Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
W konstrukcjach żelbetowych największe ziarna kruszywa nie powinny przekraczać 2/3 odległości miedzy dwoma prętami leżącymi w jednej płaszczyźnie. Przy wykonywaniu konstrukcji betonowych cienkościennych maksymalne średnice ziaren nie powinny być większe niż :
- 1/3 najmniejszego wymiaru przekroju poprzecznego elementu, jeżeli wymiar ten jest większy niż 6 cm
- 1/2 najmniejszego wymiaru przekroju poprzecznego elementu i 3/4 rozstawu prętów stalowych przy najmniejszym przekroju poprzecznym <60
Porowatość zaczynu i betonuGłównym produktem hydratacji cementu portlandzkiego jest faza C-S-H (uwodniony krzemian wapnia). W jego strukturze znajdują się mikropory o średnicach 0,5-3 nm (tzw. pory żelowe)
Wodowięźliwość- Zdolność kruszywa do zatrzymywania wody. Ilość zatrzymanej wody zależy od uziarnienia kruszywa i powierzchni ziaren. Im drobniejsze kruszywo tym więcej wody zatrzymuje. Woda może być zatrzymana w trzech postaciach: błonkowa, meniskowa oraz kapilarnapecznienie(wapnioweCaO->Ca(OH)2-gaszenie;2-krotny wzrost objetosci;magnezjoweMgO->Mg(OH)2;gipsowe3CaO*Al2O3*3CaSO4*31H2O-ilosc wody zalezy od miałkości i temp.spoiwa.Pełzanie betonu jest właściwością związaną z zaczynem cementowym. Powstaje podczas ruchu wody w porach żelu(obciążenie wywołuje różnice ciśnienia wody co powoduje jej ruch). Całkowicie suchy zaczyn cementowy i beton nie ulegają temu odkształceniu reologicznemu.
kontrakcja(odwrotnosc pecznienia-w przypadku cementu, który w trakcie hydrolizy chlonie wode nie zwiekszajac swojej objetosci-powstaja mikropory)
skurcz-plastyczny(1/2 przez parowanie,1/2 przez reakcje chemiczne-hydratacje;mozemy zapobiegac czesciowo przez polewanie woda);zwykly(jednorodny-w calej objetosci traci wode;niejednorodny)
Typy betonow:
ciezkie-g>2600kg/m3(na kruszywach ciezkich uzyskiwanych z rud metali;np.baryt g=4500 BaSO4,magnetyt g=5200 Fe3O4)
zwykle-g=2000-2600kg/m3(najbardziej popularne;na kruszywach ze skal magmowych,osadowych,glebinowych)
lekkie-g=800-2000kg/m3(sztuczne; produkowane na lekkich skalach)
bardzo lekkie-g<800kg/m3(gazobeton;na kruszywie np.styropianowym)
beton towarowy,recepturowy,projektowany
- układane przy pomocy pomp mechanicznych: zasuw roboczy, tłok, wirnik, wsyp
- w czasie przerwy jest uruchamiany aby chronić beton przed segregacją i sedymentacją
- przy używaniu pompy należy stosować kilkunastosekundowe przerwy, aby chronić urządzenie przed spaleniem
- pracują przy ciśnieniach do 40 atmosfer
- pracują na rurociągach o różnych średnicach 80-120
- średnicę rurociągu dobieramy w zależności od kierunku przepływu
- przy rurociągach pionowych stosujemy minimalne średnice - średnicę rurociągu dobieramy w zależności od kierunku przepływu80-100
- wysięgniki z rurociągiem zakończone wężem gumowym o dł. 3-4 m
Beton wysokowytrzymały- beton o wytrzymałości powyżej 40 MPa (do 60 MPa)
- zaleca się stosować cementy wysokich klas 42,5 i wyższych
- stosunek w/c 0,3 – 0,4
- stosowanie środków opóźniających wiązanie i plastyfikatory wytrzymałość skały kruszywa 2 razy większa niż wytrzymałość betonu, którą chcemy uzyskać
- zalecane jest kruszywo łamane lub naturalne o chropowatej powierzchni (duża przyczepność betonu np. bazalt, granit)
- wskazane jest pozbawienie kruszywa frakcji 2-4 mm
- ilość wody można zmniejszyć stosując odpowiedni stos okruchowy o jak najmniejszej jamistości
- przy projektowaniu mieszanki betonowej uwzględnia się ilość powietrza w mieszance
