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