tehnologija_knjiga.pdf

TEHNOLOGIJA GRAĐENJA

MATERIJALI Graditeljska veština se organizovano usavršava već nekoliko hiljada godina ali se u pogledu izbora građevinskih materijala i danas pretežno koriste beton, čelik, drvena građa, prirodni kamen i opekarski proizvodi. Danas se u građevinske objekte ugrađuje oko 50.000 različitih proizvoda, poluproizvoda i materija-la koje proizvodi 15.-tak najvažnijih industrijskih grana. Dalji razvoj građevinarstva uslovljen je, između ostalog, i razvojem "uslužnih" industrijskih grana. Opeka je najstariji, ljudskom rukom stvoren, građevinski materijal. Smatra se da su prve "opeke" nastale pre oko 10.000 godina a "ono" što su arheolozi identifikovali kao najstariju opeku (ili je imalo funkciju opeke) staro je 8.000 godina, liči na hleb dužine 45 - 50 cm, proizvedeno je od gline i sušeno na Suncu.

Koliko je bilo "slepo poverenje" graditelja u nosivost opeke pokazuje i podatak da su prva istraživanja u oblasti nosivosti zidova od opeke počela skoro vek nakon početka istraživanja nosivosti betonskih zidova. Prvi drveni kalupi za izradu opeka nastali su negde pre 5.000 godina. Oni predstavljaju preteče industrijskih postrojenja za proizvodnju građevinskih materijala. Prvi betonski blokovi su proizvođeni vrlo sporo: ručnim zbijanjem betona u drvene kalupe i to je paru radnika omogućavalo proizvodnju od samo 80 blokova na dan. Današnje mašine za izradu betonskih blokova proizvode oko 1000 blokova na sat t.j. imaju 100 puta veći učinak. Ovaj vek je obeležila intenzivna i raznovrsna primena betona, materijala čije se mehaničke osobine u velikoj meri mogu staviti u korelaciju sa karakteristikama cementa - njegove vezivne komponente. Tehnološki skokovi u vreme razvoja cemenata visokih marki inicirali su razvoj metoda građenja i prelaz zanatskih u industrijske organizaciono-tehnološke forme proizvodnje. Ovaj prelaz je delimično bio posledica i ubrzanog razvoja industrijskih grana koje predstavljaju podršku građevinarstva jer su one nametale zahteve u pogledu: • kontinualnog rada tokom cele godine (sezonski karakter klasične građevinske proizvo-dnje je zahtevao formiranje zaliha proizvedenog materijala ili sezonsko, neravnomerno opterećenje proizvodnih linija), i • rasta kvaliteta rada (rast je dozvoljavao adekvatnu valorizaciju rasta kvaliteta materijala i prefabrikata koje je građevinarstvo uzimalo iz industrijskog okruženja). Dalji razvoj u oblasti pripreme materijala treba očekivati u pravcima: 1. recikliranje prirodnih i veštačkih materijala 2. uvođenju "novih" starih materijala 3. većoj primeni sintetičkih (veštačkih) materijala 4. afirmaciji kompozitnih materijala. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

1. predavanje

3


Sve se dešava u sklopu globalnih procesa koji materijale i proizvode vodi ka formama i kvalitetu koji odgovara Objektu, bilo kroz tipizaciju proizvoda (npr. opeka, crep) bilo kroz izradu poluproizvoda koji se na gradilištu mogu "dovršiti" u skladu sa specifikacijama a krajna mera je izrada "po narudžbini" (npr. prefabrikacija na licu mesta).

1. RECIKLIRANJE PRIRODNIH I VEŠTAČKIH MATERIJALA Šljunak je sve slabiji - potreba za recikliranjem je izazvana i padom kvaliteta prirodnog agregata čija nalazišta imaju nezadovoljavajući kapacitet ili kvalitet materijala. Materijal koji se rečnom erozijom dobija zavisi od geoloških slojeva kroz koji tokovi prolaze a oni su u velikoj meri "iscrpljeni" ili se nalaze u programima zaštite (regulacije reka) u cilju očuvanja prirodnih resursa pa će sve veća .

Široj primeni sekundarnih sirovina mora prethoditi intenzivnije i obuhvatnije istraživanje promena mehaničkih svojstava veštačkih materijala dobijenih iz sekundarnih sirovina. Reciklaža mora dozvoljavati re-reciklažu, odnosno, svaki novi, veštački materijal dobijen na bazi recikliranja mora biti podložan razlaganju. U suprotnom se dobijaju objekti u koje je ugrađen otpad "višeg reda".

2. "NOVI" STARI MATERIJALI MIKRO (VLAKNASTA) ARMATURA Mikroarmirani beton predstavlja mešavinu klasičnog betona sa odgovarajućom količinom armature u vidu čeličnih vlakana. Vlakna se doziraju kao svaki rastresiti materijal. Čestice se proizvode od niskougljeničnog hladno valjanog čelika i mogu biti u obliku ravnih, jednom ili više puta uvijenih ili spiralno uvijenih traka. Poslednjih godina u primeni su i vlakna od sintetičkih materijala visokih mehaničkih karakteristika. "Armiranje" građevinskih materijala vlaknima je ideja stara gotovo kao graditeljsko umeće jer su sečena slama, vlakna jute, konjska dlaka i slični materijalni davno korišćeni za ojačavanje građevinskih proizvoda na bazi gline. Vlaknasta ojačanja tankih i krtih materijala su uvodila nove proizvode u oblasti azbest-cementnih prefabrikata a od pre trideset godina se eksperimentiše i sa sintetičkim materijalima (karbonskim i staklenim vlaknima). Počev od 1970. godine čelična vlakna ulaze u građevinsku proizvodnju (procene pokazuju da je 1975. u celom svetu ugrađeno 50.000 m3 mikro-armiranog betona (fiber reinforced concrete) da bi se u poslednjih godina čitavi objekti izvodili armiranjem jedino pomoću čestica metala. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

1. predavanje

4


UVALJANI BETON - RCC Pre pola veka je začeta metoda koja se zasniva na ugradnji agregata "obogaćenog" cementom primenom klasične mehanizacije za zemljane radove. Kao krajnji rezultat dobijena je savremena tehnologija valjanog betona - rollcrete - engleski izraz "roller compacted concrete" tj. beton zbijen valjkom - RCC.

Osnovni ciljevi metode su: minimalni utrošak cementa, ostvarivanje ušteda u proizvodnom procesu (pre svega u transportu), efikasnost korišćenja mehanizacije i postizanje što većeg učinka. U branu treba ugraditi do 75 % manje materijala od količine potrebne za rešenje iste brane od nasutog materijala a u poslu je moguće ostvariti približno iste ili čak značajno veće praktične učinke uz daleko manju osetljivost proizvodnog procesa na promene klimatskih uticaja. Uvaljani beton u odnosu na "hidrotehničke" mešavine sadrži najmanje 30 % manje cementa i 40 % manje vode pa liči na "vlažnu zemlju" u kojoj je veličina maksimalnog zrna obično 80 mm. Racionalizacija procesa se ostvaruje kroz uštede u količini upotrebljenog cementa jer je u ukupnoj količini "cementirajućih sastojaka" učešće Portland cementa samo 10 - 30 % ili 50 - 70 kg/m3 betona a preostala količina se nadopunjuje letećim pepelom i sličnim vezivnim materijalom.

3. SINTETIČKI (VEŠTAČKI) MATERIJALI Veštački, pre svega plastični (PVC), materijali su već našli široku primenu u oblasti cevnog razvoda instalacija, izolacionih materijala, materijala za podove i spuštene plafone ... a posebno važnu ulogu odigrali su u montažnim sistemima kao materijali za zaptivanje spojeva elemenata, epoksi lepkovi, kao geo-sintetici u zemljanim i drugim radovima. Geosintetički materijali imaju jednu ili više od osnovnih funkcija: separacija materijala, ojačanje, filtracija, drenaža i onemogućavanje kretanja vode. Primena im je započeta 50-tih godina i to najpre u oblasti geotekstila, koji su i danas osnovna grupa u primeni, mada su jasno izražene tendencije ka korišćenju geokompozita koji će u narednih deset godina postati osnovna grupa u primeni.

4. KOMPOZITNI MATERIJALI Kompozitni materijali su oni kod kojih se inženjerska svojstva kombinuju i manifestuju na makronivou. Takve su kombinacije beton/čelik, drvo/plastika, drvo/aluminijum, aluminijum/poliuretan (sendvič-paneli) ... i treba ih razlikovati od, npr. dvo-komponentnih lepkova, lakova i sličnih materijala kod kojih spajanje nastaje na nivou molekula.

Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

1. predavanje

5


GRAĐEVINSKA MEHANIZACIJA Mašine su sredstva sa sopstvenim pogonom koja vrše operacije fiksnim ili izmenjivim radnim organima. U građevinskoj mašini stoga treba razlikovati dve mašine: pogonsku mašinu koja pretvaranjem različitih oblika energije u pogonsku pokreće mašinu i radnu mašinu koja radnim organom kao neposrednim izvršiocem obavlja određenu operaciju. Primena mašina je uslov kvalitetnog i brzog završavanja većine radova u građevinarstvu. Umesto da čovek sam nosi teret od 40-50 N brzinom od 3-5 km/h takve poslove radi mašina noseći hiljadu puta veći teret deset puta većom brzinom.

Osnovni zahtevi koje moraju zadovoljiti građevinske mašine su da imaju: a.

odgovarajuću tehnološku ulogu u nekoj od oblasti građevinarstva,

b.

minimalan utrošak metala po jedinici instalisane snage (postiže se savremenim konstrukterskim rešenjima delova i mašinskih sklopova i primenom materijala visokih mehaničkih kvaliteta),

c.

jednostavnu konstrukciju pogodnu za lako i brzo održavanje i zamenu vitalnih delova mašine,

d.

komforne uslove rada operatera koji se ne menjaju zavisno od uslova u kojima sama mašina radi,

e.

mali utrošak energije (goriva) po jedinici obrađenog materijala (ovo se postiže oblikovanjem radnih organa i primenom niskohabajućih materijala za njihove radne / rezne površine),

f.

visoke manevarske karakteristike i velike radne brzine kao osnove visoke radne produktivnosti (omogućeno je uvođenjem zglobova i hidrauličkim prenosom komandi),

g.

pogodnost veza osnovnih sklopova za brzu i laku montažu i demontažu

h.

vitalne sklopove oblikovane u vidu modula koji kod starijih modela iste mašine omogućavaju zamenu nekog sklopa novim (modernijim, pouzdanijim),

j.

visoku pouzdanost rada (trajnost sklopova se postiže primenom visokokvalitetnih materijala i oblikovanjem spojeva tako da gotovo hermatički zatvaraju prostor iz koga može iscureti ulje ili u koji može upasti prašina),

k.

visoku automatizovanost radnog procesa čime se uz lakši rad postiže visok učinak.

Uporedo sa razvojem sklopova mašine, a posebno motora i uređaja za kretanje, tekao je i razvoj mera zdravstvene i tehničke zaštite rukovaoca mašine.


1. predavanje

6


Najvažniji pravci razvoja primene građevinskih mašina su: 1. povećanje snage pogonskog dela mašina uz smanjenje potrošnje goriva, 2. odvajanje rukovaoca od mašine; kompjutersko i daljinsko praćenje rada, 3. robotizacija u industrijskoj proizvodnji materijala i prefabrikata, 4. ekološke mašine (asfaltna baza, nivo buke, polagači kablova). a kada su u pitanju oprema za izgradnju i kontrolu kvaliteta najvažniji su: 1. „pokretne“ oplate koje se lako povezuju u krute, nepropusne forme i omogućavaju veliki broj kombinacija potrebnih za ostvarenje „individualnosti“ objekta, 2. podizanje "gradilišta" na skele oko objekta u cilju oslobađanja okolnih saobraćajnica od graditeljskih aktivnosti, 3. izrada uređaja sposobnih da na bazi nedestruktivnih metoda ispitivanja stanja materijala brzo daju preciznu sliku stanja Objekta t.j. njegovih delova (razvoj postojećih modela ide u pravcu automatske obrade i interpoliranja rezultata u cilju dobijanja 2D i 3D predstava o ispitivanom elementu).


1. predavanje

7


PRIPREMNI RADOVI Pre početka izgradnje objekta izvođač radova se mora postarati da budu ispunjene mere i izvedeni radovi na pripremi izgradnje u obimu koji obezbeđuje normalnu realizaciju projektovanog tempa izgradnje. Pripremni radovi podrazumevaju izvršenje opšte organizaciono-tehničke pripreme za izvođenje građevinskih radova svih organizacionih jedinica građevinskih i drugih organizacija koje će biti neposredno angažovane na gradilištu ili će raditi za potrebe gradilišta.

2.1. VRSTE PRIPREMNIH RADOVA Pripremne radove možemo podeliti, prema mestu izvođenja, na gradilišne i vangradilišne pripremne radove. Vangradilišni pripremni radovi mogu uključivati i: 1.

izgradnju stambenih naselja za angažovane radnike i tehničko osoblje,

2.

izgradnju neophodnih proizvodnih objekata za razvoj proizvodne baze građevinske organizacije,

3.

izgradnju objekata i sistema veza za upravljanje procesom izgradnje,

4.

izgradnju ili osposobljavanje prilaznih puteva, pruga, kanala odnosno objekata železničkih stanica i pristana,

5.

izgradnju ili proširivanje mreže za vodosnabdevanje,

6.

izgradnju dalekovoda za prenos elektro energije i podizanje ili proširivanje odgovarajućih transformatorskih stanica,

7.

izgradnju ili rekonstrukciju vodozahvatnih objekata i kontrolnih punktova na mreži za vodosnabdevanje, i

8.

izgradnju novih kanalizacionih kolektora sa postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda,...

Unutargradilišnim pripremnim radovima treba predvideti : 1.

oslobađanje gradilišta za izvođenje građevinsko-montažnih radova (čišćenje teritorije, rušenje postojećih nepotrebnih objekata i dr.),

2.

izgradnju privremenih ograda gradilišta od tipskih (inventarskih) elemenata sa kapijama i čuvrskim punktovima u kojima je moguće organizovati kontrolu propuštanja ljudi, materijala i vozila,

3.

planiranje teritorije gradilišta u cilju njenog dovođenja u tehnološki pogodno stanje,

4.

obezbeđivanje teritorije gradilišta veštačkim osvetljenjem za obezbeđenje i rad u noćnim uslovima, kao i sredstvima signalizacije.

5.

osnovne geodetske radove neophodne za prostorno lociranje mesta izgradnje objekta kao i njegovih projektovanih osa,

6.

veštačko snižavanje nivoa podzemnih voda (samo u slučajevima kada je to neophodno) izvođenjem radova na postavljanju drenova ili izgradnji objekata za veštačko oceđivanje tla (rovova, jama, bunara),

7.

geodetske radove za polaganje privremenih i stalnih instalacija, trasiranje puteva i izvođenje potrebnih zgrada i objekata,

8.

izmeštanje postojećih i polaganje novih instalacija u cilju obezbeđivanja gradilišta elektroenergijom, vodom, toplotom, tehničkom parom, komprimovanim vazduhom i tehničkim gasovima (snabdevanje treba organizovati tako da se vrši korišćenjem potencijala postojećih instalacionih mreža i tehničkih sistema),


2. predavanje

1


9.

uređivanje skladišnih površina i magacina za skladištenje građevinskih materijala, delova konstrukcije i pomoćnu opremu,

10. adaptiranje postojećih i/ili izgradnju montažno-demontažnih objekata od tipskih (inventarskih) elemenata i mobilnih objekata proizvodne, pomoćne i društvene namene, 11. rekonstrukciju i izgradnju stalnih i privremenih vangradilišnih i unutargradilišnih puteva (grade se u slučajevima kada izvođač nije u mogućnosti da na racionalan način obnovi ili koristi postojeće puteve), 12. transport do gradilišta građevinskih mašina (obično mašina-guseničara) kao i montažu i probni rad ostalih mobilnih mehanizovanih uređaja i postrojenja (toranjski kranovi, fabrike betona, asfaltne baze, armiračnice). 13. organizaciju sistema veza gradilišta i okruženja (telefon, telefaks, radio-veza i sl.) za potrebe operativnog upravljanja izvođenjem radova, 14. izgradnju odgovarajućih objekata kao delova ispitnih poligona (samo u slučaju stvarne potrebe velikih projekata), 15. izgradnju meteoroloških punktova i mernih stanica i organizaciju postupaka posmatranja objekta u toku građenja radi prikupljanja propisanih ili projektno-kontrolnih podataka (geomehaničkih, geodetskih, meteoroloških, seizmometrijskih, hidroloških, hidrogeoloških i sl.), 16. obezbeđivanje teritorije gradilišta protivpožarnim sistemima (obično podrazumevaju gašenje vodom i aparatima sa prahom).

Pre početka izgradnje novih objekata sve češće treba ukloniti postojeće Pripremni radovi moraju omogućiti normalno odvijanje proizvodnih procesa u proizvodnim pogonima koji su deo logističke podrške projekta ili procesa koji se neposredno odvijaju na radnim frontovima pa, na primer, tehnička priprema za izvođenje građevinsko-montažnih radova treba da obuhvati i sledeće radove: • tehničko-tehnološko opremanje objekata i površina namenjenih za prefabrikaciju i montažu konstrukcija (krupna ili konvejerska montaža), • stvaranje na deponijama i u skladištima neophodne tehnološke rezerve građevinskih materijala i gotovih proizvoda kao i delova montažne konstrukcije objekata.


2. predavanje

2


2.2. PRIPREMA TERENA Priprema terena za izgradnju projektovanog objekta ili njegovog dela (faze) može početi neposredno nakon izvršenja sledećih predradnji: 1. obeležavanja granica parcele koja je od strane nadležnih državnih službi dodeljena (prodata) investitoru za izgradnju objekta, 2. postavljanja zaštitne ograde oko budućeg gradilišta, i 3. postavljanja utvrđenih tačaka geodetske osnove. Uvođenje izvođača radova u posao podrazumeva i primopredaju građevinske parcele dodeljene investitoru radova na privremeno ili trajno korišćenje. On je obično, prema odredbama sklopljenog Ugovora, dužan da obezbedi teritoriju za izgradnju objekta a posebnim aktom se utvrđuju uslovi predaje parcele izvođaču.

Parcele za infrastrukturne projekte obezbeđuje država Građevinska parcela se formira od katastarskih parcela ili njihovih delova a na osnovu odluke nadležne službe da zemljište na kome se parcela nalazi može biti korišćeno kao građevinsko zemljište. Preduslovi za to su: a) da je zemljište na teritoriji nekog naselja ili u neposrednoj okolini, b) da je zemljište uređeno na način podesan za građenje, i c) da se zemljište i sadržaji na njemu mogu povezati sa najbližim naseljem. a da bi se parcela koristila kao građevinska parcela aktima se utvrđuju: 1. njena namena i postupak dovođenja parcele u stanje podobno za realizaciju te namene, 2. namena i položaj budućeg objekta (aktom se definišu građevinska linija, minimalna udaljenost objekta od granica parcele, nivelacija parcele i drugo). 3. uslovi za priključenje objekta i njegovih instalacija na postojeće mreže i objekte komunalne infrastrukture i postojeće saobraćajnice, 4. uslovi za tehničku i sanitarnu zaštitu ljudi, objekata i prostora, kao i drugi uslovi kojima se reguliše način zadovoljenja posebnih urbanističko-tehničkih zahteva. Izvođenje ove grupe pripremnih radova se mora tako organizovati da se aktivnosti na uređenju terena izvode striktno po planiranom tehnološkom redosledu ali u skladu sa dinamičkim planom i vodeći računa o klimatskim uticajima na zemljane radove koji preovladavaju. Neposredno nakon stvaranja geodetske mreže a pre početka ostalih unutarlokacijskih pripremnih radova treba izvesti, prema specijalno urađenoj tehničkoj dokumentaciji, radove na zaštiti Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

2. predavanje

3


teritorije gradilišta od mogućih štetnih geoloških procesa. To je potrebno kada je gradilište smešteno na teritoriji pod uticajem prirodnih pojava kao što su: • klizanje delova nestabilnih kosina, • obrušavanje stenskog materijala, • lavine u zimskom periodu, • visok stepen zablaćenosti, • opasnost od potapanja, i druge koje mogu ugroziti živote angažovanih radnika i naneti veliku materijalnu štetu opremi, mehanizaciji i privremenim objektima.

Nestabilnost stenske mase se pažljivo proverava pre početka radova Opasnost od obrušavanja stena je posebno izražena na projektima betonskih brana (lučnih i gravitacionih) koje se izvode u uskim a dubokim rečnim dolinama. Aktiviranjem eksplozivnih punjenja u minskim bušotinama od brdskog masiva se odvaja ne samo stenski materijal na mestu oporaca brane već i potresaju okolne padine doline.

U vreme aktiviranja eksploziva se zatvara saobraćaj u okolini gradilišta Ukoliko se nestabilni komadi raspadnutog površinskog sloja ne bi uklonili pre početka iskopa mogli bi ugroziti sadržaje gradilišta smeštenog u blizini pregradnog mesta. Pre početka radova na Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

2. predavanje

4


iskopu zemljanog materijala nepohodno je izvršiti uklanjanje višegodišnjeg rastinja sa površina na kojima se planira izvođenje objekata, puteva i instalacija. Uklanjanje može biti izvedeno: 1. sečenjem stabala drveća ali sa ostavljanjem korenja ispod površine terena; operacija može biti izvršena: • ručno (sekirama, ručnim i motornim testerama), i • mašinski (nožem dozera postavljenim pod maksimalnim uglom u odnosu na pravac sečenja), a mogu se nabaviti i • specijalnim uređajima priključnim za dozere koji imaju radni organ u obliku testerastog noža, 2. sečenjem stabala i ručnim ili mašinskim vađenjem korenja (dozeri sa riperima uspešno vade iz zemljišta sve panjeve, odlomljene komade stenske mase i ostataka temelja samaca), 3. čupanjem stabala zajedno sa korenjem (izvodi se sajlama i lancima, omotanim oko jednog ili više stabala, koji se povlače dozerima), ili 4. spaljivanjem niskog i visokog rastinja; postupak nosi rizik od širenja plamena na okolne površine i objekte i treba ga koristiti samo: • u slučaju da uklonjeni drvenasti materijal ne možemo na racionalan način iskoristiti ili ukloniti sa gradilišta, ili • u slučaju da je rastinje nemoguće ukloniti na neki od prethodno opisanih načina. Iskop i deponovanje (na gradilištu ili van njega) humusnog sloja zemljišta koje se, nakon završetka građevinskih radova, može iskoristiti za rekultivaciju terena oko objekta počinju nakon oslobađanja prostora za angažovanje građevinske mehanizacije. Skidanje humusa sa površine terena je neophodno i zbog njegove slabe nosivosti; sadrži organske materije podložne raspadanju pa njegovo mešanje sa materijalom koji će se naći u zoni kontakta temelja sa tlom može uticati na sleganje. Humus se odlaže u deponije pravilnog oblika izvan gradilišta i održava zasejavanjem nove trave i periodičnim polivanjem vodom.

Istražni radovi daju obilje tehničko-tehnoloških informacija o stanju tla Za ovu aktivnost su posebno važni podaci dobijeni geomehaničkim istražnim radovima jer daju preciznu sliku debljine humusa. Iskop velikih količina humusa zatečenog u sloju ujednačene debljine (npr. na trasi budućeg puta) treba vršiti skreperima a na manjim gradilištima dozerima. Debljina sloja humusa (i uopšte - sloja obradivog zemljišta) može varirati od 20 - 80 cm pa tehnologiju iskopa treba prilagoditi situaciji na terenu kako ne bi došlo do mešanja kvalitetnog površinskog materijala i inertnih, dubljih slojeva tla (npr. gline). Ukoliko se uklanjanje humusa vrši Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

2. predavanje

5


dozerom iseca se pažljivo do potrebne dubine (najčešće 15 - 30 cm) a dozer istovremeno obavlja iskop i pomeranje humusa guranjem na daljinu do 30 - 50 m. Istovremeno sa uklanjanjem humusa izvan zone građenja buldozer obavlja ravnanje i delimično zbijanje tla. Iskop treba produžiti i nakon uklanjanja (i pažljivog deponovanja) humusa ukoliko je time otkriven sloj zemljišta slabih mehaničkih svojstava (nasut materijal, nestabilan pod uticajem vode,...). U praksi je uobičajena odrednica da se "iskop vrši do dubine na kojoj je zemljište u prirodnom zbijenom stanju" ali generalno uputstvo i preporuka glase - "iskop vršiti u svemu prema projektu".

Uklanjanje rastinja zahteva posebnu tehnologiju rada U radove na pripremi terena pored sečenja rastinja spada i uklanjanje (izmeštanje) stambenih, privrednih ili javnih objekata namenjenih rušenju. Rušenje se redovno organizuje angažovanjem specijalizovanih ekipa stručnjaka za primenu eksploziva u građevinarstvu, a program ove grupe radova zavisi od: 1. stanja u kome se objekat nalazi, pri čemu razlikujemo: • rušenje odjednom celog objekta, ili • rušenje celog objekta u fazama (po delovima), ili • rušenje samo pojedinih delova objekta, 2. karakteristika lokacije objekta, jer: • na lokaciji postoje infrastrukturni objekti i instalacione mreže koje ne smeju biti ugrožene radovima rušenja, ili je • lokacija nije opterećena opisanim i sličnim sadržajima, 3. okoline koja je ugrožena radovima, kada se: • rušenje izvodi u gradskom okruženju (u naselju), ili se radi • u vangradskim uslovima (daleko od stambenih i javnih objekata) 4. cilja koji se rušenjem objekta želi postići, recimo: • materijal srušenog objekta se želi reciklirati i upotrebiti, ili • dobijeni materijal predstavlja građevinski otpad,... i slično. Radovi rušenja moraju biti organizovani uz preduzimanje neophodnih mera tehničke zaštite i tek nakon pažljivog izbora vrste eksploziva i detaljnog proračuna količina i rasporeda eksploziva koji se mora primeniti kako bi se minimizirala šteta nastala usled pratećih efekata rušenja objekata: a) dejstva vazdušnog udara, b) dejstva materijala odbačenog eksplozijom, i Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

2. predavanje

6


c) dejstva vibracija nastalih eksplozijom ili padom materijala. Aktvnosti na rušenju objekata mogu ubrzati proces pripreme terena samo ukoliko smo predvideli i preduzeli neophodne organizaciono-tehničke mere. U protivnom dolazi do poremećaja dinamike izgradnje jer, na primer, nismo izabrali i obezbedili adekvatna utovarna sredstva za uklanjanje materijala preostalog nakon rušenja objekata.

U fazi pripremnih radova treba organizovati transport i deponovanje građevinskog otpada Još u toku projektovanja objekta treba utvrditi količine materijala koje će biti iskopane i količine materijala koji treba nasuti i ugraditi oko objekta u okviru uređenja terena ili izgradnje pristupnih saobraćajnica. Ukoliko je to moguće kvalitetan materijal iz iskopa treba privremeno sačuvati deponovanjem i zaštitom, ali je isto toliko važno organizovati i izvršiti potrebne radove na otvaranju pozajmišta materijala. Glavna izvorišta materijala su veliki useci u terenu koji nastaju duž trase magistralnih ili lokalnih saobraćajnica ali se mogu koristiti i pozajmišta izvan gradilišta formirana u vidu materijalnih rovova. Njihov oblik i veličina zavise od brojnih tehnoloških, organizacionih i ekonomskih parametara, pre ostalih od: 1. potrebnih količina materijala, 2. topografskih uslova (podužni nagibi terena), 3. karakteristika postojećih saobraćajnica koje utiču na uslove dovoza i odvoza materijala, 4. nivoa podzemne vode i mogućnosti odvodnjavanja pozajmišta u toku eksploatacije t.j. građenja objekta, 5. uslojenosti i kvaliteta materijala, 6. vrste zemljišta na kome se pozajmište otvara (obradivo, voćnjaci...), 7. visine naknade za otkup zemljišta, 8. troškova rehabilitacije zemljišta radi ponovnog korišćenja osposobljavanja iskorišćenih površina za poljoprivredne svrhe ili uklapanje pozajmišta u okolinu bez naročitog narušavanja prirodnog ambijenta. Pre otvaranja pozajmišta i početka primene materijala treba izvršiti neophodna geotehnička istraživanja i laboratorijska ispitivanja upotrebljivosti materijala za projektovane svrhe. Parametri osobina materijala utvrđuju se ispitivanjem u laboratoriji uzoraka u neporemećenom stanju a isto tako i na prerađenim uzorcima. Prerađeni uzorci se pripremaju zbijanjem materijala u kalupe čime se simulira proces ugrađivanja u nasip a parametri deformabilnosti, konsolidacije, čvrstoće na smicanje i vodopropustljivost se mere u laboratoriji na uzorcima koji se pripremaju zbijanjem uz optimalnu količinu vlage i to energijom koja će se zaista upotrebiti pri ugrađivanju materijala u nasip. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

2. predavanje

7


Prilikom izvođenja radova u tlu izvođač na lokaciji može naići na različte predmete i objekte, na primer: • stare građevine ili njihove ostatke, • fosile, • kovani novac, • vredne predmete, • antikvitete, kao i druge predmete od arheološkog i geološkog značaja. Pronađeni sadržaji se moraju snimiti i pažljivo iskopati a zatim, pre predaje investitoru kao zakonitom vlasniku, deponovati ili fizički obezbediti na način koji neće dozvoliti pojavu naknadnih oštećenja.

Istorijsko nasleđe suočava graditelje sa neuobičajenim zadacima Ukoliko investitor naloži neke posebne mere izvođač treba da ih izvede na tehnički korektan način ali, ukoliko zbog mera ima štete u pogledu održavanja planiranog ritma građenja ili ima znatne troškove, i da investitoru ispostavi odgovarajući zahtev kojim specificira sva svoja potraživanja. S obzirom na to da se radi o radovima koji predmerom i predračunom nisu bili predviđeni a često je neophodno i angažovanje specijalne opreme i mehanizacije to vrednost radova može biti utvrđena kao paušalni iznos ili preko jediničnih cena izvršenih vrsta radova. Nisu retki slučajevi da se, u opisanim okolnostima, između ugovornih strana stvore nesuglasice i u pogledu strukture jediničnih cena a posebno teški sporovi nastaju u onim slučajevima kada izvođač nema iskustva ili optimalnih sredstava za izvođenje svih potrebnih radova pa, pritisnut nametnutim rokovima, mora angažovati konsultante i iznajmljivati sredstva po cenama višim od očekivanih i uobičajenih. Stoga se izvođaču preporučuje da pre početka „arheoloških“ radova pripremi i usaglasi potrebnu tehničku i finansijsku dokumentaciju. U fazi pripremnih radova se može pojaviti potreba za intenzivnim korišćenjem saobraćajnica za transport materijala, opreme izvođača ili realizaciju privremenih radova. Takve saobraćajnice, prema kriterijumu podobnosti za korišćenje, mogu biti: a) u derutnom stanju koje zahteva izradu potrebne tehničke dokumentacije i visoka ulaganja u njihovu rekonstrukciju, b) u operativnom stanju koje zahteva manje opravke saobraćajnice i/ili objekata na njoj (mostovi, propusti, rigoli...) ili c) u stanju koje pruža dobre eksploatacione uslove ali zahteva preduzimanje profilaktičkih mera koje će saobraćajnicu zaštititi od oštećenja koja se mogu očekivati pri transportu specijalnih tereta. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

2. predavanje

8


Zbog ovoga u fazi izrade projekta organizacije građenja treba preduzeti neophodne istražne radove (vizualni pregled, laboratorijska i on-site ispitivanja) u cilju sagledavanja obima i cene pripremnih radova ove vrste. Slične aktivnosti u vidu dopunskih ispitivanja i istražnih bušenja mogu biti neophodne kako za potrebe utvrđivanja stvarne nosivosti puteva i pratećih objekata tako i za potrebe glavnih radova. Može se desiti da se prilikom otvaranja iskopa konstatuje odstupanje zatečenog stanja od stanja prognoziranog na bazi geomehaničkog elaborata. Pa, iako su prethodna geomehanička i ostala istraživanja organizovana na bazi standardnih procedura dala kvalitetne podatke može se ispostaviti da su informacije nedovoljne za davanje odgovora na pitanja kvalitetnog fundiranja objekta ili pitanja vrednosti (jediničnih cena) zemljanih radova.

Istražna jama nije skupa a služi da se proveri stanje u zoni u kojoj sledi veliki iskop

Lokalna pojava materijala koji nije bio predviđen predmerom i predračunom zemljanih radova može, usled promene uslova koji treba da oblikuju interakciju objekta i tla, izazvati proveru tehničke dokumentacije i zahtevati potvrdu sposobnosti konstrukcije ili njenih vitalnih delova da i u izmenjenim uslovima zadrži projektovanu stabilnost i pouzdanost građevine. Imajući u vidu svoju obavezu da obavesti investitora o svim promenama i primedbama na ugovorene odnose izvođač treba da pripremi plan i program dopunskih ispitivanja tla i zahteva prisustvo predstavnika tehničkog nadzora tim radovima kako bi mogao naplatiti svoja potraživanja nastala ovakvim, nepredviđenim pripremnim radovima.

2. RADOVI NA OBELEŽAVANJU OBJEKTA Da bi neki objekat mogao biti izgrađen na terenu potrebno je pre početka radova precizno odrediti mesto objekta u prostoru. To znači da se u tehničkoj dokumentaciji moraju naći odrednice visinskih kota svih delova objekta i njemu pripadajućih instalacija, kao i oznake njihove udaljenosti od postojećih sadržaja na lokaciji budućih radova. Pored toga Projekt geodetskih radova sadrži i obilje podataka: • o tačnosti i pouzdanosti geodetskih mreža za snimanja terena i objekata, • o tačnosti i pouzdanosti kontrolnih geodetskih mreža, • o metodama merenja i snimanja, • o metrološkom obezbeđenju geodetskih merenja, • za obeležavanje tačaka objekta, • o eksproprijaciji, • merenja za kontrolu geometrije objekta po fazama izgradnje, • o oskultaciji objekta u toku izgradnje, • o kontroli geometrije montažnih elemenata, • stabilizaciji tačaka geodetskih mreža i tačaka objekta, i dr. Radovi na obeležavanju obuhvataju sledeće vrste radova na teritoriji gradilišta: 1. izradu geodetske mikro mreže za obeležavanje objekata i montažu tehnološke opreme, 2. obeležavanje osa privremenih objekata na teritoriji gradilišta, 3. prenos na teren sistemnih osa stalnih objekata i linijskih infrastrukturnih sadržaja (putevi, pruge, instalacije), Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

2. predavanje

9


4. gedetsku kontrolu tačnosti geometrijskih parametara izgrađenih objekata i izradu projekata izvedenog stanja, 5. geodetska merenja deformacija terena i objekata u toku radova ili nakon njihovog kompletiranja. Svi navedeni radovi predstavljaju obavezu izvođača radova i on ih mora organizovati i izvesti sam ili u saradnji sa drugom, za ove radove specijalizovanom, organizacijom. Prema domaćim autorima elaborat obeležavanja projektovanog objekta sadrži sledeće bitne delove [42]: a) projekt geodetske mikromreže tačaka kao osnove sa koje će se izvoditi obeležavanje, sa proračunom tačnosti merenja elementarnih veličina (uglova i linearnih veličina), b) podatke za obeležavanje glavnih osovina objekta, c) podatke i postupak detaljnog obeležavanja, d) postupak visinskog obeležavanja, i (uputstvo) e) kada i gde u fazi građenja treba sprovoditi kontrole geometrije i koji su zadaci službe geodetskog nadzora na gradilištu. Geometrijske i topografske karakteristike zemljišne parcele kojom investitor raspolaže utiču u velikoj meri na projektovanje forme objekta i tehnološkog procesa koji će se u njemu odvijati, kao i izbor tehnološke opreme. Želja da se novi proizvodni objekt arhitektonski što bolje uklopi u postojeću gradsku industrijsku zonu može ostati nerealizovana (čak i kada ne postoje ograničavajući urbanističko-tehnički uslovi) ukoliko je forma placa takva da nameće jedinstveno rešenje unutrašnjeg rasporeda tehnoloških celina kojim se omogućava etapni razvoj i širenje proizvodnje.

Mesto i uloga geodetskih inženjera su izuzetno važni Projektom usvojene dimenzije i prostorna orijentacija delova objekta moraju biti precizno preneti na teren - i u horizontalnom i u vertikalnom smislu. Horizontalno obeležavanje tradicionalno zovemo iskolčenje jer se tačke na terenu obeležavaju drvenim ili metalnim kočićima. Da bi se na placu, negde u prirodi, moglo izvršiti obeležavanje karakterističnih tačaka objekta geodetski inženjeri se služe podacima o položaju stalnih tačaka državne geodetske mreže (trijangulacija) za koje vezuju svoje pomoćne mreže tačaka za obeležavanje osa i visinskih kota objekta. Elementi mreža se prikazuju geodetskim projektom (elaboratom) obeležavanja u kome se daju i način obeležavanja određenih tačaka objekta i način praćenja njihovog položaja u prostoru tokom perioda građenja. Način označavanja položaja geodetskih tačaka zavisi od vrste objekta koji se gradi, pa postoje razlike kod izrade osiguranja tačaka linijskih objekata iz niskogradnje od oznaka na terenu za visokogradnju, ali i od trajanja radova. Za velike ili kompleksne objekte na kojima se radovi izvode Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

2. predavanje

10


dugo i uz primenu brojnih radnika i mašina oznake tačaka moraju biti otpornije na dejstva različitih dinamičkih uticaja od oznaka tačaka za projekte koji traju nekoliko meseci ili pola godine. Metoda obeležavanja određene tačke objekta zavisi od niza parametara, najviše od: • konfiguracije zemljišta na kome je urađena mikromreža, • karakteristika objekta koji se obeležava (vrsta, oblik, veličina objekta), • značaja tačke za radove koje izvodimo (od toga zavisi potrebna tačnost obeležavanja na terenu), • usvojenog sistema građenja objekta (obeležavanje se razlikuje za metode klasičnog i montažnog građenja jer grupe radova za koje je tačka značajna ne traju pođednako), • odnosa tačke i ostatka mreže (udaljenosti od okolnih tačaka), • sredstava koja nam stoje na raspolaganju. Geodetska mikro-mreža mora biti formirana od čvrstih i osiguranih geodetskih tačaka raspoređenih na način koji podrazumeva: • mogućnost pravilnog obeležavanja privremenih i stalnih objekata i inženjerskih (instalacionih) mreža, • mogućnost očuvanja nepomerljivosti i neoštećenosti svih tačaka mikro-mreže uprkos delovanju dinamičkih, klimatskih i geoloških uslova, • mogućnost korišćenja i širenja mreže u fazi eksploatacije objekta (prilikom usvajanja rasporeda tačaka treba, ukoliko za tim postoji potreba, voditi računa i o geodetskim potrebama graditelja naredne faze proširenja). Prilikom formiranja mreže treba koristiti isključivo atestirani pribor i instrumente i ostvarivati tačnost merenja u granicama dopuštene tačnosti. Dozvoljena veličina greške zavisi, između ostalog, i od: a) vrste i važnosti objekta (jedna je tačnost kod obeležavanja položaja tesarske radionice a druga kod obeležavanja osa temelja fabrike betona), b) vrste konstrukcije objekta (razlike postoje kod obeležavanja osa čelične konstrukcije i obeležavanja osa montažne betonske konstrukcije), c) vrste radova (tačnost se razlikuje kod zemljanih radova na širokom iskopu i zemljanih radova kod izrade slojeva kolovozne konstrukcije) i sl. Na tačnost merenja utiču brojni subjektivni i objektivni parametri. Geodetski stručnjak se stara da sebi obezbedi optimalne uslove za rad ali, kao i drugi učesnici u poslu, ne može izbeći uticaje klime, radova u okolini (vibracije, buka, jaka svetlost pri zavarivanju), štetnih gasova i drugog, koji ga dekoncentrišu i povećavaju mogućnost pravljenja greške. Na sličan način utiču potresi usled kretanja teške građevinske mehanizacije, prašina u vazduhu (ometa rad laserske tehnike), teški topografski uslovi za rad, visoka temperatura (utiče na izduženje pantljike), loš raspored privremenih objekata (povećavaju broj koraka pri merenju a time i veličinu greške), rad u uslovima lošeg osvetljenja i mnogi drugi. Stoga se, tamo gde je to moguće, uticaji moraju umanjiti ili neutralisati organizacionim i tehničkim merama a "neotklonjivi" uzeti u obzir i za svaki od njih sračunati neophodna korekcija izmerene veličine.


2. predavanje

11


2.8. POSTAVLJANJE PRIVREMENIH INSTALACIJA Postavljanje instalacija koje se mogu smatrati privremenim, jer se postavljaju za potrebe realizacije planiranih radova i uklanjaju nakon prestanka potreba za njima ili završetka projekta, nije nimalo razičito od postavljanja instalacija za potrebe snabdevanja objekta u toku njegove eksploatacije. Većina instalacija se sastoji od mreža vodova čije se grane sustiču u čvorovima. Većina mreža se postavlja ispod zemlje (osim nekih mreža ili grana elektro-instalacija koje mogu biti postavljene kao vazdušni vodovi) i za potrebe tih mreža se vrši iskop rovova različitih dimenzija poprečnog preseka i nagiba zidova. Iskop može biti mašinski, ručni ili mešovit, a u zavisnosti od obima posla, dimenzija preseka i vrste materijala u kojem se iskop vrši.

Udeo mehanizacije u ovim radovima je vrlo veliki Neke vrste instalacija ili delovi njihovih mreža mogu imati karakter trajnih objekata što može uticati na izbor trase i/ili način (metod) njihove izgradnje. U tom smislu kanalizacioni vodovi velikog prečnika (kolektori) imaju obik tunela malih površina poprečnog preseka pa pored iskopa rovova za postavljanje takvih cevi mogu biti izvedeni i postupkom utiskivanja tunelske cevi. Ovo dozvoljava podelu prethodno opisanih metoda na "otvoreni" i "zatvoreni" način gradnje. Zatvoreni način se praktikuje u svim terenima čija kategorija dozvoljava operaciju utiskivanja i na delovima trase koji idu 6 m ili dublje od površine terena. Operacija utiskivanja se izvodi iz betonskog šahta koji se u fazi pripreme posla izgrađuje do dubine na kojoj cev tunela treba utisnuti a ima dimenzije dovoljne da se obezbedi vertikalan transport opreme, ljudi i segmenata cevi. Pre izbora metoda treba izvršiti obimna ispitivanja sastava i osobina tla duž trase i pripremiti opremu i ljudstvo za rad u otežanim uslovima.

Gradilište angažuje širok pojas i ugrožava vegetaciju Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

2. predavanje

12


Iskopom rovova za polaganje instalacija vrši se duboko zasecanje u sloj tla u kome se (najčešće) nalaze druge instalacije ili objekti (kanali, saobraćajnice, kultivisane ili pošumljene površine...). Stoga se pri izboru trase, čak i kada je reč o privremenim instalacijama, mora voditi računa ne samo o tehničkim zahtevima (podužni nagib i dimenzije voda) već i o finansijskim posledicama izbora: troškovima eksproprijacije zemljišta, uslovima rada prilikom izgradnje i održavanja instalacija, mogućnostima širenja mreže priključivanjem drugih objekata... Na ukupnu vrednost radova u velikoj meri utiče pravinost izbora mehanizacije za iskop materijala. Plitke i duge rovove u gotovo svim vrstama tla, kao i uske a duboke rovove u suvom koherentnom tlu treba izvoditi uz primenu mašine sa kontinualnim načinom rada: 1. rovokopača sa koficama, 2. rovokopača sa rotacionim točkom ili 3. rovokopača sa glodačem (frezerom). Ukoliko se radi o iskopu širokog i dubokog rova, ili iskopu pod zaštitom podgrada (tlo je zbog nekog razloga nedovoljno stabilno) preporučuje se primena bagera sa dubinskom kašikom.

Iskop rova se može izvesti frezerom i bagerom (sa ili bez zaštite rova) Nestabilnost bokova iskopa može biti izazvana raznim uticajima. Nestabilnost materijala može biti posledica ili procesa skupljanja nastalog pod dejstvom sušenja materijala ili posledica gravitacionih uticaja na plastične materijale. Nekoherentna tla su osetljiva na dinamičke uticaje izazvane radovima koji se izvode u neposrednoj blizini a koherentna tla su posebno osetljiva na naglu promenu vlažnosti. Bok rova se može urušiti odlamanjem komada površinskog sloja ili, prilikom stvaranja klizne ravni u tlu, odvajanjem čitavih deonica od okruženja rova. Ukoliko se ispod koherentnog površinskog sloja nalazi sloj peska ili šljunka nakon iskopa rova i prosušivanja bokova može doći do odronjavanja nekoherentnog dubljeg sloja usled čega se gubi oslonac ivične zone površinskog sloja i dolazi do njenog urušavanja u rov. Pored opisanih prirodnih uticaja na stabilnost bokova rova mogu uticati i statička i dinamička opterećenja nastala u toku radova na gradilištu. Statički deluje nasip od iskopanog materijala koji se formira duž samog rova a dinamička opterećenja nastaju prilikom prolaska transportnih sredstava pored rova. Stoga prilikom izrade rovova koji delom trase prolaze pored unutrašnjih saobraćajnica treba izvršiti regulaciju saobraćaja (kontrolisano ga propuštati udaljenijom trakom) ili dimenzionisati podgradu rova i na ovu vrstu opterećenja. Materijal od koga su se gradile podgrade dubokih rovova je do skora bio isključivo od rezane građe ali se već nekoliko godina primenjuju sistemi za razupiranje u kojima su elementi - i paneli i elementi za njihovo razupiranje unutar rova - izrađeni od metala. Jedan od najpoznatijih predstavnika ove familije podgrada je nemački sistem Krings koji omogućava izradu rovova dubine do 7 m i širine do 5,5 m čime pokriva kompletnu oblast "otvorenog" načina gradnje instalacija. Sistem čine table debljine 10 - 12 cm i širine do 2,5 m koje se pove-zuju u niz postavljanjem u klizače H-vođica izrađenih od hladno oblikovanih profila a ispravljaju i fiksiraju u Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

2. predavanje

13


projektovanom položaju primenom metanih razupirača. S obzirom na veliki razmak razupirača (table mogu imati dužinu do 5 m) moguć je mašinski iskop materijala bagerom sa dubinskom kašikom a zahvaljujući elastičnim vezama razupirača i vođica očuvana elastičnost inače robustnog sistema.

