proizvodnja betona 2
TRANSCRIPT
BETON
• Beton je umjetni građevni materijal dobiven miješanjem cementa krupnog i sitnog agregata s vodom, sa ili bez kemijskih i mineralnih dodataka, koji očvršćuje hidratacijom cementa.
PODJELA BETONA
• sastavu
• gustoći
• konzistenciji
• prema mjestu proizvodnje
• prema postignutoj tlačnoj čvrstoći
• prema zahtjevnim osobinama
PREMA SASTAVU:
• cementni beton
• asfaltni beton
• polimerni beton
• Cementni betoni se dobivaju uporabom hidrauličnog veziva cementa. Mješavina su cementa, krupnog i sitnog agregata, vode zraka, s ili bez kemijskih i mineralnih dodataka.
• Asfaltni betoni se dobivaju uporabom organskih veziva katrana i bitumena.
• Polimerni betoni se dobivaju uporabom epoksidnih ili poliesterskih umjetnih smola kao veziva.
PREMA GUSTOĆI:
• Običan beton (B), gustoće u suhom stanju od 2000 do 2600 kg m-3
• Lagani beton (LB), gustoće u suhom stanju 800 do 2000 kg m-3
• Teški beton (TB), gustoće u suhom stanju veće od 2600 kg m-3
PREMA KONZISTENCIJI:
• krut
• slabo plastičan
• plastičan
• tekući
PREMA MJESTU PROIZVODNJE:
• Beton proizveden u tvornici betona (centralnoj betonari)
• Beton proizveden u betonari na gradilištu, za potrebe gradilišta
• Beton proizveden u pogonu betonare za predgotovljene betonske elemente
PREMA POSTIGNUTOJ TLAČNOJ ČVRSTOĆI:
• Beton normalne čvrstoće
postignuta 28-dnevna tlačna čvrstoća 55 MPa
• Beton visoke čvrstoće
postignuta 28-dnevna tlačna čvrstoća 55 MPa i 100 MPa
• Beton jako visoke čvrstoće
postignuta 28-dnevna tlačna čvrstoća 100 MPa
PREMA ZAHTJEVNIM OSOBINAMA:
• Projektirani beton je beton čija su svojstva i dodatne osobine zahtijevane
projektom, dok proizvođač odgovara za pripremu i isporuku betona traženih svojstava i dodatnih osobina
• Beton zadanog sastava je beton čija su svojstva i dodatne osobine zahtijevane od uvjetovatelja (projektant, proizvođač, kupac, izvođač)Uvjetovatelj je odgovoran za beton zadanog sastava
• Normirani beton zadanog sastava je beton čiji je sastav dan u normi važećoj na mjestu korištenja
betona i za njega je odgovorno normizacijsko tijelo
CEMENTNI BETONPrednosti cementnog betona:• ekonomičnost proizvodnje• niska cijena sastojaka• niska cijena ugradnje• niska cijena održavanja• dostupnost sastojaka (agregata, cementa, vode)• nizak utrošak energije pri proizvodnji• požarna otpornost• vodootpornost• mogućnost recikliranja
Nedostatci:• niska vlačna čvrstoća• obujamske promjene, skupljanje i puzanje
PROSTORNI MODEL UZORKA SVJEŽEG BETONA
V- obujamski udio sastojka
a – agregat
cv – vezivo
u – Vv + Vz
Va + Vcv + u = 1
OBUJAMSKI UDIO SASTOJAKA
Vz = 1 do 7 vol.%
Vv = 14 do 21 vol.%
Vcv = 7 do 15 vol.%
Va = 60 do 70 vol.%
Vb = Va + Vc + Vv +Vz + Vd
Vh = fh Vc
Vh-obujamski udio hidratafh – faktor širenja hidrata (1,52)
Vpg = fp Vc
Vpg – obujamski udio porafp – faktor poroznosti cementnog
kamena (0,54)
VCK = VPA
Vpk = VCK – (Vh + Vpg)
Vpk – obujamski udio kapilarnih pora i šupljina
PROSTORNI MODEL UZORKA OČVRSNULOG BETONA
Va + Vh +Vpg + Vpk = 1
VELIČINE I VRSTE PORA U OČVRSNULOM BETONU
Radijus (mm)
Vrsta pora Udio (%)
Podrijetlo
10-5 – 10-6 Pore cementnog
kamena
2-28 Hidratacija cementa
1-10-6 Kapilarne pore 0-10 Višak vode za obradivost
10-10-1 Zračni mjehurići i
šupljine
1-10 Zbijanje, izlučivanje vode,aerant
PROJEKTIRANJE SASTAVA BETONAProjektiranje sastava betona je postupak određivanja
relativnog udjela sastojaka betona potrebnih za dobivanje jediničnog obujma ugrađenog i zbijenog betona zadanih svojstava u svježem i očvrsnulom stanju.
Redoslijed izrade projekta:• podaci o sastojcima betona• način miješanja sastojaka• sredstva otpreme betona• način ugradnje betona• postupci zbijanja betona• razina vlastite i neovisne kontrole
ZAHTJEVNE OSOBINE SVJEŽEG I OČVRSNULOG BETONA ZADANE
PROJEKTOM• obradivost (konzistencija) svježeg betona
• obujamski udio zraka u svježem betonu
• gustoća svježeg betona
• tlačna čvrstoća
• vlačna čvrstoća
• otpornost na smrzavanje
• otpornost na habanje
• otpornost na sulfate
• maseni udio klorida u betonu
ZAHTJEVI KOJE TREBA ZADOVOLJITI PRORAČUNOM
• zahtjev tlačne čvrstoće za projektirani razred betona
Izbor razreda tlačne čvrstoće ovisi o tipu betonske konstrukcije i razredu izloženosti konstrukcije okolišu
• zahtjev konzistencije svježeg betona Izražava se jednim od 4 razreda konzistencije svježeg
betona• Zahtjev trajnosti betona Ovisi o razredu izloženosti betona okolišu, prema
(TPBK) najmanje 50 godina
Razred betona predstavlja tlačna čvrstoća betona starog 28 dana, određena ispitivanjem valjka 150 mm 300 mm i kocke brida 150 mm, koja se propisuje projektom betona.
C 40/50 (N mm-2)
fck, valj fck, koc
fck, valj – karakteristična tlačna čvrstoća valjka 150 mm 300 mm nakon 28 dana očvršćivanja fck, koc – karakteristična tlačna čvrstoća kocke brida 150 mm m nakon 28 dana očvršćivanja
ZAHTJEV TLAČNE ČVRSTOĆE
Razred tlačne čvrstoće fck, valj (N mm-2) fck, koc (N mm-2)
C 8 / 10
C 12 / 15
C 16 / 20
C 20 / 25
C 25 / 30
C 30 / 37
C 35 / 45
C 40 / 50
C 45 / 55
C 50 / 60
C 55 / 67
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
67
75
85
95
105
115
RAZREDI TLAČNE ČVRSTOĆE ZA OBIČAN I TEŠKI BETON
Razred tlačne čvrstoće fck,valj (N mm-2) fck,koc (N mm-2)
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
RAZREDI TLAČNE ČVRSTOĆE ZA LAGANI BETON
ZAHTJEV TRAJNOSTI BETONANorma HRN EN 206-1 dijeli okoliš u kojem je beton na 6
razreda izloženosti okolišu:1 Kada nema rizika korozijeX0 - za nearmirani beton u okolišu bez smrzavanja,
abrazije ili kemijskog djelovanja i za armirani beton u vrlo suhim uvjetima uporabe.
