betona i specijalni postupci betoniranjagf.unmo.ba/resources/1/downloads/osnove tehnologije... ·...
TRANSCRIPT
Predavanje, 27.12.2016.
Pripremili:
Van.prof.dr. Merima Šahinagić-Isović
Viši ass.mr. Marko Ćećez
Tehnologija ugrađivanja
betona i specijalni
postupci betoniranja
SADRŽAJ
Načini i faze betoniranja
Prekidi betoniranja
Specijalni postupci betoniranja Tehnologija livenja
Podvodno betoniranje
Prepakt beton
Torkretiranje – mlazni beton
Vakuumiranje
Centrifugiranje
Presovanje
Vibrovaljanje
Ekstrudiranje
Načini i faze betoniranja
Postupci betoniranja ovise o tipu konstrukcije
Ukoliko je moguće beton ugrađivati bez prekida
Za veće betonske elemente betoniranje u više
faza – prekidi u betoniranju
U slabo armirane temelje ugrađuje se beton
slijeganja 1-3 cm, a u jako armirane 3-6 cm
1-oplata stope; 2-oplata dijela temelja
iznad stope; 3-horizontalno ukrućenje;
4-radna platforma; 5-kibla; 6-prijenosni
lijevak; 7-lijevak-vođica; 8-pervibrator;
9-fleksibilno crijevo
Betoniranje temelja i zidova
Za temelje do 3 m betoniranje odozgo
Za konstrukcije veće od 3m betoniranje u fazama
Obavezna primjena lijevka i betoniranje u slojevima 20-40 cm
Za slijeganje 4-6 cm obavezni prekidi betoniranja (1-2 h)
Betoniranje zidova
Zidovi većih debljina (>35 cm) izvode se
betonom sa slijeganjem 4-6 cm
Tanji zidovi i jako armirani zidovi 6-10 cm
Tanki zidovi (<15 cm) betoniraju se u
lamelama i beton se ugrađuje “sa boka”
NEPRAVILNO!
Betoniranje zidova
Kontinualno betoniranje zidova izvodi se:
Načini i faze betoniranja
Načini i faze betoniranja
Betoniranje zidova:
Nepovezani slojevi
betona
Betoniranje stubova
Betoniranje stubova (do 80x80 cm) izvodi se betonom slijeganja 6-8 cm, a za veće dimenzije 4-6 cm
Stubovi h<5 m i presjek <80x80 cm betoniraju se neposredno ubacivanjem betona u oplatu
Ako je stub većih visina i dimenzija beton ugrađivati pomoću lijevka
Načini i faze betoniranja
Betoniranje stubova
Vrlo visoki stubovi i stubovi sa gustom
armaturom betoniraju se pomoću otvora u
oplati - “džepova”
Betoniranje greda
Grede se u pravilu betoniraju odjednom
(sistem proste grede)
Ako to nije moguće preporučuje se prekid u
srednjoj trećini raspona uz izradu “čepa”
Betoniranje greda i ploča
Ako se betonira sistem skundarnih greda, glavnih greda i ploče, odjednom se betoniraju ako je visina grede <80 cm
Pravac betoniranja je ili u pravcu glavnih greda ili u pravcu sekundarnih nosača
Prekidi betoniranja
Betoniranje ploča
Beton razastirati u susret betoniranju
Ako se radi o dvostruko armiranim pločama
betoniranje izvesti sa prenosnih panela
Načini i faze betoniranja
Betoniranje lukova
Pri izvođenju lukova koristiti mješavine sa slijeganjem 1-3 cm
Dvozglobne i trozglobne lukove betonirati sa obe strane istovremeno ka tjemenu
Betoniranje lukova
Kod lukova L>20 m, betoniranje izvršiti u lamelama, sa čepovima od 0,80-1,20 m.
