BETONY

1.1. Wiadomości ogólne

Beton

Beton jest kompozytem wykonanym z cementu, wody, kruszywa grubego i drobnego, domieszek chemicznych i dodatków mineralnych. Niekiedy dodaje się do niego krótkie, cienkie włókna stanowiące zbrojenie rozproszone. Zadaniem cementu z ewentualnymi dodatkami i domieszkami oraz wody jest utworzenie matrycy łączącej ziarna kruszywa (które jest wypełniaczem w kompozycie). Beton jest materiałem kruchym, stąd przede wszystkim jest wykorzystywany do przenoszenia obciążenia ściskającego.

Mieszanka betonowa

Mieszanina spoiwa cementowego, kruszywa i wody, będąca w stanie umożliwiającym jej zagęszczanie - jest ciałem plastycznym odkształcającym się łatwo pod działaniem siły i zachowującym ten kształt po ustaniu działania siły. Zdolność do zachowania kształtu jest wynikiem oddziaływania sił spójności między spolaryzowanymi drobinami wody i najdrobniejszymi ziarnami. Wraz z upływem czasu, w miarę przechodzenia coraz większej ilości drobin wodnych z fazy ciekłej do fazy stałej wzrasta lepkość mieszanki, która staje się betonem, czyli ciałem stałym o właściwościach sprężystych.

Klasyfikacja betonów

W zależności od właściwości i składu rozróżnia się następujące rodzaje betonów:

1. Zwykły (BZ) - o gęstości objętościowej 2000 < 2600 kg/m³;

2. Lekki - o gęstości objętościowej 800 < 2000 kg/m³;

3. Ciężki - o gęstości objętościowej > 2600 kg/m³;

4. Wysokowartościowy (BWW) - o wytrzymałości na ściskanie 60 100 MPa;

5. Bardzo wysokowartościowy (BBWW) - o > 100 MPa;

6. Towarowy - będący mieszanką betonową dostarczana na plac budowy.

W zależności od gęstości w stanie suchym beton jest definiowany jako beton zwykły, lekki lub ciężki.

Podział betonów ze względu na materiał będący charakterystycznym składnikiem danego betonu, którym może być zarówno spoiwo, jak i kruszywo:

1. Betony cementowe;

2. Betony gipsowe lub gipsobetony;

3. Betony żużlowe lub żużlobetony;

4. Betony keramzytowe;

5. Inne.

Klasyfikacja betonów ze względu na przeznaczenie:

1. Betony osłonowe;

2. Betony odporne na ścieranie;

3. Betony hydrotechniczne;

4. Betony wodoszczelne;

5. Betony ognioodporne;

6. Betony ekspansywne.

7. Betony żywiczne;

8. Betony asfaltowe;

9. Betony wysokowartościowe;

Ze względu na podstawową funkcję, jaką spełnia beton w budynkach lub budowli rozróżnia się:

1. Betony konstrukcyjne (zwykłe) - przeznaczone do przenoszenia obciążeń;

2. Betony specjalne:

a) termicznie izolacyjne - odznaczające się dużą izolacyjnością cieplną,

b) wodoszczelne - przeznaczone do wykonania zbiorników na ciecze,

c) odporne na ścieranie - przeznaczone np. na posadzki w zakładach przemysłowych,

d) osłonowe - stosowane do osłabienia promieniowania jonizującego.

Beton zwykły

Jest tworzywem budowlanym powstałym przez trwałe połączenie za pomocą spoiwa rozdrobnionych materiałów pochodzenia mineralnego lub organicznego, których najgrubsze ziarna są większe od 4 mm. Betony zwykłe należą do betonów najczęściej stosowanych w budownictwie. Spoiwami są cementy produkowane z klinkieru portlandzkiego, jako podstawowego składnika. Do produkcji tych betonów stosuje się kruszywo mineralne o największej średnicy ziaren większej od 4 mm i gęstości objętościowej nie mniejszej niż 2000 kg/m3. Struktura betonu jest zwarta, tzn. w zagęszczonej mieszance betonowej wszystkie przestrzenie pomiędzy ziarnami kruszywa wypełnione są zaczynem cementowym.

Cechy mieszanki betonowej:

Konsystencja mieszanki betonowej

Jest cechą charakteryzującą jej podatność na przemieszczanie się, przy zachowaniu jednorodnej struktury. Siłą wywołującą przemieszczanie może być ciężar własny mieszanki lub obciążenie zewnętrzne (np. podczas pompowania mieszanki) [4]. Podatność na przemieszczanie się mieszanki może być też wywołaną pracą wibratorów podczas zagęszczania. Wybór konsystencji mieszanki betonowej ma decydujące znaczenie z uwagi na warunki transportowania, układania, zagęszczania, wypełniania form i deskowań oraz z uwagi na otulanie prętów zbrojenia. Konsystencja mieszanki betonowej zależy od kilku czynników, a przede wszystkim od ilości zaczynu cementowego i frakcji poniżej 0,5 mm. Rozróżnia się pięć rodzajów konsystencji mieszanki betonowej: wilgotną, gęstoplastyczną, plastyczną, półciekłą i ciekłą (stara norma). Wg PN-EN 206-1:2003 klasyfikowanie konsystencji mieszanki betonowej dokonuje się odpowiednio według tablicy 1, 2, 3, 4. Klasy konsystencji w tablicach od 1 do 4 nie są bezpośrednio związane ze sobą. W przypadkach specjalnych, konsystencja może być wyspecyfikowana również poprzez założoną wartość. Dla betonu o konsystencji wilgotnej, tzn. o niskiej zawartości wody, zaprojektowanego do zagęszczania z zastosowaniem specjalnych technologii, konsystencji nie klasyfikuje się. W przypadku klasyfikowania mieszalniki betonowej ze względu na maksymalny wymiar ziarn kruszywa, do klasyfikacji należy przyjmować nominalny górny wymiar ziarn kruszywa najgrubszej frakcji (Dmax) w mieszance.

