Parcie mieszanki betonowej na deskowanie
Transkrypt
Parcie mieszanki betonowej na deskowanie
Politechnika Białostocka Parcie mieszanki betonowej na deskowanie Edyta Pawluczuk Katedra Materiałów, Technologii i Organizacji Budownictwa Studia niestacjonarne II stopnia, 2014r. Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Parcie mieszanki betonowej na deskowanie Czynniki wpływające na parcie Podczas formowania ścian, słupów, belek i stropów technologią betonowego budownictwa monolitycznego istotną siłą działającą na deskowanie jest parcie mieszanki betonowej. Wartość parcia [kN/m2] decyduje o: • doborze deskowań, • rozstawie ściągów, • technologii betonowania, • organizacji i terminie rozformowania. Dążenie do skracania czasów betonowania i związany z tym wzrost wydajności pomp spowodowały istotny wzrost szybkości wypełniania i wysokości słupa mieszanki betonowej w deskowaniach. Rys. Rozdzielacze do betonu, www.monolityczne.com.pl Edyta Pawluczuk 2 Edyta Pawluczuk 3 Charakterystyka świeżej mieszanki - receptura mieszanki, - dodatki do betonu, - uziarnienie kruszywa i kształt ziaren, - rodzaj zastosowanego cementu, Charakterystyka deskowania - szczelność (nieszczelność powłok deskowania wywierająca wpływ na ciśnienie wody w porach), - przekrój poprzeczny betonowanego elementu Warunki układania mieszanki betonowej - wzrost obciążenia w - sposób wibrowania obszarze podawania, (wgłębny lub przyczepny), - warunki powietrzno- szybkość układania wilgotnościowe, (szybkość podnoszenia się - sposób i ciągłość układania, słupa świeżej mieszanki - głębokość wibrowania, betonowej). Edyta Pawluczuk - temperatura mieszanki, - ciężar objętościowy mieszanki, - konsystencja. - nachylenie deskowania, - gładkość powierzchni roboczych deskowania, - sztywność deskowania. 4 Parcie mieszanki betonowej na deskowanie Parcie mieszanki betonowej na deskowanie Metody ustalania parcia pb [kN/m2]: Do głębokości wibrowania HR + 0,2 m, czyli w strefie działania wibratora, panuje parcie hydrostatyczne. wg DIN 18218 (Niemcy) wg Report CIRIA 108 (Wielka Brytania) wg ACI 347R (USA) wg CIB-FIB-CEB (Francja) Parcie rośnie liniowo dopóki mieszanka ma postać cieczy gdy rozpoczyna się wiązanie wykres ma charakter prostokątny. Podczas szybkiego betonowania małych powierzchni parcie jest stałe. Rys. Deskowanie dźwigarkowe ścian, źródło: materiały PERI Rys. Wykresy parcia mieszanki betonowej, J. Szwabowski, Metody zagęszczania betonu…, 2002 Edyta Pawluczuk 5 6 Edyta Pawluczuk Parcie mieszanki betonowej wg DIN 18 218 Parcie mieszanki betonowej na deskowanie (Pressure of fresh concrete on vertical formwork) Założenia normowe do określenia wielkości parcia: Obciążenie deskowań bocznym parciem zależy głównie od : prędkości betonowania klasy konsystencji metody zagęszczania temperatury mieszanki betonowej (Tc = +15 oC) Ciężar właściwy mieszanki: γ = 25 kN /m3 Czas końca wiązania najpóźniej po: 5 h Temperatura mieszanki : Tc = +15 0C Zagęszczanie wibratorem wgłębnym Deskowania pionowe szczelne /i odchylone od pionu o kąt do 50/ Oznaczenia: pb - parcie mieszanki betonowej, [kN/m2] hs - wysokość parcia hydrostatycznego, [ m ] hd - wysokość deskowania, [ m ] Rys. Siłomierz puszkowy mierzący obciążenie kotew, źródło: materiały reklamowe Palisander Edyta Pawluczuk 7 Edyta Pawluczuk h h < hsS hd 5 vb ppb b 8 Parcie mieszanki betonowej wg DIN 18 218 Wykres parcia pb i wysokość parcia hydrostatycznego hs w zależności od: prędkości betonowania Vb konsystencji mieszanki hs pb kN/m2 Wpływ konsystencji na pb- wg DIN 18218 Konsystencja: Ciekła,SCC Półciekła Gęstoplast. - - - Słupy ___ Ściany Edyta Pawluczuk - Sprawdzić: pb < dop.pb dla systemu - - - konsystencja gęstoplastyczna pb = 10 Vb + 19 - konsystencja