beton - trucinska.zut.edu.pltrucinska.zut.edu.pl/fileadmin/beton.pdf · buww - betony ultra...

BETON

BETON

BETONY

LEKKI

BETON

ZWYKŁY BETONY

SPECJALNE

BETONY

KOMPOZYTOWE

BETONY

CIĘŻKIE

BETONY WYSOKOWARTOŚCIOWE

BETONY WODOSZCZELNE

BETONY ODPORNE NA ŚCIERANIE

BETONY HYDROTECHNICZNE

BETONY OGNIOODPORNE

BETONY OSŁONOWE

BETONY SAMOZAGĘSZCZALNE

BETONY LEKKIE

KRUSZYWOWE

BETON LEKKI

KOMÓRKOWY

Klasyfikacja betonów ze względu na gęstość

objętościową:

• betony ciężkie - o 2600 kg/m3

• beton zwykły - o od 2600 kg/m3 do

2000kg/m3

• betony lekkie - o ≤ 2000 kg/m3

Uruchom przeglądarkę Internet Explorer.lnk

Klasyfikacja ze wg na składniki:

• betony cementowe,

• betony żywiczne,

• betony asfaltowe,

• betony żwirowe,

• betony tłuczniowo-keramzytowe,

• betony łupkoporytowe,

• betony strużkowe (wiórki, strużki

drzew iglastych), itd.

Klasyfikacja ze względu na sposób

transportowania lub nanoszenia:

• beton towarowy,

• beton natryskowy.

Do betonów zalicza się także tworzywa powstałe

z zapraw cementowych lub wapiennych

spulchnionych za pomocą środków gazotwórczych

i pianotwórczych:

• autoklawizowane betony komórkowe,

• pianobetony,

• pianogazosilikaty.

Terminy i określenia wg PN-EN 206-1:2003

Beton – materiał powstały ze zmieszania

cementu, kruszywa grubego i drobnego oraz

ewentualnych domieszek i dodatków, który

uzyskuje swoje właściwości w wyniku

hydratacji cementu.

Beton może być :

• wytwarzany na placu budowy

• może być betonem towarowym

• może być produkowany w wytwórni betonowych

elementów prefabrykowanych

Mieszanka betonowa – całkowicie

wymieszane składniki betonu, które są jeszcze

w stanie umożliwiającym zagęszczenie

wybraną metodą

Beton stwardniały – beton, który jest w

stanie stałym i który osiągnął pewien poziom

wytrzymałości

Beton wytworzony na budowie – beton

wyprodukowany na placu budowy przez

wykonawcę na jego własny użytek

Beton towarowy – beton dostarczony jako

mieszanka betonowa przez osobę lub

jednostkę nie będącą wykonawcą

Zarób mieszanki betonowej - jest to

mieszanina otrzymana z jednej porcji

składników załadowanych do betoniarki lub

jedna porcja mieszanki dostarczona do miejsca

wykorzystania.

Całkowita zawartość wody – woda dodana

oraz woda już zawarta w kruszywie i

znajdująca się na jego powierzchni, a także

woda w domieszkach i dodatkach

zastosowanych w postaci zawiesin, jak również

woda wynikająca z dodawania lodu lub

naparzania

Efektywna zawartość wody – różnica

między całkowitą ilością wody w mieszance

betonowej a ilością wody zaabsorbowaną przez

kruszywo

Współczynnik woda/cement – stosunek

efektywnej zawartości masy wody do

zawartości masy cementu w mieszance

betonowej

Ważniejsze domieszki chemiczne:

• uplastyczniające,

• przyspieszające lub opóźniające

wiązanie i twardnienie,

• uszczelniające,

• napowietrzające, itd.

Dozuje się je w ilości 0.2% do 5% masy

cementu.

Konsystencja i urabialność - jest to zespół

cech określających właściwości mieszanki

betonowej, od których zależy podatność do

wypełniania formy lub przestrzeni ograniczonej

deskowaniem i zdolność zachowania nadanej

postaci po zagęszczeniu i rozformowaniu.

Wyróżnia się następujące klasy

konsystencji:

• według metody opadu stożka (EN 12350-2)

Klasa Opad stożka

[mm]

S1

S2

S3

S4

S5

od 10 do 40

od 50 do 90

od 100 do 150

od 160 do 210

220

Zalecane granice od 10 mm do 210 mm

• według metody Vebe (EN 12350-3)

Zalecane granice od 30 s do 5 s

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

• według metody stopnia zagęszczalności

(EN 12350-4)

Zalecane granice od 1,04 do

1,46

Klasa Stopień

zagęszczalności

C0

C1

C2

C3

1,46

od 1,45 do 1,26

od 1,25 do 1,11

od 1,10 do

1,04od 5 do 3

Pomiar różnicy

poziomów mieszanki

przed i po zagęszczeniu.

