Τεχνολογία Νωπού Σκυροδέματος

Τεχνολογία Νωπού Σκυροδέματος οι πρώτες ημέρες Δρ. Σωτήρης Δέμης Πανεπιστημιακός Υπότροφος Δομή Ιστορική αναδρομή (τσιμέντου) Παραγωγή Τσιμέντου & Σκυροδέματος Τύποι Τσιμέντου & Πρόσμικτα Μεταφορά Σκυροδέτηση Δοκιμές Διάστρωση Συμπύκνωση Τελείωμα Συντήρηση Αφαίρεση Ξυλότυπων Ασφάλεια 1

Ιστορική Αναδρομή Πρώτες ενδείξεις Το τσιμέντο υπάρχει στη φύση τουλάχιστον 12 εκατομμύρια χρόνια. Όταν η γη υφίστατο έντονες γεωλογικές μεταβολές συνέβαινε φυσική παραγωγή τσιμέντου. Σχηματισμός φυσικών αποθέσεων τσιμεντοειδών υλικών μέσω αντιδράσεων ασβεστόλιθου - πετρελαιοφόρου σχιστόλιθου κατά την αυτογενή κάυση τους (Ισραήλ). Αυτό το «φυσικό τσιμέντο» ήταν και το πρώτο που χρησιμοποίησαν οι άνθρωποι ως δομικό υλικό. 2

Πρώτες ενδείξεις 3,000 π.χ. Αιγυπτος Χρησιμοποίηση άχυρου για αύξηση αντοχής πλίνθων κατά ξήρανσή τους. Κονιάματα με γύψο σαν πρώτη ύλη και κονιάματα με ασβεστόλιθο Κίνα Τσιμεντοειδή υλικά για την κατασκευή του Σινικού τοίχους 800 π.χ. Αρχαία Ελλάδα Λάσπη κτισίματος (με πολύ υψηλότερες αντοχές από τις μετέπειτα Ρωμαικές εφαρμογές) 300 π.χ. 476 μ.χ. Ρώμη Χρησιμοποιηση ποζολάνης από την Pozzuoli, πόλη που βρισκόταν κοντά στο ηφαίστειο Βεζούβιος. Ανακάλυψαν ότι μπορούσαν να επιτύχουν την πήξη αυτού του μίγματος κάτω από το νερό. Εφαρμογή σε Αππία Οδό, ρωμαικά λουτρά, Κολοσσαίο, Πάνθεο της Ρώμης και αγωγό νερού στο Pont du Gard στη νότια Γαλλία. Χρησιμοποίηση ασβέστη ως υδραυλικό υλικό (Αναφέρονται συνθέσεις ενός μέρους ασβέστη προς 4 μέρη άμμου). Ορόσημα 1817 Louis Vicat πρώτος που προσδιόρισε με ακριβή, ελεγχόμενο και αναπαράξιμο τρόπο αναλογίες ασβεστόλιθου και πυριτίου που απαιτούνταν, για να δημιουργηθεί μίγμα, το οποίο, μετά από έψηση σε συγκεκριμένη θερμοκρασία και άλεση, παρήγαγε υδραυλικό συνδετικό (το γνωστό τσιμέντο). Δεν κατέθεσε αίτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας 1824 Joseph Aspdin επαναπροσδιόρισε τη σύνθεση τσιμέντου που ανέπτυξε ο Louis Vicat, και το 1824 κατέθεσε αίτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας για τσιμέντο βραδύτερης πήξης. Το ονόμασε Portland, επειδή έμοιαζε με ένα είδος πετρώματος της περιοχή Portland στη νότια Αγγλία. 1889 Κτίζεται η πρώτη γέφυρα από σκυρόδεμα 1891 Ο George Bartholomew κατασκευάζει το πρώτο δρόμο από σκυρόδεμα στις ΗΠΑ στο Bellefontaine, OH. Υπάρχει ακόμα και σήμερα 1903 Ο πρώτος ουρανοξύστης από σκυρόδεμα κατασκευάζεται στο Cincinnati του Οχάιο των ΗΠΑ. 3

Πρώτες Τσιμεντοβιομηχανίες στην Ελλάδα Ελληνική Τσιμεντοβιομηχανία 1925 Ζύγισμα & πακετάρισμα τσιμέντου 1925 Πρώτες Τσιμεντοβιομηχανίες στην Ελλάδα 4

Σήμερα? Nina Tower Hong Kong The Sky Tower Abu Dhabi Σήμερα? Qingshui River - China 5

Σήμερα? Εισαγωγή Για ποιο λόγω μας ενδιαφέρουν οι πρώτες ώρες «ζωής» του σκυροδέματος? Νεαρή ηλικία: διάστημα πρώτων ημερών (1-2), όπου σκυρόδεμα πήζει (σε 6-10 ώρες) Ενέργειες που αφορούν το σκυρόδεμα σε νεαρή ηλικία είναι καθοριστικές για την ποιότητα του (αντοχή, ανθεκτικότητα) Ενέργειες που παίζουν σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη ιδιοτήτων του Χαρακτηριστικά σκυροδέματος που σχετίζονται με αυτές τις ενέργειες Ανάμιξη συστατικών Μεταφορά (προς εργοτάξιο και προς θέση διάστρωσης) Διάστρωση Συμπύκνωση Τελείωμα Συντήρηση Εργασιμότητα Απώλεια Κάθισης Απόμιξη (διαχωρισμός συστατικών του) Εξίδρωση (εμφάνιση στην επιφάνεια νερού) Χρόνος Πήξης Ακραίες θερμοκρασίες Ρηγμάτωση 6

Παραγωγή Τσιμέντου & Σκυροδέματος Παραγωγή Τσιμέντου κλίνκερ + + γύψος 7

Παραγωγή Τσιμέντου Παραγωγή Τσιμέντου Τελικό Προϊόν Πρώτες Ύλες 8

Παραγωγή Τσιμέντου 1 Λατομείο: Εξόρυξη ασβεστολιθικών/αργιλικών πετρωμάτων και μεταφορά Παραγωγή Τσιμέντου 9

Παραγωγή Τσιμέντου 2 Tεμάχισμα (σε σπαστήρες) σε κόκκους διαμέτρου μερικών cm 1 Λατομείο: Εξόρυξη ασβεστολιθικών/αργιλικών πετρωμάτων και μεταφορά Παραγωγή Τσιμέντου 10

Παραγωγή Τσιμέντου 3 Ανάμιξη τεμαχισμένων κόκκων (προ-ομοιογενοποίηση) Άλεσμα σε λεπτόκοκκο μίγμα (φαρίνα) κόκκων διαμέτρου mm 2 Tεμάχισμα (σε σπαστήρες) σε κόκκους διαμέτρου μερικών cm 1 Λατομείο: Εξόρυξη ασβεστολιθικών/αργιλικών πετρωμάτων και μεταφορά Παραγωγή Τσιμέντου Μύλος Άλεσης Σωρός προ-ομογενοποίησης πρώτων υλών 11

Παραγωγή Τσιμέντου Εισαγωγή μίγματος στο πάνω μέρος ελαφρά κεκλιμένης κυλινδρικής καμίνου (600 C, στο κάτω άκρο 1500 C), ψήσιμο και παραγωγή κόκκων διαμέτρου 5-25 mm (κλίνκερ). Ενεργοβόρα διαδικασία 4 3 Ανάμιξη τεμαχισμένων κόκκων (προ-ομοιογενοποίηση) Άλεσμα σε λεπτόκοκκο μίγμα (φαρίνα) κόκκων διαμέτρου mm 2 Tεμάχισμα (σε σπαστήρες) σε κόκκους διαμέτρου μερικών cm 1 Λατομείο: Εξόρυξη ασβεστολιθικών/αργιλικών πετρωμάτων και μεταφορά Παραγωγή Τσιμέντου video 12

Παραγωγή Τσιμέντου Λιγνίτης; 6% Μαζούτ; 3% Βαρύ πετρέλαιο; 1% Φυσικό αέριο; 1% Εναλλακτικά Καύσιμα; 18% Πετ κοκ; 48% Κάρβουνο; 23% Καταμερισμός καυσίμων για την παραγωγή τσιμέντου στην Ε.Ε. (Cembureau 2004) Παραγωγή Τσιμέντου Εισαγωγή μίγματος στο πάνω μέρος ελαφρά κεκλιμένης κυλινδρικής καμίνου (600 C, στο κάτω άκρο 1500 C), ψήσιμο και παραγωγή κόκκων διαμέτρου 5-25 mm (κλίνκερ). 4 5 Άλεσμα και Ψύξη του clinker Αποθίκευση σε σιλό 3 Ανάμιξη τεμαχισμένων κόκκων (προ-ομοιογενοποίηση) Άλεσμα σε λεπτόκοκκο μίγμα (φαρίνα) κόκκων διαμέτρου mm 2 Tεμάχισμα (σε σπαστήρες) σε κόκκους διαμέτρου μερικών cm 1 Λατομείο: Εξόρυξη ασβεστολιθικών/αργιλικών πετρωμάτων και μεταφορά 13

Παραγωγή Τσιμέντου Κλίνκερ Παραγωγή Τσιμέντου Μύλος Άλεσης Προσθήκη Προσμίκτων Ψύκτης Κλίνκερ Συλό Αποθήκευσης κλίνκερ 14