2 Korozija uvjetovana karbonatizacijomXC1 – suh ili stalno vlažan okolišXC2 – vlažan, rijetko suh okolišXC3 – umjereno vlažan okolišXC4 – izmjenično vlažan i suh okoliš
3 Korozija uvjetovana kloridima koji nisu iz moraXD1 – umjereno vlažan okoliš (beton izložen Cl- iz
zraka)XD2 – vlažan, rijetko suh okoliš (Cl- iz otpadnih voda)XD3 – izmjenično vlažan i suh okoliš (Cl- iz soli za
otapanje)4 Korozija uvjetovana kloridima iz moraXS1 – okoliš uz more izložen solima iz zrakaXS2 – okoliš stalnog djelovanja mora (betoni u moru)XS3 – zona plime i oseke i zona zapljuskivanja valovima5 Djelovanje smrzavanja i odmrzavanja sa ili bez soli
za odmrzavanjeXF1 – umjerena zasićenost vodom bez soli za
odmrzavanje
XF2 – umjerena zasićenost vodom sa solima za odmrzavanje
XF3 – visoka zasićenost vodom bez soli za odmrzavanje
XF4 – visoka zasićenost vodom sa solima za odmrzavanje
6 Kemijsko djelovanje
XA1 – lagano kemijsko djelovanje
XA2 – umjereno kemijsko djelovanje
XA3 – jako kemijsko djelovanje
DEBLJINA ZAŠTITNOG SLOJA BETONA ZA ZAŠTITU ARMATURE
Razred izloženosti
Najmanja debljina zaštitnog sloja betona
Cmin., (mm)
Dopuštena odstupanja
Δc, (mm)
2
XC1
XC2
XC3
XC4
20
35
35
40
10
153
XD1
XD2
XD3
4
XS1
XS2
XS3
55
w, vodocementni omjer
Vb = Va + Vc + Vv + Vd + Vz
Vb =
Vb =
PRORAČUN SASTOJAKA BETONA
maa(ZPS)
+mcc
+mvv
+mdd
+Vz
a(ZPS)
ma
c
mc+ + mv
mvmc
=
ma
mc = A, agregatnocementni omjer
mc
Vb = C, cementnobetonski omjer
Vbmc
=ma
mc 1
a+ 1c
+mv
mc
PRORAČUN MASENIH UDJELA SASTOJAKA BETONA
• masa cementa za 1 m3 betona • masa vode za 1 m3 betona
• masa agregata za 1 m3 betona • ispravak mase vode za površinsku vlažnost
agregata • omjere masenih postotaka pojedinih frakcija
agregata• obujamski udio zraka u 1 m3 betona• masu dodatka (aditiva)
1 masa cementa mc se izabire iz tablica
2 masa vode mvr se računa iz w, koji se izabire iz tablica mvr = w · mc = Vv
3 ispravak mase vode mv = mvr – Asm
4 obujam zraka Vz
Vz = 1 do 2 vol.% za D = 31,5 mm
5 masa agregata ma Va = Vb – (Vc + Vv + Vz)
ma = Va · a ili ma = A · mc
6 masa dodatka md
bz Vzraka.%vol
V 100
bz Vzraka.%vol
V 100
cd mdodatka.%mas
m 100
cd mdodatka.%mas
m 100
c
cc
mV
c
cc
mV
MASE CEMENTA ZA POJEDINE RAZREDE BETONA• D = 31,5 mm
Razred tlačne
čvrstoće (N mm-2)
Razred cementa
32,5 (kg)
Razred cementa
42,5 (kg)
12/15
20/25
30/37
40/45
200
300
350
400
180
270
320
350
45/55 i više pokusom pokusom
Za D = 16 mm povećati masu cementa za 10%
Za D = 8 mm povećati masu cementa za 20%
VODOCEMENTNI OMJER ZA POJEDINE RAZREDE BETONA
Razred tlačne
čvrstoće (N mm-2)
Vodocementni omjer
(w)
40/50 + dodatak
20/25 do 40/50
20/25 i niže
0,40 do 0,45
0,45 do 0,60
0,60 i više
Razred izloženosti
okolišu
Najmanji
v/c omjer
Najmanji razred tlačne
čvrstoće
Najmanja masa
cementa (kg)
Najmanji obujamski % zraka
Drugi zahtjevi
1 Nema rizika od korozije (suh okoliš)
X0 C 12/15
2 Korozija uvjetovana karbonatizacijom
XC1
XC2
XC3
XC4
0,65
0,60
0,55
0,50
C 20/25
C 25/30
C 30/37
C 30/37
260
280
280
300
3 Korozija uvjetovana kloridima koji nisu iz morske vode
XD1
XD2
XD3
0,55
0,55
0,45
C 30/37
C 30/37
C 35/45
300
300
320
4 Korozija uvjetovana kloridima iz morske vode
XS1
XS2
XS3
0,50
0,45
0,45
C 30/37
C 35/45
C 35/45
300
320
340
5 Djelovanje smrzavanja i odmrzavanja sa ili bez soli za odmrzavanje
XF1
XF2
XF3
XF4
0,55
0,55
0,50
0,45
C 30/37
C 25/30
C 30/37
C 30/37
300
300
320
340
4a
4a
4a
Agregat s dovoljnom otpornošću
na smrzavanje
6 Kemijsko djelovanje
XA1
XA2
XA3
0,55
0,50
0,45
C 30/37
C 30/37
C 35/45
300
320
360
Sulfatno otporni cementb
PRORAČUN RECEPTUREZadano: a) CEM II / B-M (P-S) 42,5 N, c = 3,10 kg dm-3
b) 4 frakcije agregata, a = 2,7 kg dm-3 , granulometrijski sastav frakcija i površinska vlažnost dani su u tablicama
c) dodatak Glenium ACE se dodaje u masenom udjelu od 0,45% prema preporuci proizvođača
Traži se: a) projektirani razred betona C 40/50
b) slijeganje svježeg betona, S2 od 50 do 90 mm c) maseni udjeli pojedinih frakcija i dodatka d) receptura za 1 m3 zbijenog betona e) receptura za jedno miješanje u miješalici
učinka 250 dm3
PRORAČUN SASTOJAKA BETONASastojci betona Masa Gustoća
(kg dm-3)
Obujam
(dm3)% (kg)
CEM II/B-M (P-S) 42,5 N 350,0 3,10 112,9
w, omjer 0,45
Voda: gradski vodovod 157,5 1,00 157,5
Zrak 1,5 15,0
Dodatak: Glenium ACE 30 0,45 1,57 1,07 1,48
Ukupno: 286,9
Agregat: 1925,4 2,70 713,1
Agregat: Frakcija 0-4 mm
Frakcija 4-8 mm
Frakcija 8-16 mm
Frakcija 16-32 mm
UKUPNO: 2434,5 1000
PRORAČUN SASTAVA RECEPTURE
Sastojci betona Maseni udjeli Ispravak za vlažnost agregata
Ispravljeni udjeli za 1 m3
Udjeli za 250 dm3
% (kg) % (kg) (kg) (kg)
Frakcija 0-4 mm 45 866,4 4,0 34,6 901 225,2
Frakcija 4-8 mm 14 269,6 1,2 3,2 272,8 68,2
Frakcija 8-16 mm 19 365,8 0,7 2,6 368,4 92,1
Frakcija 16-32mm 22 423,6 0,4 1,7 425,3 106,3
UKUPNO: 100 1925,4 42,1 1967,5 491,9
Voda: 157,5 115,4 115,4 28,8
Dodatak: 0,45 1,57 1,57 0,39
Cement 350,0 350,0 87,5
UKUPNO: 2434,5 2434,5 608,6
GRANULOMETRIJSKI SASTAV GREGATABroj frak.
Veličina mm
Brojčani granulometrijski sastav agregata, amn
Prolaz %0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 31,5 63
1 0-4 8 13 28 39 66 98 100 100 100 100
2 4-8 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 13 94,0 100 100 100
3 8-16 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,0 12,0 96,0 100 100
4 16-31,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 10,0 97,0 100
Preporučeni zbrojni granulometrijski sastav agregata, Ai Sito mm
0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 31,5 63
Prolaz %
4 8 18 28 37 47 62 80 100 100
STVARNI GRANULOMETRIJSKI SASTAV AGREGATA
Frak.
mm
Frakmas.
