Beton. Predavanje,

Transcript

1 Beton Predavanje,

2 Betoni Vještački kameni materijal dobijen očvršćavanjem mješavine nekog vezivnog materijala i agregata (granulata) Vezivni materijal: gips, kreč, cement, asfalt, epoksi smole i dr. Vrste betona Gips-beton Kreč-beton Cement-beton Asfalt-beton Epoksi-beton

3 Vrste cementnog betona Laki (γ=1900kg/m 3 ) Obični i (γ=1900kg/m kg/m 3 ) Teški (γ=2500kg/m 3 ) Komponente betona Agregat (70-80% u ukupnoj masi betona) Cement (10-20% u ukupnoj masi betona) Voda Aditivi

4 Podjela agregata Šematski prikaz agregata

5 Prirodni agregat Prirodno nevezane stijene Drobina: raspadnuti stijenski materijal sa nezaobljenim i uglastim zrnima homogenog sastava Šljunak: nevezani sediment sa manje ili više zaobljenim zrnima heterogenog sastava, krupnoće od 4 do125mm Pijesak: stepen usitnjenosti znatno veći, zrna krupnoće do 4mm Standardni pijesak: 96% S i O 2 i 0,5% muljevitih sastojaka -fina frakcija 0,09/0,5mm 33% -srednja frakcija 0,5-1,0mm 34% -krupna frakcija 1,0-2,0mm 33%

6 Prirodni agregat Drobljen i mljeven e kamen: usitnjavanjem lomljenog kamena -drobljenac od 4 do 125mm -drobljeni pjesak ispod 4mm -kameno brašno ispod 0,125mm Tehnološka šema dobijanja drobljenog i mljevenog kamena

7 Prirodni agregat Separacija šljunka različitih frakcija

8 Vještački agregat Otpadni materijali i industrijski nusproizvodi Ložišna zgura (ostatak sagorijevanja uglja ili koksa): materijal za nasipanje, za izradu šljako betona ili šljako blokova za zidanje Leteći (elektrofiltarski) ki) pepeo (ostatak na elektofilterima, sagorijevanjem uglja u termoelektranama): izrada različitih elementa za zidanje, slojeva stabilizacije na putevima i sl. Kristalna zgura visokih peći (sporim hlađenjem rastopljene zgure visokih peći): za spravljanje maltera i betona, nasipanje podloga na putevima, izrada zastora kod željeznica i sl.

9 Vještački agregat Otpadni materijali i industrijski nusproizvodi Granulisana zgura (naglim hlađenjem potapanjem u vodu troske visokih peći): dodatak cementima, slična po sastavu klinker portland cementu Pjenušava zgura (naglim hlađenjem mlazovima vode rastopljene zgure): materijal za toplotnu i zvučnu izolaciju

10 Vještački agregat Specijalni proizvodi za primjenu u malterima i betonima Ekspandirana glina keramzit (posebnim postupkom pečenja glinenog tijesta): agregat za lake betone Ekspandirani perlit (perlit-kamen silikatnog sastava izložimo temperaturama od 700 do 1200ºC): agregat za maltere i lake betone Ekspandirani vermikulit (vermikulit-stijena alumasilikat magnezija izložimo kratkotrajno 3 do 5min temperaturama od 800 do 1000ºC): malteri i betoni visokih termoizolacionih osobina

11 Materijali za izradu betona Agregati g (70-80%): prirodni šljunak i pijesak, drobljen kamen, razne vrste zgura, pucolana, ekspandirana glina i sl. Riječni agregat: jeftiniji, povoljnjiji u pogledu ugradljivosti i obradljivosti Drobljen agregat: homogeniji u petrografskom pogledu, povećane mehaničke karakteristike Komponente štetne sa aspekta fizičko-mehaničkih svojstava betona: izmjenjena (slaba) zrna, glinoviti pješčari, lapori i laporoviti karbonati, argilošisti, mikašisti, filiti, škriljci, gips, glina i glinci, serpentin, liskun, ugalj i dr. Izbor granulometrijskog sastava najznačajnije pitanje tehnologije betona: b) postići povoljnu ugradljivost i obradljivost svježe betonske mješavine a) postizanje odgovarajućih fizičko-mehaničkih osobina očvrslog betona

