PN-B-01100:1987; PN-B-01101:1978; PN-B-11111:1996; PN-B-11112:1996; PN-B-11112:1996/Az1:2001; PN-B-11113:1996; PN-B-11115:1998; PN-B-23004:1988; PN-S-96504:1961
Parametry zaleŝne od właściwości kruszywa Mieszanka betonowa Konsystencja Urabialność i pompowalność Utrzymanie wody (bleeding) Beton Wytrzymałość Wodoszczelność Nasiąkliwość Mrozoodporność Ścieralność
Klasyfikacja kruszyw wg PN-EN 12620 Kruszywa Kruszywa naturalne (np. piasek, Ŝwir, grys) kruszywo mineralnego pochodzenia, które poza mechaniczną nie zostało poddane innej obróbce Kruszywa sztuczne (np. keramzyt, ŜuŜel paleniskowy, pollytag) kruszywo mineralne uzyskane w wyniku przemysłowej obróbki termicznej lub innej modyfikacji) Kruszywa z recyklingu Kruszywo powstałe w wyniku obróbki materiału nieorganicznego, który był stosowany uprzednio w budownictwie
Właściwości kruszyw geometryczne PN-EN 933 Właściwości kruszyw Pakiet norm powiązanych z PN-EN 12620 Kruszywa do betonu - skład ziarnowy; kształt ziarn; - zawartość i jakość pyłów - wskaźnik piaskowy, uziarnienie wypełniaczy - zawartość ziaren przekruszonych i muszli, stan powierzchni mechaniczne i fizyczne PN-EN 1097 - gęstość objętościowa i nasypowa, nasiąkliwość i jamistość -ścieralność, stopień rozdrobnienia, polerowalność - trwałość a reaktywność alkaliczno-krzemionkowa - promienotwórczość radioaktywna cieplne i odporność na działanie czynników atmosferycznych PN-EN 1367 - mrozoodporność (zwykła, w siarczanie magnezu) - skurcz przy wysychaniu, odporność na szok termiczny - zgorzel bazaltowa chemiczne PN-EN 1744 - zawartość chlorków, siarki, węglanu wapnia - zawartość siarczanów rozpuszczalnych w kwasie, - zawartość w przesączu substancji niebezpiecznych - ilość uwalnianych węglowodorów poliaromatycznych podstawowe PN-EN 932 - opis petrograficzny
NajwaŜniejsze właściwości kruszyw stosowanych do betonu Brak zanieczyszczeń Wytrzymałość Mrozoodporność Skład ziarnowy Kształt i szorstkość ziaren Reaktywność z alkaliami
Powstawanie pustek pod ziarnami płaskimi Ziarno kruszywa Pustka sedymentacyjna Zaprawa
Skład ziarnowy kruszywa Wymiar ziaren d/d ( np. 0/16) PN-EN 12620: d dolny wymiar sita minimalny wymiar ziarna kruszywa D górny wymiar sita maksymalny wymiar ziarna kruszywa Do betonów stosuje się frakcje kruszywa o wymiarach ziaren: - Frakcja pylasta wymiar ziaren 0 do 0,063 mm; - Frakcja drobna wymiar ziaren 0 do 4 mm; - Frakcja gruba wymiar ziaren > 4 mm.