Obezbeđenjem iskopa se ispunjavaju uslovi bezbednosti pri radu Par tabli može biti povezan na sredini (CSSS - centre supported sheeting system) ili na krajevima (BSSS - border supported sheeting system) da bi se održavao potreban razmak razupiranja. Ukoliko je u pitanju BSSS treba postaviti najmanje dva segmenta i primenu ograničiti na rovove dubine do 4 m. Potrebno je, u oba sistema, da bokovi tabli budu pod nagibom koji razmak noževa tabli čini za 5 cm većim od razmaka gornje zone; time se obezbeđuje lakše prodiranje zaštitnog kompleta u tlo. Princip rada se sastoji od naizmeničnog utiskivanja jedne pa druge table kompleta. Naravno, pre početka rada treba iskopati rov dubine 1 – 1,5 m i na njegovo dno postaviti komplet, ali tako da bude u pravilnom položaju i zatrpanih bokova – time se obezbeđuje podrška tla u fazi utiskivanja i izbegava neželjeno krivudanje table. Zatim se vrši iskop ispod jedne table za oko 30 – 40 cm i nakon toga odgovarajućim hidrauličnim alatom ili kašikom bagera vrši utiskivanje. Koraci se vrše pažljivo, pazeći da nagib hidrauličnih razupirača ne pređe odnos 1 : 20. Kada se završi sa utiskivanjem do potrebne dubine u vođicu se uvodi sledeći segment i postupak se ponavlja. Delovi koji zbog nekog razloga (ukrštanje sa drugim vodom) ne mogu da se izvedu obezbeđuju se odvojeno. Za te delove je smišljena varijanta u kojoj se utiskuje ne par tabli već dva para vođica za “Larsen” metalne talpe koje se utiskuju između tako se zaštitni zid formira iz segmenata. S obzirom na to može se sa spuštanjem talpe stati na dubini voda koji se ukršta sa rovom. Pored toga, vibracije kod spuštanja i vađenja pojedinačnih talpi su znatno manje nego kada se radi o tablama pa to manje utiče na lokalne objekte. Iako je efikasnost i sigurnost rada u opisanom sistemu praćena lakoćom i brzinom postavljanja i vađenja panela za večinu domaćih izvođača radova je, zbog manjih ukupnih troškova nabavke materijala, uobičajeni (klasični) način izrade podgrada rovova - primena rezane drvene građe. Sukcesivno sa iskopom rova vrši se ručno postavljanje obloge strana rova od dasaka debljine 24 mm (plići rovovi) ili mašinsko pobijanje fosni debljine 48 mm (dublji rovovi) koje se duž zone površine tla (najviše 50 cm ispod nje) i duž zona po visini rova podupiru gredama odgovarajućeg poprečnog preseka (a/b ≥ 10/14) a zatim razupiru primenom horizontalnih: a) drvenih nosača i drvenih pločastih klinova (najčešće), ili b) metalnih, cevastih razupirača sa navojnicama (retko), ili c) metalnih, hidrauličkih razupirača (vrlo retko).

S obzirom na tehniku mašinskog pobijanja obloge (talpi) treba obezbediti da pritisak kašike bagera na glavu fosne bude toliki da utisne njen vrh u dno iskopanog rova kako bi tlo moglo da prihvati deo opterećenja na drvenu talpu. Usled prisustva efekta rasteretnog svoda talpe se mogu Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

2. predavanje

14


postaviti na podesnom razmaku tako da svojim delovanjem na bokove rova prihvataju opterećenja tla ali dozvoljavaju uštedu materijala za podgradu. Klasični način podgrađivanja ide uz klasični (ručni) način iskopa i stvara velike poteškoće prilikom montaže cevovoda jer gust raspored razupirača (uslovljen malom nosivošću drvene građe) ometa vertikalni transport segmenata cevi većih dužina. Stoga je primena ograničena na vodovodne i kanalizacione cevi manjeg prečnika i dužina komada do 2 m. Prilikom izgradnje podgrade rova treba obratiti posebnu pažnju na obezbeđenje neposrednog kontakta tla i podgrade. Sa površine terena zasipanjem prostora između vertikalnih talpi i konture rova treba popuniti zaostalu prazninu a sve kontakte horizontalnih talpi i vertikalnih delova podgrade overiti zabijanjem klinova. Postavljanje cevovoda se vrši uz pomoć odgovarajuće mehanizacije. Cevi od keramike, betona i azbesta se isporučuju u komadima standardnih dužina koji se sa kamiona ili privremenih deponija formiranih pored trase transportuju do mesta postavljanja manjim auto-dizalicama ili (najčešće) primenom dubinske kašike bagera za čiji se zub zakače sajle za zahvatanje pojedinačnih komada. Povezivanje ovakvih segmenata vrši se na licu mesta, u rovu, nakon polaganja na tamponski sloj šljunka ili peska. Za razliku od njih, čelične cevi za instalacije vodovoda ili razvod gasa se povezuju zavarivanjem, na površini terena i duž rova, a postavljaju u projektovani položaj primenom cevopolagača. Instalaciona cev se postavlja na sloj dobro zbijenog peska ili šljunka čija debljina ne sme biti manja od 10 cm. Zbijanje ovog sloja vrše vibro-nabijači, vibro-ploče ili vibro-valjci a izbor zavisi od dubine i širine rova i uslova za kvalitetnu obradu usvojenim sredstvom. Nakon postavljanja instalacionih vodova počinje njihovo zatrpavanje. Obično se odvija u dve podfaze: 1. delimično zatrpavanje rova u cilju obezbeđenja stabilnosti mreže, i 2. zatrpavanje ostatka rova do površine terena sa obradom završnog, površinskog sloja. Prva faza traje do probnog ispitivanja kvaliteta spojeva segmenata cevovoda i odmah nakon prijema ispitane deonice prelazi se na drugu fazu. U nekim slučajevima je u prvoj fazi dovoljno materijal samo mestimično nasuti preko cevi (bez velikog nadsloja) ali je u toku druge faze neophodan pažljiv izbor materijala i sredstava za rad. Nasipanje i zbijanje materijala neposredno oko cevi se vrši u malim slojevima čije zbijanje garantuje dobar kontakt sa cevovodom i ravnomerno prenošenje opterećenja budućeg nadsloja na cev. Pri radu se koriste vibro-nabijači (žabe) male radne površine koji mogu lako da se kreću između cevi i podgrade. Istim sredstvima se ugrađuje i materijal prvog nadsloja cevo-voda, sloja koji treba da bude istog stepena zbijenosti kao materijal na bokovima. Tek nakon ispitivanja zbijenosti i dobija-nja potvrde da se može nastaviti rad pristupa se popunjavanju rova u slojevima po celoj širini rova pri čemu se koriste vibro-ploče ili (u poslednje vreme sve češće) vibro-valjci malih gaba-rita. Završni sloj se obrađuje na način predviđen projektom.

Rovokopač sa testerom

Postavljanje kablovskih, elektro-instalacija može biti izvedeno polaganjem kablova direktno u rov ili u kablovice. Ukoliko se kabl polaže u rov kao podlogu treba ugraditi uobičajeni tampon sloj a položeni kabl zaštititi slojem nekoherentnog materijala (najbolje peska) i nastaviti ugrađivanjem viših slojeva. Kablovice su prefabrikovani betonski elementi, ošupljeni u toku izrade, koji se slažu u nizu i kroz čije se glatke kanale sa lakoćom provlače kablovi većeg prečnika. Da bi se zaštitile od dejstva podzemne vode spojeve kablovica treba zaliti odgovarajućim, vododnepropustnim materijalom. Na opisane načine se razvodi mreža glavnih elektro-instalacija za privremene objekte a lokalni razvod kablova može biti podzemni ili nadzemni. Ukoliko vodove između objekata ne treba ukopavati obično se postavljaju primenom samonosećih kablova okačenih o stubove. Polaganje kablovskih instalacija pokazuje neracionalnost u fazi pripreme jer se za kabl malog poprečnog preseka mora iskopati značajno širi rov. Kao odgovor na zahteve izvođača radova proizvođači građevinske mehanizacije su konstruisali rovokopače


2. predavanje

15


uskih testera sposobnih za sečenje gotovo svih vrsta nekoherentnih i slabo koherentnih terena. Kao tehnološko poboljšanje pojavili su se vibro-plugovi koji teren rasecaju moćnim nožem i u prostor neposredno iza pluga istovremeno polažu elektro-vodove. Novi modeli vibro-pluga, kojim se pravi rov dubine do 1,0 m i u njega polaže do 3 kabla maksimalnog pojedinačnog prečnika d = 11 cm, imaju brzinu rada do 600 m/h. U svim opisanim varijantama nakon polaganja vodova uski rov treba zasuti peskom ali je i pored toga ukupno utrošeno vreme i uticaj na sadržaje na površini terena mnogo manji nego u klasičnim metodima rada.

Zasipanje rova zahteva puno materijala čiji transport nije uvek komforan

ZAMENA INSTALACIJA POLOŽENIH U CEVI Pored opisanog načina polaganja novih instalacija velikog preseka potrebno je ponekad zameniti postojeći stari vod novim. To je podjednko važno za instalacije pitke ili tehničke vode, kanalizacije, gasa, električne i telefonske vodove i slično. Nemačka firma “Tracto-Technik” je patentirala uređaj pod nazivom Grundocrack koji je pogodan za zamenu vodova većine ukopanih infrastrukturnih mreža čiji vodovi imaju presek ∅ 50 – 600. Oprema se sastoji od moćnog uređaja za vuču i metalne “ralice”. Postupak se sastoji u uvlačenju sajle vođice kojom se do uređaja za vuču samo dovodi lanac ili uže koje se vezuje za uređaj a na drugom kraju je pričvršćeno za “ralo” u vidu cilindričnog metka opremljenog oštrim metalnim krilcima. Povlačenjem rala postiže se razaranje stare cevi čiji delovi metalnim krilcima bivaju razlomljeni i delimično potisnuti u okolno tlo kako bi obezbedili prolaz novom vodu (namotanom na kotur odgovarajućeg prečnika) koji ralo vuče za sobom. Time se eliminišu skupi troškovi iskopa i vađenja vodova. Postupak je veoma koristan za deonice ispod puteva. Finska kompanija T.A.P. Engineering je lansirala svoj sistem kojim se uspešno eliminišu betonske i keramičke cevi prečnika ∅ 150 – 600 i automatski polažu nove (plastične, betonske, metalne ili keramičke). Sistem je poznat kao center-bite trenchless pipeline replacement system a dozvoljava i zamenu stare cevi novom istog prečnika uz kompletno uklanjanje delova stare cevi čime se eliminiše oštećenje nove cevi. Ovo je značajno poboljšanje u odnosu na metodu sa razaranjem stare cevi koja oštrim ivicama može oštetiti novu cev ili izolaciju novog električnog voda. Postupak se zasniva na primeni rotacionog udarnog čekića koji specijalnim “zubima” drobi staru cev. Sav uklonjeni materijal se transportuje između nove cevi, kao omotača, i masivne osovine koja potiskuje rotacioni udarni čekić jer je ta osovina obložena limom u vidu beskonačnog puža.


2. predavanje

16


TESARSKI RADOVI 3.1 OSNOVNO O TESARSKIM RADOVIMA Tesarski radovi obuhvataju izradu velikog broja konstrukcija, delova konstrukcija i proizvoda od drveta koji se ugrađuju u građevinske objekte ili se koriste u toku ostalih (betonskih, zidarskih, montažnih) vrsta radova. Za rad se koriste različite vrste kvalitetnog drveta koje se seče u delo-ve i obrađuje ručnim alatom ili mašinama a zatim spaja mehaničkim sredstvima (ekseri, zavrtnji, moždanici, limovi...) ili hemijskim sredstvima (lepkovi). Drvena građa se može koristiti samo ako joj građa i mehanička svojstva garantuju propisanu nosivost ali u cilju povećanja trajnosti, t.j. otpornosti na agresivna dejstva koja nastaju u toku njene eksploatacije (npr. vlaga), može pre ili nakon upotrebe biti posebno pripremljena (impregnirana, lakirana ...). Mehanička sredstva moraju imati garantovana standardna svojstva u pogledu dimenzija, geometrije i nosivosti a mo-raju se primenjivati na način koji neće poremetiti stabilnost nosača ni oštetiti drvenu građu u meri većoj od propisane.

Tesarski radovi u velikoj meri imaju zanatski karakter Primena drveta kao građevinskog materijala je u prošlosti imala mnogo veći udeo u graditeljskim poduhvatima nego danas. Zamena drveta metalima i plastičnim masama posledica je njihove sve kvalitetnije obrade i otvaranja mogućnosti primene i u onim oblastima koje se ranije nisu mogle ni zamisliti. Na primer, teške građevinske skele namenjene podršci zidarskih radova (građenje tvrđava, mostova od kamena) su vekovima bile konstrukcije čijem su proračunu i izgradnji graditelji poklanjali istu pažnju kao i samim objektima a danas ih naručuju putem kataloga i iste komplete koriste nekoliko desetina puta na različitim tipovima objekata. U istom trendu je i opadanje interesovanja za oblaganje unutrašnjih prostora drvenim proizvodima koje sve više zamenjuju lakši (često veštački) materijali boljih termičkih i akustičkih svojstava. To ne znači da tesarski radovi gube mesto u procesu građenja već da se, u cilju njegove racionalizacije i pojeftinjenja cene objekta, tesarima daje mogućnost primene savremenijih materijala i alata. To je posebno vidljivo u oblasti izrade i primene oplata za izradu elemenata betonskih konstrukcija. Tesarski radovi obuhvataju niz aktivnosti od kojih su najvažnije: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

izrada i primenu oplate za izradu betonskih nosača, izrada lakih i teških skela, izrada krovnih konstrukcija od drveta, priprema i obrada drvne građe, izrada potpornih konstrukcija za razupiranje rovova i jama, ugrađivanje termoizolacionog materijala u montažne elemente, izrada obloge konstrukcije od letvica, dasaka i drvnih prerađevina, izrada stolarskih elemenata (prozori, vrata) i drvenih podova, izrada i oblaganje drvenih kostura od rezane građe, ...


3. predavanje

1


3.2. MATERIJAL I SREDSTVA ZA SPAJANJE Obzirom na činjenicu da se u tesarskim radovima za građu mogu uzeti nosači dobijeni obradom različitih vrsta drveta (najčešće) iz našeg podnelja važno je prilikom biranja materijala obratiti pažnju na to da li su u pitanju: A. četinari: a) laki četinari (jela, omorika, smreka),

γs = 0,40 ÷ 0,50 t/m3

b) poluteški četinari (bor),

γs = 0,50 ÷ 0,60 t/m3

c) teški četinari (ariš)

γs = 0,60 ÷ 0,70 t/m3

B. listari: d) laki listari (topola, lipa, javor, bukva),

γs = 0,50 ÷ 0,65 t/m3

e) poluteški listari (jasen, brest, bagrem), γs = 0,65 ÷ 0,80 t/m3 f) teški listari (grab, hrast)

γs = 0,80 ÷ 1,00 t/m3

jer je zapreminska masa drvene građe promenljiva i zavisi od poroznosti i vlažnosti drveta od koga potiče. Pre upotrebe, građa se ostavlja da se lagano isuši pod dejstvom vetra ili se taj proces u sušarama ubrzava tehničkim sredstvima da bi se drvo isušilo a vlažnost iz prirodnog stanja spustila na 15 ÷ 25%. Da bi se drvena građa lakše vrednovala razvrstana je u tri klase: I klasa -

građa naročite nosivosti, u primeni je za izradu lepljenih drvenih konstrukcija i izuzetno opterećenih drvenih nosača,

II klasa -

građa obične (normalne) nosivosti, u primeni je za sve kasične drvene konstrukcije i manje opterećene lepljene konstrukcije,

III klasa - građa male nosivosti, u primeni je za sve pomoćne i privremene konstrukcije za koje se ne traži poseban kvalitet drvene građe. Nosivost građe zavisi od vrste drveta i njegovog kvaliteta pa je za svaku klasu određena dopuštena veličina grešaka drveta (odstupanja od idealnog) nastala kao posledica nepravilnosti građe (nepravilan oblik i struktura drveta, zakrivljenost ili usukanost vlakana, kvrgavost i dr.) ili raznih fizičkih uticaja (raspukline različitog porekla, greške kod obrade drveta i dr.). Na građu se oznaka klase nanosi postojanim žigom.

Rešetkasti krovni nosači se brzo prave i lako montiraju Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

3. predavanje

2


Naziv drvene građe

Dimenzije poprečnog preseka (mm) visina (debljina)

širina

Daske

12 18 24 28 38

≥8 ≥8 ≥8 ≥8 ≥8

Talpe

48 76 96

≥ 10 ≥ 10 ≥ 10

Letve

6 12 18 24 28

24 38 ili 48 38 ili 48 24 ili 38 ili 48 28 ili 38 ili 48

Gredice

38 48 76 100

48 ili 76 48 ili 76 76 ili 100 100

Grede

≥ 100

≥ 100

Prilikom prijema građe ima slučajeva odbacivanja pojedinih elemenata jer u jednoj ravni imaju zakrivljenost koja se procenjuje kao nedopustiva stoga je dobro znati da se zakrivljenost meri na dužini od 200 cm a dozvoljena visina luka građe (f) se određuje za svaku klasu građe posebno. Drvene konstrukcije mogu biti izrađene lepljenjem ali je najveći broj izrađen od monolitnog drveta pripremljenog za upotrebu obradom različitih vrsta i nivoa: • obla građa - se dobija uklanjanjem sa drveta svih grana i kore a kao građa se koriste samo oblice deblje od 16 cm čija je podužna promena prečnika najviše 2 cm/m1, • poluobla građa - se dobija obradom polovine oble građe, obrada se vrši podužnim zasecanjem poluoblice sa jedne, dve ili tri strane, • tesana građa - se dobija ručnom obradom debla i daje elemente kvadratnog i pravougaonog preseka koji se koriste za enterijerske radove, • rezana građa - se dobija podužnim struganjem oblovine u pilanama pa može biti različitih dimenzija ali je gotovo isključivo kvadratnog i pravougaonog preseka. Delovi građe se oblikovanjem tesarskih veza ili bez naknadne obrade spajaju u elemente većeg poprečnog preseka i složene konstrukcijske forme. Za spajanje se koriste različita spojna sredstva: 1. elementi od čelika (imaju oblik flaha, obujmice, ugaonika i slično), 2. zavrtnji (bez obzira da li su konstrukcijski ili statički mora ih biti najmanje 2 u vezi; moraju imati podložne pločice i moraju se povremeno pritezati), 3. trnovi (to su cilindrična, nenarezana metalna tela koja se ugrađuju u rupe mašinski izbušene kroz paket nosača i sprečavaju smicanje t.j. međusobno pomeranje nosača u vezi), 4. ekseri (u veze idu u pravilnim grupama; da bi činili jednu vezu mora ih biti najmanje 4 a prilikom izbora debljine eksera za vezu treba voditi računa o opasnosti od cepanja drveta; veze ekserima mogu biti ojačane čeličnim limovima debljine d ≥ 2 mm), Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

3. predavanje

3


5. zavrtnji bez navrtke (imaju krupnu navojnicu pa kao obični zavrtnji mogu da nose uticaje u pravcu svoje ose i upravno na nju; zavrtnji sa šestougaonom glavom se ugrađuju ključem a ostali - zavrtkom), 6. moždanici (se ugrađuju u otvore i žlebove na elementima koji ulaze u vezu ili se utiskuju u njih; mogu imati prizmatični, kružni ili neki drugi, specijalan oblik; izrađuju se i od drveta ali su najčešći čelični) i 7. pijavice (izrađuju se od okruglog ili kvadratnog gvožđa - poznate kao klanfe, ili kao metalne perforirane ploče; ugrađuju se utiskivanjem u nosače koji se čeono dodiruju a služe i kao osiguranje kod veza pod uglom). Kada su u pitanju lepkovi kao sredstva za spajanje drvenih elemenata (lepkovi su "one supstance koje poseduju sposobnost transformisanja iz stanja lepljivosti u čvrsto stanje") misli se, pre svega, na lamelirane lepljene nosače ali se kao tesarski lepak koriste i tutkalo, kazein i slična hemijska sredstva na bazi sintetičkih smola čija primena mora biti striktno prema nameni i priloženim uputstvima jer "svaki lepak ne lepi svako drvo" a neka sredstva nisu ni postojana u svim eksploatacionim uslovima (tutkalo nije stabilno u prisustvu vlage). Pored garantovanih mehaničkih svojstava očvrsli lepak mora biti u dovoljnoj meri otporan na uticaj organskih i neorganskih materija kojima veza mo-že biti izložena u toku eksploatacije i mora imati dovoljno veliku vatrootpornost. Da bi lepak mogao da funkcioniše treba obezbediti ambijentalne uslove (temperatura, vlažnost vazduha) koji odgovaraju tom tipu lepka a površina elementa na koju se nanose mora biti: • obrađena na način koji neće dozvoliti cepanje podužne veze vlakana i odvajanje od osnovne mase, i • suva i očišćena od svega što može uticati na atheziju lepka. Lepak se na takve površine elemenata u spoju nanosi u tankom ili debelom sloju (sloj je tanak ukoliko ima debljinu do 0,2 mm) ravnomerne debljine i to: • ručno (obično specijalnom špahtlom - lopaticom nazubljene radne ivice ili valjkom a ređe četkom jer je u pitanju gust, smolast materijal koji se četkom teže razmazuje), ili • mašinski (postupak karakterističan za izradu lameliranih lepljenih konstrukcija čiji se elementi izrađuju od lamela - dugih dasaka od punog drveta), a zatim se ostavlja određeno vreme da prodre u pore na površini i tek nakon toga se elementi dovode u projektovani međusobni položaj, spajaju i fiksiraju do potpunog očvršćavanja lepka. Očvršćavanje se odvija fizički, fizičko-hemijski ili hemijski: u toku fizičkog očvršćavanja dolazi do isparavanja ili upijanja razređivača iz lepka a hemijsko očvršćavanje nastaje hemijskom reakcijom u lepku koja utiče na povećanje njegove molekularne težine i prelazak iz lepljivog u čvrsto stanje. Mehanička i hemijska sredstva za spajanje nisu kompatibilna, ne mogu se primenjivati u istom spoju sa idejom o raspodeli uticaja (kod čeličnih konstrukcija je dozvoljena veza sa varovima i prednapregnutim zavrtnjima u istom spoju) jer mehanička sredstva imaju mnogo veća dozvoljena pomeranja u spoju od lepkova pa bi usled preraspodele unutrašnjih sila na štetu lepkova moglo doći do razaranja spoja → zabranjeno je sprezanje mehaničkih i hemijskih sredstava !

3.5. KARAKTERISTIKE OPLATA Oplate se sastoje od montažnih tabli ojačanih nosećom konstrukcijom sposobnom da primi sve neravnomernosti opterećenja i ostane kruta u okviru dozvoljenih tolerancija dužina i uglova. Table su od čeličnog lima ili materijala na bazi drveta a noseću konstrukciju čini roštilj od hori-zontalnih i vertikalnih drvenih ili metalnih profila. Delovi oplate su montažni elementi, standard-nih (a poželjno je) i modularnih dimenzija, koji su sistemom podupirača, razupirača i privremenih veza Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

3. predavanje

4


spojeni u stabilnu i relativno krutu celinu. Savremene oplate i sredstva za njihovu zaštitu omogućavaju dobijanje visokog kvaliteta vidljivih površina nosača. Tehničke specifikacije propisuju da nakon skidanja oplate površine zidova moraju biti potpuno ravne i sposobne da bez ikakvog malterisanja prime na sebe završnu finalnu obradu molerske, farbarske, keramičarske vrste. Sa betonom uobičajene konzistencije takav kvalitet nije moguće postići bez dugog vibriranja usled koga se često oštećuju glazirane površine oplate. Ako želimo da izbegnemo takve troškove i oštećenja neophodno je primenjivati plastičan beton koji može da nam pruži i niz drugih prednosti: 1. smanjeno vreme vibriranja betona u oplati, 2. svođenje oštećenja oplate na minimalnu meru, i 3. smanjenje kvarova na uređajima za vibriranje. Osnovni zadatak oplate je da prihvati i oblikuje svežu betonsku masu, vibracijama pretvorenu u gust fluid i zada joj projektovane dimenzije. Pored toga oplata treba da čuva ugrađeni beton od mogućih štetnih uticaja sve do trenutka kada očvrsli beton postigne željene mehaničke i druge fizičke karakteristike i postane sposoban da primi eksploataciona opterećenja.

„PERI“ oplata je korišćena pri ponovnoj izgradnji tornja na Avali Plastičnost betona je izazov arhitektama da mu daju ne samo konstrukcijsku već i estetsku ulogu pa je oplata i svojevrsni nosač matrice koja betonu daje ornamentnu vidljivu površinu čiji izgled ne zahteva naknadnu obradu. Težnja da se maksimalno smanji učešće radne snage na montaži i demontaži oplate afirmiše zahtev da se primeni oplata malih težina strukturnih delova, sa jednostavnim a pouzdanim vezama koje će biti osigurane od nesmotrenih pomeranja ili udaraca, sa što je moguće većim radnim površinama.

Prefabrikovana „OMNIA“ ploča služi kao oplata Kvalifikaciona struktura radne snage i teški radni uslovi u koje, pre svega, spadaju velika opterećenja, potresi i vibracije, iziskuju oplate jednostavne za manipulaciju, a dovoljno robusne da izdrže desetine radnih ciklusa upotrebe bez većih opravki, samo uz tekuće održavanje. Savremene oplate dozvoljavaju svojevrsnu industrijalizaciju proizvodnog procesa, čime minimiziraju utrošak radne snage, ali zahtevaju i velike serije primene sa kontinualnim angažovanjem u dužem periodu vremena.


3. predavanje

5


Dugo je izrada oplata bila, a i danas je za radove manjeg obima, upućena na upotrebu drvene građe. Korišćena je rendisana ili nerendisana građa čije su nedovoljne mehaničke karakteristike nadoknađivane većim poprečnim presecima, t.j. utroškom mase. Udarna opterećenja u toku transporta, montaže - demontaže i deponovanja oplate labavila su veze ostvarivane ekserima i zavrtnjima a brojni ciklusi kvašenja i sušenja (karakteristični za period negovanja betona) su uticali na smanjenje eksploatacionog perioda utrošene drvene građe. Da građa svaki put ne bi bila ponovo rezana i ukrajana učinjene su sledeće izmene: 1. uvedena je standardizacija elemenata oplate, 2. drvena građa je zaštićena impregnisanjem a table su premazivane vodootpornim lakovima, 3. umesto klasičnih načina veze delova oplate uvedene su metalne veze sa mogućnošću podešavanja i primene u različitim slučajevima, 4. drveni nosači i podupirači su zamenjeni metalnim, cevastim profilima. Ipak, učešće živog rada (utrošak NČ) je i dalje bilo veliko a prirodni materijali, osim što su bili skupi, nisu garantovali mogućnost primene više od 5 ÷ 10 puta. Dalji napredak je učinjen u primeni veštačkih materijala na bazi drveta, u njihovoj zaštiti ili zameni metalnim profilima, pri čemu većina savremenih oplatnih sistema povećanje manipulativnosti elemenata bazira na zameni čeličnih nosača aluminijumskim profilima. Konstrukcija oplate Drvena građa i šper-ploče sa podupiračima Drvena građa i šper-ploče (oplata temelja do 1 m visine) Šper-ploče na alu-roštilju sa čeličnim podupiračima Čelična inventarna oplata pogodna za transport kranom Inventarna oplata u vidu traka i panela Metalna oplata specijalne namene (čelični lim 5 mm)

Masa oplate (kg/m2) 60 50 50 75 35 ÷ 45 95 ÷ 120

Primena veštačkih materijala na bazi drveta obuhvata izradu tabli od impregniranih šper - ploča, panel - ploča, lesonita, iverice, uz primenu sintetičkih lepkova koji garantuju značajnu trajnost u vlažnoj sredini. Zaštita tih materijala u tipskim delovima (tablama) oplate ostvaruje se primenom tankih čeličnih limova, plastičnih folija ili gumiranih platnenih prekrivača.

Oblikovanje i montaža oplata još uvek zahteva veliko učešće ljudskog rada Delovi oplate se sve više ukrupnjavaju, a na oplatu se odavno nadograđuju i radne platforme sa ogradama. Krupniji delovi oplate se opremaju elementima za lako i sigurno dizanje a kompleksne celine postavljaju na točkove koji olakšavaju manipulaciju i smanjuju utrošak radne snage. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

3. predavanje

6


Prosečne težine zidnih oplata projektovanih za pritiske betona 50 ÷ 70 kN/m2 i izrađene od različitih vrsta materijala daje tabela 3.2. Na osnovu nje možemo zaključiti da je opšta težina ovih oplata značajno varira što se ne može reći za oplatu ploča. Ukoliko se rade od drveta i vodonepropustnih šper-ploča (npr. blažujki) oplate za ploče tanje od 30 cm nemaju masu veću od 50 kg/m2 a ukoliko se radi o uobličenom oplatnom sistemu mase kreću oko 50 ÷ 85 kg/m2. Navedene težine odgovaraju konstrukcijama oplata dimenzionisanim na radno opterećenje svežeg betona od 2500 kg/m2 (uključuje samo 2% armature) i operativno opterećenje radnika sa alatom i pomoćnim materijalom od 1,5 kN/m2 (ukoliko se radi o pristupnim elementima operativno opterećenje se može redukovati na 0,75 kN/m2. Pomenuto radno opterećenje oplate za zidove zavisi od sledećih faktora: 1. visine oplate (treba napomenuti da visinu oplate ne treba izjednačavati sa visinom elementa jer tipska oplata može biti korišćena pri izradi nosača različitih visina), 2. brzine betoniranja (brzinu napredovanja radova izražavamo u m/h i konstatujemo da se maksimalni pritisak betona na oplatu smanjuje pri sporijem radu jer se javlja efekat početnog vezivanja koji silama između čestica agregata kompenzuje deo horizontalnog pritiska svežeg betona), 3. temperature betona u trenutku ugrađivanja (najčešće je u intervalu 5 ÷ 30oC, utiče na brzinu vezivanja pa i na redukciju pritiska betona), 4. dimenzija elementa koji se betonira (kod elemenata manjih dimenzija preseka se više manifestuju efekti luka tj. svoda čestica agregata koji pomaže prijemu opterećenja novih slojeva i redukuje horizontalnu komponentu rezultujućeg pritiska), 5. sastava betonske mešavine i vrste primenjenih aditiva (vrsta, oblik i granulometrijski sastav agregata su važni kao i uticaj W/C odnosa ali ih nadmašuje uticaj ubrzivača ili usporivača vezivanja), i 6. gustine betona (zavisi od vrste agregata, stepena armiranja i sl.) i ima maksimalni intenzitet u trenutku vibriranja svežeg betona. Brzina betoniranja zavisi od dimenzija osnove (horizontalnog preseka) elementa i kapaciteta sistema za ugrađivanje. Kod tankih zidova visine 3 m brzina može biti 3 ÷ 5 m/h a kod zidova iste visine i debljine 15 ÷ 20 cm, i stubova proizvoljnog preseka je oko 2 ÷ 3 m/h. Razvoj sistema oplata nije u vezi samo sa njihovom primenom u stambenoj izgradnji, mada je tu njihova primena najmasovnija i varijante najbrojnije, već su novine brzo našle mesto i kod betonskih radova na izgradnji hidrotehničkih objekata (lučnih i gravitacionih brana, vodozahvatnih građevina), betonskih mostova i tunela, a omogućile su ili značajno olakšale izgradnju objekata tipa radio i TV - tornjeva, dimnjaka velikih visina, rashladnih građevina pored termo - centrala, silosa za žitarice i rasute materijale. Dalji razvoj sredstava za oblikovanje betona može se očekivati u oblasti primene novih, sintetičkih materijala velike mehaničke otpornosti, hemijski neaktivnih u kontaktu sa svežom betonskom masom laganih i lako obradljivih. Ovi materijali treba u potpunosti da istisnu drvo jer ga cenom i trajnošću efikasno zamenjuju. Tesarski radovi su uvek angažovali puno ljudskog rada pa je uvek ekonomičnije izvršiti dobru pipremu oplate u radionici nego organizovati njenu izradu na frontu rada. Čak i kada se pravilno oblikuje i prilagodi zahtevima konstrukcije objekta oplata više angažuje radnu snagu nego sam beton (tabela) a poznato je da od ukupnog vremena tesarskih radnika montaža oplate apsorbuje 75% dok 25% odlazi na njeno skidanje, čišćenje, opravljanje i površinsku zaštitu. Element konstrukcije objekta Stubovi Grede Ploče debljine d = 12 cm Ploče debljine d = 20 cm Stepenice Krovne ljuske Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

Oplata

Beton

70 % 60 % 57 % 46 % 57 % 70 %

30 % 40 % 43 % 44 % 43 % 30 % 3. predavanje

7


Kriterijumi za podele postojećih tipova oplata su brojni pa neki od tipova mogu pripadati i različitim grupama. Ukoliko je kriterijum vrsta nosača koji se oblikuje razlikujemo oplate: stubova, greda, zidova, ploča. Ako se apstrahuje nosač pa se posmatra objekat kao celina tada se oplate dele na oplate za zgrade, oplate za mostove, oplate za brane, itd. U okviru oplata nosećih zidova višespratnih objekata razlikujemo oplate unutrašnjih od oplata fasadnih zidova. Za pojedina tehnološka rešenja koriste se kao oplate polumontažni linijski i pločasti betonski nosači koji se, nakon postavljanja u projektovani položaj, zalivaju svežom betonskom masom i monolitiziraju u jedinstvenu međuspratnu konstrukciju. Za razliku od klasičnih oplata, koje se nakon očvršćavanja betona uklanjaju radi dalje upotrebe ove izgubljene oplate ostaju trajno ugrađene u element. Tako se, za olakšanje težine greda, stubova i ploča, koriste cevi od debelog vodonepropustnog kartona širokog izbora nazivnog prečnika (∅75 ÷ ∅466) i dužina, ali i table stiropora proizvoljnih debljina koje, osim funkcije olakšavanja preseka, imaju termoizolacionu ulogu pa se ugrađuju u međuspratne i fasadne elemente.

Savršenstvo u oblikovanju betona zavisi od oplata Već iz ovog nepotpunog pregleda postojećih tipova oplata može se naslutiti sva šarolikost rešenja čiju realizaciju one mogu obezbediti. Međutim sa stanovišta primene "čistih" tehnoloških rešenja ne preporučuje se mešanje više različitih sistema, tim pre što neki od njih nisu međusobno kompatibilni. Stvaranje optimalnog kompleta oplata za izvođenje radova na nekom objektu može biti zadatak sa trivijalnim rešenjem (ukoliko raspolažemo ograničenom količinom potrebnih elemenata i materijala) ali je mnogo češće zadatak koji od službe za organizacionotehničku pripremu radova zahteva precizne odgovore na pitanja kao što su: 1. Koji su zahtevi u pogledu kvaliteta betona koji treba proizvesti i koja će sredstva u tu svrhu biti upotrebljena ? 2. Koji je dozvoljeni (ugovoreni) obim finansijskih sredstava koji se sme utrošiti za tesarske radove ? 3. Koliko oplate i kog tipa treba za izvođenje ugovorenih radova ? 4. Da li će se oplata koristiti u kontinuitetu ili samo povremeno, sa dugim intervalima čekanja na pripremu narednih pozicija betonskih radova ? 5. Da li se ceo posao može podeliti na faze ujednačenog obima i približno istog sastava kompleta neophodne oplate ? 6. Koliko oplate treba pripremiti kao rezervu za slučaj većih oštećenja ili pojavu neplanirane paralelizacije betonskih radova na odvojenim frontovima rada ? Kriterijumi optimalnosti su obično minimalno vreme radnog takta i minimalni troškovi radne snage koja se angažuje na tesarskim radovima a na projektima čije ugovorne klauzule predviđaju i "plaćanje penala" za svaki dan zakašnjenja kao kriterijum se javlja zahtev za strogim poštovanjem ugovorene dinamike radova. Svi kriterijumi se svode na tri osnovne grupe: Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

3. predavanje

8


I. kvalitet - obuhvata brojne odlike oplate a najčešće izdvajamo čvrstoću, nedeformailnost i trajnost oplate, II. sigurnost - odnosi se na sigurnost konstrukcije koja se gradi (obezbeđuje se dimenzionisanjem za sva opterećenja koja, sa određenom verovatnoćom pojave, mogu uticati na oplatu a da se pritom ne prekorači propisani koeficijent sigurnosti) i sigurnost angažovanih radnika, i III. ekonomičnost - ukazuje na potrebu dostizanja projektovanog nivoa kvaliteta uz rad koji garantuje potrebnu sigurnost ali i racionalno angažovanje neophodnih resursa. Primena tipskih elemenata oplate podrazumeva poštovanje zahteva proizvođača kojima je on ograničio veličinu eksploatacionih opterećenja, uslovio redosled postavljanja i povezivanja njenih delova u jedinstveni sklop ili propisao način njihove upotrebe. Na ekonomičnost tesarskih radova značajno utiče tip oplate. Izbor i projektovanje oplate su obično svedeni na listu tipskih elemenata kojima izvođač radova već raspolaže ali se investiranje u moderne oplatne sisteme vrlo brzo isplaćuje kroz uštede u radu pa prilikom razmatranja tehnoloških alternativa, pored primene oplate kojom već raspolažemo, treba uključiti i nabavku odgovarajuće oplate. Gotovo svaki objekt sadrži elemente koji se, bilo zbog nestandardnih dimenzija bilo zbog retke pojave (i neracionalnosti izrade odgovarajućih tipskih elemenata), moraju izvesti u oplati "krojenoj po meri". Pri oblikovanju takvih elemenata projektanti konstrukcije često pokazuju nedovoljno poznavanje tehnologije tesarskih i betonskih radova. Najbolji primer za to su temelji-samci i temeljne grede kod kojih se u cilju uštede betona koji nije uključen u zonu rasprostiranja uticaja iz stuba ili zida projektuju gornje površine nožice temelja sa odgovarajućim nagibom. To za ima posledicu izradu komplikovane a nepotrebne oplate gornje površine, njeno teško fiksiranje u projektovanom položaju i uvođenje još jedne faze betonskih radova na elementu. Sve to bi bilo izbegnuto jednostavnim zanemarivanjem srazmerno manjeg gubitka zbog zadržavanja osnove temeljnog elementa u vidu kvadra. Izvođač radova mora, kao obavezni deo posla, preduzeti detaljan pregled dobijene projektne dokumentacije u cilju identifikacije spornih detalja oplate i armature i uz saglasnost službe za nadzor radova obezbedi racionalizaciju detalja.

3.5.1. OPLATE ZA STUBOVE I GREDE Proces modernizacije opreme za oplaćivanje je među poslednjim koracima obuhvatio i oplatu za linijske elemente, tj. elemente kod kojih je jedna dimenzija izrazito naglašena. Iako se kod oplata stubova i greda danas radi o modifikovanim rešenjima za krupnije elemente (oplate ploča i zidova) treba naglasiti da mnoga kvalitetna rešenja sredstava veze na spojevima elemenata svih tipova oplate nastaju usavršavanjem oplata stubova. Isto tako nova rešenja izvođenja čvorova, mesta u objektu gde se sustiču dva, tri ili četiri zida, nalaze svoju prvu praktičnu primenu i proveru kod oplata linijskih nosača. Tradicionalni pristup, da se za ovakve elemente oplata radi od drvene građe na samom gradilištu, je još uvek najveća prepreka masovnoj primeni savremenih rešenja. Ove oplate se rade bilo u kombinaciji drvenih tabli i metalnih uzengija koje spajaju table i čine ih međusobno nepomerljivim, bilo kao sistem ojačanih tabli sa fiksiranim metalnim roštiljom koje formiraju oplatu stuba proizvoljnog poprečnog preseka. Korak od 5 cm na vezama standardnih ploča dozvoljava oblikovanje stubova sa fiksiranom jednom dimenzijom i u slobodnoj kombinaciji dimenzija strana.


3. predavanje

9


Oplate stubova pri radu imaju nestabilan položaj koji je posebno osetljiv na horizontalna dejstva. U visokogradnji je njihovo stabilizovanje otežano jer su mnogi stubovi višespratnog objekta raspoređeni po obodu osnove, čime dve strane ostaju nedostupne za podupiranje. U tim slučajevima primena oplata na otvaranje sa kosim podupiračima kod kojih je zaključavanje veza sa dostupne strane, uspešno rešava problem kvalitetnog oplaćivanja. Na vrhu oplate se pričvršćuje radna platforma sa zaštitnom ogradom do koje vode lestve.

Za razliku od temeljnih greda, gde je utrošak građe za oplatu veliki... Betoniranje stubova se vrši manjim posudama za beton zbog preciznijeg rada a kod slučajeva primene stacionarnih pumpi za beton raspodeljivanje se može vršiti pomoću krana pričvršćenog za izvedenu konstrukciju. Iako projektantska rešenja sve više teže formama u kojima nema drugih osim površinskih oblika nosača (zidovi, ploče) ipak postoje delovi konstrukcija gde je pojava betonskih greda nužnost. Obrada ovakvih mesta je, čak i uz primenu savremenih sredstava veze, okarakterisana povećanim učešćem radne snage. Razlozi leže u činjenici da se, zbog malog obima radova, preduzećima ne isplati nabavka ili izrada standardizovanih delova oplate. Upravo iz tih razloga se kod kasične drvene oplate mora obratiti veća pažnja fazi ugrađivanja betona jer dolazi do otvaranja spojeva, gubljenja dragocnog maltera i ogoljenja montirane armature.

...grede koje su delovi međuspratne konstrukcije, oblikuju sistemske oplate (“PERI“) Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

3. predavanje

10


3.5.2. PRENOSNA OPLATA ZA ZIDOVE Pod pojmom prenosne oplate zidova treba podrazumevati elemente oplata čijim spajanjem u kompleksan sklop ploča i štapova nastaju velike radne površine za betoniranje vertikalnih betonskih nosača. Primena ovako formiranih oplata karakteristična je za masovnu stambenu izgrad-nju gde elementi vertikalnih oplata visine 2,5 ÷ 2,7 m i standardizovane širine 0,5 ÷ 7,0 m dozvoljavaju izradu svih podužnih i pregradnih zidova jedne etaže. Pojam prenosne oplate se vezuje i za oplatne stolove kojima se rešava problem betoniranja ploča - tavanica od armiranog betona. Preko 50% cene izrade betonskog zida d = 30 cm čini rad u vezi sa oplatom pa je očito u kom pravcu mora ići redukcija troškova i opšti napor ka povećanju konkurentnosti građevinskih firmi.

„PERI“ oplata za zidove (tip „TRIO“) Korišćenjem industrijski urađene prenosne oplate za zidove ostvaruje se: • veća brzina rada, a samim tim i produktivnost (ove oplate su robustnije od klasične oplate i dozvoljavaju i velike brzine betoniranja), • mogućnost izrade kvalitetnog betona, • veća primena menanizovanog rada, • ušteda u radnoj snazi za potrebe montaže/demontaže oplate, • višestruko korišćenje iste oplate (metalni delovi su dugotrajno zaštićeni), i • dovoljno glatka površina zida (nije potrebno naknadno malterisanje). Prenosne oplate su logična, savremena zamena klasičnih, teških oplata čija je montaža i demontaža iziskivala veliki utrošak vremena. Veza delova oplate je vijčana ili pomoću anker spona. Da bi primena prenosne oplate bila moguća (a zatim i efikasna) već u fazi izrade projekata moraju se zadovoljiti osnovni uslovi: a) osnova tipske etaže mora imati, ako je moguće, simetrično i čisto rešenje bez zatvorenih unutrašnjih prostora, sa ustaljenim ritmom pregradnih zidova dok je međusobno spajanje podužnih nosećih zidova moguće samo u nivou međuspratnih konstrukcija ploča, b) ukoliko se primenjuju oplatni stolovi u ravni fasade ne smeju postojati parapetni zidovi a projektantima se ne preporučuje ni primena ojačanja ploča u vidu podvlaka jer je u protivnom izvlačenje oplata iz objekta otežano a kod nekih tipova oplata i nemoguće, c) projektovanje osnove sprata mora biti u modularnoj mreži da bi bila omogućena konkurentnost različitih tipova oplata, pri čemu se preporučuje modul M = 10 cm, koji je najrasprostranjeniji, ili nešto krupniji modul M = 30 cm. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

3. predavanje

11


Zahvaljujući ovakvim postavkama dobijaju se višespratne građevine visokog stepena duktilnosti koje mogu, uz adekvatnu paralelizaciju radova, u kratkom roku dobiti noseću, armiranu betonsku konstrukciju. U organizacionom smislu potreban je dodatni napor da se brzi tempo izgradnje etaža prati ostalim radovima: montaža fasadnih elemenata, izrada unutrašnjih pregradnih zidova, instalaterski, zanatski i završni radovi.

