Zbigniew GIERGICZNY1

Wojciech WIERCZYSKI2

Sambath HENG3

TRWAO BETONU W KONSTRUKCJACH MOSTOWYCH

1. Wprowadzenie

Beton stosowany w budowie obiektw inynierii komunikacyjnej (drogi, mosty,

wiadukty) musi charakteryzowa si wysok jakoci, z uwagi na fakt, e poddawany jest on

duym obcieniom mechanicznym oraz dziaaniu zmiennych temperatur i rodkw

odladzajcych. Wymaga to odpowiedniej starannoci przy jego projektowaniu,

wykonywaniu, transporcie i zabudowie. Beton mostowy wymaga take odpowiedniej i

starannej pielgnacji.

W budownictwie mostowym trwao moe by definiowana jako zdolno

konstrukcji betonowej do speniania swojej funkcji przez okres planowanego uytkowania w

projektowanych warunkach, bez ponoszenia nadmiernych kosztw napraw i konserwacji [1-

3]. Oznacza spenianie swojej funkcji, a zatem jego jako, jest fundamentalnym wymogiem

osignicia celowoci wybudowania obiektu mostowego. Przy projektowaniu betonw w

konstrukcjach mostowych naley uwzgldni, zarwno czynniki technologiczne zwizane z

ksztatowaniem odpowiedniego poziomu wytrzymaoci, jak i trwaoci betonu.

Wysokiej jakoci beton stosowany w budownictwie mostowym powinien charakteryzowa

si nastpujcymi waciwociami [3]:

dobr urabialnoci mieszanki betonowej (przez co najmniej 60-90 minut),

odpowiednio wysok wytrzymaoci na ciskanie w okresie normowym (po 28 dniach dojrzewania),

wysok trwaoci zwizan ze szczelnoci. Mona to osign poprzez zastosowanie w praktycznym uyciu ostatnich osigni z

zakresu technologii betonu, a mianowicie:

obnienie wielkoci stosunku woda/cement (w/c) w mieszance betonowej do 0,45 i niej,

odpowiedni cieko mieszanki betonowej naley osign poprzez stosowanie domieszek chemicznych silnie upynniajcych (opartych na polimerach),

___________________________ 1prof. ndzw. dr hab. in. Wydzia Budownictwa Politechniki lskiej w Gliwicach, Centrum

Technologiczne Betotech Sp. z o.o. w Dbrowie Grniczej 2mgr in. Sika Poland 3dr in. P.P.M.B. Bosta Beton Sp. z o.o. Warszawa

zaprojektowanie szczelnego stosu okruchowego pozwalajcego na uzyskanie szczelnej struktury stwardniaego betonu; dziaaniem wspomagajcym jest

stosowanie wysokiej jakoci mikrowypeniaczy, np. pyu krzemionkowego, czy

popiou lotnego. S to te dodatki o aktywnoci pucolanowej, co jest istotne z

punktu widzenia ksztatowania trwaoci stwardniaego betonu,

stosowanie domieszek napowietrzajcych pozwalajcych na popraw mrozoodpornoci betonu,

wzmocnienie warstwy przejciowej stwardniay zaczyn-kruszywo poprzez stosowanie dodatkw mineralnych o wysokiej aktywnoci pucolanowej np. pyu

krzemionkowego [4,5].

Majc powysze na uwadze autorzy, na przykadzie budowy Mostu Rdziskiego, w cigu

obwodnicy Wrocawia, pokazuj zasady ksztatowania jakoci betonu poczwszy od doboru

skadnikw, a na waciwej zabudowie skoczywszy. Jako przykad waciwego doboru

cementu w wykonawstwie konstrukcji mostowej pokazano wykonawstwo pylonw.

Rys. 1. Widok z pylonu Mostu Rdziskiego (zdjcie wasne autora)

Autostradowa obwodnica Wrocawia A 8, z najduszym w Polsce podwieszonym

na pylonie mostem i estakadami dojazdowymi we Wrocawiu bya najwiksz inwestycj

mostowo drogow zakoczon w 2011 roku. Bardzo wysokie wymagania projektowe,

jakociowe i terminowe tego obiektu wymagay uycia mieszanek betonowych dla ktrych

opracowano cakowicie nowej domieszki superplastyfikujcej opartej o polimery PCE.