12 Materijali za izradu betona Agregati g (70-80%): 0/4, 4/8, 8/16 i 16/31,5mm Osnovna podjela: a) sitan agregat zrna prolaze kroz sita otvora od 4mm prašinaste i glinovite čestice veća količina može da smanji čvrstoću i otpornost na dejstvo mraza, poveća upijanje vode, skupljanje i tečenje b) krupan ne prolaze kroz to sito nominalno najkrupnije zrno agregata (D) stvarno najkrupnije zrno agregata (maksimalno zrno) (D max ) Referentne granulometrijske krive za beton i AB: a) po starim propisima: Fuler i EMPA b) po novim propisima: DIN 1048

13 Referentne granulometrijske krive Fuler: ukoliko se zahtjeva beton većih čvrstoća, imamo oblik zrna koji nije povoljan, ako ne postoji primjena efikasnih sredstava za ugrađivanje (koristimo sitniji agregat - bliže krivoj Fuler) EMPA: ukoliko se zahtjeva beton većih čvrstoća, imamo agregat sa zaobljenim zrnima, imamo efikasna sredstva za ugrađivanje (koristimo krupniji agregat - bliže krivoj EMPA)

14 Referentne granulometrijske krive Kontinualna granulometrijska kompozicija: područje (3), povoljna granulometrijska kompozicija područje (4), prihvatljiva granulometrijska kompozicija područje (5), zahtjeva povećanu količinu vode područje (1) i (2), nedovoljno ugradljivi Diskontinualna granulometrijska kompozicija(u)

15 Referentne granulometrijske krive Diskontinualna granulometrijska kompozicija: Prednosti: izvanredno velika kompaktnost betona visoke fizičko-mehaničke osobine Mane: ekstrakcija i korištenje samo pojedinih kategorija zrna iz prirodne mješavine agregata vrlo teško ugradljivi, potrebene povećane količine vode, što uzrokuje segregaciju

16 Komponente betona Agregat (70-80%): Oblik i veličina zrna agregata: za zrna krupnija od 4mm važi ne više od 20% pljosnatih (δ : b 0.5) i duguljastih zrna (l : b : δ 1.5) zapreminski koeficijent po Foriju: k F = s kf>0,15 za drobljen agregat V kf>0,18 za prirodni agregat nominalno najkrupnije zrno u AB konstrukciji: V k D D a min / 3 1,25 e min

17 Komponente betona Agregat (70-80%): Efekat rešetke i efekat zida: Efekat rešetke: Er<1 1,4 za prirodni agregat Er<1,2 za drobljen agregat Er 2 E r = ρ = D max ρ površina obim a b = 2( a + b) b ρ = 0, 5e Efekat zida E z = maksimaln o zrno agregata srednji radijus oplate = D max R R = V S = zapre min a koja se ispunjava betonom ukupna površina zidova i armature 0,8< Ez <1,0 Ez 0,9

18 Komponente betona Nastajanje klinker minerala (cementa): (KRECNJAK) + (supstance - nosioci hidraulicnosti) zagrijavanje na 1450 C klinker minerali CaO (C) SiO (S) 2 Al O (A) 2 3 Fe O (F) 2 3 trikalcijumsilikat 3CaO SiO (C S) 2 3 dikalcijumsilikat 2CaO SiO 2 (C S) 2 trikalcijumaluminat 3CaO Al O (C A) tetrakalcijumaluminat- ferit 4CaO Al O Fe O (C AF)

19 Cement Mineralni sastav portland cementa: - C 3 S (alit) 45-60% - C 2 S (belit) 20-30% - C 3 A 4-12% - C 4 AF 10-20% Hemijski sastav portland cementa: - CaO (vezana) 62-67% 67% - SiO % - Al 2 O 3 2-8% - Fe 2 O 3 1-5% - SO 3 najviše 3,5-4,5% - CaO (nevezan) najviše 2% - MgO najviše 5% - alkalije (Na 2 O i K 2 O) 0,5-1,3%