Παραγωγή Τσιμέντου Εισαγωγή μίγματος στο πάνω μέρος ελαφρά κεκλιμένης κυλινδρικής καμίνου (600 C, στο κάτω άκρο 1500 C), ψήσιμο και παραγωγή κόκκων διαμέτρου 5-25 mm (κλίνκερ). 4 5 6 Άλεσμα και Ψύξη του clinker 7 Τσιμέντο Προσθήκη Γύψου 3 Ανάμιξη τεμαχισμένων κόκκων (προ-ομοιογενοποίηση) Άλεσμα σε λεπτόκοκκο μίγμα (φαρίνα) κόκκων διαμέτρου mm 2 Tεμάχισμα (σε σπαστήρες) σε κόκκους διαμέτρου μερικών cm 1 Λατομείο: Εξόρυξη ασβεστολιθικών/αργιλικών πετρωμάτων και μεταφορά Τύποι Τσιμέντου (ΕΝ 197-1) Διμερή μίγματα (κλίνκερ + άλλο υλικό) Θετική συμβολή σε ιδιότητες σκυροδέματος Περιβαλλοντικά οφέλη (χρησιμοποίηση παραπροϊόντων άλλων βιομηχανικών διαδικασιών) Τριμερή μίγματα -> Σύνθετα Τσιμέντα τύπου CEM II A/B-M, CEM V Εξιδανικευμένες εφαρμογές (υποθαλάσσιες κατασκευές, γέφυρες, φράγματα, πίστες αεροδρομίων) και απαιτήσεις ανθεκτικότητας 15

Τύποι Τσιμέντου (ΕΝ 197-1) και πρόσμικτα/πρόσθετα Ιπτάμενη Τέφρα (C) Πυριτική παιπάλη Ιπτάμενη Τέφρα (F) Σκωρία υψικαμίνων Τύποι Τσιμέντου (ΕΝ 197-1) και πρόσμικτα/πρόσθετα Ιπτάμενη Τέφρα Πυριτική Παιπάλη Τα ποζολανικά υλικά (δεν έχουν υδραυλικές ιδιότητες) δεν σκληρύνονται μόνα τους όταν αναμειγνύονται με νερό, αλλά (λεπτοαλεσμένα) αντιδρούν με συστατικά ενυδάτωσης τσιμέντου Ca(OH) 2 και σχηματίζουν ένυδρες ασβεστοπυριτικές ενώσεις (CSH). 16

Θερμότητα Ενυδάτωσης (Cal/g) 19/1/2016 Τύποι Τσιμέντου (ΕΝ 197-1) και πρόσμικτα/πρόσθετα Αντιδρούν με ένυδρο υδροξείδιο ασβεστίου και σχηματίζουν CSH και μειώνουν το πορώδες. Αποτέλεσμα καθυστερημένης ενυδάτωσης και της μειωμένης θερμότητας ενυδάτωσης κατά 50%, είναι η μείωση θερμοκρασίας κατά την ενυδάτωση σκυροδέματος με ποζολάνες. Επιβραδύνουν ρυθμό ανάπτυξης αντοχής, αλλά επιφέρουν αύξηση τελικής αντοχής. Ορυκτά πρόσμικτα βελτιώνουν εργασιμότητα νωπού σκυροδέματος μειώνοντας έτσι απαιτήσεις σε νερό. Μειώνουν ενδεχόμενο διαχωρισμού συστατικών και πιθανή εξίδρωση. Μειώνεται η διάμετρος πόρων σκυροδέματος, άρα και η διαπερατότητα, άρα βελτίωση ανθεκτικότητας. 100 90 80 70 60 50 0 10 20 30 40 50 Περιεκτικότητα σε Ποζολάνη (%) Κύρια και Δευτερεύοντα Συστατικά Τσιμέντου - Κωδικοποίηση Κύρια συστατικά Τσιμέντων (ΕΝ 197-1) Κοκκοποιημένη σκωρία υψικαμίνων (S) Πυριτική παιπάλη (D) Φυσικά ποζολανικά υλικά (P) Ψημένες ποζολάνες (Q) Πυριτική (V), ασβεστούχα (W) Ιπτάμενη Τέφρα Ψημένο Σχιστόλιθο (T) Ασβεστόλιθο (L, LL) 2 διακεκριμένα ποσοστά προθήκης Δευτερεύοντα συστατικά Τσιμέντων (mac) έως 5% Ένα από τα παραπάνω Φίλλερ (Ειδικά επιλεγμένα φυσικά/τεχνητά ανόργανα ορυκτά υλικά, τα οποία μετά από διαμόρφωση κοκκομετρίας βελτιώνουν φυσικές ιδιότητες τσιμέντου) Θειικό Ασβέστιο (γύψος) Για ρύθμιση πήξης τσιμέντου Πρόσθετα Α: 6-20%, κλίνκερ 80% B: 21-35%, κλίνκερ 65% 3 κατηγορίες αντοχής 32.5, 42.5, 52.5 Ν: κανονική πρώιμη αντοχή R: υψηλή πρώιμη αντοχή 17

Παραγωγή Τσιμέντου Παραγωγή Σκυροδέματος Επεξεργασία Αδρανών Πρόσμικτα Ζύγισμα & Ανάμιξη Αποθήκευση Τσιμέντου Νερό 18

Παραγωγή Σκυροδέματος Σε εργοστάσια έτοιμου σκυροδέματος Καλύτερος έλεγχος ποιότητας, μικρότερο κόστος. Παραδίδεται σε νωπή κατάσταση Στο εργοτάξιο σε σταθερούς αναμικτήρες Προσοχή στον χρόνο ανάμιξης 1 min για < 0,76 m 3, + 15 sec για κάθε πρόσθετο m 3 video Ενδεικτικό Δίκτυο παραγωγών 19

Διαδικασία Παραγγελίας Σκυροδέματος To σκυρόδεμα προδιαγράφεται Κατά παραγγελία σκυρόδεμα Ιδιότητες, χαρακτηριστικά προδιαγράφονται στο παραγωγό Σκυρόδεμα προκαθορισμένης σύνθεσης Σύνθεση και υλικά παρασκευής προδιαγράφονται στο παραγωγό Διαδικασία Παραγγελίας Σκυροδέματος Τι πρέπει να προδιαγράφεται: Κατηγορία αντοχής και ποσότητα σκυροδέματος Κατηγορία κάθισης (S1, S2, S3, S4, S5) Ελάχιστη περιεκτικότητα τσιμέντου (kg/m 3 ) Μέγιστο λόγο νερό/τσιμέντο (Ν/Τ) Τύπος τσιμέντου (επιβραδυντικό?) Απαίτηση για συμμόρφωση με το ΕΝ 206-1 Κατηγορία (exposure class) Μέγιστος κόκκος έκθεσης αδρανών (Dmax) Κατηγορία περιεκτικότητας σε χλωριόντα Πρόσθετες απαιτήσεις (ειδικοί τύποι τσιμέντων, ανεπίχριστο, κλπ.) Ανάπτυξη αντοχής Αν απαιτείται αντλία και μέγεθος της (31m, 36m, 42m, 52m) Χρήση ειδικής μεθόδου διάστρωσης κ.λπ. Ρυθμός παράδοσης του σκυροδέματος στο έργο (π.χ. 10m 3 /h, για κολώνες, 30m 3 /h για πλάκες, 60 m 3 /h για γενική κοιτόστρωση πάχους: 0,60m 1,0 m κ.λπ.). 20

Δελτίο Αποστολής Σκυροδέματος Ποσότητα Στοιχεία Παραγγελίας Χαρακτηριστικά σκυροδέματος Στοιχεία Οδηγού Ώρα αναχώρησης Διαδικασία Παραγγελίας Σκυροδέματος 21

Αποδοχή Παραγγελίας Σκυροδέματος (ποιοτικός έλεγχος) Έκθεση Παραλαβής (έτοιμου σκυροδέματος) Έλεγχος Δελτίου Αποστολής Κατηγορία αντοχής, κάθισης, Τύπος/ελάχ. περιεκτικότητα τσιμέντου, Χρόνος φόρτωσης/άφιξης Έλεγχοι νωπού σκυροδέματος Δειγματοληψία νωπού σκυροδέματος Μέτρηση εργασιμότητας (κάθιση). Μέτρηση θερμοκρασίας σκυροδέματος Λήψη δοκιμίων, για μέτρηση αντοχής Αποδοχή Παραγγελίας Σκυροδέματος (ποιοτικός έλεγχος) Λήψη Κυβικών δοκιμίων (150 mm) από την έξοδο της βαρέλας 6 δοκίμια ανά ημέρα (π.χ. 3 από κάθε βαρέλα) για ποσότητα σκυροδέματος έως 50 m 3, 12 για ποσότητα > 150 m 3 Λήψη Κυβικών δοκιμίων (150 mm) από την έξοδο της βαρέλας Κάθε μήτρα γεμίζει σε δύο στρώσεις. Συμπύκνωση αμέσως μετά τοποθέτηση σκυροδέματος στη μήτρα, χωρίς διακοπή μεταξύ στρώσεων Επιπέδωση επιφάνειας, σήμανση Διατήρηση σε χώρο προστατευόμενο από ήλιο, βροχή, ψύχος, δονήσεις Μεταφορά στο εργαστήριο εντός 20-32 ωρών Συντήρηση σε υγρό θάλαμο έως 28 ημέρες 22