%
STVARNI GRANULOMETRIJSKI SASTAVAGREGATA
PROLAZ (%)0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 31,5 63
0-4
4-8
8-16
16-31,5
45
14
19
22
3,6
0,0
0,0
0,0
5,8
0,0
0,0
0,0
12,6
0,0
0,0
0,0
17,5
0,0
0,0
0,0
29,7
0,14
0,0
0,0
44,1
1,8
0,76
0,0
45
13,2
2,28
0,2
45
14
18,2
2,2
45
14
19
21,3
45
14
19
22
zbroj 100 3,6 5,8 12,6 17,5 29,8 46,7 60,7 79,4 99,3 100
NAJVEĆE ZRNO AGREGATA (Dmax)Mora biti manje od:
• a) ¼ najmanjeg presjeka betonskog elementa (za ploče 1/3 debljine)
• b) 1,25 · najmanji vodoravni razmak armature
DIJAGRAM TOKA UTVRĐIVANJA SASTOJAKA BETONAUtvrđivanje sastava betona
čvrstoća trajnost obradivost cijena
Vrsta sastojaka(cement, agregat, dodaci)
Vrsta sastojaka(cement, agregat, dodaci)
Usvaja se nakon rezultata početnih ispitivanja
Konzistencija Dmax,
v/c omjer, masa vode Obujam zraka
Masa dodataka
Proračun sastojaka za početnu mješavinu
Izrada i podešavanje sastava
Odabir sastavaReceptura
Zadano Zadano
Iz projektaIz projekta
Ispitivanje
Ispitivanje
PROIZVODNJA OTPREMA I UGRADNJA BETONA• skladištenje sastojaka• doziranje sastojaka• miješanje sastojaka• otprema betona• kontrola proizvodnje• kontrola kakvoće betona1 spremnici dodataka2 spremnik tople vode3 spremnik hladne vode4 spremnici cement5 spremnik sitnog agregata6 spremnik krupnog agregata7 miješalica dodataka8 miješalica dodataka i vode9 miješalica sastojaka10 kontrola procesa11 ured otpreme12 otprema betona
PROIZVODNJA BETONA
DIJAGRAM TOKA KONTROLE PROIZVODNJE OTPREME I UGRADNJE BETONA
Doziranje sastojakaDoziranje sastojaka
Gradilišna otpremaGradilišna otprema
Ugradnja betonaUgradnja betona
Zbijanje betonaZbijanje betona
Njegovanje betonaNjegovanje betona
Laboratorijza beton
betonare
Laboratorijza beton
betonare
Laboratorijna
gradilištu
Laboratorijna
gradilištu
Miješanje sastojaka
Vanjska otprema do 100 km
Završna obrada površine
Dopremanje i skladištenjesastojaka
Dopremanje i skladištenjesastojaka
Osiguranje
kvalitete
Osiguranje
kvalitete
DIJAGRAM KONTROLE KAKVOĆE SASTOJAKA
AtestiAtesti
Vizualnipregled
Vizualnipregled
Laboratorijskoispitivanje
Laboratorijskoispitivanje
Kontrolni uzorakKontrolni uzorak
Upravljanjekvalitetom
Upravljanjekvalitetom
SastojciCementAgregat
Vodadodaci
SastojciCementAgregat
Vodadodaci
EvidencijaEvidencija
ProizvodnjaSilosi
Skladišta
DOZVOLJENA ODSTUPANJA PRI MIJEŠANJU SASTOJAKA
Sastojci Dozvoljeno odstupanje
CementVoda
Ukupni agregatMineralni dodaci
pri dodavanju 5% mase cementa
3% od tražene mase
Kemijski i mineralnidodaci pri dodavanju 5% mase cementa
5% od tražene mase
KONTROLA PROIZVODNJE
• izbor sastojaka betona
• projektiranje sastava betona
• proizvodnja betona
• provjera i ispitivanje opreme, sastojaka betona, svježeg i očvrsnulog betona
• kontrolu usklađenosti proizvedenog betona sa zahtjevima norme
PROVJERA NADZORNOG TIJELA• Ovlašteno nadzorno tijelo je tijelo koje je ovlastila
državna institucija za obavljanje njegovih zadataka• Ovlašteno nadzorno tijelo treba provjeriti:• proizvođačev priručnik za kontrolu proizvodnje i ocijeniti
odredbe sadržane u priručniku• dali se na odgovarajućim mjestima nalaze dokumenti za
nadzor postrojenja i dali su dostupni osoblju• podatke dobivene tijekom početnog ispitivanja• podatke o sustavu kontrole proizvodnje koje primjenjuje
proizvođač
• Certifikacijsko tijelo je tijelo koje obavlja potvrđivanje usklađenosti proizvoda sa zahtjevima kakvoće propisanim normom
OZNAČIVANJE PROJEKTIRANOG BETONA-KRATICE
• poziv na preuzetu hrvatsku normu HRN EN 206-1
• razred tlačne čvrstoće, npr. C 25/30
• razred izloženosti utjecaju okoliša, npr. XD2
• najveći maseni udio klorida, npr. Cl 0,20
• najveću gornju veličinu agregata, npr. Dmax. 22
• oznaku razreda gustoće, npr. D 1,8
• konzistenciju, razredom konzistencije, npr. S2 ili zadanom vrijednošću i postupkom određivanja
TIPOVI BETONARA
VERTIKALNETORANJSKE
HORIZONTALNE
SKLADIŠTENJEAGREGATA
NAVLAČENJEM
SLOBODNOSKLADIŠTENJE
AGREGATA
TORANJSKE BETONARE
V > 10 000 m3
TORANJSKA BETONARA1 Usipni koš za agregat
2 Otpremni transporter
3 Razdjeljivač agregata
4 Spremnici agregata
5 Pokazivač napunjenosti spremnika
6 Sustavi za doziranje agregata
7 Vaga agregata
8 Spremnici cementa
9, 10, 11 Sustav za miješanje, pužnica, vaga cementa
12 Miješalica
13 Ispusni lijevak
14 Upravljački prostor
18 Vaga za vodu
HORIZONTALNE BETONARE• betonare sa skladištenjem agregata navlačenjem
V > 2 000 m3
HORIZONTALNE BETONARE• betonare sa slobodnim skladištenjem agregata
PROIZVODNJA BETONA ZA MANJE RADOVE
MIJEŠANJE BETONA• prisilna tanjurasta protustrujna miješalica
• miješalica sa slobodnim padom (bubnjasta)
OTPREMA BETONA• bubnjastom automiješalicom
• kamionom-kiperom
• agitatorom
OTPREMA BETONA NA GRAĐEVINI• posudom ili korpom
• transportnom trakom
• žlijebom
• pneumatski
• pumpanjem
D = 16 mm …400-600 kg m-3
D = 31,5 mm..360-420 kg m-3
D = 63 mm…..340-400 kg m-3
C > 0,20
UGRADNJA BETONA
• uranjajući vibratori (pervibratori)
• oplatni vibratori
• vibroploče (vibrogrede)
UGRADNJA BETONA IZMEĐU OPLATE
Pravila pri ugradnji:
• beton ne smije padati s visine veće od 1 metar
• beton ne smije udarati u prepreke, kao što su armatura i oplata
• beton mora padati okomito na prethodno ugrađeni beton
URANJAJUĆI VIBRATORI PERVIBRATORI
• promjer 25 mm
• promjer 38 mm
• promjer 48 mm
• promjer 58 mm
OPLATNI VIBRATOR I VIBROPLOČE
UTJECAJ VLAGE NA UGRAĐENI BETON
VRIJEME NJEGOVANJA BETONA
UTJECAJ TEMPERATURE NA UGRAĐENI BETON
UTJECAJ TEMPERATURE SASTOJAKA NA TEMPERATURU MJEŠAVINE BETONA
gdje je: Tb – temperatura svježe betonske mješavine
ma, mc i mv – mase agregata, cementa i vode
Ta, Tc i Tv - temperatura agregata, cementa i vode
ca - specifični toplinski kapacitet agregata i cementa = 0,85 kJ
kg-1 °C-1 cv – specifični toplinski kapacitet vode = 4,20 kJ kg-1 °C-1
)()(
)(C
mcmmc
TmcTmTmc
vvcaa
vvvccaaa
Tb =
PROIZVOĐAČI BETONA• 1 GRADNJA OSIJEK• 2 BETON LUČKO d.o.o.• 3 NEXE GRUPA d.d.• 4 SARAĐEN d.o.o.