Tablica 1. Klasa konsystencji wg metody opadu stożka

Klasa

Opad stożka w mm

od 10 do 40

od 50 do 90

od 100 do 150

od 160 do 210

≥ 220

Tablica 2. Klasa konsystencji wg metody Vebe

Klasa

Czas Vebe w sekundach

≥ 31

od 30 do 21

od 20 do 11

od 10 do 6

od 5 do 3

Tablica 3. Klasa konsystencji wg metody stopnia zagęszczalności

Klasa

Stopień zagęszczalności

≥ 1,46

od 1,45 do 1,26

od 1,25 do 1,11

od 1,10 do 1,04

Tablica 4. Klasa konsystencji wg metody rozpływu

Klasa

Średnica rozpływu w mm

≤ 340

od 350 do 410

od 420 do 480

od 490 do 550

od 560 do 620

≥ 630

Podatność na zagęszczanie mieszanki betonowej

Jest to cecha określająca zmniejszanie objętości porów powietrznych w mieszance pod wpływem jej zagęszczania. Uzyskanie idealnie zwartych betonów jest w rzeczywistości niemożliwe.

Urabialność mieszanki betonowej

Jest to zdolność mieszanki betonowej do ścisłego układania się (szczelnego wypełnienia) w formie lub deskowaniu, przy określonym sposobie zagęszczania i spełnieniu warunku jednorodności mieszanki (zachowanie jednorodności składu). O urabialności mieszanki decyduje: zawartość zaprawy w jednostce objętości mieszanki oraz uziarnienie kruszywa. Urabialność mieszanki betonowej powinna być dostosowana do warunków formowania określonych przez:

1. Kształt i wymiary konstrukcji, elementu lub wyrobu betonowego (żelbetowego);

2. Ilość zbrojenia;

3. Zakładana gładkość i wygląd powierzchni betonu;

4. Sposób układania i zagęszczania mieszanki betonowej (ręczne przez sztychowanie lub ubijanie, mechaniczne przez wibrowanie, prasowanie i inne).

Zawartość powietrza w mieszance betonowej

Jest to objętość powietrza w zagęszczonej mieszance betonowej, z pominięciem powietrza zawartego w kruszywie, wyrażona w procentach. Zawartość powietrza w zagęszczonej mieszance betonowej nie powinna przekraczać 2% w przypadku niestosowania domieszek napowietrzających. Górną granicę zawartości powietrza w mieszance betonowej z domieszkami napowietrzającymi nie powinna przekraczać 6%.

Temperatura mieszanki betonowej

Temperatura mieszanki betonowej w momencie dostarczania nie powinna być niższa niż 5°C a w czasie układania powinna również zawierać się między 5÷20ºC. Jeśli jest niższa, należy stosować domieszki obniżające temperaturę zamarzania zaczynu cementowego.

Wodożądność mieszanki betonowej

Wodożądność mieszanki betonowej zależy od prawidłowego dobranego składu granulometrycznego kruszywa i właściwej ilości wody zarobowej. Spełnienie tych warunków przeciwdziała segregacji składników i umożliwia uzyskania szczelnej mieszanki betonowej. Szczelność mieszanki betonowej zależy od:

1. Właściwego doboru jej składników;

2. Odpowiedniej konsystencji;

3. Prawidłowego mieszania i zagęszczania składników.

Składniki betonów zwykłych

Wymagania ogólne

Zgodnie PN-EN 206-1:2003 składniki betonu nie powinny zawierać substancji szkodliwych w ilościach mogących obniżać trwałość betonu lub spowodować korozję zbrojenia. Składniki te powinny być odpowiednie do ich zamierzonego zastosowania w betonie. Ustalona ogólna przydatność danego składnika nie oznacza, że może być on stosowany w każdej sytuacji i do każdego składu betonu. Do betonów zgodnych z PN-EN 206-1:2003 należy stosować wyłącznie składniki o ustalonej przydatności do konkretnego zastosowania. Jeśli nie ma normy europejskiej dotyczącej danego składnika, w której specjalnie określono jego zastosowanie do betonu odpowiadającego PN-EN 206-1:2003 lub gdy istniejąca norma europejska nie uwzględnia danego składnika albo gdy dany składnik jest znacząco niezgodny z wymaganiami normy europejskiej, określenie przydatności tego składnika można przeprowadzić na podstawie:

1. Europejskiej aprobaty technicznej, dotyczącej specjalnie zastosowania danego składnika do betonu odpowiadającego PN-EN 206-1:2003;

2. Odpowiedniej normy krajowej lub postanowień przyjętych w kraju stosowania betonu, dotyczących specjalnie zasto...

[ Pobierz całość w formacie PDF ]

Wątki

Search