Αποδοχή Παραγγελίας Σκυροδέματος (ποιοτικός έλεγχος) Για εργοταξιακό σκυρόδεμα Έλεγχος δελτίου παραγωγής Συμπλήρωση Δελτίου Σκυροδέτησης Έλεγχος Κάθισης Μέτρηση Θερμοκρασίας Λήψη δοκιμίων (ανάλογα με κατηγορία έργου) Σκυροδέτηση Σκυροδέτηση με Χαμηλή θερμοκρασία Περιβάλλοντος ( < 4 C) Τεχνική Οδηγία ΣΠΜΕ 1 Σκυροδέτηση σε Συνήθεις καιρικές συνθήκες (5 35 C) Τεχνική Οδηγία ΣΠΜΕ 3 Σκυροδέτηση με Υψηλή θερμοκρασία περιβάλλοντος ( 35 C) Τεχνική Οδηγία ΣΠΜΕ 2 23

Σκυροδέτηση σε συνήθεις καιρικές συνθήκες Σκυροδέτηση σε Συνήθεις καιρικές συνθήκες (5 35 C) Τι ορίζουμε ως «συνήθεις κ. σ.» Πριν τη σκυροδέτηση τι? Μετά τη σκυροδέτηση τι? Ειδικές Σκυροδετήσεις Σχεδιασμός και μελέτη σύνθεσης σκυροδέματος Παραγωγή και μεταφορά σκυροδέματος Παραγγελία και Παραλαβή σκυροδέματος Προστασία του σκυροδέματος Αφαίρεση Ξυλοτύπων Τυχόν Επισκευαστικές Εργασίες Σκυροδέτηση δομικών μελών Ποιοτικός Έλεγχος Σκυροδεμάτων Ειδικές επισημάνσεις ανά δομικό μέλος Προετοιμασία επιφανειών & αρμοί Εξοπλισμός μεταφοράς και τοποθέτησης Διάστρωση σκυροδέματος Συμπύκνωση σκυροδέματος Συντήρηση σκυροδέματος Πριν τη σκυροδέτηση? 24

Πριν τη σκυροδέτηση? Προετοιμασία επιφανειών υποδοχής (καλούπια) να εξασφαλίσει ότι σκυρόδεμα θα έχει μορφή και διαστάσεις οι οποίες προβλέπονται από μελέτη να φέρει ασφαλώς φορτία που προκαλούνται κατά διάρκεια σκυροδέτησης και έως την ωρίμανση του να προστατεύει το σκυρόδεμα και τις εν επαφή επιφάνειές του από ξύλο (ξυλότυποι), από μέταλλο (μεταλλότυποι), πλαστικοί τύποι (πλαστικότυποι), σύνθετα υλικά. Πρέπει να είναι: Ανθεκτικά να φέρουν στατικό βάρος νωπού σκυροδέματος και φορτία από διαδικασία συμπύκνωσής του και από τυχόν πρόσθετα φορτία που μπορεί να προέρχονται από κρούσεις δομικών μηχανημάτων κτλ. Άκαμπτα να μην παραμορφώνονται από πίεση νωπού σκυροδέματος. Καθαρά εσωτερική λεία επιφάνεια, καθαρούς αρμούς Να μην επιτρέπουν διαρροή σκυροδέματος (εξασφάλιση στεγανότητας) Να εφαρμόζονται και να αφαιρούνται εύκολα (χωρίς ζημιά στην κατασκευή) Πριν τη σκυροδέτηση? 25

Πριν τη σκυροδέτηση? Συγκράτηση ράβδων με ασφάλεια στη σωστή θέση από κατάλληλα στηρίγματα και δεσμούς ώστε να αποφευχθεί μετατόπισή τους κατά διάρκεια σκυροδέτησης Κατά διάρκεια διάστρωσης σκυροδέματος, χαλύβδινος οπλισμός και τεμάχια θα πρέπει να είναι καθαρά και ελεύθερα από λάσπη, λάδι και άλλες επικαλύψεις που μπορεί να επηρεάσουν αρνητικά αντοχή συνάφειας. Επάλειψη καλουπιών (ξυλοτύπων) με αποκολλητικό υλικό σκυροδέματος (ελατώνει την πρόσφηση σκυροδέματος). Όταν χρησιμοποιούνται ξύλινα καλούπια πρέπει να καταβρέχονται καλά πριν σκυροδέτηση, για να μην απορροφούν νερό από το ανάμιγμα Δημιουργία Αρμών (εφόσον κρίνεται απαραίτητο) Αρμοί κατασκευής (απαιτείται λόγω προγραμματισμένης ή μη διακοπής εργασιών σκυροδέτησης) Αρμοί ελέγχου (για έλεγχο ρηγμάτωσης, π.χ. συστολή ξήρανσης, στα τμήματα του έργου μεταξύ αρμών) Μεταφορά στο Εργοτάξιο Παράδοση 26

Μεταφορά στο εργοτάξιο Γενικές Αρχές Το σκυρόδεμα κατά τη μεταφορά: Πρέπει να προστατεύεται από βροχή ή πρόσμιξή με ξένα υλικά. Δεν πρέπει να χάνει την ομοιογένειά του. Μεταφορά με οχήματά περιορισμοί στη χρονική διάρκεια της 45 min (κοινό φορτηγό) 90 min (μπετονιέρα - περιστρεφόμενος κάδος) για να αποφευχθεί απώλεια κάθισης 20 min, αν έχει προστεθεί ρευστοποιητικό Για ζεστό/ξηρό κλίμα χρόνοι μεταφοράς ½. Περιστρεφόμενος κάδος με ρυθμό 2-6 στροφές/min για να αποφευχθεί απόμιξη ή πρόωρη πήξη. Για μεγάλες αποστάσεις, τα υλικά προστίθενται χωρίς να αναμιχθούν Ανάμιξη κατά την μεταφορά με 6-18 στροφές/min (50-100 περιστροφές του κάδου). Φορτηγά & Αναδευτήρες Φορτηγά Χωρίς Αναδευτήρες Δεν χρησιμοποιούνται Για μικρές αποστάσεις, γρήγορη μεταφορά μεγάλων ποσοτήτων (λείο οδόστρωμα). Κόστος μεταφοράς μικρότερο από φορτηγά με αναδευτήρες / αναδευτήρες Απώλεια κάθιση, Πιθανότητα απόμιξης, Ύψος κατά την εκφόρτωση Φορτηγά με Αναδευτήρες Αποστάσεις μεταφοράς πρέπει να είναι τέτοιες που να επιτρέπουν εκφόρτωση μέσα σε 1½ ώρα. Βολεύει για σχετικά «αργή» διάστρωση σκυροδέματος. Προσοχή: Στα χρονοδιαγράμματα μεταφοράς/παραλαβής σκηροδέματος (πρέπει να συμπίπτει με τους σχετικούς χρόνους που έχουν οριστεί στο έργο). Εργατικό δυναμικό εργοταξίου πρέπει να είναι έτοιμο για άμεση παραλαβή/διάστρωση σκυροδέματος. 27

Αναδευτήρες Βαμμένα σε λευκό χρώμα, έτσι ώστε να εξασφαλίζεται διατήρηση σκυροδέματος στις χαμηλότερες θερμοκρασίες κατά καλοκαιρινούς μήνες Όχημα σφραγισμένο με ειδική μολυδοσφραγίδα ασφαλείας (την οποία ελέγχει ο πελάτης πριν παραλαβή φορτίου). Σε περίπτωση παραβίασής της, πρέπει να αρνείται την παραλαβή. Γενικά κατά την μεταφορά με μπετονιέρα, πρέπει να ληφθούν υπόψη τα: Χρόνος παράδοσης (συνθήκες κίνησης, πιθανές καθυστερήσεις κτλ.) Να μην παραμένει η μπετονιέρα ακίνητη στον ήλιο κατά τους χρόνους αναμονής Προκαθορισμός των απαραίτητων περιστροφών κατά διάρκεια μεταφοράς Αναμίξτε ξανά εντατικά πριν τοποθέτηση (1 λεπτό ανά m3) Σε περίπτωση καθυστέρησης άφιξης, χρήση υπερρευστοποιητή (αύξηση εργασιμότητας, κάθιση) Σε περίπτωση βλάβης, χρήση αδρανοποιητικού πρόσμικτου, αναστολέα ενυδάτωσης Δοκιμές Νωπού Σκυροδέματος 28