Oplata za zidove velike površine O uticaju vetra se kod primene prenosne oplate mora voditi računa kako u fazi kada se očekuje ugrađivanje betona u fiksiranu oplatu, tako i u fazama demontaže, prenosa i deponovanja. Velike površine prenosne oplate, splet sekundarnih nosača i široke radne platforme kod malo jačeg vetra izazivaju lokalnu turbulenciju koja može uzrokovati pomeranje i težih oplatnih ploča. Njihovo povezivanje u par ili oslanjanje na sopstvene podupirače može biti kombinovano sa krutom vezom (podupiračem sa teleskopskim mehanizmom) za ankerovanu pločicu. Kod transportovanja delova oplate u uslovima jačeg vetra preporučuje se pridržavanje i manipulacija tabli pomoću užadi dužine oko 5 m, a prema proceni odgovornog lica, rad može biti i privremeno prekinut. Primena prenosne oplate je česta i kod izrade temelja i potpornih zidova, pri čemu se, ukoliko mogućnosti dopuštaju praktikuje ulivanje betonske mase direktno iz auto - mešalice. Da ne bi došlo do segregacije mešavine, kod viših elemenata treba primeniti usmerivače svežeg betona od gume, lima ili dasaka. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

Radne površine prenosne oplate su od vodootporne šper-ploče kod nas poznate pod imenom blažujka, debljine 8 ÷ 25 mm ili od čeličnog lima d = 3 mm. Iako, zbog veće trajnosti i lakšeg održavanja, lim ima prednost ipak je vodootporna šperploča donela veliki napredak jer je, u odnosu na drvenu građu, 15 puta tvrđa a 6 ÷ 8 puta čvršća na savijanje. S obzirom na to da je još uvek skuplja od građe treba je racionalno koristiti i ojačavati horizontalnim nosačima. Izradu betonskih zidova u ravni fasade, stepenišnih prostora ili liftovskog okna karakterišu specifični problemi načina oslanjanja oplate. Oplate koje se koriste u ovim situacijama zovemo - oplate zabatnih zidova. One se moraju vezivati ankerovanjem za očvrsle betonske elemente, zidove niže etaže ili međuspratnu konstrukciju na kojoj je već postavljena oplata druge strane betonskog zida. Veze moraju biti jednostavne a sigurne. U cilju paralelizacije radova, koja bi obuhvatila betoniranje zida više etaže i primarnu obradu (uklanjanje ankera platformi, popravku slabo izvedenih delova zida, fiksiranje termoizolacije...) zida nižeg sprata, zabatne oplate imaju dve radne platforme, kojima opslužuju angažovanu radnu snagu.

„PERI RUNDFLEX“ za kružne/lučne zidove

3. predavanje

12


3.5.3 OPLATA ZA PLOČE I OPLATNI STOLOVI Oplata za međuspratne ploče se sastoji od čvrste i ravne površine izrađene od vodonepropustnih tabli (d = 2 ÷ 3 cm) koje leže preko sistema drvenih i/ili metalnih nosača oslonjenih na vertikalne metalne podupirače koji radno opterećenje prenose na čvrstu i stabilnu podlogu ili međuspratnu konstrukciju. Savremene oplate ploča se formiraju od modularno projektovanih panela tj. tabli čije konstruktivno ojačanje predstavlja roštilj od olakšanih aluminijumskih nosača. Takvi segmenti imaju masu 30 ÷ 35 kg/m2 a pojedinačna masa je manja od 25 kg.

Oplatni stolovi smanjuju utroške radnog vremena i materijala jer se do gradilišta dopremaju kao krupne oplatne forme, lako transportuju toranjskim kranovima i brzo montiraju na mestu upotrebe. Stabilnost oplate se postiže kosim podupiračima koji se nalaze u sastavu oplatnog sistema. Delovi tavanice gde se ne mogu primeniti stolovi (stepenišni prostor, mali balkoni, delovi lođa) mogu da se rade od drvene oplate sa podupiračima. Prednosti oplatnih stolova su: • velika nosivost, • jednostavno i lako premeštanje, • jednostavno i tačno podešavanje visine, • postizanje (tehnički) idealno ravne ploče. Veliki prenosni stolovi mogu imati površine do 40 m2 a težinu od 60 ÷ 80 kg/m2. Njihova pri-mena u betonskim radovima zahteva angažo-vanje moćnih toranjskih kranova. Precizno doterivanje visine stola vrši se okretanjem vretenastih umetaka cevastih oslonaca stola. Umetci dozvoljavaju hod do visine od 30 ÷ 50 cm a to olakšava manipulaciju pa je izuzetno povoljno u fazi demontaže i iznošenja stola. Operacije oko postavljanja stola, njegovog pripremanja i podešavanja, do izvlačenja i čišćenja ne angažuju radnu snagu u većoj meri (0,30 ÷ 0,40 NČ/m2). Uz utrošak 0,15 ÷ 0,25 NČ/m2 za postavljanje armature (uobičajene su zavarene mreže) i 0,20 ÷ 0,30 NČ/m2 za ugrađivanje betona različite deblji-ne postaje jasno kako savremena tehnološka rešenja omogućavaju brži rad uz manje angažovanje radne snage. Moderna rešenja stolova imaju sistem podupirača koji se mogu preklopiti uz donju stranu radne ploče što olakšava njihovo deponovanje kao i omogućava izvlačenje iz objekta i u slučaju urađenih (montiranih) parapetnih zidova u ravni fasade. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

3. predavanje

13


3.5.4. TUNELSKA OPLATA U toku procesa unapređivanja metoda građenja sa pojedinačnih elemenata oplate (dasaka) prešlo se na korišćenje standardizovanih sistema prenosne oplate a zatim je, spajanjem oplata zidova i tavanica, ukrupnjavanje završeno prostornim sklopom koji je zbog karakterističnog izgleda dobio naziv - tunelska oplata. Prvi su na ovakvu ideju došli Francuzi (1958 god.) a desetak godina posle njih tunelsku oplatu su prihvatili i naši graditelji.

Tuneleska oplata - poprečni presek oplate, zidova i ploče Gabarit tunelske oplate i njena prostorna krutost uz nefleksibilnost celog sistema nameću prioritetno zadovoljenje nekoliko zahteva koji se moraju ispuniti već u fazi projektovanja. Zahtevi u odnosu na osnovu sprata stambenog ili poslovnog objekta su: • betonski noseći zidovi moraju biti u jednom pravcu (npr. svi poprečni), • pregradni zidovi moraju biti izvedeni zidanjem ili montažom lakih panela, • razmak zidova koji se izvode u tunelskoj oplati mora se u osnovi sprata ritmično ponavljati (ovo ne znači da se objekat mora izvesti sa samo jednom širinom prostorija, moguća je primena nekoliko prethodno pripremljenih tunelskih formi ili izmena širine prostorije postavljanjem umetaka u oplatu ploče, ali takva promena oplate na objektu stvara suvišne pauze i aritmiju proizvodnog procesa a onemogućava brzu otplatu sredstava uloženih u nabavku skupe tunelske oplate; tunelska oplata postaje ekonomičnija od velike prenosne oplate tek nakon 70 ÷ 100 upotreba, radnih ciklusa), • fasadna strana objekta mora biti potpuno otvorena, bez parapeta i sličnih betonskih formi, kako bi skidanje i izvlačenje oplate bilo moguće a sve zahteve u pogledu brzog zatvaranja objekta treba rešiti naknadnom montažom prefabrikovanih fasadnih panela ili klasično - zidanjem. Nabrojani zahtevi ukazuju na delimično ograničavanje slobode oblikovanja objekta ali njihovim projektantima ipak ostavlja široke mogućnosti izbora dimenzija prostorija: • dužine prostorija od 2,0 ÷ 12,0 m zadovoljavaju gotovo sve potrebe koje višespratni objekti nameću omogućavajući taktove koji se prostiru od jedne do druge fasade objekta. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

4. predavanje

1


• širine prostorija se mogu nalaziti u rasponu od 1,5 ÷ 8,0 m, • visine prostorija, zahvaljujući mogućnosti zamene panela, mogu biti od 2,0 ÷ 3,5 m čime je, pored izrade standardnih objekata sa slobodnom visinom od 2,60 m, omogućeno oblikovanje i tehničkih etaža i reprezentativnih prostora,

Da bi se tunelska oplata mogla primeniti osnova svakog sprata objekta mora zadovoljiti određene geometrijske uslove Prostornu celinu oplate čine parovi polutki (poluškoljke) čijim spajanjem oplata daje zatvoren prostor. Svaka polutka ima sopstveni sistem štapastih, cevastih nosača koji fiksiraju horizontalni i vertikalni pano u projektovanom položaju i olakšavaju prijem i prenošenje opterećenja sveže betonske mase na očvrsle delove konstrukcije. Neophodno, fino doterivanje položaja panoa vrši se mehanički, okretanjem kosih podupirača i vertikalnog stabilizatora koji imaju unutrašnje navoje sa vretenastim uloškom zglobno vezanim za vertikalno ukrućenje panoa.

Postavljanje tunelske oplate zahteva kranove velike nosivosti Bočnim vezama je omogućeno precizno uklapanje i čvrsto spajanje više polutki u jedinstvenu celinu. Da bi se skratilo vreme postavljanja i skidanja oplate razvijene su usavršene forme prostorne oplate. One imaju školjku sastavljenu od bočnih vertikalnih panoa povezanih jedinstvenim horizontalnim panoom. Da bi se radovi mogli maksimalno ubrzati na jednoj (unutrašnjoj) čeonoj strani je ostavljena mogućnost za montiranje novog (trećeg) vertikalnog Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

4. predavanje

2


panoa čime se gubi tunelski profil sklopa ali omogućava istovremena izrada jedne tavanice sa tri pripadajuća noseća zida. Kod prostorija veće slobodne širine problem nosivosti oplate tavanice rešavaju kruto vezani vertikalni podupirači koji se prenose zajedno sa prostornom oplatom. Ovakva konstrukcijska rešenja, dopunjena usavršenim mehanizmima za fiksiranje položaja (npr. Hunnebeck tunelska oplata dobija projektovani položaj jednim pokretom kratke poluge), daju do 50 % bolje rezultate od klasične prenosne oplate tako da se uz garantovanih 300 ÷ 700 upotreba (za neke tipove i do 1000 radnih ciklusa) i mali utrošak radne snage (0,10 ÷ 0,25 NČ/m2). Nabavka ovakve opreme može da se isplati izvođaču tek nakon 3 ÷ 4 godine intenzivne upotrebe. Horizontalni i vertikalni panoi oplate duguju trajnost čeličnim limovima (d = 3 ÷ 4 mm) koji mogu da podnesu agresivno dejstvo cementne emulzije, dugotrajnog vibriranja i dinamička naprezanja karakteristična za transport oplate tornjskim kranom. U zavisnosti od težine oplate i dimenzija radnih jedinica usvaja se odgovarajući kran. Kako je prosečna masa ovakvih prostornih oplata oko 60 ÷ 120 kg/m2, a sklapanjem nastaju celine od 20 ÷ 100 m2 radne površine jasno je da efikasna upotreba tunelske oplate u mnogome zavisi od pravilnog izbora toranjskog krana.

3.5.5. KLIZAJUĆA OPLATA Dugo su građevinari nailazili na ogromne teškoće pri izgradnji visokih a vitkih objekata kod kojih je trebalo efikasno rešiti problem brzog građenja. Naime, mali front rada i male količine betona koje se u slojevima mogu ugrađivati onemogućavaju postizanje velikih radnih efekata a i oplate većih površina ne daju očekivane rezultate jer se, npr. kod kružnih preseka, pri demontaži uvek "otvaraju". Trebalo je pronaći način da oplata u zatvorenoj formi kliza preko ugrađenog betona a da pri tom debljina betona po celom obimu bude ista. Moralo se unapred odbaciti spajanje oplata metalnim spojnicama koje prodiru kroz beton i distancerima regulišu razmak oplata. Svi prethodno prikazani tipovi oplata omogućavaju isključivo cikličan rad t.j. rad u kome se između ciklusa može uočiti kraća ili duža tehnološka pauza. Klizanjem oplate se ostvaruje princip kontinualnog betoniranja elementa.

Za kružne zidove manjih visina podesne su i specijalizovane oplate (npr. PERI Vario) ali su za izradu visokih silosa i dimnjaka potrebne sofisticiranija tehnološka rešenja Klizajuća oplata je projektovana za kontinualan rad u kome tehnološka pauza (u principu) ne postoji a namenjena je za izvođenje objekata ili delova objekata velike visine (silosi, dimnjaci industrijskih objekata, stubovi mostova, televizijski tornjevi, rashladne i liftovske kule energetskih objekata i sl.). Iz pregleda se vidi da se radi o objektima pravilne osnove (trougaone, kvadratne, pravougaone, mnogougaone, kružne) čija je dominantna dimenzija - visina. Izrada horizontalnih delova konstrukcije (ploče, ukrućenja) može biti organizovana i izvedena u toku klizanja zidova koji se nalaze na perimetru objekta, ili nakon završetka ovih radova. Zbog ovoga se oplata oslanja na izbetonirane delove (zidove) objekta čija se kritična čvrstoća obezbeđuje pogodnim tehnološkim merama - aditivima, specijalnim cementom, veštačkim zagrevanjem i sl.


4. predavanje

3


Za razliku od prethodih tipova oplate klizajuća oplata nije standardizovana u pogledu dimenzija elemenata ali su poznati proizvođači oplata ponudili svoje sisteme koji obezbeđuju kvalitetno zatvaranje spojeva oplatnih elemenata nezavisno od ugla pod kojim se oni nalaze. Razlike sistema se mogu uočiti u obastima: 1. načina oslanjanja na izbetonirane delove objekta, 2. načina nošenja opreme za klizanje, i 3. načina podešavanja prostorne geometrije oplate. Konstrukcija klizne oplate se sastoji od čeličnih nosača dovoljno krutih da drže oplatu u projektovanom položaju, opremljenih hidrauličkim dizalicama i oslonjenih na izbetonirani deo preko specijalno oblikovanih čeličnih šipki (štapovi punog kružnog preseka od specijalnog čelika kleter-štangle) koji nose spoljašnje i unutrašnje radne platforme. Oplatne površine se izrađuju od različitih materijala ali su uvek pod uglom od 0,5 % u odnosu na pravac klizanja kako bi se redukovala površina kontakta sa betonom i smanjila adhezija. Kako su slojevi visine 20 ÷ 30 cm obično se usvaja oplata visine 120 ÷ 150 cm koja garantuje i vizuelnu kontrolu ugrađenog sloja. Tolika je i dužina zaštitne cevi koja "putuje" sa oplatom i štiti kleter-štanglu preko koje se sistem oslanja na građeni beton. Klizanjem zaštitne cevi formira se prostor za lakše pomeranje kleterštangle koji se nakon završetka radova popunjava cementnom pastom. Klizna oplata često ima radne platforme (frontovi rada) postavljene na tri nivoa: • najviši služi za prijem i distribuciju betonske mase i armature, • srednji služi za kretanje radnika: betoniraca i armirača, i • najniži nivo čine unutrašnja i spoljašna radna platforma sa kojih je moguća obrada površine isklizanih slojeva. Platforme su projektovane za kretanje i rad radnika koji postavljaju armaturu i anker-elemente, ugrađuju svež beton, održavaju oplatu, vrše popravku i negu betona, postavljaju armaturu za horizontalne delove konstrukcije objekta, izrađuju površinsku zaštitu ili oblaganje isklizanih betonskih površina i na druge načine učestvuju u proizvodnom procesu. Vertikalni transport armature i metalnih nosača se vrši lakim dizalicama a betonska masa se transportuje moćnim pumpama i distribuira polarno postavljenim kranovima. Ovakva konstrukcija omogućava rad bez pomoćnih skela čija bi izrada potpuno onemogućila kontinualan i brz rad jer bi dugo vreme njihove izrade omogućilo betonu da završi vezivanje i adhezijom nadmaši kapacitet hidrauličkih dizalica. Oplata dopušta brzo napredovanje radova, obezbeđuje ujednačeni ritam i kvalitet rada, podrazumeva angažovanje visoko obučene i uigrane radne snage, omogućava rad u svim klimatskim uslovima (uz adekvatne mere tehničke zaštite) ali i zahteva: • pravilnu organizaciju privrednog gradilišta i dobru koordinaciju aktivnosti na tlu i "u vazduhu", • tehnološku disciplinu i preciznost u radu svih učesnika, • radna snaga mora biti stručna i iskusna u radu sa ovim tipom oplate ali je važno i da je motivisana da prihvati neprekidan rad bez dužih pauza, • dobru logističku podršku sa terena u smislu pravovremene i dovoljne dopreme materijala i obezbeđenja uslova za 24-časovni neprekidni rad, i • relativno visok stepen iskorišćenja oplate u toku ekspoatacije.

3.5.6. SAMOPODIŽUĆA OPLATA Primena krupnogabaritne oplate čak i kada su u pitanju obični, veliki paneli prenosne oplate za zidove je uslovljena kapacitetom (nosivošću) toranjskog krana kojim se oplata premešta sa jednog fronta rada na drugi. Primena ukrupnjenih delova oplate i na dobro opremljenim gradilištima mora biti sprečena ukoliko se u toku transporta može naći pod udarima vetrova jačih od 5 bofora. Opisane situacije nisu retkost jer se na visini većoj od 20 m počinje osećati dejstvo klimatskih pojava koje je potpuno različito od onih koje se manifestuju u prizemnim slojevima Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

4. predavanje

4


vazduha. Na toj visini počinje da se oseća i nedovoljnost jednog toranjskog krana za podršku svih radova koji se na "napadnutoj koti" moraju odvijati bez neplaniranih prekida. Vertikalni transport betona pumpama za beton može rešiti većinu problema u vezi sa dopremom sveže betonske mase ali ostaju neugodnosti sa dugim ciklusima transporta armature i materijala. Potreba da se održi stabilna veza oplate i objekta i eliminiše neproduktivna faza uklanjanja i vraćanja ljudstva, alata i pomoćnog materijala sa radne platforme za potrebe bezbedne demontaže i transporta (karakteristična za standardnu prenosnu oplatu zidova) navela je projektante oplate da u jednom sistemu objedine karakteristike prenosne i klizajuće oplate. Tako su nastale samopodižuće oplate (engl. climbing formwork) koje se konstrukcijski puno ne razlikuju od savremene oplate za zidove ali su opremljene uređajima koji omogućavaju lako horizontalno pomeranje i bezbedan vertikalni transport (premeštanje) oplate malim brzinama. Ove oplate predstavljaju tehnološku inovaciju koja se može uspešno primeniti na velikim oplatnim elementima (visine do 6 m) izrađenim od šper-ploča i drvene građe ali se mogu isto tako uspešno primeniti i na panelima od metalnih delova. Konstrukciona povezanost radne skele i oplate i kvalitetne anker-veze daju samopodižućoj oplati stabilnost i pouzdanost, nezaobilazne tehničke osobine posebno karakteristične za poslednju generaciju građevinske opreme. Oplata je vrlo adaptibilna a mali broj delova (platforme su gotovi, prefabrikovani elementi) zahteva kratko vreme za montažu i demontažu i posebno olakšava održavanje u toku rada. Činjenica da se prilikom otvaranja oplate i prelaska na višu radnu poziciju može formirati ugao u odnosu na be-tonsku površinu od ± 15o omogućava izuzetno efikasan rad kod izgradnje televizijskih tornjeva, visokih stubova mostova, betonskih brana i sličnih (delova) objekata pro-menjivog nagiba spoljne površine. Ovaj tip oplate se proizvodi u vidu kompleta podesnih za jednokratno premeštanje kranom sa pozicije na poziciju ili kompleta opremljenog hidrauličnom presom koja isključuje potrebu za kranom. Ovaj drugi način premeštanja oplate dozvoljava kretanje slično podizanju klizajuće oplate (princip kretanja gusenice) ali sa korakom visine preko 2,0 m. Elektronska kontrola daje pomeranju relativno teškog sklopa neophodnu preciznost i isključuje potrese ali i pored toga opisana oplata pokazuje veću prostornu krutost od klizne oplate, jer se oslanja na čvrsti beton, pa nema pojave drobljenja zaštitnog sloja betona kao što se dešava pod dejstvom donjeg ruba klizajuće oplate. Primena samopodižuće oplate, za razliku od klizajuće oplate, dozvoljava pojavu radnih spojnica čime rad oslobađa stresnih situacija koje nastaju u vreme klimatskih i tehnoloških poremećaja na gradilištu (nedostatak betona, greške u održavanju prostorne geometrije objekta u izgradnji) pa treba očekivati sve bržu zamenu klasične klizajuće oplate novim sistemima veće fleksibilnosti.

3.6. POMOĆNA SREDSTVA ZA PRIMENU OPLATE Razmišljajući o potrebnoj oplati većina projektanata tehnologije koncentriše pažnju na dimenzije i mehaničke karakteristike panela kojima se formira kalup za betonsku masu. Brojna sredstva kojima se i kalup i armatura u njemu dovode i održavaju u potrebnom položaju postaju važna u trenutku kada treba napraviti specifikaciju svih elemenata koji se (u ispravnom stanju, spremni za upotrebu) moraju spakovati i poslati na gradiište kao nezaobilazni deo oplatnog sistema.


4. predavanje

5


Dimenzije i težina tih delova obično zahtevaju poseban način pakovanja (sanduci, kontejneri) koji se razlikuje od pakovanja oplatnih panela (palete) pa time uslovljava potrebu za odgovarajućim sredstvima za pretovar i manipulaciju.

Hidraulički lift (PERI PTL 1250) kojim se lako premeštaju i postavljaju oplate ploča je samo jedan od primera da pomoćna sredstva mogu značajno povećati produktivnost U pomoćna sredstva se ubrajaju ne samo sredstva za njihovo povezivanje u skladne prostorne celine i održavanje forme u toku radnih ciklusa već i sredstva za čišćenje i zaštitu oplate od uticaja koji ih mogu oštetiti i umanjiti eksploatacioni vek.

3.6.1. PRIBOR OPLATE Pre početka ugrađivanja sveže betonske mase potrebno je obaviti čitav niz operacija koje imaju za cilj obezbeđenje međusobnog odnosa oplate i opreme, tj.: • da montiranoj armaturi obezbede ujednačenu debljinu zaštitnog sloja, • da juvidur-cevima za prolaz elektro-instalacija obezbede projektovan položaj tokom ulivanja i ugrađivanja betona, • da oplatu elementa i oplatu otvora (vrata, prozora, otvora za prolaz instalacija) dovedu u projektovani položaj i fiksiraju ga, • da povežu delove oplate u čvrstu celinu sposobnu da svežem betonu da željeni oblik, • da obezbede radne platforme na oplati po kojima će se kretati radnici i deponovati pomoćni materijal, • da omoguće ostvarenje stabilnosti delova oplate i bezbedno transportovanje sklopova oplate, ... Odsustvo potrebe da se pomoćni materijal, koji ove zadatke izvršava, podvrgne dejstvu nekog normativa i npr. nacionalnim standardima regulišu pitanja u vezi sa njihovom proizvodnjom i primenom dovela su do pojave velikog broja proizvoda iste namene ali različitih oblika i veličina. Neki od njih imaju karakter potrošnih sredstava, jer ostaju u betonskom elementu ili se deformišu do neupotrebljivosti, a drugi predstavljaju stadardnu opremu oplate pa se moraju redovno održavati kako bi se mogli regularno koristiti tj. montirati i demontirati. Poznavanje osnovnih karakteristika najvažnijih pomoćnih sredstava omogućava pravilan izbor, štedi novac nabavku i štiti tesare od nepotrebnih radnih operacija. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

4. predavanje

6


Distanceri armature su uslov za kvalitetno ugrađivanje betona u zoni zaštitnog sloja Mogućnost projektanata da betonu daju lepu arhitektonsku formu rezultuje težnjom da ostavljaju fasade objekata bez naknadne obrade. Nažalost, ima slučajeva gde nepažljivo ugrađena armatura svoju bliskost spoljnoj sredini manifestuje velikim mrljama koje su posledica stvaranja i spiranja produkata korozije a i na mnogim tavanicama se armaturne mreže jasno ocrtavaju pa zbog temperaturnih efekata u eksploataciji ostavljaju prugaste fleke. Jasno je da ovakvim nabrajanjem grešaka u izvođenju radova primarna uloga pravilnog položaja armature (obezbeđenje zahtevane nosivosti konstrukcijskog elementa) nije zaboravljena ali primeri očito pokazuju da greške u radu imaju višestruke posledice. Fiksiranje fleksibilnih plastičnih cevi za provođenje instalacija efikasno obavljaju obične veze (tankom paljenom žicom) za armaturne sklopove.

3.6.1.2 OPLATA ZA OSTAVLJANJE OTVORA U BETONU Pravilno i lako ugrađivanje standardizovanih tipova prozora i vrata zahteva da se u betonskim zidovima na projektovanim mestima ostave otvori neophodnih stolarskih dimenzija.

Oblikovanje otvora za vrata i prozore u zidovima od betona zahteva primenu alata koji se mogu vrlo lako montirati i ukloniti nakon očvršćavanja ali i izdržati veliki broj radnih ciklusa. Stoga su metalni ramovi na fotografijama neka od rešenja. Prilikom montiranja dvodelnih oplatnih okvira za vrata i četvorodelnih okvira za prozore treba koristiti zavrtnje na predviđenim pozicijama. Zaptivanje okvira se može obezbediti trakama od salonita koje moraju biti priljubljene uz samu očišćenu oplatu ovih otvora. Širina otvora za vrata se može regulisati položajem parova matica na fiksiranim zavrtnjima šablona za vrata.


4. predavanje

7


3.6.1.3 ANKER-SPONE Ravnomernu debljinu betona i krutost oplate obezbeđuju metalne anker-spone preko čeličnih ankera sa narezanim navojem koji prolaze kroz telo betonskog elementa ali su pritom zaštićeni od athezije krutim plastičnim cevima koje ujedno služe i kao distanceri oplate. Okretanje spone kod montaže/demontaže oplate vrši se, u zavisnosti od konstrukcijskog rešenja anker spone, mašinskim ključem, metalnom polugom ili kuckanjem čekićem. Anker-spone se izrađuju od čelika i služe za međusobno povezivanje dve oplate u gornjem i donjem delu nosača. Navoj na anker-sponama je grube trapezaste izrade. Matice su robusne i mogu se pritezati ključem ili laganim udarcima čekića. Dužina anker-spona omogućuje fiksiranje međusobnog razmaka za sve betonske zidove debljine 12 - 30 cm a na zahtev gradilišta ankerspone mogu biti i drugih dimenzija. Težina kompletne anker-spone domaće izrade je 4,3 kg.

Pre nanošenja priležuće oplate anker-spone se uvlače kroz otvore na primarnim nosačima postavljene oplate i na provučeni kraj anker-spone natiču konusne čaure. Nakon nanošenja druge strane oplate anker-spone se provlače i kroz otvore na njenim primarnim nosačima. Zatim se vrši fino regulisanje vertikalnog i horizontalnog položaja, kao i njihovo dovođenje u zadati pravac zida. Pritezanje oplate pomoću anker-spona mora biti pažljivo da konusne čaure potpuno zatvore neravnine na limu oplate kako prilikom ugrađivanja ne bi došlo do curenja cemetnog mleka.

3.6.1.5 UMETCI ZA UGLOVE OPLATE ZIDOVA I STUBOVA U toku eksploatacije javnih i industrijskih objekata koji imaju skeletnu konstrukciju sa brojnim, vidljivim stubovima može doći do oštećenja ivica stubova i narušavanja estetskih zahteva projektanta objekta. Da bi se to sprečilo u uglove oplate stubova se umeću i pričvršćuju profilisane PVC ili gumene trake. One povećavaju ugao pod kojim se betonske površine sustiču na 135o ili uglu oplate daju zaobljenu formu malog radijusa krivine (r = 2,0 - 2,5 cm).


4. predavanje

8


Ugrađeni beton time postaje otporniji na slučajne udare a postiže se i lepši izgled ivice. Ukoliko se oplata pravilno demontira ovakvi umetci mogu biti iskorišćeni 4 - 10 puta. Ukoliko se kao materijal iskoristi tanji lim, koji se na jednu stranu oplate postavlja (fiksira) tako da elastično naleže na površinu druge strane oplate, limeni umetak može biti korišćen preko 20 puta ali, kao kod svih metalnih delova oplate koji dolaze u vezu sa svežim betonom, posebna pažnja mora biti posvećena njegovom čišćenju i zaštitnom premazivanju. Kod industrijskih objekata ovaj način obrade ivica često nije dovoljan već se zahteva ojačavanje ivice metalnim profilima koji se ankeruju u betonskoj masi središnjim, izduženim, profilisanim limenim perom ili zavarenom tankom armaturom. Da bi u toku ugrađivanja ostali u projektovanom položaju treba ih u odnosu na armaturu ugla elementa fiksirati elastičnim distancerima koji će razupiranjem pritiskivati profil uz ugao oplate.

3.6.2. PREMAZI ZA OPLATE Primena struktur-betona bi bila nemoguća ukoliko se oplata od poliuretanskih matrica pre betoniranja ne bi zaštitila nekim od sredstava za sprečavanje athezije betona i oplate. Vrlo izražena reljefnost površine matrica značajno povećava kontaktnu površinu pa bi sila koja nadmašuje ostvarenu atheziju sigurno razorila površinski sloj betona, ogolila armaturu i verovatno oštetila oplatu. Pojava athezije je deo interakcije oplate i betona a zavisi od vrste materijala od koga je izrađena oplata (reljefnosti, rapavosti, poroznosti) kao i odlika betonske mešavine (konzistencije, skupljanja) koja je u oplatu ugrađena. Običan čelični lim, bez zaštitnog premaza, ostvaruje silu prianjanja koja je 4 puta veća od sile koju treba savladati ukoliko je premaz pravilno nanet a čak i vodootporna šper-ploča ima 2,5 puta veće prianjanje uz betonski element od uglačane i zaštićene metalne oplate. Potreba da se radni takt oplate maksimalno skrati proizilazi i iz opasnosti od stvaranja veze betona i oplate koja, prilikom skidanja velikih segmenata, može dovesti do otkidanja zaštitnog sloja. Nakon 3 dana očvršćavanja u oplati od sintetički zaštićene šper-ploče prianjanje je 2,5 puta veće nego nakon 1/2 dana a kod metalne oplate se u istom periodu beleži pojava 3 puta većeg prirasta athezije. Da bi sprečili razorno delovanje ove pojave i omogućili realizaciju projektovanih karakteristika površine betonske konstrukcije tehnolozi su propisali obaveznu primenu odgovarajućih antiathezionih premaza (engl. release agents) kojima se između oplate i betona formira zaštitni film sposoban da izdrži radna opterećenja u fazi ulivanja i ugrađivanja svežeg betona. Osnovni zadaci koje opisani premaz treba da izvrši su, pored navedenih, i: • da nema nepoželjne reakcije sa oplatom (ne izaziva koroziju ili zapreminske promene druge vrste) i betonom (ne izaziva promenu vremena vezivanja niti stvara gasovite mehuraste oblike), • da pomogne dobijanje neoštećene vidljive površine elementa, • da pomogne maksimalni broj primena oplate, • da bude u stanju pogodnom za trenutnu primenu kako bi se izbeglo čekanje na potpuno rastvaranje praškastih formi, • da bude pogodan za lako nanošenje u propisanoj debljini, • da je vremenski stabilan, tj. da najmanje nekoliko sati nakon nanošenja zadržava deklarisana svojstva, • da omogućava poznate oblike završne površinske obrade betona (dobru prionljivost maltera i različitih premaza), i • da je bezopasan za radnike koji njime manipulišu ili dolaze u kontakt sa njim. Sredstva koja se primenjuju na našim gradilištima su industrijski proizvedena i imaju garantovana svojstva, ili spravljena priručnim sredstvima od sekundarnih građevinskih i drugih materijala. Prva grupa, grupa industrijskih hemikalija je rastvorena u uljnim destilatima male viskoznosti i zasniva se na pojavi hemijske reakcije sa cementom usled čega se stvara sapunasti krem na Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

4. predavanje

9


kontaktnoj površini. Toj grupi pripadaju i emulzije otporne na spiranje pod dejstvom atmosferskih padavina. Nanose se ručnim raspršivačima kako bi se ekonomisala potrošnja i ostvarila ravnomerna, mala debljina sloja koji neće ispoljiti dubinsko dejstvo na beton. Na slici, nanošenje zaštitnog premaza primenom rasprskivača. Brojni nabrojani zahtevi pokazuju da se u praksi neka sredstva nisu pokazala efikasnim u nekim oblastima primene pa je to iskustvo ugrađeno u tehničke uslove za ovu vrstu zaštitnih sredstava. Dešavalo se, na primer, da usled nekvalitetnog ili neadekvatnog premaza betonska površina dobije fleke, prsline, fluoroscentne pojave i promene boje, a kod nanošenja debelih slojeva zaštite čak izgubi površinsku čvrstoću i otpornost na agresivna dejstva okoline. Oplatni premazi u praksi ponekad stvaraju probleme jer ih neadekvatno pripremljena oplata upija i ostavlja mrlje na površini betona ili ih ne apsorbuje pa oni na kosim i vertikalnim površinama teško mogu da se zadrže i slivaju se niz montiranu oplatu. Poslednja generacija ovih sredstava se odlikuje potpuno novim sastavom (zahvaljujući biljnom poreklu u potpunosti su razgradljivi i biološki neškodljivi) koji ne samo da omogućava lako skidanje oplate već i profilaktičko delovanje jer prodire u drvenu oplatu i impregnira je štiteći je od truljenja a pritom ne povećava dejstvo korozije na položene armaturne profile.

3.7. GRAĐEVINSKE SKELE Skele se, kao privremene građevine, javljaju u istoriji graditejstva vrlo rano. Potreba da se graditelji, njihov alat i pomoćni materijal nalaze u neposrednoj blizini mesta rada nameće, kod izgradnje hramova i vojnih objekata, primenu vitkih drvenih nosača koji se povezuju konopcima od biljnog materijala. Nosivost i stabilnost takvih formi nisu poznate ali se, sa stanovišta savremenih saznanja o kvalitetu upotrebljenog materijala, može sumnjati u pouzdanost tih skela. Današnje građevine angažuju veliki broj radnika čija se sigurnost ne sme dovoditi u pitanje pa su svi delovi skela, zadržavajući poznatu skeletnu formu sklopa, doživeli tehničke transformacije. Prioritetni zahtev, brz i lak rad, savremene skele zadovoljavaju zahvajujući primeni lakih formi (cevi), lakih materijala (sve više aluminijum) i dekompoziciji na delove koji se mogu, spakovani u sanduke, lako transportovati, montirati i demontirati. Iako je većina drvenih delova, radi lakšeg odolevanja eksploatacionim opterećenjima i boljeg održavanja, dobila zamenu u metalnim elementima drvene daske se još uvek primenjuju kao patosnice ili podmetači za nožice stubova. Pomenuta sredstva veze u vidu konopaca i klinova su u potpunosti zamenjena metalnim klips vezama koje se lako postavljaju na elemente u čvoru i ručnim alatom brzo osiguravaju od otvaranja. Skele mogu u visokogradnji služiti za zidarske i fasaderske radove ali mogu biti namenjene i podršci oplate za konstrukcije ili delove konstrukcija velikih raspona. Ključna razlika ovih grupa tipova skela nastaje kao posledica razlike radnh, vertikalnih i horizontalnih, opterećenja. Dok se kod fasadnih skela vertikalno opterećenje kreće od 1,0 kN/m2 (za skele namenjene pregledu i održavanju) do 3,0 kN/m2 (za radove sa teškim predmetima, npr. zidanje kamenom) ono, kod izrade velikih betonskih lukova i ploča mostova, najčešće prelazi 20 kN/m2.


4. predavanje

10


PERI skele i oplate su primenjene kod ponovne izgradnje tornja na Avali

IZRADA GRAĐEVINSKIH SKELA Primenom sistema "cev - spojnica" nastaju forme čija je nosivost obrnuto proporcionalna dužini nosećih cevi i visini (spratnosti) skele. Stoga je izrada i upotreba svih provizornih konstrukcija najstrože zabranjena. Projektom tehnologije građenja treba dati sve karakteristike potrebne pomoćne konstrukcije - skele koje služe za izvršenje radova na visini većoj od 150 cm iznad tla. Skele mogu postavljati, prepravljati, dopunjavati i demontirati samo stručno obučeni radnici zdravstveno sposobni za rad na visini i pod nadzorom stručnog lica na gradilištu. Konstrukcija skele mora biti tako napravljena da radnicima pruža potrebnu zaštitu za sve zidarske, betonske i fasaderske radove; zaštitna ograda mora biti konstruisana po propisu. Za kretanje radnika na dubini, na mestima gde nije moguće uraditi stepenice, treba obezbediti propisne lestve, ili trepne. Pre upotrebe svi delovi konstrukcije skele moraju da se kontrolišu po "Uputstvu o vođenju kontrolne knjige skele" koje ima karakter internog dokumenta firme ali sadrži odredbe koje su saglasne zahtevima važećih propisa o zaštiti na radu. Montaža fasadne skele počinje postavljanjem oslonaca na položene fosne debljine 48 mm a prema datim razmacima (l = 250 cm). Na tako postavljene oslonce montiraju se vertikalne cevi i za njih na svaka 2 m visine pričvršćuju horizontalne cevi, nosači podnih dasaka. Nastavljanje vertikalnih cevi (stubovi skele) vrši se primenom umetaka a sve međusobne veze štapova se osiguravaju spojnicama bilo ortogonalnim, bilo obrtnim. Za osiguranje lica koja se mogu naći u opasnoj zoni neposredno uz skelu treba formirati zaštitnu galeriju. Ona se montira na prethodno opisani način pri čemu se sva potrebna ukrućenja vrše u krajnjim poljima skele.


4. predavanje

11


Pre montaže skele sve cevne nosače i vezne elemente treba dobro prokontrolisati i odbaciti one koji bilo iz kog razloga nemogu garantovati ostvarenje projektovane geometrije i propisanih koeficijenata sigurnosti. Za montažu skele treba angažovati kvalifikovanu radnu snagu (po mogućstvu uvek iste izvršioce) i obezbediti kvalitetan nadzor od strane stručnih lica iz uprave gradilišta. Sve probleme koji mogu nastati pri montaži razrešava šef za radove na montaži, a u slučaju (eventualne) potrebe treba konsultovati stručnjake proizvođača. Kod ostvarivanja veza štapova spojnice treba pritezati propisanim ključem dužine 330 mm ili moment ključem, i ostvariti obrtni momenat od oko 800 Kpcm. Da bi pritezanje išlo neometano neophodno je pre upotrebe spojnice očistiti zaostale tragove prašine ili ulja i proveriti stanje navojnih površina. Demontaža skele se vrši obrnutim redom, adekvatnim alatom i uz pažljivu manipulaciju. Zabranjeno je bacanje delova skele jer može doći do njihovog prljanja i oštećenja ili povreda radnika.

VOĐENJE KONTROLNE KNJIGE SKELE Prilikom projektovanja i izrade skele treba se pridržavati "Pravilnika o zaštiti na radu u građevinarstvu" ali i u toku eksploatacionog perioda treba proveravati njenu tehničku ispravnost. Ispravnost skele mora se proveravati najmanje jednom mesečno, a naročito posle vremenskih nepogoda, prepravki, oštećenja i slično. Proveravanje ispravnosti skela se upisuje u Kontrolnu knjigu skele koju gradilište obavezno mora da vodi. U vezi sa tim, potrebno je da se na gradilištu vrši propisani pregled i utvrđuje ispravnost skele u pogledu zaštite na radu. Pregled i utvrđivanje ispravnosti skele vrši se po elementima i u celini prema obrascu "Kontrolna knjiga skele" koji sastavlja služba tehničke zaštite izvođača. Pregled ispravnosti skele vrši se: 1. 2. 3. 4. 5.

po završenoj montaži, a neposredno pre upotrebe, najmanje jednom mesečno, posle vremenskih nepogoda, posle većih vidljivih oštećenja, posle popravki i sl.

Pregled i utvrđivanje ispravnosti skele vrši stručna komisija u čijem sastavu su najmanje tri člana, koju imenuje upravnik gradnje, odnosno rukovodilac samostalnog gradilišta. Zadatak komisije je da pri pregledu utvrdi da li je skela izvedena i postavljena prema planu - projektu skele, da li su na istoj primenjene propisane mere zaštite na radu, i da svoj nalaz upiše u Kontrolnu knjigu skele uz potpis. Skela se može koristiti tek kada je Komisija utvrdila da je skela izvedena prema planu projektu i da su na istoj primenjene propisane mere za bezbedan rad uz obaveznu saglasnost tehničkog rukovodioca. Za propisano i uredno vođenje Kontrolne knjige skele odgovoran je tehnički rukovodilac za građevinske radove, a ukoliko ovo lice na gradnji - gradilištu ne postoji, upravnik gradnje, odnosno rukovodilac samostalnog gradilišta, koji je odgovoran za pregled i overu Kontrolne knjige skele.

3.9. PRIPREMA TESARSKIH RADOVA U okviru pripreme tesarskih radova (pre svega onih koji su u vezi sa oplatom) treba obavezno preduzeti sledeće tehničke, tehnološke i organizacione mere: 1. 2.

utvrditi uticaj kvaliteta betona na karakteristike tesarskih radova i usvojiti materijal i konstrukciju oplate koji će omogućiti ostvarenje projektovanog kvaliteta, utvrditi uticaj klimatskih karakteristika na betonske radove i izabrati (projektovati) oplatu koja ispunjava zahtevane termičke uslove,


4. predavanje

12


3. 4.

5. 6.

7.

8. 9. 10. 11. 12. 13.

specificirati sadržaj kompleta delova oplate, spojnih sredstava, podupirača i ukrućenja neophodnih za kontinualno izvođenje projektovane betonske konstrukcije, propisati redosled i način montaže i demontaže oplate koji će minimizirati angažovanje radnika i omogućiti neometano pripremanje ili izvršenje ostalih (zidarskih, instalaterskih, završnih) radova, utvrditi uticaj raspoložive mehanizacije i organizovati radove na ukrupnjavanju delova oplate i izradi adekvatog alata i pomoćnih sredstava za transport i stabilizaciju oplate, utvrditi broj i dimenzije alata za ostavljenje otvora (tehnološki, za vrata, za prozore) udubljenja i žlebova u betonskim elementima i pripremiti sredstva za njihovo fiksiranje u projektovanom položaju, utvrditi vrsta i dimenzije instalacionog materijala (cevi za razvod žičanih instalacija, razvodne kutije ...) i drugog materijala (ankeri, uzemljenje) koji će biti ubetoniran u element i pripremiti sredstva za njihovo fiksiranje u projektovanom položaju, utvrditi vrsta, broj, položaj i dimenzije spojnica koje će biti izvedene i pripremiti sredstva koja će biti ugrađena u njih, usvojiti trajanje radne smene i broj smena za izvođenje planiranih tesarskih radova pravovremeno i sinhrono sa armiračkim, betonskim i zidarskim radovima, odrediti potreban broj radnika i sastav radne brigade za realizaciju planiranih zadataka u okviru usvojenog takta rada, proračunati veličina deponija oplate, odrediti njihov položaj na gradilištu i frontovima rada i pripremiti odgovarajuća zaštita oplate i radnika od posledica incidentnih situacija, propisati način kontrole tesarskih radova u okviru opštih mera kojima se garantuje regularno ostvarivanje ugovorenog kvaliteta objekta, kompletirati tehnička dokumentacija potrebna za izvođenje tesarskih radova i pravovremeno predati licu odgovornom za njihovo izvođenje.

Realizaciju ove grupe pripremnih radova treba izvršiti uz rednovno informisanje i konsultovanje stručnih lica odgovornih za realizaciju ostalih a posebno instalaterskih radova čime se predupređuje pojava grubih grešaka čije ispravljanje bi zahtevalo rušenje pogrešno izvedenih delova betonske konstrukcije. Poslednja generacija oplatnih sistema u tom smislu pruža specijalne pogodnosti jer dozvoljava primenu odgovarajućeg softvera i time službu za plan i pripremu radova oslobađa velikog dela posla. Ovi namenski urađeni programi usvajaju arhitektonske crteže objekta urađene uz pomoć CAD programa kao podloge za automatsko pridruživanje elemenata oplatnog sistema i njihovih spojnih sredstava pa se, na zahtev operatera, za par minuta dobija crtež sa taktnim planom, specifikacija delova oplate sa naznakom tipa, veličine, broja komada i koda pod kojim se deo nalazi u magacinu. Ukoliko postoje određena ograničenja (na deponiji nema dovoljno elemenata određene vrste ili veličine) operater može uneti izmene i dobiti automatsku izmenu liste za trebovanje oplatnog materijala. Složeniji delovi oplate (konstrukcije) često zahtevaju izradu trodimenzionih modela koji olakšavaju sagledavanje prostornog rasporeda nosača oplate, podupirača, ukrućenja, radnih platformi ... i dozvoljavaju precizne izmene u cilju racionalizacije radova.