Stopień zagęszczalności

wylicza się wg wzoru:

C=h/(h-s) gdzie:

h=400 mm

s – różnica wysokości po

zagęszczeniu w

odniesieniu do

h=400mm

• według metody rozpływu (EN 12350-5)

Zalecane granice od 340 do 620

Klasa Średnica

rozpływu [mm]

F1

F2

F3

F4

F5

F6

340

od 350 do 410

od 420 do 480

od 490 do 550

od 560 do 620

630

Wytrzymałość na ściskanie według

PN-EN 206-1:2003 - 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.

Według PN EN 206-1, związek

wytrzymałości określanej na próbkach

sześciennych i walcowych opisują wzory:

• dla betonów lekkich

fc, cube = 1,125 fc, cyl

• dla betonów zwykłych

fc, cube = 1,25 fc, cyl

6 8 10 12 14 16 18 20 22

Wy trzy małość na ściskanie fc,cyl [MPa]

6

8

10

12

14

16

18

20

22

Wy

trzym

ało

ść

na

ścis

ka

nie

f c,c

ube

[MP

a]

fc,cube=1,125*fc,cyl wg PN-EN 206-1

fc,cube=1,25*fc,cyl wg PN-EN 206-1

fc,cube i fc,cyl - badania własne

fc,cube=1.56*fc,cyl 0,89

BL

BZ

Badania własne

Wytrzymałość na ściskanie styrobetonów określona na próbkach sześciennych

w funkcji wytrzymałości na ściskanie, określonej na próbkach w kształcie walca

Klasy wytrzymałości wg PN-EN 206-1:2003

Podstawę klasyfikacji może stanowić

wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie

określana w 28 dniu dojrzewania na próbkach

sześciennych o boku 15 cm lub walcowych o

wymiarach o D=15 cm i H=30 cm.

Klasy wytrzymałości na ściskanie betonu zwykłego i betonu ciężkiego

Klasa wytrzymałości na ściskanie

Minimalna wytrzymałość charakterystyczna oznaczana na próbkach walcowych fck, cyl

[N/mm2]

Minimalna wytrzymałość charakterystyczna oznaczana na próbkach sześciennych fck, cube

[N/mm2]

C8/10

C12/15

C16/20

C20/25

C25/30

C30/37

C35/45

C40/50

C45/55

C50/60

C55/67

C60/75

C70/85

C80/95

C90/105

C100/115

8

12

16

20

25

30

35

40

45

50

55

60

70

80

90

100

10

15

20

25

30

37

45

50

55

60

67

75

85

95

105

115

Klasy wytrzymałości na ściskanie betonu lekkiego

Klasa wytrzymałości na ściskanie

Minimalna wytrzymałość charakterystyczna oznaczana na próbkach walcowych fck, cyl

[N/mm2]

Minimalna wytrzymałość charakterystyczna oznaczana na próbkach sześciennych fck, cube

[N/mm2]

C8/9

C12/13

C16/18

C20/22

C25/28

C30/33

C35/38

C40/44

C45/50

C50/55

C55/60

C60/66

C70/77

C80/88

8

12

16

20

25

30

35

40

45

50

55

60

70

80

9

13

18

22

28

33

38

44

50

55

60

66

77

88

a Można przyjmować inne wartości, jeżeli ustali się z wystarczającą dokładnością oraz

udokumentuje zależność między tymi wartościami i odpowiednią wytrzymałością

oznaczoną na walcach

Dodatki i domieszki do betonów

Typy modyfikatorów:

• domieszki – to min. preparaty

uplastyczniające i upłynniające

(plastyfikatory i superplastyfikatory),

opóźniające i przyspieszające

wiązanie,

napowietrzające i uszczelniające.

• dodatki – to m in.

pyły krzemionkowe

zbrojenie rozproszone, na przykład

włókna stalowe, z tworzyw sztucznych, z

włókien szklanych, węglowe oraz

pochodzenia organicznego.

Plastyfikatory i superplastyfikatory

• Plastyfikatory - domieszki obniżające

napięcie powierzchniowe wody zarobowej w

stopniu umożliwiającym ograniczenie jej

zużycia o około 10% i przy zachowaniu tej

samej konsystencji.