Prawidłowy dobór kruszywa do betonu
Skład ziarnowy kruszywa Prawidłowy dobór kruszywa do mieszanki kruszywowej powinien zawierać kilka frakcji: - Piasek 0/2 mm; świr 2/8 mm i 8/16 mm; - Piasek 0/1 mm; Piasek 0/2 mm; Grys 2/5 mm i 5/18 mm Maksymalny wymiar ziarna zaleŝy od: - Odległości między prętami zbrojeniowymi - Wymiarów elementu lub konstrukcji - Rodzaju betonu: betony zwykłe - 0 16 mm; betony masywne (hydrotechniczne, fundamenty wielkogabarytowe) 0 32 mm; 0 61 mm; kostka brukowa - 0 8 mm; 0 16 mm; betony SCC - 0 16 mm;
Obszar dobrego uziarnienia kruszywa do betonu Obszar dobrego uziarnienia wg. 100 PN-B-06250 Beton zwykły 90 80 Krzywa uziarnienia kruszywa do betonu zawarta w obszarze dobrego uziarnienia gwarantuje: Optymalne zapotrzebowanie mieszanki betonowej na wodę Optymalną urabialność mieszanki betonowej Zwartość frakcji, % 70 60 50 40 30 20 10 0 0 0,063 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 oczko sita, mm
Punkt piaskowy stosu okruchowego (mieszanki kruszywowej) W celu odpowiedniego ułoŝenia mieszanki betonowej naleŝy projektować odpowiednią jej urabialność. Krzywa Krzywa przesiewu przesiewu Punkt piaskowy: 38% 38% Urabialność mieszanki zaleŝy od zawartości cementu i drobnych frakcji. Punkt piaskowy: zawartość frakcji 0/2 mm w mieszance kruszywowej Frakcja 0 2 mm
Wpływ składu mieszanki betonowej i uziarnienia kruszywa na urabialność mieszanki betonowej warunek dobrej urabialności Cement + Dodatki mineralne + Frakcja 0-0,5 mm [%] 0,6 < < 1,05 Frakcja 0/2 mm [%] Efekt ściany!
Nieciągła krzywa uziarnienia - zastosowanie Betony z eksponowanym kruszywem Zaczyn cementowy z domieszką opóźniającą na powierzchni betonu
Szkodliwe składniki w kruszywie do betonu L.p. Składnik Objawy w betonie 1. Pyły mineralne; ziarna < 0,063mm w postaci glinki i pyłu kamiennego - Zwiększenie wodoŝądności, - Brak stałej objętości, - Zmniejszenie przyszepności zaczynu do ziaren kruszywa 2. Zanieczysz czenia - Resztki drewna - Składniki zawierające węgiel - Pęcznienie organiczne - Związki cukropodobne - Zakłócenia twardnienia - Szkodliwe reakcje w betonie 3. 4. Chlorki w postaci soli sodu i potasu Związki siarki: - Gips - Anhydryt - Siarczany alkaliów Depasywacja stali Pęcznienie
Strefa kontaktowa: kruszywo - zaczyn
Mrozoodporność kruszywa jak naleŝy dobierać kruszywo w zaleŝności od kategorii mrozoodporności? Środowisko, w którym jest eksploatowany beton Beton w stanie suchym, brak mrozu Beton okresowo zawilgocony, brak wpływu soli Beton mokry, brak wpływu soli Beton mokry, obecność soli (drogi, mosty, konstrukcje morskie) Nawierzchnie lotniskowe Kategoria mrozoodporności kruszywa Śródziemnomorski Brak wymagań Brak wymagań Brak wymagań F 4 F 2 Klimat Atlantycki Brak wymagań F 4 F 2 F 2 F 1 Kontynentalny Brak wymagań F 2 F 1 F 1 F 1
Wytrzymałość kruszywa Norma PN-EN 12620: Stopień rozdrobnienia kruszywa grubego (LA) rozdrobnienie kruszywa w bębnie «Los Angeles» ze stalowymi kulami LA = 5000 m 50 m masa kruszywa [g], po procesie rozdrobnienia, która przechodzi przez sito o oczku 1,6 mm NiŜszy stopień rozdrobnienia wyŝsza wytrzymałość kruszywa Bazalt: LA 12 Granit: LA 17 świr: LA 20 Wapień: LA 24
Klasy ekspozycji betonu na działanie środowiska PN-EN 206-1 Klasa Opis środowiska max w/c XF XF 1 XF 2 XF 3 min klasa wytrzymałości min zawartość cementu, kg/m 3 min. zawartość powietrza, % Agresywne oddziaływanie zamraŝania/rozmraŝania z lub bez środków odladzających Umiarkowane nasycenie wodą bez środków odladzających Umiarkowane nasycenie wodą ze środkami odladzającymi 0,55 C30/37 300 0,55 C25/30 300 4,0 Silne nasycenie wodą bez środków odladzających 0,50 C30/37 320 4,0 XF 4 Silne nasycenie wodą ze środkami odladzającymi lub wodą morską 0,45 C30/37 340 4,0 We wszystkich przypadkach klasy XF naleŝy stosować kruszywo o odpowiedniej odporności na zamraŝanie/rozmraŝanie!