plastyczna pb = 14 Vb + 18 - konsystencja półciekła pb = 17 Vb + 17 - konsystencja ciekła pb Vb - prędkość betonowania m/h Edyta Pawluczuk 10 Zagęszczanie mieszanki wg DIN 18 218 Wibracja wewnętrzna: Głębokość zanurzenia wibratora hr: hr < hs Wibrator wgłębny - Buława Edyta Pawluczuk Oznaczenie klas/ PN-EN 206-1 metoda rozpływu: a - średnica rozpływu w mm v – stopień zagęszczalności pb = 5 Vb + 21 9 Prędkość betonowania Vb , m/h Zaplanować i kontrolować na budowie: przyrost wysokości warstwy (m) formowanej w czasie jednej godziny (h) Ustalić: czas betonowania H Określić: prędkość betonowania Vb, m/h Odczytać z wykresu parcia: wartość pb i wysokość hs gęstoplastyczna / C1............... v >1,20 plastyczna / F2 .....a = 350 - 410 mm półciekła / F3.........a = 420 - 480 mm ciekła / F4..............a = 490 - 600 mm Wzory do określenia wartości parcia w funkcji V b i konsystencji Plastyczna Vb m / h Klasy konsystencji : 11 Edyta Pawluczuk hs – wysokość parcia hydrostatycznego, do odczytu z wykresu dla zakładanej prędkości betonowania Vb i konsystencji mieszanki np...... dla Vb = 4 m/h i konsystencji półciekłej: hs = 3,0 m - Grubość warstwy 12 Zagęszczanie mieszanki wg DIN 18 218 Zagęszczanie mieszanki betonowej Warunki zagęszczania wewnętrznego: Wibracja zewnętrzna: Przy stosowaniu wibratorów mocowanych do płyt deskowań od zewnątrz, parcie mieszanki betonowej należy traktować jako hydrostatyczne na całej wysokości Przy zwiększeniu głębokości zanurzenia buławy wibratora hr > hs parcie mieszanki betonowej należy traktować jako hydrostatyczne na głębokości hr pb = hd x γ [kN/m2 ] pb = 25 x hr γ = 25kN/m3 Edyta Pawluczuk Parcie mieszanki betonowej wg DIN 18 218 Wg DIN 18218 - boczne parcie na deskowanie wzrasta o 3% na 10 C obniżenia temperatury hS obniżeniu temperatury mieszanki i temperatury zewnętrznej hS' 15°C Tc i TE < 15oC 14 Wpływ obniżonej temperatury na parcie pb Parcie mieszanki wzrasta przy: stosowaniu mieszanki samozagęszczalnej SCC Temperatura mieszanki betonowej TC TC < 15°C pb‘ = pb + ∆p ∆p = pb × (15°C – TC) × 0.03 Temperatura zewnętrzna TE TE < 15°C pb‘ = pb + ∆p ∆p = pb × (15°C – TE) × 0.03 pb stosowaniu opóźniaczy wiązania lub cementu hutniczego Edyta Pawluczuk 13 pb' Wysokość parcia hydrostatycznego, m: hS‘ = pb‘ / γ Edyta Pawluczuk 15 Edyta Pawluczuk 16 Wpływ podwyższonej temperatury na parcie pb Wpływ dodatków opóźniających wiązanie na pb Wg DIN 18218 chemia wpływa na wzrost parcia mieszanki betonowej i wysokość hs : Wg DIN 18218 przy wzroście temperatury TC boczne parcie na deskowanie maleje o 3% / 10C pb‘ = pb × współczynnik Redukcja parcia mieszanki: h S' TC > 15°C hS Klasa konsystencji pb‘ = pb – ∆p ∆p = pb × (TC – 15°C) × 0.03 15°C Warunek: ∆p < pb × 0.3 p b' 17 Edyta Pawluczuk Dop. parcie pb wybranych deskowań ściennych L.p. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 NOEtop 2000 NOEmega PERI Trio PERI Maximo DokaFramax Xlife MevaMammut 350 UlmaOrma PASCHAL Althed HARSCO Manto RINGER Master ALTRAD Mostostal MIDIBOX Plus Wymiary: wysokość x szerokość [cm] Powierzchnia [m2] Ciężar [kN] Dop. parcie mieszanki betonowej [kN/m2] 265 x 530 300 x 240 330 x 240 330 x 240 330 x 270 350 x 250 330 x 240 280 x 250 270 x 480 270 x 240 14,04 7,20 7,92 7,92 8,91 8,75 7,92 7,00 12,96 6,48 7,60 4,60 3,98 4,08 5,14 5,81 4,10 4,60 8,09 3,85 88 100 83 81 80 100 80 92 80 80 300 x 240 7,20 3,48 80 Edyta Pawluczuk plastyczna F2 * półciekła F3 * ciekła,SCC F4 * hS' Opóźnienie wiazania 5 godz. 15 godz. 1.15 1.45 1.25 1.80 1.40 2.15 pb hS‘ = pb‘ / γ pb' Edyta Pawluczuk 18 Parcie mieszanki - podsumowanie Tab. Parametry podstawowych płyt w wybranych systemach deskowań wielkowymiarowych Nazwa systemu C1 * */ oznaczenie klas konsystencji wg PN-EN 206-1 pb Wysokość