Δοκιμές Εργασιμότητα Εξαρτάται από την ευκολία ροής (ρευστότητα) νωπού σκυροδέματος και από συνοχή μάζας (συνεκτικότητα). Δεν αποτελεί θεμελιώδη ιδιότητα σκυροδέματος - Σχετίζεται με τύπο κατασκευής, μεθόδους διάστρωσης, συμπύκνωσης και τελειώματος Τεράστια σημασία στην τεχνολογία και ιδιότητες σκυροδέματος (σκυροδέματα που διαστρώνονται ή συμπυκνώνονται σωστά δύσκολα εμφανίζουν προβλήματα αντοχής και ανθεκτικότητας) Δοκιμή Κάθισης (πρακτικότερος τρόπος μέτρησης εργασιμότητας) Δοκιμή Vebe (για αναμίγματα μικρής ρευστότητας) Δοκιμή Βαθμού Συμπύκνωσης (προσδιορίζει ευκολία συμπύκνωσης) Δοκιμή Μέτρου Εξάπλωσης (για σκυροδέματα μεγάλης ρευστότητας) Κανένας πειραματικός έλεγχος δεν είναι αποτελεσματικός από μόνος του για την μέτρηση της Πρέπει να ελέγχεται πριν τη διάστρωση, μετά την αποφόρτωση συγκεκριμένης ποσότητας αναμίγματος Προσδιορισμός Περιεκτηκότητας σε Αέρα Μέτρηση Θερμοκρασίας Προσδιορισμός Πυκνότητας Εργασιμότητα - Κάθιση Γρήγορος, εύκολος τρόπος ελέγχου ομοιομορφίας παρτίδων έτοιμου σκυροδέματος (ΕΝ 12350-2) Κάθιση < 40 mm, ύφυγρο (όχι καλή συμπύκνωση) > 160 mm, ρευστό (πιθανότητα απόμιξης κατά μεταφορά ή δόνηση στην πραγματικότητα μέση κατάσταση Καλό μέτρο ρευστότητας (αλλά όχι συνεκτικότητας) Ακατάλληλη για ύφυγρα ή υγρά σκυροδέματα (δεν μας ενδιαφέρει και τόσο η εργασιμότητα τους) 29

Εργασιμότητα - Μέτρο Εξάπλωσης Καθορισμός συνεκτικότητας νωπού σκυροδέματος βάση εξάπλωσης του σε οριζόντια επίπεδη βάση 1. Σκυρόδεμα σε 2 στρώσεις (συμπύκνωση με 10 ελαφρά χτυπήματα/στρώση) 2. Ανύψωση και πτώση τράπεζας (15 φορές), με διάρκεια κάθε κύκλου 4 sec. 3. Μέτρο εξάπλωσης: Μέση τιμή διαμέτρων μάζας σκυροδέματος (ΕΝ 12350-5) Προϋπόθεση: ομοιόμορφη και συνεκτική επιφάνεια σκυροδέματος Παραλλαγή μεθόδου: μέτρηση χρόνου (sec) για να επιτευχθεί διάμετρος εξάπλωσης 50 cm Εργασιμότητα - Βαθμός Συμπύκνωσης Μέτρηση βαθμού συμπύκνωσης όταν σκυρόδεμα υπόκειται σε δεδομένο έργο 1. Εισαγωγή σκυροδέματος στην πάνω χοάνη και επιπέδωση επιφάνειας 2. Εν συνεχεία το σκυρόδεμα πέφτει στην 2 η χοάνη (ξεχειλίζει, οπότε «α» βαθμός συμπύκνωσης, χωρίς μεσολάβηση ανθρώπινου παράγοντα) 3. Εν συνεχεία το σκυρόδεμα πέφτει στον κύλινδρο 4. Υπολογισμός πυκνότητας (διαφορά μάζας / όγκο) 5. Συμπύκνωση σκυροδέματος σε 4 στρώσεις 6. Υπολογισμός πυκνότητας τέλεια συμπυκνωμένου σκυροδέματος Βαθμός συμπύκνωσης: Πυκνότητας από δοκιμή / Πυκνότητα τέλεια συμπυκνωμένου σκυροδέματος Η δοκιμή περιγράφεται στα Πρότυπα ΕΝ 12350-4, ACI 211.3-75 30

Εργασιμότητα - Vebe Για αναμίγματα μικρής ρευστότητας 1. Δοκιμή κάθισης μέσα στο κυλινδρικό δοχείο 2. Τοποθέτηση δίσκου μέσα στο κυλινδρικό δοχείο 3. Συμπύκνωση σκυροδέματος Χρόνος Vebe: Ο χρόνος (sec) από τη στιγμή απομάκρυνσης κώνου και ταυτόχρονης έναρξης της δόνησης, μέχρι πλήρη επιπεδότητα πάνω επιφάνειας σκυροδέματος Η δοκιμή περιγράφεται στα Πρότυπα ΕΝ 12350-3, ACI 211.3-75ψ Κατηγορίες Συνεκτικότητας 31

Περιεκτικότητα σε Αέρα Μέθοδος µε εξίσωση των πιέσεων (σύμφωνα με ΕΝ 12360-7) Βασίζεται στον Νόμο του Boyle (όγκος, επιβαλλόμενη πίεση) Γνωστός όγκος αέρα σε γνωστή πίεση εξισορροπείται με άγνωστο όγκο αέρα στο σκυρόδεμα σε σφραγισμένο θάλαμο Διαβάθμιση στην κλίμακα του μετρητή πίεσης βαθμονομείται σε ποσοστό περιεχομένου αέρα στο δείγμα Περιεκτικότητα σε Αέρα Μέθοδος µε εξίσωση των πιέσεων (σύμφωνα με ΕΝ 12360-7) 1. Εισαγωγή σκυροδέματος σε 3 ζώνες (δόνηση με ράβδο) 2. Εισαγωγή νερού (με ανοιχτές βαλβίδες) 3. Επιβαλλόμενη πίεση 4. Κλείσιμο βαλβίδων 5. Αποφόρτιση πίεσης video 32

Μέτρηση Θερμοκρασίας Όρια στην θερμοκρασία του νωπού σκυροδέματος (βάση κανονισμών): > 5 C κατά τη τοποθέτηση του, < 30 C κατά την εφαρμογή του. Θερμοκρασία τέτοια ώστε το σκυρόδεμα να αναπτύξει επαρκή αντοχή αρκετά γρήγορα Εισαγωγή θερμομέτρου κατά 75 mm, για ελάχιστο 2 min video Προσδιορισμός Πυκνότητας Νωπό σκυρόδεμα συμπυκνώνεται σε στερεό, σε στεγανό δοχείο και ζυγίζεται (σύμφωνα με ΕΝ 12360-6, ASTM C 138, ASTM C 1040) 1. Εισαγωγή σκυροδέματος σε 3 ζώνες (δόνηση με ράβδο & χτύπημα) 2. Επιπέδωση επιφάνειας 3. Ζύγισμα δοχείου με σκυρόδεμα 4. Υπολογισμός πυκνότητας (διαφορά μάζας / όγκο) Ελάχιστες διαστάσεις δοχείου: 4 * μέγιστος κόκκος αδρανών 150 mm Χωρητικότητα δοχείου τουλάχιστον 5 lt. video 33

Διάστρωση Διάστρωση Εκφόρτωση νωπού σκυροδέματος όσο πιο κοντά στη θέση τελικής διάστρωσης Όταν αυτό δεν είναι δυνατόν, μεταφορά από όχημα μεταφοράς στη θέση διάστρωσης μπορεί να γίνει με μέσα που δεν προκαλούν απόμιξη. Κάδοι (buckets) & χοάνες (hoppers), video Καρότσια Σέσουλες (chutes) & σωλήνες ρίψης (drop pipes) Αντλίες (pumps) Ιμάντες μεταφοράς Ταινιόδρομοι Μεταλλικοί υποθαλάσσιοι σωλήνες (tremies) Εξοπλισμό επιστρώσεων (paving equipment). Επιλογή εξοπλισμού μεταφοράς βασίζεται στη δυνατότητά του για αποτελεσματική και εργονομική μεταφορά σκυροδέματος. 34

Απόμιξη (& Εξίδρωση) Διαχωρισμός συστατικών σκυροδέματος (λόγω διαφοράς ειδικού βάρους) Ξηρά Αναμίγματα Διαχωρισμός χονδρόκκοκων αδρανών από μάζα σκυροδέματος (π.χ. λόγω υπερβολικής δόνησης) Υγρά Αναμίγματα Άνοδος νερού (με τσιμέντο & λεπτή άμμο) στην επιφάνεια σκυροδέματος ΕΞΙΔΡΩΣΗ Εξάτμιση νερού μείωση όγκου στοιχείου Δημιουργία στην επιφάνεια λεπτής στρώσης τσιμεντοκονοιάματος (μεγάλου πορώδους, μικρής αντοχής) ρηγμάτωση Παγίδευση νερού & λεπτ. Αδρανών σε θύλακες «αδύναμες» περιοχές μειωση συνάφειας χάλυβα/σκυροδέματος Αποφυγή Απόμιξης Χρήση καλά διαβαθμισμένων αδρανών Προσεκτική μεταφορά διάστρωση συμπύκνωση Μείωση d max αδρανών / αύξηση λεπτόκοκκων Αποφυγή Εξίδρωσης Αύξηση ποσότητας τσιμέντου Χρησιμοποίηση ορυκτών πρόσθετων Τι πρέπει να προσέχουμε κατά τη διάστρωση Σχολαστικός καθαρισμός καλουπιών από κάθε είδους ρύπο Ο εξοπλισμός διάστρωσης θα πρέπει: να είναι διατεταγμένος έτσι ώστε σκυρόδεμα να έχει ανεμπόδιστη κατακόρυφη ρίψη στο σημείο διάστρωσής ή μέσα στο δοχείο που το παραλαμβάνει να είναι σωστά διατεταγμένος ώστε διάστρωση να προχωρήσει χωρίς καθυστερήσεις (επαρκές ανθρώπινο δυναμικό για σωστή διάστρωση, συμπύκνωση και τελείωμα. να λαμβάνεται υπόψη ικανότητα του εξοπλισμού να διαστρώνεται το σκυρόδεμα στη σωστή θέση οικονομικά και χωρίς να αλλάζει η ποιότητά του να ρυθμίζεται έτσι ώστε σκυρόδεμα να διαστρώνεται στην τελική θέση χωρίς απόμιξη. Σκυρόδεμα να διαστρώνεται σε οριζόντιες στρώσεις ιδίου περίπου πάχους (Για να αποφευχθεί απόμιξη συστατικών σκυροδέματος κατά διάστρωση) Γρήγορος Ρυθμός Διάστρωσης, έτσι ώστε τελευταία στρώση σε πλαστική κατάσταση όταν διαστρώνεται η επόμενη Ύψος ελεύθερης πτώσης σκυροδέματος κατά διάστρωση < 1 m. 35