20 Podjela cementa Cementi na bazi portland cementnog klinkera: Portland cement Portland cement sa dodatkom zgure Portland cement sa dodatkom pucolana Portland cement sa mješanim dodatkom Metalurški cement Pucolanski cement Metalurški cement sa dodatkom pucolana Cementi niske toplotne hidratacije Bijeli portland cement Sulfatnootporni cement Specijalne vrste cementa: Aluminatni cement Supersulfatni cemente Ekspanzivni cement

21 Komponente betona Cement (10-20%) : (1) čvrstoća cementa (2) toplotna hidratacija (3) hemijska otpornost Vrste cementa: a) Najveći broj objekata portlant cementi sa dodacima (pucolana, zgure i pucolana) b) Objekti velikih masa (brane, masivni zidovi i sl.) cementi niske toplotne hidratacije c) Objekti izloženi djelovanju agresivnih tečnosti ili gasova cementi otporni na hemijske agense Količine cementa: a) minimalno 250kg/m 3 za AB konstrukcije b) minimalno 300kg/m 3 za AB konstrukcije izložene atmosferskim uticajima c) minimalno 350kg/m 3 za AB konstrukcije izložene djelovanju agresivne sredine

22 Cement e Na izbor količine cementa utiču: zahtjevane fizičko-mehaničke karakteristike betona, uslovi eksploatacije konstrukcije, veličina najkrupnijeg zrna agregata, granulometrijski sastav agregata, sredstava za transport i ugrađivanje betona, temperatura sredine pri ugrađivanju i pri njezi betona i dr. Količina cementa funkcija granulometrijskog sastava agregata za betone koji neće biti izloženi hemijskim agensima min M c = D za betone koji će biti izloženi i hemijskoj j agresiji min M c 700 = 5 D

23 Komponente betona Voda (0,45-0,65): Voda je podesna za spravljanje betona ako je: vodonikov pokazatelj (ph) u granicama 4,5-9,5pH sadržaj sulfatnih jona < 2700 mg/l vode količina hloridnih jona do 300 mg/l indeks organskih sastojaka do 200 mg/l ukupna količina rastvorenih soli nije veća od 5000 mg/l

24 Komponente betona Dodaci (Aditivi) Plastifikatori: poboljšavaju ugradljivost i obradljivost smanjuju količinu vode od 10% do 15% fino dispergovani materijali: bentonit, elektrofilterski pepeo, pucolani i dr. doziraju se u količini od 0,2 do 3% u odnosu na masu cementa Superplastifikatori: smanjuju količinu vode preko 30% vodeni rastvori sulfonovanog melamin formaldehida,sulfonovanog naftalin formaldehida ili modifikovanog lignosulfonata specifične mase od kg/m1200kg/m 3

25 Komponente betona Dodaci (Aditivi) Aeranti (uvlačivači vazduha): povećava se otpornost na dejstvo mraza formiraju mjehuriće vazduha od 0,0101 do 0,3mm, koje smanjuju kapilarno upijanje vode, dobija se prostor za širenje leda doziraju se u količini od 0,5-1%u odnosu na masu cementa koriste se kod betonskih kolovoza, aerodromskih pista, kanala i sl. kombinovano dejstvo mraza i soli:

26 Komponente betona Dodaci (Aditivi) Akceleratori (ubrzivači): betoniranje po hladnom vremenu, brzi prirast čvrstoće, hitne intervencije i sl. alkalni silikati i aluminati (od 0,1%), kalcijum hlorid CaCl 2 (od 0,2 do 2%), natrijum hlorid, natrijum sulfat, natrijum nitrat (od 2-5%) Retarderi (usporivači): betoniranje na visokim temperaturama, transportovanje na veće udaljenosti, betoniranje bez prekida i sl. sadra CaSO 4 H 2 O, dekstrin, razne vrste šećera(glukoza, saharoza), glicerin, oksidi cinka i olova dodaju se u količini od 0,1%