Woda
Woda do betonu czysta i uŝytkowa
Woda do betonu uŝytkowa - wymagania
Woda do betonu uŝytkowa wymagania c.d.
Dodatki
Podział dodatków mineralnych wg. PN-EN 206-1 DODATKI DO BETONU Typ I - mączka wapienna - pigmenty O właściwościach pucolanowych - popiół lotny krzemionkowy - pył krzemionkowy Typ II O właściwościach hydraulicznych - mielony ŜuŜel wielkopiecowy - popiół lotny wapniowy Slide 34 - dd.mm.yyyy Name of presentation - author
Popiół lotny
Wymagania dla popiołów lotnych ze współspalania wg PN-EN 450:2006 skład chemiczny Zawartość Chlorki SO 3 CaO wolny CaO reaktywny SiO 2 reaktywny Składnik Strata praŝenia: - kategoria A - kategoria B - kategoria C Popiół otrzymywany wyłącznie przez spalanie pyłu węglowego 5,0 % 2,0 % 7,0 % 4,0 % 9,0 % 0,10 % 3,0 % 2,5 % 1) 10,0 % Popiół otrzymywany wyłącznie przez współspalanie 25,0 % Sumaryczna zawartość tlenków: SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3 Określenie zawartości nie jest konieczne 70,0 % Zawartość MgO Całkowita zawartość alkaliów w przeliczeniu na Na 2 O eq Zawartość rozpuszczalnych związków fosforu w przeliczeniu na P 2 O 5 NaleŜy przyjąć, Ŝe wymaganie jest spełnione 4,0 % 5,0 % 100 mg/kg 1) Popiół lotny, w którym zawartość wolnego CaO jest większa niŝ 1,0 % masy lecz nie większa niŝ 2,5 %, moŝe być akceptowany pod warunkiem zachowania stałości objętości próba LeChateliera 10 mm
Wymagania dla popiołów lotnych ze współspalania wg PN-EN 450-1 właściwości fizyczne Właściwość Miałkość, pozostałość na sicie o oczkach 0,045 mm przy przesiewaniu na mokro wg EN 451-2 kategoria N kategoria S Wskaźnik aktywności pucolanowej: po 28 dniach po 90 dniach Stałość objętości (badanie jest konieczne, gdy zawartość CaO wolne zawiera się pomiędzy 1,0 % a 2,5%) Gęstość objętościowa Początek czasu wiązania zaczynu zawierającego 25% popiołu ze współspalania i 75% cementu portlandzkiego CEM I WodoŜądność (dotyczy popiołu o miałkości w kategorii S) Wymagania 40 % mas. 12% mas. 75 % 85 % max. 10 mm maksymalna róŝnica ± 200 kg/m 3 w stosunku do wartości zadeklarowanej przez producenta nie dłuŝszy niŝ 120 minut w stosunku do czasu wiązania uŝytego cementu portlandzkiego CEM I 95% wodoŝądności cementu portlandzkiego CEM I uŝytego do badań
Domieszki
Stosowanie domieszek KsiąŜka kucharska.. plastyfikatory superplastyfikatory napowietrzające przyśpieszające opóźniające
Rozwój technologii domieszek = Postęp w technologii betonu
Betony reaktywne (RPC) i ultrawysokowartościowe (UHPC) Ze względu na skład tych betonów, w szczególności przez ograniczenie wymiaru maksymalnego ziarna d 600µm (czasami dopuszcza się 1000 µm ), mówi się o betonach z proszkiem reaktywnym (Reactive Powder Concrete RPC). Często zamiennie jest stosowane określenie betony ultrawysokowytrzymałościowe (Ultra High Performance Concrete UHSC), czyli betony o f ck,cub > 150 MPa. Taki beton charakteryzuje wysoka zawartość cementu (ok. 1000 kg/m 3 ) i pyłu krzemionkowego (200 do 300 kg/m 3 ), dodatek odpowiedniego superplastyfikatora oraz ekstremalnie niski stosunek w/c