Καροτσάκια, Κάδοι & Χοάνες Καροτσάκια Πρέπει να κινούνται σε λείους άκαμπτους διαδρόμους Μέγιστη απόσταση παράδοσης: 60 m (300 m για μηχανοκίνητα) Χωρητικότητα 200 l (300 l), με δυνατότητα διάστρωσης 3 m 3 /hr (12m 3 /hr) Τείνουν να προκαλέσουν απόμιξη, οπότε σανίδωμα (διαδρόμου) συνδεδεμένο (όχι αλληλεπικαλυπτόμενο) Κάδοι & Χοάνες (Buckets, hoppers) Μπορούν να χρησιμοποιηθούν με δομικό γερανό για μεταφορά σκυροδέματος (οποιαδήποτε ρευστότητας) σε πολυώροφα κτήρια. Χειρισμός κάδου και ανοίγματος θύρας μπορεί να εξασφαλίσει σταθερή ροή σκυροδέματος εκφόρτωσης, έναντι προηγούμενης στρώσης (αν όχι πιθανότητα απόμιξης) Διάστρωση Ταινιόδρομοι Ταινιόδρομοι Για οριζόντια μεταφορά σκυροδέματος (ελαφρώς υπερυψωμένη) Μπορούν να χειριστούν μεγάλες ποσότητες Έχουν εκτοπιστεί από τις αντλίες Σέσουλες Μεταφορά σκυροδέματος από υψηλότερα σε χαμηλότερα επίπεδα (π.χ. θεμέλια). Στρογγυλεμένες γωνίες, κατασκευασμένες από μέταλλο ή επιμεταλλωμένες, επαρκή χωρητικότητα για αποφυγή υπερχείλισης. Σταθερή κλίση αρκετά απότομη ώστε να επιτρέπεται στο σκυρόδεμα απαιτούμενης κάθισης να ρέει συνεχόμενα χωρίς διαχωρισμό (μόνο για πλαστικά σκυροδέματα). 36

Διάστρωση - Σωλήνες Ρίψης (Belt Conveyors) Σωλήνες Ρίψης Πλαστικοί ή λαστιχένιοι σωλήνες ρίψης, για κατακόρυφη μεταφορά σκυροδέματος από υψηλότερα σε χαμηλότερα επίπεδα Κατάλληλη διάμετρο στην κορυφή του σωλήνα - μπορεί να ελαττώνεται ελαφρά στο κάτω μέρος του Εξοπλισμός Επίστρωσης Διάστρωση μεγάλων όγκων επιστρώσεων με γρήγορο ρυθμό Επιβάλλονται συχνές επιθεωρήσεις για εντοπισμό αποκλίσεων από επιθυμητή ποιότητα Διάστρωση - Αντλίες Κύρια μέθοδος διανομής διάστρωσης σκυροδέματος. Έως 300 m οριζόντια και 50 m κατακόρυφη απόσταση από το όχημα μπετονιέρα με απόδοση 100 m 3 /ώρα Σωλήνες μεταφοράς όσο το δυνατόν μικρότερη διάμετρο ώστε να ελαχιστοποιείται βάρος σωλήνα Σταθερή ροή μεταφοράς σκυροδέματος από σημείο παραλαβής κατευθείαν στο σημείο χύτευσης Χρόνος άντλησης όσο το δυνατόν πιο σύντομος (για μέγιστη απόδοση από αντλία σκυροδέματος). 37

Διάστρωση - Αντλίες Συνηθισμένο πρόβλημα: έμφραξη (μπλοκάρισμα, λόγω παραλείψεις στη μελέτη σύνθεσης, ελαττώματα σωλήνα/ συνδέσεις, ή απροσεξία στη χρήση ακροφύσιου). Παραλείψεις στη μελέτη σύνθεσης μπορεί να οδηγήσουν σε απόμιξη, εξίδρωση Το νερό είναι το μόνο συστατικό του σκυροδέματος που μπορεί να αντληθεί. Αν το νερό «φύγει» από μάζα σκυροδέματος, το λεπτό στρώμα τσιμεντοπολτού χάνεται και τα αδρανή πιέζονται προς τοίχωμα σωλήνα. Μη επαρκής χρόνος ανάμιξης, μπορεί να επιφέρει απόμιξη (τα αδρανή πρέπει να έχουν πλήρη κάλυψη από τσιμεντοπολτό) Γενικά, άντληση δεν είναι δυνατή αν συνεκτικότητα αναμίγματος είναι είτε πολύ ρευστή είτε πολύ ύφυγρη Διάστρωση Ειδικές Απαιτήσεις Σκυροδέτησης Προσοχή σε συγκεκριμένες οδηγίες διάστρωσης ανά δομικό μέλος Πρώτα διαστρώνονται (και συμπυκνώνονται) τα κατακόρυφα στοιχεία. Συνήθως μετά παρόδου 1 ώρας διαστρώνονται τα οριζόντια στοιχεία (προκειμένου να λάβουν χώρα τυχών καθιζήσειςυποχωρήσεις σκυροδέματος κατακόρυφων στοιχείων) 38

Διάστρωση Ειδικές Απαιτήσεις Σκυροδέτησης Διάστρωση Έντυπο Σκυροδέτησης 39

Πιθανό Πρόβλημα μετά τη Διάστρωση Πλαστική συστολή Μείωση όγκου, λόγω απώλειας νερού (εξάτμιση, εξίδρωση, απορρόφηση από ξυλότυπους) Ρωγμές παράλληλες μεταξύ τους & σε βάθος 25-50 mm (σε 1-2 ώρες μετά τη διάστρωση) Επηρεάζεται από: C περιβάλλοντος/σκυροδέματος RH, ταχύτητα ανέμου Ρυθμός εξάτμισης νερού από επιφάνεια σκυροδέματος / ώρα (limit 0.5 kg/m 2 ) Μέτρα προστασίας Διαβροχή ξυλότυπων Διαβροχή ξηρών αδρανών Προστασία (με παραπετάσματα) σκυροδέματος από ήλιο/άνεμο Ελαχιστοποίηση χρόνου μεταξύ διάστρωσης συντήρησης Σωστή συντήρηση Συμπύκνωση 40

Συμπύκνωση Σκυροδέματος - Γενικά Δόνηση ώστε να ελαττωθεί ποσοστό πόρων στη μάζα σκυροδέματος και να αποβληθεί εγκλωβισμένη ποσότητα αέρα (μεταξύ ράβδων οπλισμού, κόκκους αδρανών, ξυλοτύπων). Ενδεικτικά: για κάθε 1% φυσαλίδων αέρα -> μείωση 5% αντοχής σκυροδέματος. Η δόνηση εφαρμόζεται σε σκυρόδεμα που έχει διαστρωθεί πρόσφατα Δόνηση σε πλαστικό ή ύφυγρο σκυρόδεμα Κοπάνημα σε ρευστό σκυρόδεμα ώστε να αποφευχθεί απόμιξη Δημιουργία κυμάτων στη μάζα σκυροδέματος τα οποία μειώνουν εσωτερικές τριβές κόκκων, με αποτέλεσμα: πυκνά συστατικά να καθιζάνουν, εγκλωβισμένος αέρας να αποβάλλεται νωπό σκυρόδεμα να έχει πιο πυκνή δομή Διάρκεια δόνησης τέτοια ώστε σκυρόδεμα ικανοποιητικά συμπυκνωμένο χωρίς απόμιξη Χαρακτηριστικά Προβλήματα από κακή Δόνηση 41

Είδη Δονητών Δονητές μάζας ή επιφανείας. Είδος αριθμός δονητών που θα χρησιμοποιηθούν εξαρτάται από μορφή στοιχείου, εργασιμότητα σκυροδέματος και διαδικασία διάστρωσης Εξωτερικοί δονητές (τοποθετούνται στα καλούπια) σε: προκατασκευασμένα στοιχεία ή στοιχεία με εξαιρετικά μεγάλη πυκνότητα οπλισμού ή με πολύ μικρές διαστάσεις Συμπύκνωση ικανοποιητική αν: Μη ορατά αδρανή (έχουν εισχωρήσει στη μάζα σκυροδέματος) Μη εμφάνιση μεγάλων φυσαλίδων. Εσωτερική & Εξωτερική Δόνηση Εσωτερική δόνηση είναι πιο αποτελεσματική μέθοδος συμπύκνωσης για περισσότερες εφαρμογές. Αποτελεσματικότητα εσωτερικού δονητή (δονητή μάζας) εξαρτάται κυρίως από διάμετρο κεφαλής, τη συχνότητα και το εύρος δόνησης. Χαλύβδινη φιάλη (300 500 mm), d: 20-170 mm, μέσα στην οποία περιστρέφεται έκκεντρο με συχνότητα 130 250 Hz. Προκαλώντας περιστροφική παλμική κίνηση του δονητή Οι εξωτερικοί δονητές έχουν παρόμοια λειτουργία με τους εσωτερικούς, αλλά ταλαντώνονται στα 50-150 Hz. Σπανιότερα, και για μικρά προκατασκευασμένα στοιχεία, μπορεί να χρησιμοποιηθούν και δονητικές τράπεζες, πάνω στις οποίες τοποθετούνται τα καλούπια και οι οποίες ταλαντώνονται κατακόρυφα. 42