27 Komponente betona Dodaci (Aditivi) Antifrizi: snižavaju tačku smrzavanja vode betoniranje na niskim temperaturama (<0ºC) kalcijum hlorid, natrijum nitrat, natrijum hlorid (kuhinjska so) i dr. kod nearmiranih konstrukcija dodaju se i do 10%, a kod armiranih je strogo ograničeno Zaptivači: zaptivaju kapilarne pore u cementnom kamenu povećaju stepen vodonepropustljivosti očvrslog betona masne kiseline (kaprinska, sterainska, oleinska)

28 Osobine svježeg betona Homogenost mješavine isti sastav u cijeloj mješavini (jednakost konzistencije) razlike najviše do 5% Segregacija betona: izdvajanje krupnijih zrna agregata (transport, ugrađivanje, vibriranje) izdvajanje vode (nakon ugrađivanja) manjak nekih frakcija u agregatu, manja količina cementa od potrebne, korištenje veće količine vode Konzistencija, ugradljivost i obradljivost betona: kruta slabo plastična plastična tečna Zapreminska masa Mehanička otpornost Procenat uvučenog vazduha Vertikalni i horizontalni pritisak na oplatu

29 Konzistencija Abramsov konus Metoda slijeganja 3 sloja po 25 udaraca (metalne letvice) ocjena konzistencije Δh plastičnije betonske smjese Metoda rasprostiranja 2 sloja (drvene letvice 4x4cm) ocjena konzistencije r 1 i r 2 (3 ispitivanja) plastične i tečne betonske smjese

30 Konzistencija VEBE metoda Abramsov konus, 3 sloja po 25 udaraca ocjena konzistencije Vebe stepeni (N) kruće betonske smjese V 0 - zapremina betona prije vibriranja (V = dm ) V 1 - zapremina betona poslije vibriranja t - vrijeme vibriranja u sekundama

31 Konzistencija Metoda slijeganja vibriranjem (metoda zbijanja) visina pada pri sipanju mistrijom 10cm ocjena konzistencije z vibrirane betonske smjese

32 Konzistencija Mjere slijeganja svježeg betona u zavisnosti od količine vode i krupnoće agregata

33 Osobine svježeg eg betona Zapreminska masa betona kalupi za ispitivanje mehaničkih karakteristika očvrslog betona (kocke 20cm) ugradnja indentična ulovima ugradnje u datu konstrukciju kod pervibratora se koristi kalup sa nastavkom, sloj pjeska 10-15cm m b,sv V b,sv - masa svježeg betona u kalupu - zapremina kalupa

34 Osobine svježeg eg betona Mehanička otpornost svježeg betona betonske konstrukcije opterećene u kratkom roku nakon ugrađivanja zavisi od vodocementnog faktora (m v /m c ) agregat sa granulometrijskim sastavom koji obezbjeđuje dobru upakovanost zrna i snažno zbijanje tokom ugrađivanja čvrstoća pri pritisku od 0,1-0,3MPa i čvrstoća pri zatezanju oko 100 puta manja

35 Osobine svježeg eg betona Procenat uvučenog vazduha u svježi beton Bojl-Mariotov zakon (tzv. metod pritiska) smanjenje zapremine uzorka betona izloženog pritisku iznad atmosferskog snižavanje nivo vode u cijevi odgovara smanjenju zapremine vazduha u betonu (izraženo u procentima)

36 Osobine svježeg eg betona Vertikalni i horizontalni pritisak svježeg betona na oplatu g b,sv - zapreminska masa svježeg betona (t/m 3 ) h - visina betona u m zona visine h 1 (beton svjež i osjećaju se uticaji sredstava za ugradnju) zona visine h 2 (beton svjež, na početku vezivanja i ne osjećaju se uticaji sredstava za ugradnju) zona visine h 3 (otpočeo proces vezivanja i očvršćavanja betona) ρ 17,5 y = h1 = 1,0 m p 13 kn / m ρ h M 0 y = h m 1 = 1,0m phv 24kN / 2 2