hS‘ = pb‘ / γ gęstoplast. hS • Przy betonowaniu elementów o małym przekroju deskowanie jest narażone na proporcjonalnie większą energię pochodzącą od działania wibratora. • Stosowanie domieszek opóźniających wiązanie mieszanki betonowej powoduje zwiększenie parcia bocznego. • Wzrost temperatury świeżej mieszanki wpływa na zmniejszenie parcia bocznego ze względu na przyśpieszanie procesów wiązania. • Zależność parcia bocznego od ciężaru objętościowego mieszanki betonowej jest oczywista (przy betonowaniu pod wodą ciężar ten należy skorygować wg zależności: G1 = G - 9,81 [kN/m3] Na ogół G przyjmuje się równe 25 kN/m3 wtedy można przyjąć w przybliżeniu G1 = 16 kN/m3). • Prędkość narastania słupa świeżej mieszanki wpływa bardzo istotnie na parcie boczne. • Wibrowanie wpływa na parcie boczne (parcie hydrostatyczne) 19 Edyta Pawluczuk 20 Pielęgnacja betonu – def. Pielęgnacja betonu - zabiegi podejmowane od chwili ułożenia i zagęszczenia mieszanki betonowej, mające na celu zapewnienie prawidłowego przebiegu procesów hydratacji cementu i w efekcie uzyskanie w określonym czasie betonu o wymaganych właściwościach. Pielęgnacja betonu Zabiegi te obejmują: • utrzymanie odpowiedniej temperatury i wilgotności betonu • ochronę betonu przed szkodliwymi oddziaływaniami, takimi jak np. czynniki atmosferyczne. 21 Edyta Pawluczuk Cele pielęgnacji i ochrony betonu Wg PN-EN betonowych": 13670:2011 "Wykonywanie 22 Edyta Pawluczuk Klasy pielęgnacji betonu wg PN-EN 13670:2011 konstrukcji Czas trwania pielęgnacji zależy od rozwoju właściwości betonu w strefie powierzchniowej minimalizacja skurczu plastycznego Kryterium zapewnienie odpowiedniej wytrzymałości powierzchniowej 1 2 3 4 Czas (godziny) 12a) NA NA NA Procent wymaganej wytrzymałości charakterystycznej na ściskanie po 28 dniach Nie stosuje się (NA) 35% 50% 70% zapewnienie odpowiedniej trwałości strefy powierzchniowej ochrona przed szkodliwymi warunkami atmosferycznymi ochrona przed zamarzaniem ochrona przed szkodliwymi drganiami, uderzeniami lub uszkodzeniami Klasa pielęgnacji a) Pod warunkiem, że wiązanie nie trwa dłużej niż 5h, a temperatura powierzchni betonu jest równa 50C lub wyższa Edyta Pawluczuk 23 Edyta Pawluczuk 24 Minimalny okres pielęgnacji betonu Temperatura powierzchni betonu t, ºC Minimalny okres pielęgnacji betonu Minimalny okres pielęgnacji betonu (w dniach) a w zależności od wartości r = fcm2/fcm28, tzn. szybkości rozwoju wytrzymałości na ściskanie c, d Temperatura powierzchni betonu t, ºC Klasa pielęgnacji 2 (35% wytrzymałości char. na ściskanie po 28 dniach) rozwój szybki r ≥ 0,50 rozwój średni 0,50 > r ≥ 0,30 rozwój wolny 0,30 > r ≥ 0,15 t ≥ 25 1 1,5 2,5 25>t ≥ 15 1 2,5 5 15>t ≥ 10 1,5 4 8 10>t ≥ 5 b 2 5 11 c d b Przy temperaturze poniżej 5 ºC czas pielęgnacji powinien być wydłużony o czas, w którym temperatura jest poniżej 5 ºC. Rozwój wytrzymałości betonu jest mierzony stosunkiem średniej wytrzymałości na ściskanie po 2 dniach od średniej wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach, wyznaczonych w badaniach wstępnych lub na podstawie znanych właściwości betonu o porównywalnym składzie (patrz PN-EN 206-1). W przypadku bardzo powolnego rozwoju wytrzymałości betonu zaleca się, aby szczególne wymagania były podane w specyfikacji wykonawczej. 