Stosowanie domieszek nowe perspektywy dla betonu
Właściwości betonów RPC Wysoka jednorodność betonu uzyskana wskutek zmniejszenia wymiaru cząstek Gęstość objętościowa 2500-3000 kg/m 3 Wysoka odkształcalność betonu Wytrzymałość na ściskanie 200-800 MPa Wytrzymałość na zginanie 25-150 MPa
Włókna rozproszone - PP 1. Redukcja mikrospękań 2. Zwiększa odporność betonu na: -ścieranie - mróz - działanie środków odladzających - korozję Dozowanie: 0,9 kg/m3
Zbrojenie rozproszone - stalowe Dozowanie: 25-30 kg/m3 (stalowe)
Zbrojenie rozproszone - PP Zwiększa odporność na: - pękanie - obciąŝenia dynamiczne - zmęczenie
Proces produkcji Waga wody Waga cementu oraz dodatków Waga domieszek Silosy cementu i dodatków Zasobniki kruszyw Waga kruszyw Mieszalnik
Właściwości betonu - konsystencja i urabialność Konsystencja to zdolność mieszanki betonowej lub zaprawy do płynięcia Urabialność to zdolność mieszanki betonowej lub zaprawy do szczelnego i jednorodnego wypełnienia formy
Właściwości mieszanki betonowej - konsystencja - metody pomiaru h PN-EN 206-1 Klasa Opad stoŝka, mm 300 mm Ø 490 do 550 od 560 do 620 630 S1 S2 S3 S4 S5 Klasa od 10 do 40 od 50 do 90 od 100 do 150 od 160 do 210 220 Średnica rozpływu, mm F1 F2 F3 F4 F5 F6 do 340 od 350 do 410 od 420 do 480 od 490 do 550 od 560 do 620 630
Właściwości mieszanki betonowej - konsystencja - metody pomiaru Klasa Czas Vebe, s V0 V1 V2 V3 V4 31 od 30 do 21 od 20 do 11 od 10 do 6 od 5 do 3 C0 h1 = 400 m m C1 s Klasa C0 C1 C2 C3 C4 Stopień zagęszczalności 1,46 od 1,45 do 1,26 od 1,25 do 1,11 od 1,10 do 1,04 <1,04
Właściwości betonu - wytrzymałość na ściskanie Wytrzymałość na ściskanie stanowi podstawową właściwość betonu. Głównymi czynnikami mającymi wpływ na nią są: - rodzaj i ilość zastosowanego cementu - rodzaj i ilość zastosowanego dodatku - kruszywo - temperatura dojrzewania - domieszki chemiczne - korozja - stopień zagęszczenia - zawartość uwięzionego powietrza - wskaźnik W/C
Właściwości betonu - wytrzymałość na ściskanie, wpływ wskaźnika W/C Wzrost wskaźnika wodnocementowego powoduje wzrost porowatości betonu co w bezpośredni sposób przekłada się na spadek wytrzymałości na ściskanie oraz innych właściwości w tym trwałościowych betonu
Właściwości betonu - wytrzymałość na ściskanie, metodyka pomiaru Podstawową metodyką badania wytrzymałości na ściskanie betonu jest metoda oparta na oznaczeniu wytrzymałości na ściskanie prób betonowych poddanych 28 dniowemu dojrzewaniu w warunkach normowych
Właściwości betonu - wytrzymałość na ściskanie, klasyfikacja X charakterystyczna wytrzymałość na ściskanie betonu, określona na próbkach walcowych, po 28 dniach dojrzewania Y charakterystyczna wytrzymałość na ściskanie betonu, określona na próbkach kostkowych, po 28 dniach dojrzewania C 8/10 C 12/15 300 mm X Beton zwykłej wytrzymałości C 16/20 C 25/30 C 35/45 C 20/25 C 30/37 C 40/50 C 45/55 C 50/60 Beton wysokiej wytrzymałości C 55/67 C 70/85 C 60/75 C 80/95 150 mm Y C 90/105 C 100/115