Dziaanie tej innowacyjnej domieszki w mieszance betonowej oparte jest na kilku

zjawiskach fizycznochemicznych. Dziki wykorzystaniu zjawiska adsorpcji

powierzchniowej i efektu przestrzennej separacji czstek dziaajcych na ziarna cementu i

frakcji miakich uzyskiwane s takie waciwoci mieszanki betonowej, jak odpowiednia

Najwyszy pylon w Polsce 120 m

Najduszy elbetowy most podwieszony w

Polsce (cz podwieszona 2 256 m = 512 m)

Najduszy most podwieszony na jednym pylonie

w Polsce

Najdusze przso elbetowe w Polsce 256 m

konsystencja przy ograniczonej iloci wody zarobowej (niskie w/c), utrzymanie konsystencji

przez okres niezbdny do transportu i zabudowania mieszanki w konstrukcji. Jej stosowanie,

w kompozycji z pyem krzemionkowym (mikrokrzemionk), pozwala na uzyskanie betonu o

wysokiej gstoci, wysokiej wytrzymaoci i trwaoci.

2. Skadniki mieszanki betonowej

Cement

Cement w budowie obiektw powinno dobiera si kierujc si zasadami zawartymi w

normie PN-EN 206-1:2003 [9], spord cementw o ustalonej przydatnoci (zgodnych z

wymaganiami obowizujcych norm zharmonizowanych PN-EN lub norm krajowych)

biorc pod uwag:

realizacj robt,

przeznaczenie betonu,

warunki pielgnacji betonu,

wymiary konstrukcji (wydzielanie ciepa); przy betonach masywnych naley stosowa cementy o niskim cieple hydratacji LH wedug wymaga normy PN-EN

197-1:2012 [8],

warunki rodowiska na ktre bdzie naraona konstrukcja; w przypadku agresji chemicznej w klasie XA2 i XA3 wedug zapisw normy PN-EN 206-1:2003[9]

naley stosowa cementy odporne na siarczany wedug wymaga normy PN-EN

197-1:2012 (cementy SR) lub PN-B-19707:2003 [10] (cementy HSR),

potencjaln reaktywno kruszywa z alkaliami zawartymi w skadnikach mieszanki betonowej - przy budowie obiektw komunikacyjnych nie naley stosowa kruszyw

reaktywnych.

Wymagania dla cementu zawarte w Rozporzdzeniu Ministra Transportu i Gospodarki

Morskiej nr 735 z dnia 30.05.2000 [11] s odmienne i powinny by zmienione z

uwzgldnieniem zapisw zawartych w normie PN-EN 206-1. W szerszym zakresie w

budownictwie mostowym naley stosowa cementy z dodatkami mineralnymi, zwaszcza do

wykonywania konstrukcji masywnych i naraonych na korozyjne oddziaywanie rodowiska

(fundamenty, podpory mostw).

Szczeglnie nie przystaje do aktualnego stanu wiedzy zapis o korelacji pomidzy klas

cementu a klas betonu (p. 164.1 Rozporzdzenia. Do wykonywania betonw mostowych

powinien by zastosowany cement portlandzki CEM I niskoalkaliczny:

do betonu klasy B25 cement klasy 32,5NA,

do betonu klasy B30, B35 i B40 cement klasy 42,5NA,

do betonu klasy B45 i wikszej cement klasy 52,5NA. Zapis ten zosta sformuowany kilkadziesit lat temu, kiedy w technologii betonu

nie stosowano domieszek uplastyczniajcych (plastyfikatorw) i upynniajcych

(superplastyfikatorw), ktre pozwalaj na znaczn redukcj iloci wody zarobowej, bez

zmiany konsystencji. Na rys. 2 pokazano wpyw w/c na wytrzymao betonu wykonanego z

rnych rodzajw cementu.

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

w/c =

0,45

w/c =

0,50

w/c =

0,65

Wytr

zym

ao

,

MP

aCEM I 42,5R

CEM II/B-S 42,5

CEM III/A 32,5N-HSR/LH/NA

Rys. 2. Zalenoci pomidzy stosunkiem w/c a wytrzymaoci na ciskanie betonu

po 28 dniach dojrzewania (ilo cementu w 1m3 betonu 350 kg).

W wykonawstwie pylonw Mostu Rdziskiego (rys.3) zastosowano 3 cementy:

cement portlandzki CEM I 42,5R (grny poziom pylonu), cement hutniczy CEM III/A

42,5N-HSR/NA (filary pylonu) oraz cement hutniczy CEM III/A 32,5N-LH-HSR/NA

(fundament pylonu). Podstawowe waciwoci uytych cementw pokazano w tablicy 1.