25 Edyta Pawluczuk Minimalny okres pielęgnacji betonu Temperatura powierzchni betonu t, ºC c d rozwój szybki r ≥ 0,50 rozwój średni 0,50 > r ≥ 0,30 rozwój wolny 0,30 > r ≥ 0,15 1,5 2,5 3,5 25>t ≥ 15 2 4 7 15>t ≥ 10 2,5 7 12 10>t ≥ 5 b 3,5 9 18 c d Przy temperaturze poniżej 5 ºC czas pielęgnacji powinien być wydłużony o czas, w którym temperatura jest poniżej 5 ºC. Rozwój wytrzymałości betonu jest mierzony stosunkiem średniej wytrzymałości na ściskanie po 2 dniach od średniej wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach, wyznaczonych w badaniach wstępnych lub na podstawie znanych właściwości betonu o porównywalnym składzie (patrz PN-EN 206-1). W przypadku bardzo powolnego rozwoju wytrzymałości betonu zaleca się, aby szczególne wymagania były podane w specyfikacji wykonawczej. Edyta Pawluczuk 26 Klasy pielęgnacji betonu Minimalny okres pielęgnacji betonu (w dniach) a Wybór klasy pielęgnacji zależy od: Klasa pielęgnacji 4 (70% wytrzymałości char. na ściskanie po 28 dniach) rozwój szybki r ≥ 0,50 rozwój średni 0,50 > r ≥ 0,30 rozwój wolny 0,30 > r ≥ 0,15 t ≥ 25 3 5 6 25>t ≥ 15 5 9 12 15>t ≥ 10 7 13 21 10>t ≥ 5 b 9 18 30 a Plus każdy okres wiązania przekraczający 5 h. b Klasa pielęgnacji 3 (50% wytrzymałości char. na ściskanie po 28 dniach) a Plus każdy okres wiązania przekraczający 5 h. a Plus każdy okres wiązania przekraczający 5 h. b t ≥ 25 Minimalny okres pielęgnacji betonu (w dniach) a w zależności od wartości r = fcm2/fcm28 klasy ekspozycji składu betonu otuliny zbrojenia warunków klimatycznych wymiarów elementu Przy temperaturze poniżej 5 ºC czas pielęgnacji powinien być wydłużony o czas, w którym temperatura jest poniżej 5 ºC. Rozwój wytrzymałości betonu jest mierzony stosunkiem średniej wytrzymałości na ściskanie po 2 dniach od średniej wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach, wyznaczonych w badaniach wstępnych lub na podstawie znanych właściwości betonu o porównywalnym składzie (patrz PN-EN 206-1). W przypadku bardzo powolnego rozwoju wytrzymałości betonu zaleca się, aby szczególne wymagania były podane w specyfikacji wykonawczej. Edyta Pawluczuk 27 Edyta Pawluczuk 28 Wpływ warunków pielęgnacji na wytrzymałość betonu na ściskanie Warunki dojrzewania betonu Rodzaje warunków dojrzewania betonu: • warunki naturalne, gdy średnia temperatura dobowa nie jest niższa niż +10°C, • warunki obniżonej temperatury, gdy średnia temperatura dobowa wynosi od +5 do +10°C, • warunki zimowe, gdy średnia dobowa temperatura jest niższa od +5°C. Rys. Wpływ braku pielęgnacji na rozwój wytrzymałości betonu (Jamroży): 1 – ciągłe dojrzewanie w silnej wilgoci 2 – natychmiast po wykonaniu pozostawione w warunkach powietrzno-suchych 3 – po 2 dniach wilgotnej pielęgnacji przełożone do warunków powietrzno-suchych 4 – po 7 dniach wilgotnej pielęgnacji przełożone do warunków powietrzno-suchych Średnia temperatura dobowa (tśr): tśr = (t7+t13+2*t21)/4 29 Edyta Pawluczuk 30 Edyta Pawluczuk Pielęgnacja betonu - metody Pielęgnacja betonu w okresie letnim Pielęgnacja betonu Pielęgnacja betonu w okresie letnim (kwiecień-październik) pielęgnacja wilgotnościowa, ma na celu zapobieganie Metoda zachowania wilgoci własnej Metoda mokra utraty wody z betonu na skutek parowania z jego powierzchni, a także dostarczanie wody do betonu niezbędnej do hydratacji cementu kontynuowania hydratacji jest (warunkiem koniecznym dla zachowanie wilgotności względnej wewnątrz betonu wynoszącej min. 80%). Nawilżanie przez utrzymywanie elementu pod wodą Nawilżanie przez zraszanie Nawilżanie przez przykrycie mokrą tkaniną Pokrycie betonu folią polietylenową Pokrycie betonu preparatem powłokotwórczym Rys. Podział metod pielęgnacji betonu wg Z. Orłowski, 2010r. Edyta Pawluczuk 31 Edyta Pawluczuk 32 Pielęgnacja mokra Pielęgnacja przez przykrywanie mokrą tkaniną ww.zbm.home.pl, budowa A1 Pielęgnacja mokra - polega na doprowadzeniu do powierzchni betonu wody, która może być wchłonięta przez beton. Do podstawowych sposobów pielęgnacji mokrej zalicza się: stałe bądź okresowe zraszanie powierzchni betonu wodą, przykrywanie powierzchni betonu mokrą tkaniną: jutową, konopną, bawełnianą, geowłókniną Zabezpieczenie betonu włókniną polewaną