37 Fizičko-mehaničke osobine očvrslog betona Čvrstoća betona područje a nedovoljno kompaktiran kti beton (kruta konzistencija) ij područje b najbolje kompaktiranje (plastična konzistencija) područje c čvrstoća opada (tečna konzistencija) područje d segregacija betona

38 Fizičko-mehaničke osobine očvrslog betona Čvrstoća betona pri pritisku cilindar, prizma, odnosi dimenzija (h/a=3) kocka 20x20x20cm brzina nanošenja opterećenja (0,2-0,8MPa/s) postupak ugrađivanja betona režim njege uzorka nominalno najkrupnije zrno agregata Koeficijenti konverzije

39 Fizičko-mehaničke osobine očvrslog betona Čvrstoća betona pri pritisku Marka betona normirana (uslovna) čvrstoća, t 20x20x20cm, 28 dana 20±4h u kalupima, temperature 20 C do ispitivanja u vodi ili u prostoriji sa 95% vlažnosti i 20 C temperaturom prirast napona od 0,2-0,8MPa/s MB10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60 Tri kriterijuma: Kriterijum 1 (3,6,9,12 ili 15 uzoraka) m MB + k x 1 3 MB k 2 1 Kriterijum 2 (10 n 30) poznata vrijednost standardne devijacije Kriterijum 3 (15 n 30) procjenjena vrijednost standardne devijacije S no = S n no m 2 ( no x i ) mno MB + 1, 25S i= 1 x1 MB 4( MPa) n = n i= 1 o ( m n x n 11 i ) 2 m n MB + 1,3S no x1 MB 4( MPa) n

40 Fizičko-mehaničke osobine očvrslog betona Čvrstoća betona pri pritisku Ispitivanje cilindra Ispitivanje kocke

41 Fizičko-mehaničke osobine očvrslog betona Čvrstoća betona pri pritisku

42 Fizičko-mehaničke osobine očvrslog betona Čvrstoća betona pri zatezanju: zavisi od niza faktora: vrste agregata, sadržaja cementa, vodocementnog faktora, postupka spravljanja, ugrađivanja i njege direktno aksijalno zatezanje κ = 0,12 za κ = 0,10 za κ = 0,07 za f f f p p p = 20MPa = 30MPa = 50MPa κ = f / p f z cjepanjem po izvodnici cilindra f zc 2Pgr = f z / f zc = 0, 85 πdl savijanjem f zs = 6M M b h gr 2 f z / f zs 0,60 f zs / f = 1 1,25 z

43 Fizičko-mehaničke osobine očvrslog betona Čvrstoća betona pri čistom smicanju: zavisi od: otpornosti ost na smicanje krupnog agregata, čvrstoća spoja (adhezije između agregata i cementnog kamena) pretpostavka je da su naponi smicanja pri lomu ravnomjerno raspoređeni po površini presjeka po kojoj se vrši smicanje f τs = P gr 2F τ f τs f τs = (0,07 0,08) 2 f z f p f z

44 Fizičko-mehaničke osobine očvrslog betona Vodonepropustljivost betona zavisi od: vodocementnog faktora, stepena hidratacije cementa, od poroznosti cementnog kamena, strukture pora (otvorene i zatvorene pore), svojstva cementa i agregata, načina ugrađivanja, njege mikrokapilari do 10-7 mm, makrokapilari preko 10-7 mm 150/150mm (ili na 200x200x150mm) donja površina prečnika 100mm ohrapavi se i izlaže pritisku uzorci stari 28 dana, a, 7 dana a prije početka ispitivanja u prostoriju o sa 65% vlažnosti i temperaturom od 20 C marka vodonepropusnosti: V-2(3 uzorka),v-4, V-6, V-8 i V-12 (6 uzoraka)