4. predavanje

13


ZEMLJANI RADOVI Zemljani radovi se od ostalih građevinskih radova razlikuju po obimu (daleko je veći od obima betonskih radova kao najmasovnijih radova u oblasti visokogradnje) i stepenu mehanizovanosti. Pomenuti stepen predstavlja odnos obima (vrednosti) radova izvedenih primenom mašina i ukupne vrednosti radova izvedenih na istom projektu te ima praktičnu vrednost jer ukazuje na stepen zamene ljudskog rada - mašinskim. S obzirom da je čovekova snaga na nivou 0,10 KS a snaga građevinskih mašina se meri i stotinama konjskih snaga stepen mehanizovanosti zemljanih radova pokazuje i stepen važnosti ovih radova za ljudsku civilizaciju jer se do koncentracije opisane snage na malom prostoru moglo doći samo mukotrpnim evolutivnim razvojem primitivnih alatki. Vekovni razvoj je nužno utrošio mnogo sredstava ranijih civilizacija ali se isplatio jer su te civilizacije svoj razvoj pa i samo postojanje zasnivale u velikoj meri i na stvaranju objekata (kanala, puteva, mostova ...) koji su mogli zadovoljiti određene, narasle društvene potrebe. Stoga je tehnologije iz familije zemljanih radova nemoguće potpuno razumeti ukoliko se pravilno ne razumeju osnovni principi funkcionisanja i racionalnog angažovanja građevinskih mašina. Čovek je, još u vreme prvih zajednica, počeo da menja prirodno okruženje prilagođavajući ga svojim potrebama i u tome je ostao dosledan do današnjih dana. Za razliku od kralja Menes-a koji je pre više od 5000 godina gradio na Srednjem Istoku kanale za navodnjavanje, ili Persijanaca koji su 300 godina posle njega gradili tunele za dovod pitke vode, ljudski rad je danas sveden na minimuma mašine su zauzele mesto hiljada radnika i brzo i pouzdano izvršavaju postavljene zadatke. Samo se još ponekad masovnim angažovanjem ljudske radne snage obavljaju zemljani radovi. Primer je kanal Severni Kiangsu (Kina) gde je 70 miliona kubnih metara zemlje iskopano za samo 80 dana, a slični i manji zahvati se javljaju i u drugim, danas malo razvijenim zemljama. U građevinskoj mašini su dve mašine: pogonsku mašinu koja mašinu pokreće pretvaranjem različitih oblika energije u pogonsku i radnu mašinu koja radnim organom kao neposrednim izvršiocem obavlja određenu operaciju. Daljim razvojem podele mašine dolazimo do njenih sklopova. Osnovni sklopovi su motor, transmisioni uređaj, sistem za upravljanje, sitem za pokretanje i radni organ. Svaki sklop sadrži desetine delova koji su oblikom, mestom u sklopu, vezama sa drugim delovima i načinom funkcionisanja prilagođeni izvršavanju specifičnih radnih zadataka. Primena mašina je uslov kvalitetnog i brzog završavanja većine radova u građevinarstvu. Da bi tu svoju ulogu građevinske mašine što bolje obavile čovek ih usavršava povećavajući njihove radne karakteristike (brzinu kretanja, veličinu radnog organa, manevarske sposobnosti ...), bezbednost i konform rukovaoca, pouzdanost vitalnih delova ili mašinskih sistema a smanjujući troškove rada u vezi sa potrošnjom goriva i maziva, zamenom habajućih delova i sličnog. Tako je i došao u poziciju da, umesto da sam nosi teret od 40 - 50 N brzinom od 3 - 5 km/h, takve poslove radi mašina noseći hiljadu puta veći teret deset puta većom brzinom. Sa povećanjem angažovanja mehanizacije na zameni ljudskog rada raste uloga i odgovornost onog koji planira rad mašina, njihovu tehnološku povezanost u proizvodnom procesu, brzinu i efikasnost otklanjanja kvarova. Iako građevinska firma može imati veliki broj mašina, za radove povećanog obima ili specifičnog karaktera mora se razmatrati i mogućnost iznajmljivanja mašina od izvođača sa neangažovanim kapacitetima, kao i mogućnost kupovine novih mašina.


5. predavanje

1


U slučaju iznajmljivanja mašina treba razlikovati dve varijante. Prva, kada se iznajmljuje za potreba jednog posla i druga, kada se mašina iznajmljuje na duži rok sa izgledima da bude otkupljena od vlasnika. Alternativa drugoj varijanti je kupovina nove mašine i treba joj dati prednost u slučaju zamene dotrajale mašine (uslov je da postoje sredstva u fondu amortizacije) i u slučaju potrebe za pouzdanijim radom - iznajmljene mašine uglavnom nemaju adekvatno održavanje što prati visoka učestalost otkaza delova ili sklopova mašine. Odluka se donosi tek nakon detaljne tehnološke i ekonomske analize. Svaki tehnološki proces predstavlja svojevrsni sistem u kome su elementi sistema radne operacije. Da bi takav sistem bio efikasan međusobni odnos radnih operacija mora biti usklađen i po pitanju vremena i po obimu izvršenog posla. Usklađenost po vremenu je posebno važna kod mašina sa cikličnim dejstvom. Sinhronizacija rada mašina neposredno vezanih procesom rada je uslov za harmonično funkcionisanje celog sistema i minimiziranje ukupnih troškova mašinskog rada. Iako zemljani radovi obuhvataju i radove na površini terena i radove ispod nje prva grupa se izdvaja po obimu i investicionoj vrednosti radova. Iskopi ispod površine terena su zato tehnološki složeniji i zahtevaju kompleksniju pripremu i kvalitetniju kontrolu. Osnovne operacije koje ove mašine obavljaju na površini terena su: a. PRIPREMA TERENA - podrazumeva mašinsko uklanjanje sveg niskog i visokog rastinja (i svakog drugog materijala organskog porekla) koje bi u toku procesa građenja ometalo izvođenje radova ili kretanje vozila, a u slučaju ostanka u telu objekta (nasipa, brane, ...) svojim raspadanjem izazivalo njegovo nepravilno sleganje, kao i drugih veštačkih objekata u tlu ili na tlu (poput temelja srušenih objekata, zaostalih instalacija, neorganskog šuta i sl.) koji ometaju fundiranje ili građenje objekta.

Učešće ljudskog rada u ovim operacijama je minimalno i svodi se na olakšavanje pristupa mašine frontu rada, sečenje debelih stabala i miniranje većih komada stene na površini terena ili temelja samaca srušenih hala, kao i eventualnu popravku konačnih rezultata rada. b. ISKOP MATERIJALA - uključuje iskop različitih materijala: vezanih i nevezanih, zatečenih u prirodnom stanju ili iz veštačkih objekata, suvih i vlažnih ili ispod vode ... a u cilju obezbeđivanja sirovinskog materijala potrebnog za izgradnju drugih objekata ili isključivo radi stvaranja prostora za njihovu izgradnju. Iskop materijala savremenim mašinama najčešće podrazumeva i njegov utovar u transportna sredstva. Čovek pritom učestvuje samo kao rukovaoc mašine a savremene komande mu omogućavaju da mašinama uspešno profilira i strane i dno iskopa. c. TRANSPORT MATERIJALA - je gotovo nezaobilazna operacija zemljanih radova jer je promena okruženja, kao deo svakodnevnih čovekovih aktivnosti, u vezi sa pomeranjima velikh zemljanih masa. Mašine za transport zemljanih materijala mogu biti univerzalne (za transportovanje različitih materijala) ili specijalizovane za određeni materijal, ali u svakom slučaju raspolažu hidrauličkom opremom za istovar (kipovanje) sadržaja svog koša. To čine izdizanjem jednog kraja koša ) sanduka i isipanjem materijala preko suprotne ivice. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

5. predavanje

2


d. UGRAĐIVANJE MATERIJALA - kao radna operacija predstavlja najsloženiju fazu zemljanih radova obzirom da je zahtevani kvalitet ovih radova - visok. Ugrađivanje se vrši najčešće uz pomoć dinamičkog dejstva mašine ili njenog radnog organa, a u slojecvima čiju debljinu direktno određuju svojstva materijala, performanse mašine i projektovani kvalitet radova.

Na savremenim mašinama za ugrađivanje postoje, kao delovi standardne opreme, digitalni uređaji za merenje stepena zbijenosti materijala, korekciju radnih parametara u sledećem radnom ciklusu i beleženje konačnih rezultata rada u cilju kompletiranja baze podataka o izvršenim radovima. Zbog svega ovoga je učešće ljudskog rada zanemarljivo malo i podrazumeva prevashodno aktivnu kontrolu i korekciju zahteva u pogledu nivoa zadovoljenja pojedinih komponenata projektovanog kvaliteta rada. e. POMOĆNI RADOVI - su svi oni radovi na kojima ove mašine učestvuju a da nije u pitanju rad sa zemljanim materijalima (uklanjanje snega sa saobraćajnih površina i sl.) ili nisu za njih direktno projektovane a uz pomoć priključnih uređaja i opreme mogu dati zadovoljavajuće rezultate rada.

SVOJSTVA TLA Za planiranje i izvršenje radova u tlu neophodno je razumeti procese u zemljinoj kori, strukturu tla i stena i njihove osobine koje su od značaja u inženjerstvu. Stene su prirodni agregati ili kombinacije jednog i više minerala; Minerali su prirodna, neorganska, čvrsta tela određenog hemijskog sastava i uređene atomske građe. U inženjerstvu termin stene se odnosi na materijal u komadima većim od 300 mm. Građevinsko tlo su čestice manje od 75 mm i definisano je standardom ASTM D2487. Obluci i komadi kamena od 75 mm do 300 mm su građevinsko tlo u širem smislu. Materijal ove granulacije značajan je za pojedine nasipe (kao što su nasute brane i donji stroj železnica) kao konstruktivni materijal, a u iskopima kao veoma vodopropustan materijal. Razliku geološkog i inženjerskog poimanja stena treba stalno imati na umu, jer se često poslovi geologa (inženjerska geologija) i građevinskog inženjera (geotehnika) prepliću. Stene se klasifikuju prema mineraloškom sastavu, veličini zrna i postanku na sledeće vrste: 1. Magmatske stene: granit, diorit, gabro (krupnozrne), riolit, andezit, bazalt (sitnozrne); 2. Sedimentne stene: konglomerat, breča, peščar, laporac (klastične), krečnjak, dolomit, kreda, kremen (neklastične); Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

5. predavanje

3


3. Metamorfne stene: škriljci, šisti, gnajs, mermer. Formacija je individualna vrsta stene ili mnoštvo stena koje su homogenih geoloških svojstava sa određenim granicama u prostoru, tj. imaju definisanu zapreminu. Geološko vreme sačinjavaju ere, periode i epohe. Površina Zemlje pokrivena je vegetacijom, a manji deo je otkriven gde se može dobiti bilo potpuno transformisana stena kao tlo ili stene u razlišitim stepenima raspadanja. Sve to što se vidi na površini ukazuje na veliku raznolikost sastava onog dela Zemljine kore koje je od značaja za graditelja, što potvrđuju i istraživanja u manjim i većim dubinama. Raspadanje stena je kontinualni rad prirode na snižavanju planina, a sile raspadanja izazivaju 2 grupe procesa: 1. Hemijsko razlaganje rezultat je hidratacije, hidrolize, oksidacije, karbonizacije i rastvaranja. 2. Mehaničko usitnjavanje rezultat je zamrzavanja vode, temperaturnih promena vazduha, hlađenja stenske mase, kidanja delova radom vode i tektonskim pokretima, i dejstvom korenja biljaka. Kombinovani efekti hemijskog, jačeg i mehaničkog, slabijeg, izazivaju procenjenu brzinu raspadanja 15 cm stene na 10.000 godina in situ. Pored procesa raspadanja stena koji deluju na malom prostoru, deluju i globalni procesi, osnovni tvorci geomorfoloških formi, koje izaziva 6 sila: 1. led, 2. voda, 3. vetar, 4. vulkani, 5. gravitacija, 6. pokreti kore. Globalno dejstvo leda ogleda se u kretanju lednika i stvaranju sledećih formi: lateralne morene, terminalne morene, drumlini i eskeri. Voda je najmoćnija spoljašnja sila Zemlje čije se dejstvo ogleda u sledećim važnim formama: doline i klisure, plavne ravni, terase, muljni peskovi... Vetar stvara dve bitne forme: dinski pesak i les. Vulkani stvaraju tokove lave i vulkanske breče i tuf. Gravitacija se uočava u stvaranju talusa, klizišta i odrona. Pokreti Zemljine kore stvaraju rasede, nabore, sinklinale i antiklinale. Da bi se u mnoštvu karakteristika, kojima se pojedina tla međusobno razlikuju, mogao napraviti red, neophodan za jasno opisivanje određenog tla, dugo se tragalo za odgovarajućim sredstvom. Racionalan i jednostavan sistema klasifikacije koji su stvorili A. Casagrande, Corps of Engineers i Bureau of Reclamation je 1952. godine utvrđen pod oznakom USCS (Unified Soil Classification System). Iako se za tlo, zbog nabrojanih razloga, ne može očekivati egzaktna klasifikacija (kao što je periodni sistem hemijskih elemenata prof. Mendeljejeva) konačno je dobijena pouzdana osnova za inženjerska istraživanja i oblikovanje konstrukcija. Nakon toga objavljen je američki standard ASTM D-2487, kojim su se rukovodile i druge države koje su, varirajući pojedne veličine stvorile analogne standarde. Među njima se izdvaja britanski BS 5930 koji, kao i američki, ima veliku međunarodnu primenu, ali ima drugačije postavljene granice grupa tla. Za razumevanje analize tla, koju dobijamo kao deo tehničke dokumentacije pripremljene za realizaciju projekta. treba spoznati prema kojem je standardu rađena i koje su terenske i laboratorijske procedure identifikacije tla rađene. Jednom rečju, klasifikacija tla je osnovno oruđe u proučavanju svojstava tla i inženjerskom rasuđivanju pri građevinskim radovima sa tlom i ključni deo opisa kojim se identifikuje tlo sa kojim se radi.

GEOMEHANIČKE KARAKTERISTIKE TLA Ova grupa parametara predstavlja suštinsku odrednicu šireg izbora mašina za zemljane radove. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

5. predavanje

4


Količina vlage u tlu se odražava kako na veličini otpora rezanja (u fazi iskopa materijala) tako i na plastičnost i lepljivost materijala (u fazi utovara) koji utiču na koeficijent punjenja radnog organa. Vrlo često gradilišni putevi nemaju posebnu obradu pa higroskopnost tla igra veliku ulogu jer i pri malim padavinama utiče na efikasnost prianjanja pneumatika za putnu podlogu. U kontekstu klimatksih uslova ova odlika opredeljuje širi izbor za grupu "točkaša" ili "guseničara".

Svojstva tla se utvrđuju pregledom i terenskim ispitivanjem U odnosu na težine materijala u zbijenom i rastresitom stanju možemo izvršiti podelu na: •

Lake terene (suv zemljani ili glinovit materijal),

•

Srednje terene (obična zemlja, suvi pesak i/ili šljunak, peskovita zemlja, srednje vlažna glina, laka glina visoke vlažnosti, teška glinovita zemlja) i

•

Teške terene (mokar pesak i/ili šljunak, smrznuti pesak i/ili šljunak, tucanik, glinovito zemljište),

Podela na kategorije tla u zavisnoti od otpora tla prilikom rezanja pod uglom od 45o: I.

Kategorija (vrlo slab teren) - pesak, peskovita zemlja, laka glinovita zemlja, šljunak i tucanik; otpor rezanja do 0,5kp/cm 2.

II.

Kategorija (slab teren) - srednje vlažna glinovita zemlja, lake gline srednje i povećane vlažnosti; otpor rezanja od 0,5 do 1,0 kp/cm2.

III.

Kategorija (teren srednje čvrstoće) - glinovita zemlja male vlažnosti, teška glinovita zemlja i srednje gusta glina; otpor rezanja od 1,0 do 2,5 kp/cm2.

IV.

Kategorija (teren povećane čvrstoće) - slabi peščari sa glinom, slabi laporac i glinac, gusta glina; otpor rezanja od 2,5 do 5,0 kp/cm2.

V.

Kategorija (čvrst teren) - guste karbonske gline, slabi pkolkasti krečnjaci, mineralne stene i zamrznuti vlažni pesak; otpor rezanja do 5,0 do 10,0 kp/cm2.

VI.

Kategorija (vrlo čvrst teren) - guste gline, slabi pešćari, laporac, zamrznuti mokri pesak ili glinovita zemlja (do -3 0C); otpor rezanja od 10.0 do 15 kp/cm2.

VII. Kategorija (veoma čvrst teren) - gušće i čvršće modifikacije tla VI kategorije, zamrznuta glinovita tla II i III kategorije pri temperaturama tla do - 5 oC; otpor rezanja od 15,0 do 20.0 kp/cm2. VIII. Kategorija tla (izuzetno čvrst teren) - čvrsti peščari i laporci, tvrde gline i zamrznuto glinovito tlo pri temperaturama do - 20 oC; otpor rezanja od 20,0 do 30,0 kp/cm2.

INŽENJERSKE OSOBINE TLA VODOPROPUSTLJIVOST je svojstvo tla da propušta vodu kroz svoje pore (šupljine) koje su delimično ili potpuno povezane. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

5. predavanje

5


Šljunkovi sadrže makro pore, peskovi sadrže makro pore i kapilare, u prašinama su bitne kapilare, neporemećene gline sadrže kapilare i mikro pore, a ispucale gline sadrže i makro pore. Voda u tlu je u kretanju koje nastaje usled energetskog potencijala (razlika energije dva nivoa vode) stvorenog gravitacionim, kapilarnim, osmotskim ili termalnim gradijentom. Gravitaciono kretanje vode u tlu definiše se Darsijevim zakonom:

V = k ⋅ i (m/s) gde su:

V

- brzina proticanja (m/s)

k

- koeficijent propustljivosti (m/s)

i

- hidraulički gradijent

Pri gravitacionom kretanju vode u tlu javljaju se sile proceđivanja koje se dobijaju na osnovu mehanike fluida poroznih sredina u čijoj je osnovi Darsijev zakon. Za analizu kretanja vode u tlu neophodno je znati koeficijent k, koji se dobija u laboratoriji testovima sa konstantnim ili opadajućim pritiskom, a in-situ (na terenu) probnim pumpanjem. ČVRSTOĆA je otpor tla dejstvu sila do loma. Za sva tla čvrstoća na smicanje je kritična čvrstoća, jer tla pokazuju manji otpor smicanju nego aksijalnom naprezanju. Faktori koji utiču na čvrstoću na smicanje su: 1. svojstva materijala (tip tla, zasićenost, drenaža...) 2. spoljašnji faktori (istorija naprezanja, hemijsko raspadanje, bočna pomeranja...) 3. metod testiranja Coulomb je 1776. postavio zakon o čvrstoći tla na smicanje:

τf = C + σ ⋅ tan ϕ τf - čvrstoća smicanja

gde su:

C - kohezija σ - normalni napon ϕ - ugao unutrašnjeg trenja Merenje čvrstoće smicanja radi se u geomehaničkoj laboratoriji i in-situ. U laboratoriji se koriste testovi direktnog smicanja i triaksijalni test. Za test je presudno razmatranje promene primenjenog ukupnog napona u odnosu na disipaciju pornog pritiska u realnim okolnostima. In-situ merenja obuhvataju testove krilnom sondom, standardni test penetracije i statički penetrometar sa konusom (CPT) i presometar. STIŠLJIVOST je odnos promene zapremine tla (ΔV) i primenjenog opterećenja. Zavisi od vrste opterećenja (statičko, dinamičko), dužine trajanja opterećenja i prostornog rasporeda opterećenja, vrste tla, gustine i sadržaja vode. Navedeni uticaji izazivaju sledeće promene zapremine tla: o

kompresija je smanjenje zapremine usled statičkog opterećenja, istezanje je suprotno kompresiji,

o

konsolidacija je smanjenje zapremine nakon proteklog vremena, ekspanzija je suprotna konsolidaciji

o

skupljanje je smanjenje zapremine zbog kapilarnih napona u toku sušenja tla bubrenje je suprotno skupljanju,


5. predavanje

6


o

zbijanje je smanjenje zapremine usled dinamičkih sila vibriranja i udaranja, rastresanje je operacija suprotna zbijanju.

Svojstvo stišljivosti je prvenstveno vezano za promene pora i veoma malo za promene samog skeleta tla. Ispitivanje se vrši u laboratoriji edometrom i triaksijalnom aparatom, a in-situ presiometrom, statičkom i dinamičkom penetracijom, CBR-om i kružnom pločom.

PRISUSTVO PODZEMNIH VODA Nekvalitetni podaci o kretanju podzemnih voda mogu da dovedu izvođača u situaciju da u toku radova na iskopu bude zatečen sa neadekvatnom mehanizacijom. Visok nivo podzemne vode uslovljava promenu tehnologije rada a time i adekvatnu procenu njenih troškova. Rad u suvom, u ovakvim slučajevima može biti obezbeđen samo kvalitetnim depresiranjem nivoa vode ali i tada pred inženjerima ostaju problemi ukoliko se mora raditi u nedovoljno oceđenom materijalu. Vlažnost tla u prirodnom stanju je jedna od tehnološki najvažnijih osobina. Čestice tla mogu biti različite vrste, veličine i načina međusobne povezanosti a na sve te osobine utiče voda, nezaobilazni faktor prirodnih uslova u kojima, i pod uticajem vode, dolazi do fizičkih i hemijskih promena tla. Voda, prisutna u jednom ili više agregatnih stanja, doprinosi makro i mikro pomeranju čestica tla, reaguje sa njima rastvarajući postojeće veze i inicira reakcije hemijski aktivnih supstanci iz tla. Ona ispunjava pore tla i istiskujući mnogo pokretljiviji vazduh menja mehaničke, pa samim tim i tehnološke, osobine tla. Sloj zasićen vodom ima veću težinu od sloja koji se već ocedio ili je samo prirodno vlažan. Zasečen radovima na iskopu tla za potrebe izgradnje objekta, takav sloj ima manju stabilnost i pokazuje tendenciju klizanja ka zoni iskopa. Time ugrožava sigurnost radnika i remeti ritam tehnološkog procesa pa se javlja potreba za preduzimanjem specijalnih zaštitnih mera zaštite zone iskopa.

Brzina filtracije podzemne vode kroz tlo zavisi od osobina tla (vrste tla, granulometrije...). Nekoherentna tla pod uticajem suviše brze filtracije (efekat ispiranja tla) mogu izgubiti sitne čestice koje su neophodne za očuvanje granulometrijske strukture tla i time omogućiti stvaranje uslova za neželjena sleganja. U koherentnim materijalima je brzina manja pa se u cilju ubrzanja depresijacije mora povećati gustina mesta na kojima se crpljenje vrši. Čestice tla, oslobođene unutrašnjeg pritiska vode u porama, se sležu i povećavajući zone međusobnih kontakata daju tlu veću koheziju.


5. predavanje

7


Hidrogeološke karakteristike terena se dobijaju laboratorijskim ispitivanjem uzoraka prikupljenih istražnim radovima na mestima gde će zaštita radova biti neophodna. Poznati Darsijev zakon: Q = k A h L-1 u kome oznake zamenjuju sledeće veličine: Q - količina proceđene vode, k - koeficijent filtracije (vodopropustljivost), h - pad nivoa podzemne vode na dužini L (h/L je hidraulički gradijent), A - površina poprečnog preseka zone koja se posmatra, pokazuje da ćemo veću količinu proceđene vode imati u materijalima sa većom vodopropustljivošću ali i da u njima ta količina može biti povećana ukoliko ostvarimo veći hidraulički gradijent. Orijentacione vrednosti koeficijenta filtracije su date u tabeli: Stepen vodopropustljivosti

k (10- 6 m/s) > 1000

Visok Srednji Nizak

10 - 1000 0,1 - 10

Vrlo nizak

0,001 - 0,1

Ne postoji

< 0,001

Reprezentni tip materijala Čist šljunak Čist pesak i mešavine peska i šljunka Vrlo fini pesak Prašina i mešavine peska i gline Netaknute gline

Da bi se usvojile odgovarajuće mere neophodno je, pre analize grupe mogućih metoda rada, utvrditi do koje se dubine tla želi postaviti zaštita (oblast primene postojećih metoda nije ista za sve) i odgovoriti na ključno pitanje, da li se na gradilištu želi: a) privremena zaštita od dejstva podzemne vode (zaštita koja će trajati dovoljno dugo da se završe određen radovi ili objekat osposobi za samostalnu zaštitu), ili je potrebna b) trajna zaštita područja (pod ovim se podrazumeva „teritorija" ali i „dubina terena" do koje zaštita dopire). Polazeći od sredstava kojima u borbi sa vodom raspolaže inženjer mora vršiti izbor na bazi finansijskih sredstava koja su planom namenjena izradi zaštitnih objekata. Stepen ugroženosti zaštitnih objekata zbog opisanih okolnosti zavisi od pritiska podzemne vode (nivoa) na te građevine i kohezije koja vlada u tlu. Da bi se smanjio pritisak posebnim konstruktivnim merama može biti dopušteno delimično proceđivanje vode kroz "pore" zaštite ali to podrazumeva mere za crpljenje vode iz zone iskopa, mere koje zbog neophodnog nivoa pouzdanosti mogu biti finansijski neracionalne. Izbor metode rada zahteva dobro poznavanje tehnologija i podataka o objektu, klimatskom okruženju u vreme izgradnje, geomehaničkim i hidrološkim karakteristikama terena, kao i mnogim tehničkim detaljima i ograničenjima proisteklim iz osetljivosti objekta (ili metoda rada namenjenih njegovoj izgradnji) na promenu trase unutrašnjih puteva, dejstvo vibracija...

KONTROLA NIVOA PODZEMNE VODE Osnovna zaštita teritorije gradilišta i same zone iskopa moraju biti objekti za prihvatanje i odvođenje površinske vode. Takvi su nasipi i rovovi, građevine koje inženjerima stvaraju velike Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

5. predavanje

8


poteškoće u organizaciji unutrašnjeg transporta ali ih treba primenjivati u svim slučajevima kada tehno-ekonomska analiza ne ukazuje na bolja rešenja.

Na nekim gradilištima problem je površinska voda, na drugim nema ni površinske vlage Jedan od načina zaštite je pobijanje čeličnih talpi po obodu zone iskopa i iskop materijala pod zaštitom ovog štita. Ovakav postupak je skup, traje relativno dugo i nije ga moguće primeniti u svim slučajevima. Slična ocena može biti data i metodima smanjenja permeabilnosti tla u zoni perimetra iskopa, između ostalog i zato što, kao i prethodni, zahtevaju primenu specijalne tehnologije. Ovoj grupi pripadaju metodi zamrzavanja tla (primena je moguća samo u slojevima koji su zasićeni vodom), primene elektro-osmoze (samo za materijale čija je permeabilnost manja od oko 10-8 m/s) i komprimovanog vazduha (karakteriše kesonski rad) ili injektiranja terena (visoki troškovi mogu biti prihvatljivi samo kod građevinskih radova velikog obima). Grupi metoda pripada i izrada betonskih dijafragmi u tlu. Ona je primerena objektima koji se fundiraju duboko (do 40 m) ili su podzemni sa malom visinom nadsloja pa se, kao racionalniji put realizacije posla, prihvata da se izgrade u otvorenom iskopu a zatim zatrpaju. Preovladavajući broj projekata zahteva primenu jeftinih a pouzdanih i jednostavnih tehnologija zaštite koje izvođač može primeniti oslanjajući se na sopstvene ljudske i materijalne resurse. Koja će metoda biti prihvaćena očito zavisi od njene sposobnosti da uspori ili zaustavi kretanje vode kroz izvedenu zaštitu. Ukoliko se radi o nekoherentnim materijalima voda se relativno lako može ocediti ukoliko se po obodu (perimetru) zone radova ili unutar nje iskopaju ocedni rovovi ili jame čije je dno na dubini većoj od dubine iskopa. Oceđenu vodu treba zatim prepumpati u otvoreni ili zatvoreni kanal ili na neki drugi način najkraćim putem odvesti van zone gradilišta.

DEPRESIRANJE PODZEMNE VODE Depresiranje podzemne vode može biti izvedeno linijski, dubokim rovovima, ili tačkasto primenom dubokih bušotina iz kojih se voda crpe pumpama postavljenim na površini terena. Zaštita rovovima može biti izvedena tako što se u nožici kosine iskopa izvede rov u koji se, pod odgovarajućim nagibom, polože perforirane cevi i zatrpaju čistim šljunkom. Oceđena voda se prikuplja u rovu, sloj šljunka oko cevi zadržava sitnije čestice tla isprane iz tla pod dejstvom hidrauličkog gradijenta i sprečava da se rupice na cevi zatvore. Cevi se tako postavljaju da se na mestima susticanja više njih formira čvor mreže proceđivanja iz koga se voda crpe pumpama i prebacuje u druge zone gradilišta ili specijalne instalacije u kojima neće biti štetna. Ukoliko se radi o iskopima u šljunkovitim ili peskovito-šljunkovitim materijalima ispumpavanje vode je najjeftiniji način zaštite. Nažalost, efikasnost metoda je ograničena kapacitetom pumpe a to znači da se na ovaj način može raditi samo sa bušotinama dubine do 5 - 6 m. Jedna pumpa može opsluživati nekoliko bušotina u nizu. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

5. predavanje

9


U toku rada treba kontrolisati sadržaj koji se izvlači iz bušotine jer se sa vodom izvlače i sitnije čestice koje su značajne za očuvanje strukture tla pa veći gubitak te komponente može dovesti do neželjenog sleganja terena. Osetljivost gradilišta na pojavu otkaza pumpi za depresiranje podzemne vode ne treba komentarisati, ona je nesumnjivo visoka, pa u rezervi uvek treba imati adekvatnu zamenu za ključne uređaje. Broj rezervnih pumpi zavisi od broja aktivnih, instaliranih pumpi i njihove pouzdanosti a troškovi držanja ovakve rezerve se obavezno stavljaju u kontekst štete koja bi nastala prodorom vode u zonu rada, materijale i opremu koja se tamo nalazi, i tek na osnovu toga odlučuje o broju i pojedinačnom kapacitetu pumpi.

Za crpljenje vode iz ocednih jama koja sadrži i sitnije čestice tla (prašina, sitan pesak) mogu poslužiti potapajuće pumpe (vidi slike) koje se potpuno uranjaju u vodu i rade bez usisne cevi a izbacuju vodu na visinu do 15 - 20 m. Pumpe ovog tipa su vrlo pouzdane a mogu se podesiti i da automatski prestaju sa radom kada nivo vode u jami padne ispod određenog nivoa, odnosno da automatski startuju kada nivo oceđene vode dostigne kritičnu granicu. Otporne su na izmenu režima rada i ne pokazuju osetljivost ukoliko se u toku rada usisnik izvuče iz vode. Kapacitet ovih pumpi je ograničen visinom prepumpavanja.

DRENIRANJE TLA Vertikalni drenovi (iglofiltri) se postavljaju i vade brzo i lako a imaju relativno veliku moć isisavanja vode iz tla čime se svrstavaju u "popularnu" opremu za kontrolu podzemne vode. Efikasni su u materijalima kao što su pesak, šljunak i njihove mešavine.

Postavljanje iglofiltra u mekano tlo se odvija pod dejstvom koncentrisanog mlaza vode (engl. jetting) a za prolaz kroz nešto čvršći površinski sloj (zbijeni pesak ili šljunak, tvrda glina) služi metalni probijač u vidu kratke cevi ojačanog vrha. Kada se voda pod pritiskom (oko 8 bara) kroz fleksibilnu cev dovede u zonu vrha iglofiltra ona, svedena na uzak mlaz, počinje da razbija veze Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

5. predavanje

10


čestica tla, stvara gustu suspenziju i izlazi ka površini terena. Na ovaj način se u tlu stvara bušotina nepravilne konture kroz čiji porozni omotač može da se proceđuje voda iz tla.

Fundiranje velikih objekata zahteva primenu velikog sistema iglo-filtera Opisani problemi stabilnosti tla koje gubi vodu iz pora mogu ugroziti bušotinu i dovesti do urušavanja okolnog materijala pa se odmah nakon izrade bušotine oko fleksibilne cevi za odvod vode i iglofiltra na dnu bušotine ugrađuje čist pesak kao ispuna i filtar. Iglofiltar počinje da funkcioniše kada se pod dejstvom pumpe u sistemu stvori podpritisak koji usmerava kretanje vode ka rupicama u oblozi (cediljki) iglofiltra. S obzirom na potrebu postavljanja velikog broja drenova pokazuje se kao neracionalno rešenje aktiviranje posebne pumpe za svaki od njih. Stoga se niz drenova povezuje jednom cevi većeg prečnika, pri čemu se na mestima priključivanja njihovih dovodnih cevi postavljaju zatvarači koji služe za regulisanje protoka vode.

Kod iskopa kanala depresiranje podzemne vode stvara uslove za „rad u suvom“ Depresiranje podzemne vode je postupak čije su neophodnosti projektanti konstrukcije objekata koji se grade u tlu svesni već u fazi preliminarnih studija ili najkasnije u vreme izrade idejnog projekta. Ukoliko se istražnim radovima konstatuje prisustvo podzemne vode na nivou koji može remetiti tok glavnih radova preduzimaju se mere za praćenje promene tog nivoa (merenje piezometrima ili na sličan, pouzdan način) i podaci dostavljaju projektantima objekta.


5. predavanje

11


ARMIRAČKI RADOVI Armirački radovi obuhvataju sve aktivnosti na pripremi, izradi, transportu i ugrađivanju sredstava (armaturnih šipki, armature u koturovima i zavarene armaturne mreže) koja se koriste za armiranje betonske konstrukcije. Potreba da se beton ojača čeličnim profilima doprinela je razvoju industrijskih materijala pogodnih za primenu u elementima konstrukcije čiji oblik, uloga u konstrukciji i stepen izloženosti različitim štetnim dejstvima nastalim unutar objekta i izvan njega utiču na izbor vrste i oblikovanje profila Projektankoji su izrađeni od čelika različitih površinskih i mehaničkih karakteristika. Odgovornost projektanta prilikom izbora vrste čelika, oblika i dimenzija profila podrazumeva odgovornost izvođača radova za dosledno poštovanje zahteva tehničkih uslova za armiračke radove i realizaciju armiračkih radova na način koji će armaturnim profilima garantovati ostvarenje poverenih zadataka. Kao i kod ostalih građevinskih radova i kod ovih je učešće mehanizovanog rada sve veće, posebno u oblasti pripreme i obrade profila, ali je prisustvo živog rada u fazi montaže armature i dalje neizbežno pa samim tim i pojava grešaka.

Poštovanje tehničkih uslova o kojima će biti reči u ovoj tematskoj jedinici treba da pomogne eliminaciji ili bar smanjenju broja takvih grešaka. Jedna od osnovnih grešaka se čini već u fazi organizacije armiračkih radova. Većina firmi na velikim gradilištima problematiku ugrađivanja armature stavlja u vezu sa betonskim radovima i njihovo rešavanje poverava stručnjaku za betonske radove. Nažalost, broj i raznovrsnost praktičnih problema traži adekvatan tretman koji, između ostalog, donosi uštede u vremenu neophodnom za realizaciju radova i garantuje važne elemente kvaliteta objekata - njihovu trajnost i eksploatacionu pouzdanost.

4.1. VRSTE I KARAKTERISTIKE ARMATURE Armatura kao ojačanje betona se primenjuje već skoro jedan vek i u tom razdoblju se razvoj karakteristika ovih materijala kretao u dva paralelna pravca: 1. u pravcu poboljšavanja karakteristika svakog materijala posebno, 2. u pravcu obezbeđenja što kvalitetnijeg sadejstva ovih materijala. Simbioza čelika i betona je neophodna jer armaturni profili betonu daju neophodnu duktilnost a beton svojom nepropustljivošću štiti armaturu od agresivnih uticaja sredine. Potreba da se u sklopu razvoja montažnog građenja i teorijskih postavki proračuna konstrukcija prema graničnim stanjima betonski elementi učine što manjih poprečnih preseka uslovila je razvoj tehnologije izrade armaturnog materijala. Armaturne mreže su doneli napredak u oblast boljeg sadejstva betona i čelika ali je primena ovih formi ostala ograničena samo na određenu grupu betonskih elemenata a mnogo važniji bio je razvoj tehnologije izrade armature sa rebrima pravilno raspoređenim po njenoj površini. Rebrasti čelik ima poprečna i podužna rebra ili izbočine na površini. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

6. predavanje

1


Na gradilištima je vrlo dugo skoro 75 % armature bilo izrađeno od tzv. mekog glatkog armaturnog čelika čija je granica tečenja bila 240 N/m2 a ostalih 25 % su delile armaturne mreže i rebrasti visokovredni profili. Činjenice da je primena mreža i rebrastih profila korisnija sa stanovišta postignutih ušteda u radu na montaži armature i da je ponuda tržišta sve veća u toj oblasti (uz neznatnu razliku u ceni) uticali su na masovniju primenu kvalitetnijeg armaturnog materijala tako da je danas pomenuti odnos izmenjen u korist rebrastog čelika.

Prema Pravilniku o tehničkim normativima za beton i armirani beton na gradilištima je dozvoljena primena sledećih vrsta armature: Vrsta armature

Oznaka

Asortiman

Glatka armatura

GA 220 / 340

∅5 - ∅12

Glatka armatura

GA 240 / 360

∅5 - ∅36

Rebrasta armatura

RA 400 / 500

∅5 - ∅40

Zavarene armaturne mreže od glatke žice

MAG 500 / 560

∅4 - ∅16

Zavarene armaturne mreže od rebraste žice

MAR 500 / 560

∅4 - ∅12

BiA 680 / 800

∅3 - ∅11

Bi armatura

Iako se u asortimanu glatke i rebraste armature nalaze i vrlo veliki profili njihova praktična primena je vrlo mala - preko 90% ugrađene armature ima prečnik koji je manji ili jednak ∅25. Zavarene armaturne mreže se koriste u velikom broju kombinacija debljina šipki ali su najprimenjenije one za koje važi 4 ≤ ∅ ≤ 8. Čelik za armiranje je materijal o kome se najčešće zna samo to da je srednja vrednost zapreminske mase 7,85 t/m3 a srednja vrednost koeficijenta termičke dilatacije 10 ×10-6 /oC. Međutim kada je u pitanju armatura kao građevinski materijal potrebno je mnogo više informacija. Firme nabavljaju armaturni materijal iz različitih izvora pa prilikom njegove obrade može doći do grešaka čije se posledice direktno odražavaju na nosivosti elementa t.j. konstrukcije u koju je armaturni materijal ugrađen. Uz materijal moraju biti isporučeni podaci o: a) kvalitetu materijala (izražen je karakterističnom vrednošću konvencionalne granice tečenja armature tj. vrednošću napona pri kome je nepovratna dilatacija 0,2 %), b) klasi duktilnosti (može biti normalna ili visoka a izražava se karakterističnom vrednošću izduženja armature pri maksimalnom opterećenju εuk, odnosno karakterističnim odnosom čvrstoće pri zatezanju prema granici tečenja (ft/fy)k), c) dimenzijama profila koji su isporučeni (one moraju odgovarati zahtevima u pogledu veličine dozvoljenih odstupanja, tj. moraju biti u granicama tehničke tačnosti), d) površinskim karakteristikama armaturnog gvožđa (razlikujemo glatke rebraste šipke kod kojih se površinske karakteristike iskazuju faktorom površine rebra fR (odnosom Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

6. predavanje

2


površine projekcije poprečnih rebara u pravcu ose šipke i površine omotača šipke između uzastopnih rebara), e) mogućnosti zavarivanja armaturnih profila (važno sa stanovišta nastavljanja profila i izrade veza profila metodom zavarivanja). Armatura se ugrađuje u betonske elemente u cilju njegovog ojačavanja i postizanja neophodne otpornosti na statička i dinamička opterećenja, temperaturne uticaje, skupljanje kao i omogućavanja manipulacije i transporta prefabrikovanih betonskih elemenata pa je, prema ulozi koju ima, možemo podeliti na: a) glavnu armaturu - služi za prijem dominantnih zatežućih naprezanja nosača nastalih usled prijema staslnih i eksploatacionih opterećenja, b) podeonu armaturu - služi za preraspodelu uticaja između šipki glavne armature i omogućavanje njihovog sadejstva kao i sprečavanje pojave prslina u elementu, c) montažnu armaturu - služi za obezbeđivanje položaja šipki armature ugrađenih u armaturne sklopove površinskih ili prostornih formi. Pored ugrađivanja armature u vidu otvorenih armo-sklopova (ravnih, savijenih, zakrivljenih) koji se primenjuju kod izrade zidova, ploča i ljuski sve su brojnije forme zatvorene (pravougaone, poliugaone, kružne) konture koji se primenjuju kod izrade šipova, temelja, stubova i greda.

U betonske elemente se često ugrađuju različiti oblici ankerovanih metalnih formi (anker pločice) koje se koriste za izradu veze: • betonskog prefabrikovanog elementa sa betonskom konstrukcijom, • betonskog elementa sa metalnom konstrukcijom, ili • betonskog elementa sa opremom i instalacijama objekta. Ankerovanje pomenutih formi se izvodi primenom armaturnih šipki (zavarenih za pločicu) ili direktnim zavarivanjem za glavnu i/ili podeonu armaturu elementa.

4.2. ARMATURA (ČELIK) ZA PREDNAPREZANJE Razvoj tehnologije proizvodnje ili obrade građevinskih materijala omogućio je unapređenje procesa građenja. Zahvaljujući betonima visokih marki prefabrikovani elementi su postajali sve lakši za transport i montažu a skraćenje roka za izradu betonske konstrukcije objekta bio je i ostao glavni argument pobornika primene metoda montažnog građenja. Da bi se u poprečnom preseku apsorbovali veliki naponi zatezanja morala se primeniti armatura velike otpornosti na kidanje. Njena interakcija sa betonom je zahtevala uvođenje novih pravila i postupaka primene pa je oblast primene dobila i poseban naziv - prednaprezanje. Za prednaprezanje se koriste profili (žice) ∅2 - 12∅ izrađeni od čelika čija minimalna vrednost karakteristične čvrstoće na zatezanje mora biti preko 1500 MPa. Sila prednaprezanja sa čelika na beton može biti preneta bilo direktno, tzv. athezionim prednaprezanjem, bilo indirektno, tzv. kotvama sa kablovima za prednaprezanje. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

6. predavanje

3


Kotva predstavlja sklop više elemenata (čaura, klin, podložna ploča, anker ploča, ...) čiji su glavni zadaci: a) da obezbede pravilan raspored i podjednako zatezanje svih žica, b) da žice za prednaprezanje pouzdano drže u istegnutom stanju, c) da silu zatezanja preko oslonačkog preseka (bloka) prenesu na betonski element a da pritom, usled velike koncentracije napona zatezanja u zoni oko kotve, ne dođe do pojave prslina i cepanja betona.

Armatura za prednaprezanje i jedna vrsta kotve Kotve se, prema ulozi u prednaprezanju, dele u 3 osnovne grupe i mogu biti: 1. normalne kotve (su aktivne kotve jer služe za jednokratno ili višekratno unošenje sile prednaprezanja u kabl i injekcione mase u zaštitnu cev) pojavljuju se u varijantama: • normalne kotve za postavljanje na beton, • normalne kotve za postavljanje u beton, • višestruke normalne kotve za postavljanje na beton, 2. fiksne kotve (su pasivne kotve jer služe za fiksiranje jednog kraja kabla kod jednostranog prednaprezanja u kome je na drugom kraju kabla normalna ili nastavna kotva), i 3. nastavne kotve (služe za nastavljanje dugih već prednapregnutih kablova i kablova koji tek treba da se prednaprežu a ne mogu biti izrađeni u jednom komadu). Projektom prednaprezanja moraju biti precizno dati tehnički uslovi za izvođenje radova sa svim podacima o materijalima i opremi koji se primenjuju. Ukoliko izvođač radova nije u mogućnosti da obezbedi nabavku i primenu projektovanih sredstava mora se obratiti projektantu sa listom alternativnih sredstava kako bi proverom njihovih tehničkih karakteristika bila utvrđena podobnost za primenu i na osnovu pozitivnog odgovora dobijena pismena saglasnost za zamenu.

4.3. KARAKTERISTIKE I PRIMENA MIKRO-ARMATURE Ako masivni armaturni profili više nisu atraktivni mikro armatura sigurno jeste. Mikroarmirani beton predstavlja mešavinu klasičnog betona sa odgovarajućom količinom armature u vidu čeličnih vlakana. Armiranje građevinskih materijala vlaknima je ideja stara gotovo kao graditeljsko umeće jer su sečena slama, vlakna jute, konjska dlaka i slični materijalni davno korišćeni za ojačavanje građevinskih proizvoda na bazi gline. Vlaknasta ojačanja tankih i krtih materijala su uvodila nove proizvode u oblasti azbest-cementnih prefabrikata a od pre trideset godina se eksperimentiše i sa sintetičkim materijalima (karbonskim i staklenim vlaknima). Počev od 1970. godine čelična vlakna počinju da ulaze u građevinsku proizvodnju (procene pokazuju da je 1975. u celom svetu ugrađeno samo 50.000 m3 mikro-armiranog betona (engl. fiber reinforced concrete) da bi u poslednjih par godina i čitavi objekti bili izvedeni armiranjem Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

6. predavanje

4


jedino pomoću vlakbastih čestica metala. U početku razvoja ove vrste tehnologije vlakna su bila debljine 0,25 - 0,65 mm i dužine 2 - 6 cm a danas su dimenzije proizvoda najvećeg proizvođača mikro-armature, Mitchell Fibercon Inc. (USA), 0,25/0,70/20 mm ili 0,25/0,70/25 mm za ravna vlakna odnosno 0,25/1,20/25 mm za vlakna koja su deformisana podužnim uvijanjem. Iskustvo pokazuje da odnos dužine i prečnika vlakna, standardno L/d = 45 - 55, ne bi trebao biti veći od 60 - 80. Vlakna sa odnosom L/d ≤ 50 se doziraju kao svaki rastresiti materijal a za L/d ≥ 50 treba fazi doziranja posvetiti veću pažnju jer u suprotnom može doći do teškoća u doziranju armature i homogenizaciji mešavine. Čestice mikro-armature se najčešće proizvode od niskougljeničnog hladno valjanog čelika i mogu biti u obliku ravnih, jednom ili više puta uvijenih ili spiralno uvijenih traka. Poslednjih godina u primeni su i vlakna od sintetičkih materijala visokih mehaničkih karakteristika.