wodą G. Bajorek, BTA, 2006r. Edyta Pawluczuk 33 Pielęgnacja przy zachowaniu wilgoci własnej Intensywność parowania wody z betonu Metoda ta, zwana także metodą bariery wodnej, polega na zapobieganiu ubytkowi wody z powierzchni betonu bez wprowadzania wody z zewnątrz. Przykład: Dla następujących warunków otoczenia: - temperatura powietrza = 20°C - wilgotność względna powietrza = 50% - temperatura betonu =20°C - szybkość wiatru = 20 km/h z 1 m2 ułożonego betonu odparowuje 0,6l wody w czasie 1 godziny. Pielęgnowaną tą metodą powierzchnię betonu pokrywa się: folią z tworzywa sztucznego, papierem wzmocnionym lepiszczem bitumicznym, preparatami błonkotwórczymi. Edyta Pawluczuk 34 Edyta Pawluczuk 35 Rys. Zależność intensywności parowania wody z betonu od warunków zewnętrznych Edyta Pawluczuk 36 Pielęgnacja przy zastosowaniu powłoki Pielęgnacja przy zastosowaniu powłoki pielęgnacja betonu - preparat do pielęgnacji i ochrony powierzchniowej, www.skyscrapercity.com Preparaty naniesione na powierzchnię młodego betonu tworzą ciągły film zamykając ją, co znacząco minimalizuje odparowanie wody. Podstawową zaletą tego sposobu pielęgnacji jest łatwość aplikacji na dużych powierzchniach. Stosowane w konstrukcjach nawierzchni drogowych, lotniskowych jak również posadzek przemysłowych. Zabezpieczenie płyty posadzkowej preparatem powłokowym, BTA, G. Bajorek, 2007r. Edyta Pawluczuk 37 38 Temperatura krytyczna Obniżone temperatury w pielęgnacji betonu + 10 °C temperatura, poniżej której spowolnieniu ulegają wiązanie i twardnienie betonu Średnia temperatura dobowa Edyta Pawluczuk + 5 °C temperatura, poniżej której trzeba chronić beton i mieszankę betonową przed utratą ciepła Temperatura krytyczna – temperatura, przy której zamarza w betonie około 50% wody wolnej (od -1°C do -3°C, w zależności od ilości soli rozpuszczonych w wodzie wolnej w wyniku hydratacji cementu). - 1 °C temperatura, poniżej której zaczyna się szkodliwe oddziaływanie zamarzającej wody Poniżej tej temperatury następuje niemal zupełne zahamowanie procesu wiązania oraz powstanie naprężeń wewnętrznych w wyniku zwiększenia objętości wody przechodzącej w lód - 10 °C temperatura, do której można wykonywać roboty betonowe Można dopuścić do zamarznięcia betonu bez większej szkody w momencie uzyskania odporności na zamrożenie (wytrzymałość bezpieczna): - 15 °C temperatura w której główną rolę zaczynają odgrywać problemy technologiczne Edyta Pawluczuk 39 o 5 MPa przy cemencie portlandzkim, o 10 MPa przy innym cemencie. Edyta Pawluczuk 40 Zamrożenie betonu w okresie dojrzewania Zamrożenie betonu w okresie dojrzewania Trzy niebezpieczne okresy wczesnego dojrzewania betonu: 1. Okres przed rozpoczęciem wiązania (zamarznięta woda zarobowa, brak wody potrzebnej do przebiegu prawidłowych reakcji chemicznych, opóźnienie bądź zatrzymania procesu hydratacji; formujący się lód nie powoduje rozrywania mikrostruktury zaczynu cementowego ale po odmrożeniu w mieszance obserwuje się dodatkowe pory – ponownie zawibrować – nieznaczny spadek wytrzymałości betonu) 2. Czas pomiędzy początkiem a końcem wiązania (tworzenie kryształków lodu powodujące zniszczenie nowych wiązań zaczynu – świeżych produktów hydratacji cementu. Im później nastąpi zakłócenie wiązania cementu, to szkodliwość lodu będzie większa) 3. Okres od zakończenia wiązania do uzyskania tzw. wytrzymałości bezpiecznej (w betonie jest jeszcze dużo wolnej wody, która przy zamrożeniu może stanowić przyczynę niszczenia mikrostruktury betonu, powodując nieodwracalny spadek wytrzymałości betonu) Rys. 1. Wpływ zamrożenia betonu w okresie dojrzewania na końcową wytrzymałość betonu [źródło: Magazine of Concrete Research, 1993]: punkt 1 – czas początku wiązania, punkt 2 – czas końca