Rys. 3. Pylony Mostu Rdziskiego (zdjcie wasne autora)

Tablica 1. Waciwoci cementw

Waciwo

Rodzaj cementu

CEM I

42,5R

CEM III/A

42,5N-HSR/NA

CEM III/A

32,5N-LH-

HSR/NA

Zmiany objtoci, [mm] 0,4 0,1 0,2

Pocztek wizania, [minuty] 173 253 295

Wytrzymao

na ciskanie,

[MPa]

2 dni 27,3 15,1 9,6

7 dni 38,2 30,7 23,5

28 dni 52,9 55,1 46,4

Zawarto alkaliw (Na2Oeq), [%] 0,72 0,90 0,80

Kruszywa

W produkcji betonw mostowych naley stosowa kruszywa mineralne,

speniajce wymagania normy okrelonej poprzez projektanta w specyfikacji technicznej.

Piasek 0-2 mm powinien by pukany i posiada odpowiednie uziarnienie, i tak:

zawarto frakcji poniej 0,063 mm nie moe by wysza ni 1%,

zawarto frakcji poniej 0,250 mm winna wynosi 10-15%,

zawarto frakcji poniej 0,5 mm winna wynosi 40-50%. W celu zapewnienia jednorodnoci uziarnienia mieszanki kruszywa w betonie, zaleca si

stosowanie w skadzie mieszanki dwch rodzajw piasku: o uziarnieniu 0-0,5 mm i 0,5 2

mm.

Kruszywo grube przeznaczone do betonw mostowych powinno skada si z

ziaren o odpowiedniej wytrzymaoci mechanicznej i nie zwietrzaych. Naley stosowa

kruszywo pukane o zawartoci pyw mineralnych poniej 0,063 mm nie powinna by

wysza ni 0,3% pomimo, e norma PN-86/B-06712 dopuszcza do 1%. Kruszywo to

powinno by odporne na dziaanie mrozu i posiada ma nasikliwo. Pod wzgldem

uziarnienia stosowane do betonw mostowych kruszywa grube winny dzieli si na frakcje

ziarnowe: 2-8 mm; 8-16 mm (moliwe jest take uycie frakcji16-32 mm).

Dodatki do betonu:

Najczstszym dodatkiem stosowanym do betonw mostowych jest py

krzemionkowy (mikrokrzemionka) stosowana w iloci do 10%. Jest to materia o bardzo

rozwinitej powierzchni waciwej (powyej 15000m2/kg). Cechuje go bardzo wysoka

aktywno pucolanowa tzn. dua zdolno wizania jonw wapniowych, uwalnianych w

procesie hydratacji faz klinkierowych cementu, z utworzeniem uwodnionych krzemianw

wapnia tzw. fazy C-S-H [4,5].

Wprowadzenie pyu krzemionkowego do skadu mieszanki betonowej zmienia jej

waciwoci reologiczne rzutujce na sposb jej ukadania i zagszczania. Bardzo drobne

czstki tego dodatku wpywaj na zwikszenie spoistoci i zmniejszenie plastycznoci

mieszanki betonowej, co skutkuje zwikszeniem wododnoci. Wymaga to stosowania

odpowiedniej jakoci i iloci domieszek chemicznych uplastyczniajcych i wyduenia

okresu zagszczania (wibrowania). Pompowany praktycznie moe by beton tylko o

konsystencji pynnej. Mieszanka betonowa z pyem krzemionkowym, zwaszcza z jego

wiksz zawartoci, ma take du skonno do przylegania do cianek urzdze

transportowych (cian betonomieszarek, pojemnikw, szalunkw). Trudniejsze jest take

odpowietrzenie wbudowywanej mieszanki betonowej. W przypadku napowietrzania betonu z

dodatkiem pyu krzemionkowego naley liczy si z uyciem wikszej iloci rodka

napowietrzajcego dla osignicia zamierzonego stopnia napowietrzenia. Zwizane to jest ze

zwikszon spoistoci betonu.

Z drugiej jednake strony dodatek pyu krzemionkowego zapobiega segregacji skadnikw i

powierzchniowemu wypywowi mleczka wapiennego na powierzchni betonu, co

praktycznie umoliwia podawanie mieszanki betonowej z dosy duych wysokoci. Take

beton po napowietrzeniu jest bardziej stabilny zachowujc waciwy ukad pcherzykw

powietrza.