Poboljšana mehanička svojstva ovako armiranih betona su prednost koja se koristi i kod izrade podova u industrijskim objektima Mikro-armatura može u potpunosti zameniti klasičnu armaturu pokazujući i mnogobrojne prednosti u odnosu na nju: 1. dozvoljava betoniranje odmah posle postavljanja oplate (nema čekanja na armirače: postavljanje, kontrola, ...) čime ubrzava tok radova, 2. dozvoljava prekide u radu čime proizvodni tok čini manje osetljivim na spoljašnje uticaje i poremećaje u snabdevanju, 3. povećanjem žilavosti betona (udvostručuje otpornost na udar i utrostručuje otpornost na slom) dozvoljava smanjenje poprečnih preseka uz isti ili veći koeficijent sigurnosti, 4. sprečava pojavu površinskih prslina u pločama, 5. eliminiše sve probleme sa korozijom, ... 6. dozvoljava kreativnije oblikovanje betonskih elemenata jer nema problema (zahteva) u vezi sa oblikovanjem detalja klasične armature i očuvanja minimalnog zaštitnog sloja. Čelična vlakna se isporučuju u kartonskim kutijama ili džakovima i pomoću dozatora unose u mešalicu. Brzina doziranja mora biti usklađena sa brzinom mešanja kako ne bi došlo do nagomilavanja vlakana i produženja homogenizacije. Pokrenuta česticama agregata vlakna se ravnomerno raspoređuju unutar mase, zauzimaju proizvoljne položaje i delimično se savijaju pod uticajem krupnijih zrna. Količina mikro-armature se kreće u intervalu 0,2 - 2,0% u odnosu na zapreminu betona (1,5 - 6,5% u odnosu na težinu betona). Mešavina sa vlaknastom armaturom se transportuje, ugrađuje i neguje na uobičajeni način sa izuzetkom zabrane ručnog ugrađivanja jer može uticati na homogenost mešavine. Prilikom završne obrade treba paziti da se preteranim tretmanom male zone ne poremeti visok stepen izotropije mešavine. Površinu elementa ne treba ručno rapaviti jer može doći do izvlačenja krajeva vlakana iz mase ali specijalne mašine mogu vršiti i ovakvu obradu.

4.4. OBRADA ARMATURE Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

6. predavanje

5


Priprema armature za potrebe svakog većeg gradilišta ili većeg broja manjih gradilišta se vrši u proizvodnim jedinicama smeštenim u zatvorenom prostoru - pogonima. Pogoni za obradu armature (armiračnice) predstavljaju moćno sredstvo za racionalizaciju procesa građenja jer mogu da svedu armiračke radove na objektu na ugrađivanje armaturnih sklopova u oplatu i njihovo povezivanje u zoni preklopa armature. Izvode se kao stalni objekti, postavljeni samostalno ili u sklopu većeg centra za tehnološku pripremu proizvodnje, koji obuhvataju deponiju sirove armature, objekat sa jednom ili više tehnoloških linija (odeljenja) i deponiju gotove armature spakovane u snopove ili armaturne koševe. Transport armature u pogonu obavlja se kranovima (na deponijama) ili transportnim kolicima (u odeljenjima) pa je produktivnost instaliranih mašina maksimalno iskorišćena.

Samo se na gradilištima koja nemaju podršku armiračkih pogona (u pitanju su udaljena gradilišta ili radovi manjeg obima) za radnike moraju graditi armiračke nadstrešnice takvih dimenzija da se ispod njih mogu smestiti: radni sto za savijanje armature, mašina (makaze) za sečenje armature, aparat za zavarivanje i prostor za izradu armaturnih koševa. Priprema armaturnih šipki se sastoji od nekoliko operacija koje se na savremenim mašinama odvijaju odvojeno (kada su u pitanju šipke velikih prečnika ili je potreban veliki kapacitet obrade pa su mašine specijalizovane) ili više njih na istoj mašini, na odgovarajućim alatima i sukcesivno jedna za drugom. Razvoj opreme za obradu armature je olakšao izradu pojedinih oblika (spiralne forme) i oslobodio projektante konstrukcija straha da njihovi zahtevi neće na adekvatan način biti preneti na materijal. Mašinskom obradom armature se definitivno razdvajaju greške u radu od grešaka u projektovanju. Mali zaštitni sloj betona ne može biti posledica nepravilno savijene šipke (osim u slučaju da je operater uneo u kompjuter pogrešne podatke) koja je izašla iz projektovanog gabarita armaturnog koša već samo posledica izostanka ili nepravilnog rasporeda podmetača (distancera) za armaturne profile.


6. predavanje

6


Veliki broj proizvođača mašina za obradu armature pruža široke mogućnosti izbora i kupovine upravo one koja će na najefektniji način zadovoljiti potrebe gradilišta ili centralnog armiračkog pogona izvođača radova. Nabavka ovakvih mašina ne opterećuje jediničnu cenu obrađene armature u meri koja će izvođača obeshrabriti da ih uvrsti u spisak opreme neophodne za normalno odvijanje betonskih radova. Potpuno drugačiji je problem projektovanja armiračkog pogona i usklađivanja kapaciteta mašina u cilju maksimalnog iskorišćenja njihovih mogućnosti. U ponudi mašina za armaturu na tržištu su zastupljena sledeća četiri tipa mašina: 1. mašine za obradu armature isporučene u kalemovima (koturovima), 2. mašine za obradu armature isporučene u šipkama, 3. mašine za pravljenje mrežaste armature, i 4. mašine za pravljenje armaturnih koševa. Svi tipovi mašina imaju elektronski kontrolisane, automatizovane operacije čije se vođenje može pojednostaviti jednostavnim povezivanjem sa spoljnim kompjuterom koji na monitoru neprekidno daje stanje proizvodnog sistema a na zahtev (periodično) daje u pisanoj formi pregled količina i vrsta obrađene armature. Akcent tehnološkog razvoja svih navedenih tipova mašina je stavljen: 1. na maksimalno proširenje automatizacije (uz ostavljanje mogućnosti kontrole i prekida operacije od strane operatera), 2. na kompjutersko povezivanje pojedinih faza obrade i kompleksnu kontrolu proizvodnje, 3. na razvoj sistema za odlaganje obrađene armature i 4. na racionalizaciju utroška energije i minimum otpada sirove armature. Specifični tehnološki razlozi zahtevaju da se mašine prilikom instaliranja postave u zatvoren objekat, na ravnu, čvrstu podlogu i povežu sa odgovarajućom gromobranskom zaštitom. 1. Mašine za obradu armature u kalemovima su po broju modela verovatno najbrojnije. Obrada na njima podrazumeva ispravljanje, sečenje i savijanje šipki armature. Deponovana dugo ili na nepropisan način armatura dobija sloj površinske rđe koji treba očistiti pre ugrađivanja šipki. Deo rđe se skida već u fazi ispravljanja, prolaskom šipke kroz niz parova valjaka, a ukoliko nisu postignuti željeni rezultati treba primeniti posebna mehanička sredstva (metalne rotacione četke) ili hemijska sredstva (premazi koji istovremeno skidaju rđu i nanose primarnu zaštitu). Noviji modeli su pretežno opremljeni četkama i odlikuju ih sledeće karakteristike: • brzina izvlačenja i ispravljanja armature ide do 2m/s , • prečnik jednostruke armature koju obrađuju je u intervalu ∅5 - ∅18 a za dvostruku armaturu prečnik ide samo do ∅14, • minimalna dužina šipki je 750 - 800 mm, • na mašinama postoje automatske jedinice za brzu promenu prečnika za ukupno 8 različitih tipova armatura, • postoji mogućnost savijanja armature po dužini i na oba kraja šipke koja može biti dužine do 12 m, • postoji mogućnost širokog izbora (programiranja) uglova povijanja šipki, • vreme promene oblika profila je oko 5 s, • sekundarna jedinica za savijanje profila je pokretna i omogućava brz prelazak na različite profile. • postoje jedinice za odlaganje armature dužine do 12 m sa mogućnošću njenog prebacivanja na drugi radni nivo radi etiketiranja, i Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

6. predavanje

7


• postoje specijalne rotirajuće jedinice sa četiri ruke za prihvatanje manjih savijenih profila (uzengija) svih prečnika. Velika pažnja proizvođača je posvećena elektronskoj podršci proizvodnje. Jedan od najpoznatijih proizvođača Pedinghaus nudi opremu kojom se podaci unose samo jednom u kompjuter u centralnoj planskoj stanici. Sistem kontroliše proizvodnju i vrši optimizaciju obrade unetog materijala a konstantno je prisutan uvid u sadržaj skladišta armature. Planovi proizvodnje se automatski prikazuju na monitoru a proizvodne linije snabdevaju podacima iz kompjutera. Na taj način vlasniku mašine se omogućava: • povećanje produktivnosti za 15 - 25 %, • sortiranje podataka i pisanje propratnih dokumenata, • smanjenje škarta sa prosečnih 3 - 5% na industrijski nivo od 1%, • dodatno povećanje kapaciteta obradom više šipki u isto vreme, • optimizacija korišćenja uskladištene armature, • memorisanje velikog broja oblika armature (do 999 oblika), • simultana proizvodnja pravih i savijenih komada, • smanjenje uticaja ljudskog faktora na greške na minimum, i • mašine opslužuje jedan ili najviše dva operatera. 2. Mašine za obradu armature iz šipki su sličnih karakteristika. Predviđene su za rad sa prečnicima armature od ∅6 - ∅55 mm. Armatura se iz deponovanog snopa izdvaja automatski i brzo broji, seče prema meri, savija i skladišti. U zavisnosti od prečnika šipki može se istovremeno savijati više šipki a postoji mogućnost memorisanja velikog broja pozicija. Brzina obrade je 90 - 120 m/min, maksimalna dužina šipki sirovog materijala je 24 m a prosečni radni ciklus traje samo 15 sec. Kao i kod prethodne grupe mašina postoji mogućnost povezivanja sa kompjuterom smeštenim u kontrolnom punktu radi optimizacije sečenja i formiranja pratećih dokumenata. Mašinu mora da napaja napaja struja od 380 V.

3. Mašine za pravljenje armaturnih koševa proizvodi samo manji broj firmi. Na tržištu se mogu nabaviti modeli koji prave armaturne koševe prečnika ∅40 - ∅160 cm. Koš se pravi na taj način što se preko podužno postavljene grupe šipki većeg prečnika spiralno namotava i mestimično (na nekim preklopima) zavaruje tanja armatura odmotana sa posebnog kalema. Korak spirale je najviše 30 cm ali postoje mašine sa mogućnošću njegovog povećanja do 60 cm. Operater podešava razmak armature i brzinu rotacije koša u zavisnosti od broja varova koje želi da napravi. Dužina koša se može povećavati do 12 m (kod nekih modela do 18 m). Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

6. predavanje

8


Proizvođači garantuju savršen cilindrični oblik koša i savršenu paralelnost podužnih šipki. Kao podatak za procenu učinka ove vrste mašina može poslužiti primer: armaturni koš za armiranje šipa prečnika ∅120 cm, dužine 12 m, sa 24 podužne šipke, na kome je 50% zavarenih ukrštanja, jedan operater može da uradi za 45 minuta. 4. Mašine za pravljenje mrežaste armature su u najvećoj meri smanjile ljudski rad na ugrađivanju armature u površinske elemente konstrukcije. Mreže inostranih proizvođača su ortogonalnei sastoje se od podužnih i poprečnih šipki istog prečnika i istog razmaka u oba pravca (Q-mreže) ili različitih prečnika i razmaka u oba pravca (R-mreže). Podužne šipke armature su prečnika ∅6 - ∅16 mm i nalaze se na 6 kalemova sa kojih se izvlače, seku i dopremaju na transportnu traku. Poprečne šipke se na podužne šipke dovode posebnim mehanizmom koji obezbeđuje potreban, projektovani razmak. Spojevi šipki se automatski zavaruju i sa trake izlazi ravna mrežasta armatura. Kod nekih modela postoji mogućnost dopunskog sečenja i/ili savijanja mreža. Na tržištu se mogu naći armaturne mreže različitih proizvođača a za većinu je bitno to da je: • prečnik šipki od kojih se izrađuju ∅4 - ∅12, • razmak podužnih i poprečnih šipki 10, 15 ili 25 cm, • standardna dužina podužnih šipki 7,5 m, • standardna dužina poprečnih šipki 2,5 m a nosivost im se razlikuje u zavisnosti od oblika i veličine okca mreže, odnosno od toga da li su: 1. R mreže - uzdužno nosive mreže čije su uzdužne i poprečne šipke ukrštene u obliku pravougaonika a prečnici uzdužnih i poprečnih šipki su isti ili se razlikuju u cilju racionalizacije primene i ravnomernijeg iskorišćenja kapaciteta šipki, 2. Q mreže - poprečno nosive mreže čije su uzdužne i poprečne šipke ukrštene u obliku kvadrata a prečnici uzdužnih i poprečnih šipki su isti. Velikom broju armirača najviše vremena oduzima povezivanje šipki koje su dovedene u projektovani položaj. Dinamičko opterećenje koje se javlja prilikom sipanja i ugrađivanja svežeg betona može promeniti položaj šipki i umanjiti njihovu nosivost ili zaštitni sloj pa je vezivanje šipki na mestima ukrštanja podužne (glavne) armature i poprečne armature (uzengije) - obavezno. Proces armiranja je često komplikovan činjenicom da se na mestima prekida i nastavaka armature, zbog velike dužine preklopa šipki i uvećanja broja šipki, javljaju zone u konturi poprečnog preseka nosača u koje beton teško može biti ugrađen na propisani način. Da bi smanjili poteškoće te vrste projektanti propisuju odgovarajuće zavarivanje šipki. Elektrolučno zavarivanje se izvodi preklapanjem šipki ili primenom pločice (podvezice) i izradom obostranog vara na dužini od najmanje 5∅ a elektrootporno se izvodi sučeonim spajanjem profila i propuštanjem kroz njih struje visokog napona usled koje na mestu spoja dolazi do naglog zagrevanja i topljenja metala a on se pod obostranim pritiskom meša i stvara zadebljanje - čeoni var. Izrada varova na licu mesta nije dovoljno brza (1,0 - 1,5 m/h), stvara brojne tehničke i organizacione probleme jer opremu treba transportovati, napajati i štititi u uslovima intenzivnih radova i velikog prisustva radne snage. Stoga se u poslednjih nekoliko godina, pretežno kod rebraste armature velikog prečnika, radionički obrađuju (narezuju) krajevi šipki a nastavak se izvodi na licu


6. predavanje

9


mesta - jednostavnim, pojedinačnim navijanjem svake šipke na cevasti završetak njoj odgovarajuće šipke. Automatska obrada armature podrazumeva i automatsku kontrolu zadovoljenja kriterijuma o minimalnom prečniku krivine povijene armature koji zavisi od vrste čelika ali se kod ručne obrade profila mora voditi više računa o oblikovanju šipki i kuka.

4.6. IZVOĐENJE ARMIRAČKIH RADOVA Armirački radovi ne počinju na gradilištu iako se oni tamo (u najvećoj meri) izvode. Priprema za rad sa armaturom počinje izborom isporučioca i ugovaranjem načina pakovanja robe, transporta i manipulacije. Tretman armature utiče na stepen korozije i mehanička oštećenja sa kojom ona stiže na gradilište. Armaturu treba štititi sve vreme: prekrivanjem u toku transporta i deponovanjem u zatvorenim skladištima na bezbednoj udaljenosti od tla (za podmetače koristiti drvene oblice ili valjane profile). Prilikom prijema armature na gradilištu obavezno mora biti prisutno odgovorno lice koje će proceniti stepen oštećenja i odlučiti o eventualnom odbijanju prijema, odnosno vraćanju isporučene količine. Ovo ukazuje na potrebu da se na velikim projektima, na koima postoji potreba za velikim količinama različitih vrsta armature, odredi stručno lice koje će se starati isključivo o kvalitetu i obradi armature. Ono bi bilo dužno da prisustvuje prilikom pakovanja i utovara materijala u transportna sredstva i time bilo u prilici da predupredi dopremu neadekvatne robe na gradilište.

U našem podneblju je uobičajena pojava male, površinske rđe i ona se u praksi ne smatra suviše štetnom jer je beton "pojede" u toku sazrevanja ali se na svaki ozbiljniji napad korozije mora odgovoriti čišćenjem šipki. Brzina razvoja korozije utiče na organizaciju i sinhronizaciju čišćenja sa preradom i ugradnjom armature jer se već 24 sata nakon uklanjanja rđe na istom mestu pojavljuje nova. Očišćena armatura ulazi u proces ispravljanja, sečenja i oblikovanja koji se, kao što smo pokazali, može smatrati vrlo automatizovanim pa su greške sporadične i lako se identifikuju. Ipak, operater na mašinama za oblikovanje armature mora posvetiti dužnu pažnju kod unošenja podataka o grupama šipki i izboru odgovarajućih radijusa krivine. On mora eliminisati sve krupnije profile koji u mašinu za ispravljanje mogu ući nepravilno deformisani (oštećeni) jer ta mesta, nakon obrade, mogu biti ponovo savijena i na površini armature formirane mikro prsline. Ovakva vrsta oštećenja ponekad nastaje i kod neusklađenosti kvaliteta materijala i načina obrade. Obrađena armatura se slaže u snopove koji se povezuju i označavaju etiketama koje sadrže informaciju o delu konstrukcije (poziciji nosača), poziciji armiranja, debljini šipke i broju komada. Etiketa se pričvršćuje tankom žicom pa može doći i do njenog oštećenja ili gubljenja. Stoga se takvi snopovi moraju identifikovati pre odvezivanja i upotrebe. Armatura se, na zahtev lica koje rukovodi armiračkim radovima, a prema dinamičkom planu odvijanja radova, doprema u blizinu Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

6. predavanje

10


fronta rada i pažljivo polaže u poretku koji će omogućiti lak pristup radnika, identifikaciju i izdvajanje željenih profila. Armatura se u oplatu unosi u obliku: a) pojedinačnih, pravih ili oblikovanih komada, b) zavarenih armaturnih mreža, i c) prefabrikovanih armaturnih formi. Prilikom dovođenja armature u projektovani položaj postavljaju se distanceri i proverava se ravnomerna udaljenost šipke od najbliže površine oplate. Pritom ne treba zaboraviti na položaj krajeva šipki koji kod ručne obrade usled torzije mogu izaći iz ravni ostalog dela šipke i približiti se oplati pospešujući prodor korozije u element. Upotrebljeni distanceri mogu biti od tanje armature, drveta i plastike ali su najbolji podmetači izrađeni (prefabrikovani) od maltera ili betona koji treba uliti u oplatu. Time se postiže jednorodnost materijala i izbegava pojava fleka od rđe na površini elementa (usled korozije metalnih distancera) ili koncentracija vlage u tačkama gde drveni (higroskopni) distanceri izlaze na površinu.

Neke vrste distancera armaturnih profila Zadatak armirača je da postave armaturne profile u projektovani položaj ali odgovorna stručna lica (rukovodioci radova) moraju pre prijema postavljene armature i početka ugrađivanja betona proveriti: • da li postavljena armatura ima projektovani poprečni presek (u slučajevima nemogućnosti nabavke armaturnih profila odgovarajućeg prečnika izvođači radova, uz pismenu saglasnost nadzorne službe, mogu ugraditi profile prečnika većeg od projektovanog ali se mora voditi računa da se ne ugrozi minimalni razmak armaturnih šipki), • da li maksimalni razmak šipki rebraste armature ne prelazi granice (u cm) date za različite napone u čeliku i različite vrste naprezanja armiranih betonskih nosača: Napon u čeliku (MPa)

160

200

240

280

320

360

Čisto savijanje

30

25

20

15

10

5

Čisto zatezanje

20

15

12,5

7,5

---

---

Napon u čeliku, na osnovu koga se dobija kriterijum o maksimalnom razmaku šipki predstavlja maksimalni dopušteni napon u armaturi (σs) neposredno posle nastajanja prslina u betonu čija je veličina ograničena vrstom elementa i eksploatacionim uslovima. • da li minimalni razmak šipki (e) obezbeđuje efikasno ugrađivanje betona i ostvarenje projektovanog stepena prianjanja armature i betona, tj. da li je jednak ili veći od vrednosti iz tri sledeća kriterijuma, važeća za elemente izrađene od betona u kojima je najveća nominalna dimenzija najkrupnije frakcije agregata dg ≤ 32 mm: 1. e ≥ 30 mm, 2. e ≥ ∅ Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

(∅ - najveći prečnik armature u elementu), 6. predavanje

11


e ≥ ∅n

(∅n - ekvivalentan prečnik svežnja armature),

3. e ≥ 0,8 dg. Nakon usvajanja merodavne vrednosti može se napraviti pogodan šablon (od komada punog drveta) i njegovim postavljanjem u tačke kritičnog približavanja šipki proveriti zadovoljenje postavljenog uslova. • da li je debljina zaštitnog sloja do armature (ao), dobijena postavljanjem distancera, jednaka projektovanoj, tj. da li obezbeđuje siguran prenos sila prianjanja, adekvatnu zaštitu od oljuskavanja betona, dovoljnu otpornost na dejstvo vatre i potrebnu zaštitu od korozije. • da li su dužine sidrenja i preklopa armature, na mestima nastavljanja, jednake ili veće od projektovanih vrednosti. Na armaturi ne postoje oznake dužine sidrenja te se preciznosti ugrađivanja armature mora posvetiti adekvatna pažnja, posebno kod nastavljanja pravih šipki na oba njihova kraja; usled nepreciznog rada dužina preklopa na jednoj strani može biti povećana na račun smanjenja preklopa na drugoj strani. U presku može biti nastavljeno najviše: 100 % zategnute rebraste armature

ukoliko je ∅ < 16,

50 % zategnute rebraste armature

ukoliko je ∅ ≥ 16,

50 % zategnute glatke armature

ukoliko je ∅ < 16,

25 % zategnute glatke armature

ukoliko je ∅ ≥ 16.

Sve veća primena zavarenih armaturnih mreža od glatke i rebraste armature i lakoća njihove montaže stvaraju uslove za pojavu grešaka u oblasti obezbeđenja minimalnog potrebnog preklopa nosivih žica. Minimalne dužine preklopa nenosivih (poprečnih) žica mrežaste armature zavise samo od uslova adhezije, pa je preporuka, da ukoliko su uslovi za postizanje kvalitetne adhezije: • dobri - dužina preklopa bude 15 cm ili 2 podužna čvora, a ako su • loši - dužina preklopa je 20 cm ili 3 podužna čvora. Nakon preciznog i čvrstog povezivanja armature jednog sloja (jedne zone) elementa mora se osigurati nepomerljivost sklopa i nepromenljivost postignute geometrije. U tom smislu mora se zabraniti ili ograničiti dalje kretanje radnika u toj zoni, deponovanje materijala (armature, oplate) i sve ostalo što može izazvati savijanje šipki, pomeranje iz projektovanog položaja ili gubljenje zaštitnog sloja. Na pravcima neophodnog kretanja radnika treba položiti široke i debele daske koje će raspodeliti opterećenje i zadržati neminovne deformacije armature u elastičnoj oblasti. Prilikom sipanja sveže betonske mase u oplatu ne sme doći do pomeranja armature pa kod transporta betona toranjskim kranom u kibli radnici treba da usmeravaju i kontrolišu kretanje ove teške posude i onemoguće njeno udaranje u oplatu i armaturu. Nakon ugrađivanja betona ostaje vidljiva samo armatura koju u toku iste smene ili narednih dana treba pokriti u sledećoj fazi betoniranja. Ukoliko ta faza, zbog tehničkih razloga ili finansijskih problema investitora, zakasni nekoliko nedelja ili meseci treba neubetoniranu armaturu zaštititi gumiranim ili PVC prekrivačima.


6. predavanje

12


BETONSKI RADOVI Istraživanjem prirodnih i proizvodnjom veštačkih materijala šire se čovekove mogućnosti u pogledu izbora najpogodnijeg za oblikovanje konstrukcija ali će sigurno još dosta dugo beton, proizveden na mestu gradnje ili prefabrikovan, biti dominantan graditeljski materijal. Beton je heterogeni višefazni materijal u obliku veštačke stene koja se dobija povezivanjem različitih tipova agregata pomoću cementne paste. U betonu agregat predstavlja linearno-elastičnu a cementna pasta visko-elastičnu komponentu. Različita mehanička svojstva veštačke stene potiču od promena u sastavu pomenutih komponenata a one se odražavaju i na zapreminsku masu materijala pa prema tom kriterijumu razlikujemo 3 vrste betona: a) laki beton

→ zapreminska masa ≤ 1800 kg/m3,

b) beton

→ zapreminska masa 2100 kg/m3 - 2500 kg/m3,

c) teški beton

→ zapreminska masa ≥ 2800 kg/m3.

U zavisnosti od kompozicije sastava mešavine svež beton može imati različite konzistencije: od krute do vrlo plastične i tečne. Beton se može proizvoditi na samom gradilištu ali i van njega pa zatim transportovati do mesta ugrađivanja. Za metod ugrađivanja se može usvojiti jedan od desetak postupaka različite efikasnosti a najmanje toliko vrsta zaštite i negovanja betona stoji inženjerima na raspolaganju.

Mašina za spravljanje betona i kolica za transport iz 1908. godine Imajući navedeno u vidu možemo se upitati odakle toliko interesovanje za materijal koji se izrađuje sa tako raznovrsnom tehnologijom. Prednosti betona kao građevinskog materijala su brojne: proizvodi se od jeftinih sirovina (agregata i vode) koje se ne moraju transformisati ni dugo transportovati, mali je utrošak energije za njegovo mešanje, transport i ugrađivanje a stepen ekološke sigurnosti od primenjene tehnologije je značajno visok. Kraj dvadesetog veka ove zahteve nameće kao prioritetne ali se prilikom izbora materijala ne sme zanemariti važnost brzine građenja kao važnog ekonomskog činioca. S obzirom na to da beton, ugrađen klasičnom tehnologijom, zahteva relativno dug period nege to se sve savremene tehnologije betonskih radova baziraju na unapređenjima koja skraćuju vreme spravljanja, transporta i ugrađivanja i omogućavaju ranije dostizanje zahtevanih mehaničkih karakteristika. Njihov krajnji cilj je ostvarenje dugotrajnog materijala otpornog na brojne uticaje koje možemo podeliti na grupe: 1. spoljni uticaji a) klimatski uticaji, • zamrzavanje/odmrzavanje, • temperaturne varijacije, • varijacije vlažnosti vazduha, Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

7. predavanje

1


b) hemijski uticaji, • neorganske soli, • kiseline, c) abrazivni uticaji • vetar, • voda, • saobraćaj (u širem smislu "kretanje po betonu"), 2. unutrašnji uticaji a) alkalno-silikatna reakcija, b) zapreminske promene, c) vodoprpustljivost i absorpcija. Većina betonskih konstrukcija je izložena simultanom delovanju različitih uticaja koji u toku vremena menjaju intenzitet delovanja pa se pred inženjere postavlja pitanje projektovanja i izvođenja betona dovoljno otpornog da u toku vremena uspešno ispunjava povereni zadatak. Inženjrima (tehnolozima) stoje na raspolaganju četiri grupe akcija: 1. izabrati komponente betona odgovarajućih količina i kvaliteta, 2. ostvariti visoku homogenost materijala koju odlikuje: a) dobra obradljivost, b) potpuna pomešanost sastojaka, c) primeren način transporta i izlivanja, i d) odgovarajući metod ugrađivanja. 3. formirati dobro obrađen površinski sloj u čemu pomažu: a) pogodna oplata, i b) kvalitetna dorada slabih mesta ili oštećenja. 4. osigurati adekvatnu negu betona u toku sazrevanja obezbeđenjem: a) optimalne temperature, i b) minimalnih gubitaka vlage. Grupe akcija su navedene po redosledu izvođenja što samo naglašava važnost izbora kvalitetnih sastojaka betonske mešavine jer greške učinjene na početku rada teško mogu biti otklonjene kasnije iskazanim veštinama tehnologa. Na žalost, ni izvođač ni investitor ne poklanjaju dovoljno pažnje ovoj fazi rada čime otvaraju mogućnosti za sporove u oblasti dokazivanja kvaliteta. Uverenje u moć vlastitog znanja i iskustva može obmanuti izvođača i dovesti ga u situaciju da snosi ogromne troškove rekonstrukcije tek završenog objekta, kao što uverenje da ga ugovorne odredbe i penali dovoljno štite može obmanuti investitora i naneti mu poslovne štete daleko veće od vrednosti naplaćene odštete (oprema u objektu zastareva, tržište osvajaju drugi i sl.). Izvođenje betonskih radova na licu mesta je, u manjoj ili većoj meri, prisutno pri izgradnji svih objekata a sa stanovišta složenosti mogućih tehnoloških rešenja naročito je interesantna njihova primena u oblasti visokogradnje gde je, pre svega usavršavanjem sistema oplata, razvijena posebna metoda industrijalizovane izgradnje. Težnja da se radovi na jednom radilištu postepeno razvijaju da bi zatim, u jednom dužem periodu, imali visok intenzitet i postepeno se završavali ima za posledicu pojavu nedovoljne iskorišćenosti gradilišta. U početku tokovi materijala i radne snage nisu dovoljno organizaciono povezani (period uhodavanja) da bi se pri kraju posla instalisani kapaciteti, zbog prestanka mnogih aktivnosti, koristili na neekonomičan način. Prisustvo skupe opreme i mehanizacije Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

7. predavanje

2


opterećuje jedinične troškove većine pozicija rada pa se mora težiti skraćenju ovih nedovoljno produktivnih faza izgradnje objekta. Izvođač koji je primoran da ispoštuje ugovoreni rok na zakašnjenja izazvana konfuznim početkom obično reaguje primenom skupih mera: produženim radom koji je 20 - 30 % skuplji od redovnog rada i uvećanim zahtevima u pogledu praktičnih učinaka gde usled prekoračenja normalnog intenziteta eksploatacije dolazi do uvećanja troškova za opravke i tekuće održavanje. Da bi se na gradilištu pomenuti efekti umanjili treba obezbediti pravovremen i po količini adekvatan transport betona i kvalitetnu, industrijski obrađenu oplatu i armaturu (sve je veća primena armaturnih mreža). Ako se izuzmu gubici usled rastura ili predoziranja građevinskih materijala rad sa oplatom pruža najveće mogućnosti za unapređenje procesa građenja. Neracionalnost korišćenja materijala posledica je i usvajanja ponekad neiskorišćenih preseka nosača iz konstruktivnih razloga (tipiziranje nosača, arhitektonski uslovi i sl.). Ako se u ove razloge ne može sumnjati (jer bi se time sumnjalo u stručnost i dobronamernost projektanta) onda je začuđujuće kako se malo pažnje poklanja činjenici da čak i male nekorektnosti u toku dimenzionisanja konstrukcije mogu eliminisati iz primene neki oplatni sistem. Ukupna vrednost svih planova izvođenja radova i planova oplate iznosi samo oko 0,25 - 0,65% ukupne investicione vrednosti objekta a kao posledicu može doneti i desetostruko veću uštedu sredstava. Oblasti racionalizacije su: 1. Minimizacija vremena izvođenja betonskih adova a time i značajno skraćenje trajanja projekta. Ovo donosi koristi i na konkretnom poslu i u smislu povećanja konkurentnosti izvođača na tržištu rada. 2. Minimizacija obima ugrađenog materijala koja je moguća samo doslednom primenom kvalitetnog oplatnog sistema i racionalnim projektovanjem konstrukcije. 3. Efikasno korišćenje materijala i radne snage. Ulaganja u zaokružen program oplatnih komponenti su minimalna u poređenju sa izdacima za analognu opremljenost u uslovima šarolikosti sistema. Kompletiran sistem se velikom frekvencijom primene ubrzano otplaćuje omogućavajući svoje obnavljanje i inoviranje. Sve to je već na početku realizacije projekta onemogućeno ukoliko projektant nije imao za cilj minimizaciju troškova i vremena građenja, odnosno ukoliko pri projektovanju nije vodio računa o potpunom uslađivanju proizvodnih procesa i tehnologija rada. Doprinos izvođača merama racionalizacije odnosi se na oblast pravilnog izbora oplatnog sistema i na kvalitetno rešavanje organizacionih tokova angažo-vane radne snage. U prvom slučaju cena sistema ne sme biti kriterijum pri izboru nego mogućnost česte i dugotrajne upotrebe uz minimalno angažovanje radne snage, jer važi pravilo - "jeftina oplata je često najskuplja".

Mala motorna mešalica za beton i malter (model koji se još viđa na gradilištima)


Sa druge strane, eliminacijom neproizvodnog rada, usklađivanjem i organizacijom radnih mesta može se uštedeti 10 - 20% vrednosti ukupnih građevinskih radova uz mogućnost adekvatnog vrednovanja efikasnosti rada.

7. predavanje

3


5.1. OSOBINE KOMPONENATA BETONSKE MEŠAVINE 5.3. PROIZVODNJA BETONA Potreba da se betonska mešavina u relativno kratkom roku nakon spravljanja nađe u oplati, ugrađena i zaštićena, nagoni tehnologe da fazu proizvodnje i fazu transporta povezuju ostvarujući neophodan kontinuitet rada. Proizvodnja mešavine se u nekim slučajevima odvija u transportnim sredstvima a kod kontinualne proizvodnje betona ima elemenata transporta mešavine kroz sam bubanj mešalice. Izbor transportnog sredstva (auto-mešalice) zavisi od položaja i visine koša za prihvatanje i utovar svežeg betona na fabrici betona. Sastav mešavine i ritam rada betonare zavise od karakteristika transportnog sredstva (koliko štiti svež beton u toku transporta, koliko je sposobno da održi cikličnost utovara i istovara materijala). Sve ovo govori u prilog činjenici da su pomenute faze tehnološkog procesa deo kompleksnog problema koji se ne sme jednostavno raščlaniti i razmatrati kao niz zasebnih, pojednostavljenih procesa. Mešanje komponenata betona u kontrolisanim uslovima ima za cilj dobijanje što potpunije homogenizacije smese uz pravilno obavijanje zrna agregata cementnom pastom. Da bi se to ostvarilo treba: a) pre početka rada pregledati mešalicu i otkloniti (eventualne) nedostatke, b) u prvom mešungu dozirati prvo krupan agregat i vodu kako bi se pokvasila unutrašnjost bubnja a zatim cement i sitan agregat u nešto većoj količini od potrebne (kako bi se kompenzirali gubici nastali lepljenjem cementnog maltera za zidove mešalice), c) materijale (komponente) unositi u bubanj mešaloce simultano ili sukcesivno jedan za drugim, d) doziranje podesiti tako da se ne prekorači kapacitet bubnja mešalice, e) rotacije bubnja vršiti propisanom brzinom i propisano vreme sve do postizanja uniformnog izgleda i boje sveže betonske mase, f) prazniti mešalicu odjednom (višekratno odlivanje mešavine može ugroziti homogenost). Sveža betonska masa već nakon spravljanja pokazuje određena svojstva kojima utiče na ostale faze proizvodnog procesa pa se često postavljaju dva pitanja: 1. Koje su osobine betona važne sa stanovišta efikasne i racionalne primene tehnološke opreme ? 2. Koja je od tih osobina najvažnija za osiguranje kvaliteta očvrsle mase ? Sa sigurnošću se ne može odgovoriti ni na jedno od njih jer gotovo sve osobine sveže betonske mase utiču na tehnologiju a samo neke utiču na više faza proizvodnog procesa; ne uvek na isti način i u istoj meri. Inženjeri pokazuju najveće interesovanje za: • homogenost, • obradljivost, • segregaciju, • vreme vezivanja, • temperaturu, • sadržaj pora, • izdvajanje vode, ali se može reći da je radnicima obradljivost svežeg betona ključna za ostvarenje planiranih rezultata rada. Uz ovu osobinu ide i odrednica o "dobroj", odnosno "lošoj" konzistenciji. Šta je konzistencija ? Prema jednoj od definicija to je "stanje svežeg betona koje se određuje empirijskim metodama ispitivanja obradljivosti", prema drugoj "reološka karakteristika plastičnih i kvaziplastičnih mešavina koja se menja sa promenom količine vode", a prema trećoj "svojstvo materijala kojim se on odupire Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

7. predavanje

4


trajnom menjanju oblika". Bilo kako da definišemo konzistenciju ona je pre svega funkcija količine vode i cementa, onih činilaca koji podmazivanjem kontaktnih površina čestica agregata smanjuju njihovo trenje i olakšavaju njihovo kretanje i dovođenje u položaj najmanje potencijalne energije. Slične efekte donosi uvučeni vazduh ukoliko se komponentama mešavine pridruži neki aerant. Viskoznost mešavine se menja i pod uticajem promena sadržaja sitnih čestica koje vezuju deo vode unete u mešavinu i time povećavaju adheziju u svežoj betonskoj masi ali se unutrašnje sile savladavaju pod dejstvom indukovanih vibracija jer je sveži beton tiksotropan materijal. Da bi beton dobio željenu obradljivost može se, u ograničenoj meri, varirati odnos količine vode i cementa jer mala količina vode (v/c ≤ 0,20 - 0,25) može dati vrlo krutu i teško obradljivu mešavinu koja nakon očvršćavanja ostaje vrlo porozna i male čvrstoće na pritisak, a velika količina vode (v/c ≥ 0,70 - 0,75) oduzima mešavini homogenost jer nastaje segregacija agregata i cementne paste. Ukoliko se želi zadržati određena konzistencija uz smanjivanje v/c odnosa neminovno je povećavanje utroška cementa, a eventualna štednja cementa neposredno utiče na slabljenje unutašnjih veza i pad krajnje čvrstoće betona. Kako u takvim uslovima inženjer (tehnolog) može odrediti optimalnu količinu cementa?

Ispitivanje konzistencije betona merenjem sleganja Za spravljanje dobre mešavine željene plastične konzistencije odnos vode i cementa treba da bude u intervalu 0,35 - 0,55 pri čemu je kod običnog četvorofrakcijskog betona (Dmax = 32 mm) količina vode u granicama 100 - 200 l a količina cementa je minimalno 300 kg. Nemogućnost jednoznačnog određivanja sastava mešavine za željenu konzistenciju nameće obavezu eksperimentalne provere kvaliteta svežeg betona. Za kontrolu na gradilištu je najjednostavniji postupak sa primenom Abramsovog konusnog limenog kalupa u koji se beton (JUS U.M8.050) ugrađuje u tri sloja zbijanjem čeličnom šipkom (slika).

Opis konzistencije

Kruta

Slabo plastična

Plastična

Tekuća (žitka)

Sleganje konusa (cm)

0

2-5

6 - 10

11 - 18

Nakon završetka zbijanja poslednjeg sloja treba sačekati 30 sec i pažljivo podići kalup ostavljajući beton bez bočne podrške. Pod uticajem težine on će doživeti sleganje (engl. slump) koje se može izmeriti u odnosu na skalu urezanu na spoljnu površinu kalupa. Veličina tako dobijenog sleganja je mera konzistencije svežeg betona (tabela 5.2). Za mršave betone ova metoda nije dovoljno pouzdana pa se obično koristi Vebe-metoda (JUS U.M8.054). Potreba da se na gradilištu ostvari veliki učinak tera tehnologe da primenjuju pumpe za beton kao sredstva za brz transport mešavine od automiksera do same oplate. Takav pristup zahteva plastične i tečne mešavine za koje je metoda rasprostiranja (JUS U.M8.052) pouzdano sredstvo u kontroli konzistencije.

Opis konzistencije

Kruta

Mera zbijanja

≥ 1,25


Slabo plastična

Plastična

1,11 - 1,24 1,04 - 1,10

Tekuća (žitka) ≤ 1,03 7. predavanje

5


Koeficijent zbijanja

≤ 0,80

0,90 - 0,81 0,91 - 0,96

≥ 0,97

Obzirom na činjenicu da se beton danas samo izuzetno ne ugrađuje vibriranjem za utvrđivanje konzistencije betona koji će u oplatu biti ugrađen dejstvom veštački pobuđenih vibracija preporučuje se metoda sleganja betona vibriranjem poznata i kao metoda zbijanja (JUS U.M8.056) po kojoj se beton na određeni (standardizovan) način ugrađuje u metalni kalup dimenzija 20/20/40 a zatim se beton u kalupu vibrira na tehnološki isti način (istim vibratorom i sa istim trajanjem obrade) na koji i onaj u konstrukciji. Meru zbijanja predstavlja odnos visine kalupa (40 cm) i visine betona nakon završenog ugrađivanja a koeficijent zbijanja ima recipročnu vrednost u odnosu na meru zbijanja (tabela 5.3).

5.3.4. TEHNOLOGIJA SPRAVLJANJA BETONA Primena betona kao građevinskog materijala traje dovoljno dugo da bi se (verovatno) sa sigurnošću moglo reći šta treba uraditi tokom njegove izrade kako bi se dobio trajan veštački kamen, sposoban da decenijama odoleva eksploatacionim opterećenjima za koja je projektovan. Izgled objekata sa betonskom konstrukcijom koji nas okružuju ne daje dovoljno osnova za zaključak da se u tehnologiji betona toliko odmaklo da bi se smelo zastati. Krivica za prsline u nosećim elementima, koroziju betona i armature i druge vidljive manifestacije nedovoljnog kvaliteta betonskih objekata se najčešće pripisuje izvođačima radova, ali činjenica je da se opisane i slične manifestacije nemara pojavljuju i na objektima kod kojih su tehničke specifikacije i druga normativna akta bili striktno poštovani. Graditelji se, uglavnom, brane podacima o nekvalitetnom materijalu i uzroke svojih propusta traže u projektnoj dokumentaciji, ali vreme i okruženje nameću sanaciju i objekata sa "čistim" rešenjima konstrukcijskih problema. Javno mnjenje kao objašnjenje nudi i odgovor po kome je to-tako-zato-što-nam-je-sve-tako ali i američki inženjeri (često pominjani kao etalon za kvalitetan rad) su se suočili sa ovim problemom i 12 pre deset godina zaključili da bi za sanaciju svega što treba sanirati trebalo više od 3,5 10 $. Gde su glavni izvori tolikog broja grešaka? Ko najčešće čini previde u toku rada? Beton je materijal koji zahteva mnogo više znanja i poštovanja nego što mu se poklanja. Jednostavnost postupka spravljanja mešavine i dostupnost receptura tehnologiju izrade betona svode u očima nedovoljno upućenih na - mešanje sastojaka. O tome "kakvi su ti sastojci" i "kako ih mešati" ne vodi se dovoljno računa. Stoga su proizvođači opreme za izradu sveže betonske mase ovim pitanjima posvetili posebnu pažnju i ponudili pouzdanije sisteme za kontrolu kvaliteta mešavine.

Standardna fabrika betona sa skreperom i „zvezdom“ boksova za agregat Da bi se dobio trajan beton ključni parametar je konzistencija betona. Precizno doziranje sastojaka se rešava pravilnim održavanjem postrojenja i periodičnom kalibracijom težinskih dozatora ali pritom ostaje nepoznat podatak o vlažnosti agregata koji je unet u bubanj mešalice. Zbog velike specifične površine zrna agregat (najviše pesak) predstavlja potencijalnog nosioca toliko vode da se velika varijacija konzistencije može smatrati neminovnošću ukoliko se doziranjem vode ne bi vršila korekcija Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

7. predavanje

6


sastava mešavine. Pokazano je da prosečan radni ciklus fabrike betona traje 60 sekundi - suviše kratko za klasična laboratorijska ispitivanja peska. Zato je razvijena familija sondi koje koriste efekat elektroprovodnosti peska ili promene prilikom prolaska neutrona kroz vlažne matrijale i mere vlažnost u rasponu do 20 % u odnosu na ukupnu masu agregata. One se instaliraju na ulaznom otvoru mešalice za prijem agregata ili na zid bunkera za agregat i na baždarenoj skali daju podatke o vlažnosti materijala. Podaci ne odgovaraju u potpunosti stvarnoj vlažnosti jer se zahvatanjem agregata skreperskom kašikom sa deponije unosi agregat iz slojeva različite dubine (manje ili više prosušen vetrom i Suncem) ali su dovoljno tačni da se izvrši korekcija potrebne količine vode koju treba ubrizgati u mešalicu. To se vrši automatski zahvaljujući uređajima koji kalkulišu količinu unete vlage, upoređuju je sa potrebnom (projektovanom) i daju odgovarajuću informaciju uređaju za doziranje vode. Automatska korekcija je moguća i za dve različite vrste agregata (peska) a odvija se u toku doziranja agregata i ne remeti tehnološki proces.

