priprava in vgrajevanje betona - core.ac.uk · d - razred gostote lahkega betona dc - minimalna...

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO

Romih Borut

PRIPRAVA IN VGRAJEVANJE BETONA

Diplomsko delo

Maribor, marec 2009

I

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO

Diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa


Študent: Borut ROMIH

Študijski program: univerzitetni, Gradbeništvo

Smer: Konstrukcijska Mentor: doc. dr. Andrej ŠTRUKELJ, univ. dipl. inž. gradb.

Maribor, marec 2009

III

ZAHVALA Zahvaljujem se mentorju dr. Andreju Štruklju za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela. Prav tako se zahvaljujem družbi Ceste mostovi Celje d.o.o za vse podatke in praktične nasvete. Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili študij in mi ves čas stali ob strani.

IV


Ključne besede: beton, betonarna, receptura, priprava betona, vgradnja betona UDK: 691.32 (043.2) Povzetek V Sloveniji se gradijo pretežno konstrukcije iz armiranega betona. Beton kot gradbeni material se uporablja že stoletja, saj ga je enostavno proizvesti ob minimalnih stroških. Dandanes je najbolj razširjeno gradivo pri gradnji od mostov, objektov visokogradnje do hidrotehničnih, prometnih in industrijskih objektov. Proces se prične v betonarni s projektiranjem sestave, izdelavo začetnega preizkusa ter proizvodnjo. Beton proizvedemo v betonarni ali gradbišču s pomočjo mobilnih betonarn. Sledi transport do gradbišča, kjer betonsko mešanico s predvidenimi sredstvi za vgrajevanje vgradimo v predhodno pripravljen opaž. Pred vgradnjo odvzamemo vzorce ter opravimo začetne preizkuse. Vgradnji sledi postopek nege in zaščite vgrajenega betona, saj je od tega v veliki meri odvisna kvaliteta otrdelega betona, vodoodpornost in odpornost na vplive okolja.

V

PREPARING THE CONCRETE AND CONCRETING PROCESS Key words: concrete, concrete plant, recipe, preparing concrete, concreting process UDK: 691.32 (043.2) Abstract In Slovenia we build structures mainly out of reinforced concrete. Concrete as construction material is being in use for centuries, because it is easy to prepare at minimum cost. Today it is the most widely used construction material for building from bridges, blocks to hydrotechnical objects, road construction and industrial objects. Manufacturing begins at the concrete plant by designing constituents, preeliminary tests and production. Concrete can be produced either at the concrete plant or construction site by mobile concrete plant. After the concrete is conveyed to the construction site the concreting process can begin. Testing is used to help ensure and document that the concrete used for the project meets the specifications. Immediately after placement, concrete shall be protected by curing. Curing concrete is a very important part of the building process because all useful properties such as strength, water tightness and wear resistance improve.

VI

VSEBINA 1 UVOD.............................................................................................................................. 1

1.1 Namen naloge ............................................................................................................ 1 1.2 Struktura poglavij....................................................................................................... 1

2 KLASIFIKACIJA BETONA........................................................................................ 2 3 PROIZVODNJA BETONSKE MEŠANICE............................................................... 9

3.1 Priprava surovin ......................................................................................................... 9 4 BETONARNA.............................................................................................................. 15

4.1 Tipi betonarn............................................................................................................ 17 4.2 Mobilne in hitropostavljive betonarne ..................................................................... 22 4.3 Priprava betonske mešanice..................................................................................... 25 4.4 Projektiranje sestave betona..................................................................................... 26

5 MEŠALNIKI ZA PRIPRAVO BETONA.................................................................. 36 6 TRANSPORT BETONA.............................................................................................. 41 7 VGRAJEVANJE BETONA........................................................................................ 48

7.1 Specifikacija betona ................................................................................................. 48 7.2 Zahteve pri vgrajevanju betona................................................................................ 48 7.3 Načrt betoniranja...................................................................................................... 49 7.4 Pogoji betoniranja pri visokih temperaturah............................................................ 49 7.5 Pogoji betoniranja pri nizkih temperaturah.............................................................. 50 7.6 Vrste betonov in opis uporabe ................................................................................. 50 7.7 Zgostitev in komprimiranje betona......................................................................... 56 7.8 Nega in zaščita vgrajenega betona........................................................................... 58 7.9 Program kontrole, odvzemanje vzorcev in preiskav betonske mešanice................. 59

8 ZAKLJUČEK............................................................................................................... 66 9 LITERATURA............................................................................................................. 67 10 PRILOGE ................................................................................................................... 68

10.1 Seznam slik ............................................................................................................ 68 10.2 Seznam tabel .......................................................................................................... 69 10.3 Naslov študenta...................................................................................................... 70 10.4 Kratek življenjepis ................................................................................................. 70

VII

UPORABLJENI SIMBOLI c - količina cementa

pv - volumen por w - količina vode

am - masa agregata

cm - masa cementa

vm - masa vode

dm - masa dodatkov °C - stopinj celzija

aρ - gostota agregata

cρ - gostota cementa

vρ - gostota vode

dρ - gostota dodatkov

VIII

UPORABLJENE KRATICE C - razredi tlačne trdnosti za normalno težek in težek beton C0 do C3 - stopnje konsistence, izražene s stopnjo zgoščenosti D - razred gostote lahkega betona DC - minimalna vsebnost cementa DMAX - nazivna velikost največjega zrna agregata F1 do F6 - stopnje konsistence, izražene s premerom razleza LC - razredi tlačne trdnosti za lahek beton m/s - meter na sekundo mm - milimeter Mpa - mega paskal R - vplivni radij vibriranja S1 do S5 - stopnje konsistence, izražene s posedom V0 do V4 - stopnje konsistence, izražene z Vebe časom v/c - vodo cementni faktor X0 - stopnja izpostavljenosti, če ni nobene nevarnosti korozije XC - stopnja izpostavljenosti za nevarnost korozije XD - stopnje izpostavljenosti za nevarnost korozije zaradi kloridov, razen kloridov iz morske vode XS - stopnje izpostavljenosti za nevarnost korozije zaradi kloridov iz morske vode XF - stopnje izpostavljenosti za zmrzovanje/tajanje XA - stopnje izpostavljenosti za kemijsko delovanje

Priprava in vgrajevanje betona Stran

1

1 UVOD

1.1 Namen naloge

Namen diplomskega dela je opisati komponente za pripravo betonske mešanice, projektiranje sestave betonske mešanice ter potek priprave v betonarni. Našteti tipe betonarn in mešalnikov ter opisati način njihovega delovanja in poiskati pomanjkljivosti ter prednosti. Našteti vrste betonov in opisati postopke vgrajevanja. Klasificirati marke betonov po novih evropskih standardih. Opisati možne načine transporta betonske mešanice in omejitve, vgradnjo, nego in zaščito sveže vgrajenega betona glede na vremenske pogoje ter odvzem vzorcev na mestu vgradnje. Poiskati zahteve za svež in strjen beton ter stopnje izpostavljenosti okolju.

1.2 Struktura poglavij Diplomska naloga je poleg uvoda in zaključka sestavljena še iz šestih poglavij. V prvem poglavju so opisane vrste betona in njihova klasifikacija, ter zahteve za svež in strjen beton. V drugem poglavju so opisane zahteve in lastnosti za surovine, ki jih uporabljamo pri izdelavi betona. V tretjem poglavju so opisani tipi betonarn in značilnosti posameznega tipa ter projektiranje sestave sveže betonske mešanice. V četrtem poglavju so opisane vrste in tipi mešalnikov, ki jih uporabljamo za proizvodnjo betona ter način njihovega delovanja. V petem poglavju so opisani načini transporta sveže betonske mešanice. V šestem poglavju so opisani postopki in zahteve pri vgrajevanju betona, vgrajevanje betona, odvzem vzorcev in laboratorijske preiskave ter nega in zaščita.


2

2 KLASIFIKACIJA BETONA Betone ločimo glede na sledeče kriterije:

• glede na uporabo betona-statični namen (tabela 1), • stopnjo izpostavljenosti glede na delovanje okolja in • razred tlačne trdnosti.

Tabela 1: Klasifikacija po načinu uporabe betona

Konstrukcijski beton Armirani beton Prednapeti beton

Nearmirani beton

SVEŽ BETON Zahteve za svež beton1: 1) Konsistenca

Če želimo določiti konsistenco betona, jo izmerimo na enega izmed naslednjih načinov:

• s posedom po EN 12350-2, • z Vebe preizkusom po EN 12350-3, • s preizkusom stopnje zgoščenosti po EN-12350-4, • z razlezom po EN-12350-5, • s posebnimi metodami, o katerih se morata sporazumeti izdajatelj specifikacije in

proizvajalec, pri betonu za posebne namene (npr. zemeljsko vlažen beton) .

Če beton dostavimo v avtomešalniku ali vozilu z agigatorjem merimo konsistenco na naključnem vzorcu, odvzetem na začetku praznjenja mešalnika. Naključni vzorec je potrebno vzeti po izpraznitvi približno 0,3 m3 betona. Konsistenčno stopnjo lahko predpišemo bodisi z konsistenčno stopnjo (tabela 2) ali v posebnih primerih z ciljno vrednostjo (tabela 3). 2) Vsebnost cementa in vodocementno razmerje Če želimo določiti vsebnost cementa, vode ali mineralnega dodatka, tedaj vsebnost cementa, vsebnost mineralnega dodatka ali vsebnost vode privzamemo, kot je zapisano na tiskanem zapisu mešanice v betonarni ali iz navodil za odmerjanje. Če želimo določiti vodocementno razmerje, ga izračunamo na podlagi določene vsebnosti cementa in efektivne vsebnosti vode. Nobena posamezna ugotovljena vrednost vodocementnega razmerja ne sme presegati mejne vrednosti za več kot 0,02.


3

3) Vsebnost zraka Če želimo določiti vsebnost zraka v betonu, jo moramo meriti za normalno težke in težke betone po EN12350-7, za lahke betone pa po ASTM C 137. Vsebnost zraka je predpisana z minimalno vrednostjo. Zgornja meja vsebnosti zraka je predpisana najmanjša vrednost, povečana za 4 absolutne odstotke. 4) Največje zrno agregata Če želimo določiti velikost največjega zrna agregata v svežem betonu, ga moramo meriti po EN 933-1. Nazivna velikost največjega zrna ne sme biti večja od predpisane pri čemer moramo izbrati Dmax upoštevajoč zaščitno plast betona nad armaturo in dimenzije prereza.

Tabela 2: Delitev glede vgradljivosti in konsistence svežega betona Vgradljivost Konsistenca Samovgradljiv Tekoča konsistenca Vgradljiv Srednje in mehko plastična konsistenca Težko vgradljiv Trdna konsistenca

Tabela 3: Dovoljena odstopanja za ciljne vrednosti konsistence

Posed Območje ciljnih vrednosti ≤40 50 do 90 ≥100 Dovoljeno odstopanje v mm ±10 ±20 ±30

Vebe čas Območje ciljnih vrednosti v sek. ≥11 10 do 6 ≤5 Dovoljeno odstopanje v sek. ±3 ±2 ±1 Stopnja zgoščenosti Območje ciljnih vrednosti ≥1,26 1,25 do 1,11 ≤1,10

Dovoljeno odstopanje ±0,10 ±0,08 ±0,05 Razlez Območje ciljnih vrednosti Vse vrednosti Dovoljeno odstopanje v mm ±30

Za klasifikacijo konsistence betona veljajo tabele 4, 5, 6 in 7.

Tabela 4: Stopnje poseda

Stopnja Posed v mm

S1 S2 S3 S4

S52)

10 do 40 50 do 90

100 do 150 160 do 210

≥220


4

Tabela 5: Stopnje zgoščenosti

Stopnja Mera zgoščenosti C02)

C1 C2 C3

≥1,46 1,45 do 1,26 1,25 do 1,11 1,10 do 1,04

Tabela 6: Stopnja Vebe

Stopnja Vebe v sekundah

V02)

V2 V3 V4

≥31 30 do 21 20 do 11 5 do 3

Tabela 7: Stopnja razleza

Stopnja Premer v mm

F12)

F2 F3 F4 F5 F6

≤340 350 do 410 420 do 480 490 do 550 560 do 620

≥630

1) Povzeto po [6] 2) Ker preizkusne metode izven določenih vrednosti konsistence niso dovolj občutljive, je naštete preizkuse priporočljivo uporabljati v naslednjih območjih: - posed ≥ 10 mm in ≤ 210 mm - Vebe ≤ 30 sek. in > 5 sek. - stopnja zgoščenosti ≥ 1,04 in < 1,46 - razlez > 340mm in ≤ 620 mm STRJEN BETON Zahteve za strjen beton1: 1) Trdnost Če želimo določiti trdnost, mora določevanje temeljiti na preizkusih, izvedenih na kockah s stranico velikosti 150mm ali valjih s premerom 150mm in višino 300mm. Za ugotavljanje trdnosti lahko uporabljamo tudi druge velikosti kalupnih preizkušancev in druge pogoje negovanja, pri čemer moramo dokazati in dokumentirati soodvisnost s standardiziranimi velikostmi in pogoji.