45 Fizičko-mehaničke osobine očvrslog betona Otpornost prema dejstvu mraza zavisi od: kompaktnosti betona (kapilarne pore preko10-7 mm) dvije metode destruktivna (ispitivanje čvrstoće pri pritisku, min 75%) nedestruktivna (ispitivanje dinamičkog modula elastičnosti, min 75%) marke otpornosti na mraz: M-50,M-100,M-150,M-200,M-250,M-300 Destruktivna ispitivanja: iti 15 uzoraka kocke od 15cm ili 20cm, ili kernovi (9 etalona, 6 za ispitivanje) za M-50, 6 uzoraka (3 etalona, 3 za ispitivanje) smrzavanje -20 C (4h) odmrzavanje 20±3 C (4h) Nedestruktivna ispitivanja: 3 uzorka prizme 10x10x40cm istovremeno dijelovanje mraza i soli (NaCl)

46 Fizičko-mehaničke osobine očvrslog betona Otpornost na habanje zavisi od čvrstoće i tvrdoće površinskog sloja cementi visokih klasa niski vodocemnetni faktori drobljeni agregat g (krupne frakcije, min sitnih frakcija) Otpornost na hemijske agense zavisi od hemijske otpornosti cementa i kompaktnost betona niski vodocemnetni faktori efikasno ugrađivanje (kompaktiranje) njega betona Deformacije pod uticajem kratkotrajnih t opterećenja ć radni dijagram modul elastičnosti Poasonov koeficijent

47 Fizičko-mehaničke osobine očvrslog betona Deformacije pod uticajem kratkotrajnih opterećenja radni dijagram (σ-ε) 1 (betoni većih čvrstoća), 2 (betoni manjih čvrstoća) režim diktiranog povećanja napona 0,6±0,4MP/s tangnetni modul elastičnosti tgα tg sekantni modul elastičnosti tg α σ = E ε = tgα ε modul elastičnosti odnos poprečnih i podužnih dimenzija uzorka >2 (0,3-0,5) f p u područje radnih napona Δσ E = E = 9,25 3 f + 10 Δε k Poasonov koeficijent (μ) odnos poprečnih i podužnih dilatacija uzorka μ=0,15-0,25 0 (u području radnih napona) μ=0,4-0,5 neposredno pred lom (pop.deformacije 0,8-1,0mm/m 1 )

48 Reološke osobine očvrslog betona Skupljanje betona zavisi i od: vrste i količine cementa, granulometrijskog sastava agregata, količine vode, finoće mliva, temperature i vlažnosti sredine, načina ugrađivanja i njege, starosti, dimenzija uzorka i dr. Tri komponente skupljanja su: a) skupljanje usljed kontrakcije produkata hidratacije (hidrataciono skupljanje) b) skupljanje pj j usljed isparavanja vode (plastično skupljanje) pj j c) skupljanje nakon završetka procesa vezivanja (hidraulično skupljanje) komparateri, deformetri, ekstenzometri kriva 1 kondicionirani termohigrometrijski uslovi kriva 2 spoljašnja sredina

49 Reološke osobine očvrslog betona Skupljanje betona komparateri, deformetri, ekstenzometri 2 h/a 4, a 4D (3 uzorka) 2h na temperaturi 20 C, relativnoj vlažnosti 90% (vade se iz kalupa) 48h u pijaćoj vodi (20 C) nakon 72h vade se iz vode i izlažu termohigrometrijskim uslovima (20 C, relativne vlažnosti 40, 70 ili 90%) nulto očitavanje 72h mjerenja nakon 4, 7, narednih 7 dana, ne manje od 3 mjeseca d m = 2A b O b

50 Reološke osobine očvrslog betona Tečenje betona (0,3-0,5)f p linerarno tečenje 9 uzorka: 3 uzorka za mjerenje skupljanja ( a ) 3 uzorka za određivanje f p ( b ) 3 uzorka za mjerenje ukupnih deformacija pod konstantnim naponom σ k ( c ) nulto očitavanje 72h ( a i c ) u vremenu t k ( b ), konstantan napon σ k f p /3 mjerenja nakon 4, 7, narednih 7 dana, ne manje od 3 mjeseca