Agregat se može držati i u boksovima Normalnim (standardnim) spravljanjem betona u ispravnoj mešalici možemo da ostvarimo određenu čvrstoću betona samo pod uslovom da smo dobili homogenu smesu. Ukoliko produžimo vreme mešanja čvrstoća može da se poveća do izvesne granice. To povećanje treba pripisati boljem usitnjavanju grudvica cementa nastalih usled dugog i neadekvatnog lagerovanja. Pri kraćem vremenu mešanja neće se, eventualne, grudvice dovoljno usitniti pa neće ni sve čestice cementa biti obuhvaćene procesom hidratacije. Međutim, ako se želi radikalan efekat povećanja čvrstoće betona mora se ići na primenu cemenata sa sitnijim zrnima, tj. finije mlevenih cemenata. Rane čvrstoće visokovrednih cemenata zasnivaju se na većoj finoći mlevenja u odnosu na normalne cemente. Produženjem vremena mešanja betona, kao i povećanjem intenziteta mešanja ostvaruje se, u meri zavisnoj od vodocementnog faktora i prirode agregata, i usitnjavanje zrna cementa usled trenja o zrna agregata. Proces mešanja možemo, po analogiji, smatrati vrstom mlevenja pri kome ulogu kugli u mlinovima za mlevenje cementa imaju zrna agregata pa se energija uložena u mešanje prenosi sa zrna agregata na čestice cementa. Specifična energija mešanja može se povećati povećanjem brzine (intenziteta) mešanja ili promenom konzistencije betona (prema provedenim opitima veće intenziviranje procesa se postiže na mešavinama sa nižim dozažama cementa). Zavisnost između utroška energije, specifične energije mešanja i vremena trajanja mešanja je takva da isti efekat mešanja možemo postići mešanjem u trajanju od 1 minuta sa utroškom specifične energije od 2,5 kW/kN materijala kao i mešanjem u trajanju od 2,5 minuta i energijom od 1,0 kW/kN. Upravo je ta činjenica navela proizvođače mešalica na dalji razvoj koji je rezultirao: a) konstrukcijom prinudnih mešalica sa povećanim brojem lopatica, povećanjem broja njihovih obrtaja i povećanjem instalisane snage mešalice, i b) konstruisanjem mešalica za intenzivno mešanje sa vrtložnicima koji spravljaju mešavinu 2 3 puta brže od klasičnih mešalica. Povećanje kvaliteta betona usled intenzivnog mešanja može se objasniti time što se sloj gela koji obavija čestice cementa usled intenzivnih udara čestica ljušti delimično ili potpuno. Na taj način je Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

7. predavanje

7


omogućeno da nova, oslobođena površina cementa dođe u kontakt sa vodom čime se proces hidratacije intenzivira. Skidanjem sloja gela suspenzija se obogaćuje njihovim česticama a cementno testo postaje gušće i lepljivije. Uz to se povećava i temperatura betonske mase (brzinom od oko 6 o C/h). Upravo to skidanje opne gela odgovara opisanom mlevenju cementnih čestica koje postaju finije pa omogućavaju postizanje većih ranih čvrstoća. U cilju maksimalnog intenziviranja mešanja primenjuju se specijalne lopatice sa velikim brojem obrtaja koje se obrću nezavisno od sistema lopatica za prinudno mešanje. One imaju naziv virbla i omogućavaju vrtložno mešanje jer usmeravaju kretanje sveže betonske mešavine suprotno dejstvu primarnih lopatica i izazivaju intenzivno sudaranje čestica cementa i agregata. Ako se uporedi efekat povećanja čvrstoće betona usled povećanog broja obrtaja i primene vrtložnika može se zaključiti da su dobijene čvrstoće u sledećim (približnim) odnosima: 1. za normalno mešanje betona (etalon)

→ čvrstoća 100 %

2. za mešanje sa uvećanim brojem obrtaja

→ čvrstoća 115 %

3. za vrtložno mešanje

→ čvrstoća 143 %.

Precizno doziranje sastojaka i kvalitetna homogenizacija mešavine bi trebali biti garanti za dobijanje sveže mase željene gustine ali se pokazuje da ni vizualna kontrola izgleda mase od strane iskusnog operatera ne eliminiše greške u radu. Jedini pouzdan način da se proveri konzistencija mešavine je da se utvrdi njeno stanje dok je još u mešalici. Prvi indikator da stanje ne odgovara željenom je potrošnja energije u toku mešanja jer kruće mešavine daju veći otpor od plastičnih pa se očitavanjem potrošnje utroška energije (angažovane snage) može dobiti gruba slika o konzistenciji. Puno precizniji je postupak automatskog merenja elektro-otpora sadržaja mešalice, tj. svežeg betona, jer mešavina predstavlja dinamičan elektrolit u kome, u periodu spravljanja mešavine, procesi ipak nisu toliko burni da bi uticali na pouzdanost merenja. Problem sa agregatom i vlagom nije samo u tome što se ne zna koliko vode agregat nosi "na sebi" nego koliko ga ima "u sebi". Pokazano je da porozan agregat može upiti veliku količinu unete vode i ostaviti cement bez mogućnosti da do kraja izvrši proces hidratacije. Ukoliko se doziranjem, na račun poroznosti, unese nešto više vode može doći do neželjene promene konzistencije - jer poroznost agregata varira. Ukoliko bi se doziranje usporilo u meri neophodnoj da se promena konzistencije izvrši i stepen promene stanja konstatuje moglo bi se desiti da izrada mešavine potraje nekoliko minuta a time bi teorijski kapacitet velikih postrojenja bio sveden na nivo mešalica sa manualnim punjenjem. Tehnolozi su opisane probleme rešili na taj način što su mikroprocesorsku opremu za registrovanje promena konzistencije povezali sa impulsnim generatorom koji dozira i meri količinu unete vode. Na taj način se obezbeđuje da agregat i cement ravnomerno dobijaju vodu tokom većeg dela intervala mešanja sastojaka čime se automatskoj opremi za kontrolu konzistencije (meri promenu otpora između elektrode u zidu mešalice i elektrode u lopatici mešalice) dozvoljava da mešavinu dovede do projektovanog stepena plastičnosti. Kao i većina druge opreme zasnovane na mikroprocesorima i opisana oprema ima mogućnost memorisanja nekoliko desetina recepata za izradu sveže betonske mase pa se iz fabrike betona materijal uvek može isporučiti sa projektovanom konzistencijom.

5.4. TRANSPORT BETONA Sa pojavom fabrika betona javila se i potreba za transportovanjem svežeg betona na veća rastojanja tzv. spoljni transport betona. Pomenuta potreba je realizovana na efikasan način tek nakon proizvodnje savremenih transportnih sredstava koja mogu dopremiti veće količine betona. Ovaj vid transporta usavršen je sa pojavom specijalnih dodataka retardera koji, iako u malim količinama (0,1 % od težine cementa), uspešno usporavaju proces vezivanja i omogućavaju očuvanje obradljivosti znatno duže nego ranije. Ovo je izuzetno važno jer je sveži beton često roba proizvedena u industrijskim uslovima, roba čiji se kvalitet garantuje kupcu u trenutku primopredaje. Poznato je da proces vezivanja može biti samo delimično odložen to vreme od trenutka doziranja i početka mešanja do trenutka ugradnje u pripremljenu oplatu postavlja strogi uslov ograničenja. Iako su danas transportne brzine vozila auto mešalica velike zbog kvalitetnih puteva i velike pogonske snage motora nije preporučljivo dopremati beton sa daljine veće od 15 - 20 km. Proizvesti kvalitetan, svež beton znači i pripremiti ga da u toku transporta i manipulacije održi željeni stepen obradljivosti. Prilikom projektovanja betona treba stoga voditi računa o sledećim odlikama transporta: Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

7. predavanje

8


1. temperatura spravljenog betona (tbp) mora biti takva da u toku transporta ne pređe dopuštene granice, 2. u toku mešanja betona krupnije frakcije ne smeju da mrve sitnije i time menjaju granulometrijski sastav agregata, 3. mora se ostvariti nešto veći v/c faktor od uobičajenog, 4. može doći do segregacije betona, 5. nezi betona se mora posvetiti više pažnje jer se u toku transporta (koji u nekim slučajevima može trajati više od 1 sata) deo vode gubi isparavanjem a zabranjeno je nekontrolisano dolivanje vode iz rezervoara na mešalici (izmene konzistencije mora izvesti stručno lice). Izbor načina transporta betona s mora izvršiti u najranijoj fazi projektovanja organizacije radova jer prostorom koji angažuje i vremenom realizacije utiče na usvajanje komponenata ostalih proizvodnih procesa koje treba isplanirati.

Kapacitet i domet mobilnih pumpi za beton je sve veći Transport je operacija u kojoj se (generalno posmatrano) ne utiče aktivno na promenu obradljivosti mešavine ali, pod uticajem mikro-klimatskih uslova i uslova manipulacije i transporta, tokom vremena do promena ipak dolazi. Na promene utiču svi pomenuti faktori ali da bi se lakše kvantifikovale treba ih posmatrati u svetlu uticaja parova promenljivih; na primer vremena transporta i količine cementa u mešavini ili vremena transporta i vodo-cementnog faktora. Mešavina sa velikim učešćem cementa skoro tri puta brže gubi obradljivost od mršavih mešavina, kao i da je mešavina sa manje vode osetljivija od one koja je zasićena. Mešavine koje su plastične pa prilikom ugrađivanja malo menjaju svoju zapreminu imaju manju osetljivost na trajanje transporta i manipulacije od krutih mešavina. Pri analizi tehnoloških parametara relevantnih za izbor načina transporta pažnju treba usredsrediti na: • ukupan obim betonskih radova koji se moraju izvesti, • dozvoljeno vreme izvršenja i (eventualne) vremenske rezerve, • konzistenciju koju beton mora imati u trenutku ugrađivanja, i • količinu radova koja se izvodi na pojedinim nivoima (kotama). Većina objekata je prostorno organizovana na jedan od načina koji omogućava da ih svrstamo u "nadzemne" ili "podzemne". Iako objekti visokogradnje imaju značajan podzemni deo (podrumi, garaže, tehničke etaže) ipak su najvećim delom iznad zemlje a količina betonskih radova po etažama je pretežno ujednačena. Ovo ne sme uticati na činjenicu da inženjer sme usvojiti dve različite vrste mašina: za podzemni deo građevine i za nadzemni deo. Izbor zavisi od obima radova i tehničkih Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

7. predavanje

9


mogućnosti kojima raspolaže mašinska baza izvođača radova. Da bi se lakše odlučio za određenu vrstu transporta i sprečio pojavu hladnih spojeva usled nekontrolisanih prekida potrebno je da inženjer poznaje najvažnije tehnološke karakteristike sredstava za transport koja mu stoje na raspolaganju. Beton proizveden u gradilišnoj fabrici betona se u okviru gradilišta može transportovati: mikserima (ako su transportne daljine veće) ali i kranovima sa korpama za beton, pumpama za beton, transportnim trakama, pužnim transporterima i drugim pogodnim sredstvima.


7. predavanje

10


5.5. UGRAĐIVANJE BETONA Ugrađivanje betona je proces punjenja pripremljene oplate svežom betonskom masom, ispunjavanja prostora oko armature i umetaka za ostavljanje otvora ili praznina u elementu, kao i zbijanja betonske mešavine primenom nekog od tehničkih sredstava. Neugrađeni beton je smesa u kojoj postoje pore i mehurići vazduha čija je eliminacija, usled trenja čestica agregata, nemoguća bez primene mehaničkih dejstava. Ranije je to dejstvo ostvarivano probadanjem mase metalnim šipkama ali se danas taj način zadržao uglavnom na pozicijama betonskih radova za koje se ne očekuje visok kvalitet materijala (betoni do MB 20). U praksi se betonska masa iz mirovanja pokreće indukovanim vibracijama sa frekvencijom od 100 - 250 Hz, iz nje se istiskuje vazduh a zrna agregata različitih veličina i oblika unutar svoje okoline zauzimaju stabilan položaj.

5.5.1. PRIPREMA PODLOGE ZA BETON Sveža betonska masa se ugrađuje uz ulivanje u prethodno montiranu oplatu ili se sipa na neku podlogu (sloj zbijenog peska, šljunka ili mršavog betona) i obrađuje na način propisan tehničkim uslovima. Iako podne ploče mogu biti izvedene i bez podloge ona je uobičajena jer omogućava postizanje ravnomerne debljine i krutosti ploče, štedi beton na mestima mogućih udubljenja u podlozi i daje čistu osnovu koja sprečava kontakt i mešanje betona i zemljane osnove. Podloga može biti od betona nižih marki ili sloja zbijenog peska i šljunka. Ukoliko je podloga od mršavog betona MB 15 treba je pripremiti za prijem i povezivanje sa novom masom. To se obično radi zbijanjem i rapavljenjem podloge u toku izrade i ravnomernim kvašenjem par sati pre nanošenja novog betona. Ova poslednja faza je posebno važna ukoliko se radi o letnjim uslovima rada ili o podlozi koja je izuzetno higroskopna.

Nasipanje materijala za izradu tampon sloja ispod stuba (zbijanje se vrši vibro-žabom) U zimskim uslovima se podloga mora očistiti od tragova leda i zagrejati na nju položena armatura kako ne bi došlo do temperaturnog šoka tople betonske mešavine u kontaktu sa daleko hladnijom armaturom. Podloge u vidu tampon-sloja peska ili šljunka se rade kvalitetnim zbijanjem materijala u slojevima debljine do 10 cm. Ukoliko se, zbog tehničkih razloga, mora izvesti deblji sloj podloge Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

7. predavanje

11


njegova izrada se vrši u slojevima od 10 cm. Loša priprema podloge može biti uzrok pojave prslina u podnim pločama a najčešći oblici grešaka u radu su: 1. loša zbijenost podloge, 2. ispod podloge postoje zone različite nosivosti, i 3. podloga leži na ekspanzivnom materijalu. Uzroci mogu biti otklonjeni preciznim iskopom koji ostavlja materijal ispod podloge u prirodno zbijenom stanju a ako to nije moguće zbog potrebe mestimičnih dubljih iskopa radi vađenja panjeva i delova starih fundamenata ta mesta treba ugraditi do tehnički moguće zbijenosti: u slojevima, uz adekvatno kvašenje i kontrolu zbijenosti. Preko podloge treba postaviti sloj široke PVC trake u cilju obezbeđenja minimalnog trenja između podloge betonske ploče a time se obezbeđuje i zadržavanje cementne paste donjeg sloja ploče koji bi se mogao iscediti u poroznu podlogu. Postupak ugrađivanja se mora uskladiti sa vrstom elementa koji se betonira i tehničkim zahtevima koji važe za tu vrstu. Masivni elementi se dele na blokove i betoniraju tako da im površina osnove ne prelazi 50 - 60 m2 a visina 4 - 5 m. Grede i ploče sitnorebrastih konstrukcija se izvode istovremeno a ploče podova i betonskih podloga se dele u trake širine 3 - 4 m i polja dužine 6 - 8 m i betoniraju naizmenično. Pritom se, između parova traka, ostavljaju dilatacione spojnice a između susednih polja iste trake tzv. lažne dilatacione spojnice (kontrakcione spojnice).

Pre betoniranja zidova u oplatu se postavljaju vodovi instalacija Pre ugrađivanja potrebno je detaljno proveriti kvalitet oplate a posebno posvetiti pažnja njenoj čistoći, zatvorenosti spojeva i ravnomernosti nanošenja zaštitnog premaza. Suvišne delove drvene građe, starog betona, maltera i prašine i druge predmete koji mogu ometati rad treba ukloniti ručno ili primenom komprimovanog vazduha. Kod izvođenja temeljnih greda čest je slučaj da se gromobranska instalacija vezuje za glavnu armaturu pa, pored navedenog, moramo proveriti i kvalitet takvih veza, položaj juvidur cevi za prolaz elektro - instalacija u zidovima i međuspratnoj konstrukciji i naravno u okviru prijema armature ustanoviti da li: 1. količina montirane armature, 2. raspored po zonama i to po visini preseka i po dužini i širini nosača, 3. veze podužne i poprečne armature, i 4. visina i stabilnost distancera koji treba da obezbede projektovanu debljinu zaštitnog sloja, odgovaraju projektom zadatim veličinama. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

7. predavanje

12


5.5.2. POSTUPAK U TOKU UGRAĐIVANJA BETONA Početak betoniranja se vrši ispunjavanjem krajeva horizontalnog elementa, ako je on linijski, odnosno uglova ako ima površinsku formu a zatim se napreduje ka sredini nosača. Raspodeljivanje svežeg betona treba vršiti u horizontalnim slojevima ravnomerne debljine (za uske elemente) ili u trakama koje imaju zone preklapanja (kod površinskih nosača) a debljina sloja se utvrđuje u zavisnosti od moći sredstava kojima se beton ugrađuje - u visokogradnji obično 30 cm (najviše 50 cm) a kod izrade masivnih elemenata obično oko 50 cm. Uslov je nastao zbog činjenice da debeo nadsloj sveže mase onemogućava izlaženje vazduha sa dna obrađivanog sloja, kao i da se pozitivno dejstvo težine nadsloja na opisano istiskivanje pora može očekivati samo ako sloj ima potrebnu debljinu. Ugrađivanje betona u zidove treba da se odvija na nekoliko tačaka međusobno udaljenih 2 - 3 m na kojima će se beton izručivati i uz minimum razastiranja ugrađivati u slojevima 30 - 40 cm. Zbog sporog vezivanja svežeg betona mogu se prilikom vibriranja javiti velike sile pritiska na donje delove oplate. Većina zidova u visokogradnji ima visinu do 3 m i mogu se betonirati u jednom ciklusu ali je i kod njih, u slučaju vrlo brzog ritma rada, preporučljivo kraće odmaranje posle 4 - 5 ugrađenih slojeva. Pauza ne sme uticati na stvaranje hladne spojnice slojeva.

Beton se doprema i mikserima

Za zidove više od 3 m treba oplatu pripremiti tako da je sa jedne strane u potpunosti montirana (kao i kompletna armatura zida) i da je na drugoj strani prisutan donji segment oplate (50 - 60% visine zida). Time se smanjuje visina pada betona i segregacija usled sudara mlaza sa oplatom i armaturom a olakšava pristup pervibratora mestu ugradnje. Ovo je posebno važno za tanke zidove (d < 15 cm) ali i kod debljih igra značajnu ulogu jer montaža gornjeg dela oplate daje pomenutu pauzu za početno vezivanje betona.

Određeni procesi, koji se javljaju u toku očvršćavanja a imaju vremenski karakter, nameću određenu vremensku razliku između betoniranja vertikalnih elemenata (zidova i stubova) i horizontalnih delova konstrukcije (greda i ploča). Ukoliko se ne ostavi da beton ugrađen u vertikalne elemente dovoljno očvrsne i pod dejstvom procesa skupljanja slegne može se očekivati pojava prslina u zoni njihove veze sa horizontalnim nosačima pa se preporučuje pauza od nekoliko sati, još bolje pauza od jedne smene a najbolje je ukoliko beton stubova i zidova, u trenutku ugrađivanja nastavka konstrukcije, ima starost od najmanje 24 sata. Ukoliko stubovi imaju vute ili kapitele tada se ovi elementi imaju betonirati zajedno sa narednim, horizontalnim delom konstrukcije: gredom, odnosno pločom. Sveža betonska masa se izabranim transportnim sredstvom doprema do mesta ugrađivanja pa treba nastojati da se izručuje direktno u oplatu ili u njenu neposrednu blizinu. Svako preručivanje i uvođenje nove faze transporta pospe-šuje segregaciju mešavine i vodi ka padu mehaničkih karakteristika očvrsle mase. Rad na mestu ugrađivanja mora biti organizovan tako da se nova količina izliva neposredno do, a delimično i preko, prethodno ugrađene mase kako bi se izbeglo nepotrebno ručno razastiranje koje povlačenjem smese preko armature stvara segregirane zone betona. Ručno pomeranje se dozvoljava samo kao deo obrade manje pristupačni mesta oko složenijih delova oplate ili oplatnih umetaka za formiranje otvora u betonskom elementu. Prilikom izručivanja betona na gomilu ili u oplatu može doći do segregacije mase ukoliko se dozvoli pad mlaza veći od 75 - 100 cm. Ukoliko zbog prisustva velikih armaturnih sklopova ili nezgodne konfiguracije montirane oplate nije moguće dovesti sud sa betonom ili crevo pumpe za beton do blizine mesta ugradnje tada ovu razliku treba premostiti limenim ili drvenim Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

Stubovi se betoniraju i kranom 7. predavanje

13


koritom pod adekvatnim nagibom i usmerivačima (reduktorima)

betonskog mlaza u vidu oblikovanih gumenih zastora. Iako se primenom pumpi za beton, savitljivim gumenim krajem betonovoda, masa dovodi do mesta ugradnje kod tankih zidova (d < 15 cm) manipulacija je otežana. Kako takve elemente armatura gusto prožima to se mlaz sveže mešavine, pri brzini od oko 2 m/sec, sudara sa rešetkom i razdvaja na krupnu frakciju i betonski malter. Zato se preporučuje primena sporijeg režima rada pumpe a u nekim slučajevima se u oplati mogu napraviti privremeni otvori kroz koje će se beton i ulivati i ugrađivati. Da bi se prilikom ugrađivanja novog sloja, položenog na dobro zbijeni prethodni sloj, omogućilo pravilno prodiranje pervibratora kroz zonu spojnice brzina rada mora biti tako podešena da se ne dozvoli pojava hla-dnih spojnica, odnosno završetak vezivanja prethodnog sloja dok novi nije položen. U toku ugrađivanja se izdvaja višak vode iz mešavine i zadržava na površini sloja, odnosno u uglovima i uz ivice oplate. Ovaj višak treba ručno ukloniti kako bi se izbegla pojava slabijih mesta nastalih nakon očvr-šćavanja u zonama iz kojih je isparila ova voda. Praksa pokazuje da se sa mešavina-ma sklonim izdvajanju vode mora raditi sporije ili, ako to nije delotvorno, promenom sastava doći do kruće konzistencije. S obzi-rom na redovnost pojave vode na površini elementa praktikuje se i nalivanje 2 - 3 cm betona više nego što je potrebno da bi se kasnije, nakon početnog vezivanja i izdvajanja vode, taj višak uklonio. Pre ugrađivanja treba obezbediti potreban broj rezervnih sredstava za ugrađivanje kako bi se pouzdanost procesa mogla držati na potrebnoj visini a još u fazi prijema materijala iz transportnog sredstva treba organizovati i izvesti vizualnu kontrolu dopremljene smese kao i redovno merenje temperature vazduha i betona. Rezultati tih i svih ostalih merenja u toku prvih 15 dana očvršćavanja se moraju uneti u građevinski dnevnik a za svaki mesec dana rada se daje tabelarni i grafički pregled prikupljenih rezultata. Ukoliko se radi o izradi nosača velikih raspona, odnosno nosača za koje je izgrađena specijalna skela, potrebno je u toku rada vršiti praćenje sleganja skele i u slučaju opasnog odstupanja od projektovane dinamike sleganja trenutno obustaviti radova i ukoloniti radnike sa skele. U uslovima visokih temperatura i smanjene relativne vlažnosti vazduha problem očuvanja obradljivosti sveže betonske mase postaje komplikovaniji zato što se veliki pad obradljivosti javlja ranije nego u normalnim uslovima kada i 3-4 sata posle spravljanja možemo oblikovati beton. Stoga kod rada u uslovima žarkih klimatskih područja treba biti posebno oprezan i obezbediti nešto više oplatnih vibratora i pervibratora kao i odgovarajuću hladnu rezervu koja će pouzdanost ostvarenja projektovanih učinaka zadržati na željenom nivou. Brzo ugrađivanje spravljene betonske mase nije specifičnost rada u uslovima visokih temperatura ali tada brzina rada dobija naglašen značaj. Temperatura betona od gradilišne fabrike betona do pripremljene oplate neznatno raste jer su udaljenosti male ali su u slučaju primene betona spravljanog u centralnoj fabrici transport auto - mešalicama mora izvesti uz posebne zaštitne mere. Fiksiranjem sunđerastog plašta na omotaču bubnja miksera i njegovim povremenim kvašenjem mogu se, usled efekta evaporacije, umanjiti posledice duže izloženosti Sunčevim zracima. Savremene oplate, dugim stajanjem na suncu u fazama čišćenja i pripreme za rad kao i montiranja armature akumuliraju toplotu koja štetno deluje na svežu betonsku masu. Zato ih treba zaštititi i povremeno kvasiti, kako na deponiji tako i u fazi očvršćavanja betona, primenjujući po potrebi obloge Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

7. predavanje

14


od jutanih i sličnih materijala. Izuzetna važnost prvih nekoliko sati posle ugradnje zahteva i pomeranje betonskih radova u noćne sate kada pomenuti štetni uticaji nemaju tako izražene efekte a proces primarnog očvršćavanja protiče u blažem temperaturnom režimu. Za ostvarenje očekivanih rezultata je važno dosledno poštovanje tehničkih specifikacija ali se i među zvaničnim dokumentima te vrste mogu naći različita tumačenja. Američki standard ASTM C94 propisuje da istovar i ugrađivanje betona moraju biti izvršeni najkasnije za 90 minuta nakon izrade betonske mešavine ili za vreme u toku koga bubanj auto-mešalice ostvari 300 rotacija, pri čemu je merodavno kraće od ovih vremena. U letnjim režimima rada se limit, iz tehnoloških razloga, mora spustiti na 60 ili čak 45 minuta a najčešća (zbog ugrađene rezerve vremena) preporučena granica je 30 minuta. Vreme transporta utiče ne samo na gubljenje toplote već i na ubrzano isparavanje vode iz zagrejane betonske mase pa ga treba maksimalno skratiti. Neki istraživači za takve slučajeve daju praktična uputstva jer konstatuju da se sa svakim satom odloženog ugrađivanja gubi oko 4 cm visine sleganja konusa pa u slučaju očekivanih zastoja preporučuje dodavanje one količine vode koja će omogućiti projektovanu konsistenciju u trenutku ugrađivanja. Ovo uputstvo treba primiti sa izvesnom dozom rezerve i, u slučaju primene, pratiti ga sa povećanom kontrolom jer višak vode na početku mešanja sastojaka izaziva segregaciju mešavine. Pored opisanih "suvozemnih" postupaka postoji i tzv. podvodno betoniranje delova konstrukcija koje se izvodi izlivanjem betonske mase na pripremljenu površinu koja se nalazi nekoliko metara ispod površine vode. To je postupak kojim se eliminiše potreba za radom u suvom tj. ograđivanjem zone rada i crpljenjem vode iz jame. Da bi se ogradio prostor i sprečilo nekontrolisano razlivanje betona po konturi željenog oblika očvrslog betona treba poređati vreće ispunjene betonom. Levkasta cev (∅150 za mešavine sa Dmax ≤ 20 mm, ∅200 za mešavine sa Dmax ≤ 40 mm) za transport betona se spusta u vodu sve dok ne dodirne dno, u nju se stavlja čep od papira ili od jutane vreće i zatim puni svežim, betonom potrebne obradljivosti (sa cementom od najmanje 300 kg/m3). Beton klizi niz cev potiskujući čepom vodu do dna cevi a, kada se laganim izdizanjem dna cevi za 20 - 30 cm omogući isticanje materijala, slobodno se izliva i rasprostire po ograđenoj površini.

5.5.3. METODE UGRAĐIVANJA BETONA Izloženi principi rada i preporuke ne pružaju mogućnost celovitog sagledavanja različitih mogućnosti delovanja na svežu betonsku masu. Od izbora tehnologije ugrađivanja u mnogome zavise mehaničke i ostale (fizičke) karakteristike očvrslog betona. Postoji više tipova obrade, a svakom tipu odgovara beton drugačije kompozicije mešavine. U praksi razlikujemo sledeće metode: 1. ugrađivanje pomoću efekta smanjenja unutrašnjeg trenja, odnosno: a) dinamičko delovanje • udarnim opterećenjem, i • vibracionim opterećenjem, i 2. ugrađivanje apliciranjem spoljašnjih sila, koje obuvata: a) statičko delovanje: • sisajućim dejstvom, ili • valjanjem, ili • presovanjem, b) dinamičko dejstvo: • nabijanjem, ili • centrifugalnim dejstvom. i kombinacije ovih metoda dobijene superponiranjem vibracionog dejstva na smanjenje unutrašnjeg trenja sa statičkim spoljnim silama. Tehnički i tehnološki zaokružene metode [205] su ugrađivanje: 1. pervibriranjem betona, Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

7. predavanje

15


2. površinskim vibriranjem betona, 3. vakumiranjem betona, 4. vibropresovanjem betona, 5. centrifugiranjem betona, i 6. ekstrudiranjem betona. Poslednje tri metode su primerenije industrijskim uslovima rada, t.j. prefabrikaciji elemenata, nego radu na samom objektu pa su u ovoj tematskoj celini dati samo širi opisi metoda koje inženjerima stoje na raspolaganju u gradilišnim uslovima rada.

5.5.3.1. PERVIBRIRANJE BETONA Vibriranje betona je danas uobičajen i široko rasprostranjen postupak ugrađivanja betonske mase. Bazira se na aktiviranju sopstvenih vibracija čestica mešavine pomoću uređaja koji naleže na površinu elementa. Vibratori rade na komprimovani vazduh ili električnu energiju tako što se pomoću ekscentrično postavljenog rotora pobuđuju oscilovanje čestica sredine u kojoj se nalaze.

Za efikasnost ugrađivanja je vrlo važan pravilan sastav betonske mešavine. Iako se uspešno ugrađuju sve mešavine čiji je vodo-cementni odnos u intervalu 0,38 - 0,65 optimalna vrednost v/c odnosa je oko 0,50. Ograničenje je nametnuto krutošću, odnosno nestabilnošću mešavine pa u radu treba paziti na sledeće slučajeve: 1. ukoliko telo vibratora pod dejstvom svoje težine i pobuđenih vibracija ne tone sa lakoćom u neugrađenu masu, već je potrebno utiskivati iglu u nju, a prilikom izvlačenja igle ostaje prostor koji okolna masa teško ili nikako ne ispunjava, tada se radi o krutoj mešavini nepogodnoj za rad, 2. ukoliko je mešavina u toj meri zasićena vodom i sitnim česticama agregata da pod uticajem pobuđenih vibracija u okolini tela igle nastaje vidljiva segregacija zrna uz naglo izdvajanje tečne faze imamo slučaj nepravilno sastavljene mešavine. Frekvencija i amplituda oscilovanja sredstava i uređaja za ugrađivanje se razlikuju od tipa do tipa i nalaze se u odnosu koji zavisi od tehničkih mogućnosti i konstrukcije vibro-sredstava. Povećanjem i Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

7. predavanje

16


frekvencije i amplitude postiže se povećanje centrifugalne sile ali to dovodi materijal uređaja za vibriranje do zone velikih naprezanja i može da stvara nepremostive teškoće pri konstruisanju uređaja. Vibriranje sveže mase je praćeno pojavom usmerenog kretanja zrna agregata što stvara segregaciju mešavine pa se veličina amplitude i frekvencije, kao i trajanje obrade vibriranjem, određuju u zavisnosti od konzistencije betonske mase i krupnoće zrna. Na veličinu amplitude i frekvencije u velikoj meri utiču konzistencija mase i krupnoća zrna od kojih, samim tim, zavisi i efikas-nost ugrađivanja. Svaka veličina zrna agregata ima svoju optimalnu frekvenciju pa se za unapred određenu granulometriju može odrediti optimalna frekvencija - i obruto. Kako je betonska mešavina sastavljena od zrna različite krupnoće to se danas problem optimalne amplitude, odnosno usklađivanja amplitude i veličine zrna, rešava primenom polifrekventnih vibracionih uređaja koji omogućavaju postupnu promenu trajanja vibriranja pri odabranim frekvencijama a zasnovani su na pogonskom elektromotoru sa kliznim prstenovima putem kojih se vrši regulacija parametara obrade. Problem ravnomernog ugrađivanja sveže betonske mase prenošenjem vibracija čestica kvalitetno rešavaju prenosni vibratori - pervibratori. To su metalni cilindri zaobljenih krajeva koje radnici uranjaju u masu i zahvaljujući malom prečniku mogu dospeti do gotovo svih prostora unutar oplate a imaju ugrađen ekscentar kao izvor vibracija. Zavisno od dimenzija elementa koji se izrađuje bira se prečnik pervibratora (r) jer od njegove veličine (∅30 - ∅200 mm) zavisi radijus dejstva (R) pervibratora. Može se, kao mera za orijentaciju, usvojiti procena da jednom milimetru prečnika pervibratora odgovara jedan centimetar prečnika radijusa dejstva. Efikasnost ugrađivanja opada sa udaljenošću čestica mešavine od pervibratora pa radijusom optimalnog delovanja možemo smatrati veličinu: Ropt = 4 r Ova sredstva treba pažljivo koristiti jer njihova energija, zbog radijusa dejstva često većeg od udaljenosti naspramnih strana oplate, može biti apsorbovana krutošću oplate i njenih veza i ubrzati pojavu kvarova na njima. Sa druge strane zbog suviše udaljenih mesta uronjavanja igle pervibratora i nedovoljno dugog vremena vibriranja može doći do neravnomernosti gustine ugrađenog betona i nepostizanja projektovanih karakteristika. Smatra se da je optimalna udaljenost tačaka obrade oko 1,5 R čime se postiže potreban stepen preklapanja zona delovanja vibracija. Kako kod produženog vibriranja dolazi do segregacije mase, pri čemu se oko igle formira zona sa viškom maltera, kao i u slučaju kontakta pervibratora sa armaturom ili zidovima oplate (gde ovi postaju novi izvori vibracija) postaje jasno koliko je ugrađivanje betona kompleksan problem. Rezultati dosadašnjih istraživanja mogu se formulisati u vidu preporuka: 1. debljina sloja ne bi trebalo da bude mnogo veća od dužine igle pervibratora. Pervibrator treba uranjati vertikalno ili najviše do ugla 45o sve dok igla ne prodre bar 15 - 20 cm u ugrađeni sloj i neutrališe dejstvo spojnice. 2. razmak mesta uranjanja igle treba da je oko 50% veći od radijusa dejstva i mora se voditi računa da ona ne dotiče glavnu armaturu niti da prilazi oplati bliže od 10 cm. 3. optimalna dužina vibriranja ne može se jednoznačno definisati ali vibriranje duže od 40 sec sigurno ne daje značajnije efekte (u ovo vreme ne ulazi vreme uranjanja i vađenja igle). Za meru dostignutog kvaliteta mogu se koristiti očigledne manifestacije dobro ugrađenog betona: • na površini se više ne pojavljuju istisnuti mehurići vazduha, • u trenutku završetka sleganja čestica agregata dolazi do promene tona brujanja karakterističnog za proces ugrađivanja, i Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

7. predavanje

17


• u zoni oko uronjene igle počinje da se izdvaja cementno mleko. Igla se u masu spusta i potiskuje da bi se do zone spojnice slojeva došlo brzo i time onemogućilo zbijanje površinske zone koje bi izazvalo zatvaranje elementa i onemogućilo izlaženje čestica vazduha iz betona. Preporučuje se stoga da kod debljih slojeva ugrađivanja i elemenata komplikovane konfiguracije oplate pervibrator sačeka novi sloj ležeći već u oplati, da bi zatim ugradnja bila izvršena izvlačenjem igle na površinu. Pervibrator lako zbija beton oko sebe pa brzo vađenje igle može ostaviti šupljine, t.j. slabo ugrađene zone. Stoga se brzina izvlačenja igle mora održavati u granicama 4 - 8 cm/sec. Rukovanje mora biti pažljivo a igla se ne sme koristiti za guranje i razastiranje betona. Pored toga, kod određivanja broja pervibratora inženjeri greše jer računaju sa deklarisanim učinkom ovih sredstava a on se ostvaruje samo kontinualnim radom koji nije karakteristika realnih proizvodnih procesa. Stoga treba računati sa koeficijentom iskorišćenja od najviše 50% čime se obezbeđuje dovoljan broj sredstava za pravovremenu obradu svežeg betona i prestizanje efekata brzog vezivanja.

5.5.3.2. POVRŠINSKO VIBRIRANJE BETONA Ova metoda ugrađivanja ne zahteva promene sastava betonske mešavine već obrađuje iste one smese koje se mogu ugrađivati pervibratorima. Stalna potreba da se skraćenjem tehnoloških i drugih neproizvodnih pauza ubrza izrada konstrukcije dala je motiv tehnolozima da pričvrste vibratore na veće delove oplate, na onim mestima i u onolikom broju koji će obezbediti kvalitetno ugrađivanje materijala. Time se eliminiše vreme postavljanja i skidanja opreme za ugrađivanje pa se odmah nakon pripreme oplate može pristupiti ulivanju i vibriranju materijala. Oplatni vibratori imaju dva pogonska sredstva: komprimovani vazduh ili najčešće električnu energiju. Za razliku od elektro-oplatnih vibratora koji svoje vibracije (normalne sa 50 Hz ili visoke sa 100 Hz) nameću oplati i svežem betonu oni na pneumatski pogon pod radnim optereće-njem smanjuju frekvencu oscilovanja i ceo sistem teži po-stizanju rezonance vibriranja. S obzirom da efikasnost prenošenja energije sa vibratora na kalup i ulivenu beton-sku masu zavisi od kvaliteta veze kalupvibraciona ploča, primenjuje se pneumatsko, hidraulično ili obično, mehani-čko pričvršćivanje a u prefabrikaciji se najčešće prime-njuje pričvršćivanje elektromagnetnim dejstvom. Pošto su kalup i vibro-sto metalne konstrukcije time se skraćuje rad isključivanjem operacija pričvršćivanja i oslobađanja veza jer se kod elektromagnetnog dejstva te operacije odvijaju trenutno.

Vibro-greda za površinsku obradu

Konstrukcijska rešenja vibratora sa opisanim načinom rada su: vibro-sto, vibro-daska, vibro-greda i oplatni vibrator. Nazivi dovoljno slikovito prikazuju oblik rešenja a gotovo svi oblici nalaze primenu i na gradilištima i u industrijskoj prefabrikaciji.

Primenom oplatnih vibratora koji se na pogodan način pričvršćuju na oplatu nije moguće postići onakav kvalitet sabijanja kao primenom vibro-stolova. Sabijanje betona najbolje je uz sam vibrator a sa po-većanjem odstojanja od uređaja efekat se smanjuje. U slučaju primene većeg broja oplatnih vibratora postoji opasnost pojave rezonance pa i rastresanja betonske mase. Stoga je od izuzetne važnosti pravilnost rasporeda vibratora jer se time utiče na ravnomernost predaje energije masi. U prefabrikaciji se oplatni vibratori primenjuju kod betoniranja sa primenom baterija vertikalnih kalupa. Princip rada površinskih vibratora je uslovio izmenu osnovnog konstrukcijskog rešenja vibratora pa im je dejstvo znatno smanjeno u odnosu na vibro-igle. Obično se primenjuju slobodni vibratori (za manje prenosne vibracione uređaje) dok se dvojni, vezani vibratori primenjuju kod vibracionih dasaka (greda). Ukoliko se oni povežu sa uređajem za glačanje moguće je, uz obradu betona vibriranjem, u jednom prolazu obaviti i završnu obradu površine. Kod izrade betonskih kolovoza je opisano rešenje primenjeno kod finišera za beton, mašina koje mogu imati radnu širinu ugrađene betonske trake do 7,5 m. Njihova primena je efikasna uglavnom za tanje betonske konstrukcije, debljine do 20 cm. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

7. predavanje

18


Trajanje obrade betona vibriranjem zavisi od konzistencije betona, tj. od krutosti smese. Odnos količine cementa i sitne frakcije agregata ima značajan uticaj na nju. Može se reći da se prilikom ugrađivanja mogu očekivati dobri rezlultati ukoliko u betonu sa najvećim zrnom Dmax = 32 mm ima 350 - 400 kg sitne frakcije, a za Dmax = 16 mm je neophodni udeo sitne frakcije oko 400 - 450 kg/m3 mešavine. Odnos vode i sitnog agregata bi u kvalitetnoj mešavini trebao biti u intervalu 0,45 - 0,50.

Ravnanje betona za kolovoz primenom valjka

Osim konzistencije bitan uticaj ima i vibraciono sredstvo (veličina indukovanog ubrzanja čestica agregata) kao i to da li se vibriranje izvodi pod opterećenjem (to je slučaj kod vibropresovanja) ili ne. Vibriranje sveže mase u horizontalnim kalupima je praćeno pojavom usmerenog kretanja zrna agregata koje stvara segregaciju mešavine pa se radi eliminacije ove pojave vibratori montirani na stolovima za prefabrikaciju povezuju u parove, sinhronizuje im se rad i tim postupkom neutrališe horizontalno kretanje čestica svežeg betona a dejstvo uređaja pretvara u stresanje mase velikom frekvencijom. Skladno sadejstvo oplate i vibratora se ostvaruje čvrstim povezivanjem sredstava za metalne nosače nosećeg roštilja oplate (vibrator se nikada ne sme postaviti direktno na zid oplate), bez podmetača i elemenata za prigušivanje oscilacija, ali se oplata mora obezbe-diti postavljanjem specijalnih odbojnika.

Ovo osiguranje je neophodno u nižim zonama vertikalne oplate jer se tamo javljaju najveća opterećenja od pokrenute sveže mase. Jednom postavljeni oplatni vibratori često prestaju biti predmet kontrole. Time inženjeri i druga tehnička lica koja organizuju radove čine veliku grešku koja bi se mogla uočiti jednostavnim praćenjem potrošnje struje u toku ugrađivanja. Ukoliko je ona veća od deklarisane uzrok mogu biti samo: a) rezonantno dejstvo ostalih vibratora, b) labava konstrukcija oplate, c) prsline u varovima na mestima veza nosača oplate, ili (najčešće) d) odvrtanje zavrtanja u vezama uređaja i oplate pa prostaje da se jednostavnim tekućim održavanjem obezbedi pouzdan rad ovih korisnih, masovno primenjivanih sredstava.


7. predavanje

19


BETONSKI RADOVI 5.5.3.3. TORKRETIRANJE BETONA Beton se osim u horizontalnim slojevima (preko odgovarajuće pripremljene podloge ili u oplatu) ugrađuje i preko prethodno obrađene stenske mase čija je površina u nagibu. Takvi slučajevi se najčešće javljaju kod osiguravanja bokova otvorenih ili podzemnih iskopa kada nastaje potreba da se na neke vertikalne zidove ili tavanicu (svod) nanese sloj betona. Ovim betonom se zatvaraju pore u površini i sprečava odvajanje sitnijih, nestabilnih delova površine koji u toku nastavka radova, pod dejstvom vibracija, mogu pasti i ugroziti radnike ili mehanizaciju.

Torkretiranje odbojnika na nadvožnjaku (levo) i stabilizacija kosine iskopa (desno) Da bi efikasno izvršio postavljeni zadatak beton se, u nekim slučajevima, armira čeličnom (pletenom ili presovanom) mrežom koja se pričvršćuje za stensku podlogu ankerima od rebrastog betonskog čelika. U izbušenu i očišćenu bušotinu se pod pneumatskim pritiskom ugrađuje cementni malter spravljen u razmeri 1 : 1 od peska čije je maksimalno zrno D = 3 mm. Nakon toga se u malter podužno utiskuje anker koji mora biti toliki da mu nakon ugradnje vidljivi deo bude dug najmanje 15 cm. Za taj kraj se, zavarivanjem ili vezivanjem, pričvršćuje čelična mreža. Beton koji se koristi za osiguranje vertikalnih površina i svodova mora imati specijalna svojstva pa mu je i sastav drugačiji od betona uobičajene namene. Granulometrijski sastav četvorofrakcijskog agregata koji se koristi za torkret-beton sa vodo-cementnim odnosom 0,35 - 0,55 trebao bi zadovoljiti uslove date tabelom: Veličina zrna (mm)

≤1

≤3

≤5

≤7

≤9

≤ 16

≤ 20

Prolaz kroz sito (%) 20-40 30-50 40-70 50-80 60-80 70-90 90-100

≤ 30 100

Ukoliko se koristi trofrakcijski agregat granulometrijska kriva mora uzeti vrednosti unutar intervala: Veličina zrna (mm)

0,25

Prolaz kroz sito (%) 3 - 18

0,50

1

2

4

8

16

7 - 33 12 - 49 21 - 62 36 - 74 60 - 88

100

Maksimalno zrno agregata mora biti bar 2 puta manje od debljine sloja koji se ugrađuje i bar 3 puta manje od prečnika cevi kroz koju se mlazni beton transportuje. Preciznije podatke o granulometriji agregata daje JUS U.M1.057. Agregatu se dodaje oko 300 - 350 kg/m3 cementa (što je maksimalno zrno manje to je količina cementa veća) i neki od aditiva iz grupe akceleratora u količini 1 - 3% (ukoliko se koristi CaCl2 treba ga dozirati 4 - 5% ali se kod torkretiranja betona preko ankerovanih armaturnih mreža ne sme zaboraviti opasnost od izražene korozije). Ugao pod kojim se torkret-beton, obično sa udaljenosti od oko 80 - 120 cm, nanosi na neku površinu mora biti veći od 45o. Mašina pod pritiskom nabacuje masu na površinu koja se betonira dajući u jednom prolazu sloj debljine oko 2 cm (tavanice i svodovi) odnosno 3 - 4 cm na vertikalnim i kosim površinama. Torkretiranjem se mogu formirati i deblji slojevi ali uz više prelazaka preko istog mesta.