5

2) Tlačna trdnost Če želimo določiti tlačno trdnost, jo moramo izraziti v skladu s prEN 12390 kot Fc,cube, če jo določimo na preizkušancih v obliki kocke, in kot Fc,cyl, če jo določimo na preizkušancih v obliki valja. Če ni predpisano drugače, določimo tlačno trdnost na preizkušancih starih 28 dni. Za posebne namene moramo predpisati tlačno trdnost, ki je manjša ali večja od 28 dni (npr. za masivne konstrukcijske elemente), ali po hranjenju v posebnih pogojih ( npr. toplotna obdelava). Karakteristična tlačna trdnost betona mora biti enaka ali večja od minimalne karakteristične tlačne trdnosti za predpisani razred tlačne trdnosti (tabeli 8 in 9). 3) Razcepna natezna trdnost Če želimo določiti razcepno natezno trdnost betona, jo moramo meriti po EN 12390-6. Če ni predpisano drugače, razcepno natezno trdnost določimo na preizkušancih starih 28 dni. Karakteristična razcepna trdnost betona mora biti enaka ali večja od predpisane karakteristične razcepne natezne trdnosti. 4) Gostota Glede suho gostoto beton označujemo kot normalno težek beton, lahek beton ali težek beton (tabela 10). Pri normalno težkem betonu mora biti suha gostota večja od 2000 kg/m3 in ne sme prekoračiti 2600 kg/m3. Pri lahkem betonu mora biti suha gostota med mejnima vrednostima za predpisani razred gostote ( tabela 11). Če je gostota predpisana s ciljno vrednostjo je dovoljeno odstopanje ±100 kg/m3. 5) Odpornost proti prodoru vode Če želimo določiti odpornost proti prodoru vode na preizkušancih, se morata o metodi in kriterijih skladnosti sporazumeti izdajatelj specifikacije in proizvajalec. Če ni dogovorjene metode preizkušanja, se lahko odpornost proti prodoru vode predpiše posredno z mejnimi vrednostmi za sestavo betona. Stopnje odpornosti so podane v tabeli 12. Stopnjo odpornosti proti prodoru vode je potrebno predpisati v projektu konstrukcije, kadar moramo zagotoviti: • visoko kakovost zaščitne plasti betona nad armaturo glede na predvideno stopnjo

izpostavljenosti in • vodotesnost betonske konstrukcije. 6) Odziv na ogenj Beton sestavljen iz naravnih agregatov, cementa, kemijskih dodatkov ter mineralnih dodatkov ali drugih neorganskih osnovnih materialov, uvrščamo v evropski razred A in se zanj preizkušanje ne zahteva. 1) Povzeto po [6]


6

Tabela 8: Razredi tlačne trdnosti za normalno težek in težek beton

Razred tlačne trdnosti

Minimalna karakteristična

trdnost valja Fck,cyl

N/mm2

Minimalna karakteristična trdnost kocke

Fck,cube N/mm2

C 8/10 C 12/15 C 16/20 C 20/25 C 25/30 C 30/37 C 35/45 C40/50 C 45/55 C 50/60 C 55/65 C 60/75 C 70/85 C 80/95 C 90/105 C 100/115

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 65 75 85 95

105 115

Tabela 9: Razredi tlačne trdnosti za lahek beton

Razred tlačne trdnosti

Minimalna karakteristična

trdnost valja Fck,cyl

N/mm2

Minimalna karakteristična trdnost kocke

Fck,cube N/mm2

LC 8/9 LC 12/13 LC 16/18 LC 20/22 LC 25/28 LC 30/33 LC 35/38 LC 40/44 LC 45/50 LC 50/55 LC 55/60 LC 60/66 LC 70/77 LC 80/88

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


7

Tabela 10: Klasifikacija betonov glede na gostoto

Vrsta betona Gostota (kg/m3) Lahek beton do 2000 Normalno težek beton od 2000 do 2800 Težek beton nad 2800

Tabela 11: Razredi gostote za lahek beton

Razred Gostote

D 1,0 D 1,2 D 1,4 D 1,6 D 1,8 D 2,0

Območje gostote kg/m3

≥800 in ≤1000

>1000 in ≤1200

>1200 in ≤1400

>1400 in ≤1600

>1600 in ≤1800

>1800 in ≤2000

Tabela 12: Stopnje odpornosti proti prodoru vode

Stopnja odpornosti proti

prodoru vode Največja dovoljena vrednost

(mm) PV -I 50

PV-II 30

PV-III 20 Delovanje oziroma vplivi okolja so v (tabeli 13) razvrščeni kot stopnje izpostavljenosti. Beton je lahko izpostavljen več kot enemu delovanju oziroma vplivu.

Tabela 13: Stopnje izpostavljenosti okolju

Oznaka stopnje

Opis okolja Informativni primeri za določitev možne stopnje izpostavljenosti

1 Ni nevarnosti korozije ali agresivnega delovanja X 0 Pri betonu brez armature ali

vgrajenih kovinskih delov: vse vrste izpostavljenosti, razen zmrzovanja/tajanja, abrazije ali kemijskega delovanja. Pri betonu z armaturo ali vgrajenimi kovinskimi deli: zelo suho

Beton znotraj stavb z nizko vlažnostjo zraka

2 Korozija zaradi karbonatizacije Če je beton, ki vsebuje armaturo ali druge vgrajene kovinske dele, izpostavljen zraku in vlagi, je treba stopnjo izpostavljenosti določiti na naslednji način: XC 1

Suho ali trajno mokro Beton znotraj stavb z nizko ali visoko vlažnostjo zraka. Beton stalno potopljen v vodi.

XC 2

Mokro, le redko suho Betonske površine v dolgotrajnem stiku z vodo. Mnogi temelji

XC 3

Zmerna vlažnost Beton znotraj stavb z zmerno ali visoko vlažnostjo zraka Zunanji beton, zaščiten pred dežjem

XC 4

Izmenično mokro in suho Površine betona v stiku z vodo, ki ne spadajo v stopnjo izpostavljenosti XC2


8

3 Korozija zaradi kloridov, ki ne izvirajo iz morske vode Če je beton, ki vsebuje armaturo ali druge vgrajene kovinske dele, v stiku z vodo, ki vsebuje kloride, vključno soli za tajanje, ki ne izvirajo iz morske vode, je treba stopnjo izpostavljenosti določiti na naslednji način:

XD 1

Zmerna vlažnost Betonske površine, izpostavljene kloridom, ki jih prenaša zrak

XD 2

Mokro, le redko suho Plavami bazeni Beton, izpostavljen industrijskim vodam, ki vsebujejo kloride

XD 3

Izmenično mokro in suho Deli mostov, izpostavljeni pršcu, ki vsebuje kloride Krovne plasti vozišč Plošče v parkirnih hišah

4 Korozija zaradi kloridov iz morske vode Če je beton, ki vsebuje armaturo ali druge vgrajene kovinske dele, v stiku s kloridi iz morske vode ali z zrakom, ki prenaša soli iz morske vode, je treba stopnjo izpostavljenosti določiti na naslednji način:

XS 1

Izpostavljeno soli, ki jo prenaša zrak, vendar ne v neposrednem stiku z morsko vodo

Konstrukcije blizu obale ali ob njej

XS 2 Trajno potopljeno Deli morskih zgradb

XS 3

Območja plimovanja, pljuskanja in pršenja

Deli morskih zgradb

5 Zmrzovanje/tajanje s sredstvi za tajanje ali brez njih Če je moker beton izpostavljen znatnemu delovanju izmeničnega zmrzovanja/tajanja, je treba stopnjo izpostavljenosti določiti na naslednji način: XF 1

Zmerna nasičenost z vodo brez sredstva za tajanje

Navpične betonske površine, izpostavljene dežju in zmrzovanju

XF 2

Zmerna nasičenost z vodo, ki vsebuje sredstvo za tajanje

Navpične betonske površine konstrukcij na cestah, izpostavljene zmrzovanju in sredstvom za tajanje, ki se prenašajo po zraku

XF 3

Močna nasičenost z vodo brez sredstva za tajanje

Vodoravne betonske površine, izpostavljene dežju in zmrzovanju

XF 4

Močna nasičenost z vodo, ki vsebuje sredstvo za tajanje, ali z morsko vodo

Krovne plasti na cestah in mostne plošče, izpostavljene sredstvom za tajanje. Betonske površine izpostavljene neposrednemu pršcu, ki vsebuje sredstva za tajanje, in zmrzovanju Območje pljuskanja na morskih zgradbah, ki so izpostavljene zmrzovanju

6 Kemično delovanje Če je beton izpostavljen kemičnemu delovanju naravnih zemljin in talne vode, je treba stopnjo izpostavljenost določiti na spodaj navedeni način. Klasifikacija morske vode je odvisna od geografskega položaja; zato je treba upoštevati klasifikacijo, veljavno v kraju uporabe betona. XA 1 Malo agresivno kemično okolje

XA 2

Zmerno agresivno kemično okolje

Močno agresivno kemično okolje XA 3

7 Obraba Površine betona Če je površina betona izpostavljena mehanskim obremenitvam, je treba stopnjo izpostavljenosti določiti na naslednji način:


9

XB1

Zmerna obremenitev

Nosilni industrijski tlaki za vozila s pnevmatskimi kolesi

XB2

Močna obremenitev

Nosilni industrijski tlaki za viličarje s polnimi gumijastimi kolesi Krovne plasti vozišč za lahko in srednjo prometno obremenitev Konstrukcije v hitro tekoči vodi

XB3 Zelo močna obremenitev

Nosilni industrijski tlaki za viličarje z elastomernimi ali jeklenimi kolesi Krovne plasti vozišč za težko in zelo težko prometno obremenitev Konstrukcije v hitro tekoči vodi, ki nosi pesek

3 PROIZVODNJA BETONSKE MEŠANICE Beton je material, ki nastane z mešanjem cementa, grobega in finega agregata, vode ter z dodajanjem kemijskih in/ali mineralnih dodatkov. Za proizvodnjo betonske mešanice je potreben večji prostor z dobrimi komunikacijskimi zvezami. Na tem prostoru moramo organizirati skladiščenje vhodnih materialov in pripravo surovin, skladiščenje betonske mešanice in transport do gradbišča. a) Temeljne zahteve za materiale (komponente betona)

Osnovni materiali ne smejo vsebovati škodljivih primesi, ki bi lahko poslabšale trajnost betona in povzročile korozijo armature. Biti morajo primerni za predvideno uporabo v betonu.

b) Temeljne zahteve za sestavo betona Sestavo betona in osnovne materiale za projektirani ali predpisani beton moramo izbrati tako, da zadovoljimo predpisane zahteve za:

• svež beton in • strjen beton.

3.1 Priprava surovin Pod pojmom priprava razumemo nabavo, dovoz ter skladiščenje komponent za pripravo betona: agregata, cementa, vode in dodatkov betonu. Betonarna mora imeti zagotovljeno zadostno količino vode ter električne energije. Če je v bližini kamnolom, moramo organizirati separiranje in drobljenje agregata v različne frakcije ter transport do betonarne.


10

Komponente za pripravo betona: a) Agregat Za skladiščenje je potreben večji prostor, kjer moramo ločiti agregat na posamezne frakcije (slika1). Frakcijo tvorijo zrna agregata z enakim premerom. Prostor, kjer organiziramo skladiščenje mora biti očiščen vseh umazanij. Na mestu, kjer bomo skladiščili agregat mora biti trdno dno npr. iz armiranega betona izvedeno v padcu, da lahko odteka odvečna voda. Pri dobavi in sortiranju frakcij agregata moramo nameniti posebno pozornost pri razkladanju, da ne pride do segregacije agregata. Deponije morajo biti zaščitene z nadstrešnico, sloji deponije pa debeli najmanj 5 metrov. Agregat, ki ga uporabljamo za pripravo betona mora ustrezati zahtevam po kakovosti določenimi s standardom SIST EN 12620. Granulometrijska sestava mešanice agregata mora zagotoviti zadostno obdelovalnost in zgostitev betona. Določimo jo s preiskavo in je odvisna od predpisanih zahtev po kakovosti, načinu in pogojev za transport in vgrajevanje betona ter od drugih dejavnikov, ki lahko vplivajo na kakovost betona. Pozimi opravimo mokri del separiranja tik pred mešanjem agregata v betonsko zmes, obvezno v prostoru kateri je zaščiten pred mrazom.

Slika 1: Skladiščenje agregata

b) Cement : Cement je silikatni material, ki ga uvrščamo med hidravlična veziva, katerega osnovna lastnost je, da ob stiku z vodo-hidrataciji veže in se strjuje. Zaradi dobrih vezivnih lastnosti, visokih trdnosti ter odpornosti proti vremenskim vplivom je cement najbolj razširjeno vezivo v gradbeništvu. Cementi so označeni z vrsto glede na sestavine (tabela 14) in trdnostni razred (tabela 15). Slovenski standard SIST EN197-1 razvršča običajne cemente glede na sestavine v pet vrst oziroma tipov. Običajni cementi so označeni z CEM in rimsko številko, ki pove vrsto cementa, sestavljeni so iz glavnih sestavin, dodatnih sestavin in kalcijevega sulfata.


11

Cement mora biti označen z oznako trdnostnega razreda (marka cementa). Standard določa glede na tlačno trdnost po 28 dneh tri trdnostne razrede, in sicer 32,5, 42,5 in 52,5 poleg tega pa so cementi z visokimi začetnimi trdnostmi označeni z veliko črko R, cementi z normalno začetno trdnostjo pa z črko N. Pred uporabo cementa mora proizvajalec dokazati ustreznost z izjavo o skladnosti. Do betonarne ga običajno dostavimo s cisternami na vagonih ali avto cisternami (slika 2), redkeje v vrečah. Skladiščimo ga v silosih (slika 3) ali bunkerjih, kjer mora biti popolnoma zaščiten pred vplivom vlage in vetra. Kapacitete silosov znašajo od 100 do 1000 ton. Stacionarni silosi so pretežno armirano betonski ali montažno-demontažni manjše kapacitete, običajno jekleni. Silosi so v obliki cilindra, premera približno 6 metrov z konusnim dnom pod kotom 45°. Da preprečimo segregacijo, je večina silosov za cement opremljena z napravami za aeriranje. V silosih izvajamo dehidracijo zraka, cevi po katerih črpamo cement v mešalec moramo ogrevati, da preprečimo nastanek kondenza. Polnjenje silosov izvajamo pnevmatsko. Velikost silosov mora zadostovati vsaj za 16-urno proizvodnjo betonov. Če pripravljamo beton hkrati na več betonarnah za isto konstrukcijo, moramo uporabljati cement iste vrste in v isti dozaciji, da preprečimo delovanje zaradi različnih krčenj cementa.

Tabela 14: Vrste in oznaka cementov glede na sestavine

Vrsta cementa Opis Glavne sestavine in njihove oznake

CEM I Čisti portlandski cement klinker CEM II

Čisti portlandski cement z mineralnimi dodatki

klinker, granulirana plavžna žlindra (S), mikrosilika (D), pucolan (P, Q), elektrofiltrski pepel (V, W), žgani skrilavec (T), apnenec (L), mešani mineralni dodatek (M)

CEM III Žlindrin cement klinker, granulirana plavžna žlindra (S)

CEM IV Pucolanski cement

klinker, mikrosilika (D), pucolan (P, Q) elektrofiltrski pepel (V

CEM V

Mešani cement

klinker, granulirana plavžna žlindra (S), pucolan (P, Q), elektrofiltrski pepel (V)


12

Tabela 15: Vrste cementa glede na tlačno trdnost

Oznaka trdnosti Zgodnja trdnost Standardna trdnost 2 dni 7dni 28 dni 32,5 N - ≥16 ≥32,5 ≤52,5 32,5 R ≥10 42,5 N ≥10 ≥42,5 ≤62,5 42,5 R ≥20 52,5 N ≥20 ≥52,5 52,5 R ≥30

Slika 2: Tovorno vozilo s cisterno za prevoz cementa

.