• Gradnja Osijek proizvodi:• gotov beton razreda čvrstoće C 8/10 do C 35/45• pumpani beton razreda čvrstoće C 20/25 do 35/45• vodonepropusni beton• beton otporan na niske temperature• lagani beton• mikroarmirani beton• beton u boji
• Beton Lučko d.o.o. proizvodi:• plastični beton s frakcijom agregata od 0-16 mm, razreda čvrstoće C 12/15 do C 35/45• plastični beton s frakcijom agregata od 0-31,5 mm, razreda čvrstoće C 8/10 do C 35/45• pumpani beton s frakcijom agregata od 0-16 mm, razreda čvrstoće C 16/20 do C 35/45• pumpani beton s frakcijom agregata od 0-31,5 mm, razreda čvrstoće C 16/20 do C 35/45
• vodonepropusni beton s frakcijom agregata od 0-16 mm, razreda čvrstoće • C 16/20 do C 30/37• vodonepropusni beton s frakcijom agregata od 0-31,5 mm, razreda čvrstoće • C 16/20 do C 30/37
• Nexe grupa d.d. proizvodi:• plastični beton razreda čvrstoće C 16/20, C 25/30 i C 35/45• pumpani beton razreda čvrstoća C 16/20, C 25/30 i C 35/45
• Sarađen d.o.o. proizvodi:• beton razreda čvrstoće od C 8/10 do C 30/37• armirani beton• prednapeti beton• beton otporan na mraz i sol• beton donjeg sloja betonskog kolnika• beton habajućeg sloja betonskog kolnika• Beton se proizvodi u 3 betonare:• betonari Veprštak učinka 60 m3 h-1
• betonari Dubrava kod Tisna učinka 30 m3 h-1
• betonari Biograd učinka 45 m3 h-1
ISPITIVANJE SVJEŽEG I OČVRSNULOG BETONA
Svojstva svježeg betona određena su:
• konzistencijom (tečljivošću) svježeg betona
• gustoćom
• razdvajanjem agregata
• temperaturom
• obujamskim udjelom pora
ISPITIVANJE KONZISTENCIJE SVJEŽEG BETONA I RAZREDI
KONZISTENCIJEKonzistencija betona je svojstvo svježeg betona kojom se
on odupire trajnoj promjeni oblikaPrema normama HRN EN 12350-1 do HRN EN 12350-71 Uzimanje uzoraka2 Određivanje konzistencije slijeganjem3 Određivanje konzistencije pomoću Vebeovog aparata4 Određivanje konzistencije stupnjem zbijenosti5 Određivanje konzistencije rasprostiranjem6 Određivanje gustoće svježeg betona7 Određivanje obujamskog udjela pora
ISPITIVANJE KONZISTENCIJE SLIJEGANJEM
RAZREDI SLIJEGANJA Dmax = < 40 mm
Razred Slijeganje
(mm)
Dopuštena odstupanja (mm)
S1
S2
S3
S4
S5
Od 10 do 40
Od 50 do 90
Od 100 do 150
Od 160 do 210
> 220
±10
±20
±30
±30
Tip konstrukcije Slijeganje (mm)
Slabo armirani ili nearmirani temelji
Armirani temelji, ploče nosači i stupovi
Jako armirane ploče nosači i stupovi
Cestovne ploče, industrijski podovi
Masivni hidrotehnički beton
Betoniranje pod vodom
10 do 15
60 do 120
80 do 160
10 do 50
10 do 50
120 do 180
PRIBLIŽNE VRIJEDNOSTI SLIJEGANJA ZA KONSTRUKCIJE
VEBE POSTUPAK
VEBEOVI STUPNJEVI Dmax. = 63 mm
(Vebeovih stupnjeva)tV
VN
0
1
V0 – obujam Abramsovog kalupa 5,50 dm3
V1 – obujam betona poslije zbijanja, t – vrijeme zbijanja (s)Razred Vebeov stupanj (s) Dopuštena
odstupanja (s)
V0
V1 (kruta)
V2 (slabo plastična)
V3 (plastična)
V4 (tekuća)
31
21 do 30
11 do 20
6 do 10
3 do 5
±3
±3
±2
±1
STUPANJ ZBIJENOSTI
sh
hC
h – unutarnja visina posude (mm)
s – udaljenost od površine zbijenog betona do gornjeg ruba posude
RAZREDI STUPNJA ZBIJENOSTI
Dmax. = 63 mm
Razred Stupanj zbijenosti Dopuštena odstupanja
C0
C1
C2
C3
C4
1,46
1,26 do 1,45
1,11 do 1,25
1,04 do 1,10
1,04
±0,10
±0,08
±0,05
ISPITIVANJE KONZISTENCIJE RASPROSTIRANJEM
)(2
21 mmdd
T
d1
d2
RAZREDI RASPROSTIRANJA Dmax. = 63 mm
Razred Promjer rasprostiranja
(mm)
Dozvoljena odstupanja
(mm)
T1
T2
T3
T4
T5
T6
340
350 do 410
420 do 480
490 do 550
560 do 620
> 630
± 30 za sve vrijednosti
KRITERIJI USKLAĐENOSTI KONZISTENCIJE SVJEŽEG BETONA
Postupakispitivanja
Najmanji broj uzoraka
Broj prihvaćanja izvan graničnih
vrijednosti
Najveće dopušteno odstupanjepojedinog rezultata od granične
vrijednosti
Donjagranica
Gornja granica
Kontrolavidom
Svaka isporuka otpremljenog betona
Slijeganje Prema tablici za tlačnu čvrstoću ili
pri ispitivanju obujamskog udjela zraka ili u slučaju sumnje kontrolom
vida
Vidi tablicu 16.1.7b -10 mm +20 mm
Vebe postupak Vidi tablicu 16.1.7b -4 sekunde-6 sekundib
+2 sekunde+4 sekundeb
Stupanj zbijenosti
Vidi tablicu 16.1.7b -0,05 -0,07b
+0,03+0,05b
Rasprostiranje Vidi tablicu 16.1.7b -15 mm-25 mmb
+30 mm+40 mmb
b primjenjivo samo za ispitivanje konzistencije prigodom prvog istovara auto-miješalice
PRIHVATLJIVE VRIJEDNOSTI UVJETA USKLAĐENOSTI IZVAN GRANIČNIH VRIJEDNOSTI
Tablica 16.1.7aAQL = 4%
Tablica 16.1.7bAQL = 15%
Broj rezultataispitivanja
Prihvatljivi brojizvan graničnih
vrijednosti
Broj rezultataispitivanja
Prihvatljivi brojizvan graničnih
vrijednosti
1 - 12 0 1 - 2 0
13 - 19 1 3 - 4 1
20 - 31 2 5 - 7 2
32 - 39 3 8 - 12 3
40 - 49 4 13 - 19 5
50 - 64 5 20 - 31 7
65 - 79 6 32 - 49 10
80 - 94 7 50 -79 14
95 - 100 8 80 - 100 21
ODREĐIVANJE GUSTOĆE SVJEŽEG BETONA
– gustoća svježeg betona (kg m -3)
m2 – masa posude i zbijenog betona(kg)
m1 – masa prazne posude (kg)
V – obujam posude (m3)
V
mm 12 =
(kg m-3)
m1
V
DJELOVANJE VAN DER WAALSOVIH SILA
DJELOVANJE SLOJA MOLEKULA VODE
DJELOVANJE KAPILARNIH SILA
DJELOVANJE ORG. MOLEKULA, VODE I ČESTICA CEMENTA
ISPITIVANJE OČVRSNULOG BETONA
Svojstva očvrsnulog betona određena su:
• tlačnom čvrstoćom
• vlačnom čvrstoćom cijepanjem
• gustoćom
• modulom elastičnosti
• skupljanjem i puzanjem
• vodoupojnošću
• otpornošću na smrzavanje
• otpornošću na habanje
ISPITIVANJE OČVRSNULOG BETONAHRN EN 12390-1 do HRN EN 12390-8
1 Oblik, dimenzije i drugi zahtjevi za uzorke i kalupe
2 Izradba i njegovanje uzoraka za ispitivanje čvrstoće
3 Ispitivanje tlačne čvrstoće
4 Uređaji za ispitivanje tlačne čvrstoće
5 Ispitivanje čvrstoće na savijanje
6 Ispitivanje vlačne čvrstoće cijepanjem
7 Gustoća očvrsnulog betona
8 Dubina prodiranja vode pod tlakom
OBLIK I DIMENZIJE ISPITNIH UZORAKA
Dopušteno odstupanje od (d) manje od ± 0,5% .