• Superplastyfikatory - powodują

powstawanie wokół ziaren cementu

podwójnej warstwy jonowej, dzięki której

zmniejszają się siły tarcia i następuje

intensywna dyspersja zaczynu cementowego.

Superplastyfikatory umożliwiają redukcję

zużycia wody zarobowej od 30% do 35%, przy

zachowaniu projektowanej konsystencji.

Surowce

• SMF - sole sulfonowanych melaminowo-

formaldehydowych polimerów,

• SNF - sole sulfonowanych naftalenowo-

formaldehydowych polimerów

• oraz sulfonaty ligninowe i ich mieszaniny.

Domieszki te wpływają:

• na równomierne rozłożenie kruszywa w

mieszance, a tym samym na jednorodność

mieszanki betonowej

• na jednakowe zwilżenie ziaren kruszywa.

Najczęściej dozowane są w ilości od 1% do 5% w

stosunku do masy spoiwa.

UWAGA! Zastosowane w maksymalnych dawkach, określonych

przez producenta, powodują jednak zwiększenie napowietrzenia

mieszanki betonowej, a w konsekwencji opóźnienie czasu wiązania

cementu.

Domieszki opóźniające wiązanie

Głównymi składnikami domieszek opóźniających

wiązanie są fosforany, cukry i tlenki metali.

Po zastosowaniu takich domieszek na powierzchni

ziaren klinkieru cementowego tworzy się otoczka,

która hamuje dostęp wody i blokuje

powstawanie zarodków krystalizacji, na

których pojawiają się produkty hydratacji.

Domieszki opóźniające stosuje się w wypadku

dłuższego transportu betonu, by zapobiec

rozpoczęciu procesu wiązania.

Modyfikatory te, dodane w ilości 0,2 ÷ 2,0% w

stosunku do ilości cementu, pozwalają

zmniejszyć ilość wody zarobowej nawet o 10% i

opóźnić czas wiązania od 3 do 24 godzin.

Domieszki opóźniające wiązanie działają również

uplastyczniająco.

Skutki uboczne

• w wyniku wydłużenia czasu między początkiem

a końcem wiązania betonu istnieje

niebezpieczeństwo powstawania rys

skurczowych,

• na skutek opóźnienia czasu twardnienia może

zmniejszyć się wytrzymałość początkowa betonu.

• zastosowanie opóźniaczy organicznych w

połączeniu z niektórymi cementami może

spowodować gwałtowne przyspieszenie

wiązania, dlatego korzystniejsze jest

stosowanie opóźniaczy nieorganicznych.

• przedozowanie może doprowadzić do

powstania niekontrolowanych porów

powietrznych, które obniżają wytrzymałość.

Domieszki przyspieszające wiązanie

Stosowane są głównie w betonach

natryskowych, szybkowiążących,

uszczelniających i wodoszczelnych.

Dozowane w ilości od 0,5% do 5,0% w stosunku

do masy cementu pozwalają osiągnąć

maksymalną wytrzymałość betonu już po 6 godz.

Dzięki domieszkom przyspieszającym wiązanie

można szybciej demontować formy i dlatego są

stosowane przy produkcji wyrobów betonowych.

Domieszki te mogą wywoływać skutki uboczne:

• niższą wytrzymałość końcową,

• większy skurcz przy zastosowaniu

maksymalnych lub wyższych od dopuszczonych

przez producenta dawek,

a efekty uzależnione są od rodzaju cementu.

Domieszki napowietrzające

Domieszki te poprzez redukcję napięcia

powierzchniowego wody zarobowej

wprowadzają do mieszanki pory powietrzne w

kształcie kuleczek o średnicy 0 ÷ 0,3 mm, co

powoduje przerwanie istniejącego systemu

kapilarnego betonu.

Zastosowanie domieszek napowietrzających w

betonach pozwala wykonywać elementy

budowlane:

• trwałe,

• odporne na działanie czynników

atmosferycznych,

• odporne na działanie agresywnego

środowiska.

Do grupy takich elementów zalicza się np.

• płyty chodnikowe,

• kanały odwadniające,

• podjazdy garażowe,

• stopnie schodów,

• mury betonowe,

• zbiorniki w oczyszczalniach ścieków.

Domieszki napowietrzające stosowane są

najczęściej jako domieszki poprawiające:

• mrozoodporność,

• podwyższające trwałość betonu,

• zmniejszające jego nasiąkliwość.