Čepove betonirati 6-8 dana kasnije, sa betonom krute konzistencije (slijeganje 0-1 cm)
Duboke lukove betonirati u zatvorenoj oplati, beton se lijeva kroz specijalne otvore
Betoniranje ljuski
Cilindrične ljuske betoniraju se u lamelama 5-10 m
Za L<15 m i d<20 cm, betonirati od oslonaca ka tjemenu
Za L>15 m betonirati u kampadama
Za ljuske sa većim odnsom f/L betoniranje vršiti u dvostranoj oplati
Betoniranje ljuski
Manje sferne ljuske izvode se neprekidnim
betoniranjem, a veće u lamelama sa
dvostranom oplatom
Betoniranje podnih ploča
Podloge od betona, podovi, platforme izvode se betonom krute konzistencije (0-2 cm)
Podloge i podovi dijele se u trake 3-4 m
Betonira se na preskok, formiranjem radnih spojnica
Betoniranje se nastavlja poslije 2-3 dana
Moguće i betoniranje “šahovskim poljima” sa prividnim spojnicama
Betoniranje podnih ploča
Ako je debljina ploče velika (>50 cm)
betoniranje se izvodi ostavljajući “čepove”
širine do 1,5 m
Prekidi betoniranja
Iako se preporučuje neprekidno betoniranje, prekidi su ipak neminovni
Do prekida dolazi uslijed tehnoloških zahtjeva, smanjenja skupljanja betona – planirani prekidi
Kvarovi na opremi za ugrađivanje –nepredviđeni prekidi
Radne spojnice su osjetljiva mjesta na konstrukciji, u pogledu čvrstoće i vodonepropusnosti
Problem predstavljaju spojnice koje se betoniraju sa prekidom dužim od 6-8 sati
Prekidi betoniranja
Na pojedinim mjestima treba uzeti u obzir
pojavu “sjedanja” betona, pa se na tim
mjestima predviđaju radne spojnice
Na ovim mjestima predviđa se prekid u
betoniranju do 2 sata
Prekidi betoniranja
Ako se radi o gredama većih visina, na spoju
sa pločom predvidjeti spojnicu
Ukoliko dolazi do prekida betoniranja po
dužini nosača on se u pravilu radi na
mjestima najmanjih statičkih uticaja
(momenata) i upravno na pravac glavnih
napona
Prekidi betoniranja
Kod konstrukcija bazena često se spojnice rade sa zaptivnim trakama (od bakarnog lima ili gume) za obezbjeđivanje
vodonepropusnosti
Formiranje spojnica izvodi se na
različite načine, sa često povećanim
ispustom radi boljeg povezivanja
1 – daska;
2 – pregrada u oplati;
3 – zaptivna traka
Specijalni postupci betoniranja
Tehnologija livenja
Podvodno betoniranje
Prepakt beton
Torkretiranje – mlazni beton
Vakuumiranje
Centrifugiranje
Presovanje
Vibrovaljanje
Ekstrudiranje
Tehnologija livenja (samougrađujući
betoni) Tehnologija zahtjeva veliku pokretljivost svježeg
betona, odnosno korištenje betona tečne konzistencije, ovaj uslov je u prošlosti bilo moguće ostvariti samo upotrebom većih količina vode
Pojava plastifikatora i superplastifikatora uslovila je bitne promene u koncepciji livenih betona, tako da je danas moguće dobiti livene betone marki MB 40 i više
Liveni betoni treba da imaju mjeru slijeganja preko 16 cm, pri čemu beton slobodno teče isključivo pod uticajem gravitacije. Iz ovih razloga za livene betone se često kaže da su “samougradivi“
Tehnologija livenja (samougrađujući
betoni)
Podvodno betoniranje
Primjenjuje se pri izvođenju podvodnih dijelova tunela, mostovskih stubova, donjihploča temelja i td.
Koriste se mješavine tečne konzistencije, sa slijeganjem 16-20 cm
Prečnik cijevi do 300 mm, iz sekcija dužine 0,50 do 1 m, koja mora da bude zaronjena u mješavinu min 1,0 m; na početku betoniranja cijev je na cca 20 cm od dna
Cijevi su na svojim donjim krajevima snabdjevene poklopcima (klapnama)
Podvodno betoniranje
1-zagat
2-radna platforma
3-cijev za betoniranje
4-prijemni lijevak
5-cijev za dovod betona
6-kran
7-ugrađeni beton
D = 31,5 mm,
mc ≥ 300 kg/m³
Prepakt beton
Kod konstrukcija manjih dimenzija, a sa gušćom armaturom, samo frakcija 30/40 mm+cementni malter, kod masivnih ili slabo armiranih dvije frakcije: 30/40 mm i 180/400 mm + cementni malter
Cementni malter: pijesak 0/1 mm i cement, u odnosu cement: pijesak=1:1 do 1:2
Za visine H do 1,2 m – malter se nalivagravitaciono, za veće visine injektiranje
Za b>1 m, injektiranje kroz čelične cijevi, za b<1 m, kroz bočne otvore
Prepakt beton
Prednosti: smanjuje se količina materijala
koju treba miješati, nema spojnica, malo
skupljanje
Mane: teška kontrola ispunjenosti prostora
između zrna i potreba oplate visokog kvaliteta
Torkretiranje – mlazni beton
Dva postupka ugradnje mlaznog betona
Suhi postupak
Mokri postupak
Torkretiranje – mlazni beton
Suhi postupak
Do uređaja za nabacivanje vodi se suha mješavina –
agregat i cement, pri betoniranju dozira se voda
D=8 mm, mv/mc=0,32-0,37; C:A=1:3 do 1:4,5; Brzina
nabacivanja: do 100 m/s
Odskok (najveći na početku): naniže– 5-15%, na
vertikalne i kose površine – 15-20%, naviše – 20-50%.