- do projektowania stosuję się wzór Bolomey’a
Beton wysokowartościowy- beton o wytrzymałości większej niż 60 MPa
- dobra urabialność przez co najmniej 1h od wymieszania składników
- dobra szczelność, odporność na ścieranie , mała nasiąkliwość
- posiada bardzo mały skurcz
- są odporne na korozję chemiczna
- uzyskujemy tworząc beton o bardzo małych porach, równomiernie rozłożonych
- obniżamy maksymalnie dodawanie wody (ciężkourabialny), dodajemy superplastyfikatorów
- cementy klas 42,5 oraz wyższe
- kruszywo łamane o chropowatej powierzchni
- piasek płukany , bez pyłu
- frakcja 2/4 powinna stanowić nie więcej niż 4%
- dodajemy mikrokrzemionkę w ilości 10-25% wagi cementu , która wypełnia pory cementu - zmielona jest do stanu koloidalnego
- przy projektowaniu bazujemy na wzorze Abramsa
- zastosowanie: wysokie budynki, mosty, tunele
Beton pompowy- układane przy pomocy pomp mechanicznych: zasuw roboczy, tłok, wirnik, wsyp
- w czasie przerwy jest uruchamiany aby chronić beton przed segregacją i sedymentacją
- przy używaniu pompy należy stosować kilkunastosekundowe przerwy, aby chronić urządzenie przed spaleniem
- pompy mają wydajność 7 – 150 m3/h
- pracują przy ciśnieniach do 40 atmosfer
- pracują na rurociągach o różnych średnicach 80-120
- duże średnice stosuje się przy rurociągach poziomych
- przy rurociągach pionowych stosujemy minimalne średnice - średnicę rurociągu dobieramy w zależności od kierunku przepływu80-100
- wysięgniki z rurociągiem zakończone wężem gumowym o dł. 3-4 m
Cementy zwykle:
Moduł hydrauliczny Mz = 1,7 – 2,3
Wzrost Mz powoduje wzrost wytrzymałości na ściskanie, ale gorsza odporność na działanie siarczanów.
Moduł krzemianowy Ms = 2,4 – 2,7
Odpowiada za szybkość wiązania cementu, wzrost Ms następuje spowolnienie szybkości wiązania cementu.
Moduł glinowy Mg = 1 – 4
Im wyższy moduł glinowy tym wyższy skurcz, niższa odporność na siarczany, ale wyższa wytrzymałość i niższa kaloryczność
Cementy specjalne:
Niskokaloryczny,niskoalkaliczny(zawartość skl.alkalicznych<5%),hydrotechniczny(maly skurcz,niskie cieplo hydratacji),plastyfikowany,ekspansywny,biale(temp.wypalania 1500C-1600C-brak topnika-jedynie Fe,dodaje się srodki barwiace- Fe2O3, MnO2 i TiO2;przemiał prowadzi się w młynach o wykładzinach kamiennych lub ceramicznych stosując mało wydajne mielenie za pomocą kul kamiennych lub ze stopów niklu i molibdenu-koszt mielenia znacznie wyższy.),glinowy(glownie tlenek glinu,stosunkowo duze wytrz.,wiecej wody zarobowej 30%,odporność na podwyzszona temp.,temp.wypalania 1600C,brak pęcznienia)
wapno-wapien CaO,dolomit,kreda,tufy wulkaniczne oraz zanieczyszczenia:skladniki hydrauliczne-SiO2,Fe2O3,Al2O3
Mz = 1,7 – 4,5 wapno wysoko hydrauliczne
Mz = 4,5 – 9,0 wapno słabo hydrauliczne
Mz > 9,0 wapno zwykłe
Rodzaje wapna palonego z/w na zawartość CaO:
- wapno tłuste 94-99%
- wapno średnio tłuste 91-94 %
- wapno chude 85-91 %
W zależności od pochodzenia rozróżnia się trzy rodzaje wapna:
- wapniowe, wytwarzane z wapieni czystych CL
- dolomitowe, wytwarzane z wapieni dolomitowych DL
- hydrauliczne, wytwarzane z wapieni ilastych HL
Gips-podzial w zależności od sposobu prazenia:
Odmiana alfa-dehydratacja zachodzi w warunkach pary wodnej,dlatego jest grubokrystaliczny,duza wytrz.ok.40MPa,wysokie cieplo hydratacji
Odmiana beta-para odprowadzana,cisnienie atmosferyczne,drobnoziarnisty-drobne igielki,wytrz.ok 12MPa,nizsze cieklo wydzielane niż w alfa.Gips budowlany;modelowy;szpachlowy;tynkarski;gipsy polwodne
Spoiwa: gipsowe i anhydrytowe.