wiązania, punkt 3 – czas uzyskania przez beton odporności na zamrożenie 41 Edyta Pawluczuk Metody pielęgnacji w okresie zimowym Edyta Pawluczuk 42 Modyfikacja składu mieszanki betonowej Pielęgnacja betonu cement o wysokim cieple hydratacji i wysokiej wytrzymałości wczesnej, zwiększenie ilości cementu, rozmrożenie kruszywa przed użyciem mieszanki o w/c < 0,5 Metoda cieplaków Modyfikacja składu mieszanki betonowej Metoda zachowania ciepła zastosowanie domieszek: plastyfikujących lub upłynniających; przyspieszających wiązanie i twardnienie oraz przeciwmrozowych Metoda podgrzewania stosowanie tzw. ciepłej mieszanki (do 350C) Rys. Metody pielęgnacji betonu w okresie zimowym Pielęgnacja mokra betonu – niedopuszczalna! Edyta Pawluczuk 43 Edyta Pawluczuk 44 Metoda zachowania ciepła Pielęgnacja przy zastosowaniu osłon Rys. Budowa drogi ekspresowej S17 Warszawa-Lublin www.s17lublin.pl/informacje-ogolne Polega na takiej ochronie betonu przed utratą ciepła, aby w momencie ostygnięcia do 0OC beton uzyskał założoną, konieczną w tym momencie wytrzymałość (odporność na zamrożenie, rozdeskowanie, dalsze prowadzenie robót). Bilans cieplny: Ilość ciepła w mieszance betonowej = Straty ciepła Osłony izolacyjne: maty słomiane, płyty pilśniowe, styropian, papa, folie z tworzywa sztucznego, specjalne koce z brezentu i wełny mineralnej Edyta Pawluczuk Osłona dobetonowanej części fundamentu, BTA, G. Bajorek, 2007r. 45 Pielęgnacja przy zastosowaniu osłon Edyta Pawluczuk 46 Metoda podgrzewania betonu Nagrzewanie w temperaturach: podwyższonych (20-40oC) wysokich (60-80oC), elektronagrzew. Medium grzewczym może być: ciepłe powietrze, para wodna, energia elektryczna, promieniowanie podczerwone Rys. Przekroje mat grzejnych: 1 – brezent, 2 – izolacja termiczna, 3 – izolacja przeciwwilgociowa, 4 – przewody elektryczne grzejne; Jamroży, 2006 Rys. Betonowanie zimą, Inżynier Budownictwa, G. Bajorek, 2012r. Edyta Pawluczuk 47 Edyta Pawluczuk 48 Dostarczanie ciepła do betonu Może odbywać się poprzez: - powierzchnię betonu - od wewnątrz poprzez bezpośrednio w betonie. Metoda cieplaków Cieplaki instalacje umieszczone to prowizoryczne budowle, które przykrywają wykonywane konstrukcje betonowe i stanowią dla nich osłonę izolującą od niekorzystnego oddziaływania środowiska zewnętrznego. W cieplakach utrzymuje się wyższą temperaturę w porównaniu do otoczenia. Mogą być: w całości drewniane, z lekkiej osłony na ruszcie drewnianym lub stalowym, powłokowe pneumatyczne Metody dostarczania ciepła do betonu: • z wykorzystaniem prądu elektrycznego, • ogrzewane deskowania, • urządzenia wykorzystujące promieniowanie podczerwone (promienniki podczerwieni dają silne nagrzanie powierzchni betonu, a ciepło nie przenika zbyt głęboko w beton; powoduje to często powstawanie rys powierzchniowych) Rys. Betonowanie zimą, źródło: www.obwodnica-wroclawia.pl Edyta Pawluczuk 49 Edyta Pawluczuk 50 Błędy w wykonawstwie Temperatura dojrzewania betonu Ograniczenie początkowej temperatury dojrzewania przekłada się na większą wytrzymałość w dłuższej perspektywie czasu i bardziej szczelną strukturę betonu Rys. Zbyt wczesne rozszalowanie elementu, źródło: Uniwersytet betonu grupy Górażdże Edyta Pawluczuk 51 Edyta Pawluczuk 52 Błędy w wykonawstwie Błędy w wykonawstwie Rys. Zbyt wczesne rozszalowanie i obciążenie elementu; zbyt wczesne obciążenie stropu (konstrukcja podpór pod szalunki kolejnego stropu) oraz szybki postęp prac na budowie spowodował spękanie oraz utratę szczelności płyty stropowej od dołu, źródło: Uniwersytet betonu grupy Górażdże Rys. Brak pielęgnacji – widoczne pylenie, typowe uszkodzenie betonu posadzkowego, źródło: Uniwersytet betonu grupy Górażdże Edyta Pawluczuk 53 Błędy w wykonawstwie Edyta Pawluczuk 54 Spękania