Slika 3: Silos za shranjevanje cementa


13

c) Voda za pripravo betona : Vodo uporabljamo skoraj pri vseh fazah tehnološkega procesa: služi za pripravo betonske mešanice, izpiranje delovne opreme po končanem mešanju ter pri negi sveže vgrajenega betona. Voda ne sme vsebovati sestavin, ki neugodno vplivajo na strjevanje ali na zahtevane lastnosti betona ali pa so škodljive za korozijo armature. Njena pH vrednost mora znašati od 4,5 do 9,5, prisotnost sulfatov sme znašati maksimalno 2700mg/liter in kloridov 300mg/liter. Pitna voda se šteje za primerno in je zato ni potrebno preiskovati. S preizkusi po SIST EN 1008 moramo dokazati primernost:

• vode, ki jo črpamo iz podzemnih virov, • površinske vode in industrijske odpadne vode (slika 4).

Slika 4: Naprava za recikliranje odpadnih vod na betonarni

d) Dodatki k betonu:

Dodatki, ki jih uporabljamo za pripravo betona morajo ustrezati projektiranemu namenu, cementu in agregatom, ki jih bomo uporabljali pri betoniranju.

Kemijski dodatki

Kemijske dodatke dodajamo med glavnim procesom mešanja, razen superplastifikatorjev, ki jih smemo dodati po glavnem procesu mešanja.

1) Zavlačevalci začetka vezanja betona - uporabljamo jih povsod tam, kjer želimo upočasnjeno vezanje oziroma strjevanje betona. Uporabljamo jih pri izdelavi transportnih betonov in za betoniranje v vročih klimatskih razmerah, kjer obstaja nevarnost prehitrega vezanja zaradi visokih temperatur. Beton z dodatkom zavlačila ima boljšo plastičnost oziroma obdelovalnost.

2) Pospeševalci začetka vezanja - so kemijski dodatki, ki pospešujejo proces vezanja betona, primerni za izdelavo vseh vrst betonov v primeru, ko želimo pospešen prirastek


14

trdnosti betona. Izboljša se tudi obdelovalnost betona oziroma omogoča zmanjšanje vsebnosti zamesne vode pri nespremenjeni obdelovalnosti.

3) Dodatki za vodotesne betone - so dodatki, ki učinkujejo kot plastifikator in zgoščevalec. Uporabljamo jih pri vodnih zgradbah npr. rezervoarjih, jezovih, čistilnih napravah, kanalih in prepustih ter povsod tam, kjer je zahtevana vodoneprepustnost.

4) Dodatki za betoniranje v morski vodi ( ob uporabi navadnih cementov)

5) Dodatki za ekspandiranje - uporabimo jih pri vgradnji sidrnih elementov, izdelavi ločnih konstrukcij ( prednapenjanje ), raznih adaptacijah.

6) Dodatki za zimsko betoniranje - so kemijski dodatki, namenjeni za betoniranje pri nizkih temperaturah, delujejo kot pospeševalec strjevanja in obenem kot antifriz ter omogočajo, da hitreje dosežemo zahtevane trdnosti.

7) Aeranti - v betonski masi tvorijo zračne mikromehurčke, na ta način dosežemo visoko odpornost strjenega betona proti zmrzali in odjugi ter proti delovanju atmosferilij in korozivnih raztopin, zlasti solem, ki se uporabljajo pri zimskem posipavanju cest. Uporabljamo jih pri izdelavi vseh betonskih objektov in prefabrikantov, ki so izpostavljeni delovanju mraza, soli ipd.(cestišča, letališke piste, mostovi, jezovi, pločniki, strešniki).

8) Plastifikatorji - z njimi dosežemo boljšo plastičnost oz. obdelovalnost ter s tem povezano boljšo vgradljivost. Betonu povečamo trdnost, če istočasno z dodajanjem plastifikatorja zmanjšujemo vodocementni faktor.

9) Superplastifikatorji - imajo izrazito močan vpliv na plastičnost svežega betona v smislu njenega poboljšanja, omogočajo bistveno večje znižanje vode kot pa plastifikatorji. Z njimi povečamo tlačne in natezne trdnosti ter začetne trdnosti. Uporabljamo jih pri proizvodnji montažnih elementov z gosto armaturo in pri tankih prerezih.

Mineralni dodatki

Ločimo dve vrsti mineralnih dodatkov:

• Mikrosilika • Elektrofiltrski pepel (EFP)

Mikrosilika nastaja kot stranski pri proizvodnji silicijevih in ferosilicijevih zlitin v elektropečeh pri redukciji zelo čistega kremena z premogom. Služi kot polnilo med zrni cementa.

Elektrofiltrski pepel nastaja kot stranski proizvod v toplarnah in termoelektrarnah v obliki fino razpršenih delcev pepela naloženih v dimnih plinih. Njegovo dodajanje med mešanjem betona izboljšuje obdelovalnost betona.


15

Posebni dodatki

• Barvni pigmenti, • Kamena moka, • Mikroarmatura, • Polipropilenska vlakna, • Jeklena vlakna in • Steklena vlakna.

4 BETONARNA Beton je eden izmed osnovnih gradbenih materialov, ki ga pripravljamo v posebnih proizvodnih obratih-betonarnah. Te omogočajo hitro izdelavo različnih vrst betonskih mešanic. Na kakovost betona poleg pravilnega izbora, stanja in doziranja sestavin vplivajo tudi postavitev oziroma lokacija betonarne in njeno vzdrževanje. Običajno so računalniško krmiljene in imajo avtomatizirane dozirne naprave, kar zagotavlja kontinuirno in kakovostno proizvodnjo vseh vrst betona. Izdelamo tedenski plan potreb po betonih (tabela 16) na osnovi katerega predvidimo količinske potrebe po materialih in planiramo proizvodnjo. Betonarne morajo biti opremljene tudi z napravami za pranje mešalnikov, avtomešalnikov in črpalk betona.

Faze v procesu proizvodnje betona:

• dovoz in skladiščenje surovin, • doziranje in mešanje, • zunanji transport, • notranji transport, • vgradnja, • zaključna obdelava in • nega betona.


16

Tabela 16: Tedenski plan betonarne

TEDENSKI (SEDEM DNEVNI) PLAN IN PREGLED PABZ - BETONI

PONEDELJEK 1.12.2008 Planirano Izvršeno

Projekt SN Naziv gradbišča Vrsta betona kol.[m3] Vrsta betona kol.[m3]

Opomba

GRL 331-2175 kan. Celje RZ 6 C 12/15 1

kanaliz. Vojnik C 12/15 1

331-2293 plaz Mraz C 16/20 5

331-2294 plaz Hrustelj C 12/15 10

341-2204 kartuzija Sojek C 12/15 2

341-2279 Križ -Vezovje C 12/15 2

AC 321-2033 Lipa Štore C 16/20 5

MV 51-2188 2188 Bloka Lipa Štore C 25/30 40

51-2276 2276 Odbojni Zid V. Pirešica C 25/30 3

C 12/15 15 VG 52-2172 Č.n. Dobrna C 25/30 5 52-2263 O.š Dobrna C 25/30 15

Skupaj 104 0,00

Glede na postavitev ločimo:

• stacionarne betonarne, ki so postavljene kot samostojna enota namenjena širokemu trgu in

• montažne betonarne, ki so postavljene kot začasne enote za zmanjševanje transportnih stroškov in povečanje zanesljivosti dobave betona na večjih gradbiščih.

Betonarne so lahko organizirane in predvidene kot:

• gradbiščne betonarne, • betonarne za potrebe betonskih obratov in • centralne betonarne za proizvodnjo transportnega betona.


17

Glede na način skladiščenja agregatov ločimo :

• vertikalen tip betonarne in • horizontalen tip betonarne.

4.1 Tipi betonarn Vertikalen tip betonarne (stolpna betonarna): Sestoji se iz mešalca za beton, dozatorja in silosov, ki se nahajajo eden nad drugim (slika 5). Osnovna karakteristika tehnologije za ta tip betonarne je v tem, da komponente za sestavo betona samo enkrat dvignemo, zatem premik materialov vršimo po principu gravitacije in končamo s spuščanjem betonske mešanice v transportno sredstvo. Na sliki 6 je prikazan prerez stolpne betonarne in opis.

Slika 5: Stolpna betonarna


18

Slika 6: Prerez stolpne betonarne

Horizontalen tip betonarne (zvezdasti tip): Zanj je značilno, da so vsi materiali skladiščeni pri tleh (slika 7). Frakcije agregata so deponirane na deponijah v neposredni bližini betonarne v obliki zvezde, tudi silose za cement in mešalce lociramo poleg agregata. Doziranje materialov vršimo s tehtnicami. Transport pa s transportnimi trakovi ali skreperji.

1. Elevator 2. Prostor za transport materiala 3. Naprava za ločevanje surovin v posamezne silose 4. Silos z večimi razdelki za shranjevanje surovin 5. Merilec za spremljanje količine materialov 6. Dozirni prostor 7. Tehtnica 8. Cementni silos, z pnevmatskim polnjenjem 9. Zapiralo za cementni silos 10. Dozator za cement 11. Tehtnica za cement 12. Prisilni mešalnik 13. Izpust betona 14. Upravljalska soba 15. Merilec zračnega pritiska 16. Merilec, količine cementa v silosu 17. Odzračevalni filter za cementni silos 18. Naprava za doziranje vode 19. Stopnice za dostop do silosov


19

Slika 7: Horizontalen tip betonarne

Tipični obrati za proizvodnjo betonske mešanice

Slika 8: Proizvodni obrat z deponijo v obliki zvezde in skreperskim doziranjem

1-mehanično zapiralo 6-mešalnik za beton 2-težnostna dozirna naprava 9-košara 3-arhimedov polž za cement 10-komandni pult 4-deponija agregata 11-skreper 5-silosi za cement


20

Slika 9: Horizontalen tip proizvodnega obrata s skupnim dozatorjem

1- mehanično zapiralo 6-mešalnik za beton 2-težnostna dozirna naprava 7-reverzibilni transporter 3- arhimedov polž za cement 8-dvigalo 4-silosi za agregat 9-košara 5-silosi za cement 10-komandni pult

Slika 10: Horizontalen tip proizvodnega obrata z dozirnim trakom

1- mehanično zapiralo 6-mešalnik za beton 2-dozirni trak 7-reverzibilni transporter 3- arhimedov polž za cement 8-dvigalo 4-silosi za agregat 9-košara 5-silosi za cement 10-komandni pult


21

Slika 11: Horizontalen tip proizvodnega obrata z ločenim dozatorjem in zbirnim trakom

1- mehanično zapiralo 6-mešalnik za beton 2-težnostni dozator 7-reverzibilni transporter 3- arhimedov polž za cement 8-dvigalo 4-silosi za agregat 9-košara 5-silosi za cement 10-komandni pult

Slika 12: Proizvodni obrat z razčlenjeno konstrukcijo

1- mehanično zapiralo 6-mešalnik za beton 2-težnostni dozator 9-košara 3- arhimedov polž za cement 10-komandni pult 4-silosi za agregat 11-lijak za polnjenje silosa 5-silosi za cement 12-sprejemni silos 13-dodajalec


22

Slika 13: Proizvodni obrat s stolpno konstrukcijo

1- mehanično zapiralo 6-mešalnik za beton 2-težnostni dozator 7-transportni trak 3-arhimedov polž za cement 10-komandni pult 4-silosi za agregat 11-lijak za polnjenje silosa 5-silosi za cement 12-sprejemni silos 13-dodajalec

4.2 Mobilne in hitropostavljive betonarne Zadnja leta smo priča čedalje bolj preobremenjenim prometnicam, tako da so zastoji na cestah del vsakdana in nič ne kaže, da bi bilo v bližnji prihodnosti bolje. Nepredvideni zastoji na cestah lahko povzročijo ogromno dodatnih del in stroškov ter zakasnijo izgradnjo. Bistvena težava pri nepredvidenemu podaljševanju transporta na gradbišče je zagotovitev ustrezne konsistence in zadostne količine betona ob še sprejemljivem času za vgradnjo. Namenjene so pripravi betona za točno določen objekt-gradbišče in se po končanju projekta prestavijo na novo gradbišče. Te betonarne so enostavne za montažo in demontažo, ne potrebujejo veliko infrastrukture in teoretično lahko pričnejo z obratovanjem takoj po postavitvi. Vseeno pa takšne betonarne niso primerne za proizvodnjo vseh vrst betonov. Težave se pojavijo pri aeriranih betonih, vodotesnih betonih, zahtevnih konstrukcijskih betonih visoke trdnosti, pigmentiranih betonih vzroki pa običajno izhajajo iz premajhne natančnosti doziranja komponent in neustrezne homogenizacije. 1) Izbor in pomanjkljivosti gradbiščnih betonarn

Izbor tipa mobilne gradbiščne betonarne pogojujejo:

• Potrebna kapaciteta oziroma potrebne količine proizvedenega betona, • Zahtevnost in kvaliteta betona, ki se bo proizvajal, • Predviden čas obratovanja na določeni lokaciji, • Razpoložljiv prostor za postavitev.


23

Betonarne se med seboj razlikujejo po načinu mešanja, oziroma po tipu samega mešalnika. Ta je lahko običajni planetarni, povratni prostopadni ali pa, sicer zelo redko, dvoosni horizontalni. Tako kot pri običajnih stacionarnih betonarnah se tudi pri tovrstnih betonarnah pojavlja razlika v kvaliteti mešanja. Ta je predvsem opazna pri povratnem prostopadnem in planetarnim mešalniku. Prvi običajno ne zagotavlja homogenosti pri pripravi večjih količin aeriranega ali mikroarmiranega betona, drugi pa je bolj podvržen okvaram. 2) Vrste gradbiščnih betonarn

a) Prevozne betonarne– so nameščene na prikolici oziroma so prirejene za vleko (sliki 14 in 15). Premestitev na novo lokacijo je lahko zelo hitra, pri tem pa ni potrebno pripraviti terena za postavitev. Pri teh betonarnah se ponavadi agregat in cement tehtata skupaj na isti tehtnici, voda in kemijski dodatki pa se dozirajo preko pretočnega števca ali vodomerne ure (lahko tudi ročno). Vsi transporti materiala na tehtnico potekajo ročno ali s pomočjo samostojnih transportnih sredstev. Manjše betonarne (od 5 do 15 m3 /h zamešanega betona) so največkrat opremljene s povratnim prostopadnim mešalcem, večje (od 15 do 30 m3 /h) pa s planetarnim mešalcem. Takšne betonarne so primerne predvsem za pripravo podložnih betonov in betonov vgrajenih v nezahtevne konstrukcijske elemente do trdnostnega razreda C20/25. Za zahtevnejše betone, pa je potrebno opraviti pregled betonarne s preizkusom homogenizacijske sposobnosti.