Domieszki uszczelniające

• zmniejszają nasiąkliwość betonu poprzez

hydrofobizację systemu kapilar,

• mają działanie uplastyczniające,

• pozwalają uzyskać szczelną strukturę

betonu,

• w wysokim stopniu poprawiają trwałość i

odporność betonu na działanie środowiska

agresywnego.

Domieszki uszczelniające są drogie, dlatego

częściej stosowane są domieszki upłynniające i

technologie betonów wodoszczelnych, w

których wskaźnik w/s (wodno-spoiwowy)

jest bardzo niski.

Betony wysokowartościowe

Podział betonów wysokowartościowych ze

względu na wytrzymałość na ściskanie :

• BWW - betony wysokiej wytrzymałości

• BBWW - beton bardzo wysokiej wytrz.

• BUWW - betony ultra wysokiej wytrz.

• LBWW - lekkie betony wysokowartościowe

• Włóknobeton wysokowartościowy

BWW - betony wysokiej wytrzymałości - to

kompozyty cementowe o wytrzymałości na

ściskanie od 60 do 120 MPa.

Zakres ten przyjęto za większością źródeł

europejskich oraz amerykańskich (min. Beton

DIN 1045, Eurocode 2, ACI 318-89).

BBWW - beton bardzo wysokiej

wytrzymałości - jego klasyfikacji dokonano

poprzez przyporządkowanie wytrzymałości na

ściskanie przedziału od 120 do 180 MPa.

BUWW - betony ultra wysokiej

wytrzymałości - betony najnowszej

generacji o wytrzymałości na ściskanie powyżej

180 MPa.

Podczas badań stwierdzono, że betony z

dodatkiem mikrozbrojenia oraz poddane

specjalnej obróbce cieplno-wilgotnościowej

uzyskują wytrzymałości nawet ponad 800 MPa.

Betony wysokiej wytrzymałości stosuje się do:

• wznoszenia budynków wysokich

szkieletowych (o oszczędnych

przekrojach),

• budowy tuneli,

• budowy platform wiertniczych,

• budowy nawierzchni drogowych

odpornych na ścieranie,

• budowy mostów, itd.

Aby uzyskać wyższe parametry betonu

należy:

• zmniejszyć końcową porowatość zaczynu,

• stosować kruszywo łamane o Rm = 200÷300

MPa,

• stosować bardzo drobne uszczelniające

wypełniacze,

• poprawić przyczepność zaczynu do kruszywa,

• w/c [BWW] 0.22 < w/c < 0.35; stąd potrzeba

stosowania superplastyfikatorów (SP)

upłynniających mieszankę

• dobór odpowiedni kruszywa, spełnienie

warunku najmniejszej wodożądności i

największej szczelności; stosować kruszywo

bez frakcji 0÷0.05mm; max. wielkość

ziarna do 16 mm; najlepsze kruszywo

łamane o kształcie zbliżonym do sześcianu.

Lekkie betony wysokowartościowe

Lekkie betony wysokowartościowe (LBWW) to

betony powstałe z użyciem kruszyw lekkich, a

przede wszystkim kruszyw sztucznych takich

jak:

• liapor czy leca (ze spęcznionych glin)

• lytag (ze spiekanych popiołów lotnych).

LBWW stosuje się głównie:

• w elementach konstrukcji platform

wydobywczych i innych obiektów

wykonywanych najpierw w suchych dokach

(ze względu na gęstość materiału możliwy

jest dogodny transport elementów do miejsca

wbudowania)

• w przęsłach mostów

• przekryciach dużej rozpiętości.

W praktyce LBWW charakteryzuje:

• gęstość od 1850 do 2000 kg/m3,

• wytrzymałość na ściskanie od 50 do

90MPa.

Włóknobeton wysokowartościowy - jest to

beton ze zbrojeniem rozproszonym w postaci

włókien:

metalowych,

węglowych,

polipropylenowych lub innych,

długości około 20 mm i przekroju najczęściej

około 1mm2.

Betony samozagęszczające - to betony:

o bardzo ciekłej konsystencji (normowy rozpływ

500÷700 mm),

z dużą zawartością cementu (powyżej 600

kg/m3)

oraz małą ilością kruszywa.

Wykonanie mieszanek betonu

samozagęszczalnego jest możliwe tylko z

zastosowaniem specjalnych dodatków i

domieszek.

Korygują one:

• lepkość,

• zapobiegają segregacji,

• zmniejszają ciepło hydratacji.