po „szoku termicznym” 32oC 6oC 42oC Rys. Skutki niewłaściwej pielęgnacji betonu, źródło: Uniwersytet betonu grupy Górażdże Rys. Niewłaściwa pielęgnacja betonu, źródło: Uniwersytet betonu grupy Górażdże Edyta Pawluczuk 55 Edyta Pawluczuk 56 Przemrożenie betonu Katastrofa w wyniku przemrożenia betonu Rys. Widok zawalonej części budynku garażowo-magazyn. w Warszawie ze wskazaniem miejsc pobrania próbek oraz fragment odkrywki, Brandt, Glinicki, Rys. Skutki niewłaściwej pielęgnacji betonu Edyta Pawluczuk 57 Edyta Pawluczuk 58 Mikrostruktura przemrożonego betonu Wytrzymałość na ściskanie Ok. 10 cm Rys. Wytrzymałość na ściskanie f28 betonu próbek pobranych w wytwórni dojrzewających w warunkach normowych Rys. Wytrzymałość na ściskanie betonu próbek pobranych na budowie i dojrzewających w warunkach budowy. Próbki były badane w różnym wieku Źródło: Brandt, Glinicki, Ocena jakości betonu w budynku, który uległ katastrofie w wyniku przemrożenia betonu, http://bluebox.ippt.pan.pl/~mglinic/awarie05.pdf Edyta Pawluczuk 59 Edyta Pawluczuk 60 Recykling mieszanki betonowej Głównym źródłem odpadów generowanych przez wytwórnie są: duże ilości pozostałej mieszanki betonowej, ścieki, powstające po myciu urządzeń służących do produkcji i transportu mieszanki betonowej. Recykling mieszanki betonowej Rys. Instalacja recyklingu popłuczyn betonowych http://www.marpo.com.pl/fdgjs_instalacja _recyklingu_popluczyn_betonowych.htm Edyta Pawluczuk 61 o o o o 62 Instalacje recyklingu Instalacje recyklingu o Edyta Pawluczuk przetwarzają niezużytą mieszankę betonową i zawracają jej składniki do produkcji; rozdzielają płynne resztki betonu na kruszywo oraz zawiesinę cementu w wodzie; ścieki z mycia betonowozów wprowadzają do systemu recyklingu; oddzielają czyste cząsteczki wody (0,25 mm) od dużych cząstek, które stanowią osad i wykorzystywane są ponownie jako kruszywo; zmniejszają zużycie surowców do produkcji betonu i minimalizują odpady. http://mb-projekt.eu/recykling-betonu Rys. Instalacja recyklingu, www.swbserwis.com.pl Rys. Recykling mieszanki bet. stacjonarny, http://mb-projekt.eu/recykling-betonu Edyta Pawluczuk 63 Edyta Pawluczuk 64 http://e-contractor.com.pl/recyklery_betonu.php Schemat instalacji do recyklingu mieszanki bet. Rys. Recykler mieszanki betonowej, www.e-contractor.com.pl Edyta Pawluczuk Rys. Schemat procesu recyklingu mieszanki betonowej, www.e-contractor.com.pl 65 Idea działania typowego systemu rec. Edyta Pawluczuk 66 Idea działania typowego systemu rec. Rys. Schemat systemu recyklingu mieszanki betonowej 1-separator, 2-system kontroli, 3-boks składowiskowy kruszywa, 4-odstojnik, 5pompa, 6-zbiornik recyklingu, 7-mieszadło, 8,9-pompa, 10-przewód wody z recyklingu, 11-przewód wody wodociągowej, 12-pływak zbiornika Edyta Pawluczuk Schemat procesu recyklingu mieszanki betonowej 67 automatyczne uruchomienie cyklu płukania przez podjeżdżający betonowóz, włączenie pompy (9), podającej wodę do betonowozu, po napełnieniu betoniarki (700-1300 litrów) - przełączenie strumienia wody z betonowozu do leja zasypowego separatora (1), opróżnienie betonowozu i przelanie rozwodnionych pozostałości mieszanki betonowej do separatora (1), spłukiwanie leja zasypowego wodą pompowaną ze zbiornika przewodem (10), rozsegregowanie (poprzez zamontowany w separatorze ślimak) wlanych resztek na dwie części: materiał stały (żwir, piasek) oraz wodę z zawiesiną cementu, wypchnięcie wypłukanego kruszywa do boksu składowego (3), skąd jest pobierane do ponownej produkcji, Edyta Pawluczuk 68 Odpady z niewykorzystanej mieszanki betonowej Idea działania typowego systemu rec. przelanie wody do odstojnika (4), z którego jest wtłaczana do zbiornika recyklingu (6), pływaki (12) zamontowane w zbiorniku