Politechnika Warszawska Wydział Inżynierii Lądowej Materiały budowlane wykłady semestr 2/3



Pobieranie 493.14 Kb.
Strona13/17
Data07.05.2016
Rozmiar493.14 Kb.
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17

PROJEKTOWANIE BETONU ZWYKŁEGO

Dobór jakościowy i ilościowy składników: cementu, kruszywa, wody, dodatków, domieszek. Opracowanie recepty mieszanki betonowej obejmuje:



  1. ustalenie wstępnych założeń ,

  • przeznaczenie betonu,

  • warunki jego użytkowania,

  • klasa betonu,

  • warunki formowania,

  • max wielkość ziaren kruszywa,

  • urabialność, konsystencja,

  • ewent. stopień mrozoodporność, wodoszczelność,

  • inne czynniki mające wpływ na jakość betonu (domieszki, dodatki, tem., zagęszczanie, transport...),

  1. dobór, badania składników betonu (cement, kruszywo, domieszki, dodatki,woda),

  2. próby kontrolne, korekty składu,

  3. recepta laboratoryjna,

  4. recepta robocza (uwzg. wilgotność kruszywa),

  5. skład na 1 zarób betoniarki (150, 250, 350, 500, 750, 1000,2000 [dm3]),

  6. sposób dozowania składników (wagowo, objętościowo).

DOBÓR SKŁADNIKÓW BETONU ZWYKŁEGO

Cement – powszechnego użytku PN-EN 197-1

Podział cementu w zależności od klasy betonu:


Klasa cementu

Klasa betonu

32,5

B20B40

42,5

B30B50

52,5

Powyżej B50

Największa ilość cementu na m3 betonu

450 kg/ m3 - betony klas 550 kg/ klasa - betony pozostałych klas
Minimalna zawartość cementu (także w/c) w mieszance betonowej zależy od klasy ekspozycji betonu na działanie środowiska (18 klas)

XO – klasa ekspozycji bet. przy braku zagrożenia agresją środowiska lub zagrożenia korozją-1kl

XC - klasa ekspozycji bet. przy zagrożeniu korozją spowodowaną karbonatyzacją –4kl

XD - klasa ekspozycji bet. przy zagrożeniu korozją spowodowaną chlorkami –3kl

XS - klasa ekspozycji bet. przy zagrożeniu korozją spowodowaną chlorkami z wody morskiej –3kl

XF - klasa ekspozycji bet. z uwagi na oddziaływani przemiennego zamrażania i odmrażania – 4kl

XA - klasa ekspozycji bet. z uwagi na korozję chemiczną –3kl
Wartości graniczne dla składników i właściwości bet. wg PN –EN (coś tam, coś tam)

Właściwości

Klasa ekspozycji bet. z uwagi na oddziaływani przemiennego zamrażania i odmrażania

XF1

XF2

XF3

XF4

Max w/c

0,55

0,55

0,50

0,45

Min klasa wytrzymałości

C30/37

C25/30

C30/37

C30/37

Min zawartość cementu [kg/ m3]

300

300

320

340

Min zawartość powietrza

-

4

4

4

KRUSZYWO DO BETONU ZWYKŁEGO


  • szkielet betonu, faza rozproszona

  • czyste, mocne, o odpowiednim składzie ziarnowym (wymagania normowe)

  • max wymiar ziaren powinien zapewnić dobre ułożenie i zagęszczenie mieszanki, bez segregacji, uwzgl. zbrojenie  1/3 najmniejszego przekroju poprzecznego elementu (wg EN ¼) 1/3 grubości otulenia

  • min jamistość, szczelne ułożenie ziaren frakcji (krzywe uziarnienia)

Punkt piaskowy (procentowa zawartość piasku (<2mm) w kruszywie)  średnio 3040%, w zależności od ilości zaprawy w betonie, korzystnego w/c.


ZASADY PROJEKTOWANIA BETONU

Warunek wytrzymałości


R28(b)=A*[(c/w)a]

Rb – projektowana wytrza. betonu =1,3* RGb

A – wsp. zależy od klasy cementu i kruszyw

a - wsp. zależy od w/c


gdy 1,21

gdy 2,52




  • ...........................................................................

  • ..............................................................................