Slika 14: Prevozna betonarna s povratnim prostopadnim mešalnikom

Slika 15: Prevozna betonarna s planetarnim mešalnikom in silosi za posamezne frakcije


24

b) Hitromontažne betonarne

So betonarne za katere so potrebna manjša pripravljalno-gradbena dela na mestu postavitve (priprava temeljev, vode in elektrike). Sestavijo se v podjetju in se jih premika kot celoto s pomočjo vozil do gradbišča (sliki 16 in 17). V sklopu betonarne se že nahaja silos za cement, na električno in vodovodno omrežje pa se priključijo s konektorji. Za proizvodnjo se lahko postavijo in pripravijo v 24 urah, celotno upravljanje z napravo pa je avtomatizirano. Delovna zmogljivost znaša od 15 do 80 m3 /h proizvedenega betona na uro, kar je odvisno od velikosti mešalne posode. Betoni, ki se proizvajajo s pomočjo tovrstnih betonarn so lahko tudi konstrukcijski, torej karakterističnega tlačnega razreda večjega od C25/30. Sposobnost za pripravo mikroarmiranih betonov oziroma aeriranih betonov pa bi morali posebej dokazati s preizkusi.

Slika 16: Betonarna s povratnim prostopadnim mešalnikom večje kapacitete

Slika 17: Betonarna z verižnimi skreperji in silosom za cement ter mešalno posodo na tehtnici


25

c) Večje mobilne gradbiščne betonarne

Njihova značilnost je v tem, da zasedajo večji prostor in dosegajo večje kapacitete ter velikosti običajnih stacionarnih betonarn (slika 18). Te betonarne morajo imeti pripravljene temelje in vso pripadajočo infrastrukturo na samem mestu postavitve. Za postavitev in prestavitev je potreben daljši čas, saj so te betonarne sestavljene in večjih zaključenih elementov (kontejnerji, silosi, transporti materiala), kar je pogojeno tudi z večjim številom transportnih vozil. Postavitev in priklop na infrastrukturo ter priprava za uporabo traja nekaj dni. Takšne betonarne so primerne in jih je ekonomsko smotrno uporabljati pri večjih, zahtevnejših projektih, ki trajajo daljše časovno obdobje. Sposobne so proizvajati vse vrste betonov, od enostavnih do najbolj zahtevnih, zato se morajo pregledovati in preizkušati po vseh postopkih (SIST EN 206-1, SIST 1024), ki jih poznamo za stacionarne betonarne.

Slika 18: Primer večje mobilne betonarne s štirimi silosi za cement

4.3 Priprava betonske mešanice

Mešanje je pomemben proces, kajti od njega je odvisna kvaliteta betonske mešanice. Mešalniki morajo biti sposobni v mešalnem času in s svojo mešalno zmogljivostjo doseči enakomerno porazdelitev osnovnih materialov in enakomerno konsistenco betona. Količinsko sestavo betonske mešanice (agregat, cement, voda in dodatki) v projektu betona izračunamo v masah in absolutnih prostorninah; končno sestavo pa v kilogramih. Doziranje materialov (slika 19) izvedemo z mehanskimi in elektronskimi tehtnicami, dozirnimi črpalkami ter urami za odmerjanje tekočin. Spremljanje stanja vhodnih surovin in njihovo doziranje mora potekati avtomatsko. Izpust sveže betonske mešanice je izveden z vmesnim silosom. Ta mora biti opremljen z izpustnim lijakom z gumijasto manšeto (slika 20), ki preprečuje sesedanje sveže zmesi betona na kesonu tovornega vozila.


26

Glede na kapaciteto delimo betonarne po proizvodnji betona na:

• majhne, kapacitete do 20m3/h • srednje, kapacitete od 20 do 50 m3/h • velike, kapacitete nad 50 m3/h

Slika 19: Doziranje agregata z pomočjo transportnega traku

Slika 20: Polnjenje avtomešalnika

4.4 Projektiranje sestave betona

Optimalna sestava betona je pogojena s tehničnimi in ekonomskimi parametri, tako da je vedno potrebna določena optimizacija zmesi. Zahteve za strjeni beton poda projektant, medtem ko so lastnosti svežega betona odvisne od tipa konstrukcije in razpoložljive tehnologije. Kriterije za izbiro sestave betona določimo po metodah tehnične statistike in sicer tako, da določimo zgornjo in spodnjo mejo karakterističnih vrednosti projektiranih


27

lastnosti svežega in strjenega betona. Partija betona je količina betona istega razreda in iste vrste, ki jo pripravljamo in vgrajujemo pod enakimi pogoji.

Proizvajalec mora za vse vrste betonov, ki jih proizvaja, sestaviti recepturo za beton (tabela 17) ter izdelati projekt mešanice oziroma izračunati sestavo za vsako vrsto betona (tabeli 18 in 19). V skladu s SIST EN 206-1, moramo za vsako novo sestavo betona ali če se osnovni materiali bistveno spremenijo, opraviti začetni preizkus in sestaviti poročilo o začetnem preizkusu (tabela 20). Namen začetnega preizkusa je potrditi sestavo betona, ki izpolnjuje vse zahteve za svež in strjen beton. Izvedemo ga pred uporabo novega betona ali nove družine betonov. Pri začetnem preizkusu moramo iz vsake od treh šarž preizkusiti najmanj tri preizkušance.

Tabela 17: Receptura za beton

RECEPTURA ZA BETON

C25/30 - XC 2 - XF 3 (OMO150) - XF 4 (OSMO 25) - XD 3 - PV II

- Dmax16 - S 3 1. RECEPTURA št.: 312

OPIS KOLIČINA ENOTA VRSTA PROIZVAJALEC

DOZA CEMENTA : 380 kg CEM II/A-S 42,5 R

LAFARGE; CEMENTARNA TRBOVLJE

EFP : 0 kg TEŠ

V / C : 0,50

VODA : 181 kg

0,5 % ZETA PLUS TKK SRPENICA

DODATKI :

0,05 % ETA S TKK SRPENICA

1688 kg

CMC d.d.; KAMNOLOM V. PIREŠICA

45 % 0 / 2


15 % 4 / 8


AGREGAT :

40 % 8 / 16


KONSISTENCA: S3 100 - 150 mm

VSEBNOST POR : 7 %


28

Tabela 18: Sestava recepture za betonsko mešanico

PODROČJE ASFALT KAMNOLOMLABORATORIJReceptura št.: 312Vrsta betona: C25/30-XC2-XF3-XF4-XD3-PVII-Dmax16-S3Razred TT: C25/30 V/C faktor: 0,50 Količina betona: 1,000 m3 Konsistenca: 100 - 150 mm S3Betonarna: AMMANN BAUMIX II.2.0/150

odst. teža spec. teža volumen sestava za vlažnost teža vl.% kg kg/dm3 l 1,000 % % kg materiala

Vrsta cementa:CEM II/A-S 42,5 R LAFARGE 380 3,100 122,6 12,3 380,00 0,0 380,0Količina vode: 181 1,000 180,9 18,1 180,98 0,0 176,76Dodatki betonu: 2,1 2,0 0,2 2,09 2,09

1. ZETA PLUS TKK Srpenica 0,5 1,900 1,080 1,8 1900,00 0,0 1900,02. ETA S TKK Srpenica 0,05 0,190 1,190 0,2 190,00 0,0 190,03. 0 0,000 1,100 0,0 0 0,0 0,0

Procent por: 7 7 7,0

Ostali dodatki:EFP TEŠ 0 2,150 0,0 0,0 0 0,0 0,0

37,6Agregat: 100 1678 624,0 624,0 1688,08 16,8 12,6 1704,9

Mivka 0 2,730 0,00 0,0 0,00/2 V. Pirešica 45 758 2,700 280,8 280,8 758,79 1,50 1,5 11,4 770,24/8 V. Pirešica 15 255 2,720 93,6 93,6 254,80 0,80 0,5 0,5 256,88/16 V. Pirešica 40 674 2,700 249,6 249,6 674,48 0,50 0,3 0,7 677,9

16/32 V. Pirešica 0 0 2,700 0,0 0,0 0,00 0,50 0,2 0,0 0,0Seštevek 2251 kg/m3 1000 2251,15 16,8 2263,7

Vsebnost delcev manjših od 0,125 mm443,89 kg/m3 Priporočeno max. 450 kg/m3

Delež agregata pod 0,125 mm : 3,78 %Izdelal: Zvonimir Britovšek, univ. dipl. inž.

Vhodne surovine Proizvajalecvodovpojnost


29

Tabela 19: Sestava mineralne mase

V. Pirešica, 19. 09. 2008

SESTAVA MINERALNE MASE

ZRNAVOST POSAMEZNIH FRAKCIJ

DEPONIJA 8.9.08

VRSTA AGREGATA 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 31,5MIVKA 15,4 58,4 96,9 100 100 100 100 100 1000 - 2 8,3 20,7 39,7 62 93,3 99,6 100 100 1002 - 4 1,2 4,9 95,8 100 100 1000 - 2 8,4 21,8 33,7 53,1 86,6 100,0 100 100,0 100,04 - 8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 9,9 92,6 100,0 100,08 - 16 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 6,4 90,6 100,016 - 31.5 5,3 100,0

MEŠALNO RAZMERJE :

0-2 mm

2-4 mm

SESTAVA MEŠANICE AGREGATA ZA BETON - 0 /16 mm

4 1 VRSTA % ODPRTINA SIT V m / m AGREGATA 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 31,5

MIVKA 0 - 4 0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

0 - 2 0 0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,02 - 4 0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,00 - 4 45 3,8 9,8 15,2 23,9 39,0 45,0 45,0 45,0 45,04 - 8 15 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,5 13,9 15,0 15,08 - 16 40 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,5 36,3 40,016 - 31.5 0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0SEŠTEVEK-DEPONIJA 100 3,8 9,8 15,2 23,9 39,0 46,5 61,4 96,3 100,0


30

Tabela 20: Poročilo o začetnem preizkusu

POROČILO O ZAČETNEM PRESKUSU

št.: CMC - 001 / 04

ZA BETON C25/30 - XC 2 (OMO100) - XF 2 (OSMO 25) - PV II - Dmax16

- S 3 1. RECEPTURA št.: 312

OPIS KOLIČINA ENOTA VRSTA PROIZVAJALEC

DOZA CEMENTA : 380 kg

CEM I 42,5 R

LAFARGE; CEMENTARNA TRBOVLJE

V / C : 0,50

0,5 % ZETA SUPER S TKK SRPENICA

DODATKI :

0,07 % ETA S TKK SRPENICA

52 % 0 / 4 CMC d.d.; KAMNOLOM V. PIREŠICA


AGREGAT :


2. UGOTOVLJENI REZULTATI

POSED V/C PORE PROST. MASA TT 28

VZOREC DATUM

( mm ) ( % ) ( kg / m3

) ( N / mm2 )

AD609 13.10.2003 120 7,7 2280 42,3 AD689 10.11.2003 140 0,45 6,6 2329 46,9 AD743 29.11.2003 160 5,4 2297 41,2 AD767 11.12.2003 100 5,1 2289 34,4 AE026 03.02.2004 170 6,0 2347 42,0 AE058 19.02.2004 140 6,1 2261 38,4 AE177 05.05.2004 150 0,44 7,1 2296 34,7 AE421 20.08.2004 110 0,48 5,3 2363 38,7 AE428 30.08.2004 120 6,5 2317 36,5


31

3. VREDNOTENJE TLAČNE TRDNOSTI Število rezultatov n 9 Poprečna vrednost tlačne trdnosti ( fcm ) 39,5 N / mm2

Standardni odklon ( Sq ) 4,05 KRITERIJ:

fcm >= fck + 2 Sn ( Sn >=3 ) 39,5 > 30 + 6 N / mm2 = 36 N / mm2 USTREZA

4. VREDNOTENJE ODPORNOSTI BETONA PROTI PRODORU VODE Število rezultatov n 3 Maksimalni prodor vode 26 mm KRITERIJ:

PV II : hmax = 30 mm 26 < 30 mm USTREZA

PRILOGA: POROČILO IRMA INŠTITUT ZA RAZISKAVO MATERIALOV IN APLIKACIJE d.o.o. št: 3488/1 5. VREDNOTENJE NOTRANJE ODPORNOSTI BETONA PROTI ZMRZOVANJU IN TAJANJU ( OMO 100 ) Število rezultatov n 1 KRITERIJ: Pn >= 75 %

97 > 75 USTREZA PRILOGA: POROČILO IRMA INŠTITUT ZA RAZISKAVO MATERIALOV IN APLIKACIJE d.o.o. št: 3490 6. VREDNOTENJE ODPORNOSTI POVRŠINE BETONA PROTI ZMRZOVANJU IN TAJANJU ( OSMO 25 ) Število rezultatov n 1 Poprečna vrednost : 0,052 mg / mm2 Posamična največja vrednost : 0,059 mg / mm2


32

KRITERIJ: Poprečje vrednosti odluščene površine : 0,20 mg / mm2 Posamezna vrednost : 0,25 mg / mm2 0,052 < 0,20 0,059 < 0,25 USTREZA PRILOGA: POROČILO IRMA INŠTITUT ZA RAZISKAVO MATERIALOV IN APLIKACIJE d.o.o. št: 3491 7. VREDNOTENJE KONSISTENČNE STOPNJE Število rezultatov n 9 Maksimalna vrednost 170 mm Minimalna vrednost 100 mm Prevzemno število 3 Odstopanje 0 USTREZA 8. VREDNOTENJE V / C VREDNOSTI Število rezultatov n 3 Maksimalna vrednost 0,48 Prevzemno število 0 Odstopanje 0 USTREZA 9. VREDNOTENJE VSEBNOSTI ZAJETEGA ZRAKA Število rezultatov n 9 Maksimalna vrednost 7,7 % Minimalna vrednost 5,1 % Prevzemno število 0 Odstopanje 0 USTREZA

MESTO IZVEDBE:

CMC d.d.; PAK; Laboratorij , V. Pirešica

BETONARNA: AMMANN BAUMIX II.2.0/150; CMC d.d.,PAK, V. Pirešica


33

Preskus je izveden skladno s SIST EN 206-1:2003

MEJNE VREDNOSTI

STOPNJA

spodnja zgornja

POSED :

S 3 100 150 V/C 0,50 ni meje 0,52 VSEBNOST POR ( % ) 5 9 KARAKTERISTIČNA TT 30

TLAČNE TRDOSTI SO ZA PRESEŽNO VREDNOST ( 2 x σ ) VEČJE OD KARAKTERISTIČNE.