wyznaczają minimalny i maksymalny poziom wody (aby w zbiorniku recyklingu utrzymywał się optymalny stan napełnienia, jest do niego doprowadzona woda wodociągowa (11), która jest dodawana, gdy pływaki wykryją niski poziom napełnienia), pompą (8) woda ze zbiornika recyklingu dostarczana jest do węzła betoniarskiego, zamontowanie specjalnego mieszadła (7) zabezpiecza zbiornik przed osadzaniem materiału stałego. Proces mieszania powtarza się cyklicznie przez całą dobę. Woda recyklingowa - zawiesina cząstek cementu i kruszywa drobnego w wodzie pozostała po oddzieleniu kruszywa grubego z mieszanki betonowej, która nie została wykorzystana http://www.marpo.com.pl/fdgjs_instalacja_recyklingu_popluczyn_betonowych.htm Edyta Pawluczuk 69 Pochodzenie wody recyklingowej Zestawienie wymagań dla wody z recyklingu do mieszanki betonowej PN-EN 1008:2004 „Woda zarobowa do betonu….” niewykorzystanie mieszanki betonowej na placu budowy (np. błędne zamówienia) mycie betoniarek i pomp do betonu wypłukiwanie kruszywa z niewykorzystanej mieszanki betonowej Cecha PN-88/B-32250 Niemiecka Komisja ds. żelbetonu (DafStb) Kolor Powinien odpowiadać barwie wody wodociągowej Bezbarwny lub lekko żółtawy Zapach Nie powinna wydzielać zapachu gnilnego Brak zapachu amoniaku po reakcji z 4% ługiem sodowym Zapach dopuszczalny dla wody pitnej i lekki zapach cementu oraz siarkowodoru pochodzącego z żużla Zawiesina Woda nie powinna zawierać zawiesiny np. grudek, kłaczków. Ilość zawiesiny określona jako sucha pozostałość nie może przekraczać 1,5 g/l Brak ograniczeń – z tabeli przeliczeniowej wynika, że może być stosowana woda o zawartości nawet 250 g/l Dodatkowa masa materiału stałego wprowadzonego do mieszanki powinna być mniejsza od 1% całkowitej masy kruszywa zawartego w betonie Siarczany ≤600 mg /l Rys. Ogólny widok instalacji recyklingu, BTA, 3/23, 2003r. Edyta Pawluczuk 70 Edyta Pawluczuk 71 PN-EN 1008 ≤ 2000 mg/l Edyta Pawluczuk 72 Odpady z niewykorzystanej mieszanki betonowej Cecha PN-88/B32250 Niemiecka Komisja ds. żelbetonu (DafStb) PN-EN 1008 Chlorki jako Cl- ≤600 mg /l Beton sprężany ≤ 600 mg/l Żelbeton ≤ 2000mg/l Beton niezbrojony ≤ 4500 mg/l Beton sprężany lub zaczyn do iniekcji kanałów kablowych ≤ 500 mg/l Żelbeton ≤ 1000mg/l Beton niezbrojony ≤ 4500 mg/l Nie szybciej niż 1 godzina. Nie może odbiegać więcej niż 25% od średniej wartości początku wiązania przy zastosowaniu wody pitnej. Potwierdzić nieszkodliwość w oparciu o prEN 1008 Początek wiązania nie wcześniej niż 1 godzina, koniec nie później niż 12 godzin. Oba czasy nie powinny się różnić o więcej niż 25% od początku i końca wiązania próbek wykonanych z wodą destylowaną lub dejonizowaną Nie więcej niż 10 % Nie więcej niż 10 % po 7 dniach Wpływ na wiązanie i twardnienie Obniżenie wytrzymałości zaprawy na ściskanie Nie więcej niż 10 % Edyta Pawluczuk Politechnika Białostocka Dziękuję za uwagę Edyta Pawluczuk Katedra Materiałów, Technologii i Organizacji Budownictwa Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Kruszywa pochodzące z procesu recyklingu betonu mogą być ponownie wykorzystane w produkcji mieszanki betonowej; • udział kruszyw nie może stanowić więcej niż 5% całkowitej ilości kruszywa, w przypadku kruszywa nie rozdzielonego na frakcje, • jeśli kruszywo z recyklingu jest rozdzielone na frakcje ten udział może być większy. Rys. Kruszywo z recyklingu mieszanki betonowej http://mb-projekt.eu/recykling-betonu 73 Edyta Pawluczuk 74
Podobne dokumenty
Zrównoważony rozwój technologii nawierzchni betonowych
turze betonu, a w konsekwencji również wzrost klasy wytrzymałości na ściskanie betonu i znaczny wzrost kosztów. – Mrozoodporność Dawne wymaganie stopnia mrozoodporności F150 (tzw. mrozoodporności „...
Bardziej szczegółowo