  • punkt piaskowy – śr. 30¸40 % w zależności od ilości zaprawy w betonie , konsystencji,w/c(procentowa zawartość piasku w kruszywie)

ZASADY PROJEKTOWANIA BETONÓW:


1)WARUNEK WYTRZYMAŁOŚCI
R28=A(c/w ±a) - Wzór Bolomeya

Rb –projektowana wytrzymałość betonu+1,3RbG

A – wsp. zależny od klasy c i kruszywa

a - wsp. zależny od w/c


gdy 1,21

Rb=A1(c/w –0,5)


gdy 2,52

Rb=A2(c/w +0,5)


WYKŁAD 7 24.11.03
2)WARUNEK SZCZELNOŚCI
-wzór na szczelność betonu (wzór absolutnych objętości)

C, K,W- ilość cementu, kruszywa, i wody w 1kg/m3

gc,gk – gęstość cementu i kruszywa
3)WARUNEK CIEKŁOŚCI I URABIALNOŚCI

W=C×wc+ K×wk

W- ilość wody w dm3 w 1m3 betonu

C,K- ilość cementu i kruszywa w kg w 1m3 betonu

wc, wk - wskaźniki wodożądności cementu i kruszywa (dm3/kg)

...........................................................

wc- zależy od konsystencji mieszanki betonowej
wc=0,23 K1

0,26 K2


0,29 K3 konsystencja

0,31 K4


0,32 K5
wk – obliczamy mnożąc wartości procentowe frakcji kruszywa przez wskaźniki jednostkowe wodożądności (tablice).

-zależy od konsystencji mieszanki.




PROJEKTOWANIE BETONU ZWYKŁEGO




1.METODA DOŚWIADCZALNA ZACZYNU

Założenia :Rc ,konsystencja

a)przygotowanie mieszanki kruszywa(K)

b)obliczenie wsp. c/w ze wzoru Bolomeya

c)ustalenie ilości zaczynu
z=c+w z=w(c/w + 1) Þ - ilość wody w zaczynie

z=(1/3 k) - ilość cementu w zaczynie

d)doświadczalne ustalenie właściwej ilości zaczynu(=żądanej konsystencji)

e)sprawdzenie obliczeniowe szczelności

f)przeliczenie składników na 1m3 betonu (receptura laboratoryjna przy suchym kruszywie)

2.METODA NOMOGRAMÓW(trzech równań)

(1) (2) (3)

gdzie

Założenia: Rb ,konsystencja


..............................................

..............................................

kruszywa na 1 m3

d)wykonanie próbnej mieszanki betonowej i sprawdzenie rzeczywistej objętości mieszanki

e)zaformowanie próbek betonu

PROJEKTOWANIE BETONU WODOSZCZELNEGO


-metoda podwójnego otulenia(met .prof. Paszkowskiego)

-żwir otulony warstwą zaprawy rg/2

- piasek otulony warstwą zaczynu rf/2


- dobiera się kruszywa(drobne i grube) wylicza wk(wf,wg), m (mf,mg )

- w obliczeniach uwzględnia się spęcznienie kruszywa.



Dodatki i domieszki do betonu.


substancja stosowana w celu polepszenia pewnych właściwości mieszanki betonowej i betonu lub uzyskania właściwości specjalnych
a) dodatki – substancje nieorganiczne silnie rozdrobnione dodawane w ilości >5% masy cementu

b)domieszki – materiały głównie z syntezy chemicznej (dawniej naturalne), wprowadzane w ilości poniżej 5% masy cementu,

.......................................................................................

.......................................................................................

*dodatki II typu – materiały drobnoziarniste o właściwościach słabo – hydraulicznych (żużle) i pucolanowych (popioły lotne i pyły krzemianowe), mogą być dodawane do mieszanki na budowie w zakładzie.

Popiół lotny – drobnoziarnisty pył, składa się z głównych z zeszkliwionych kulistych ziarn o właściwościach pucolanowych; powstaje ze spalania miału węglanowego w paleniskach(elektrownie).

Pucolanowość – zjawisko wiązania wolnego wapna wobec wody z utworzeniem związków hydraulicznych podobnych do powstających w wyniku hydratacji cementu.


  • popioły powinny odpowiadać wymiarom PN-EN-450

  • ilość dodatku popiołów do betonu na ogół nie przekracza 30% masy cementu – zależy od klasy cementu.

Korzyści ze stosowania popiołu.

