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

Betony lekkie kruszynowe

• 
  Zwarte – zaprawa wypełnia nie mniej niż 85% przestrzeni między ziarnami kruszywa grubego > 4mm
  
• 
  Półzwarte – zawartość frakcji < 4mm co najmniej 15% ogólnej ilości kruszywa
  
• 
  Jamiste – bez frakcji drobnej (0-4 mm) , grube ziarno spaja zaczyn cementowy
  

• 
  Cement – portlandzki klasy 32,5; portlandzki 42,5 do betonu jamistego jamistego betony klas LB 25 i powyżej
  

Maksymalna ilość cementu (na)

-w betonach jamistych 300kg

- w betonach półzwartych 470kg

- w betonach zwartych 550kg

• 
  Kruszywo lekkie – do 31,5 mm –beton jamisty
  

Odmiana	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0
w stanie suchym	600	801	1001	1201	1401	1601	1801
	800	1000	1200	1400	1600	1800	2000

E=10000-20000 MPa

Betony zwarte, półzwarte

Betony jamiste
Rozszerzalność cieplna
Mniejsza niż betonu zw.

Betony wysokowartościowe

Nowoczesne betony od cech betonu zwykłego. Są to betony z kruszywem naturalnym i odpowiednimi dodatkami i domieszkami. Odznaczają się nie tylko wysoką wytrzymałością na ściskanie, ale też innymi cechami technicznymi na naprężenia poziome, decydujące o dużej trwałości tych betonów. Określane są również jako:

- betony większej trwałości

- betony nowej jakości

- betony wysokiej wytrzymałości

ogólnie betony nowej generacji.

Podstawowe wymagania ( Rc, twardość) są zbieżne i na wytrzymałość i twardość każdego betonu charakterystycznego wpływa:

• 
  Wytrzymałość i szczelność zaczynu cementowego
  
• 
  Wytrzymałość materiału kruszywa, jego szczelność, uziarnienie
  
• 
  Przyczepność między zaczynem i kruszywem (warstwa styczności)
  

BWW charakteryzuje wysoki moduł sprężystości E (rośnie z wytrzymałością) – z konstrukcyjnego punktu widzenia nie jest to cecha pożądana(!)

Stąd dąży się do BWW o wysokiej wytrzymałości i jednocześnie stosunkowo niskim E (!). Możliwe jest to dzięki wprowadzeniu do betonu włókien ( fibrobetony )

Klasyfikacja betonów nowej generacji

• 
  Betony wysokowartościowe BWW
  

Europejskie oznaczenie C60 – C100 (120)

Adn. Do C60 – bak ścisłego rozgraniczenia od C70

• 
  Betony bardzo wysokowartościowe BBWW
  

B101 – B150 (200) 121 – 180

• 
  Betony Ultra Wysokowartościowe BUWW (UHPC)
  

BMR, BPR, CPR większa Rr i większa ciągliwość

DUCTAL – betony z ……… relatywnych, nie tak kruche, bardzo dobre kruszywo

Inne betony:

WBWW - włóknobeton wysokiej wartości

LBWW – lekkie betony wysokowartościowe konstrukcyjne – przęsła mostów, przekrycia dużej rozpiętości LC 60 – LC 85
BWW samozagęszczające się - silnie upłynnione, układane bez wibrowania nawet przy złożonych kształtach i gęstym zbrojeniu, duża zawartość cementu (~ 600 kg/m3)

Istotne superplastyfikatory i dodatki obniżające ciepło hydratacji

Składniki BWW

Cement CEM I CEM II / A-D (z płytami krzemianowymi)

42,5 i 52,5
mało C₃A SO₃ < 4% MgO < 5% alkalia < 0,6 %

• 
  Kruszywo skalne, łamane o wytrzymałości > 150 MPa, max. Wymiar nie przekracza 16 mm.
  
• 
  Woda – niski WSP. w/c < 0,4
  
• 
  Domieszki upłynniające – z grupy wysokich reduktorów wody
  

Zasady wykorzystywania BWW

• 
  Dozowanie (dokładność dozowania dom upłynniającej)
  
• 
  Mieszanie – nieco dłużej niż beton
  
• 
  Transport – nie różni się od trans. dla betonu zwykłego
  
• 
  Utwardzanie i zagęszczenie – jak dla betonu
  
• 
  Pielęgnacja – nieco inna – mały wskaźnik w/c i mało wody w betonie, występuje zjawisko „samosuszenia” mieszanki betonowej (hydratacja cementu i wodożądność pyłu krzemionowego)
  