Dopušteno odstupanje ravnosti plohe je ± 0,0006 · d u mm .
Dopušteno odstupanje okomitosti stranice manje od 0,5 mm.
d, mm 100 150 200 250 300
d, mm 100 150 200 250 300
Dopušteno odstupanje od promjera (d) je 0,5%.
Dopušteno odstupanje ravnosti na ispitnim plohama je ± 0,0006 · d u mm.
Dopušteno odstupanje od okomitosti stranice je ± 0,5 mm.
Dopušteno odstupanje visine (2d) je ± 0,5%.
L 3,5 d
Dopušteno odstupanje od normirane veličine (d) je 0,5%
Dopušteno odstupanje okomitosti stranice je ± 0,5 mm.
Dopušteno odstupanje ravnosti površine plohe je ± 0,2 mm.
d, mm 100 150 200 250 300
PORAST TLAČNE ČVRSTOĆE BETONA S VREMENOM
ISPITIVANJE TLAČNE ČVRSTOĆE
valjakzammNr
FR mmt )( 2
2
valjakzammN
r
FR mmt )( 2
2
kockuzammNa
FR mmt )( 2
2 kockuzammN
a
FR mmt )( 2
2
ČIMBENICI O KOJIMA OVISI TLAČNA ČVRSTOĆA BETONA
• vrsti, razredu i masenom udjelu cementa
• kakvoći i masenom udjelu agregata
• vodocementnom omjeru
• poroznosti betona
• utjecaju dodataka
• načinu ugradnje
• načinu njege betona
TIPOVI LOMA BETONA
OVISNOST TLAČNE ČVRSTOĆE O VODOCEMENTNOM OMJERU
0
20
40
60
80
100
0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,0
Re
lati
vn
a t
lač
na
čv
rsto
ća
%
Vodocementni omjer v/c
Rmt = (N mm-2)Rmt = (N mm-2)
OVISNOST TLANE ČVRSTOĆE BETONA O SASTAVU
cvB
A/
Abrams ( 1919. godine):
gdje je: v/c – vodocementni omjer A i B – su konstante
2
aVV
VK
wc
cRmt =
Feret (1987. godine):
gdje je: Rmt - tlačna čvrstoća betona
K- konstanta materijala određena eksperimentalno Vc – obujam cementa, Vw – obujam vode
a – obujam zraka
(N mm-2
)
OVISNOST TLAČNE ČVRSTOĆE BETONA O SASTAVU
Popovics:
Rmt – tlačna čvrstoća betona
A i B su konstante, A = 353,64 i B = 23,66
v / c – vodocementni omjer
c – masa cementa u kg m3
z – obujamski udio zraka
Krstulović:
C i N su konstante, C = 152 i N = 15
Vpk – obujamski udio kapilarnih pora
Rmt = zccvB
A 0279,0000637,0/ (N mm-2)
Rmt = C · (1 – Vpk)N
(N mm-2
)
NAJMANJI BROJ UZORAKA ZA PRIHVAĆANJE USKLAĐENOSTI
Proizvodnja Najmanja učestalost uzimanja uzoraka
Prvih 50m3
proizvodnjeNakon prvih 50 m3 proizvodnje
Beton s certificiranomkontrolom proizvodnje
Beton bez certificiranekontrole proizvodnje
Početna dok se ne dobije najmanje 35 rezultata
3 uzorka 1 uzorak na 200 m3 ili
2 uzorka po proizvodnom tjednu
1 uzorak na 150 m3 ili
1 uzorka po proizvodnom tjednu
Ustaljena kad sedobije najmanje 35 rezultata
1 uzorak na 400 m3 ili
1 uzorka po proizvodnom tjednu
Kada je standardna devijacija posljednjih 15 rezultata ispitivanja iznad 1,37 · s učestalost ispitivanja treba povećati na onu traženu za početno ispitivanje za slijedećih 35 rezultata ispitivanja.
GAUSSOVA KRIVULJA NORMALNE RASPODJELE
5%
fcm =
s =
i
fci
i
ff cicm2)(
1
)( 2
i
ff cicm s =
fcm = fck + 1,64 · s
fcm – srednja vrijednost, fci – pojedinačni rezultat, i – broj rezultata
fck – karakteristična tlačna čvrstoća, s – standardna devijacija
RASIPANJE REZULTATA KOD DOBRE I LOŠE KONTROLE PROIZVODNJE
UVJETI USKLAĐENOSTI REZULTATA ISPITIVANJA TLAČNE ČVRSTOĆE ZA POČETNU
I USTALJENU PROIZVODNJU
Proizvodnja
Broj
rezultata
fci u grupi
Uvjet 1
Srednja vrijednost
fci rezultata
fcm (N mm-2)
Uvjet 2
Pojedinačni rezultati
fci (N mm-2)
Početna 3 fcm fck + 4 fci fck - 4
Ustaljena Ne manje od 15
fcm fck + 1,48 · s fci fck - 4
fci – pojedinačni rezultat, fcm – srednja vrijednost
fck – karakteristična tlačna čvrstoća, s – standardna devijacija
PRIMJER PRORAČUNAi fci fcm - fci (fcm – fci)2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
37,8 -1,9 3,61
36,4 - 0,5 0,25
39,2 - 3,3 10,89
30,8 5,1 26,01
32,6 3,3 10,89
41,7 - 5,8 33,64
25,9 10,0 100,00
32,6 3,3 10,89
37,1 -1,2 1,44
34,0 1,9 3,61
35,3 0,6 0,36
39,8 -3,9 15,21
36,3 -0,4 0,16
40,9 -5,0 25,00
37,2 -1,3 1,69
36,8 -0,9 0,81
i574,4 244,46
PRORAČUNi
fci16
4,574
1
)( 2
i
ff cicm 15
46,244 =
=
Za ustaljenu proizvodnju s ne manje od 15 rezultata u grupi propisana su dva uvjeta usklađenosti:
Uvjet 1 fcm ≥ fck + 1,48 · sUvjet 2 fci ≥ fck - 4
Karakteristična tlačna čvrstoća fck za faktor vjerojatnosti raspodjele 1,3 je:
fck = fcm – 1,3 · s = 35,9 – 1,3 · 4,0 = 30,7 MPa
Prema uvjetu 1 fcm ≥ fck + 1,48 · s, 35,9 < 36,6
Prema uvjetu 2 fci ≥ fck – 4, 25,9 < 26,7
= 35,9 MPa
s =
fcm =
4,0 MPa
=
KONTROLA USKLAĐENOSTI KONTROLNIM KARTICAMA
Broj (fci) rezultata ispitivanja tlačne
čvrstoće za pojedini beton
Uvjet 3
Srednja vrijednost od (fci) rezultata za pojedinog člana
porodice fcm (N mm-2)
2 fcm fck - 1
3 fcm fck + 1
4 fcm fck + 2
5 fcm fck + 2,5
6 fcm fck + 3
UVJETI USKLAĐENOSTI ZA ČLANOVE PORODICE BETONA
Dali je pojedinačni 28-dnevni rezultat Ne Označi beton jednak ili veći od uvjetovanog kao neusklađen fci ≥ fck – 4 (tablica 16.4.2 uvjet 2)
Da U svakom periodu provjeri za svakog Ne Izdvoji tog člana iz
člana porodice pripada li porodici prema porodice i označi ga kriteriju usklađenosti (tablica 16.4.3 uvjet 3) kao pojedinačni beton
Da Dali srednja vrijednost čvrstoće Ne Označi porodicu kao svih rezultata odgovara uvjetu neusklađenu u periodu fcm ≥ fck + 1,48 · s (tablica 16.4.2 uvjet 1) ocjenjivanja Da Označi porodicu kao usklađenu u cijelom periodu ocjenjivanja