Py krzemionkowy bardzo korzystnie wpywa na waciwoci wytrzymaociowe betonu.

Wzrostowi wytrzymaoci na ciskanie betonu towarzyszy przyrost wartoci moduu

Younga. Szczeglnie naley podkreli pozytywny wpyw dodatku pyu krzemionkowego na

trwao betonu. Beton z dodatkiem charakteryzuje si wiksz szczelnoci, mniejsz

nasikliwoci i zwikszon odpornoci na dziaanie agresji chemicznej.

Ilo uytego pyu krzemionkowego w skadzie mieszanki betonowej naley wliczy do

obliczania wskanika w/c zakadajc wielko wspczynnika k na poziomie 2 lub 1. Jest

to zgodne z zapisami normy PN-EN 206-1:2003 [9].

Stosowanie popiow lotnych jako dodatku do betonu nie jest w Polsce

dopuszczone, cho dla niektrych elementw np. masywnych fundamentw dodatkowo

naraonych na agresj chemiczn, byoby dziaaniem podanym. Stosowanie wysokiej

jakoci popiow lotnych znacznie poprawia pompowalno mieszanki betonowej (sferyczne

ziarna z dua iloci fazy szklistej), moe prowadzi do obnienia stosunku woda/cement,

ogranicza odciek mleczka wapiennego na powierzchni betonu oraz zwiksza odporno

stwardniaego betonu na dziaanie czynnikw agresywnych chemicznie [12,13].

Domieszki do betonu

Stosowanie domieszek do betonu, zwaszcza betonw mostowych, aktualnie jest niezbdne.

Domieszki maj za zadanie:

plastyfikatory i superplastyfikatory: poprawiaj urabialno mieszanki betonowej, a tym samym przyczyniaj si do polepszenia waciwoci stwardniaego betonu.

Poprzez lepsze zagszczenie mieszanki betonowej uzyskuje si wysz

wodoszczelno i mrozoodporno betonu, wysz wytrzymao na ciskanie oraz

mniejsz nasikliwo betonu. Poprzez stosowanie domieszek upynniajcych,

poprawiajcych urabialno masy betonowej, jest moliwo podawania i ukadania

masy betonowej przy uyciu pomp do betonu.

opniacze wizania: powoduj zmian warunkw wizania i twardnienia betonu, co umoliwia prowadzenie robt w sposb waciwy:

- transport mieszaki betonowej na dalsz odlego, - ukadanie nowej warstwy na warstwie betonu niezwizanego, prawidowe

poczenie tych warstw, odpowiednie zagszczenie masy betonowej

- odpowiednie rozoenie wydzielania si ciepa w realizowanym elemencie konstrukcji betonowej,

napowietrzajce ze wzgldu na wymagan odporno betonu na mrz i dziaanie soli rozmraajcych konieczne jest stosowanie rodkw napowietrzajcych (LP). W

celu otrzymania betonu napowietrzonego stosuje si rodki napowietrzajce, ktre

wytwarzaj w wieym betonie okrelone mikropory powietrzne. Pozwoli to na

zniwelowanie skutkw wzrostu napre wywoanych zmian objtoci

zamarzajcej wody w stwardniaym betonie.

Mieszanka betonowa.

Konsystencja masy betonowej winna si waha w granicach dostosowanych do

wybranej technologii betonu oraz sposobu jej transportu, pompowania i wbudowania.

Mieszanka betonowa powinna by transportowana betonowozami i podawana przy uyciu

pomp na miejsce wbudowania.

Zawarto powietrza w mieszance betonowej nienapowietrzanej, powinna by poniej 2% .

Przy stosowaniu rodkw napowietrzajcych do betonu zawarto powietrza zawiera si w

granicach 4-6 %, w zalenoci od uziarnienia stosowanego kruszywa.

Wielko stosunku w/c ustala si biorc pod uwag: klas ekspozycji wg PN-EN 206-1 [9],

klas wytrzymaociow betonu, wodoszczelno betonu, stopie mrozoodpornoci.

Wielko ta winna by poniej 0,45.

Ilo cementu w betonie winna by optymalna z punktu widzenia waciwoci mieszanki

betonowej i stwardniaego betonu. Majc na uwadze waciw urabialno mieszanki

betonowej ilo ta winna by ustalona laboratoryjnie. Z dowiadcze wynika, e ilo

materiau wicego w betonie powinna wynosi w granicach 350 kg/m3 (cement + dodatki).