Spoiwa gipsowe specjalne:gips szpachlowy,tynkarski,klej gipsowy
Hydratacja gipsu-proces bardzo szybki(stosuje się rozne domieszki w celu spowolnienia,np.sol kwasu borowego-baraks,5% wapno,glukoze techniczna,sacharoze,fruktoze)
modol hydrauliczny Mz=CaO/SiO2+Fe2O3+Al2O3=1,7-2,3
modol krzemianowy Ms=SiO2/Al2O3+Fe2O3=2,4-2,7
modol glinowy
Domieszki – subst. Org. Lub nie org. , których nie traktujemy jako składników obj. Dodawane w ilościach mniejszych niż 5% całk. Masy cementu. Sa to subst. W postaci: płynów, proszków, zawiesin. Modyfikacja własciwosci betonów na drodze reakcji fiz., chem., lub fiz.-chem.
Dodatek – subst., które wplywaja na obj. Cementu. Wystepuja w ilosci wiekszej niż 5% np. popioły lotne. Dodatkami nowej generacji sa włókna polipropylenowe lub stalowe. Rozróżniamy dodatki: obojetne chem. Lub prawie obojetne w stosunku do skł. Cem. Oraz puculanowe – zawieraja duzo krzemionki, nie maja wł. Wiążących, tworzą związki nie rozpuszczalne w wodzie.
1. Domieszki modyfikujace właściwości reologiczne: zwiekszenie cieklosci, trzeba jednak zachowac odpowiednia spojność.
1)b. gestoplastyczny +domieszki= plynny
2)obnizenie w/c przy zachowaniu tej samej konsystencji(zmniejszenie ilosci wody zarobowej)
3)zmniejszenie ilosci cem. przy zachowaniu śr.wytrzymałości.
ad.2) plastyfikatory – obnizenie wody 8-18%, Dodaje się je do wody zarobowej w bardzo niewielkiej ilości (0,2-0,5% w stosunku do masy cementu).
Superplastyfikatory- obnizenie ilosci wody 8-302. Domieszki napowietrzające – znaczace zwiekszenie mrozoodpornosci, polepszenie urabialnosci, zwiekszaja w sposób sztuczny ilosc frakcji pylastej np. Abiesad E1 – do betonow hydrotechnicznych, wodny roztwor srodkow powierzchniowo czynnych.
3. Domieszki przyspieszajace wiązanie – preparaty które powoduja natychmiastowe wiazanie cementu, zastosowanie ograniczone, można stosowac do pilnych prac remontowych oraz ukladanie w niskich temperaturach
a)chlorek wapnia CaCl2 – przyspiesza uwalnianie się wapnia, powstanie zarodnikow przyspieszajacych proces, zwieksza uplastycznienie, duze wydzielanie ciepla, dodajemy jedynie do cem hutniczych i portlandzkich, nigdy do glinowych, nie można dodawac do betonow sprezonych, powoduje korozje stali,intensywne wykwity, spadek wytrzymalosci
b) kwas solny- dziala podobnia jak CaCl2, przyspiesza hydratacje ziaren cementu
c) chlorek sodu i potasu
4. Domieszka opozniajace wiezanie- betonowanie duzych elementow, beton ukladany warstwowo
5. Domieszki przeciwmrozowe – przyspieszaja proces wiazania, uszczelniaja mieszanke betonowa, obnizaja temp. Zamarzania wody
6. Domieszki zageszczajace- zwiekszaja kohezję mieszanki betonowej, samoczynne odprowadzanie powetrza, produkowane na bazie polimerow
7. Domieszki zwiekszajace wiezliwosc wody- aby woda nie ulegla utracie z zaczynu, woda nie ma mozliwosci uciekania- hydratacja w szerszym zakresie.