DIJAGRAM TOKA OCJENE USKLAĐENOSTI ČLANA PORODICE BETONA
ISPITIVANJE VLAČNE ČVRSTOĆE ČISTIM VLAČNIM OPTEREĆENJEM
ISPITIVANJE ČVRSTOĆE NA SAVIJANJE OPTEREĆENJE UZORKA JEDNOM SILOM
Rms = 3
5,1
h
lFm (N mm-2)
OPTEREĆENJE ISPITNOG UZORKA S DVIJE SILE
)( 22
mmNha
lFR mms
Rms – čvrstoća na savijane (N mm-2)
Fm – sila loma (N)
a i h – dimenzije bridova prizme
l – udaljenost između valjaka
ISPITIVANJE VLAČNE ČVRSTOĆE CIJEPANJEM
)(2 2
NmmDL
FR mmc
Proizvodnja Broj rezultata
(fvi) u grupi
Uvjet 1 Uvjet 2
Srednja vrijednost fvi rezultata
fvm (N mm-2)
Pojedinačni rezultati
fvi (N mm-2)
Početna 3 fvm fvk + 0,5 fvi fvk – 0,5
Ustaljena Ne manje od 15
fvm fvk + 1,48 · s fvi fvk – 0,5
fvi – pojedinačni rezultat, fvm – srednja vrijednost
fvk - karakteristična vlačna čvrstoća betona, s – standardna devijacija
KRITERIJ USKLAĐENOSTI ISPITIVANJA VLAČNE ČVRSTOĆE CIJEPANJEM
RADNJE U SLUČAJU NEUSKLAĐENOSTI
• prekinuti proizvodnju neusklađenog proizvoda
• izvođač treba obustaviti radove
• provjeriti rezultate ispitivanja, otkloniti greške
• ako se neusklađenost potvrdi ponovljenim ispitivanjima izvršiti provjeru postupaka za kontrolu proizvodnje
• kod potvrđene neusklađenosti izvijestiti kupca
ODREĐIVANJE GUSTOĆE OČVRSNULOG BETONA
w
stwstaZ
mmmmVmkg
V
m
),( 3
Z - obujamska gustoća uzorka (kg m-3), V – obujam uzorka (m3)
ma – masa uzorka određena na zraku (kg)
mst – masa potopljenog držača (kg), w - gustoća vode pri 20 ºC
mw – masa potopljenog uzorka (kg) (998 kg m-3)
ISPITIVANJE TLAČNE ČVRSTOĆE BETONA U KONSTRUKCIJI
Naknadna ispitivanja tlačne čvrstoće betona u konstrukciji provode se:
• ako nisu zadovoljavajući rezultati ispitivanja kontrolnih uzoraka tijekom gradnje
• ako dolazi do promjene u namjeni građevine• ako su pojave na građevini takove da je upitna
sigurnost građevine• ako se sumnja u lošu izvedbu građevine• ako je građevina bila izložena požaru
ISPITIVANJE BETONA U KONSTRUKCIJI
Beton u konstrukciji se ispituje prema normama
HRN EN 12504-1, HRN EN 12504-2 i HRN EN 1542
a. izrezivanjem ispitnih tijela (valjak)
b. pomoću odskočnog čekića (sklerometra)
c. mjerenjem sile otkidanja (pull-off postupak)
d. mjerenjem sile čupanja (pull-out postupak)
ODSKOČNI ČEKIĆ
1 čekić, 2 beton, 3 udarna masa,
4 kućište, 5 okidač, 6 jahač,
7 skala, 8 držač, 9 opruga
RAZLIČITI TIPOVI ODSKOČNIH ČEKIĆA
OVISNOST DALJINE ODSKOKA ČEKIĆA O TLAČNOJ ČVRSTOĆI
MJERENJE SILE OTKIDANJA PULL-OFF POSTUPAK
)(4 2
2
mmNd
F
A
FR mmm
Fm – sila otkidanja (N)
A – ploština lijepljenja (mm2)
d – promjer pločice (mm)
MJERENJE SILE ČUPANJA PULL-OUT POSTUPAK
)mmN(A
FR mm
2 Fm – sila čupanja (N)
A – ploština loma, stožac (mm2)
BETONI POSEBNE NAMJENEBetonom posebne namjene smatra se beton koji osim
sastojaka običnog betona sadrži i sastojke, dodatke ili umetke koji mijenjaju njegova osnovna svojstva.
U betone posebne namjene spadaju:
• lagani betoni• prepakt betoni• betoni za podlijevanje i ispune• prskani betoni (mlazni betoni)• uvaljani betoni• samougradivi betoni• armirani betoni
LAGANI BETONI
• betoni s laganim agregatom
• betoni od jednozrnog agregata
• porasti betoni
• ekspandirana pečena glina
• granulirana šljaka visoke peći
• ekspandirani perlit ili vermikulit
• ekspandirani polimerni materijali
PORASTI BETONISirovine: cement, vapno, leteći pepeo, gips sitno
samljeveni kvarcni pijesak i dodatak za širenje
• siporex (aluminijski prah vodik)
• ytong (kalcijev karbid acetilen)
SIPOREX I YTONG• PREDNOSTI:
• ekološki materijali
• lagani, 4 puta lakši od betona
• dobri toplinski i zvučni izolacijski
materijali
• postojani na atmosferske utjecaje
• nezapaljivi
• lako se kombiniraju s drugim
građevnim materijalima
• NEDOSTACI:
• manja čvrstoća i otpornost na habanje
• veće puzanje, skupljanje i bubrenje
Zidna ploča
Zidni
termoblok
PRSKANI (MLAZNI) BETON
SAMOUGRADIVI BETON
• vrlo mekan, tečan, i stabilan beton bez razdvajanja koji ne zahtjeva dodatno zbijanje vibriranjem
Dobiva se:
• ograničenjem masenog udjela krupnozrnog agregata
(Dmax.= 12-20 mm)
• povećanjem masenog udjela sitnozrnog praškastog agregata
• povećanjem masenog udjela posebnih superplastifikatora koji smanjuju vodo cementni omjer
PREDNOSTI SAMOUGRADIVOG BETONA
• brža izgradnja, nema zbijanja betona vibriranjem• bolja kakvoća, smanjena propusnost, bolja otprema
pumpom, bolji i ljepši izgled površine• poboljšana trajnost betona zbog bolje zbijenosti u
oplati i armaturi posebice u nedostupnim zonama gdje je zbijanje vibratorom otežano
• veća produktivnost, smanjen broj radnika, nema troškova zbijanja vibriranjem
• smanjena razina buke• mogućnost projektiranja gušće armature
ISPITIVANJE SAMOUGRADIVOG BETONA
• Rasprostiranje (obrnuti Abramsov kalup)
• L-kutija (Švedska kutija)
65-75 cm
50 cm doseći u 3-6 sekundi
40 cm 3-6 sekundi
razlika u visini < 20%
ARMIRANI BETON
Armirani beton predstavlja spoj betona i armiranog čelika koji na jednom mjestu objedinjuje dobre osobine betona (relativno velika tlačna čvrstoća) i dobre osobine čelika (visoka vlačna čvrstoća).