Właściwości betonu - wytrzymałość na ściskanie, metodyka pomiaru Do wyznaczenia charakterystycznej wytrzymałości na ściskanie betonu moŝemy posłuŝyć się metodami pośrednimi tzn. mierzącymi inne cechy np. twardość powierzchniową. NaleŜy pamiętać, iŝ stosując poniŝsze metody musimy mieć wyznaczoną zaleŝność pomiędzy wartością mierzoną a wytrzymałością na ściskanie. PN-EN 12504-3 Pull-out PN-EN 12504-2 Młot Schmidt a PN-EN 12504-4 Metoda ultradźwiękowa
Właściwości betonu - mrozoodporność Mrozoodporność to podstawowa właściwość betonu związana z trwałością konstrukcji w naszej strefie klimatycznej. Głównymi czynnikami mającymi wpływ na mrozoodporność są: - wskaźnik w/c - mrozoodporność zastosowanego kruszywa - ilość i rodzaj zastosowanego cementu - ilość i rodzaj zastosowanego dodatku - obecność celowo wprowadzonego napowietrzenia
Właściwości betonu - mrozoodporność, wpływ napowietrzenia Najskuteczniejszą metodą poprawiającą mrozoodporność betonu jest wprowadzenie dodatkowych pęcherzyków powietrza napowietrzenie betonu!
Właściwości betonu - mrozoodporność, wpływ napowietrzenia Pęcherzyki powietrza przerywają pory kapilarne znajdujące się betonie stwarzając dodatkową wolną przestrzeń dla zamarzającej wody. NajwaŜniejszym parametrem jest w tym przypadku współczynnik rozstawu pęcherzyków, określający drogę jaka musi zostać przebyta przez wypieraną wodę. Zaleca się aby współczynnik rozstawu był poniŝej 200µm.
Właściwości betonu - mrozoodporność wg PN-EN 206-1 Klasa Opis środowiska max w/c XF XF 1 min klasa wytrzymałości min zawartość cementu, kg/m 3 min. zawartość powietrza, % Agresywne oddziaływanie zamraŝania/rozmraŝania z lub bez środków odladzających Umiarkowane nasycenie wodą bez środków odladzających 0,55 C30/37 300 XF 2 Umiarkowane nasycenie wodą ze środkami odladzającymi 0,55 C25/30 300 4,0 XF 3 Silne nasycenie wodą bez środków odladzających 0,50 C30/37 320 4,0 XF 4 Silne nasycenie wodą ze środkami odladzającymi lub wodą morską 0,45 C30/37 340 4,0
Właściwości betonu - przepuszczalność wody Przepuszczalność wody przez beton określa odporność betonu na wnikanie wody pod ciśnieniem. Jest to szczególnie istotna cecha dla budowli hyrotechniczych oraz zbiorników. Podstawowymi czynnikami mającymi wpływ na przepuszczalność wody są: - ilość i rodzaj zastosowanego cementu - rodzaj kruszywa - dodatki - domieszki - wskaźnik w/c
Właściwości betonu - przepuszczalność wody
Właściwości betonu - przepuszczalność wody, metodyka badawcza Badanie głębokości penetracji wody pod ciśnieniem polega na poddaniu formowanej próby betonowej ciśnieniu 0,5 MPa przez 72 godziny i pomiarze głębokości wniknięcia wody.