Ilo zaprawy potrzebna do waciwej urabialnoci winna wynosi ~ 500-550 dm3/m

3. W

celu zapewnienia dobrej urabialnoci mieszanki betonowej zawarto objtociowa drobnych

frakcji pyowo-piaskowych (0-0,50 mm ), cementu oraz dodatkw, w stosunku do objtoci,

frakcji piaskowych (0-2mm) powinna spenia warunek:

cement+ dodatki+ frakcja pyowo- piaskowa (0-0,50)

0,6 < ---------------------------------------------------------------------------- < 1,05

frakcja piaskowa (0-2 mm)

3. Skad i waciwoci mieszanki betonowej i stwardniaego betonu

Jako przykadowe receptury betonu mostowego obejmujce, zarwno aspekty

wytrzymaociowe, jak i trwaociowe, podano skady mieszanek betonowych uytych do

wykonania pylonu mostu Rdziskiego nad rzek Odr w cigu autostradowej obwodnicy

Wrocawia. Pokazano je w tablicy 2.

Tabela 2. Skady mieszanek betonowych przeznaczonych do wykonania pylonw

Skadnik

Grna cz

pylonw

B60 (C50/60)

Filary

pylonw

B60 (C50/60)

Fundament

pylonw

B35(C30/37)

Ilo skadnika na 1 m3 , kg

Cement CEM I 42,5R 370 ---- ----

Cement CEM III/A 42,5N-

HSR/NA --- 370 ----

Cement CEM III/A 32,5N-LH-

HSR/NA ---

------ 370

Piasek 0-2 mm 650 650 651

Grys granitowy:

- 2/8 mm 490

480 484

- 8/16 mm 640 620 620

Mikrokrzemionka 22,2 22,2 7,40

Woda 157 159 162

Plastyfikator 0,74 1,48 1,48

Superplastyfikator 4,81 4,44 2,59

Domieszka napowietrz. 0,26 0,30 0,55

Istotnym elementem w projektowaniu betonu by dobr domieszek chemicznych z

uwzgldnieniem obecnoci pyu krzemionkowego (mikrokrzemionki). Zdecydowano si na

zastosowanie domieszek do betonu: plastyfikator, polimerow domieszk upynniajc

(superplastyfikator), domieszk opniajc i napowietrzajc. Wybrano mikrokrzemionk,

ktrej wasnoci umoliwiay jej podawanie z silosu, bez zagroenia zbrylaniem.

Sprawdzono rwnie kompatybilno domieszek, mikrokrzemionki i zastosowanego

cementu.

Zapewnienie wymaganych parametrw mieszanki betonowej jest absolutnym wymogiem dla

zapewnienia trwaoci betonu. W warunkach opisanej realizacji, mieszanka betonowa bya

produkowana w 3 wytwrniach betonu znajdujcych si w rnej odlegoci od placu

budowy, a transport odbywa si w intensywnym ruchu ulicznym. Dziki waciwym

rozwizaniom technologicznym opracowane receptury betonu speniy oczekiwania

wykonawcy.

Zastosowanie cementu hutniczego, zarwno CEM III/A 32N-LH-HRS/NA i CEM

III/A 42,5-HSR/NA, znacznie usprawnio wykonawstwo pylonw i pozwolio na uniknicie

spka wywoanych napreniami w masywie betonowym [ 14]. W szczeglnoci byo to

istotne przy wykonywaniu fundamentu, ktry ma ksztat zbliony do ostrosupa citego o

wymiarach 67,40x28,00m i wysoko 5 m. Pyta bya wykonana w betonowaniu cigym.

Zastosowanie cementu hutniczego CEM III/A 32,5N-LH-HSR/NA pozwolio na uzyskanie

temperatury w masywie betonowym niszej od krytycznej okrelonej na 65C. Zadaniem

prof. A. Czkwianianca naleaoby jeszcze obniy ilo cementu hutniczego (do 300 kg na

m3) i wprowadzi popi lotny do skadu betonu . W takim ukadzie moliwe byoby

uzyskanie klasy betonu B 35 (C30/37) przy szacowanej maksymalnej temperaturze w

masywie na 40C (bardzo bezpieczna ze wzgldu na naprenia termiczne).