8. Domieszki ekspansywne- w znacznym zakresie eliminuja podstawowy mankament betonow- skurcz- zrownowazony jest pecznieniem
9. Domieszki uszczelniajace- obnizaja nasiakliwosc betonow a tym samym zwiekszaja szczelnosc np. kaolinit, bentonit-podstawy tworzenia domieszek
10. Domieszki zwiekszajace przyczepnosc betonow do roznych powierzchni- charakteryzuja się duzo organicznoscia wplywu wody, folie wysokocisnieniowe na bazie cementu, w wiekszosci oparte sa o zywice
11. Domieszki barwiace- wystepuja w postaci proszkow i plynow. Tlenki metali: dwutlenek weglanu- biale zabarwienie, tlenek zelaza – zolte, dodatek chromu- zielony, sadza-czarny
Składniki modyfikujące:
Żużel wielkopiecowy – materiał o utajnionych właściwościach hydraulicznych.Wytwarzany jest przez szybkie chłodzenie płynnego żużla o odpowiednim składzie, otrzymywanego przy wytapianiu surówki w wielkim piecu.Występują dwa rodzaje żużla: temperowany (w wyniku gaszenia, składający się z brył, skład CaO < 40% oraz SiO2 >40% ) oraz granulowany (dodawany do cementu w postaci zmielonej, skład CaO 41-44% oraz SiO2 35-45%)
Pucolana - naturalna i sztuczna jest to materiał, który samodzielnie nie twardnieje, ale drobno zmielona w obecności wody i wodorotlenku wapnia tworzy związki o właściwościach hydraulicznych. Pucolana składa się głównie z SiO2 i Al2O3 . Pucolana naturalna występuje w postaci materiału wulkanicznego.
Popiół lotny krzemionkowy – powstaje na skutek osadzenia pylistych cząstek spalin wytwarzających się w paleniskach węglowych wymagania dla popiołu: CaO < 10%, SiO2 >25%
Popiół lotny wapienny – powstaje podczas odpylania gazów z instalacji kotłowych, w których spala się węgiel brunatny w paleniskach pyłowo-wirowych, a także przy spalaniu węgla kamiennego i brunatnego. Wymagania dla popiołu: CaO < 5% , SiO2 > 25%,
Łupek palony –jest wypalany w temperaturze 800°C. Zawiera on fazy podobne do klinkieru portlandzkiego oraz tlenki o znacznej reaktywności. Drobno zmielony łupek wykazuje wyraźne właściwości hydrauliczne i pucolanowe.
Pył krzemionkowy – składa się z bardzo drobnych kulistych cząstek o średnicy 0,01-0,5 um o dużej zawartości krzemionki bezpostaciowej. Powstaje w procesie odpylania pieców hutniczych przy produkcji żelazokrzemu. Jest on zbudowany z substancji zawierającej 90-98% SiO2.najbardziej aktywny dodatek pucolanowy.
Wapień – wypełniacz, stosowany jako dodatek do cementu portlandzkiego, 75% czysty wapień, dopuszczalne 25% innych zanieczyszczeń po wypaleniu. Mamy 2 rodzaje: LL – 0,2%stanowi węgiel, może pęcznieć, drugi to L- 0,5% stanowi węgiel. Nie posada właściwości wiążących, pucolanowych, hydraulicznych, wpływa na poprawę niektórych cech mieszanki betonowej, dlatego dodawany jest do cementu na etapie produkcji.
Betoniarki:
z/w na czas pracy:
- betoniarki o pracy okresowej
- betoniarki o pracy ciągłej
Betoniarki grawitacyjne
- składniki opadają grawitacyjnie
- wolnospadowa uchylona
- wolnospadowa dwukierunkowa
- wolnospadowa nieuchylna z rynną wysypową (tylko do betonów o konsystencji półciekłej)
Betoniarki o pracy ciągłej:
- betoniarki rotorowe
- betoniarki planetarne
- betoniarki z gniotownikiem i mikserem
- bardzo wysokie obroty-ziarna cementu są dobrze rozprowadzone
- proces hydratacji jest kilkakrotnie lepszy i szybszy
- uzyskujemy betony o wyższych wytrzymałościach
szybszy proces wymieszania, a także wszystkie konsystencje
Wibrowanie mieszanki betonowejUłożona mieszanka betonowa powinna być zagęszczona za pomocą odpowiednich urządzeń mechanicznych: wibratorów wgłębinowych, powierzchniowych, przyczepnych, prętowych.
Wibrowanie:
- polega na przekazywaniu mieszance dużych drgań f = 1500-200-7000-19000 dr/min
- amplituda drgań: 0,07 – 0,5 – 0,7 – 1,5 mm
- dzieli się na 3 fazy: I faza- fomuje się makrostruktura, II faza- formuje się mikrostruktura, III faza- zmniejsza się lepkość zaczynu
- proces ten jest bardzo krótki, trwa od 1-3 minut
Parametry wibracji:
1.Przyspieszenie drgań
- drgania z reguły są harmoniczne a = 0,011Af2 [m/s2] A- amplituda f- częstotliwość
- w praktyce stosujemy drgania takie aby: 2g <a < 15g
2.Częstotliwość
- zależy od max ziarna, kształtu, formy i konsystencji
3.Amplituda
- ...