Właściwości betonu - przepuszczalność wody, metodyka badawcza Badanie wodoszczelność polega na poddaniu formowanej próby betonowej zakładanemu ciśnieniu wody i obserwacji oznak przesiąkania. Wskaźnik ciśnienia 0,5 5 6 10 11 15 16 20 21 40 ponad 40 Stopień wodoszczelności betonu przy jednostronnym parciu wody stałym okresowym W2 W2 W4 W2 W6 W4 W8 W6 W10 W8 W12 W10
Właściwości betonu - nasiąkliwość wagowa Nasiąkliwość betonu stosunek masy wody którą jest wstanie wchłonąć beton do jego masy w stanie suchym. Właściwość ta stanowi prognozę dla długotrwałych badań mrozoodporności Głównymi czynnikami mającymi wpływ są: - wskaźnik w/c - gęstość betonu - wymiar prób - rodzaj i ilość zastosowanego kruszywa - czas dojrzewania - napowietrzenie betonu
Właściwości betonu - odporność na korozję Konstrukcje betonowe podlegają zuŝyciu nie tylko w efekcie uŝytkowania, ale takŝe z powodu szkodliwego oddziaływania fizykochemicznego otoczenia. Do najczęściej występujących agresji chemicznych w betonie moŝna wymienić takie oddziaływania jak m.in.: - korozja siarczanowa - korozja chlorkowa - karbonatyzacja - reakcja alkalia-kruszywa
Właściwości betonu - odporność na korozję, klasy ekspozycji wg PN-EN 206-1 Chlorki niepochodzące z wody morskiej XD Karbonatyzacja XC XS Chlorki z wody morskiej XF Agresja mrozowa Agresja chemiczna XA Brak ryzyka korozji X0
Właściwości betonu - odporność na korozję, klasy ekspozycji Klasa Opis środowiska max w/c X0 min klasa wytrzymałości Brak ryzyka korozji lub agresji środowiska min zawartość cementu, kg/m 3 Inne wymagania C12/15 XC Korozja wywołana karbonatyzacją XC 1 Suche lub stale mokre 0,65 C20/25 260 XC 2 XC 3 XC 4 Mokre, sporadycznie suche Umiarkowana wilgotność Cyklicznie mokre i suche 0,60 C25/30 280 0,55 C30/37 280 0,50 C30/37 300
Właściwości betonu - odporność na korozję, klasy ekspozycji Klasa Opis środowiska max w/c XD min klasa wytrzymałości min zawartość cementu, kg/m 3 Inne wymagania Korozja wywołana chlorkami niepochodzącymi z wody morskiej XD 1 Umiarkowana wilgotność 0,55 C30/37 300 XD 2 Mokre, sporadycznie suche 0,55 C30/37 300 XD 3 Cyklicznie mokre i suche 0,45 C35/45 320 XS XS 1 Korozja wywołana chlorkami z wody morskiej NaraŜenie na działanie soli zawartych w powietrzu, brak kontaktu z wodą 0,50 C30/37 300 XS 2 Stałe zanurzenie 0,45 C35/45 320 XS 3 Strefy pływów, rozbryzgów i aerozoli 0,45 C35/45 340
Właściwości betonu - odporność na korozję, klasy ekspozycji Klasa Opis środowiska max w/c Min. klasa wytrzymałości Min. zawartość cementu, kg/m 3 Inne wymagania XA Agresja chemiczna XA 1 Środowisko chemiczne 0,55 C30/37 300 mało agresywne XA 2 Środowisko chemiczne 0,50 C30/37 320 średnio agresywne XA 3 Środowisko chemiczne silnie agresywne 0,45 C35/45 360 Cement odporny na siarczany *
Właściwości betonu - gęstość betonu Gęstość betonu stanowi podstawową cechę wpływającą zarówno na cięŝar konstrukcji, właściwości izolacyjne jak równieŝ właściwości osłonowe przed szkodliwym promieniowaniem
Właściwości betonu - gęstość betonu Właściwość osłonowe betonów cięŝkich uzyskiwane są za przy pomocy odpowiedniego kruszywa, którym mogą być: Magnetyt Fe 3 O 4 Gęstość 5,2 kg/dm 3 Baryt BaSO 4 Gęstość 4,3-4,6 kg/dm 3 Wióry stalowe Gęstość 7,8 kg/dm 3
Przykłady rozwiązań - beton architektoniczy Pod terminem beton architektoniczny rozumie się powierzchnie betonowe które spełniają wymagania w zakresie wyglądu.