Zastpienie cementu portlandzkiego CEM I 42,5R, w wykonawstwie filara

pylonu, na cement hutniczy CEM III/A 42,5N-HSR/NA pozwolio na wykonywanie

betonowania warstwami co 2,5 m. Pozwolio to na wykonanie caego filara w czterech

etapach. Stosowanie cementu portlandzkiego CEM I 42,5R wymusioby konieczno

betonowania warstwami o gruboci nie wikszej ni 0,5 m z co najmniej 3 trzydniow

przerw.

Wyniki bada mieszanki betonowej i stwardniaego betonu zamieszczono w tablicy 3.

Oznaczenia wykonano wedug procedur zawartych w normach i procedurach badawczych

[15-20].

Tablica 3. Waciwoci betonu na pylony

Waciwoci mieszanki

betonowej/stwardniaego betonu

Wynik badania

Grna cz

pylonw

B60

Dolna cz

pylonw

B60

Fundament

pylonw

B35

Rodzaj cementu CEM I

42,5R

CEM III/A

42,5N

CEM III/A

32,5N

Opad stoka po 10 minutach, [mm] 65 160 135

Opad stoka po 60 minutach, [mm] 60 190 200

Opad stoka po 90 minutach [mm] 55 170 140

Zawarto powietrza w mieszance

betonowej, [%] 3,5 5,0 4,5

Wytrzymao na ciskanie, [MPa], po:

3 dni 53,8 30,0 ---

7 dni 64,7 52,4 ---

28 dni 78,6 79,5 51,6

56 dni 83,3 83,6 64,1

90 dni --- 85,9 ----

Stopie mrozoodpornoci F150

spadek wytrzymaoci, [%] 1,1 0,2%

-2,2

Przyrost

Nasikliwo, [%] 3,8 3,9

Gboko penetracji wody dla stopnia

wodoszczelnoci W 8, [mm] 20 17 27

4. Produkcja, transport i zabudowa mieszanki betonowej

Produkcja mieszanki betonowej winna si odbywa w oparciu o ustalon

receptur robocz z uwzgldnieniem wilgotnoci w kruszywie, warunkw technicznych co

do dokadnoci dozowania skadnikw oraz czasu mieszania. Wytwrnie betonu winny

spenia wymogi okrelone przez nadzr.

Uyte rodki do transportu do mieszanki betonowej nie powinny powodowa:

naruszenia jednorodnoci mieszanki ( segregacji skadnikw ),

zmiany z skadzie mieszanki w stosunku do stanu pocztkowego ( opady atmosferyczne, wycieki zaczynu lub zaprawy, wysychanie ),

zanieczyszczenia mieszanki betonowej,

zmiany temperatury (przekraczajce granice okrelone wymaganiami technicznymi) Czas trwania transportu i jego organizacja powinny zapewni dostarczenie do miejsca

wbudowania (ukadania) mieszanki betonowej o takiej konsystencji, jak zakada receptura

robocza dla danego sposobu podawania, ukadania i zagszczania mieszanki betonowej.

Ukadanie i zagszczanie mieszanki betonowej winno si odbywa wg programu

betonowania wchodzcego w zakres dokumentacji technologicznej. Betonowanie

poszczeglnych elementw mostu naley wykonywa zgodnie z podziaem okrelonym w

projekcie.

Ukadanie betonu winno si odbywa wg. zatwierdzonych przez projektanta technologii

wykonania. Mieszanka betonowa powinna by dostarczana w sposb cigy, przy

maksymalnym zmechanizowaniu jej transportu i ukadania, aby utrzyma odpowiednie

tempo betonowania. Wysoko swobodnego spadania mieszanki betonowej nie powinna

przekracza 1,5 m. Jeeli masa betonowa przechodzi przez zbrojenie, to wysoko

swobodnego spadania naley obniy do 1 m. Mieszanka betonowa powinna by ukadana

warstwami poziomymi o jednakowej gruboci, dostosowanej do charakterystyki wibratorw

przewidzianych do zagszczenia. Zazwyczaj grubo ukadanej warstwy wynosi od 50 70

cm. Warstwy betonu naley ukada pasami rwnolegymi do krtszego boku betonowanego

elementu. Ukadanie kadej nastpnej warstwy naley prowadzi w takim samym porzdku

jak poprzedniej. Niedopuszczalne jest uywanie wibratorw do rozprowadzania mieszanki

betonowej przy jej ukadaniu.