51 Proizvodnja betona Prema PBAB dvije kategorije betona: BI: bez predhodnih ispitivanja betona (MB10,15,20,25) 15 25) propisane min količine cementa cement klase 35, plastična konzistencija, max. 16/31,5mm - MB10 220kg/m 3 - MB15 260kg/m 3 - MB20 300kg/m 3 - MB25 350kg/m 3 cement klase 45 smanjiti za 10% cement klase 25 povećati za 10% povećati ć za: - 10%, pri najvećoj frakciji 8/16mm - 20%, pri najvećoj frakciji 4/8mm - 10%, ako se umjesto plastične traži tečna č konzistencija ij

52 Proizvodnja betona Prema PBAB dvije kategorije betona: BII:predhodna ispitivanja betona (sa markama 30 i više) srednja čvrstoća pri pritisku betonskih kocki (20cm, 28dana) f k,28 MB proj +8MPa vodonepropustljivost V V proj +2bara habanje H H proj otpornost na mraz M M proj +50ciklusa otpornost na mraz i dejstvo soli MS MS proj +5ciklusa otpornost na hemijske agense (koroziju) OK OK proj Postupci sastavljanja mješavine: Projektovanje Eksperimentalna provjera uz eventualne korekture sastava svježa betonska smjesa (konzistencija) očvrsli beton (fizičko-mehaničke osobine) Konačno utvrđivanje sastava

53 Proizvodnja betona Određivanje količine vode zapreminska masa veća, ć najmanja j količina vode Vrijednosti k 0 po Fereu

54 Proizvodnja betona Određivanje količine cementa poznate veličine: specifična masa cementa i vode, klasa cementa, čvrstoća betona f k,28 iz dijagrama ili nekog obrasca m v /m c, poznato m v f k,28 = k γ (1 + ω γ sc γ sv ) 2 klasa klasa klasa klasa k = 180MPa k = 250MPa k = 320 MPa k = 390MPa ω = m v / m c

55 Proizvodnja betona Određivanje količine agregata m γ c sc m m a v v p γ sa γ sv = 1 m c - masa cementa [kg] m a - masa agregata [kg] m v - masa vode [kg] γ sc - specifična masa cementa [kg/m 3 ] γ sa - specifična masa agregata[kg/m 3 ] sa γ sv - specifična masa vode [kg/m 3 ] v p - volumen pora zarobljenog zraka [1-3%] Projektovana zapreminska masa svježe ugrađenog betona γ = m + m + m bsv, c v a

56 Proizvodnja betona Eksperimentalna provjera karakteristika betona Konzistencija svježe betonske mješavine (V b,sv ) kruća mješavina, povećati sadržaj vode za 5-10% (istovremeno povećati i količinu cementa, sačuvati vodocementni faktor) tečnija mješavina, dodati količinu agregata za 5-10%(sačuvati granulometrijski sastav) Fizičko-mehaničke osobine očvrslog betona prema projektu (V b,sv ) M M c = V b, sv a M v = V = V b, sv b, sv m m m c dodaje se aditiv Konačno utvrđivanje sastava a v Na osnovu predhodnih ispitivanja svježeg i očvrslog betona, treba još jednom p p j j g g, j j provjeriti mješavinu u pogonu za proizvodnju betona (fabrici betona) i tek onda pristupiti masovnoj proizvodnji betona

57 Proizvodnja betona Ostali uslovi za mješavine svježeg betona: Za BKII, količina cementa i zrna agregata manjih od 0,25mm kod agresivne sredine količina cementa ne manja od 350 kg/m 3, v/c najveći 0,5 beton izložen djelovanju soli i mraza treba biti aeiran ukupna količina hloridnih jona u odnosu na količinu cementa ne veća od 0,4%