Betony kompozytowe

Zastosowanie w betonie włókna rozproszonego

jest niekiedy najlepszym sposobem:

• na uniknięcie rys i pęknięć skurczowych

• na poprawianie właściwości mechanicznych.

Betony kompozytowe najczęściej stosuje się do:

• budowy nawierzchni dróg, autostrad, mostów

oraz dróg i posadzek przeznaczonych pod

obciążenie sprzętem typu ciężkiego

• wykonywania nawierzchni nabrzeży

portowych lub budowy zbiorników w

oczyszczalniach ścieków, zbiorników

retencyjnych i kolektorów ściekowych

• wykonywania nawierzchni hal fabrycznych i

targowych oraz posadzek o podwyższonej

odporności na uderzenia i ścieranie

• wykonywania budowli wodnych narażonych

na obciążenia dynamiczne

Mikrowłókna stosuje się jako dodatek do:

• betonu natryskowego naprawczego

(torkretowanie)

• do zapraw i mas samopoziomujących

• przy produkcji prefabrykatów betonowych

wielkogabarytowych i cienkościennych

Rodzaje mikrozbrojenia

Mikrozbrojenie stanowią włókna średnicy do

1 mm.

Są one rozmieszczone w betonie w sposób

przypadkowy, albo skupiony w określonych

miejscach i kierunkach.

Mikrozbrojenie charakteryzuje:

• rodzaj materiału,

• smukłość (stosunek długości do

średnicy włókien),

• gęstość,

• wytrzymałość na rozciąganie,

• moduł Younga.

Uzbrojenie włóknami może być:

• przeciwskurczowe niezbrojące

• przeciwskurczowe zbrojące.

O tym, do której z grup zaliczymy dany rodzaj

włókna, decyduje jego

• moduł Younga,

• wytrzymałość, a przede wszystkim

wytrzymałość resztkowa betonu, czyli

wytrzymałość, jaką wykazuje zarysowany

beton (wtedy włókna przenoszą obciążenia).

Do włókien zbrojących zalicza się te, których

moduł sprężystości Younga E jest większy

od modułu stwardniałego betonu (E = 20

GPa).

Zastosowanie mikrozbrojenia ma

zapobiec tworzeniu się mikrospękań w

twardniejącym betonie i powstawaniu

rys skurczowych.

Można to osiągnąć, dodając niewielką ilość

(około 0,1% objętości betonu) włókien o module

sprężystości mniejszym od modułu

sprężystości betonu (np. włókno celulozowe,

polipropylenowe).

Włókna te są na tyle mocne, aby zwiększyć

zdolność do przeciwstawiania się naprężeniom

rozciągającym, wynikającym z procesu

kurczenia się zaczynu cementowego.

Dzięki temu powierzchnie wykonane z betonu

kompozytowego pielęgnuje się podobnie jak

wykonane z tradycyjnego materiału.

Wyeliminowanie rys skurczowych

poprawia:

• szczelność,

• ogranicza nasiąkliwość betonu, chroniąc

tym samym pręty zbrojeniowe przed

korozją,

• zwiększa mrozoodporność bez

konieczności stosowania dodatków

napowietrzających do mieszanki.

Wynikiem tego jest ograniczenie procesu łuszczenia się

powierzchni betonu podczas eksploatacji.

Rodzaje włókien

Włókna azbestowe:

• naturalny materiał włóknisty, różniący się składem

mineralnym, a więc także parametrami fizycznymi.

• Włókna azbestowe nazywa się od minerału

dominującego.

• Ze względu na bardzo dobre parametry fizyczne (np.

moduł Younga) i geometryczne (bardzo mała średnica,

naturalnie zróżnicowana smukłość) są najlepszym

dodatkiem do betonu.

• Ponieważ jednak stwierdzono ich niekorzystne

działanie na organizm człowieka, zabroniono ich

stosowania w budownictwie.

Włókna szklane:

• wykonane z masy szklanej o

właściwościach alkaloodpornych,

• mają przekrój kołowy

• są w ograniczonym stopniu odporne

na oddziaływanie środowiska

alkalicznego.

• stosuje się je głównie przy produkcji

płyt okładzinowych.

Włókna stalowe:

• charakteryzują się niewielką smukłością.

• eliminują spękania plastyczne,

• poprawiają zdolność do przenoszenia obciążeń, gdy

uszkodzony został beton (obciążenia są przenoszone

tylko przez włókna).

• problemem może być uzyskanie jednorodności

mieszanki.