Pronašao ga i 1867 patentirao francuski vrtlar Joseph Monier.
ČELIKČelik je legura željeza s ugljikom i drugim elementima.
Sadrži najviše do 1,7 mas.% C, 0,8 mas.% Mn, 0,4 mas.% Si, 0,07 mas.% P i 0,0 6 mas.% S.
FIZIKALNO-MEHANIČKA SVOJSTVA BETONSKIH ČELIKA
• naprezanje – deformacija• granica razvlačenja, vlačna čvrstoća• duktilonost• žilavost i tvrdoća
DIJAGRAM DEFORMACIJA ČELIKA PRI VLAČNOM OPTREĆENJU
• utvrđeno naprezanje • rasterećenje
A- granica proporcionalnosti Rp
B- granica elastičnosti Re
B-C-točke popuštanja (RT1 i RT2)
D-granica čvrstoće Rm
E-granica lomaE’- stvarno naprezanje
TIPIČNI - DIJAGRAMI ZA BETONSKI ČELIK
DUKTILNOSTDuktilnost je svojstvo materijala da podnese plastičnu
deformaciju bez loma.
KRHKI I DUKTILNI MATERIJAL
Dijagram krhkog i duktilnog materijala
<
>
IZRAČUN IZDULJENJA (EL) I DUKTILNOSTI (A)
EL – izduljenje (%)
Lo – duljina uzorka prije naprezanja
Lf – duljina uzorka nakon deformacije
%A
AAA
o
fo 100
A – duktilnost (%)
Ao – ploština uzorka prije naprezanja
Af – ploština uzorka nakon deformacije
%L
LLEL
o
of 100
OZNAČIVANJE ČELIKA ZA ARMIRANI BETON
• B 450 C Prema normama HRN EN 10080-2
• B 500 A do 10080-6 betonski čelici su podijeljeni
• B 500 B prema granici razvlačenja Re u dva
• B 500 C razreda: 450 i 500 i prema duktilnosti u
tri razreda: A, B i C. A – obična duktilnost (2,5%)
B – visoka duktilnost (5,0%)
C – vrlo visoka duktilnost (7,5%)
SVOJSTVA BETONSKIH ČELIKAOznaka čelika
B 500A B 500B B 450C B 500A B 500B B450C
Razred duktilnosti
A B C A B C
Način isporuke
kolutovi šipke kolutovi
šipke kolutovi
mreže
Oblici rebrasti glatki
rebrasti rebrasti rebraste
Promjer d (mm)
4-16 6-40 6-16 6-40 6-16 5-16 6-16 6-16
Re (N mm-2) 500 500 450 500 500 450
Rm/Re 1,05 1,08 1,15-1,35 1,05 1,08 1,15-1,35
A (%) 2,5 5,0 7,5 2,5 5,0 7,5
Re – granica razvlačenja, Rm – vlačna čvrstoća (N mm-2), A – duktilnost (%)
OZNAKE ZA UŽE I ŠIPKU Y 1860 S 7-16,0-A, uže Y 1030 H-26-R, šipka Y – čelik za prednapinjanje Y – čelik za prednapinjanje
1860 – vlačna čvrstoća (N mm-2) 1030 – vlačna čvrstoća (N mm-2) S – uže (strand) H – toplo valjana šipka 7 - broj žica ( hot-rolled bar) 16,0 - promjer (mm) 26 – promjer šipke (mm) A – razred duktilnosti R – rebrasta
HRN EN 10138-3 Y 1860 S7-16,0-A
HRN EN 10138-4 Y 1030 H-26-R
OZNAČIVANJE ČELIKA ZA PREDNAPETI BETON
• Y 1770 C-5,0-I, žica• Y 1860 S 7-16,0-A, uže• Y 1030 H-26-R, šipkaPrema normama HRN EN 10138-1 do 10138-4 čelici za
prednapeti beton su podijeljeni na: žice, užad i šipke.Oznake za žicu znače:
Y – čelik za prednapinjanje
1770 – vlačna čvrstoća (Rm) (N mm-2)C – hladno vučena žica (cold drawen wire)5,0 - promjer žice (mm)I – izgled udubljena u presjeku (identation)
PROIZVODNI OBLICI I OZNAČIVANJENorma Proizvodni
oblikIme Broj Promjer
d (mm)
Vlačna
čvrstoća
(MPa)
HRN EN
10138-2
žica Y 1860 C
Y 1770 C
Y 1670 C
Y 1570 C
11353
11352
11351
11350
3-5
3,2-6,0
6,9-7,5
9,4-10,0
1860
1770
1670
1570
HRN EN
10138-3
uže Y 1960 S3
Y 1860 S3
Y 1860 S7
Y 1770 S7
11361
11360
11366
11365
5,2
6,5-7,5
7,0-16,0
15,2-18,0
1960
1860
1860
1770
HRN EN
10138-4
šipka Y 1100 H
Y 1030 H
Y 1230 H
11381
11380
11382
15,0-20,0
22,5-50,0
26,0-40,0
1100
1030
1230
UTJECAJI OKOLOŠA NA BETON
Trajnost građevine se ostvaruje:
• pravilnim projektiranjem građevine
• pravilnim odabirom materijala za gradnju
• pravilnim izvođenjem i održavanjem građevine
VIJEK TRAJANJA BETONSKIH GRAĐEVINA
Betonski element Životni vijekgodine
Nosivi betonski elementi u visokogradnjiBalkonske ogradeBetonski crijep i vlaknima armirane betonske
pločeCestovni mostoviŽeljeznički mostoviPodvodni tuneli i braneGrađevine u moruRashladni tornjevi i termoelektrane
8040 (80)
30 -5060-80 (100)
70-115100-200
30-5025 (40)
UTJECAJI OKOLIŠA NA BETON
• fizikalni
• mehanički
• kemijski utjecaji
• biološki utjecaji
• elektrokemijski utjecaji
FIZIKALNI UTJECAJI NA BETON
• promjena temperature
• požar
• smrzavanja i odmrzavanja
• kristalizacija soli
• hrđe nastale korozijom armature
UTJECAJ PROMJENE TEMPERATURE
• iznad 40 C gubitak slobodne vode iz pora
• na 100 C gubi se sva slobodna voda
• pri 200 C upijena voda
• na 400 C gubitak vode vezane u cementnim hidratima
• pri 500 C smanjuje se granica popuštana čeličnih šipki u armiranom betonu
• na 825 C zrna agregata od vapnenca počinju prelaziti u kalcijev oksid, neznatne čvrstoće
UTJECAJ POŽARA• vrsti agregata i veziva
• trajanju izloženosti betona požaru
• pri temperaturama 300 C čvrstoća se smanjuje za 20%
• na temperaturama 500 C za 40 %
• na temperaturama 700 C za 70%
MEHANIČKI UTJECAJI NA BETON
• udarna opterećenja
• opterećenja u ciklusima
• preopterećenja
• erozija i abrazija
• kavitacijska erozija
ABRAZIJA, EROZIJA, KAVITACIJSKA EROZIJA
• abraziv, sitna čestica pijeska velike tvrdoće pomoću koje se trenjem, brušenjem ili struganjem s površine betona skidaju sitne čestice betona
• erozija, proces trošenja betona djelovanjem vode, leda ili vjetra
• riječna erozija
• ledenjačka erozija
• eolska erozija
Kavitacijska erozija je pojava isisavanja slabije vezanih čestica betona
na hidrotehničkim građevinama na mjestima gdje pri protoku vode
velikom brzinom nastaje podtlak.