VREDNOSTI POSEDA SO SKLADNE Z MERILI IZ PREGLEDNICE 18

V/C VREDNOSTI SO SKLADNE Z MERILI IZ PREGLEDNICE 17

VSEBNOSTI ZRAKA SO SKLADNE Z MERILI IZ PREGLEDNICE 17

Osnovne zahteve za sestavo betona

Vse komponente betona (cement, agregat,vodo, eventuelne mineralne in kemijske dodatke) moramo izbrati tako, da dosežemo vse zahtevane lastnosti svežega in strjenega betona.

Te lastnosti so:

• konsistenca, • gostota, • trdnost, • trajnost, • obdelovalnost, • obstojnost in • zaščita vgrajene armature proti koroziji.

Za potrebe doziranja na betonarni, moramo določiti tudi:

• utežni delež cementa • utežni delež agregata • volumski delež vode


34

Faze postopka za projektiranje betona: Izračun izdelamo na osnovi deležev posameznih sestavin za enotni volumen, ki znaša 1m3. 1. Izbira konsistence-glede na pogoje transporta in vgrajevanja.

2. Izbira DMAX-glede na dimenzije elementa in razmak med palicami armature 3. Izbira vodo cementnega faktorja v/c, odvisno od:

• zahtevane marke betona • potrebne obstojnosti. Vodo cementni faktor lahko določimo računsko ali iz diagramov (Walzov diagram (slika 21), krivulje konsistence (slika 22), tlačne trdnosti ali v/c faktorja). Pri določevanju vodo cementnega faktorja moramo posebej specificirati vodocementni faktor (v/c) proste vode (to je tista voda, ki sodeluje v tvorbi cementne paste), brez vode katera je že absorbirana v agregatu. Vlažnost agregata izrazimo v utežnih procentih, ki zajemajo absorbirano (vpito) in adsorbirano (vezano) vodo.

4. Določitev količine cementa-iz krivulj ali računsko.

5. Določitev količine vode po 4.1:

cvcw ×= (4.1)

kjer je: w - količina vode c - količina cementa v/c – vodo cementni faktor

6. Določitev skupne količine agregata po 4.2:

31mvmmmmp

d

d

v

v

c

c

a

a =++++ρρρρ

(4.2)

kjer je:

am - masa agregata

cm - masa cementa

vm - masa vode

dm - masa dodatkov

aρ - gostota agregata

cρ - gostota cementa

vρ - gostota vode

dρ - gostota dodatkov

pv - volumen por


35

7. Določitev ali izbira količine mineralnih ali kemičnih dodatkov

• plastifikator (0,3 do 0,5%), • aerant (2-3% ) , • superplastifikator (2-4%).

Dodatke k betonu, izražamo v procentih z ozirom na maso cementa, šele nato jih preračunamo v litre, če so tekoči oziroma kilograme, če so praškasti.

8. Korekcija mase agregata in vode glede na vlažnost agregata

Slika 21: Walzov diagram, odvisnost tlačne trdnosti od vodocementnega faktorja

Slika 22: Razredčilne krivulje, odvisnost tlačne trdnosti od vodocementnega faktorja


36

Medsebojna odvisnost parametrov pri projektiranju sestave betona Ločimo med tremi medsebojno odvisnimi parametri:

• vgradljivost(obdelava) betona in količina vode, • odvisnost tlačnih trdnosti od vodo cementnega faktorja in • odvisnost trajnosti betona od vodo cementnega faktorja.

Konsistenca betona, mora biti takšna da bo vgradnja (obdelava) optimalna in je odvisna od količine vode oziroma vodo cementnega faktorja, ter se giblje v mejah za točno določeno količino cementa in agregata ( tabela 21). Tabela 21: Priporočljive-orientacijske vrednosti konsistence svežega betona za maksimalno zrno agregata (DMAX=32mm) TIP KONSTRUKCIJE TRANSPORT KONSISTENCA(cm) Nearmirani temelji Specialne posode 1-5 Armirani temelji,zidovi,plošče,stebri

Črpalke, koši za vertikalni transport 6-12

Zelo armirani preseki stebrov in nosilcev

Črpalke, koši za vertikalni transport 8-16

Industrijski tlaki, betonske plošče cest

Avtomešalci 1-5

Betoni za betoniranje pod vodo Črpalke 12-18 Hidrotehnični betoni Avtomešalci 1-5

5 MEŠALNIKI ZA PRIPRAVO BETONA Najpomembnejši del vsake betonarne je mešalec, kajti od njega je odvisna kvaliteta sveže betonske mešanice in otrdelega betona. V sodobnih betonarnah, je celoten proces doziranja in mešanja računalniško voden. Velikost mešalnika je podana z volumnom mešalnega bobna. Delovna kapaciteta mešalnika znaša 2/3 nominalne prostornine bobna. Običajne velikosti mešalcev: 75, 150, 250, 500, 750, 1000, 1500, 2500 litrov. Za specialne potrebe izdelamo mešalnike z večjim volumnom. Sestavni deli mešalnikov:

• boben, v njem vršimo mešanje s pomočjo lopatic in/ali z obračanjem bobna, • košara; z njo boben polnimo, • sistem za praznjenje, • sistem za doziranje vode in • elektromotor.


37

Vrste mešalnikov za beton: Osnovna delitev:

• stabilni in • mobilni mešalniki.

Glede na način mešanja, delimo mešalnike na:

• prostopadne, • mešalnike z diskontinuirnim mešanjem, • mešalnike s kontinuirnim mešanjem in • prisilne mešalnike.

A) MEŠALNIKI Z DISKONTINUIRNIM (neprekinjenim) MEŠANJEM 1) BOBNASTI MEŠALNIKI Z MEŠANJEM NA PROSTI PAD Betonska mešanica v bobnu za mešanje prosto pada kar pomeni, tudi možnost segregacije. Efektivno mešanje je možno do velikosti agregata do 125mm. Prednosti se kažejo v majhni porabi energije, enostavni uporabi ter nizki nabavni ceni. Velikost bobna znaša od 0,25 do 5 m3. Optimalen čas mešanja znaša od 60 do 120 sekund, celoten ciklus vključno s polnjenjem, mešanjem in praznjenjem pa od 90 do 180 sekund. Čas, ki je potreben za mešanje komponent do homogene zmesi je za sodoben tehnološki proces predolg, zato takšne mešalnike uporabljamo le še na manjših gradbiščih.

2) KROŽNI PROTITOČNI MEŠALNIKI S PRISILNIM MEŠANJEM Prisilni ali planetarni mešalniki (slika 23) imajo vertikalno os, material ne pada prosto temveč se obrača (meša) z lopaticami. S sistemom prisilnega mešanja betona, dosežemo večjo trdnost betona z manjšo dozo cementa, saj prisilni mešalniki intenzivneje mešajo betonsko mešanico. Nekateri tipi mešalnikov so takšni, da se lopatice vrtijo v nasprotni smeri od bobna. Najpogosteje se boben obrača v eni smeri, lopatice pa v obratni smeri. Optimalen čas mešanja znaša od 30 do 60 sekund, celoten ciklus pa od 75 do 120 sekund. Nominalna prostornina znaša od 0,5 do 12m3. Prednosti tega tipa mešalnikov se kažejo v krajšem času mešanja in zaradi tega v večji produktivnosti ter boljši homogenizaciji mešanice, kar pri gravitacijskih mešalnikih ni možno. Za razliko od vseh tipov mešalnikov, je prednost prisilnega mešalnika v tem, da odlično meša betone z večjo vsebnostjo finih zrn agregata. Slabosti pa v visoki nabavni ceni, omejitvi glede največjega zrna agregata, povečani obrabi lopatic in obloge bobna zaradi velike hitrosti vrtenja ter s tem povečane porabi energije.


38

Slika 23: Planetarni mešalnik

B) MEŠALNIKI S KONTINUIRNIM (periodičnim) MEŠANJEM

1) KONTINUIRNI POLŽASTI MEŠALNIKI Pri sistemu mešalnikov s kontinuirnim mešanjem, izvedemo doziranje agregata in cementa kontinuirno z arhimedovim polžem za vsako frakcijo. Pomanjkljivosti se kažejo v tem, da doziranje ni dovolj precizno, da je sam koncept mešanja zelo kompliciran ter da s takšnim sistemom ni možno proizvajati betonov z debelejšimi frakcijami. Njihova prednost se kaže predvsem v ekonomičnosti in velikem učinku. C) SISTEMI MEŠALNIKOV S PRISILNIM MEŠANJEM BETONA Ti mešalniki, glede na njihovo konstrukcijsko sestavo zagotavljajo intenzivno mešanje betonske mešanice. Uporabljamo jih predvsem v primerih, ko moramo izdelati beton z veliko dozo cementa in z majhnim vodocementnim faktorjem. Zaradi tega jih uporabljamo predvsem v obratih za proizvodnjo betonskih prefabrikatov, kjer mora biti zagotovljena visoka stopnja kvalitete betona. SISTEMI MEŠALNIKOV S HORIZONTALNO OSJO Ti mešalniki (slika 25) so izdelani kot mešalniki s prostim mešanjem ali kot mešalniki s prisilnim mešanjem. Značilnost za mešalnike s prostim mešanjem je, da z ene strani v boben doziramo komponente iz nasprotne strani pa boben praznimo. V bobnu se nahajajo lopatice različnih oblik, katerih cilj je da v čim krajšem možnem času in čim bolje zmešajo betonsko mešanico.


39

Slika 24: Dvoosni horizontalni mešalnik

Na sliki 26 je prikazana shema delovanja mešalnika s horizontalno osjo

• v eni smeri izvajamo mešanje, • v drugi(nasprotni) praznjenje bobna, • polnjenje bobna izvajamo s košaro.

Slika 25: Delovanje mešalnika z horizontalno osjo


40

Na sliki 24 so prikazane različne izvedbe mešalnikov:

• 1 sistem z dvema zvezdama, • 2 sistem z eno zvezdo, • 3 planetarni sistem, • 4 sistem z fiksnim bobnom, • 5 sistem z fiksno zvezdo, • 6 sistem z istosmernim obračanjem, • 7 sistem »ciklon«, • 8 istosmerni sistem z prosto zvezdo, • 9 sistem z dvema zvezdama, • 10 sistem z eno horizontalno osjo, • 11 sistem z dvema horizontalnima osema in • 12 sistem z eno horizontalno osjo in praznjenjem s pomočjo zvrnitve bobna.

Slika 26: Sistemi mešalnikov

TEORETIČNA KAPACITETA MEŠALNIKA Izračunamo jo s pomočjo 5.1:

VnK ct ×= (5.1) kjer je:

Kt - teoretična kapaciteta mešalnika nc - število ciklusov mešanja v eni uri V - volumen mešalnika


41

DEJANSKA KAPACITETA MEŠALNIKA Izračunamo jo s pomočjo 5.2:

zkkcdej KffVnK ××××= 0 (5.2)

kjer je: Kdej- dejanska kapaciteta mešalca nc - število ciklusov mešanja v eni uri Vk - koristni volumen mešalca f0- koeficient izkoristka obratovanja betonarne

fk - koeficient izkoristka kapacitete Kz -koeficient zgostitve betona

6 TRANSPORT BETONA

Transport betona kot pojem zajema pripravo betonske mešanice v betonarni, njeno spuščanje v transportno sredstvo in prevoz do gradbišča. Pri transportu moramo paziti da ne poslabšamo homogenosti in vgradljivosti betonske mešanice. Obstajata dve vrsti transportnega betona in sicer beton, ki se pripravi v betonarni in se kot tak transportira do mesta vgradnje, ter beton katerega sestavine zmešamo brez vode in ga dostavimo na gradbišče. Pri drugem načinu opravimo mešanje tik pred vgradnjo, kar nam omogoča transport betona na večje razdalje. Beton, ki ga transportiramo do mesta vgradnje moramo agitrati, to je mešati. Transport z vozili brez agigatorja je časovno omejen na 30 minut. Svež beton moramo vgraditi v času, ki mora biti krajši od časa začetka vezanja cementa. Neposredno pred vgraditvijo ga moramo še enkrat premešati. V ekstremnih vremenskih razmerah, moramo transportni beton zaščititi pred prehitrim ohlajanjem pozimi in prehitrim izsuševanjem poleti. Čas transporta svežega betona Čas transporta lahko določimo na osnovi 6.1:

( )vgprsmzvt tttttT +++−= (6.1)

kjer je: Tt - čas transporta svežega betona tzv - čas do začetka vezanja cementa tm - čas mešanja ts - čas praznjenja in ležanja svežega betona v prehodnem silosu pod mešalcem tpr - čas presipavanja v prehodno posodo na gradbišču in


42

tvg - čas transporta na gradbišču, čas vgrajevanja in komprimiranja betona

Ločimo:

• Zunanji in • Notranji transport.

a) Zunanji transport Svež beton transportiramo z avtomešalniki (slika 27). To so gravitacijski mešalniki, ki so pritrjeni na kamion. Boben je postavljen pod blagim naklonom od 8 do 15° v smeri proti kabini tovornjaka. Prostornina bobna znaša od 3 do 15 m3. Avtomešalniki in agigatorji morajo biti opremljeni tako, da je stanje dostavljenega betona homogeno. Poleg tega morajo biti opremljeni s primerno napravo za merjenje in doziranje, če bi bilo potrebno na gradbišču na odgovornost proizvajalca dodati vodo ali kemijske dodatke. V času transportiranja mešalniki zelo počasi mešajo betonsko maso, tako da je nevarnost segregacije minimalna. Večji problem nastopi pri iztresanju betonske mešanice iz mešalnika, predvsem kadar imamo betone z nizkim vodocementnim faktorjem. Ta problem je rešimo na sledeč način:

• z dodatki superplastifikatorjev in • z uporabo drugih tipov transportnih vozil.

Slika 27: Avtomešalec


43

b) Notranji transport Vertikalni transport betona Gre za transport betona s črpalkami, ki so lahko nameščene na avtomešalcu ali pa kot samostojne. Učinek črpalke je zelo velik, tako da glavni problem predstavlja dovoz betona do črpalk in organizacija vgradnje betona. Ločimo:

• stacionarne in • mobilne črpalke.

Stacionarne črpalke (slika 28) imajo premer cevovoda od 125 do 250 mm. Za premestitev je potrebno posebno transportno sredstvo vključno z montažo in demontažo. Uporabljamo jih predvsem v primerih, kadar je potrebno dostaviti beton na zelo velike višine, kamor s pomočjo mobilnih črpalk ali žerjavov ne dosežemo. Kapaciteta črpalk znaša od 10 do 100 m3/uro, domet črpanja pa horizontalno od 500 do 600 metrov ter vertikalno preko 200 metrov. Beton doziramo v košaro, ki mora biti opremljena z rešetko (slika 29).