• stosuje się je jako dodatki wzmacniające

fundamenty, stanowiska pod ciężkie maszyny i płyty

poddawane dużym obciążeniom.

Włókna organiczne celulozowe:

• uzyskiwane są z przeróbki

drewna i z roślin jednorocznych,

tani i ekologiczny modyfikator,

• stanowią zamiennik azbestu przy

produkcji płyt elewacyjnych i

dekarskich.

• stosowanie ich jest ograniczone, ponieważ silnie

reagują na zmianę warunków termiczno-

wilgotnościowych, zmieniają parametry

geometryczne,

na skutek tego odspajają się od betonu i przestają z

nim współpracować, co ogranicza ich stosowanie.

Włókna organiczne polipropylenowe PP - wytwarzane w postaci

ciętej przędzy o przekroju kołowym lub w postaci fibrylowanych

(powierzchnia modyfikowana chemicznie) pasków ciętych z folii.

Wykorzystywane są w celu wyeliminowania spękań skurczowych

w betonie.

Włókna węglowe - występują w

postaci prętów o przekroju kołowym

lub prostokątnym.

Porównanie włosa ludzkiego (jasny) i

pojedynczej nici włókna węglowego

http://pl.wikipedia.org

Betony specjalne

Podział betonów specjalnych:

• Betony wysokowartościowe

• Betony wodoszczelne

• Betony odporne na ścieranie

• Betony hydrotechniczne

• Betony ognioodporne

• Betony osłonowe

Dzięki uzyskanym parametrom większość

betonów wysokowartościowych, można

zakwalifikować do grupy betonów

wodoszczelnych.

Wykonuje się je dla zapewnienia wymaganej

szczelności, przewyższającej szczelność betonów

zwykłych.

W wyniku zastosowanych materiałów BWW są

droższe od tradycyjnych, stąd inżynierowie

dążyli do uzyskania kompozytu tańszego, ze

szczególnych uwzględnieniem szczelności.

Betony wodoszczelne uzyskuje się dzięki

odpowiedniemu, precyzyjnemu doborowi

składników mieszanki betonowej oraz

zminimalizowaniu porowatości betonu.

• Szczelność ta funkcyjnie zależy głównie od

wskaźnika wodno-spoiwowego i wieku betonu.

• Wyróżnia się kilka stopni wodoszczelności

betonu: W2, W4, W6, W8, W10 i W12.

Liczba 2, 4, …., 12 oznacza wielkość ciśnienia

słupa wody w MPa, oddziałującego na próbkę

betonową o grubości 15 cm.

Dla uzyskania poszczególnych stopni

wodoszczelności zaleca się, aby wskaźnik

wodno-cementowy kształtował się

następująco:

• dla W8 ÷ W12, W/C < 0,45;

• dla W6 ÷ W8, 0,45 < W/C < 0,5;

• dla W4 ÷ W6, 0,5 < W/C < 0,6;

• dla W2, W/C > 0,6.

Betony wodoszczelne:

• Powinny mieć konsystencję jak

najbardziej gęstą, możliwą do

zawibrowania.

• Do ich wykonywania należy używać kruszyw

o odpowiedniej jakości i jednolitości, w

betonach wodoszczelnych zaleca się

stosowanie kruszyw sortowanych.

• Bardzo ważne przy wykonywaniu betonów

wodoszczelnych jest zapewnienie pełnej

szczelności, uwzględniając również rysy

skurczowe.

W procesie dojrzewania, na skutek szybkiej

utraty wody z betonu i wydzielania ciepła

hydratacji, na powierzchni betonu powstają

mikrorysy skurczowe.

Aby zapobiec rozwojowi rys skurczowych, należy

ściśle przestrzegać pielęgnacji betonu.

W przypadku wodoszczelnych zaleca się 14-

dniową pielęgnację betonów.

Po tym czasie skurcz nie będzie powodował

powstawania rys, gdyż wytrzymałość betonu na

rozciąganie będzie wystarczająca do przeniesienia

naprężeń wywołanych odkształceniami

technologicznymi.

Betony wodoszczelne wykorzystuje się

głównie:

• w konstrukcjach wodnych, lub ich

elementach znajdujących się poniżej

zwierciadła wody,

• w zbiornikach wodnych,

• budowlach szczególnie narażonych na

oddziaływania wody.

Betony odporne na ścieranie

• Jedną z cech betonów

wysokowartościowych jest duża odporność

na ścieranie.