Εσωτερική Δόνηση Κατακόρυφη εισχώρηση δονητή στο σκυρόδεμα μέχρι 5 cm μέσα στη μάζα της προηγούμενης στρώσης Ο δονητής βυθίζεται κατακόρυφα στο σκυρόδεμα, σε αποστάσεις 1.5 φορά την ακτίνα δράσης του ή περίπου το δεκαπλάσιο της διαμέτρου (τουλάχιστον 5 cm). Συμπύκνωση ανά στρώσεις πάχους το πολύ 60 cm, με δονητή να εισέρχεται κάθε φορά 5 cm περίπου μέσα στην προηγούμενη στρώση, ώστε να εξασφαλίζεται συνοχή στρώσεων OXI εισχώρηση του δονητή με μεγάλη απόκλιση από την κατακόρυφο χωρίς να τηρούνται οι ορθές αποστάσεις και χωρίς να διεισδύει ο δονητής στη μάζα της προηγούμενης στρώσης. OXI xρήση δονητή για οριζόντια μετακίνηση σκυροδέματος (προκαλεί απόμιξη) Εσωτερική Δόνηση d R Vibrator d 1½ R Ακτίνα Ενέργειας (δράσης) 43

Τελείωμα Τελείωμα Σε επίπεδες επιφάνειες (πλάκες), Στόχος, εξομάλυνση και βελτίωση ποιότητας επιφάνειας σκυροδέματος Χρήση ευθύγραμμης δοκού ορθογωνικής διατομής Σύρεται στην επιφάνεια και ταυτόχρονα μετακινείται πάνω-κάτω, παρασύροντας σκυρόδεμα από περιοχές που περισσεύει προς τυχόν κοιλότητες Προσοχή στην χρονική διάρκεια (εφαρμογή για μεγάλο χρονικό διάστημα, άνοδο τσιμεντοπολτού στην επιφάνεια) video 44

Τελείωμα Επιπεδότητα βελτιώνεται περαιτέρω με σαρώστρες Έχουν επίπεδη επιφάνεια σε επαφή με το σκυρόδεμα (βύθιση αδρανών που προεξέχουν). video Τελείωμα Πρόσφυση σε Πεζοδρόμια 45

Τελείωμα (Διακοσμητικό Σκυρόδεμα) Συντήρηση (το Α και το Ω) 46

Συντήρηση - Εισαγωγή Διαδικασίες που αποσκοπούν στη διατήρηση σκυροδέματος αμέσως μετά την τοποθέτησή του σε καλούπια, κάτω από συνθήκες ελεγχόμενου χρόνου, υγρασίας και θερμοκρασίας που ευνοούν την ενυδάτωση, την ανάπτυξη αντοχής (και ποζολανικές αντιδράσεις). Νωπό σκυρόδεμα και ξυλότυπος πρέπει να διατηρούνται σε όσο το δυνατόν σταθερή θερμοκρασία, υγρασία έτσι ώστε σκυρόδεμα να αποκτήσει μέγιστη δυνατή αντοχή και ανθεκτικότητα Σκοπός: Προστασία του σκυροδέματος κατά αρχικά στάδια ενυδάτωσης (από πρόωρη ξήρανση, παγετός, απόπλυση λόγω βροχής, βλαβερές χημικές ουσίες). Συγκράτηση ελεύθερου νερού στο νωπό σκυρόδεμα Να εξασφαλιστεί στο σκυρόδεμα το απαιτούμενο νερό για ενυδάτωση και ανάπτυξη αντοχής με αναπλήρωση του νερού που εξατμίζεται με παρεμπόδιση της εξάτμισης. Συντήρηση μετά την διάστρωση και συμπύκνωση του σκυροδέματος Κατάλληλες θερμοκρασίες για συντήρηση: 15 25 ºC (ενυδάτωση/σκλήρυνση σκυροδέματος επιβραδύνονται στις χαμηλές θερμοκρασίες και επιταχύνονται στις υψηλές). Συντήρηση - Εισαγωγή Ένδειξη ρυθμού απώλειας υγρασίας από επιφάνεια σκυροδέματος συναρτήσει περιβαλλοντικών παραγόντων, Για θερμοκρασία αέρα και σκυροδέματος: 20 C Σχετική Υγρασία: 50 % Μέση ταχύτητα ανέμου: 20 Km/h Ε = 5 [(Tc+18) 2.5 r(ta+18) 2.5 ] (V+4) x 10-6 Ε: Ρυθμός εξάτμιοσης (kg/m 2 /h), Tc: Θερμοκρασία Σκυροδέματος ( C) Ta: Θερμοκρασία Αέρα ( C) R: Σχετική Υγρασία (%) V: Ταχύτητα Ανέμου (km/h) Εξατμίζονται 0,6 lt νερού / m 2 επιφάνειας σκυροδέματος 47

Θλιπτική Αντοχή Σκυρ/τος (MPa) Θλιπτική Αντοχή Σκυρ/τος (MPa) Θλιπτική Αντοχή Σκυρ/τος (MPa) 19/1/2016 Συντήρηση - Εισαγωγή Σκυρόδεμα μετά από υγρή συντήρηση 7 ημερών έχει αντοχή 28 ημερών περίπου διπλάσια από το αντίστοιχο με μηδενική υγρή συντήρηση. Υγρή Συντήρηση Αέρα μετά από 28 ημέρες υγρή Αέρα μετά από 73 ημέρες υγρή Συντήρηση στον Αέρα Ηλικία (ημέρες) Συντήρηση - Εισαγωγή Ρόλος θερμοκρασίας αρκετά σημαντικός (ταχύτητα ενυδάτωσης, ανάπτυξη αντοχής). Διπλάσια ταχύτητα ενυδάτωσης στους 30 C, από ότι στους 10 C (σταματά στους - 10 C). 40 28 ημέρες 30 7 ημέρες 20 3 ημέρες 10 0-10 0 10 20 30 40 Θερμοκρασία ( C) 40 30 20 10 0 O O X X X O O O 0 300 600 900 1200 1500 Ωρίμανση O X: -9 C O: 1 C : 10 C : 21 C : 38 C 48

Στάδια Συντήρησης Η διαδικασία συντήρησης περιλαμβάνει τρία στάδια (ACI 308R-01 ) Χρόνος και διάρκεια κάθε σταδίου εξαρτάται από παράγοντες που αφορούν το έργο (μελέτη σύνθεσης) και περιβαλλοντικούς παράγοντες Αρχικό στάδιο Ενδιάμεσο στάδιο Διάστρωση έως τελείωμα. Έναρξη αρχικής πήξης και λήξη ικανότητας σκυροδέματος να συμπυκνωθεί μηχανικά. Συγκρατείται επιφανειακή απώλεια υγρασίας μέσω εφαρμογής μεμβράνης συντήρησης. Από τέλος επιφανειακού τελειώματος έως πριν σκυρόδεμα φτάσει τελική πήξη. Σκυρόδεμα δεν είναι σε θέση να δεχτεί υπερβολική ποσότητα νερού ή σκληρά υλικά στην επιφάνειά του (πλαστικά φύλλα, λινάτσες). Εφαρμόζονται μεμβράνες συντήρησης σε μορφή σπρέι (μέτρο περιορισμού εξάτμισης) ώστε να μην πατιέται η νωπή τελειωμένη επιφάνεια, έως ότου αυτά αντικατασταθούν με άλλης μορφής μέτρα Τελικό στάδιο Αρχική πήξη έως πέρας συντήρησης. Εφαρμόζονται μέτρα που προβλέπονται, απευθείας εφαρμογή ποσότητας νερού (πλημμύρισμα), σπρέι υγρών μεμβρανών συντήρησης ή χρήση σκληρών υλικών (πλαστικά φύλλα, κορεσμένες λινάτσες). Μέθοδοι Συντήρησης Υγρή συντήρηση (πόντιση, καταιονισμός, διαβροχή με νερό, κάλυψη με υγρές λινάτσες) Συντήρηση με χρήση αντιεξατμιστικών μέσων Μην ξεχνάτε: πριν τη σκηροδέτηση διαβροχή μέχρι κορεσμού των ξυλοτύπων Μέθοδοι παρεμπόδισης εξάτμισης (δεν επιτρέπουν ή επιβραδύνουν εξάτμιση νερού σκυροδέματος) Επικάλυψη με πλαστικά και αδιάβροχα ενισχυμένα φύλλα (δεν επιτρέπει) Επάλειψη ή ψεκασμός επιφάνειας με ειδικά υγρά (μεμβράνη) Μέθοδοι που υποκαθιστούν το νερό που εξατμίζεται Συντήρηση με λινάτσες Πλημμύρισμα, ψέκασμα, ή βύθιση σε νερό Μέθοδοι που αυξάνουν την θλιπτική αντοχή μέσω παροχής θερμότητας και υγρασίας Συντήρηση με ατμό Θερμαντικά στοιχεία (heating coils), για σκυροδέτηση σε χαμηλές θερμοκρασίες 49