  1. powoduje powolniejsze wiązanie i narastanie wytrzymałości betonu

  2. obniża ciepło hydratacji ( istotne w fundamentach i konstrukcjach o dużych masywach)

  3. podwyższa odporność chemiczną betonu na agresywne środowiska.

Pył krzemianowy - bardzo drobno uziarniony, bezpostaciowy tlenek


Mielony żużel wielkopiecowy,granulowany – wybitnie podnosi trwałość betonu ,jest coraz częściej stosowany

Mączka wapienna – podwyższa właściwości ochronne betonu przed korozją zbrojenia.

Włókna stalowe – obniżają skurcz 0~5% wzmacniają beton na oddziaływania dynamiczne, podwyższa rysoodporność.


DOMIESZKI - -subst.<5% masy cementu

I-działające na reologię mieszanki betonowej



  1. uplastyczniające 0,20,5% do wody zarobowej

  2. upłynnijące 0,5%3%

  3. zwiększające wiąźliwość wody(retencyjne)13% (betonolit, wapno, krochmal)

II-regulujące wiązanie i twardnienie betonu + uplastyczniające

  1. przyspieszające wiązanie

  2. przyspieszające twardnienie

  3. opóźniające wiązanie

  4. uszczelniające

  5. napowietrzające(zwiększenie nasiąkliwości, wzrost mrozoodporności)

III

  1. przeciwmrozowe

  2. ekspansywne

  3. zwiększające przyczepność betonu

  4. barwiące

Źle zaprojektowanego betonu nie da się poprawić domieszkami

Efektywność domieszki zależy od:



  • składu suchej domieszki jej ilości

  • .......................................................

  • .............................................................

  • zawartości wody i współczynnika w/c

  • składu betonu

  • wyjściowej urabialności

  • temperatury otoczenia

  • czasu wiązania


WYKONANIE BETONU:


cement


piasek

woda

kruszywo grube

domieszki

zaczyn cementowy



zaprawa

mieszanka betonowa

transport

układanie

zagęszczanie

pielęgnowanie-dojrzewanie




dodatki


STWARDNIAŁY BETON:


Wykonanie betonu może przebiegać w warunkach:

  1. przemysłowych- dozowanie wagowe, stały nadzór liczba próbek kontrolnych z każdej partii

  2. przeciętnych- cement dozowany wagowo, stały nadzór nad produkcją

  3. prymitywnych- dozowanie objętościowe bez kontroli jakości, temperatura w czasie mieszania i wykonywania 5-30

Wykonywanie betonu-etapy:

  1. przygotowanie i magazynowanie składników

  2. dozowanie składników(wagowe ,objętościowe)

  3. mieszanie(betoniarki)

  • różnej wielkości :200 l, 500 l, 1000 l-2000 l

  • o różnym mechanizmie działania(mieszania) i usuwania mieszanki betonowej

* o osi poziomej

* o osi nachylonej

* wolnospadowe

* przeciwbieżne

Czas mieszania zależy od konsystencji mieszanki, wielkości bębna


  1. transport mieszanki betonowej (poziomy, pionowy)

  2. układanie mieszanki

  3. zagęszczanie mieszanki betonowej(sztychowanie, ubijanie, utrząsanie, wibrowanie, prasowanie, próżniowanie, wibroprasowanie

Transport mieszanki betonowej:


    • małe odległości- wózki taczki ręczne z napędem elektrycznym, pojemniki z uchylnym dnem, przenośniki taśmowe, transport za pomocą pomp (dom. Uplastyczniające)

    • duże odległości- samochody z pojemnikami obrotowymi lub ze skrzyniami z wibratorem

    • ostrożnie – nie dopuścić do segregacji, dostania się wody, zanieczyszczeń

    • czas transportu – zależy od składu mieszanki betonowej, od warunków atmosferycznych (temperatura)



Układanie mieszanki betonowej :


  • warunki: ciągłość układania, brak segregacj

  • mieszanka zrzucana z wysokości max 1m warstwami o grubości zależnej od metody zagęszczania (przy wibracjach pogrążalnych 20-50 cm)