Ukadanie nowej warstwy mieszanki betonowej w elemencie powinno by zakoczone przed

rozpoczciem wizania warstwy wbudowanej poprzednio. Stwierdzenie to jest bardzo wane

dla betonowa pyt mostowych czy masywnych elementw mostu np. podpr.

Zagszczenie mieszanki betonowej winno odbywa si przy uyciu wibratorw wgbnych:

czas wibracji naley ustali kadorazowo na budowie, w zalenoci od konsystencji mieszanki betonowej i siy wymuszajcej wibratora. Czas ten nie powinien by

krtszy ni 25 sek. dla konsystencji pciekej ( opad stoka 8-10 cm),

buaw naley zagbia na gboko 5-8 cm w warstw betonu uprzednio uoonego moliwie szybko, a po zawibrowaniu buaw naley wyciga moliwie

wolno,

w czasie wibrowania nie dopuszcza do cigania, rozprowadzania masy betonowej w szalunku przy uyciu wibratora ,

w czasie wibracji betonu nie zblia si z buaw do czoa ukadanej warstwy na odlego mniejsz ni 1,5 m,

w czasie wibrowania betonu nie dotyka buaw do zbrojenia,

buaw wibratora zagbia mijankowo, aby nie powstay tzw. pola martwe niezawibrowane,

beton powinien by opniony na tyle, aby mona byo ukada kolejn warstw wieej mieszanki betonowej na warstw betonu nie zwizanego,

na pytach mostowych i blokach wskazane jest dodatkowe zawibrowanie wierzchniej warstwy betonu przy uyciu listwy wibracyjnej.

Trwao betonu to take jako powierzchni betonowych pozbawiona rakw, rys

i plam. Beton mostowy winien by betonem architektonicznym, bez szpachli i farb.

Wymagana za to winna by trwaa hydrofobizacja rodkami opartymi o siliany i siloksany,

zapewniajc wieloletnia skuteczno.

Zabrania si stosowania rodkw olejowych do konserwacji szalunkw, poniewa powoduj

one brunatne przebarwienia w fakturze betonu i wymagaj usunicia za pomoc gorcej pary

z detergentami. Naley zatem stosowa rodki antyadhezyjne typu parafinowego, ktre

takich wad nie posiadaj.

5. Pielgnacja betonu

Uoony beton winien by jak najwczeniej zabezpieczony przed utrat wilgoci,

szybkie odparowanie wody prowadzi bowiem do wystpowania powierzchniowych mikrorys

i rys skurczowych. Niedostateczne zabezpieczenie betonu przed utrat wilgoci w przecigu

pierwszych 3-7 dni od zabetonowania prowadzi ponadto do:

- zmniejszenia wytrzymaoci betonu w warstwie powierzchniowej, - podwyszenia nasikliwoci, - braku mrozoodpornoci, - ograniczonej chemoodpornoci, - ograniczonej trwaoci, - pylenia, piaszczenia si na powierzchni.

Zabezpieczenia betonu przed utrat wilgoci prowadzi si przy uyciu:

- oson z wilgotnych mat i folii, - oson tylko z folii, - preparatw do pielgnacji betonu, - wkniny- stae zwilanie powierzchni betonu, - poprzez pozostawienie betonu duej w szalunkach.

Trzeba zaznaczy, e woda do zraszania betonu winna mie temperatur otaczajcego

powietrza. Stosowanie zimnej wody prowadzi moe do szoku termicznego, co spowoduje

wystpienie rys; rnica midzy betonem przy powierzchni a temperatur otoczenia nie

moe przekroczy 20C. W okresie wysokich temperatur naley stosowa podwjny sposb

zabezpieczenia betonu, tj. wknin nawilon wod i preparat pielgnacyjny do betonu. W

okresie obnionych temperatur poniej + 10C stosowa folie i maty ocieplajce lub namioty

z ogrzaniem powietrza przy pomocy nagrzewnic.

6. Posumowanie

Trwao obiektw i konstrukcji budowlanych w duym stopniu zaley od skadu

i waciwoci mieszanki betonowej i stwardniaego betonu. Projektujc mieszank betonow

naley mie na uwadze, zarwno rodzaj konstrukcji budowlanej, jak te technologi

zabudowy betonu. Bardzo pomocnymi skadnikami betonu, zwaszcza w uzyskaniu

odpowiedniej trwaoci, s domieszki chemiczne i dodatki mineralne. W wykonawstwie

Mostu Rdziskiego stosowano najnowsze polimerowe domieszki upynniajce w

poczeniu z bardzo aktywnym dodatkiem pucolanowym jakim py krzemionkowy

(mikrokrzemionka).