Μέθοδοι Παρεμπόδισης Εξάτμισης Επικάλυψη με πλαστικά και αδιάβροχα ενισχυμένα φύλλα (polyethelene film) (όταν δεν είναι εφικτή η χρήση συντήρησης με νερό) Σκουρόχρωμα ( < 15 C), ανοιχτόχρωμα ( > 30 C ), 0,10 mm Τεντωμένα, πολύ καλή επικάλυψη, ευκολία εφαρμογής σε επιφάνειες Ενδέχεται να προκαλέσουν χρωματισμό επιφάνειας σκυροδέματος Μέθοδοι Παρεμπόδισης Εξάτμισης Επάλειψη ή ψεκασμός επιφάνειας με ειδικά υγρά (μεμβράνη) παρεμπόδιση εξάτμισης Ψεκάζονται 1 hr μετά σκυροδέτηση Ψεκασμός στον σωστό χρόνο (όταν έχει εξατμιστεί νερό από επιφάνεια σκυροδέματος) Σχηματίζουν στεγανή μεμβράνη, επιβραδύνουν απώλεια υγρασίας Αρκετά διαδεδομένη μέθοδος για νωπό σκυρόδεμα αλλά και για μετά από αφαίρεση ξυλοτύπων 50

Μέθοδοι που υποκαθιστούν το νερό που εξατμίζεται Συντήρηση με υγρές λινάτσες (η πιο συνήθης μέθοδος συντήρησης) Αμέσως μετά την διάστρωση και την διαμόρφωση της επιφάνειάς του, κάλυψη με λινάτσες που διατηρούνται υγρές με σωλήνες μικρής διαμέτρου Συνεχώς υγρές για τουλάχιστον 7 ημέρες (στη συνέχεια παραμένουν στην επιφάνεια του σκυροδέματος για άλλες 7 ημέρες χωρίς κατ ανάγκη να καταβρέχονται). Αν διακοπεί η συντήρηση στις 7 ημέρες, διαβροχή μέχρι κορεσμού, δύο φορές την ημέρα μέχρι την 14η ημέρα και μία φορά την ημέρα, εφεξής, έως τις 28 ημέρες Ιδιαίτερα αποτελεσματική μέθοδος (διατηρεί σκυρόδεμα υγρό & το προφυλάσσει από τον ήλιο) κυρίως το καλοκαίρι Μέθοδοι που υποκαθιστούν το νερό που εξατμίζεται Πλημμύρισμα, βύθιση σε νερό και ψέκασμα Εφαρμογή σε ελεύθερες οριζόντιες επιφάνειες (πλάκες πόντιση με νερό με περιμετρικό καλούπωμα) Νερό βάθους 10 20 mm που συγκρατείται από δρομικό μονότουβλο στα όρια επιφάνειας Δυνατότητα χρησιμοποίησης μηχανημάτων εκνέφωσης (όταν το σκυρόδεμα είναι εύκολα παραμορφώσιμο) Διαβροχή (ψεκασμός νέφους νερού σε μικρο-σταγονίδια) πάνω από την επιφάνεια σκυροδέματος όχι πάνω σε αυτήν (αύξηση σχετικής υγρασίας). 51

Σωστή συντήρηση Λόγω ξηρού κλίματος, ανάγκη σωστής συντήρησης στην Ελλάδα επιτακτική Απλή διαβροχή για 3 μέρες (συνήθης κακή πρακτική) προκαλεί ρηγματώσεις στην επιφάνεια του σκυροδέματος Σε επίπεδες επιφάνειες πόντιση με νερό ή κάλυψη με υγρή λινάτσα κορεσμένη σε νερό Για όλες τις υπόλοιπες επιφάνειες συστηματική διαβροχή με νερό σε όλες τιε επιφάνειες σκυροδέματος (όχι μόνο στην εκτεθειμένη) Γενικά για Ν/Τ < 0,5 συνίσταται συντήρηση με υγρές λινάτσες ή ψέκασμα με νερό, μόνο εάν μπορεί να γίνει συνεχώς Εάν όχι, συνίσταται χρησιμοποίηση μεμβράνης Συντήρηση σε Χαμηλή Θερμοκρασία Περιβάλλοντος 52

Συντήρηση σε Χαμηλή Θερμοκρασία Περιβάλλοντος Για θερμοκρασία περιβάλλοντος < 4 C Για ποιο λόγο? Αποφυγή Παγοπληξίας Καθυστέρηση Πήξης, Μείωση ρυθμού ανάπτυξης αντοχής Ρηγμάτωσης (λόγω συστολή ξήρανσης, διαφορά θερμοκρασιών στο σκυρόδεμα) Συντήρηση σε Χαμηλή Θερμοκρασία Περιβάλλοντος Μέτρα προστασίας [1] σκυροδέματος (ως υλικό) πρέπει να διασφαλίζεται T min σκυροδέματος 10 C, 13 C (για d max 31.5, 16mm) Η θερμοκρασία αυτή θα πρέπει να διατηρηθεί με κατάλληλη θερμική προστασία [2] στο περιβάλλον κατασκευής μέτρα που αποσκοπούν στην δημιουργία κλειστού θερμαινόμενου περιβάλλοντος (κάλυψη μελλών, θέρμανση εσώκλειστου αέρα, [3] στη θερμική προστασία δομικού μέλους 53

Συντήρηση σε Χαμηλή Θερμοκρασία Περιβάλλοντος [1] Μέτρα προστασίας σκυροδέματος (ως υλικό) πρέπει να διασφαλίζεται T min σκυροδέματος 10 C, 13 C (για d max 31.5, 16mm) Η θερμοκρασία αυτή θα πρέπει να διατηρηθεί με κατάλληλη θερμική προστασία χρήση αερακτικών (3.5%, 4.5% για αδρανή 31.5mm, 16mm) χρήση υπερευστοποιητών χρήση ασβεστολιθικής άμμου με μεγάλο ποσοστό φίλλερ (> 10%) χρήση τσιμέντων υψηλών αντοχών (CEM I 42.5R, 52.5R, CEM II/42,5, CEM IV/42.5) [2] Μέτρα προστασίας στο περιβάλλον κατασκευής μέτρα που αποσκοπούν στην δημιουργία κλειστού θερμαινόμενου περιβάλλοντος Η μέγιστη θερμοκρασία σκυροδέματος εφόσον θερμανθεί < 32 C κάλυψη μελλών, ανεμιστήρες θερμαινόμενου αέρα, θερμαντικά χώρου ή θερμάστρες υπερύθρων θέρμανση νερού ανάμιξης (έως 60 C) θέρμανση αδρανών μέσω διέλευσης θερμού αέρα) χρήση θερμαινόμενου ατμού με κάλυψη νάιλον [3] Υλικά θερμικής προστασίας δομικού μέλους Χημικά πρόσμικτα αερακτικά (δημιουργούν χώρο για εκτόνωση παγοποιημένου νερού) επιταχυντές (μειώνουν χρόνο έκθεσης στον παγετό πριν ανάπτυξη αντοχών) Θερμομονωτικά επιφάνειας (διατήρηση θερμότητας από ενυδάτωση εντός σκυροδέματος) ξυλότυπος, ασφαλτόπανα, λεπτά φύλλα από πλαστικό φύλλα θερμομονωτικών υλικών, ινώδη υλικά, πριονίδι Συντήρηση σε Χαμηλή Θερμοκρασία Περιβάλλοντος Θερμοκρασία ανάμιξης σκυροδέματος εξαρτάται από πάχος διατομής και θερμοκρασία περιβάλλοντος 54