Przykłady rozwiązań - beton architektoniczny Centrum Jana Pawła II w Krakowie
Przykłady rozwiązań - beton architektoniczny Centrum Jana Pawła II w Krakowie
Przykłady rozwiązań - beton samozagęszczalny Nazwa beton samozagęszczalny (ang. Self Compacting Concrete) określa grupę betonów specjalnych, których właściwości mieszanki betonowej, zapewniają szczelne wypełnienie formy pod własnym cięŝarem bez dodatkowego mechanicznego zagęszczania, z równoczesnym zachowaniem jednorodności
Przykłady rozwiązań - beton samozagęszczalny Tunel Hulanka w Bielsku Białej
Przykłady rozwiązań - beton samozagęszczalny Kładki dla pieszych w Wieliczce
Wykonywanie konstrukcji betonowych Pielęgnacja młodego betonu : Ochrona przed nadmiernym oraz zbyt szybkim osuszeniem powierzchni betonu Wspomaganie procesu hydratacji spoiwa Zapobieganie przegrzaniu oraz wychłodzeniu betonu Eliminacja występowaniu krytycznych napręŝeń termicznych Ochrona przed wypłukiwaniem zaczynu z świeŝo ułoŝonej mieszanki betonowej
Pielęgnacja młodego betonu Pielęgnacja mokra Stosowanie osłon zewnętrznych Pielęgnacja betonu w warunkach obniŝonych temperatur - spryskiwanie betonu wodą - przykrywanie mokrymi matami - zalewanie konstrukcji wodą - okrywanie betonu folią - ustawianie namiotów - stosowanie preparatów pielęgnacyjnych Osłony zewnętrzne betonu: - maty brezentowe, słomiane - płyty styropianu, wełny mineralnej - folia, papa, blacha Zapewnienie kontaktu powierzchni betonu z wodą do momentu uzyskania przez niego odpowiedniej twardości powierzchni. Utrzymanie ciepła wydzielanego przez wiąŝący beton, zapobieganie ubytkowi wody bez wprowadzania dodatkowych jej ilości. Zabezpieczenie przed zamarznięciem w betonie wody zarobowej. Temp. mieszanki betonowej powinna być utrzymywana na poziomie min. +5 o C.
Pielęgnacja młodego betonu
Ilość odparowanej wody w kg/m /h 2 Wilgotność względna % Temperatura betonu C 100 Diagram odparowywania wody w zaleŝności od warunków otoczenia 35 40 50 30 25 20 15 10 10 5 10 20 30 Temperatura powietrza C Prędkośc wiatru km/h 40 6 4 35 5 Siła wiatru (skala Beaufort a) 3 2 1 30 25 20 15 10 5 0 4 3 2 1
Prawidłowe zagęszczanie wibratorem buławowym obszar zsięgu wibratora r 1,5 r rdzeń wibratora 1,5 r Dobrze martwe pola wibrator zasięg działania Źle!
Prawidłowe zagęszczanie wibratorem buławowym > 15 cm początkowa pow. betonu po nasypaniu > 15 cm a b c zagęszczana warstwa betonu miejsce potencjalnego powstania rysy zagęszczona warstwa betonu Dobrze c b a Źle!
Na koniec niech przemówi Klasyk Zadziwiające, Ŝe składniki dobrego i złego betonu są dokładnie takie same, a jedynie umiejętności, poparte zrozumieniem wykonywanych czynności i zachodzących procesów, są odpowiedzialne za róŝnice A. M. Neville
Zaiste trwały to beton! Panteon w Rzymie wybudowany ok. 125 r. n.e. stoi niewzruszenie juŝ od 1800 lat! Najstarszy na świecie budynek będący w uŝytkowaniu! Największa kopuła ocalała z czasów staroŝytnych. Do XV w. była takŝe największą kopułą w Europie zachodniej. Do dzisiaj jest to największa kopuła betonowa wykonana z betonu nie zbrojonego! Wikipedia: W roku 663 na polecenie cesarza Konstansa II zdjęto brązowe, pozłacane płytki pokrycia kopuły wykorzystując kruszec do bicia monet. Wierzch kopuły został pokryty ponownie w roku 735, kiedy papieŝ Grzegorz III zlecił pokrycie kopuły i dachu portyku Panteonu blachą ołowianą
Beton w Modlinie
Dziękuję za uwagę!