Kierunki stosowania BWW

• 
  Budownictwo wysokie – przemysłowe, biurowe, mieszkaniowe, szczególnie słupy nośne
  
• 
  Mosty i tunele
  
• 
  Platformy wiertnicze
  
• 
  Budownictwo energetyczne ( budowa w elektrowniach reaktorów jądrowych)
  

• 
  Nawierzchnie drogowe, nabrzeża portowe
  
• 
  Prefabrykaty wielkowymiarowe ??? kasy pancerne
  

Szczególne właściwości BWW pozwalają zmniejszyć przekroje elementów i obniżyć w efekcie… i tu nic nie ma (sorki)

Betony asfaltowe = > asfaltobetony

Pr PN.S -96025

Nawierzchnie drogowe

Rozróżnia się:

• 
  Mieszanki mineralno – asfaltowe (MMA)
  

określana jako mieszanka mineralna unikalna z odpowiednią ilością asfaltu lub polimeroasfaltu, wytwarzana na gorąco, w określony sposób i spełniająca określone w normie wymagania.

• 
  (BA) Beton asfaltowy – wbudowana mieszanka MMA, spełniająca wymagania
  

_p 2200 – 2300, R_c 0,3 – 3 MPa (zależy od składu, temp. otoczenia),

nasiąkliwość 1,5 – 4 %

Skład betonu asfaltowego

asfalt drogowy asfalt upłynniony polimeroasfalt drogowy

Wypełniacz: mąka wapienna – zawsze popiół lotny

piasek kruszywo łamane i sztuczne (żużel) żwir i grys mieszanka kr. (uziarnienie ciągłe)

Istotna jest przyczepność asfaltu do kruszywa wynikająca z powinowactwa (??). Ewentualnie wprowadzany jest środek zwiększający przyczepność.

Z innej beczki:

UZIARNIENIE - 0 – 31,5 mm.

ZAWARTOŚĆ ASFALTU W MMA - 3,5 do 6 %

Zastosowanie

• 
  nawierzchnie drogowe, warstwa ścieralna, wiążąca, wyrównująca, wzmacniająca, podbudowa asfaltowa, inne warstwy konstrukcji nawierzchni
  
• 
  nawierzchnie przemysłowe, hale, hangary, magazyny
  
• 
  budownictwo drogowe – kompozyty bitumiczne
  
  1. 
     zwiększają trwałość, zmniejszają hałas, poprawiają bezpieczeństwo
     
  2. 
     nawierzchnie drenażowe
     

Betony polimerowe

Rolę cementu (spoiwa) pełni tylko polimer (ciekła żywica synt.) lub cement + polimer. Rozróżnia się:

1. 
   Betony cementowo polimerowe (PCC- polimer cement cocrete)
   

Cement+emulsja polimerowa+kruszywo+woda

Porównanie ze zwykłymi betonami: większa szczelność, mrozoodporność, mniejsze E , ale większa +, skurcze , pełzanie

+- współ. rozszerzalności cieplnej

2. 
   betony cementowe impregnowane polimerami (PIC): nasycone monomerem i utwardzane.
   

- wykazują wzrost Rc, Rr, E, szczelności

c) betony żywiczne (PC)

1. 
   Kruszywo- suche!
   
2. 
   Spoiwo żywiczne (żywica synt. + utwardzacz) beton żywiczny
   

Stosowane żywice ( w ilości 10-20 masy betonu):

-aldehydowe

-akrylowe

-poliestrowe

-poliuretanowe

-furemowe

Zalety

-krótki czas utwardzania

-doskonała przyczepność

-duża szczelność

-mrozoodporność

-b. mała ścieralność

-chemioodporność

- wysoka Rc

- minimalna (prelegkuacja)
Wady

-duże pełzanie ( nie nadaje się do celów konstrukcyjnych)

-duża rozszerzalność cieplna

-stosunkowo duży skurcz utwardzania

-ograniczona odporność cieplna
Beton

	epoksydowy	poliestrowy	Zw. Kl. 30
Rc (MPa)	50-110	50-110	30
Rr (MPa)	8-10	8-12	1.5-2
Rz (MPa)	15-45	13-35	2-4
E przy ściskaniu	25000-35000	20000-35000	340000
Ścieralność (cm)	0.1-0.13	0.1-0.15	0.6
t	20*10^-6	15*10^-6	10*10^-6
nasiąkliwość	0.5-1	1-2	4-8
Skurcz %	0.1-0.5	0,3-2,2	0,2

Zastosowanie: elementy konstrukcyjne, posadzki, parapety, krawężniki, płyty posadzkowe,

: ~gr1r84 -> old -> pliki