58 Posebne e vrste običnog č og betona Pumpani beton: odgovarajuću obradljivost (Abramsov konus 6-10cm, plastična konzistencija) dovoljnu količinu maltera D max 1/3 promjera cjevovoda Prepakt beton: ugradnja agregata, pa zatim cementnog maltera visok v/c, visoka vodonepropusnost, homogena građa mala potrošnja cementa (oko 150kg/m 3 ), mala čvrstoća Primjena: zapunjavanje betonom teško dostupnih mjesta Vakumirani beton: izvaja se 20% slobodne vode smanuje se v/c, povećava gustoća vakumiranje posebnim filterskim folijama skidanje oplate nakon 1/2h Primjena: površine izložene habanju teškim saobraćajem ili abraziji riječnih nanosa

59 Posebne e vrste običnog č og betona Mlazni beton: špricanje suhe ili vlažne smjese pod pritiskom od 7bara visoka čvrstoća i vodonepropusnost suhi postupak: dodavanje vode u zoni mlaznice, kvalitetniji beton, mana: neugodna prašina i velika količina otpadnog materijala (do 30%) mokri postupak: dodavanje vode pri pripremi smjese, mana: složena oprema, slabije razvijene tehnologija Primjena: izvođenje i zaštita pokosa usjeka i iskopa tunela, sanacija betonskih objekata Valjani beton: koristi se oprema za ugradnju zemljenih materijala (vibrovaljci) voda se dodaje do optimalne vlažnosti, potrebne za zbijanje vibrovaljcima Primjena: izgradnja saobraćajnica i masivnih hidrotehničkih objekata, kao zamjena za slabo nosive dijelove temeljnog tla

60 Posebne e vrste običnog č og betona Beton prefabriciranih elemenata: običan beton Primjena: proizvodnja betonskih, armirano-betonskih i prenapregnutih elemenata, kao što su, šuplji blokovi za zidanje od običnog i laganog betona, betonske cijevi, ivičnjaci, elementi za popločavanje, elementi polumontažnih stropnih konstrukcija, prenapregnute gredice, betonski crijepovi, montažni zidni i stropni armirano-betonski elementi i stubišta, nosači industrijskih hala i dr.

61 Posebne e vrste običnog č og betona Beton prefabriciranih elemenata

62 Posebne e vrste običnog č og betona Beton prednapregnutih elemenata i konstrukcija običan beton Beton armiran vlaknima (mikroarmirani beton) običan beton sa dodatkom d čeličnih, ih i dr. visoka čvrstoća pri zatezanju zatezanju, pri savijanju, povećana otpornost na udar, na zamor, smanjenje skupljanja Oblici čeličnih vlakana

63 Mikroarmirani beton Beton armiran tankim organskim ili neorganskim vlaknima: Čeličnim Polimernim Staklenim Prirodnim Dodavanjem vlakana poboljšavamo: Čvrstoću na savijanje Čvrstoću na zatezanje Žilavost Čvrstoću na udar Otpornost na zamor Deformaciju skupljanja j Dijagram opterećenje-deformacija u funkciji oblika čeličnih vlakana Dijagram opterećenje-deformacija u funkciji količine polipropilenskih vlakana

64 Mikroarmirani beton Beton bez vlakana Beton sa vlakanima

65 Mikroarmirani beton Najčešće upotrebljivana vlakna su čelična vlakna Oblici čeličnih vlakana Karakteristike čeličnih vlakana: čvrstoća t zatezanja od 400 do 1200 MPa količina dodavanja od 0,25 do 2% volumena betona

66 Mikroarmirani beton Karakteristični dijagrami naprezanja-deformacija kod mikroarmiranog betona sa čeličnim vlaknima Naprezanje pri zatezanju Naprezanje pri pritisku Naprezanje pri savijanju

67 Mikroarmirani beton Primjena mikroarmiranih betona Pii Pri izradi privremene tunelske podgrade d prskani (mlazni) beton Za izradu industrijskih podova Osiguranje kosina kod saobraćajnica Sanacija konstrukcija Kod prefabrikovanih betonskih elemenata (željeznički pragovi, cijevi, pločnici i sl.)

68 Primjena mikroarmiranog betona

69 HVALA NA PAŽNJI