• Podobnie jak w przypadku betonów

wodoszczelnych, możliwe jest obniżenie

kosztów ich produkcji.

Wyróżnia się dwa mechanizmy powodujące

ścieranie betonu:

• ścieranie przedmiotami o płaskich

powierzchniach ( ruch kołowy, pieszy),

• ścieranie materiałami sypkimi

(przemieszczanie kruszyw, piasków ).

W każdym z nich o trwałości betonu decyduje

inny składnik mieszanki.

W pierwszym jest to składnik najbardziej

odporny na ścieranie - kruszywo grube.

W drugim, jest to składnik najsłabszy -

zaprawa, dlatego zaleca się stosowanie

minimalnej ilości zaprawy, ograniczając

się do 450 l/m3.

W betonach narażonych na ścieranie

przedmiotami o płaskich powierzchniach,

wskazane jest stosowanie kruszyw łamanych:

• o wytrzymałości powyżej 120 MPa

• ścieralności skały < 2 mm

Betony specjalne narażone na ścieranie mogą

mieć:

• wytrzymałość 20 - 35 MPa w zależności od

przeznaczenia,

• grubość warstwy ściernej nie mniejsza niż:

5cm dla warstw układanych na betonie

stwardniałym

3cm dla warstw układanych na świeżym

betonie.

Wyróżnia się dwie klasy ścieralności dla

betonów odpornych na ścieranie:

• klasa I - dla ruchu dużego i ciężkiego - 0,25cm

ścieralności betonu na tarczy Boehme`go ,

• klasa II - dla ruchu średniego i małego -

0,30cm ścieralności.

Betony odporne na ścieranie znalazły swoje

zastosowanie min.:

• w budowie dróg i nawierzchni lotnisk,

• przy wypełnieniu dna rzeki Los Angeles,

zniszczonego przez erozyjne tarcie.

Betony hydrotechniczne

Jest to grupa betonów stanowiąca

połączenie cech betonów

wodoszczelnych i odpornych na

ścieranie.

Przy ich projektowaniu konieczne jest

ograniczenie ilości cementu, pozwalające na

zmniejszenie wydzielanego ciepła hydratacji.

Od betonów hydrotechnicznych wymaga się

• wodoszczelności,

• mrozoodporności,

• odporności na ścieranie,

• niskiego ciepła hydratacji,

• minimalnego skurczu.

Zastosowanie betonów hydrotechnicznych:

• głównie w budownictwie wodnym, szczególnie

narażonym na oddziaływanie wody w każdej

postaci (woda, lód, mgła ),

• konstrukcje wodne, zwłaszcza tamy i platformy

wiertnicze , obiekty o dużych rozmiarach ,

eksploatowane w ekstremalnych warunkach.

Przy ich projektowaniu konieczne jest opracowywanie

każdorazowo innej receptury i technologii wykonania

robót.

Betony ognioodporne

Trwałość ogniowa betonów zwykłych jest niska.

Ich odporność na krótkotrwałe działanie

temperatury kształtuje się w granicach

200÷3000C.

W wyższej temperaturze następuje spadek

wytrzymałości oraz modułu sprężystości.

Beton ulega znacznym i trwałym

odkształceniom.

Betony ognioodporne stosuje się do

budowy:

• kominowych przewodów dymowych,

• kotłów centralnego ogrzewania,

• konstrukcji, gdzie temperatura dochodzi do

7000C.

Betony ognioodporne są trwalsze niż betony

zwykłe, lecz nie są to betony niezniszczalne.

W przypadku oddziaływania wysokiej

temperatury tracą nawet do 65 % wytrzymałości

na rozciąganie, co uznaje się za dopuszczalne.

Projektując beton ognioodporny powinno się

przestrzegać następujących zaleceń:

• stosownie cementów klas wytrzymałości na

ściskanie powyżej 32,5

• stosowanie kruszywa grubego (głównie łamanego

ze skał magmowych zasadowych lub

półkwaśnych, kruszywa ceramicznego - klinkier,

keramzyt, szamot, żużel o zawartości CaO<40%),

• stosowanie kruszywa drobnego (pochodzenie jak

kruszywa grube).

Wyróżnia się kilka klas wytrzymałości

betonu ognioodpornego:

7, 9, 11, 14, 17, 20 i 25.

Oznaczenie odpowiada uzyskiwanej

wytrzymałości na ściskanie w MPa po próbie

badania.

Betony osłonowe

Betony osłonowe stosuje się głównie jako osłony

radiologiczne, chroniące środowisko zewnętrzne

przed szkodliwym promieniowaniem.