Torkretni top udaljiti 70-100 cm od zida (oplate)
Optimalna debljina sloja u jednom nabacivanju
(nanošenju): 25-30 mm
Torkretiranje – mlazni beton
Mokri postupak
Sve komponente miješaju se istovremeno
D=20-25 mm; Količina cementa: manja nego kod
suhog postupka.
Brzina nabacivanja na zid (oplatu): cca 120 m/s
Rastojanje torkretnog topa od zida (oplate): 1-1,2 m
Debljina slojeva u jednom nanošenju: 50-70 mm
Često se koristi dodatak vlakana
1-miješalica; 2-pumpa za beton;
3-pumpa za torkretiranje;
4-mlaznica; 5-betonirana površina
Torkretiranje – mlazni beton
Vakuumiranje
Iz betonske mešavine, spravljene sa većom količinom vode vakuum postupkom izvlači se “višak” vode.
Snižavanje vodocementnog faktora za 0,05-0,10!
Efikasnost postupka samo pri debljinama elementa do 30 cm!
Vakuumirani beton ima smanjeno skupljanje!
Vakuumiranje
Vakuumiranje
S obzirom da se prije samog vakuumiranja
betonski elementi izlažu vibriranju, opisana
tehnologija često se naziva i vibrovakuumiranje.
1-element koji se vakumira
2-vibrostol
3-vakuum-panel
4-kolektor
5-cijev za vakuumiranje
6-posuda za skupljanje vode
7-glavna cijev za izvlačenje
vode
8-vakuum pumpa
Vakuumiranje
Efektivnost izrade ravnih elemenata od vrlo
plastičnih mješavina značajno se povećava
kombinovanjem vibracija, presovanja i
vakuumiranja - vibrovakuumpresovanje
Ovakvim postupkom, čvrstoća betona može
se povećati za 10-20%1 – komora pod pritiskom
2 – uvođenje vazduha pod pritiskom
3 – metalni poklopac
4 – površina preko koje se vrši presovanje
5 – betonska mješavina
6 – vibrostol
7 – vakuum-pumpa
8 – mjesto “isisavanja”
9 – vibrator
Centrifugiranje
Broj obrtaja kalupa za centrifugiranje: 400-900 o/min.
Raspoređivanje betona: do 8 min; kompaktiranje: 12 min.
Cio proces traje 25-50 min.
Beton sa slijeganjem 4-6 cm
D=15-20 mm (16 mm); oslobađa se 20-30% vode!
Prednost: vrlo visoke čvrstoće, odmah po centrifugiranju
element se može osloboditi kalupa!
Mana postupka: velika potrošnja cementa: 400-450 kg/m3!
Centrifugiranje
Uslov da pri okretanju ne dođe do propadanja onog dijela mase betona koji se nalazi u zoni gornjeg dijela cijevi glasi:
Uzimajući u obzir eventualno vibriranje kalupa pri obrtanju ugaona brzina treba da bude oko dva puta veća, pa gornji uslov dobija oblik:
U praksi ovaj broj obrtaja najčešće varira između 60 o/min i 150 o/min
Za kompaktiranje svežeg betona potrebna je znatno veća brzina obrtanja.