  • przy większych wysokościach – leje, rynny, rury

  • czas układania

  1. Pielęgnacja betonu

  2. Rozdeskowywanie

  3. Wykończenie powierzchni betonu

  4. Kontrola jakości betonu


częstotliwość drgań n

wibratory

amplituda a


przyczepny



w. pogrążalny: K3, K4

przytwierdzeniowy




stół wibracyjny


Wykonywanie betonu (nie wiem czemu to jest poraz drugi, ale zostawiam bo nie mogę się zdecydować na wersję.)
Etapy:


  1. Przyjmowanie i magazynowanie składników

  2. Dozowanie składników (wagowe, objętościowe)

  3. Mieszanie (betoniarki)

  4. Transport mieszanki betonowej (poziomy, pionowy)

  5. Układanie mieszanki betonowej

  6. Zagęszczanie mieszanki betonowej: sztychowanie, ubijanie, utrząsanie, wibrowanie(wibratory powierzchniowe, przyczepne, stoły)stemplowanie, prasowanie, próżniowanie, wibroprasowanie

  7. Pielęgnacja betonu

  8. Wyk. pow. betonu

  9. Kontrola jakości betonu


Transport mieszanki betonowej

  1. małe odległości (poziomy i pionowy)

-wózki, taczki ręczne i z napędem, przenośniki taśmowe, pojemniki z uchylnym dnem, transport rurami i za pomocą pomp

b) duże odległości (b.towarowy)

- samochody z pojemnikami obrotowymi lub za skrzyniami z wibratorem – z domieszką opóźniającą wiązanie
Ostrożnie – nie dopuścić do segregacji, dostania się wody deszczowej, zanieczyszczeń.

Czas transportu – zależy od składu mieszanki betonowej, od warunków atmosferycznych w tym temperatury.


Układanie mieszanki betonowej
-warunek: ciągłość układania, brak segregacji

Mieszanka zrzucana z wysokości max 1m, warstwami o grubości zależnej od metody zagęszczenia (przy wibr. pogrążalnych 20-50cm)

Przy większych wysokościach – stosuje się leje, rynny, rury.

Czas układania – między kolejnymi warstwami, nie większy niż początek wiązania.


Zagęszczanie mieszanki betonowej
Sztychowanie, ubijanie, utrząsanie, wibrowanie
w.pogrążalny (K3,K4) wibr. przyczepny (K3)

wibr. powierzchniowy (K2, K3) stół wibracyjny (K2)





Pielęgnacja betonu - w warunkach naturalnych
Cel: zapewnienie prawidłowego twardnienia betonu

  1. zapewnienie właściwej wilgotności betonu w okresie dojrzewania:

    • ochrona przed wysychaniem

- nawilżanie

  • beton z cem. portl. 7 dni

  • beton z cem. hutniczym 14 dni

  • duże masywy ~ 2 do 3 tygodni

Spryskiwanie i polewanie wodą, nakrywanie materiałami nasyconymi wodą, powłoki paroszczelne (środki chemiczne)



    • ochrona przed rozmywaniem (deszcze, strugi wody) okrywanie betonu



  1. Zabezpieczenie odpowiedniej temperatury dojrzewania

    • Niedopuszczenie do przegrzewania się betonu

    • Ochrona przed ochłodzeniem, mrozem



  1. Ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi

W warunkach obniżonych temp.

Ochrona przed zamrażaniem, aż do uzyskania odporności na zamrażanie - warunkowej

a) modyfikacja mieszanki betonowej

b) zachowanie ciepła (przykrycie)

c) podgrzewanie (parą)


Warunki dojrzewania (28 dni)

  • naturalne, śr. temperatura dobowa

  • w obniżonej temperaturze

  • laboratoryjne



temperatury

Minimalna wytrzymałość betonu potrzebna do:



  • rozformowania – 0,25

  • składowania – 0,5

  • transport, montaż – 0,7



Przyspieszone dojrzewanie betonu


Obróbka cieplna
Ciśnieniowa

temp. > 100°C


-Autoklawizacja ( para nasycona 160-180°C pod ciśnieniem) tylko dla elementów

Cykl obejmuje:



  • wstępne dojrzewanie (2-6h 0,4Mpa)

  • podnoszenie temp.

  • utrzymanie temp.

  • studzenie wyrobu


Bezciśnieniowa

temp.< 100°C


-Nagrzewanie (parą wodną, prom. podczerwone, energię elektryczną)

  • bezpośrednie

  • pośrednie




: ~gr1r84 -> old -> pliki


1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17


©absta.pl 2019
wyślij wiadomość

    Strona główna