Stosowane są zatem głównie w obiektach, w

których zlokalizowane są źródła:

• promieniowania jądrowego

• promieniowania rentgenowskiego

Betonowe osłony mają za zadanie

osłabienie natężenia promieniowania do

wartości mniejszej niż dopuszczalne

(promieniowania gamma, promieniowania

neutronowego oraz rentgenowskiego).

Betony osłonowe klasyfikuje się ze

względu na gęstość:

• betony zwykłe – gęstość od 2000 kg/m3 do

2600 kg/m3

• betony ciężkie - gęstość powyżej 2600

kg/m3

Dokonuje się również klasyfikacji ze

względu na rodzaj użytego kruszywa:

• betony zwykłe,

• betony na kruszywie ciężkim,

• betony na kruszywie uwodnionym (beton

magnetytowy),

• betony z obciążeniem (obciążniki stalowe,

ołowiowe),

• betony zawierające bor.

Od betonów osłonowych wymaga się

spełnienia wielu kryteriów, a także stawia się

określone wymagania technologiczne.

Są to głównie:

• duża gęstość i jednorodność gęstości betonu,

gęstość >2600 kg/m3

• właściwy skład chemiczny,

• odporność na promieniowanie i jego wpływ,

• wodoszczelność i paroszczelność,

• mały moduł sprężystości, E=14000÷50000

MPa;

• mały skurcz,

• odporność na wysokie temperatury,

• łatwość formowania,

• duża trwałość.

Aby uzyskać betony osłonowe, a tym samym

skutecznie zapobiegać lub ograniczyć

promieniowanie, należy

• wnikliwie poznać rodzaj i wielkość tego

promieniowania,

• a następnie przystąpić do zaprojektowania

betonu (uwzględniając skład chemiczny i

mineralny mieszanki betonowej).

Technologia wykonania betonu osłonowego

nie odbiega od klasycznej metody

wykonywania betonów.

Główną uwagę jednak kieruje się na rodzaj i

ilość zastosowania wypełniacza ciężkiego oraz

kruszywa (krzywe przesiewu dla kruszyw do

betonów osłonowych).

Warunki dojrzewania betonów osłonowych

są identyczne jak dla betonów zwykłych, przy

czym szczególną uwagę należy zwrócić na

możliwość pojawienia się rys skurczowych, a

tym samym należy zadbać o pielęgnację

betonu.

Wśród stosowanych do mieszanek betonów

osłonowych dodatków zalicza się głównie:

• dodatki poprawiające urabialność

mieszanki

• dodatki poprawiające właściwości

osłonowe.

Do ostatniej grupy dodatków należą głownie:

• kwas borny,

• sole boru oraz

• uwodnione sole litu.

Kontrole jakości mieszanek betonowych

i betonów obejmują głównie:

• skład chemiczny kruszywa,

• jednorodność kruszywa,

• gęstość mieszanki,

• jednorodność mieszanki,

• konsystencja mieszanki,

• szczelność ułożenia mieszanki.

Wytrzymałość na ściskanie - w zależności

od rodzaju i receptury mieszanki betonowej,

betony osłonowe uzyskują wytrzymałości od

10 do 40 MPa.

Wyższe wytrzymałości są jedynie uzasadnione

konstrukcją obiektu.

Wytrzymałość na rozciąganie przy

zginaniu - tak jak w przypadku betonów

zwykłych, betony osłonowe wykazują podobne

tendencje wytrzymałościowe przy rozciąganiu

jak betony zwykłe.

Wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu

stanowi ok. 10 % wytrzymałości na

ściskanie.

Moduł sprężystości - w przypadku betonów

osłonowych dąży się do uzyskania niskiego

modułu sprężystości. Badania nad betonami

osłonowymi wykazały wartości modułu

sprężystości w zakresie 14000 do 45000 MPa.

Badania betonów i wyrobów z betonu

Przygotowanie próbek w laboratorium

Badania betonów i wyrobów z betonu

Badania mieszanki betonu SCC w laboratorium

Badania betonów i wyrobów z betonu

Badania betonu lekkiego SCC w laboratorium

Badania betonu lekkiego w laboratorium

Badania betonu lekkiego w laboratorium

Badania betonu lekkiego w laboratorium

Badania betonu lekkiego w laboratorium

Badania betonu lekkiego w laboratorium

Bloczki betonowe - fundamentowe

Bloczki betonowe - fundamentowe