8. predavanje

1


Da bi se obezbedilo kvalitetno prianjanje betona uz podlogu treba sačekati da se ona dovoljno prosuši od podzemne vode. Ako je priliv vode stalan treba na pogodnim mestima ugraditi cevčice za dreniranje podloge. Cevčice ostaju na svojim mestima do završetka vezivanja prvog sloja a zatim se skraćuju, zatvaraju drvenim čepićima i nanosi se sledeći sloj betona. Ukoliko se, zbog nepravilnog dreniranja, pojave slaba mesta u sloju (detektuju se kucanjem) treba ih označiti, obiti sloj, ugraditi nove cevčice i ponoviti opisani postupak. Da ne bi došlo do odvajanja slojeva treba nakon svakog prelaska sačekati da naneti sloj dobije potrebnu čvrstoću ali ne toliko da beton završi sa vezivanjem. U toku rada treba kontrolisati debljinu nanetog sloja. Za to može poslužiti i običan duži ekser koji se utiskuje u sveži beton i meri dubinu prodiranja. Pre nanošenja novog sloja podlogu treba pažljivo pokvasiti. Ukoliko se obrađuju horizontalne površine treba voditi računa da se mlaz pomera lagano, preko tek nabačene sveže mase, kako pod udarima zrna ne bi došlo do istiskivanja iz sloja već ugrađenih zrna krupnijeg agregata a mora se paziti i da se pritom ne stvaraju deblje naslage betona. Torkret-beton (mlazni beton) se pod opisanim uslovima dobro sabija, brzo vezuje i za par sati nakon izrade sloja dostiže neophodnu čvrstoću; prema podacima proizvođača opreme za torkretiranje oko 40% MB se dostiže već nakon 24 sata.

5.5.3.4. VAKUUMIRANJE BETONA Vakuumiranje betona je retko i primenjuje se za obradu betona u horizontalnim kalupima: kod prefabrikacije (uz nižu dozažu cementa), za betonske podove i međuspratne konstrukcije i sl. Na obrađenu površinu betona se postavljaju laki, prenosni višeslojni panoi čiju kontaktnu stranu čine guste mreže koje imaju zadatak da zadrže sitne čestice iz mešavine kada oprema za vakuumiranje pri podpritisku od 0,65 - 0,70 bara počne da izvlači suvišnu vodu iz svežeg betona. Brzina odvijanja procesa obrade vakuum opremom zavisi od v/c faktora, dozaže cementa i karakteristika agregata. Visoki v/c faktor produžava vreme obrade na isti način kao i visoke dozaže cementa. Za postupak vakuumiranja drobljeni agregat je pogodniji od rečnog agregata jer obezbeđuje veću filtracionu sposobnost svežeg betona. Debljina tretiranog sloja ne treba da je veća od 30 cm jer se dejstvo isisavanja smanjuje sa porastom debljine elementa. Debljina elementa utiče i na visinu njegovog sleganja izazvanog izvlačenjem dela vode ali je ono zanemarljivo malo i kod ploča debljine d = 30 cm iznosi oko 4 mm, dok je kod ploča d = 10 cm samo oko 2 mm. Brzina vakuum postupka je najviše 1 cm/min jer se vakuumiranje obavlja istovremeno sa obradom betona vibriranjem i na taj način olakšava oslobađanje viška vode i vazduha. Brzina obrade je u intervalu 0,5 - 0,8 cm/min jer rad sporiji od 1 cm/min ostavlja za sobom već očvrslu masu nepogodnu za uobičajenu završnu obradu površine. Vakumiranje karakterišu ove osobine: 1. betonska mešavina se formira sa uobičajenom količinom vode a sveža masa se ugrađuje vibratorima ili pervibratorima, 2. na obrađenu površinu betona se 30 minuta nakon ugrađivanja postavljaju višeslojni vakuum-panoi čiju kontaktnu stranu čine guste mreže koje imaju zadatak da zadrže sitne čestice iz mešavine, 3. vakumiranje pod pritiskom od 0,65 - 0,70 bara izvlači suvišnu vodu sve dok se ne dostigne najviše v/c = 0,38, 4. blago vibriranje u toku isisavanja viška vode popunjava oslobođeni prostor sitnim česticama cementa i gregata, Brzina odvijanja procesa obrade vakumom zavisi od početne količine vode (tj. od v/c faktora mešavine) od dozaže cementa i od karakteristika agregata. Visoki v/c faktor produžava vreme obrade na sličan način kao i visoke dozaže cementa a za postupak vakumiranja je pogodniji drobljeni agregat jer omogućava veću filtracionu sposobnost svežeg betona. Za uspešno provođenje postupka obrade vakumom i postizanje visokog kvaliteta betona bitni su parametri: • dužina trajanja obrade vakumom, • dužina trajanja obrade vibriranjem pri vakuumiranju, Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

2


• sastav betonske mešavine (kompozicija betonske mase) i • debljina sloja betona koji se obrađuje vakuumom. Za provođenje obrade vakumom potrebna je sledeća oprema: 1. vakuum-pumpa čiji kapacitet mora biti u skladu sa površinom koju želimo obraditi, 2. sistem razvodnih cevi odgovarajuće dužine, i 3. pano (dispozitiv) koji se stavlja na površinu betona. On se sastoji od čeličnog rama i limene table sa ortogonalnim ojačanjima. Po obodu rama se postavlja meka gumena traka koja služi za zaptivanje konture a na donjoj strani dispozitiva se nalazi fino metalno sito prekriveno poroznom tkaninom. Njen zadatak je da obezbedi filtraciju vode ali i da istovremeno spreči prolazak čestica cementa. Ukoliko se obrada ne vrši u hali na vibro-stolu nego na objektu na gornjoj strani dispozitiva mogu se postaviti i oplatni vibratori. Pre početka rada treba proveriti ispravnost vakuum-pumpe. U toku rada se na mernim instrumentima može pratiti količina izvučene vode a preko posebnog priključka se uzorak (betonska kocka) može obrađivati na isti način kao i beton u ploči što daje mogućnost preciznog određivanja postignute čvrstoće na pritisak. Po završenoj obradi prekida se isisavanje i upušta atmosferski vazduh te se dispozitiv lako odvaja od površine koja se obrađuje. Kako je beton posle obrade veoma suv treba površinu zaštiti pokrivanjem ili premazom nekim zaštitnim sredstvom. Porozna tkanina se mora skinuti sa sita i oprati posle svake upotrebe a ako je količina čestica koje je zadržala velika u korito za pranje treba dodati sredstvo (1% rastvora hlorovodonične kiseline) za rastvaranje taloga.

Vakuumiranje betonske ploče (TREMIX Vacuum System) Prednosti koje pruža obrada vakuumom su sledeće: • olakšano je ugrađivanje betona jer on pri ugrađivanju može biti i tečan a nakon obrade i izvlačenja 15 - 30% ugrađene vode se dobija veoma kompaktan beton koji nakon 24 sata udvostručuje svoju početnu čvrstoću a za 28 dana dobija čvrstoću za 20 - 40% veću od projektovane,


8. predavanje

3


• rad može da se odvija u gotovo svim vremenskim uslovima pa čak i za vreme jakih kiša a pri jakom suncu pano služi kao idealna zaštita od kratkotalasnog zračenja i pruža svojevrsnu membransku negu, • zahvaljujući usavršenoj fizičkoj obradi moguće je, čak i sa manjim dozama cementa (npr. 280 kg/m3 umesto 350 kg/m3 betona), ostvariti isti kvalitet i mehaničke karakteristike betona, • pored toga što se nalazi pod zaštitom opreme do trenutka dostizanja značajne čvrstoće pa je otporan na slučajne udare, pad alata ili hodanje očvrsli beton pokazuje manju tendenciju ka skupljanju a na površini ima manje prslina, • očvršćavanje betona izloženog vakum-postupku znatno je brže jer takvi betoni zahvaljujući niskom v/c faktoru imaju osetan rani porast čvrstoće uz znatnu kompaktnost, što je od posebnog značaja za prefabrikaciju, i • posle vakumiranja beton postiže prividnu čvrstoću od 100 - 150 kPa, što omogućuje izradu betonskih panela jednog nad drugim (neposredno po izradi i početnom očvršćavanju prethodnog) i dozvoljava bolje korišćenje opreme i radnog prostora. Metoda se može primeniti kod izrade ploča međuspratnih konstrukcija ali je, zbog tipizacije veličina vakuum-panoa, u prefabrikaciji još efikasnija jer i uz nižu dozažu cementa daje visok kvalitet betona, zadovoljavajuće kompaktnosti i dobrih mehaničkih karakteristika. Ovaj način obrade ima manu u vidu vidljivog otiska mreže vakuum-panoa na obrađenoj površini ali se, uz nešto više energije nego obično, neravnine mogu skinuti mašinskom ili ručnom obradom. Tanke ploče se mogu izrađivati na radnoj pisti (dimenzija 7 - 30 m2, debljine d =10 cm) tako da se one mogu već nakon 12 - 24 h premeštati vakuum-lifterom na deponiju da bi zatim, prema planu montaže, bile transportovane na objekat. Veliki pregradni zidovi uz obradu vakumom sa jedne ili sa obe strane i skidanje oplate već nakon 1 - 2 sata mogu takođe da se rade na licu mesta. Izrada tankih ljuski kao površinskih nosača (dimenzija 2 - 8 m širine, dužine od 3 - 15 m) može da se vrši na drvenom li betonskom postolju i obavlja uz primenu savitljivih vakum-panela. Moguće je i livenje betona postupkom ploča-na-ploči uz predhodno polaganje folija na površinu obrađenog elementa. Razdvajanje ljuski se vrši nakon 3 do 4 dana. Ukoliko se površinski nosači rade iz pojedinih delova moguće je njihovo spajanje u celinu zavarivanjem svežim betonom ugrađenim vakuum-postupkom. Veoma uspešna primena je i kod izrade zasvedenih elemenata (kanaleta, kolektora i velikih cevi) gde može da se primeni i dvostrana oplata sa dispozitivima. Uslov za primenu dvostrane vakuum-oplate važi da je debljina zida obrađivanog elementa veća od 20 cm, ali manja od 40 cm.

5.5.3.5. UGRAĐIVANJE BETONA VIBRO-VALJCIMA Izgradnja hidrotehničkih objekata spada u velike investicione poduhvate koji zahtevaju angažovanje značajnih finansijskih sredstava u dužem vremenskom periodu. Dug vremenski period potreban za izgradnju ovih, posebno nasutih i gravitacionih brana, i uslovi visoke inflacije osporavaju takve finansijske planove i dovode investitora u težak položaj. Ako se tome doda da projektna rešenja često predviđaju puštanje u rad takvih objekata i početak njihovog finansijskog doprinosa tek kad je i poslednji prateći objekat gotov razumljivi su težnja investitora da nametne što kraće vreme izgradnje i uslovi izvođača da istražuje i osvaja tehnologiju kojom će te uslove moći da ispuni. Džerom Rafael (Jerome M. Raphael) je dao postulate metode koja se zasnivala na ugradnji agregata obogaćenog cementom primenom klasične mehanizacije za zemljane radove. Nadgradnja ove ideje konkretizovala je primenu "suvih" mešavina betona sa malim stepenom sleganja za čije ugrađivanje se koriste moćni vibro - valjci. Sastav betonske mešavine, rešenja unutrašnjeg transporta i tehnologija zbijanja bili su osnovni problemi rešavani u optimizaciji efekata primene metode a kao krajnji rezultat dobijena je savremena tehnologija valjanog betona - rollcrete. Pod skraćenicom treba podrazumevati engleski termin roller compacted concrete tj. beton zbijen valjkom koji se često obeležava i sa RCC. Kod opisivanja pristupa ovoj metodi u Japanu je više u upotrebi oznaka RCD (Rolled Concrete for Dams) koja ukazuje na primenu metode kod izgradnje gravitacionih brana. Alternativna upotreba obe oznake ima opravdanja u značajnom doprinosu japanskih istraživača razvoju i primeni ove metode. Osnovni ciljevi metode su: minimalni utrošak najskuplje komponente - cementa, ostvarivanje ušteda u proizvodnom procesu (pre svega kada je u pitanju transport), efikasnost korišćenja celokupne mehanizacije u njemu, kao i postizanje što većeg rezultata rada izraženog kroz količinu ugrađenog Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

4


materijala po jedinici vremena. Pri tome ne treba zaboraviti da je količina materijala koju treba ugraditi za varijantno rešenje brane projektovane od valjanog betona i do 75 % manja od količine potrebne za varijantno rešenje iste brane od nasutog materijala a da je u tom poslu moguće istovremeno ostvariti približno iste ili čak značajno veće praktične učinke uz daleko manju osetljivost proizvodnog procesa na dnevne i sezonske promene klimatskih uticaja (temperatura, padavine). Tehnološki proces se može opisati sledećim osnovim operacijama: 1. spravljanje betonske mešavine (primena mešalice sa cikličnim radom i prinudnim mešanjem, ili protočne mešalice kontinualnog dejstva), 2. utovar u transportni sud/vozilo/traku, 3. unutrašnji transport betona (primena kranova, istovarivača, transportne trake), 4. razastiranje betona u slojevima (primena dozera, grejdera), 5. ugrađivanje betona (primena vibro-valjaka), 6. izrada dilatacionih spojnica (primena vibracionih sekača), 7. čišćenje i kvašenje površinskog sloja i 8. nanošenje podloge na uzvodnom i nizvodnom licu brane za novi sloj. Navedene operacije, na prvi pogled jednostavne i poznate, zahtevaju u pripremi i realizaciji niz specifičnih adaptacija standardnih procedura, u prvom redu zbog značajne razlike u odnosu komponanata betona kao i zbog primene mašina za zemljane radove u tehnološkom procesu. Primena mešalica sa prinudnim mešanjem uzrokovana je konsistencijom betonske mešavine i količinom cementirajuće komponente koju čine cement, leteći elktrofilterski pepeo (engl. fly ash, skraćeno FA) i drugi materijali. Mešavina je siromašna u pogledu vezivnog materijala i vode (valjani beton u odnosu na obične mešavine sadrži najmanje 30 % manje cementa i 40 % manje vode) pa liči na vlažnu zemlju u kojoj je maksimalno zrno D = 80 mm.

Racionalizacija procesa građenja se ostvaruje kroz uštede u količini upotrebljenog cementa jer je u ukupnoj količini cementirajućih sastojaka od 180 - 230 kg/m3 učešće Portland cementa samo 10 - 30 % ili 50 - 70 kg/m3 betona a preostala količina se nadopunjuje letećim pepelom i sličnim vezivnim materijalom. Osim toga što je značajno jeftiniji od cementa leteći pepeo utiče i na smanjenje ukupne količine toplote hidratacije oslobođene u betonskom bloku pa tehnolozi njegovim doziranjem i debljinom sloja koji se ugrađuje utiču na toplotu elementa i ubrzavaju ritam građenja. Potrebna količina vode se prethodnim laboratorijskim ispitivanjima mora utvrditi za svaku vrstu mešavine pojedinačno ali je uobičajeni odnos v/(c + FA) u intervalu 0,60 - 0,65. Ugradljivost mešavine zavisi i od pomenutih Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

5


komponenti i od učešća sitne frakcije - kod mešavina sa max D = 80 mm uz 130 kg/m3 cementirajuće komponente i 100 kg/m3 vode pesak mora činiti bar 1/3 zapremine mešavine. RCC metoda osim primene klasičnih transportnih sredstava (betonske pumpe, kranovi, transportne trake...) omogućuje i primenu transportnih mašina za zemljane radove (kamioni, istovarivači kroz dno). Primena pumpanog betona je uslovljena minimalnim prečnikom cevi od ∅200, agregatom sa maksimalnim zrnom do 60 mm i većim učešćem cementa i letećeg pepela (220 - 240 kg/m3). Kada su u pitanju transportne trake mora se reći da odsustvo uobičajene količine sitnog agregata i velika zrna povećavaju opasnost od segregacije pri istovaru mase na mesto ugradnje. Pravilnim situacionim rešenjima inženjer mora dati takav raspored traka koji će rešiti probleme koje stvara topografija a zahtevaju veliki nagib opreme i dovode do proklizavanja na spoju trake i materijala. Sva transportna sredstva na pneumaticima pre ulaska na plato za istovar ili rad moraju imati očišćene i vodom oprane točkove a mašine na gusenicama ne treba koristiti jer kretanjem razaraju površinski sloj ugrađenog betona. Transport materijala mora biti brz a njegov istovar i manipulacija vozilima bez zastoja kako bi beton bio ugrađen najviše 30 min posle doziranja komponenti mešavine, odnosno najkasnije 15 min nakon razastiranja. Ovaj uslov dolazi kao posledica velike osetljivosti krute mešavine na uticaj gubitka vlage usled isparavanja. Pravilno niveliranje sveže RCC mase se vrši dozerima ili grejderima. Najnovija japanska istraživanja idu ka optimizaciji proizvodnog procesa u kome bi paket slojeva koji se kompaktira bio debljine 100 cm. Pojedinačni slojevi betona prilikom razastiranja imaju debljinu 20 - 30 cm, pa se sloj debljine 70 cm postiže polaganjem u tri, a sloj d = 80 cm, u četiri faze. Ovakvim postupkom se mašinama za zbijanje betona omogućuje rad na frontu od oko 150 - 250 m2.

Doprema mase kamionima na branu (levo) i izrada nizvodnog lica brane (desno) Zadovoljenje osnovnih pretpostavki koje hidrotehnički beton mora da ispuni (mala vodopropustljivost, visoka čvrstoća na zatezanje, malo skupljanje, dobro srastanje betonskih slojeva na horizontalnim spojevima...) uslovljeno je kvalitetnim zbijanjem mase. Zbijanje mora biti efikasno jer pore neistisnutog vazduha smanjuju specifičnu težinu betona koja je kod hidroteničkih objekata veoma važna za ostvarenje ravnoteže gravitacionih i hidrostatičkih uticaja. Jedan od najvažnijih parametara procesa zbijanja je broj prelazaka valjka preko sloja. Potrebna energija zbijanja zavisi od karakteristika valjka (težine, frekvencije i amplitude vibracija), i mešavine betona, kvaliteta agregata i temperature vazduha, ali je za određivanje broja prelazaka merodavna debljina sloja. Pregled dosadašnjih pozitivnih iskustava pokazuje: • za sloj d = 30 cm se može koristiti valjak Q = 10 tona koji treba da izvrši ugrađivanje u toku 4 prelaska (prvi put bez aktiviranja dejstva vibracija), • za sloj d = 80 cm se može koristiti valjak Dynapac CA 25 koji brzinom 0,5 km/h vrši ugrađivanje u toku 10 prelazaka (prvi put bez vibracija), • za sloj d = 100 cm se može koristiti Bomag BW 200 tandem-valjak koji brzinom od 1,0 km/h treba da izvrši 15 prelazaka preko istog mesta (prva dva puta bez uključivanja dejstva vibracija). Efikasnost i opravdanost primene valjanog betona bazira na optimizaciji problema izbora materijala, maksimalog zrna agregata, debljine sloja i sve to za usvojen tip vibro-valjka čije su performanse jedan od dominantnih radnih parametara. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

6


5.6. OBRADA BETONA Skidanjem oplate sa delova betonske konstrukcije oslobađaju se velike površine koje, u skladu sa položajem i ulogom tog dela konstrukcije, moraju imati određena svojstva pa se, u toku izgradnje objekta, moraju obraditi na odgovarajući način. Površine betonskih elemenata mogu biti: • vidljive površine - površine koje će u toku eksploatacije biti vidljive pa su im dekorativna svojstva od posebnog značaja; • pokrivene površine - površine koje će u toku građenja ili eksploatacije biti zatrpane zemljom, peskom, šljunkom ili pokrivene nekim drugim materijalom iz grupe građevinskih i zanatskih radova pa time postaju nedostupne za vizualnu kontrolu; • kvašene površine - površine koje će u toku eksploatacije biti u povremenom ili stalnom kontaktu sa vodom. Vidljive površine betonske konstrukcije su izložene agresivnim uticajima sredine pa je neophodno dati im što je moguće veću nepropustnost i otpornost na mehanička dejstva kako bi se troškovi održavanja konstrukcije sveli na neophodni minimum. Savremeni tipovi oplata omogućavaju izradu verikalnih (bočnih) i horizontalnih (plafonskih) površina elemenata u granicama dozvoljene tehničke tačnosti. Posle ugrađivanja betona najčešće treba samo gornju, vidljivu površinu elementa ručno ili mašinski obraditi na način propisan uslovima za izvođenje ove vrste radova. Da bi se obrada izvršila u potrebnom roku na frontu rada treba obezbediti prisustvo dovoljnog broja stručnih radnika opremljenih potrebnim materijalom i alatom. Posebna vrsta obrade je namenjena spojnicama (fugama).

5.6.1. OBRADA SPOJNICA Betonski elementi se izrađuju kao prefabrikovani ili liveni na licu mesta. Količine betona koje treba ugraditi mogu biti toliko velike da termički i fizičko-hemijski procesi u masi mogu dovesti do neželjenih naprezanja i deformacija materijala čime se ugrožava jedan od ključnih parametara kvaliteta - trajnost objekta. Veština da se projektovanjem oblika diskontinuiteta konstrukcije i preciznim preslikavanjem usvojenih tehničkih rešenja u materijalne veze omogući pouzdano funkcionisanje njenih delova predstavlja spoj teorijskih i praktičnih znanja. Najvažniji deo čini poznavanje osobina materijala, dinamike i patologije njihovog razvoja i ocena uticaja određenog oblika prekida na preraspodelu uticaja u konstrukciji. Promena temperature i vlažnosti betona duž nosača ili čak unutar istog poprečnog preseka često zahteva formiranje veza koje dozvoljavaju međusobno pomeranje (klizanje) delova konstrukcije u pravcu i veličini koje opisana promena zahteva.

Ekspanziona spojnica na vezi dve ploče

Izrada prekida redukuje oblast uticaja štetnih pojava na ograničene delove objekta ali uvodi i potrebu zatvaranja prekida jer je postojanje kontinuiteta betonske površine zahtev koji projektantu nameće potreba da ona bude nepropustna za prolaz različitih fluida, prašine ili stranih tela. Kvalitet materijala koji treba upotrebiti u tu svrhu zavisi od eksploatacionih opterećenja površine na kojoj se prekid javlja i projektovane trajnosti ispune spoja. Savremena rešenja spojnica obuhvataju detalje oblikovanja prekida u kontinuitetu, materijale koji se ugrađuju u toku betonskih radova i materijale koji se u spojnicu unose kao deo finalne obrade betonske površine.

Tehnloški uslovi za beton koji se ugrađuje na gradilištu su izraženi propisanom konzistencijom mešavine i količinom vode koja se u mešavinu mora uneti kako bi masa bila sposobna da se transportuje i oblikuje na željeni način. Sušenjem betona i kontaktom sa drugim suvljim materijalima se u toku sazrevanja gubi višak vode i dolazi do promene gustine i skupljanja betona. Sa druge strane, usled interakcije objekta (konstrukcije) i tla dolazi do vremenskih procesa sleganja njegovih delova. Izazvano pritiskom na tlo ovakvo sleganje se razlikuje za delove konstrukcije pa se srazmerno veličini njegovog uticaja na objekt velike dužine ili promenljive visine mora predvideti tehnički odgovor u vidu dilatacija. Delovi podne konstrukcije na koje se mora osloniti mašina u čijem radu se javljaju Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

7


jake vibracije takođe moraju biti odvojeni od drugih delova za koje bi vibracije mogle biti štetne bilo zbog ugrožavanja sigurnosti objekta, bilo zbog komfora korisnika. Prilikom izrade konstrukcija postupkom ulivanja betona u oplatu javljaju se prekidi u kontinuitetu, odnosno: 1. dilatacione spojnice, i 2. radne spojnice. Dilatacione spojnice imaju zadatak da omoguće kontrolisano pomeranje susednih polja ploča, ili delova složenog nosača, jednog u odnosu na drugo koje je izazvano: • delovanjem temperature na betonski element sa jednom (dve) istaknutom dimenzijom, • skupljanjem betona u toku vezivanja, • promenom položaja u dve ortogonalne ravni koji izazivaju promena temperature, vlažnosti i spoljnog opterećenja, • savijanjem usled eksploatacionog opterećenja, • delovanjem vibracija i drugim uticajima. Dilatacione spojnice (fuge) su obično širine 10 - 20 mm i mogu biti slaba mesta u betonu pa se preporučuje posebna pažnja pri njihovoj obradi. Ivice dilatacione spojnice na površini elementa moraju biti pod kosim uglom, oborene, kako kretanje tereta po podnoj ploči ne bi stvaralo udare i izazivalo lomljenje tih ivica. Ove spojnice mogu biti izvedene kao: a) potpuni prekid betona ostvaren primenom specijalne oplate oblikovane za zatvaranje kraja elementa, b) delimičan prekid betonskog elementa ostvaren mašinskim usecanjem žleba na mestima na kojima se očekuju veliki naponi zatezanja, ili c) delimičan prekid ostvaren oblikovanjem V - žlebova na naspramnim površinama elementa (žlebovi se dobijaju pomoću profilisanih komada oplate ostavljene u svežem betonu i izvađene pre završetka vezivanja). Radne spojnice služe pojednostavljenju procesa građenja betonskih konstrukcija, ostaju između slojeva betona različite starosti i predstavljaju samo specijalno obrađenu površinu prekida u ugrađivanju sloja betona. S obzirom da je neracionalno formirati dilatacionu spojnicu svaki put kada se, npr. prilikom betoniranja debelih elemenata (blokova) ili izrade nosača komplikovanog oblika, mora privremeno prekinuti rad tada treba izvesti radnu spojnicu sposobnu da prenese sve željene uticaje sa jedne faze betoniranja na drugu. Radne spojnice mogu biti izvedene sa ciljem olakšanog izvođenja nastavka betoniranja obično nastaju prilikom prekida betoniranja na kraju radnog dana pa se u literaturi mogu naći kao dnevne spojnice (engl. daywork joints) a najčešće nastaju kao posledica nedostatka betona, tj. dopreme količine betona nedovoljne da se punjenje oplate završi do kraja. Nezavisno od toga kako je oblikovana spojnica mora biti u betonskoj mešavini dobrog sastava, pravilno ugrađenoj i površinski obrađenoj. Činjenica da se oko uske zone elementa angažuje velika pažnja i rad ne sme uticati na pojavu nepažnje i greške u tretmanu betona pored spojnice jer će se, u suprotnom, tu pojaviti slaba, vodopropusna mesta. Oblikovanje dilatacionih spojnica zavisi od toga da li elementu treba da omoguće: 1. da se skuplja prilikom sazrevanja

→ kontrakciona spojnica, ili

2. da se širi pod dejstvom temperature

→ ekspanziona spojnica.

Kontrakcione (kontrolne) spojnice imaju zadatak da omoguće pojavu kontrolisanih prslina izazvanih hemijskim ili termičkim procesima te se formiraju u gornjoj zoni ploče: a) primenom umetaka - umetci su u vidu vertikalno ubetoniranih metalnih, plastičnih ili drvenih letvica debljine 1,0 - 1,5 cm i širine 0,25 D gde je D - debljina betonske ploče, ili b) mašinskim usecanjem žleba - žleb je širine i visine identične prethodno opisanom umetku, koji se zatvara delimičnim ili potpunim ispunjavanjem nekim elastičnim, vodonepropustnim materijalom.


8. predavanje

8


Pojava kotraktivnih dejstava na mestima veštački izazvanog oslabljenja ploče stvara prslinu po celoj debljini ploče ali je pojava prsline kontrolisana i usmerena pa samim tim i bezopasna jer se ispunom spojnice pouzdano osigurava od procurivanja. Razmak kontrakcionih spojnica zavisi od: a) vrste konstrukcije i debljine elementa, b) tendecije betona ka skupljanju, c) deformabilnosti podloge, d) uticaja okruženja na kotraktivne pojave, e) načina izrade betonskog elementa i f) stepena armiranja ploče. S obzirom na to da inženjeri nisu uvek u mogućnosti da istražuju veličinu uticaja pomenutih parametara preporučuju se sledeće maksimalne udaljenosti (u metrima) uzastopnih kontrakcionih spojnica: Δ = 10 - 15 cm

debljina

Δ < 10 cm

ploče

Dmax < 20 mm

Dmax ≥ 20 mm

Dmax ≥ 20 mm

10 cm

2

2,5

3

12 cm

2,5

3

3,5

15 cm

3

3,5

4,5

18 cm

3,5

4,5

5

20 cm

4

5

6

22 cm

4,5

5,5

7

25 cm

5

6

7,5

Δ - visina sleganja Abramsovog konusa (slump), Dmax - veličina maksimalnog zrna agregata u betonu. Ukoliko se kontrakciona spojnica mora izvesti u zidu izvodi se na opisani način i istih dimenzija kao za ploče ali na maksimalnom međusobnom razmaku od 5 m, ali horizontalna armatura u zoni spojnice mora po visini zida biti naizmenično prekinuta: horizontalna šipka u mreži sa jedne strane zida, pa red niže horizontalna šipka u mreži sa druge strane zida. U zidovima koji se na ovaj način pripremaju za prijem posebnih opterećenja mogu se naći i tehnički otvori ili otvori za vrata ali ih dopunskom armaturom (u skladu sa propisima) treba obezbediti od pojave prslina. Ekspanzione spojnice kod kojih dolazi do izduživanja delova susednih elemenata moraju imati ugrađen uložak od elastičnog materijala sposoban da apsorbuje veličinu pomeranja bez plastičnih oštećenja. Izolacione spojnice predstavljaju varijantu ekspanzione spojnice i nalaze se na mestima spoja (horizontalne) podne ploče sa vertikalnim elementom konstrukcije. Dozvoljavaju horizontalno i vertikalno pomeranje kraja ploče ali sprečavaju prodor vode sa ploče u njenu bazu. S obzirom na to da su betonski površinski elementi relativno debeli u spojnicu se ugrađuje ispuna (engl. filler) a za zatvaranje služi smesa za zatvaranje (zalivanje) spojnica (engl. joint sealant). Ispuna mora biti čvrst ali dovoljno elastičan materijal pa to u praksi može biti komad drveta (letva, daska) premazan bitumenom a za zatvaranje spojnica služe trajnoelastični gitovi, vreli bitumen ili plastične elastične trake umetnute u spojnicu i fiksirane specijalnim lepkom. Vodonepropusnost sredstava za zatvaranje spojnica mora biti garantovana kako bi spojnicu i ispunu pouzdano štitila od atmosferske vode ili drugih fluida. Spojnice se kao vertikalni prekidi u kontinuitetu materijala, u principu, postavljaju na mestima minimalnih transverzalnih sila (kod grednih nosača na mestima u blizini sredine raspona) odnosno tamo gde će omogućiti skupljanje/širenje betona i najmanje remetiti pravilno ponašanje elementa u toku eksploatacije. S obzirom na to da se spojnicama obezbeđuje dilatiranje dugih konstrukcija, a na mestu dilatacije statička armatura ne sme prolaziti kroz fugu, treba pre izbora mesta spojnice utvrditi Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

9


da li već postoje nearmirani ili vrlo slabo armirani delovi konstrukcije i onda u njihovoj zoni oblikovati prekid u betonu. U protivnom se dilatacijom menja način prijema opterećenja i to mora naći odraza u proračunu konstrukcije. Svaka dilataciona fuga predstavlja prekid ravne betonske površine pa čak i kada je pravilno oblikovana i izvedena nije ukras konstrukcije. Stoga je treba locirati tako da se uklopi u izgled objekta a na mestima gde to nije moguće paralelno sa njima izvesti još nekoliko lažnih spojnica, oštrih ili talasastih ispupčenja tipa struktur-betona ili sličnih intervencija koje će postojanje spojnice učiniti neprimetnim. U fasadnim zidovima prekidi betoniranja se mogu izvesti u nivou gornje ivice sokle, donje ili gornje ivice otvora za prozore. Neke dilatacione spojnice imaju zadatak da omoguće podužna pomeranja ali i da prenesu deo transverzalne sile. U takvim slučajevima se po sredini spojnice ugrađuje serija metalnih profila (moždanici) odgovarajuće krutosti koji na jednom kraju imaju punu vezu sa betonom u koji su položeni a na drugom je, premazivanjem površine profila bitumenom ili sličnim sredstvima, puna athezija betona onemogućena što dozvoljava samo podužno pomeranje delova elementa. Moždanici mogu biti od običnih armaturnih profila. Na mestima prekida betoniranja nosača (ploča, zid) koji mora imati garantovanu vodonepropustnost u spojnicu se ugrađuju specijalno profilisane gumene ili PVC trake (vidi sliku) koje mogu da prihvate i izdrže eventalna pomeranja u spoju a imaju širinu veću od zone mogućeg procurivanja. Ova zona mora biti ugrađena sa posebnom pažnjom, uostalom kao i sama traka čiji položaj i neoštećenost moraju biti garantovani. Ukoliko se na njoj uoče veća oštećenja ta sekcija trake mora biti isečena i zamenjena novom a spoj krajeva traka izveden posebnom vrstom hemijskog zavarivanja. Radne spojnice se u praksi najčešće izvode pa njihovoj izradi treba posvetiti srazmernu pažnju. Angažuju dosta rada i time usporavaju ritam proizvodnog procesa pa radnici teže da na račun kvaliteta skrate njihovu obradu. Uloga tehničkog osoblja u obezbeđenju pravilne obra-de radne spojnice je nezamenljiva. Strana radne spoj-nice mora biti vertikalna u odnosu na osu elementa i treba je obraditi i, ukoliko to tehnički uslovi traže, ugraditi armaturu za spajanje delova elementa koji se izrađuje. Ukoliko se radi o debljoj ploči mesto prekida rada tre-ba pripremiti za nastavak betoniranja izradom odgo-varajuće oplate prekida od ravnih dasaka sa prikuca-nim horizontalnim letvicama trougaonog preseka koje će spojnici, nakon očvršćavanja betona i skidanja oplate prekida, dati neophodnu rapavost. Ukoliko je čišćenje površine potrebno treba mu pristupiti dok je beton još svež kako bi se mlazom vode ili komprimovanog vazduha (u nekim slučajevima i metalnim četkama) sa površine spojnice lako uklonila skrama cementnog mleka. Čišćenje mora započeti na manjoj, probnoj površini kako bi se ustanovilo da li mlaz skida samo skramu ili i čupa zrna agregata iz ležišta u malteru. Da bi se čišćenje olakšalo oplatu spojnice pre montaže možemo dobro očistiti i naneti neki retarder, usporivač Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

10


vezivanja, koji će omogućiti da se nakon uklanjanja oplate mlazom vode spere samo cementna skrama i površina spojnice pripremi za nastavak betoniranja. Ovim se postiže kulije efekat ali preciznost obrade površine spojnice ne mora biti visok jer će je prilikom nastavka rada prekriti sloj novog betona. Nastavak betoniranja na mestu radne spojnice sme početi tek nakon uvida u stanje betona koji je vezao. Ukoliko je on čiste i vlažne površine, sa pravilnim rasporedom maltera i krupnih zrna koja su pravilno usađena u masu, rad se može nastaviti. Betonsku površinu koja treba da primi novi sloj a dugo je očvršćavala treba pre nastavka rada više sati kvasiti vodom. Nakon toga u površinu očišćenu od skrame treba ručno utrljati malter sastavljen od istog materijala kao beton ali bez krupnih frakcija. Malteru treba dodati sve aditive kojima će biti obogaćen beton koji se ugrađuje kako bi sadejstvo materijala sa obe strane spojnice bilo potpuno jednako. Malter se mora pažljivo i dobro utrljati četkama kako bi ispunio sve otvorene pore na površini spojnice a zatim se prema planu rada nastavlja betoniranje elementa.

5.6.2. OBRADA HORIZONTALNIH POVRŠINA Da bi se obrada površine betonske konstrukcije mogla izvršiti na propisani način materijal za obradu mora imati neophodni stepen obradljivosti, odnosno konzistenciju zasnovanu na primerenoj količini dobro komponovanog maltera. On čak i nakon vibriranja mora biti sposoban da sačuva dovoljnu količinu vode kako bi obrađena površina u toku sazrevanja imala pravilnu hidrataciju vezivne komponente. Površina ugrađenog betona pre obrade mora imati ujednačenu boju (podsetimo: boja betona može varirati ali samo u tonovima - u zavisnosti od vrste cementa i primenjenog agregata) a zrna krupnog agregata moraju biti pravilno, po celoj vidljivoj površini, obavijena cementnom skramom ili malterom. Obradi se pristupa samo u uslovima bez atmosferskih padavina i jakog vetra. Ukoliko se takve okolnosti mogu predvideti treba izvršiti pripremu posla koja uključuje mere zaštite a ako one nastupe iznenada treba prekriti izbetoniranu, obrađenu i neobrađenu površinu radi umanjenja štete usled prekida i nakon prolaska nevremena pristupiti sanaciji oštećenja i planiranoj vrsti obrade. Obrada se vrši perdašenjem, ručnim ravnanjem površine elementa pravougaonom pločom koju radnik drži pod malim uglom u odnosu na vidljivi beton. Površina gladilice (perdaška) može biti ravna a plastičnim gladilicama se zadaje radna površina sa gustom teksturom i naborima visine oko 1 mm čijim se kretanjem po betonu ostvaruje dinamički efekat na površinu. Blago pritiskujući preko drške na ploči radnik alatkom utiskuje zrna krupnog agregata u malter istovremeno razmazujući istisnuti malter preko površine. Ritmični pokreti pomažu istiskivanju pora vazduha iz površinskog, zaštitnog sloja dajući mu neophodnu gustinu i nepropustnost. Perdašenje ne sme uključivati razvlačenje svežeg betona sa jednog mesta na drugo, niti krpljenje površine nabacivanjem novog betona na mesta sa ulegnućem u površini. Razlog je loš kvalitet zakrpe koja nema neophodnu gustinu (ugrađuje se ručno a ne mašinskim vibriranjem) pa ostaje kao trajno slabo mesto. Ipak, neravnine površine koje nastaju prilikom obrade moraju biti uklonjene: višak materijal odsečen mistrijom a manjak nadoknađen sitnozrnom frakcijom betona (malterom). U toku perdašenja se na površini betona izdvaja voda ili mešavina vode i cementa pa ih treba pažljivo ukloniti ili ostaviti izvesno vreme da voda ispari. Obrađivanje površine betona koji ima krutu konzistenciju može biti vrlo naporno i nedovoljno uspešno. Površinskom sloju se obradljivost ne sme menjati dodavanjem cementnog mleka ili cementa u prahu i ponovnim vibriranjem jer to utiče na veliki rast skupljanja i sigurnu pojavu prslina u betonu, ali se cement u prahu sme koristiti na pozicijama čijoj se površini želi dati viši stepen obrade. Na tim mestima se suva mešavina peska i cementa (sastojci iste vrste kao u betonu) utrljava u vlažnu betonsku površinu sve dok mešavina ne absorbuje višak vlage iz površinskog sloja i formira visokootpornu pokoricu. Završna obrada površine elementa može početi tek pri kraju vezivanja cementa, tj. u fazi kada površina elementa postane dovoljno otporna da izdrži test palca. Pritisak palca ne sme ostaviti udubljenje na površini ali ona mora biti još toliko vlažna da se jačim pritiskom perdaške može istisnuti dovoljna količina maltera za završno zaglađivanje. Ranija obrada ostavlja mogućnost da zaostala voda izbije na površinu i opere cementnu oblogu zrna agregata a zakasnela obrada se sukobljava sa vezalim materijalom koji se pod radnim pritiskom lomi i otvara prsline u površini elementa. Konstrukcije izložene dejstvu Sunca i vetra u toku ugrađivanja mogu dobiti površinske prsline kao posledicu brze evaporacije ali se one pravovremenom završnom obradom definitivno zatvaraju. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

11


Kada se javi potreba za zamenom dela betona nekvalitetno ugrađenog u podnu ploču treba mesto mehanički očistiti i pripremiti za nanošenje novog betona. Udubljenje treba obraditi tako da strane budu vertikalne i blago nagnute ka unutrašnjosti udubljenja kako bi novi beton, slabijih mehaničkih svojstava jer nije mogao biti ugrađen na isti način kao ploča, lakše izdržao dinamička opterećenja za koja je ploča dimenzionisana. Kvalitet završne obrade je na najozbiljnijoj probi kod površina izloženih abrazivnom delovanju saobraćajnog opterećenja i uticaju hemijskih preparata. Podovi industrijskih objekata pored pomenutih dinamičkih i hemijskih uticaja treba da garantuju odgovarajući koeficijent trenja i budu otporni na hemijska sredstva kojima se uklanjaju mašinska ulja, rastvori i kiseline nastali u toku proizvodnog procesa. Da bi se dobio materijal neophodnih svojstava trebalo je sačekati razvoj tehnologije polimer cementnih betona koji se nanose na očvrsle betonske ploče (slika 5.55) ili beton koji je tek završio vezivanje. Ovi materijali sitnozrne strukture, izrađeni na bazi agregata visokih mehaničkih svojstava, dozvoljavaju intenzivno opterećenje od prolaska viljuškara i drugih sredstava unutrašnjeg transporta. Čvrstu vezu polimer cementnog betona i podloge omogućava sloj prajmera koji se prethodno četkama nanese na pripremljenu i očišćenu površinu podne ploče.

5.6.3. OBRADA VERTIKALNIH POVRŠINA Pored obrade vidljivih površina horizontalnih elemenata postoji česta potreba i za popravkom površina koje su bile u kontaktu sa oplatom. Na mestima oštećenja zaštitnog sloja, nastalih usled neadekvatne površinske zaštite oplate i jake athezije, treba izvršiti lokalno kvašenje podloge a zatim naneti i utrljati malter. Ukoliko bi se, umesto malterom, radilo betonom mala debljina zaštitnog sloja bi zatevala veliku pažnju a ugrađeni materijal bi bio neotporan na uticaje evaporacije (nema dubinsku vlagu koja bi kompenzirala evaporaciju u fazi primarnog očvršćavanja) i slabijih mehaničkih svojstava. Kod elemenata veće debljine i oštećenja velikog obima može se, umesto maltera, primeniti beton ali samo kao torkretiran i samo preko površine koja je oslobođena nestabilnih zrna agregata i kvašena više sati pre opravke. Obrađene i neobrađene površine elementa treba negovati na način opisan tehničkim uslovima za izvođenje betonskih radova uz periodičnu kontrolu stanja površine i primerene izmene obima i sadržaja mera zaštite. Pored popravki betonskih površina ima više razloga za njihovu obradu. Najčešći je želja da se izmeni, popravi estetski izgled vidljive betonske površine. Sivi i tamno sivi tonovi boje očvrslog betona dolaze od boje cementnog mleka koje obavija zrna agregata i povezuje ih. Ono što je poželjno sa aspekta mehaničkih svojstava postaje smetnja sa stanovišta uređenja eksterijera i enterijera objekta. Glatkim površinama unutrašnjih zidova se gletovanjem, premazima i bojama može dati izgled u desetinama varijanti. Fasadni zidovi su izloženi dejstvu vetra, prašine i atmosferilija pa nedugo nakon izgradnje objekta mogu dobiti ružne prljave fleke koje se zbog velikih površina teško uklanjaju. Obrada fasadnih zidova se najčešće usmerena na uklanjanje tankog, površinskog sloja cementnog mleka i maltera radi oslobađanja površine zrna agregata i isticanja lepote njegovih zrna različitih boja i tekstura. Da bi se to postiglo radnici koriste mehanička, električna i pneumatska ručna sredstva projektovana da učestalim udarima ujednačene snage (čekićanje) omoguće uniformnu obradu velikih površina. Osnovni uslov koji pritom mora biti ispunjen je da je tretirana površina iste zrelosti, odnosno da je beton podoban za obradu bez opasnosti od razbijanja zaštitnog sloja ili odvaljivanja većih ljuski sa njegove površine. Iskustvo govori da bi on morao imati projektovanu marku ali je važno znati i kakav je granulometrijski sastav betona koji se obrađuje. Betoni sa Dmax = 20 mm bi u vreme obrade trebali imati starost 40 - 50 dana a za betone sa Dmax = 30 mm je i 30 dana sazrevanja dovoljno. Udubljenja u površini, nastala pod udarcima alata, smanjuju površinu zaštitnog sloja pa se na račun toga ovaj sloj mora izvesti veće debljine od standardne. Uklanjanje samo cementnog mleka i čestica maltera skida 3 mm (maksimalno 5 mm) sloja ali duboko čekićanje ili udarci dleta mogu skinuti i do 25 mm pa se rad mora ograničiti na površine udaljene, zavisno od načina obrade, bar 3 - 5 cm od ivica zida ili ivica na njemu formiranih ispupčenja. Struktura obrađene površine zavisi od količine energije koja je uložena na jedinicu površine pa je pre početka obrade poželjno na probnoj površini betona, iste starosti kao fasadni zidovi, utvrditi kako se beton ponaša pri obradi. Pored opisane obrade mehaničkim putem betonski zid se u fazi ranog očvršćavanja može obraditi četkanjem žičanim četkama čime se skida cementna pokorica ali se, ako beton nije dovoljno čvrst, čupaju i zrna agregata pa rad zahteva, pored pouzdane provere površinske čvrstoće, pažljivo Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

12


doziranje pritiska četke. Nekada se nakon četkanja zid i prska vodenom maglom kako bi sitne kapljice rastvorile cement i oprale zrna agregata otkrivajući njihove boje.