Συντήρηση σε Χαμηλή Θερμοκρασία Περιβάλλοντος Μέτρα προστασίας πριν σκυροδέτηση Αναβολή σκυροδέτησης (εάν είναι τεχνικά εφικτό) Απαγόρευση σκυροδέτησης για T < -15 C Καθάρισμα καλουπιών (από χιόνι, πάγο) μέσω θερμής υδροβολής Απομάκρυνση λιμνάζοντων υδάτων Αποκατάσταση θερμοκρασίας (σε επίπεδο > 0 C) επιφανειών σε επαφή με σκυρόδεμα Μέτρα προστασίας κατά τη διάρκεια σκυροδέτησης Θέρμανση δομικών μελών με ενσωματούμενο δίκτυο παροχής ζεστού νερού γλυκόλης ή λαδιού και θέρμανση σιδηροτύπων με χρήση αντιστάσεων Θερμική μόνωση καλουπομένων επιφανειών μέσω κάλυψης με θερμομονωτικά υλικά Προσθήκη επιταχυντών για επιτάχυνση της ενυδάτωσης Μέτρα προστασίας μετά τη σκυροδέτηση (περίοδος θερμικής προστασίας) Εφαρμόζονται αμέσως μετά τη συμπύκνωση και το τελείωμα Για ήπιες καιρικές συνθήκες κάλυψη εκτεθειμένων επιφανειών με θερμομονωτικά υλικά (φελιζόλ, λευκή μονωτική πλάκα, εξηλασμένη πολυστερόλη). Χρήση ηλεκτρικών αντιστάσεων στα μάζα σκυροδέματος με ελεγχόμενη θερμοκρασία. Θερμομονωτικές κουβέρτες, άχυρο ή πριονίδι σε μη καλουπωμένες επιφάνειες ανοιχτών χώρων (πλάκες) Σε περίπτωση ακραίων καιρικών φαινομένων χρήση θερμαντικών σωμάτων Μέτρα προστασίας μετά τη λήξη περιόδου θερνικής προστασίας Σταδιακή μείωση έντασης θερμαντικών μέσων (ισορροπία θερμοκρασίας σκυροδέματος, περιβάλλοντος) Συντήρηση σε Χαμηλή Θερμοκρασία Περιβάλλοντος Συντήρηση? Αποφυγή βλάβης στο νωπό σκυρόδεμα λόγω παγοποίησης νερού στους πόρους Συνέχιση ενυδάτωσης Περιορισμός θερμοκρασιακών διαφορών μεταξύ επιφάνειας δομικού μέλους και εσωτερικού του Κατά τη περίοδο θερμικής προστασίας Σκυρόδεμα που προστατεύεται θερμικά (όπως εκτεθειμένες οριζόντιες επιφάνειες) τείνει να ξηρανθεί Χρήση ατμού για θέρμανση/ύγρανση Κάλυψη με αδιάβροχο υλικό, μεμβράνη συντήρησης Συντήρηση με νερό (προσοχή) Μετά τη περίοδο θερμικής προστασίας Πρόβλημα επιφανειακής ξήρανσης εκτεθειμένων περιοχών Δεν απαιτούνται ειδικά μέτρα, για θερμοκρασία αέρα < 10 C Επικάλυψη με μεμβράνη συντήρησης εάν ανέβει η θερμοκρασία περιβάλλοντος ή μειωθεί η υγρασία. Υγρή συντήρηση όταν αναμένεται σημαντική ξήρανση περιβάλλοντος και δεν προβλέπεται παγετός. Εάν θερμοκρασία αέρα > 10 C για διάρκεια > 12 ώρες την ημέρα (μέσα σε 3 ημέρες) συμβατική συντήρηση 55

Συντήρηση σε Χαμηλή Θερμοκρασία Περιβάλλοντος Συντήρηση σε Χαμηλή Θερμοκρασία Περιβάλλοντος 56

Συντήρηση σε Υψηλή Θερμοκρασία Περιβάλλοντος Συντήρηση σε Υψηλή Θερμοκρασία Περιβάλλοντος Τι ορίζεται υψηλή θερμοκρασία περιβάλλοντος (αέρα) Η Κατάσταση όταν είναι παρούσα μία από τις παρακάτω συνθήκες (ή και συνδυασμός τους) Υψηλή θερμοκρασία περιβάλλοντος (αέρα) Υψηλή θερμοκρασία νωπού σκυροδέματος Χαμηλή σχετική υγρασία Υψηλή ταχύτητα αέρα Στην Ελλάδα θερμές θερμοκρασιακές συνθήκες σκυροδέματος θεωρούνται οι θερμοκρασίες > 27 C. Λήψη μέτρων για T> 27 C Διακοπή εργασιών σκυροδέτησης για θερμοκρασία περιβάλλοντος > 35 C ή για θερμοκρασία σκυροδέματος > 32 C. Πιθανά προβλήματα Αυξημένη απαίτηση σε νερό ανάμιξης Έντονη απώλεια κάθισης Μείωση τελικής αντοχής Αυξημένος ρυθμός πήξης Δυσκολία στο να διατηρηθούν στη μάζα τσιμεντοπολτού ποσοστά εγκλωβισμένου αέρα Πλαστική συστολή, συστολή ξήρανσης Ρηγμάτωση λόγο θερμοκρασιακών διαφορών Ταχεία εξάτμιση ελεύθερου νερού από νωπό διαστρωμένο ανάμοιγμα Μείωση ανθεκτικότητας (μέσω και αύξησης διαπερατότητας) 57

Περιεκτικότητα σε Νερό (kg/m 3 ) 19/1/2016 Συντήρηση σε Υψηλή Θερμοκρασία Περιβάλλοντος 175 170 165 160 150 0 10 20 30 40 Θερμοκρασία ( C) Επίδραση αύξησης θερμοκρασίας σκυροδέματος στην απαίτηση σκυροδέματος για νερό, για την ίδια κάθιση Συντήρηση σε Υψηλή Θερμοκρασία Περιβάλλοντος Στόχος λαμβανόμενων μέτρων Επιλογή συστατικών υλικών/αναλογιών Μείωση θερμοκρασίας νωπού σκυροδέματος Επίτευξη κατάλληλης εργασιμότητας Ελαχιστοποίηση χρόνου μεταφοράς, διάστρωσης, συμπύκνωσης Προστασία σκυροδέματος (νωπή φάση, φάση συντήρησης) έναντι απώλειας υγρασίας Κατά την παραγωγή σκυροδέματος Μείωση θερμοκρασίας αδρανών (σκίαση θέσεων αποθήκευσης, δίκτυα σωληνώσεων ψυχρού νερού στις θέσεις αποθήκευσης) Χρωματισμός παρασκευαστηρίων με λευκό χρώμα Μείωση θερμοκρασίας νερού ανάμιξης (σκίαση δεξαμενής νερού, θερμική μόνωση σωληνώσεων, χρήση ψυκτών) Χρήση παγωμένου νερού ή πάγου σε μορφή νιφάδων (chips) (εμπειρικά απαιτούνται 5 kg πάγου, για να μειωθεί η θερμοκρασία 1 m 3 σκυροδέματος κατά 1 C). Χρήση χημικών προσμίκτων για την αντιμετώπιση της απώλειας κάθισης (1. μειωτές νερού/επιβραδυντές/ρευστοποιητές 2. μειωτές νερού υψηλής δραστικότητας/επιβραδυντές/υπερρευτοποιητές) Χρήση τσιμέντων τύπου CEM II, III, IV με μειωμένο ρυθμό ενυδάτωσης 58

Συντήρηση σε Υψηλή Θερμοκρασία Περιβάλλοντος Κατά την διάστρωση και συντήρηση σκυροδέματος Ελαχιστοποίηση χρόνου σκυροδέτησης Θερμοκρασία οπλισμών, καλουπιών χαμηλή μέσω σκίασης ή χαμηλής διαβροχής Αύξηση αριθμού κατασκευαστικών αρμών Διατήρηση θερμοκρασίας περιβάλλοντος κατασκευής < 35 C (βραδινές σκυροδετήσεις, θερμική ανακούφιση με μονωτικά υλικά, σκίαση επιφάνειας, αύξηση σχετικής υγρασίας περιβάλλοντος αέρα με συσκευές εκνέφωσης) Σωστή συντήρηση ώστε να συγκρατηθεί το ελεύθερο νερό μέσα στο νωπό σκυρόδεμα Πόντιση, καταινονισμός (για επίπεδες επιφάνειες) Διαβροχή με νερό (διαφορά θερμοκρασίας όχι παραπάνω από 11 C από τη θερμοκρασία σκυροδέματος) Αυτόματη διαβροχή Μπεκ Υγρές λινάτσες Αντιεξατμιστικά μέσα (όταν δεν είναι εφικτή η χρήση συντήρησης με νερό) Πλαστικά φύλλα λευκού χρώματος που εμποδίζουν απώλεια υγρασίας Χημικές Μεμβράνες (και σαν αστάρια για επόμενες επιστρώσεις) Συντήρηση σε Υψηλή Θερμοκρασία Περιβάλλοντος Χρήση Πάγου στο νερό αναμοίγματος Χρήση Υγρού αζώτου κατά τη διάρκεια της μίξης 59

Αφαίρεση Ξυλότυπων Εφόσον σκυρόδεμα έχει αναπτύξει ικανοποιητική αντοχή ώστε να αναλάβει όλα τα φορτία που δρουν κατά την αφαίρεση και αυτά που πρόκειται να δράσουν έως την ηλικία των 28 ημερών. Εάν εξέλιξη αντοχής δεν παρακολουθείται με δοκίμια, οι ξυλότυποι αφαιρούνται: Ασφάλεια 60

Ασφάλεια Συμπεράσματα Το Α και το Ω: Να ξέρουμε τι ζητάμε. Μελέτη Σύνθεσης λαμβάνοντας υπόψη τις προδιαγραφές, απαιτήσεις του έργου και τους περιορισμούς από την κατηγορία περιβαλλοντικής έκθεσης Σωστή προδιαγραφή και παραγγελία σκυροδέματος Προγραμματισμός και Προετοιμασία εργοταξίου με ασφάλεια (ξυλότυποι, εξοπλισμός μεταφοράς σκυροδέματος, προσωπικό) Έλεγχος παραλαβής και δοκιμές Κάθιση Δοκίμια ελέγχου αντοχής Ανθεκτικό Σκυρόδεμα επιθυμητής κατηγορίας αντοχής Σωστή σκυροδέτηση και δόνηση Προσοχή στην συντήρηση Παροχή ικανής ποσότητας υγρασίας, διατήρηση επαρκούς θερμοκρασίας -> επιθυμητός ρυθμός ενυδάτωσης -> επιθυμητές ιδιότητες σκυροδέματος 61

Σας ευχαριστώ 62