Slika 28: Stacionarna črpalka

Slika 29: Doziranje betona v stacionarno črpalko


44

Mobilne črpalke (slika 30), s katerimi upravljamo s pomočjo hidravlike imajo premer cevi od 75 do 100 mm postavljene so na tranportno sredstvo in jih lahko premeščamo. Maksimalen doseg mobilne črpalke znaša 60 metrov.

Slika 30: Avtomešalec s črpalko

V odvisnosti od načina potiskanja betona skozi črpalko ločimo:

a) Hidravlične črpalke

Sestavljene so iz sprejemnega koša za beton, vhodnega in izhodnega ventila (slika 31). Večina črpalk ima dva potisna bata, kjer eden služi za potiskanje betonske mešanice v eni smeri drugi pa v obratni. Cilindri se premikajo mehanično ali hidravlično. Za pogon so v uporabi dizelski, električni ali bencinski motorji. Nad košom za sprejem betonske mešanice je postavljena rešetka z odprtino od 50-60 mm z namenom, da se odstranijo eventuelne prevelike frakcije agregata.

Slika 31: Prerez hidravlične črpalke z bati za potiskanje svežega betona


45

b) Pnevmatske betonske črpalke Sestavljene so iz posode, priključne cevi za dovod komprimiranega zraka ter transportne cevi. Posodo hermetično zapremo in v njo dovajamo komprimiran zrak, ki potiska betonsko mešanico skozi cev, ki je nameščena na dnu posode. Kapaciteta kompresorja mora znašati najmanj 3,5 m3/min ter delovni pritisk 6 do 8 barov. V odprtino na koncu cevi uvajamo komprimiran zrak, skupaj z betonsko mešanico s čimer se izognemo segregaciji. Ko se posoda, ki je pod pritiskom izprazni dovod komprimiranega zraka prekinemo, nakar ponovno napolnimo posodo z betonsko mešanico.

c) Vakuum črpalke Sestavljene so iz posode za doziranje v kateri so nameščene lopatice ter komore v kateri je vakuum. Pod posodo se nahaja fleksibilna cev, ki je priključena na dno in speljana po obodu komore do cevi po kateri črpamo beton. V komori in cevi se nahaja podtlak, ki omogoča da iz dozirne posode posrkamo beton. Slabosti se kažejo predvsem v hitri obrabi cevi, zaradi njihove ukrivljenosti. Prednost pred pnevmatskimi črpalkami je v tem, da lahko črpamo konsistence z manj finimi delci agregata. Horizontalni transport betona vršimo z:

• transportnimi trakovi, • tovornjaki, • žerjavi, • damperji in • japanerji.

a) Transportni trakovi so primerni za uporabo, kadar gre za kontinuirno vgrajevanje večjih količin betona. Potrebna širina traku je odvisna od maksimalnega zrna agregata in znaša od 300 do 500 mm. Nagib zavisi od konsistence in maksimalnega zrna agregata ter sme znašati največ 25°. Običajna hitrost znaša 2,5 m/s, saj bi pri hitrosti, ki je višja od te zrna z večjim premerom odletela dlje kot pa zrna z manjšim. Pri ekstremnih vremenskih razmerah kot so močan veter, pretirana vročina moramo namestiti zaščito pred vremenskimi vplivi. Zadnje čase uporabljamo predvsem transportne trakove dolžin do 15 metrov, ki jih namestimo na avtočrpalko (slika 32).


46

Slika 32: Vgradnja betona z pomočjo transportnega traku b) Tovornjake s samoiztovarjanjem (slika 33) lahko uporabljamo le za krajše razdalje. Z njimi vršimo transport zemeljsko vlažnih betonov, niso pa primerni za prevoz samovgradljivih betonskih mešanic, ker se ne moremo izogniti segregaciji.

Slika 33: Vgradnja podložnega s postopkom stresanja iz kamiona c) Žerjav, je najbolj pogosto transportno sredstvo na gradbišču. Prednost pred drugimi vrstami transporta se kaže predvsem v tem, da lahko v svojem manipulacijskem prostoru dviga, prenaša in spušča bremena na katerokoli mesto. Uporabljamo predvsem vrtljive transportne žerjave, na katere namestimo košaro za beton (slika 34) ali pa stolpne žerjave na katere namestimo črpalko. Košare za beton imajo kapaciteto od 0,5 do 12 m3. Doseg žerjavov znaša od 25 metrov do 65 metrov.


47

Slika 34: Vgradnja betona z pomočjo transportne posode in žerjava

d) Damperji (slika 35) so manjša transportna vozila za prevoz betona na gradbišču. Koš ima prostornino do 4 m3.

Slika 35: Demper

e) Japanerji, so dvokolesniki namenjeni krajšemu horizontalnemu prevozu manjših količin betona. Uporabljamo jih predvsem na manjših gradbiščih.


48

7 VGRAJEVANJE BETONA

Vgradnja sveže betonske mešanice mora potekati v skladu z določili pravilnika za beton in armirani beton, ter s projektom konstrukcije in projektom betona. Beton moramo vgraditi pred časom pričetka vezanja cementa, kateri je napisan na sprejemnem dokumentu za vsako transportirano količino betona posebej. Začetna temperatura svežega betona v fazi gradnje ne sme biti nižja od + 5 °C in ne višja od + 30°C. Če dnevne temperature ne ustrezajo temperaturnemu območju moramo izvesti posebne ukrepe, določene s pravilnikom. Beton vgrajujemo strojno in ročno. Pred pričetkom betoniranja moramo preveriti odmike armature od opaža in pravilno namestitev distančnikov. Beton moramo vnašati v opaž tako, da preprečimo segregacijo ter spremembe v sestavi in lastnostih betona. Pri betoniranju sten, vgrajujemo beton po slojih v debelini od 30 do 40 cm. Višina prostega pada betona med vgrajevanjem ne sme biti večja od enega metra. Vgrajujemo beton takšne konsistence, katera nam omogoča kakovostno vgraditev in zgostitev z predvidenimi sredstvi za vgrajevanje.

7.1 Specifikacija betona Vsebuje vse pomembne zahteve za lastnosti betona, izdela jo izdajatelj specifikacije (projektant, tehnolog, izvajalec, podizvajalec) ki mora upoštevati:

• uporabo svežega in strjenega betona, • pogoje negovanja, • dimenzije konstrukcije, • vplive okolja, • zahteve za obdelavo površin, • zahteve v zvezi z zaščitnim slojem in • omejitve glede uporabe osnovnih sredstev.

7.2 Zahteve pri vgrajevanju betona

• vgrajevanje mora potekati po projektu betona, • omejene so začetne temperature betona, • način transporta mora preprečevati škodne spremembe, • konsistenca mora omogočati kakovostno vgrajevanje, dodajanje vode ni dovoljeno • omejen je prosti pad in določila glede razgrinjanja, vgradnje po slojih, vibriranja.


49

7.3 Načrt betoniranja

Izvajalec mora voditi vso dokumentacijo s katero dokazuje kakovost materiala in izvajanje del, ter drugo dokumentacijo, ki jo predvideva projekt. Betonska dela izvajamo po projektu konstrukcije in projektu betona. Beton vgrajujemo skladno s terminskim planom napredovanja del, kateri je sestavni del elaborata organizacije gradbišča. Načrt betoniranja izdelamo na osnovi dnevnih kapacitet v odvisnosti od drugih aktivnosti, razpoložljive mehanizacije in zahtevnosti konstrukcijskih elementov. V kolikor pride med betoniranjem do nenačrtovanih prekinitev, se moramo pred nadaljevanjem betoniranja posvetovati s statikom. Betoniranje moramo organizirati tako, da bo možno hkrati zabetonirati čim več elementov. V načrtu betoniranja moramo opredeliti posamezne delovne takte, ki jih bomo betonirali.

Pri naročilu betona je potrebno navesti naslednje podatke:

• marko betona, • količino betona, • konsistenco betona, • posebne dodatke betonu in • odvzem specialnih vzorcev.

7.4 Pogoji betoniranja pri visokih temperaturah

Temperature, ki so višje od 35° štejemo za betoniranje v posebnih okoliščinah. Kadar betoniramo pri visokih temperaturah, moramo začetno obdelovalnost določiti glede na predhodno ugotovljeni padec obdelovalnosti med transportom in vgrajevanjem. Pri betoniranju imamo poleg povišanih temperatur, pogosto opravka še z neugodnim vplivom nizke vlažnosti zraka ter povečano hitrostjo vetra. Problemi pri betoniranju pri visokih temperaturah, so še posebej izraziti pri masivnih konstrukcijskih elementih.

Značilni pojavi, ki spremljajo betoniranje pri visokih temperaturah:

• hitra sprememba konsistence, • krajši čas začetka vezanja, • hitro izparevanje vode preko površine betona, kar povzroča nastanek razpok in • zmanjšanje trdnosti betona.

Zaščitni postopki:

• uporaba hladne vode in ledu pri pripravi betona, • ohlajevanje agregata z hladno vodo, • uporaba nizkoaktivnih (pucolanskih) cementov • betoniranje ponoči, • uporaba premazov in pigmentov za sveže betonirane površine in • polivanje z vodo, pokrivanje z folijami.


50

7.5 Pogoji betoniranja pri nizkih temperaturah

Za betoniranje pri nizkih temperaturah štejemo temperature, ki so nižje od 5 °C . Svež beton moramo zaščiti pred zmrzovanjem ter omogočiti nemoten proces hidratacije cementa oziroma strjevanja betona. Temperatura svežega betona pri vgrajevanju mora biti +5° C. Temperature, ki so nižje od 0°C ustavijo proces hidratacije in kemični proces vezanja betona. Zmrznjena voda, zaradi povečanega volumna povzroča natezne napetosti, kar izzove razpad oziroma luščenje zrn agregata na površini konstrukcije. Najnevarnejši so ponavljajoči se cikli zmrzovanja in tajanja. Da preprečimo poškodbe mladega betona zaradi delovanja mraza, moramo zagotoviti, da beton doseže minimalno trdnost 5 Mpa, preden je le ta izpostavljen zmrzovanju. Upoštevati moramo, da je beton v tankostenskih konstrukcijah bolj izpostavljen ohlajevanju in s tem zmrzovanju kot beton v masivnih konstrukcijah.

Pri betoniranju pri nizkih temperaturah moramo izvajati sledeče ukrepe:

• izbrati pravilno vrsto cementa z majhno potrebo po vodi in zvišati njegovo količino, • granulometrijsko sestavo agregata moramo izbrati tako, da vsebuje čim manj finih

delcev • segrevati agregat in vodo, • agregat moramo zaščititi pred zmrzovanjem in snegom • dodati čim manjšo količino vode, • uporabiti plastifikatorje in superplastifikatorje • zaščititi konstrukcijo po betoniranju, • pri temperaturi zraka povprečno 0°C, betone zaščitimo s PVC folijo in • pri temperaturi zraka okoli – 5°C , betone zaščitimo s toplotno izolacijo debeline 5 cm

in s PVC folijo, pri temperaturi zraka nižje od -10°C, betone zaščitimo s toplotno izolacijo debeline 10 cm in s PVC folijo.

7.6 Vrste betonov in opis uporabe

Betone razvrstimo glede na namen uporabe po tabeli 22.

Tabela 22: Klasifikacija betona

Vrsta Opis uporabe (dostava in način vgradnje) Črpni beton S pomočjo črpalke ga dostavimo na mesto vgradnje Beton za vozišča Letališke steze, cestišča Liti beton Uporaba pri izdelavi prefabriciranih izdelkov Podvodni beton Beton, ki se vgradi pod vodo

Vakum beton Na površini sušečega se betona naredijo vakuum, beton se skrči (4%), voda se odcedi, sledi hitrejše strjevanje in višje trdnosti.

Ognjeodporen beton Visoke temperature Brizgani beton Za obrizg zemljine Aeriran beton

Zmes betona je običajna, vanjo s pomočjo kemikalij vpeljejo zračne mehurčke (peno)

Masivni beton Masivni konstrukcijski elementi (debeline ≥1meter)


51

1) Črpni beton

Črpni beton uporabljamo za večino betonskih konstrukcij, predvsem pride v poštev na mestih, kjer imamo omejen prostor in bi bilo nemogoče postaviti žerjave ali drugo opremo. Zagotoviti moramo kontinuirno vgrajevanje, ker je namreč v primeru prekinitve potrebno betonsko črpalko očistiti in izprati. Za delo je potrebno predvideti večjo količino betonerskih del in zagotoviti nemoteno preskrbo z betonom. Črpni beton mora imeti posebne lastnosti in sicer:

• miminalna vsebnost cementa DC≥300 kg/m3 in • konsistenca svežega betona mora biti plastična.

2) Podvodni beton Pri podvodnem betoniranju poznamo več postopkov:

• hidroventilni postopek, • kontraktorski postopek, • sibo postopek, • colcrete postopek in • predpakt postopek.

a) Hidroventilni postopek Betoniranje pod vodo moramo izvesti tako, da se od betonske mešanice ne oddvoji cement ali voda. Cev skozi katero spuščamo betonsko mešanico je običajnega premera od 200 do 300 mm. Konstrukcijski element, ogradimo z zagatno steno, ki predstavlja opaž. Zatem namestimo cev, ki ima zaporo, do višine 20 cm nad dnom. Na vrhu cevi, montiramo lijak skozi katerega vlivamo beton (slika 36). Cevi postavimo v medsebojnem razmiku desetih metrov. S pomočjo betonskih črpalk (slika 37) napolnimo cev z betonom do vrha, nakar odpremo zaporo na cevi. Betoniranje moramo izvesti kontinuirno brez kakršnih koli prekinitev. Beton, razen na začetku betoniranja ne pride v stik z vodo, ker ostane cev skozi katero dovajamo beton ves čas v stiku z betonom, stik mora znašati vsaj en meter. Opisani način betoniranja uporabljamo pri gradnji podvodnih tunelov, opornikov mostov, kesonov ipd.


52

Slika 36: Hidroventilni postopek podvodnega betoniranja

Slika 37: Vgrajevanje betona pomočjo črpalke

b) Kontraktorski postopek podvodnega betoniranja Pri kontraktorskem postopku svežo betonsko mešanico spuščamo skozi lijak po cevi premera od 200 do 300 mm. Faze podvodnega betoniranja po kontraktorskem postopku (slika 38): 1-vstavitev žoge iz penaste gume ali papirnatega zvitka, 2-držanje žoge in polnjenje lijaka z betonom, 3-spust žoge, ko je lijak napolnjen z betonom, 4-polnjenje lijaka z betonom, 5-počasno dviganje cevi dokler beton ne zleze iz cevi, 6-spustitev naprave za vsipavanje, če je cev že prazna, 7-ponovitev 4-6 faze in 8-cev mora vedno ležati v betonu, tako da beton nikoli ne pride v stik z vodo.