Ova brzina se dobija na bazi uslova da se rotacijom ostvari određeni pritisak na betonsku masu, tj. da se ostvari efekat presovanja između 0,07 i 0,14 MPa, pa se na bazi ovog uslova dolazi do relacije:
2m r g m
2 4r g
2max 3 3
2 1
32809p r
nr r
gdje je: p usvojeni pritisak (u MPa), a r1 i r2
unutrašnji i spoljni poluprečnik elementa
koji se betonira
Presovanje
Presovanjem (pritisci 5-15 MPa) se, uz male količine cementa (100-150 kg/m3) mogu dobiti vrlo visoke čvrstoće – za elemente manjih debljina
Obično presovanje–za niske, filtraciono presovanje – i za više v/c faktore (pritisci 2,5-3,0 MPa)
Presovanje
Postupak presovanja često se kombinuje sa vibriranjem betonske
mase – vibriranje pod opterećenjem
Mana postupka je nepovoljno opterećenje vibrostola
Ovaj nedostatak eliminiše se primjenom vibriranja pod pneumatskim
opterećenjem
Najrasprostranjeni postupak je primjenom vibroštampa – organ za
istovremeno vibriranje i presovanje
Vibrovaljanje
Postupak kontinualnog ugrađivanja betona na pokretnoj traci
Kod fabričke proizvodnje ravnih i sitnorebrastih ploča, kao i zidnih panela, prema šematskim prikazima
Osim na ovaj način, koji se isključivo primenjuje u uslovima prefabrikacije, pri izvođenju teških kolovoznih konstrukcija, masivnih ploča, betonskih brana i sl., valjanje betona može da se izvede i upotrebom uobičajenih valjaka za zemljane radove –tzv. “Uvaljani betoni”.
Vibrovaljanje
Osnovne prednosti uvaljanih betona su:
Velika brzina kojom se oni ugrađuju i
Mala potrošnja cementa – manje od 100 kg/m3
Koristi se agregat do 75 mm (pri primjeni krupnijeg, zrna“biježe” iz mase svežeg betona).
Odnos krupnog prema sitnom agregatu treba da bude ≈ 2:1
U sitnom agregatu treba da bude min. 40% zrna < 0,6 mm
Konzistencija treba da je kruta, sa slijeganjem ∆h ~ 0.
Beton mora da bude dovoljno suh da drži valjak kojim se zbija, a sa druge strane da bude dovoljno “vlažan” dacementna pasta pri razastiranju i zbijanju prodre dovoljno duboko u prostore između zrna agregata.
Vibrovaljanje
U mešavini se često primenjuju i razni pucolanski dodaci, naročito EF pepeo
Razastire se u slojevima 20-70 cm, svaki sloj zbija se sa sa najmanje 3 prelaza valjka: prva 2 sloja bez, a treći sloj sa vibriranjem
Ugrađenom sloju treba obezbjediti visoku vlagu, ali ne razlivanjem vode po površini (mogućnost ispiranja veziva)
Posle 5 – 10 dana njege, površinu sloja očistiti od očvrsle cementne paste, vazduhom pod pritiskom i intenzivno nakvasiti površinu “starog” betona
Posle ovoga nanosi se sloj cementnog maltera debljine 2 – 3 cm i nastavlja sa betoniranjem slijedećeg sloja
Vibrovaljanje
Ekstrudiranje
Primjenom Ekstrudera betonski elementi se formiraju putem simultanog
djelovanja ekstruzije (istiskivanja), presovanja i vibriranja svježeg
betona
Element se formira u zatvorenom prostoru, koji obrazuju čeoni i bočni
zidovi komore, smješteni ispod prijemnog bunkera, kao i već završeni
dio elementa
Pužna presa, koja ima sa jedne strane funkciju transportera betonske
mase, a sa druge strane uređaj za zbijanje, omogućava proizvodnju
olakšanih betonskih ploča, čija je dužina jednaka dužni staze kretanja
ekstrudera, širina 1–1,5 m, a debljina 20–40 cm.
Sa količinom cementa 400- 420 kg/m3 i v/c faktorom 0,35-0,40, dobijaju
se čvrstoće i do 60 MPa.
1 – samohodni ram; 2 – vibrator
pužne prese; 3 – transmisija pužne
prese; 4 – prijemni bunker za beton;
5 – površinski vibrator; 6 – pužna
presa
Ekstrudiranje
Ploče širine 1,2 do 2,4 m,
dužine do 20 m; debljine
ploče 15 – 40 cm; dužina
pogona 200 m
Slijedeće predavanje:
SPECIJALNE VRSTE BETONA,
BETONIRANJE U EKSTREMNIM
USLOVIMA I KONTROLA
KVALITETE BETONA