Wskazano na waciwy dobr cementu do wykonania poszczeglnych elementw

konstrukcyjnych pylonu Mostu Rdziskiego. W tym zakresie naley trzyma si zasad

zawartych w normie PN-EN 206-1 [9]. Celowym i uzasadnionym dziaaniem byo

zastosowanie cementu hutniczego CEM III/A 32,5N-LH-HSR/NA i cementu hutniczego

CEM III/A 42,5N-HSR/NA w miejsce cementu portlandzkiego CEM I 42,5R. Dziaanie

takie usprawnio organizacj robt oraz pozwolio na wykonanie konstrukcji betonowej

naleytej trwaoci.

Literatura

1. Brandt A.M.: Uwagi o trwaoci konstrukcji betonowych. Drogi i mosty, nr 3, 2004. s.5-14.

2. Fiertak M., Maolepszy J.: Beton materia kompozytowy podlegajcy wpywom czynnikw rodowiskowych. Sympozjum naukowo-techniczne Trwaoc betonu i

jej uwarunkowania technologiczne, materiaowe i rodowiskowe Krakw 2004,

s.5-39.

3. Glinicki M.: Trendy rozwojowe technologii betonu. Przegld Budowlany, nr 12, 2007 s. 24-30

4. Nocu Wczelik W.: Py krzemionkowy waciwoci i zastosowanie w betonie. Polski Cement, Krakw, 2005.

5. FIP Commission on concrete. Condensed silica fume in concrete. Publisher by Thomas Telford Ltd, London, 1988.

6. Rusin Z.: Technologia betonw mrozoodpornych. Polski Cement 2002. 7. Glinicki M.: Struktura porw powietrznych w betonie na drogi i mosty

wymagania norm europejskich i wyniki diagnostyki. Sympozjum naukowo-

techniczne Beton w infrastrukturze wsi i miast, Pozna 2005.

8. PN-EN 197-1:2012 Cement. Cz 1: Skad, wymagania i kryteria zgodnoci dotyczce cementw powszechnego uytku.

9. PN-EN 206-1:2003 Beton. Cz 1: Wymagania, waciwoci, produkcja I zgodno.

10. PN-B-19707:2003 Cement. Cement specjalny. Skad, wymagania i kryteria zgodnoci.

11. Rozporzdzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000 w sprawie warunkw technicznych, jakim powinny odpowiada drogowe obiekty

inynierskie i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 63/2000, poz. 735).

12. Giergiczny E., Giergiczny Z.: Wpyw zmiennej jakoci popiow lotnych na waciwoci kompozytw cementowo-popioowych Cement-Wapno-Beton, nr 3,

2010, s. 157-163.

13. Lutze D., W.vom Berg: Popi lotny w betonie. Polska Unia UPS, Warszawa 2010. 14. Czkwianianc A.: Obliczenie termiki fundamentw i filarw pylonu mostu przez

rzek Odr (podpora nr 14) w cigu autostrady A8 wraz z propozycj skadu betonu

i technologii wykonania elementw. Politechnika dzka, 2009.

15. PN-EN 12350-2:2001 Badania mieszanki betonowej. Cz 2: Badanie konsystencji metod opadu stoka

16. PN-EN 12350-7:2001 Badania mieszanki betonowej. Cz 7: Badanie zawartoci powietrza. Metody cinieniowe

17. PN-EN 12390-3:2002 Badania betonu. Cz: 3. Wytrzymao na ciskanie prbek do badania

18. Procedura badawcza PB/LMB-02, wyd.1, z dnia 01.12.2006 Zgodna z PN-B-06250:1988 p. 5.4; p. 6.6

19. Procedura badawcza PB/LMB-04, wyd.1 z dnia 01.12.2006 Zgodna z PN-88/B-06250 Beton zwykyp. 6.4.2

20. Procedura badawcza PB/LMB-03, wyd.1 z dnia 01.12.2006 Zgodna z PN-88/B-06250 Beton wyzy p. 6.5.1

THE DURABILITY OF CONCRETE IN BRIDGE CONSTRUCTIONS

Summary

Hereby paper presents the principles of concrete mixture components selection

and design destined for the production of bridge structures. The regulations of proper

development and bridge concrete curing have also been analyzed. Moreover, the paper

illustrates the selection rules of different cement types for the construction of the individual

elements of bridge pylon.