53

Slika 38: Kontraktorski postopek podvodnega betoniranja

c) Predpakt postopek Temelji na injektiranju betonske mešanice skozi cevi (slika39). Cevi namestimo v predhodno vgrajen agregat. Cementna mešanica najprej zapolni prazna mesta v najnižje ležečih slojih agregata, pri čemer potiska vodo proti vrhu cevi. Ko dosežemo vrh cevi in prične iztekati cementna mešanica je postopek zaključen. Cevi namestimo na medsebojnem razmiku treh metrov. Predpakt postopek uporabljamo ne le za betoniranje pod vodo, temveč tudi za konstrukcije, ki se nahajajo izven vode npr. za masivne ali tankostenske armirano betonske konstrukcije.

Slika 39: Podvodno injektiranje

d) Sibo postopek Gre za prosto padanje svežega betona skozi vodo. Betonu dodamo poseben dodatek hydrocrete, tako da lahko potuje betonska mešanica prosto skozi vodo do mesta vgradnje.


54

e) Colcrete postopek Injekcijsko maso pripravimo v posebnem mešalniku, ki ima dve ločeni komori, v dveh fazah. V prvi fazi mešamo vodo in cement, ki ju pod visokim pritiskom potisnemo skozi ozko odprtino. Zaradi visokega pritiska, ki nastane ob potisku skozi odprtino in velike hitrosti mešanja dobimo posebne lastnosti, ki se kažejo v zelo visoki sprijemnosti veznega sredstva. V drugi fazi dodamo pesek, ki ga zmešamo skupaj s cementnim lepilom. Nastane malta imenovana tudi »colcrut«, ki ima tekočo konsistenco, vodoneprepustnost in se ob dodatnem dodajanju vode ne pomeša. Uporabimo specialne cevi premera do 4 cm, ki jih namestimo v razmaku od 1,5 do 3,5 metra npr. v dno reke. Cevi med seboj povežemo in pričnemo z vnosom colcrete malte pod visokim pritiskom, dokler ne dosežemo predvidene višine nakar cevi izvlečemo . 3) Vakuum beton

Osnovna ideja vakumiranega betona je znižati v/c faktor takoj po vgraditvi betona. Vakumiranje izvedemo s pomočjo vakuum blazin dimenzij 100x125 cm, ki so obložene z ene strani z dvoslojno mrežo na drugi strani pa s filtracijsko tkanino. Pri tem postopku, se betonska mešanica zbija, zmanjšuje se njena poroznost, kar je vidno v izboljšanju kvalitete betona. Trdnost betona se poveča za 10 do 20 odstotkov. 4) Brizgani beton (torkret beton)

Brizgani beton je groba cementna malta ali beton, ki ga z veliko hitrostjo s pomočjo stisnjenega zraka nanašamo na površino konstrukcije (slika 40). Vgradnja poteka na vertikalne in horizontalne površine brez opaža. Uporabljamo portlandcement višje kvalitete ter agregat sestavljen iz finejših frakcij. Količina dodane vode je zelo majhna. Konstruktivna debelina sloja znaša le nekaj centimetrov. Zagotoviti moramo pospešeno vezanje cementa z ustreznimi dodatki. Ta postopek uporabljamo pri stabilizaciji izkopov, gradnji sten v tunelih, zaščiti površin predhodno prednapetih rezervoarjev, bazenov, sanacije betonskih konstrukcij, ojačanje konstrukcij iz kamna in protipožarno zaščito.

Pri brizganem postopku ločimo:

• Mokri in • Suhi postopek brizganja betona.

a) Mokri postopek brizganja betona

Svežo betonsko mešanico doziramo v stroj za brizganje in jo s pomočjo črpalke transportiramo do šobe, redkeje s komprimiranim zrakom. V šobi s pomočjo dovajanja komprimiranega zraka kos betonske mešanice raztrgamo in brizgamo na predvideno mesto vgraditve. Običajno dodamo pospeševalec vezanja. Mokri postopek pride v poštev tam, kjer moramo vgraditi velike količine brizganega betona, poraba materiala pa je veliko manjša kot pri suhem postopku.


55

b) Suhi postopek brizganja betona Cement mešamo z naravno vlažnim agregatom nakar mešanico doziramo v stroj za brizganje. S pomočjo komprimiranega zraka potiskamo mešanico s pritiskom od 2 do 3 bare skozi gibljivo cev premera 30 do 50 mm, kjer dodamo vodo pod pritiskom večjim za 1 bar ( od 3,0 do 4,5 bara). Na šobi se nahaja dodaten konusni element, ki omogoča da brizgamo betonsko mešanico s hitrostjo od 10 do 50 m/s na površino katero obdelujemo.

Slika 40: Vgradnja s pomočjo brizganja 5) Injektiranje

Injektiranje je tehnični postopek, s katerim posebne injekcijske mase vbrizgamo pod visokim pritiskom. V gradbeništvu najpogosteje uporabljamo cementno suspenzijo ali pa epoksidne smole. Ta postopek uporabljamo za statično utrditev kamnitih, mešanih zidov ali pri izdelavi cementnih slopov v geotehniki. Pri injektiranju v geotehniki vbrizgamo pod visokim tlakom cementno suspenzijo v zemljino, v tleh se ustvari vrteninasto telo-slop, to je valj zemljine prepojene s cementno suspenzijo. V ta namen v zemljino najprej izvrtamo vrtino do projektirane globine. Pri povratku vrtalno ogrodje rotira. Iz posebnih šob na koncu drogovja brizgamo pod visokim pritiskom cementno mleko, ki prepoji okolico vrtine (slika 41). V tleh se tako ustvari slop prepojen s cementno suspenzijo.

Slika 41: Injektiranje


56

7.7 Zgostitev in komprimiranje betona S postopkom komprimiranja želimo doseči visoke tlačne trdnosti, večjo gostoto betona, dobro sprijemnost med betonom in armaturo, zmanjšati krčenje in lezenje ter izboljšati vidne lastnosti betona. Komprimiranje izvedemo z nabijanjem, vibriranjem, izvajanjem pritiska ali kombinacijo le teh. Mešanico moramo dovolj dobro zbiti, tako da dobimo homogeno zmes, ki mora obliti armaturo ter zapolniti opaž. Pri vibriranju se vibracije prenašajo na zrna agregata, zmanjšuje se notranje trenje in kohezija. Prihaja do utekočinjanja betonske mešanice, ki tako lažje zapolni vse dele opaža in iztisne odvečen zrak. Intenziteta vibriranja zavisi od frekvence (f) in amplitude (A) in jo določimo s pomočjo 7.1 kot: 32 fAJ ×= (7.1)

kjer je:

J - intenziteta vibriranja (cm2/s3) A - amplituda (mm) f - frekvenca (Hz)

Izbira velikosti vibratorja (amplituda) je odvisna od gostote armature in od premera agregata oz. konsistence betona. Vsaki betonski mešanici odgovarja optimalen čas vibriranja, kar je odvisno tudi od intenzitete vibriranja. Če je vibriranje nezadostno, ostane mešanica premalo zbita, kar zmanjšuje kvaliteto otrdelega betona. Pretirano vibriranje ne doprinese k večji kvaliteti in trdnosti in ima za posledico segregacijo betonske mešanice, kar je vidno v neenaki kvaliteti otrdelega betona. S ponovnim vibriranjem lahko izboljšamo kvaliteto vgrajenega betona. Z njim pričnemo po eni do dveh urah po prvem vibriranju. Vibratorje delimo na: Zunanje

• Opažni, • Površinski.

Notranje

• Vibracijske igle. a) Opažni vibratorji Namestimo jih na opaž v razmaku enega metra. Opaž ima vlogo membrane ki oscilira, te oscilacije se prenesejo na betonsko mešanico znotraj opaža Višina vgrajenega sloja, ki ga vibriramo ne sme biti večja od 20 centimetrov.


57

Za takšne vibratorje (slika 42) potrebujemo zelo močan in drag opaž ter veliko energije. Najboljši učinek dosežemo pri vibriranju betonskih elementov manjše debeline in pri gosto armiranih elementih.

Slika 42: Zunanji opažni vibrator b) Površinski vibratorji Uporabljamo jih za zbijanje betonske mešanice na površini, delujejo tako da površinsko tresejo. Efekt zbijanja je opazen do globine 20 centimetrov. c) Vibracijske igle

So najpreprostejši, najcenejši in najefektivnejši vibratorji za zbijanje (slika 43). To so igle dolžin od 40 do 80 cm ter premera od 20 do 150 mm. Vibriranje izvajamo z vnosom igle v beton, pri čemer globina ne sme biti večja od 40 do 50 cm. V odvisnosti od dimenzij opaža v katerega vgrajujemo beton, izberemo premer vibracijske igle. Vplivni radij (R) vibriranja je odvisen od premera vibratorja (tabela 23) in frekvence (f) vibriranja. Največja razdalja med mestom vnosa in mestom dokončne lege v zbitem stanju ne sme biti večja od 1,5 kratnika vplivnega radija R. Beton v opažu ne smemo razgrinjati z vibratorjem (slika 44).

Tabela 23: Vpliv polmera vibratorja na vplivni radij delovanja

Premer igle (mm) 31 54 75 100 140 Vplivni radij (cm) 10 25 40 50 85


58

Slika 43: Vibracijska igla

Slika 44: Nepravilen in pravilen potek vibriranja

7.8 Nega in zaščita vgrajenega betona Da beton doseže pričakovane potencialne lastnosti, zlasti v krovnem (zaščitnem) obdobju sta potrebna temeljita nega in zaščita, ki morata trajati primerno dolgo. Po končani površinski obdelavi betona pristopimo k negovanju betona. Beton moramo po vgraditvi zaščititi, da zagotovimo hidratacijo na njegovi površini in da ne pride do poškodb zaradi zgodnjega in hitrega krčenja. Način negovanja moramo določiti pred pričetkom del na gradbišču. Beton, ki je negovan pri temperaturi +5°C doseže po 28 dneh 70-80% tlačne trdnosti, betoni negovani pri -5°C dosežejo po 28 dneh 12% trdnosti, pri temperaturi -10°C se strjevanje betona prekine in ustavi.


59

Glavni načini negovanja:

• neodstranjen opaž, • pokrivanje s plastično folijo, • namestitev mokrih prekritij, • škropljenje z vodo in • uporaba sredstev za negovanje, ki tvorijo zaščitni film.

Neposredno je potrebno betone zaščititi pred:

• prezgodnim izsuševanjem, zlasti na soncu in vetru, • prehitro izmenjavo toplote med betonom in zrakom, • izluževanjem zaradi padavin in tekoče vode, • hitrega ohlajanja prvih nekaj dni po vgraditvi, • visokimi in nizkimi temperaturami in • vibracijami in udarci, zaradi katerih bi beton lahko popokal in ki bi lahko preprečili

sprijemnost betona z armaturo.

7.9 Program kontrole, odvzemanje vzorcev in preiskav betonske mešanice Kakovost betona preiskujemo v skladu z veljavnimi standardi na betonskih preizkušancih (kockah), ki so bili shranjeni v vodi ali 95 % vlagi, pri temperaturi 20 °C, 28 dni. Pri odvzemu preizkušancev se moramo ravnati po programu odvzema preizkušancev (tabela 24). Kontrolo proizvodnje betona opravlja proizvajalec betona do takrat, ko preda beton izvajalcu betonerskih del in izvajalec betonerskih del od takrat, ko prevzame beton, pa do konca negovanja vgrajenega betona. Proizvajalec betonov mora proizvajati betonske mešanice na napravah, katere so primerne za to vrsto proizvodnje in ustrezajo tehničnim zahtevam za proizvodnjo betona. Primernost betonarne in betonov moramo dokazati z poročilom o kontrolnem preskusu, katerega izda pooblaščena ustanova.

Pri odvzemu preizkušancev je proizvajalec dolžan kontrolirati:

• konsistenco svežega betona, • volumensko težo svežega in strjenega betona, • vodocementi faktor, • temperaturo betona v hladnem in vročem betonu, • odvzeti kocke za določitev tlačne trdnosti betona po 28 dneh in • posebne preiskave kot so: vodotesnost (PV1, PV2, PV3), odpornost na mraz in sol

(OMO in OSMO).

Za vsak odvzet betonski preizkušanec, oziroma za več preizkušancev določene partije betona, je proizvajalec po 28 dneh dolžan pridobiti poročilo o preizkusu tlačne trdnosti betona za vsako marko betona posebej.


60

Tabela 24: Program odvzema betonskih preizkušancev

XF4

XF3

1

1

X

F2

XF1

PRO

DO

R

VO

DE

1 1

2

OD

VZE

M P

REI

ZKU

ŠAN

CEV

TL.

TRD

.

3 3 3

9

PAR

TIJA

P1

P2

P3

ST.

POSE

DA

S3

S3

S3

PRO

DO

R

VO

DE

PV-I

I

PV-I

I

PV-I

I

ŠTEV

ILO

PR

EIZK

UŠA

NC

EV:

ST.

IZPO

ST. X

F3,X

D1

XF3

,XD

1

XC

2

AG

REG

AT D

max

16

32

32

PRO

JEK

TIR

AN

BET

ON

R.

TLAČ

NE

TRD

NO

STI

C25

/30

C25

/30

C25

/30

ŠT.

REC

EPT

.

307

311

311

KO

LIC

INA

7,50

45,0

112,

0

164,

5 m

3

KO

NST

R.

ELEM

ENT

Inst

alac

ijski

ja

šek

Tem

elj

baze

na

Zuna

nji o

broč

SKU

PAJ

BET

ON

PRO

GR

AM

OD

VZ

EM

A B

ET

ON

SKIH

PR

EIZ

KU

ŠAN

CE

V Z

A P

RO

IZV

OD

:

G

RA

DB

. DE

LA

ZA

VO

DO

ME

T

PRED

. PO

ST.

17.

14.

12.