DEFORMACIJE BETONA Deformacije betona
Obujamske deformacije Deformacije betona betona pod opterećenjem
Deformacije zbog Deformacije pod promijene kratkotrajnim temperature opterećenjem
Deformacije nastale Deformacije pod skupljanjem i dugotrajnim bubrenjem opterećenjem
DEFORMACIJE NASTALE SKUPLJANJEM I BUBRENJEM
Bubrenje betona je deformacija povećanja obujma neopterećenog betonskog elementa uslijed povećanja vlažnosti
Skupljanje betona je deformacija smanjenja obujma neopterećenog betonskog elementa uslijed smanjenja vlažnosti
Plastično skupljanje je smanjenje obujma betona uslijed gubitka vode s površine betona dok je beton još u plastičnom stanju
OBUJAMSKE PROMJENE BETONA• zbog promjene temperature, b = 1 · 10-5 za 1 ºC• zbog skupljanja i bubrenja
Ovisnost skupljanja betona o masenom udjelu vode i veziva
Tenzometar
DEFORMACIJE BETONA PRI KRATKOTRAJNOM I DUGOTRAJNOM
OPTEREĆENJU
Pri kratkotrajnom opterećenju deformacije betona su određene:
• modulom elastičnosti (E)
• modulom posmika (G)
• Poissonovim omjerom ()
Pri dugotrajnom opterećenju deformacija betona je određena:
• puzanjem betona
TIPIČNI DIJAGRAM NAPREZANJE-DEFORMACIJA ZA TLAČNO OPTEREĆENI
UZORAK BETONA
Rmt – točka maksimalnog tlačnog naprezanja, Rp0,4 – granica proporcionalnosti
εu – ukupna deformacija, Ecs – statički modul elastičnosti
ODREĐIVANJE STATIČKOG MODULA ELASTIČNOSTI IZ RADNOG DIJAGRAM
ODREĐIVANJE STATIČKOG MODULA ELASTIČNOSTI TRENIRANJEM ISPITNOG UZORKA
Ecs = tgα ili Ecs =
(kN mm-2)
OVISNOST MODULA ELASTIČNOSTI O RAZREDU I STAROSTI BETONA
Crazredbetona
12/15 16/20 20/25 25/30 30/37 35/45 40/50 45/55 50/60
Ecs
kN mm-2
26 27,5 29 30,5 32 33,5 35 36 37
IZRAČUN STATIČKOG I DINAMIČKOG MODULA ELASTIČNOSTI
Prema HRN ENV 1992-1-1 statički modul elastičnosti se može izračunati:
fck – karakteristična tlačna čvrstoća betona
v – brzina prolaska ultrazvučnih valova
- gustoća betona
- Poissonov omjer
Ecs = 9,5 · 3 8ckf (kN mm-2)
Ecd =
)1(
2112
v
(kN mm-2)
Ecs = 1,25 · Ecd –19 (kN mm-2 )
POISSONOV OMJER (ν)• Poissonov omjer je omjer između poprečne
deformacije (εp) i uzdužne deformacije (εu)
• MODUL POSMIKA (G)
ν =
u
p
G = )1(2
cE = 0,4 · Ec, za ν = 0,25
PUZANJE BETONAPuzanje betona je deformacija koja nastaje pod
dugotrajnim djelovanjem opterećenja na beton bez deformacija skupljanja, bubrenja i temperaturnih promjena
DEFORMACIJE SKUPLJANJA I PUZANJA BETONA
e (t0) – elastična deformacija u t0
s(t0) – deformacija skupljanja u t0
s (t,t0)– deformacija skupljanja u t, pri stalnom opterećenju od t0
p (t,t0)– deformacija puzanja u t, pri stalnom opterećenju od t0
u (t,t0)– ukupana deformacija u t, pri stalnom opterećenju od t0
IZRAČUN DEFORMACIJA PUZANJA BETONA
(t0) – naprezanje u trenutku stalnog opterećenja
E (t0) – modul elastičnosti u trenutku stalnog opterećenja
(t,t0) – koeficijent puzanja u vremenu t, pri stalnom opterećenju od t0
εp (t,t0 ) = ),()(
)(o
oc
o tttE
t
Φ (t,to) =
)(
),(
0
0
te
ttp
εp (t,to) = εu (t,to) - εs (t,to) - εe(to) + εs (to)
VRIJEDNOSTI KOEFICIJENTA PUZANJA U OVISNOSTI O STAROSTI UZORKA
Starost pristalnom
opterećenjut0 (dani)
Srednji polumjer konstrukcijskog elementa2 Ac/u (mm)
50 150 600 50 150 600
Vrijednost koeficijenta puzanja Φc
Suhi uvjeti 50% vlage Vlažni uvjeti 80% vlage
17
2890
365
5,5 4,6 3,7 3,6 3,2 2,93,9 3,1 2,6 2,6 2,3 2,03,2 2,5 2,0 1,9 1,7 1,52,4 2,0 1,6 1,5 1,4 1,21,8 1,5 1,2 1,1 1,0 1,0
POVRATNO PUZANJEPovratno puzanje je deformacija betona koja
nastaje nakon uklanjanja stalnog opterećenja
KEMIJSKI UTJECAJI NA BETONKorozija betona je kemijski proces razaranja
betona uslijed kemijskih reakcija agresivnih tvari okoliša i sastojaka cementnog kamena.
Posljedice korozije betona su:• otapanje ili kemijska razgradnja veziva• povećanje poroznosti i propusnosti• povećanje obujma novonastalih produkata
reakcije uz mrvljenje betona• smanjenje pH vrijednosti što smanjuje
pasivnu zaštitu armature
KISELINSKA KOROZIJAKiselinska korozija betona nastaje kada lužnati
sastojci iz betona kemijski reagiraju s anorganskim kiselinama ili solima, pri čemu nastaje nova sol topljiva u vodi.
• karbonatna korozija betona
• sulfatna korozija betona
KARBONATNA KOROZIJAKarbonatnu koroziju uzrokuje:
• ugljikov dioksid, CO2 iz zraka
• karbonatna kiselina, H2CO3
• Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
• Ca(OH)2 + 2 H2CO3 → Ca(HCO3)2 + 2 H2O
• Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 +H2O
SULFATNA KOROZIJASulfatnu koroziju uzrokuje:• sulfatna kiselina• soli sulfatne kiseline
• Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4 + 2 H2O• Ca(OH)2 + MgSO4 + 2 H2O → CaSO4 2H2O +
Mg(OH)2
• Izluživanje betona je smanjenje masenog udjela kalcijevog hidroksida u betonu zbog kiselinske korozije betona.
ELEKTROKEMIJSKI UTJECAJI NA BETON
Korozija armature u betonu je elektrokemijski proces.
Da bi došlo do korozije armature trebaju biti ispunjeni slijedeći uvjeti:
• postojanje razlike elektrokemijskog potencijala prema betonu između anode i katode na površini šipke armature
• dovoljna zasićenost pora u betonu elektrolitom
• mogućnost ulaska kisika iz zraka kroz pore
NASTAJANJE GALVANSKOG ČLANKA I KOROZIJE ARMATURE
A (+): Fe Fe2+ + 2 e-
K (-): H2O + ½ O2 + 2 e- 2 OH-
Fe2+ + 2 OH- Fe(OH)2
hrđa
OŠTEĆENJA BETONA NASTALA KOROZIJOM ARMATURE
KOROZIJA ARMATURE (KLORIDI)
A (+) : Fe3+ + 3 Cl- FeCl3
FeCl3 + H2 O + ½ O2 Fe(OH)2 + 3 Cl-
hrđa
ZAŠTITA ARMATURE OD KOROZIJE
• pocinčavanjem ili premazom epoksidnom smolom prije ugrađivanja
• katodna zaštita• premazivanje površine betona da se
spriječi ulazak vlage, kisika i drugih štetnih tvari u beton
• uporaba zaustavljača (inhibitora) korozije armature
ZAŠTITA ARMATURE ZAUSTAVLJAČIMA KOROZIJE
Nezaštićena armatura Napad kloridnih iona
Zaštićena armatura