61

S tem poročilom proizvajalec dokaže ustreznost in kvaliteto betona. Za betone, ki jih pripravljamo samo za potrebe objekta oziroma gradbišča, smemo rezultate preiskav betona v betonarni, uporabljati tudi kot dokaz usklajenosti z zahtevami po kakovosti betona na mestu vgrajevanja. Kontrola betona na mestu vgrajevanja: vzorci (slika 45) za dokaz usklajenosti s predpisanimi zahtevami po kakovosti betona odvzamemo na mestu vgrajevanja po programu kontrole (tabela 25). Število vzorcev za preiskavo tlačne trdnosti betona se določi po naslednjih pogojih:

• najmanj en vzorec za vsak dan betoniranja na objektu za vsako vrsto betona, • povprečno en vzorec na 150 mešanic ali en vzorec na 100 m³ betona, • najmanj trije vzorci betona za eno partijo betona in • en vzorec od vsake dobavljene količine betona za konstrukcijske elemente, ki so

pomembni za varnost konstrukcije in v katere vgrajujemo samo manjše količine betona.

Če se z dopolnilnimi preiskavami dokaže, da je karakteristična tlačna trdnost na dan preizkusa manjša od zahtevane marke betona, moramo iz konstrukcije odvzeti preizkusne valje, oziroma je potrebno varnost konstrukcije oceniti z dodatnimi izračuni. Postopek odvzema betonske kocke na mestu vgrajevanja:

• pospešimo vrtenje bobna avtomešalca, da beton ne segregira in je betonska masa dobro premešana,

• dovolj grobo betonsko mešanico vlijemo v kalup (kocko) z nastavkom, beton vibriramo z vibracijsko iglo premera 40 mm. Višek betona (približno 5 cm) odstranimo in površino betona grobo zgladimo.

Po dveh urah površino ponovno zgladimo in vpišemo sledeče podatke:

• gradbišče in tekočo številko, vse preostale podatke vpišemo v spremni obrazec – knjiga kontrole betonov, kjer mora biti navedeno: datum prevzema, konstruktivni element, marka betona, številko dobavnice, konsistenco betona in morebitne posebne lastnosti in

• po razopaženju (po 24 urah) vzorce shranimo v vodi ali 95 % vlagi 28 dni, nakar jih odpremimo na preiskave.

Vsako prispelo pošiljko betona moramo evidentirati v gradbenem dnevniku, beton vizualno pregledati in pri vsaki vožnji izmeriti konsistenco po metodi razleza ali po metodi poseda. Ostale preiskave kot npr. preizkus tlačne trdnosti, upogibne natezne trdnosti, odpornost proti prodoru vode opravimo v laboratoriju (slika 46). Če ugotovljena konsistenca ne ustreza s projektom predpisani oziroma naročeni konsistenci, takšnega betona ni dovoljeno vgraditi. To kontrolo na gradbišču mora opravljati odgovorni vodja del ali od njega pooblaščena oseba. V času betoniranja mora biti na gradbišču zadolžena oseba za odvzem betonskih kock, dodajanje dodatkov betonu in merjenje poseda.


62

Slika 45: Odvzem vzorcev betona

Slika 46: Laboratorij za preiskavo vzorcev


63

Tabela 25: Kontrolni list izvajanja betonerskih del

KONTROLNI LIST IZVAJANJA BETONERSKIH DEL ŠT.___ PROIZVOD:GRADBENA DELA ZA VODOMET V VELENJU KUPEC: Mitraka d.o.o., Maribor IZVAJALEC DEL: CESTE MOSTOVI CELJE d. d DOBAVITELJ BETONSKE MEŠANICE: CESTE MOSTOVI CELJE d.d.,PAK Vel. Pirešica

KONSTRUKCIJSKI ELEMENT IN PROJEKTNE ZAHTEVE KONSTRUKCIJSKI ELEMENT PROJEKTNE ZAHTEVE ZA BETON RAZRED TLAČNE TRDNOSTI AGREGAT DMAX STOPNJA IZPOSTAVLJENOSTI PRODOR VODE STOPNJA POSEDA RECEPTURA: KOLIČINA:

m3 Pregled opaža dne: ustreza: da ne Pregled armature dne: ustreza: da ne Pregled vgrajenih elementov dne: ustreza: da ne Način vgrajevanja Način kompaktiranja ZAČETEK BETONIRANJA datum: ura: KONEC BETONIRANJA datum: ura VREME

KONTROLA SVEŽEGA CEMENTNEGA BETONA URA Temperatura zraka: °C

Temperatura betona: °C

Posed cm

Pore %

ODVZETI VZORCI-PREIZKUŠANCI VRSTA PREISKAVE TL. TRDNOST STOPNJA IZPOSTAVLJENOSTI PRODOR VODE

ŠT. PREIZKUŠANCEV XF1 XF2 XF3 XF4

NEGA VGRAJENEGA BETONA OPOMBE

Izvajalec: Datum: Nadzorni inženir:

-Laborant-tehnolog


64

Kontrolne preiskave svežega betona

a) Metoda z razlezom Uporabljamo jo za določitev konsistence tekočih, mehko in srednje plastičnih mešanic. Na podložno ploščo postavimo kovinski konus in ga napolnimo v dveh plasteh, vsako plast zgostimo z nabijalom velikosti 4 x 4 cm z desetimi udarci. Odstranimo odvečni beton, poravnamo površino in po tridesetih sekundah dvignemo konus. Zgornji del podložne plošče 15 krat dvignemo (za 4 cm) in spustimo, pri čemer se betonska masa razleze po podložni plošči (slika 47). Mera konsistence po tej metodi je povprečje dveh medsebojno pravokotnih premerov razlezene betonske mase po 7.2

2

21 DDF

+= (7.2)

kjer je: F- razlez D1, D2- premer betonske mase

Slika 47: Metoda z razlezom b) Metoda s posedom Za določevanje konsistence po metodi poseda uporabljamo Abrahmsov konus (slika 48). Konus napolnimo z zidarsko žlico v treh plasteh, vsako plast zgostimo z standardno kovinsko palico (Ø 16mm, l=60 cm) s 25 udarci s prebadanjem. Presežek pri tretji plasti odstranimo in poravnamo površino. Največ trideset sekund po napolnitvi dvignemo konus (dvigamo ga 5-10 sekund) in ga postavimo ob betonski stožec. Na zgornjo rob konusa postavimo ravnilo in izmerimo razliko višin. Razlika višin Δh zaokrožena na 5 mm je mera za konsistenco po tej metodi. Celoten postopek ne sme trajati več kot 150 sekund.


65

Slika 48: Metoda z posedom


66

8 ZAKLJUČEK V zadnjih tridesetih letih je opazen velik napredek v mehanizaciji in industrializaciji proizvodnje betona. Pri projektiranju konstrukcij moramo poznati najpogostejše vzroke propadanja ter s tem predvideti optimalno tehnologijo in pogoje negovanja ter zaščite, da bi dosegli čim boljše lastnosti strjenega betona. Kvaliteta betona je v veliki meri odvisna od komponent za pripravo, mešanja, vgrajevanja, transporta ter nege in zaščite. Betonske konstrukcije moramo izvesti tako, da zagotovimo njihovo odpornost proti delovanju okolja in s tem povezano trajnost ter varnost ob čim manjših stroških. Najnovejši razvoj betona je karakterističen po:

• novih, specialnih vrstah betona, • industrializaciji grajenja, • uporabi polimerov, • razvoju znanosti o materialih, • raziskavah mehanskih, fizikalnih in kemijskih lastnosti betona.


67

9 LITERATURA KNJIGE [1] Bogdan Trbojevič, Građevinske mašine, Građevinska knjiga, Beograd, 1982. [2] Dragan B.Arizanović, Tehnologija građevinskih radova, Univerzitet u Beogradu,

Beograd, 1997. [3] Klaus Simons, Verfahrentechnik im ortbetonbau, B.G Teubner, Stuttgart, 1987. [4] Ukrainczyk Velimir, Beton: struktura, svojstva i tehnologija, ALCOR, Zagreb, 1994. [5] Živan Miladinovič, Beton, osobine i tehnologija, Časopis »Izgradnja« Beograd, 1986. [6] Slovenski standard SIST EN 206-1, Marec, 2003. [7] Gradbeniški priročnik, 2. izdaja, Tehniška založba Slovenije, Ljubljana, 1998. INTERNETNI VIRI http://www.sika.si http://www.tkk.si http://www.putzmeister.de http://www.baumaschine.de http://www.ammann-group.ch http://www.liebherr.com


68

10 PRILOGE

10.1 Seznam slik Slika 1: Skladiščenje agregata ............................................................................................. 10 Slika 2: Tovorno vozilo s cisterno za prevoz cementa ........................................................ 12 Slika 3: Silos za shranjevanje cementa ............................................................................... 12 Slika 4: Naprava za recikliranje odpadnih vod na betonarni .............................................. 13 Slika 5: Stolpna betonarna ................................................................................................... 17 Slika 6: Prerez stolpne betonarne......................................................................................... 18 Slika 7: Horizontalen tip betonarne ................................................................................... 19 Slika 8: Proizvodni obrat z deponijo v obliki zvezde in skreperskim doziranjem............... 19 Slika 9: Horizontalen tip proizvodnega obrata s skupnim dozatorjem................................ 20 Slika 10: Horizontalen tip proizvodnega obrata z dozirnim trakom.................................... 20 Slika 11: Horizontalen tip proizvodnega obrata z ločenim dozatorjem in zbirnim trakom. 21 Slika 12: Proizvodni obrat z razčlenjeno konstrukcijo ........................................................ 21 Slika 13: Proizvodni obrat s stolpno konstrukcijo ............................................................... 22 Slika 14: Prevozna betonarna s povratnim prostopadnim mešalnikom............................... 23 Slika 15: Prevozna betonarna s planetarnim mešalnikom in silosi za posamezne frakcije . 23 Slika 16: Betonarna s povratnim prostopadnim mešalnikom večje kapacitete.................... 24 Slika 17: Betonarna z verižnimi skreperji in silosom za cement ter mešalno posodo na tehtnici.................................................................................................................................. 24 Slika 18: Primer večje mobilne betonarne s štirimi silosi za cement ................................. 25 Slika 19: Doziranje agregata z pomočjo transportnega traku .............................................. 26 Slika 20: Polnjenje avtomešalnika ....................................................................................... 26 Slika 21: Walzov diagram, odvisnost tlačne trdnosti od vodocementnega faktorja ............ 35 Slika 22: Razredčilne krivulje, odvisnost tlačne trdnosti od vodocementnega faktorja ..... 35 Slika 23: Planetarni mešalnik............................................................................................... 38 Slika 25: Dvoosni horizontalni mešalnik............................................................................. 39 Slika 26: Delovanje mešalnika z horizontalno osjo............................................................. 39 Slika 24: Sistemi mešalnikov............................................................................................... 40 Slika 27: Avtomešalec ......................................................................................................... 42 Slika 28: Stacionarna črpalka............................................................................................... 43 Slika 29: Doziranje betona v stacionarno črpalko ............................................................... 43 Slika 30: Avtomešalec s črpalko.......................................................................................... 44 Slika 31: Prerez hidravlične črpalke z bati za potiskanje svežega betona ........................... 44 Slika 32: Vgradnja betona z pomočjo transportnega traku.................................................. 46 Slika 33: Vgradnja podložnega s postopkom stresanja iz kamiona..................................... 46 Slika 34: Vgradnja betona z pomočjo transportne posode in žerjava.................................. 47 Slika 35: Demper ................................................................................................................. 47 Slika 36: Hidroventilni postopek podvodnega betoniranja.................................................. 52 Slika 37: Vgrajevanje betona pomočjo črpalke ................................................................... 52 Slika 38: Kontraktorski postopek podvodnega betoniranja ................................................. 53


69

Slika 39: Podvodno injektiranje........................................................................................... 53 Slika 40: Vgradnja s pomočjo brizganja.............................................................................. 55 Slika 41: Injektiranje............................................................................................................ 55 Slika 42: Zunanji opažni vibrator ........................................................................................ 57 Slika 43: Vibracijska igla..................................................................................................... 58 Slika 44: Nepravilen in pravilen potek vibriranja............................................................... 58 Slika 45: Odvzem vzorcev betona ....................................................................................... 62 Slika 46: Laboratorij za preiskavo vzorcev ......................................................................... 62 Slika 47: Metoda z razlezom............................................................................................... 64 Slika 48: Metoda z posedom................................................................................................ 65

10.2 Seznam tabel Tabela 1: Klasifikacija po načinu uporabe betona................................................................. 2 Tabela 2: Delitev glede vgradljivosti in konsistence svežega betona.................................... 3 Tabela 3: Dovoljena odstopanja za ciljne vrednosti konsistence........................................... 3 Tabela 4: Stopnje poseda ....................................................................................................... 3 Tabela 5: Stopnje zgoščenosti................................................................................................ 4 Tabela 6: Stopnja Vebe.......................................................................................................... 4 Tabela 7: Stopnja razleza ....................................................................................................... 4 Tabela 8: Razredi tlačne trdnosti za normalno težek in težek beton..................................... 6 Tabela 9: Razredi tlačne trdnosti za lahek beton ................................................................... 6 Tabela 10: Klasifikacija betonov glede na gostoto .............................................................. 7 Tabela 11: Razredi gostote za lahek beton ............................................................................ 7 Tabela 12: Stopnje odpornosti proti prodoru vode ................................................................ 7 Tabela 13: Stopnje izpostavljenosti okolju ............................................................................ 7 Tabela 14: Vrste in oznaka cementov glede na sestavine.................................................... 11 Tabela 15: Vrste cementa glede na tlačno trdnost ............................................................... 12 Tabela 16: Tedenski plan betonarne .................................................................................... 16 Tabela 17: Receptura za beton............................................................................................. 27 Tabela 18: Sestava recepture za betonsko mešanico ........................................................... 28 Tabela 19: Sestava mineralne mase ..................................................................................... 29 Tabela 20: Poročilo o začetnem preizkusu .......................................................................... 30 Tabela 21: Priporočljive-orientacijske vrednosti konsistence svežega betona za maksimalno zrno agregata (DMAX=32mm)............................................................................................... 36 Tabela 22: Klasifikacija betona ........................................................................................... 50 Tabela 23: Vpliv polmera vibratorja na vplivni radij delovanja......................................... 57 Tabela 24: Program odvzema betonskih preizkušancev...................................................... 60 Tabela 25: Kontrolni list izvajanja betonerskih del ............................................................. 63


70

10.3 Naslov študenta Borut Romih Ločica ob Savinji 124 3313 Polzela Tel. 041-748-687 e-mail: [email protected]

10.4 Kratek življenjepis Rojen: 12.07.1982 Osnovna šola: 1989-1997 Srednja šola: 1997-2002

priprava in vgrajevanje betona - core.ac.uk · d - razred gostote lahkega betona dc - minimalna...

Documents