8. predavanje

13


5.7. NEGOVANJE BETONA Pod negovanjem betona treba podrazumevati skup različitih postupaka i mera koje se preduzimaju u cilju ostvarenja projektovanih mehaničkih karakteristika u izabranom periodu vremena. Nega betona je u isto vreme organizacioni, tehnički i tehnološki odgovor na probleme hidratacije betona izloženog atmosferskim promenama. Na svakom gradilištu se mora organizovati nega betona adekvatna lokalnim uslovima rada jer brzina očvršćavanja betona utiče na brzinu napredovanja radova pa samim tim utiče i na racionalno korišćenje skupe oplate. Praćenjem promena u i oko betona koji očvršćava pod dejstvom složenih kombinacija uticaja dobija se mogućnost blagovremenog registrovanja pojava koje se mogu svrstati pod pojmom patologije betona. Neke od njih su date u tabeli 5.13 sa naznakom vremena pojave, mogućih uzroka i očekivanih posledica ukoliko se ne preduzmu potrebne tehnološke i organizacione mere. Pored pomenutih razloga kvalitetna nega betona dovodi do povećane otpornosti na abraziju i spoljne uticaje obzirom da smanjuje permeabilnost očvrsle mase ali i štiti površinu sveže mase od mehaničkih oštećenja. Nega betona doprinosi svođenju temperaturnog gradijenta unutar mase izlivenog bloka ispod granice pojave velikih termičkih prslina na taj način što reguliše odavanje toplote u vreme intenzivnog razvoja hidratacije pa time utiče i na pad vodopropustljivosti očvrsle mase.

5.7.1. METODE NEGOVANJA S obzirom na to da je problematika negovanja betona kompleksna u praksi je prisutno mnoštvo različitih pristupa traženju odgovora a sva rešenja imaju polazište u zahtevu da nega betona, nezavisno od ostalih tehnoloških uslova, treba da: 1. čuva betona u uslovima takve vlažnosti u kojoj će hidratacija cementa biti izvršena u najvećem stepenu; 2. utiče na razvoj mehaničkih karakteristika betona; 3. kontroliše posledice promene temperature u betonu; 4. kontroliše sadržaj vlage u betonskoj masi; i 5. štiti beton u nepovoljnim klimatskim uslovima. Metode nege se mogu podeliti na više načina. Za grupu letnjih metoda, primenljivih u uslovima visokih temperatura vazduha, niske relativne vlažnosti i blagog vetra, pogodna je podela: 1. na one koje uključuju korišćenje vode u vidu taloga ili vlažnih zaštitnih materijala, i, nešto ređe u primeni, 2. na one koje minimiziraju potrebu za vodom primenom vodonepropustljivih medija ili korišćenjem drugih sredstava sličnih efekata. Prvu grupu možemo smatrati neracionalnom, jer iako omogućava dobijanje projektovanih kvaliteta u najvećoj meri, zahteva veliki ljudski rad kako na praćenju promena u betonu tako i na očuvanju ravnomerne distribucije vlage. Analogno, gruba podela zimskih metoda, primenljivih u uslovima niskih temperatura vazduha, visoke relativne vlažnosti i pojačanog vetra, svela bi ih na: 1. metode koje ne obuhvataju direktno zagrevanje betonske mase; 2. metode koje vrše zagrevanje betonske mase; i 3. metode kombinovanih dejstava na betonsku masu;

5.7.2. TEHNOLOŠKE ODLIKE NEGE BETONA


8. predavanje

14


U procesu očvršćavanja betonske mase dolazi do vezivanja ugrađene vode ali i do njenog isparavanja preko površine nosača. Migracija vlage teče od sredine betonske mase ka njenoj površini brzinom koja zavisi od: • temperature betona i okoline, • strujanja vazduha oko nosača, i • konzistencije mase. Prisustvo ovog specifičnog gradijenta mora se kompenzirati dodatnim kvašenjem površina betona, odnosno sprečavanjem isparavanja preko nje. Postupak negovanja mora početi već u fazi početnog očvršćavanja, t.j. odmah posle vezivanja cementnog mleka na površini elementa, i trajati do trenutka dostizanja kritične čvrstoće na pritisak (50 - 70% MB) kada se oplata može demontirati a nosač prepustiti daljem očvršćavanju u prirodnim uslovima. S obzirom na to da je nega betona proces u kome se stvara i/ili održava neophodan nivo vlažnosti i temperature materijala u fazi kada mlad beton razvija svoje mehaničke karakteristike to je treba posmatrati u svetlu činjenice da do hidratacije hemijski aktivnog materijala može doći samo u kapilarima bogatim vodom a ona u prirodnim uslovima ili ubrzano nestaje (leti) ili menja fizičko stanje i prelazi u inertan oblik (zimi). Zato se nega mora organizovati u oba tehnološka pravca, radi: a. sprečavanja gubitka aktivne komponente vode unete u mešavinu; b. uravnoteženja v/c odnosa u toku očvršćavanja i kompenziranja gubitaka vrlo brzo posle njihove pojave. Profilaktički pristup (a) je svojstven i zimskim i letnjim uslovima rada a problemi sa gradijentom pritiska pare se javljaju prevashodno u uslovima visokih temperatura i niske relativne vlažnosti vazduha. Podatak da u takvim uslovima posle 6 meseci starenja beton bez nege ostvaruje samo 42% čvrstoće pravilno negovanog betona zahteva studiozan i selektivan pristup raspoloživim postupcima nege jer oni pored efikasnosti dejstva moraju biti, sa stanovišta utroška materijala i ljudskog rada, zadovoljavajuće ekonomični.

Navlačenjem bele PVC folije betonska ploča se štiti od prekomernog sušenja Na izbor vrste nege značajno utiče moduo površine preseka betonskog elementa (Mp). Nosači sa velikim modulom površine (Mp) su više osetljivi na evaporaciju pa takav nosač, npr. u letnjem režimu rada (r.v. = 70%, t = 21 oC, brzina vetra 9 m/s) gubi oko 0,50 l/h po 1 m2 izložene površine. To znači da nezaštićena betonska ploča debljine 15 cm može za samo 5 - 6 sati izgubiti 10% ukupne vlage čime se umnogome usporava hidratacija koja kod pada relativne vlažnosti cementne paste ispod 85% prestaje da funkcioniše i može da se reanimira tek naknadnim, obilnim kvašenjem površine ugroženog nosača. Opisani uslovi evaporacije, nimalo ekstremni, zaštitnom sloju betona od 20 mm za samo nedelju dana delovanja mogu definitivno onemogućiti hidrataciju i time dezavuisati sve pretpostavke o pouzdanosti, trajnosti nosača. U kontekstu navedenih osobina tehnološkog postupka jasno je da troškovi nege betona zavise od niza parametara među kojima su najuticajniji: 1. specifikacije precizirane ugovorom, 2. geografski položaj gradilišta, Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

15


3. odlike konstrukcije (tip, veličina, način izvođenja), 4. stepen izloženosti betona, 5. lokalni mikro-klimatski uslovi, i 6. usvojeno sredstvo (medijum) za negovanje. Ukupna količina toplote koju oslobađa ugrađeni beton ne zavisi od oblika nosača ali s obzirom na to da se beton ponaša kao vrlo loš provodnik to u nosačima sa malim modulom površine preseka, usled otežanog emitovanja toplote, raste temperatura u jezgru bloka, srazmerno se ubrzava hidratacija ... i u tim uslovima nosač brže ostvaruje očekivani stepen čvrstoće omogućavajući raniji početak skidanja oplate. Inertnost betona kao provodnika ima i svoje pozitivno dejstvo jer ne dopušta adekvatnu reakciju betonske mase na skokovite promene ambientalne temperature. Za pravilno emitovanje toplote hidratacije nužan je pravilan izbor vrste oplate (koja je regulator kondukcije betonske mase) a to znači i materijala od koga se izrađuje, njegove debljine i vlažnosti. U letnjim uslovima se eliminacija vršne temperature betona vrši i ranijim skidanjem oplate čime se obezbeđuje bolje hlađenje - ali i beton izlaže dejstvu termalnog šoka. Na dužinu perioda u kome beton mora obavezno biti pod zaštitom oplate utiču: 1. vrsta upotrebljenog cementa i njegov kvalitet (klasa); 2. srednja temperatura vazduha u toku odležavanja; 3. temperatura betona pri ugrađivanju; 4. vrsta i karakteristike oplate, i naravno 5. oblik preseka (Mp) a naročito minimalna dimenzija nosača. O minimalnim temperaturama betona u trenutku ugradnje postoje različita mišljenja a ona u mnogome zavise od usvojene metode negovanja ali je sa stanovišta praktične primene posebno interesantan stav nekih britanskih specifikacija. One zahtevaju da beton tokom 3 dana nakon ugradnje ima minimalnu temperaturu tb = 5 oC, odnosno minimum tb = 15 oC ako pravilna nega traje 2 dana i time se, prema preporukama, garantuje formiranje kvalitetnih uslova za dalji razvoj mehaničkih karakteristika. Za rad u zimskim uslovima ekvivalentne preporuke Američkog komiteta za beton (ACI) upućuju na vezu sa debljinom betona izgrađenog elementa, pa je za debljinu: d < 30 cm

min tbp = 13 oC

d = 30 - 90 cm

min tbp = 10 oC

Kada su letnji uslovi rada u pitanju ima preporuka koje polaze od stava da se pri proizvodnji betona mora obavezno voditi računa o maksimalnoj dozvoljenoj temperaturi jer od nje zavisi i veličina temperaturnog ekstrema (pik). ACI je dao preporuku prema kojoj nije celishodno limitirati maksimalnu temperaturu betona, s obzirom na to da se proizvodne okolnosti menjaju, već je preporučljivije projektovati i optimizirati sastav mešavine za najvišu očekivanu temperaturu ugrađenog materijala. Takav beton nakon ugradnje se od prekomerne insolacije može štititi i laganim prekrivačima ali ove treba distancirati od površine betona kako bi vrlo povoljno strujanje vazduha moglo da usporava rast temperature i 5 - 6 sati posle ugradnje, kada nema dejstva evaporacije koja takođe iznosi toplotu. U suprotnom prekrivači mogu stvoriti efekat "staklene bašte" podižući temperaturu za 5 - 6 oC. Jedan od izuzetno jednostavnih a jeftinih postupaka redukovanja temperature ugrađenog betona je raspršivanje (sprinklerovanje) sitnih vodenih kapljica u vidu magle iznad površine betonskog nosača. Veštačkim podizanjem vlažnosti sloja vazduha iznad površine betona se u uslovima visokih temperatura obezbeđuju uslovi neophodni za povoljno dejstvo intenzivne evaporacije koja apsorbuje deo toplote betonske mase a ne redukuje vlažnost osetljivost površinskog sloja. Postupak ima tehnološki nedostatak jer je osetljiv čak i na sporo kretanje vazduha kada, zbog nastale neravnomernosti raspodele vodenog taloga na površini betonskog elementa mogu nastati neravnomernosti gradijenta pada temperature i u kombinaciji sa unutrašnjim naponima dati i prsline.


8. predavanje

16


MONTAŽNI RADOVI Primena montažnog metoda rada je potpuno opravdana pri izgradnji objekata visokogradnje, industrijskih objekata i uopšte svih objekata pri čijem su projektovanju projektanti koristili tipizirane raspone pri oblikovanju konstrukcije i primenom modularne koordinacije projektovali veći broj elemenata istih geometrijskih karakteristika i iste nosivosti. U takvim slučajevima stiču se uslovi za industrijalizovanje proizvodnih procesa sa svim pozitivnim karakteristikama industrijalizacije: velikoseriskom proizvodnjom, uigranošću ekipa radnika koje stalno izvršavaju isti skup operacija i postupaka, dobrim kvalitetom proizvoda, punim iskorišćenjem instaliranih kapaciteta, minimalnim utroškom materijala (oplate)... Sve to bi, u normalnim okolnostima, trebalo da rezultira visokom produktivnošću i brzim izvođenjem radova na objektu. Na osnovu rezultata postignutih na našim gradilištima, opravdano je pitanje da li je primena montažnog metoda građenja, naročito u visokogradnji, iskazala sve svoje pozitivne efekte ? Najkraći odgovor je - najčešće nije. Uzroci su kompleksne prirode i proizilaze, pre svega, iz nedovoljnog poznavanja suštine i projektnih mogućnosti primenjenih sistema, nedovoljne zaokruženosti proizvodnih programa pojedinih montažnih sistema i lošeg upravljanja proizvodnim procesima. Primena montažne metode rada zahteva razvijen informacioni sistem sposoban da obezbedi kvalitetne informacije neophodne za donošenje odluka u svakom segmentu rada: proizvodnji, transportu, privremenom deponovanju, montaži elemenata. Za uspešnost primene metode montaže bitno je rešenje koordinacije aktivnosti: proizvodnje montažnih elemenata sa jedne strane i izvođenja montažnih radova sa druge. Zbog toga je prilikom planiranja izgradnje montažnih objekata, izuzetno važno strukturom mrežnog plana obuhvati ne samo sve aktivnosti na gradilištu, nego i logističke aktivnosti pri proizvodnji montažnih elemenata i snabdevanju gradilišta relevantnim resursima. Analiza mogućih metoda rada i specifičnosti terena na kome se podiže objekt treba da pokaže da li je opravdano upotrebiti neku varijantu montažnog građenja u cilju efikasnijeg izvođenja radova i brže finalizacije objekta kao celine. Pri izboru metode građenja bitno utiču sledeći faktori: • geomehaničke karakteristike terena, • karakteristike naselja (okruženja) kao urbane celine, • karakteristike raspoloživih kapaciteta za proizvodnju elemenata, • raspoloživa sredstva mehanizacije i opreme za rad, • raspoloživa stručna radna snaga. pa, ukoliko se pokaže da je primena montažnog sistema racionalna, treba pre masovne primene proceniti njegovu tehnologičnost. Pod ovim pojmom treba podrazumevati stepen usklađenosti projektovanih rešenja sa mogućnostima optimalne realizacije proizvodnog procesa pa je logično da se rast tehnologičnosti u prvoj fazi mora tražiti u maksimalnom iskorišćenju kapaciteta tehnološkog procesa a tek nakon iscrpljenja takvih mogućnosti treba inovacijama u proizvodnji stvarati mogućnosti za uvećanje slobode projektovanja. Montažni radovi spadaju u grupu glavnih radova i svojom kompleksnošću i značajem za uspešnost završetka investicionog projekta nameću potrebu celovitog prikaza postupka i neophodnih mera od čije primene zavisi njihovo bezbedno i efikasno izvođenje. Jedan od najvažnijih uslova za to je kvalitetna prefabrikacija delova objekta. Kada su pre jednog veka


8. predavanje

1


francuski inženjeri izvršili prefabrikaciju i montažu armirano-betonskih nosača konstrukcije Kazina u Bijarcu, 1. otvorili su vrata novoj tehnici građenja, koja je 2. omogućila da se prednosti armiranog betona bolje iskoriste, i 3. doprinela razvoju mnogih konstrukcijskih sistema, što je uz stalan razvoj prateće mehanizacije imalo uticaj na : 4. ukrupnjavanje montažnih elemenata i 5. dalje usavršavanje tehnike građenja. Izgradnja stambenih objekata dopušta primenu većine montažnih metoda ali, zbog specifičnih zahteva u vezi sa dimenzijama elemenata i načinom njihovog povezivanja u jedinstvenu celinu, traži i sistemski pristup koji treba da obezbedi doslednu: • modularnu koordinaciju u cilju standardizovanja raspona i rastera; i • tipizaciju elemenata u cilju smanjenja broja različitih tipova; ali i • otvorenost sistema u smislu stvaranja mogućnosti da se elementi mogu spajati, kako međusobno tako i sa elementima drugih sistema, u brojne funkcionalne celine; •

zaokruženost proizvodnje kao uslov da se minimizira improvizovanje rešenja fasade, pregradnih zidova, instalacionih zona i sličnog; i

• celovitost sistema u smislu obezbeđenja zatvorenog lanca, od adekvatne projektne dokumentacije, preko organizovane proizvodnje sa preciznom dinamikom isporuke do okupljanja sposobnih izvođača za brojne zanatske i instalaterske radove čija je vrednost u stambenoj izgradnji dva puta veća od prefabrikovane i montirane konstrukcije. Postojeća iskustva govore da domaći sistemi montažne gradnje stambenih i poslovnih objekata nakon dvadesetak godina primene i razvoja pokazuju nedorečenost u pogledu navedenih kriterijuma. Razlozi su različite prirode i različitih uticaja pa zahtevaju ekstenzivno obrazlaganje uslova pojave i načina eliminisanja i o njima ovde neće biti reči. Za inženjere u praksi je daleko važniji praktičan pristup realizaciji montažnih radova u postojećim uslovima.

7.1. SISTEMI MONTAŽNOG GRAĐENJA U savremenoj praksi razlikujemo dva osnovna sistema montažne gradnje: 1. skeletni sistem - bazira na stubovima kao vertikalnim kostruktivnim elementima. Raspored stubova u osnovi objekta daje najčešće pravougaonu mrežu. Stubovi mogu biti povezani montažnim gredama i/ili pločama i formirati prizemne ili višespratne objekte. Ukoliko se nalaze u višespratnim ramovima ovi moraju biti ukrućenim posebnim platnima za prijem vertikalnih sila. To su lake konstrukcije posebno pogodne za industrijske objekte (dozvoljavaju brzu promenu instalirane proizvodne tehnologije) ali i poslovne objekte (primena lakih zidova dozvoljava punu slobodu u organizaciji i oblikovanju unutrašnjeg prostora). Izrada fasadnih zidova može biti organizovana kroz zidarske ili montažne radove. Domaći predstavnik ovog sistema je "IMS" sistem. 2. panelni sistem - se zasniva na prefabrikovanim zidovima (panelima) koji istovremeno pregrađuju prostor i nose rezultujuće vertikalno i horizontalno opterećenje. U zavisnosti od veličine prefabrikovanih nosača razlikuju se sitno-panelni i krupno-panelni sistem. Sitnopanelni sistem je izgubio u efikasnosti usled pojave velikog broja veza koje se moraju ostvariti i teškoća u obezbeđivanju nepropustljivosti dugih spojnica između panela pa krupno-panelni sistem, sa nosećim zidovima upravnim na ravan fasade, danas čini najrasprostranjeniju varijantu panelnog sistema jer daje, uz pomoć krutog stepenišnog jezgra i liftovskog okna, stabilne višespratne građevine. Kvalitetno povezivanje panela nameće osnovi objekta ortogonalni sistem u kome se širine polja mogu varirati u skladu sa zahtevima projektanata. Međuspratnu konstrukciju panelnog sistema čine montažne ploče ().


8. predavanje

2


Panelni sistem montažne gradnje a dosta su ređi u primeni (gotovo napušteni) sistemi zasnovani na ukrupnjavanju montažnih elemenata: 3. blokovski sistem - koji je prelazni oblik iz prethodnog, panelnog sistema u prostorni, ćelijski sistem jer su mu elementi formirani od jednog, dva, tri ili četiri povezana panela. Sanitarne i kuhinjske kabine ugrađene u skeletne sisteme predstavljaju poslednje tragove blokovskog sistema jer su najbolje rješenje za industrisko izvođenje instalaterskih radova u stambenim objektima. Kabine se proizvode fabrički tako što se formiraju od četiri panela kao posebna, potpuno zatvorena celina u koju se ugrađuje kompletno kupatilo i WC ili radni deo kuhinje, sa svim potrebnim vodovodnim, kanalizacionim, ventilacionim, električnim i dimnjačkim instalacijama. Takva, finalno izrađena kabina postavlja se na tavaničnu ploču a kasnije se izvrši njeno priključenje na ostale razvode instalacija zgrade.

Ćelijski sistem montažne gradnje 4. ćelijski sistem - zasnovan na prefabrikaciji i montaži prostornih, kutijastih formi od kojih se, poput kockica, sastavlja konstrukcija objekta a finalizacija površina ćelija je ubrzana ili u najvećoj meri izvršena radioničkom obradom. Ćelijski sistem znatno otežava oblikovanje rasporeda prostorija pa je projektantima ponuđeno nekoliko podsistema: a) ćelijski sistem sa tunelskim elementima - ćelije objekta su formirane od spoljnih, nosećih zidova i ploča (podna i plafonska) tako da se mogu ređati strogo linijski, jedna do druge, ili u slobodnom, smaknutom redosledu,


8. predavanje

3


b) ćelijski sistem sa prstenastim elementima - ćelije su formirane samo od prstenova fasadnih i pregradnih zidova, i c) ćelijski sistem sa skeletno-panelnim elementima - ćelije su formirane, slično tunelskim elementima, od podnih i plafonskih ploča ali su one umesto nosećim zidovima razdvojene stubovima čime se, montažom više ćelija, stvara veliki slobodan prostor koji dozvoljava fleksibilan raspored i veličinu unutrašnjih prostorija. U praksi se mogu naći i objekti na kojima je primenjena kombinacija dva ili više sistema ali su takvi objekti retki jer zahtevaju proizvodne kapacitete u svim primenjenim sistemima a čak i kada je taj uslov zadovoljen teško je ili nemoguće uklopiti u projekat njihove mogućnosti u pogledu oblikovanja objekta i različite načine prijema i prenošenja opterećenja. Koliko su industrijski principi organizacije radova i izvođenja objekata metodima montažnog građenja superiorniji od klasičnog pa čak i polumontažnog načina građenja pokazuje tabela 7.1 u kojoj je posebno indikativan odnos prosečnog broja godišnje izgrađenih stanova (Ns) po zaposlenom radniku (Nrs). Izuzev u oblasti primene ćelijskog sistema, u kojoj nema značajnijih rezultata na domaćim gradilištima (izuzev što je u GIP "Vegrad" bio primenjen sistem DOM 101 koji je imao utrošak od oko 9 - 12 NČ/m2) kao i oblasti primene klasičnog sistema građenja opekom, kod kojeg se rezultati naših graditelja (35 - 45 NČ/m2) nalaze na nivou evropskih, u primeni svih ostalih, montažnih i polumontažnih sistema naše firme ostvaruju iste fizičke rezultate kao nemački, nordijski, francuski graditelji ali sa 25 - 30% većim utroškom vremena (kod nekih varijanti unapređenog tradicionalnog sistema imamo i do 50% manju produktivnost). Primenjeni sistem građenja stambenih objekata Ćelijski sistem (Švedska) Ćelijski sistem (Švajcarska) Krupnopanelni sistem Sitnopanelni sistem Polumontažni sistem Unapređeni tradicionalni sistem Klasično građenje opekom

Tabela 7.1 NČ Stan od 60 m2 Stan od 75 m2 za 1 m2 Σ sati Ns / Nrs Σ sati Ns / Nrs 4 7 16 20 25 30 44

245 415 960 1200 1500 1800 2640

8,20 4,80 2,10 1,67 1,33 1,10 0,75

307 520 1200 1500 1880 2250 3300

6,50 3,85 1,67 1,33 1,06 0,88 0,60

Domaći izvođači koji nemaju vlastite pogone za prefabrikaciju pribegavaju primeni polumontažne metode izgradnje kod koje je karakteristični element polumontažna tavanica (poznata kao Omnia). Uporedo sa razvojem montažnih sistema za stambenu izgradnju izvršena je i industrijalizacija klasičnog načina građenja primenom savremenih oplata i manjeg broja tipiziranih montažnih elemenata. Na slici levo je paket Omnia tavanica. Iako su troškovi, vreme izrade i montaža konstrukcije kod montažnih sistema u nekim slučajevima dostigli evropski nivo, cene i vreme potrebno za izvršenje zanatskih i završnih radova, posebno instalaterskih, su bili u stalnom porastu, tako da je dolazilo i do kompromitovanja primene montažnog metoda građenja stambenih objekata. Zbog toga što industrijalizacija tehnoloških procesa nije, pored konstruktivnog dela objekta, na adekvatan način obuhvatala i zanatsko - završne radove, vreme građenja objekata primenom montažnih sistema se produžavalo od pet do dvanaest meseci. Istovremeno su bili prisutni izuzetno visoki troškovi osnovnih sredstava za građevinske mašine i opremu u fabrikama za Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

4


proizvodnju montažnih elemenata, kao i za transport i montažu na gradilištu. Sve to je rezultovalo produžavanjem vremena angažovanja mehanizacije, gradilišne operative i bankarskih sredstava. Razumljivo je da se u takvoj situaciji jedan deo građevinske industrije orijentisao ka industrijalizaciji klasičnog načina građenja sa osnovnim ciljem da se primenom savremenih tipova oplata obezbedi dovoljno brz ritam izgradnje osnovne konstrukcije objekta koji omogućuje ravnomerno uključivanje narednih aktivnosti. Ovakva metoda građenja podrazumeva da se, izuzev pripremnih radova na modeliranju oplate, svi radovi izvode na samom gradilištu što predstavlja osnovnu prednost s obzirom na visoke troškove osnovnih sredstava za proizvodnju, transport i građenje montažnih sistema. Uvođenjem određenog broja montažnih elemenata, a pre svega polumontažnih i montažnih tavanica, razvijeni su polumontažni sistemi za građenje stambenih objekata. Osnovni element tih tehnoloških sistema je izrada armiranobetonskih zidova pomoću prenosne oplate, najčešće kombinovan sa polumontažnim tavanicama a u slučaju primene tunelske oplate sa izradom kompletne međuspratne konstrukcije.

Montažno građenje skraćuje rokove

Ovako formiranu osnovnu konstrukciju mogu da dopune tipizirani montažni elementi: stepenišni kraci, parapeti ili fasadni zidovi. Polumontažni sistemi su vrlo fleksibilni i imaju značajnu prednost u odnosu na montažne sisteme ali samo u slučajevima kada je u pitanju manji obim posla (250 - 300 stanova). I oni, kao i montažni sistemi, zahtevaju poštovanje modularne koordinacije tokom izrade projektne dokumentacije jer samo u tom slučaju može da se postigne vrlo visoka produktivnost rada i racionalno korišćenje oplate. Polumontažne metode omogućavaju da se ostvare samo neki, ne svi, pozitivni elementi primene montažnih elemenata.

7.2. PRINCIPI I PREDNOSTI METODA MONTAŽE Da bi se montažno građenje potvrdilo kao ekonomično, prema Krastavčeviću [118], treba težiti zadovoljenju sledećih osnovnih principa 1. Posao ne treba počinjati pre nego što se sačini projektni zadatak sa preciziranim uslovima i očekivanjima (šta treba postići, sa kakvim kvalitetom, sa kakvom radnom snagom i mašinama, i u kom roku). 2. Pre definitivnog usvajanja montažnog konstruktivnog sistema treba razmotriti i analizirati raspoložive metode montaže. 3. Treba težiti ukrupnjavanju montažnih elemenata jer se time smanjuje broj aktivnosti na kompletiranju objekta. 4. Težine montiranih elemenata treba da budu u što većoj meri ujednačene da bi se pravilno iskoristila nosivost upotrebljene mehanizacije i alata (često se izrađuju i primenjuju samo na jednom projektu). 5. Treba težiti uprošćavanju veza elemenata sa preciznim razdvajanjem: • privremenih veza (pomažu nam da sredstvo za montažu - kran što pre odvojimo od elementa koji se montira), i • stalnih veza (one konstrukciji daju obavezne elemente kvaliteta: pouzdanost, čvrstoću i duktilnost).


8. predavanje

5


6. Tok montiranja treba izabrati tako da se omogući sukcesivna predaja montiranih delova objekta kako bi se što pre prišlo izvođenju ostalih građevinskih i završnih radova. 7. Montiranje konstrukcije treba da se odvija kontinualno, bez prekida, jer skupi prefabrikovani nosači zadržavaju komparativnu prednost u odnosu na klasično izvedene samo ako se brzo montiraju. 8. Montiranje konstrukcije može da počne i izvodi se samo prema planu izrade i montaže elemenata; bilo kakve improvizacije sa nosačima koji imaju malu toleranciju greške pouzdano vode gradilište u konfuziju i finansiske gubitke. 9. Za rad na montiranju najbolje je da se odaberu kompleksne brigade, formirane od više struka - montera, tesara i armirača sa pomoćnim radnicima. Normativ rada kompleksne brigade je jedinstven pa se time izbegava prazan hod i sačekivanje završavanja prethodnih pozicija u okviru tehnološkog procesa i u slučaju nepredviđenih zastoja u radu (npr. tesara) obezbeđuje neophodna pomoć ostalih radnika (npr. armirača). 10. U projektu organizacije montažnih radova za deo usklađivanja izrade, deponovanja, prenosa i montaže treba obezbediti program (software) za obradu podataka na računaru. Ovo se naročito preporučuje: • pri predviđanju izrade većeg broja montažnih elemenata, raznih tipova i vrsta, izrađenih od različitih vrsta materijala; • kada se projektom prefabrikacije betonskih elemenata predviđa izrada većeg broja montažnih elemenata u jednom kalupu; • kada je deponija elemenata mala po površini, pa postoji opasnost od zatrpavanja ili gubljenja nekih od elemenata, ali i da bi se izbeglo dugo traženje potrebnog elementa po deponiji; • kada se montaža izvodi istovremeno sa više dizalica, pa treba uskladiti fazu transporta i redosled utovara elemenata na prevozno sredstvo (koji je obrnut od redosleda montaže). Zadovoljenjem pomenutih principa može da se očekuje i postigne ekonomičniji rad kao i da se ostvare ostale prednosti koje pruža montažno građenje. Osnovne prednosti montažnog načina građenja su [68]: 1. prefabrikovani nosači su proizvedeni u kontrolisanim uslovima, u vrlo kvalitetnoj oplati, imaju standardne dimenzije i ujednačeno visok kvalitet ugrađenog betona; 2. u toku prefabrikacije primenjena oplata se koristi mnogo češće pa time i manje utiče na jediničnu cenu proizvoda - montiranog elementa; 3. velike serije pojedinih nosača dozvoljavaju veća ulaganja u kvalitet oplate - doprinose boljem arhitektonskom oblikovanju prostora; 4. težnja da prefabrikovani nosači budu lakši za montažu utiče na smanjenje poprečnih preseka, što nameće primenu armature i betona viših mehaničkih karakteristika i vodi do porasta kvaliteta objekta u celini; 5. izvođenje montažnih radova se u tehnološkom smislu ne nalazi pod uticajem klimatskih parametara - rad nema sezonski karakter, 6. montažnim radovima je omogućena visoka paralelizacija radova, jer je vreme ostvarenja veze nosača mnogo kraće od faze negovanja pri očvršćavanju - rokovi građenja su kraći.

7.3. DEKOMPOZICIJA OBJEKTA NA ELEMENTE Konstrukcije građevinskih objekata projektant oblikuje u skladu sa potrebama i zahtevima kojim Investitor definiše obim posla i kvalitet objekta koji namerava da izgradi. Zahtevi su formulisani "Projektnim zadatkom" i drugim dokumentima koje ugovorne strane proglase merodavnim za specificiranje opštih i posebnih zahteva ali projektant ima i određeni (neophodni) stepen slobode u odnosu na tu "listu želja". Kreativna sloboda nije velika jer je on u strogoj obavezi da na osnovu zaključaka tehno-ekonomske analize varijantnih rešenja projektnog zadatka izvrši izbor i obliDragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

6


kovanje velikog broja materijala različitih uloga u funkcionisanju objekta. Pritom, zbog velikog obima i učešća u ukupnoj vrednosti objekta, izbor materijala za izradu njegove konstrukcije ima odlučujuću ulogu za ocenu racionalnosti usvojenih rešenja. Konstrukcija objekta može biti armirano-betonska, metalna (čelična) ili drvena a mogu se naći i savremeni objekti izgrađeni od prirodnog, obrađenog kamena i drugih (pretežno veštačkih) materijala. Oblikovanje konstrukcije je jedan od najkreativnijih inženjerskih zadataka jer zahteva poznavanje odlika materijala, oblasti optimalnih i graničnih mogućnosti njihovog iskorišćenja, kao i korelaciju napona i deformacija vitalnih delova konstrukcije i opterećenja nanetih na nju.

Montažni nosači imaju vrlo redukovane dimenzije poprečnog preseka

Konstrukcije sa elementima pravilnih geometrijskih oblika su jednostavnije za analizu od površinskih formi ali se svi oni, najčešće zbog različitih uloga koje imaju u prijemu eksploatacionih opterećenja, u objektu nalaze jedni pored drugih. Priroda i intenzitet opterećenja zatevaju da se konstrukcija podeli na jednostavnije elemente, t.j. da se dekomponuje.

U takvom obliku elementi pokazuju sa kakvim će se konstrukterskim i tehnološkim problemima projektant i Izvođač susretati na putu od ideje do realizacije objekta; koliko i kakvih materijala treba upotrebiti, koji su uslovi za njihovo sadejstvo, ... Priroda betona kao materijala koji prolazi kroz nekoliko agregatnih stanja dozvoljava da se od njega prave i montažne konstrukcije i konstrukcije dobijene ugrađivanjem betona u oplatu na samom gradilištu. Čelične i drvene konstrukcije postoje samo u montažnoj verziji. Oblikovanje konstrukcija predviđenih za montažni način građenja prolazi kroz sve opisane faze i inženjerima (najčešće) stvara brojnije dileme u vezi sa tehnologijom radova nego što je to slučaj sa tzv. livenim betonskim konstrukcijama. Montažne konstrukcije su karakteristične za objekte visokogradnje ali se mogu primeniti i kod nekih hidrotehničkih objekata i objekata niskogradnje. Da bi se omogućilo kvalitetno rešenje problema jeftine prefabrikacije treba objekat podeliti na što manje elemenata. Na slici desno je jedan primer podele objekta na komponente: 1. T nosač 2. TT nosač 3. Ošupljena ploča 4. „Krst“ noseće konstrukcije 5. Višespratni noseći panel 6. Fasadni betonski panel 7. Fasadni panel (ostalo) 8. Betonski stubovi i grede Objekti se, prema prevladavajućoj dimenziji kao kriteriju, mogu podeliti na linijske, površinske i prostorne elemente, odnosno: Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

7


a) linijske sisteme - u kojima je najveći broj elemenata konstrukcije linijskog oblika (stubovi, grede) pa je montaža laka ali (u odnosu na ostale sisteme) dosta duža jer konstrukcija ima puno montažnih veza, b) površinske sisteme - koje karakterišu površinski elementi (ploče, zidovi) čija težina nije takve prirode da može otežati, komplikovati rad i time umanjiti efekte brze realizacije malog broja montažnih veza, i c) prostorne sisteme - čiji su glavni elementi nastali ukrupnjavanjem, povezivanjem određenog broja linijskih i površinskih nosača, tako da se javlja potreba za malim brojem veza visoko finaliziranih elemenata. Preciznija i obuhvatnija je podela objekata na sastavne delove njihove konstrukcije: 1. temelje, kod kojih se uočava nekoliko bitnih tehnoloških faktora: • oblik (samci, trakasti, površinski) i • podloga (prirodna, veštačka), a zatim 2. zidove, 3. ploče, koje se koriste kao delovi međuspratnih i krovnih konstrukcija ali imaju ulogu i u oblikovanju funkcionalnih delova objekta kao što su stepeništa, balkoni, nadstrešnice ... pa se mogu podeliti na: • ploče punog preseka, koje prema odnosu debljine i raspona oslonaca možemo podeliti na: • debele ploče, • tanke ploče, i • ljuske ali se njihova podela može izvršiti i prema obliku preseka, na: • ploče bez rebara, • ploče ojačane rebrima u jednom pravcu, i • ploče ojačane rebrima u dva pravca (kasetiranje ploče može biti izvršeno rebrima postavljenim ortogonalno jedna u odnosu druga ili pod uglom) • ploče olakšanog preseka, koje se najčešće oblikuju kao ploče bez rebara i kod kojih razlikujemo: • ploče olakšane ostavljanjem šupljina u preseku, • ploče olakšane zamenom betona lakšim materijalima (Stiropor, opekarski elementi, Ytong, Durisol); 4. stubove, koji se dele na dve osnovne grupe: • puni stubovi, i • rešetkasti stubovi, u okviru kojih postoji i podpodela, na: • stubove konstantnog poprečnog preseka, i • stubove promenljivog poprečnog preseka; 5. grede, koje su linijski nosači oblikovani kao: • gredni puni nosači, delimo ih prema strukturi preseka na: • gredne nosače punog (poligonalnog) preseka, i • gredne nosače olakšanog preseka, • rešetkasti gredni nosači, a u odnosu na oblik sistemne linije možemo razlikovati: • prave grede, • poligonalne grede, • zakrivljene grede (lukovi), ali se svi oblici javljaju kao grede sa prepustom ili grede bez prepusta; Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

8


6. ostalo (u ovoj grupi je više elemenata različitih oblika i funkcija a najvažniji su sanitarni blokovi, instalacioni blokovi i liftovska okna). Navedeni elementi se u konstrukciji nalaze u različitim položajima (vertikalnom, horizontalnom ili kosom) i na različitim mestima (unutra, spolja) ali je mnogo važnije znati da li su oni noseći ili nenoseći s obzirom na to da njihovo mesto u redosledu montaže zavisi od toga da li mogu biti oslonac za naredni element. Na koliko i kakvih elemenata će se objekat podeliti zavisi u velikoj meri od tehnoloških mogućnosti Izvođača (proizvodnih kapaciteta, sredstava za transport i montažu, znanja i iskustva ljudi) s obzirom na to da njima treba savladati lokalne topografske, transportne i druge uslove ograničenja. Raščlanjavanjem objekta se stvaraju uslovi za primenu prefabrikacije elemenata ali njihov broj ne sme biti veliki jer se time povećavaju troškovi izrade. Ovo je posebno izraženo u stambenoj izgradnji u kojoj projektanti objekata uvećavaju svoju slobodu povećavanjem broja različitih elemenata. Pritom ne treba težiti samo unificiranju tipova elemenata i njihovih veza već i ujednačavanju težina prefabrikovanih nosača s obzirom na to da će one definisati ključne mašine za manipulaciju i transport. Generalna podela prema težini kao kriterijumu daje tri grupe: • laki elementi

masa do 2,5 t

V ≈ 1 m3

• srednje teški elementi

masa 5,0 - 7,5 t

V ≈ 2 - 3 m3

• teški elementi

masa preko 10,0 t

V ≈ 4 m3

"Dekompozicija objekta na elemente" nije samo specifični zadatak projektanta montažnog objekta. Pojam dekompozicije se može dovesti u vezu i sa demontažom objekta s obzirom na potrebu da se nakon završetka eksploatacije objekta ili iz nekih drugih razloga montažni objekt mora ukloniti. Demontažnost je odlika koja nije nužna posledica montažnosti s obzirom na to da se veliki broj montažnih veza ostvaruje na način koji onemogućava lako i brzo razdvajanje nosača i često podrazumeva delimično ili potpuno razaranje zone oko veze. Za montažne radove postojanje montažno-demontažnih veza nije izvor tehnoloških poteškoća. Naprotiv, takve veze su obično jednostavnije za pripremu i rad pa mogu ubzati izgradnju objekta i time ukupne troškove učiniti značajno manjim. Uticaj ovog parametra zavisi od vrste objekta što preciznije pokazuje tabela u kojoj su sumirani uporedni rezultati o cenama projekata ostvarenim na nemačkim gradilištima. Način izgradnje objekta

Vrsta izgrađenog objekta

Montažni i demontažni objekti

Skeletni

Ostali

Industrijski

100

152

197

Skladišni

100

114

192

Administrativni

100

161

137

Stambeni

100

109

102

"Nemontažni" objekti

Način dekompozicije konstrukcijskog sistema je pod uticajem potrebe da se u statičkom sistemu izvrši takva distribucija zglobova i prekida koja neće štetno delovati na momente savijanja i izazvati povećanje dimenzija poprečnih preseka i količine ugrađene armature. Projektant stoga teži uprošćavanju, linearizaciji oblika konstrukcije i njenih sastavnih delova čime stvara uslove za njihovo povezivanje u složenije prostorne sisteme dok, sa druge strane, Izvođačeve potrebe za racionalizacijom prefabrikacije i montaže nameću forme koje sve više izlaze iz klasičnih linearnih formi pa sukob ovih interesa mora biti razrešen u korist Investitora. U pripremi varijantnih rešenja dekompozicije se mora voditi računa o svim aspektima problema koji su bitni za tehno-ekonomsku analizu. Jedan od nezaobilaznih je proizvodnja elemenata. Napori tehnologa za prefabrikaciju, koji sarađuje u dekompoziciji, moraju biti usmereni na: 1. svođenje dimenzija elemenata na one veličine koje se, uz minimalne izmene, mogu uklopiti u gabarite postojećih kalupa za prefabrikaciju, Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

9


2. izbor oblika i veličine elementa (njegovih poprečnih preseka) koji omogućavaju izradu u jednom taktu (bez posebne dorade, naknadnog betoniranja kratkih elemenata ...), 3. oblikovanje elementa, poprečnih preseka i konturnih ivica na način koji će omogućiti lako vađenje iz kalupa, 4. ograničavanje maksimalne dimenzije i težine elementa (usvajanjem sandučastih ili olakšanih preseka, redukovanjem preseka na račun primene betona veće marke) na one koje postojeća sredstva u toku proizvodnje, manipulacije i transporta već postoji podobna mehanizacija i pomoćna oprema (mostni kran, užad, hvataljke, traverze, trejleri, auto-dizalice ...), 5. izbor oblika elemenata koji neće imati masu koncentrisanu u više zona, neće imati vitkost veću od one koju raspoloživa sredstva mogu podržati ili na drugi način zahtevati posebnu pažnju u toku podizanja i transporta, 6. oblikovanje dekompozicije koja će u fazi montaže moći bezbedno i lako apsorbovati i odstupanja od veličine grešaka dopuštenih u proizvodnji, 7. usvajanje takvog tipa i rasporeda montažnih veza koji će omogućiti lako dovođenje delova u zonu kontakta površina i postizanje neophodne stabilnosti montiranog elementa do trenutka kada takva veza dobija neophodnu nosivost. Prilikom dekomponovanja konstrukcije posebnu pažnju treba obratiti na precizno projektovanje detalja veza koje će uz obezbeđenje neometanog pristupa vezama tokom svih vitalnih delova procesa omogućiti ostvarivanje pouzdanog spoja. Da bi se mogla usvojiti odgovarajuća veza treba voditi računa o veličini dozvoljenih tolerancija dimenzija nosača jer je zadatak montažne veze da ih premosti. Sve ove aktivnosti moraju biti usmerene na realizaciju tehnoloških procesa čiji su proizvodi objedinjeni pod pojmom tehnološkog niza elemenata, pod kojim podrazumevamo "grupu elemenata istih ili sličnih geometrijskih karakteristika, istog ili sličnog stepena tačnosti i iste ili slične obrade površina, koja se može proizvesti pod bitno istim uslovima".

7.4. METODI IZVOĐENJA MONTAŽNIH RADOVA U zavisnosti od vrste montažnih elemenata i konstruktivnih celina ali i redosleda i načina montiranja, primenjuju se sledeći metodi montaže: a) Metod montaže kod kojeg je kriterijum pripadnosti dat u zavisnosti od građevinske celine na kojoj se montaža izvodi: • po konstruktivnim elementima - prema ovom metodu montiraju se prvo temeljne stope, zatim zidovi, stubovi, lukovi ... pa je pogodan za građenje svih vrsta industrijskih objekata ujednačene spratne visine (industriske hale, skladišta), • po kompletnim celinama objekta - ovaj metod je pogodan za građenje (prefabrikaciju) kompletnih modularnih jedinica stambenih objekata (soba, stambenih jedinica) koji se u jednom komadu dopremaju na gradilište i moćnim sredstvima za montažu podižu u projektovani položaj, • po delovima konstrukcije - montirati ceo sanitarni čvor u vidu kabine, kabine kuhinjskih delova, sklop krovnih vezača ... nije komplikovano ali se tako ne može izgraditi ceo objekat već samo delovi, b) Metod montaže kod kojeg je kriterijum pripadnosti dat u zavisnosti od redosleda montaže delova objekta: • diferencijalni metod montaže - predviđa montiranje konstrukcije po pojedinim vrstama nosača (svi stubovi, zatim sve grede...) pa ga karakterišu racionalna upotreba mehanizacije (sredstava za transport, sredstava za montažu) i prostora za prefabrikaciju (možemo na istom mestu smenjivati različite kalupe - jedan za drugim) ali i odsustvo paralelizacije radova pa samim tim dosta dug rok izgradnje objekta,


8. predavanje

10


Primer za metod „montaže po kompletnim celinama objekta“ • kompleksni metod montaže - metod obezbeđuje montažu svih nosača date konstrukcijske celine (polje, hale, sprat) pa je pogodan za izgradnju velikih industrijskih objekata koji se vrlo često predaju korisniku deo-po-deo; zahteva veliki broj uvežbanih radnika opremljenih brojnom mehanizacijom čime garantuje izvršenje povećanog obima posla u kratkom roku, • kombinovani metod - objedinjuje karakteristike prethodna dva metoda pa odluka hoće li biti primenjen zavisi samo od zahteva Investitora i mogućnosti izvođača (ljudstvo, oprema, mehanizacija). c) Metod montiranja kod kojeg je kriterijum pripadnosti dat u zavisnosti od pravca izrade objekta i obuhvata varijante: • metod montaže narastanjem odozdo-naviše - predstavlja suštinu gotovo svih metoda montaže pa samim tim obuhvata ogromnu većinu objekata jer podrazumeva slaganje elemenata jedan-na-drugi, • metod montaže podrašćivanjem - vrlo retko je u primeni; izgradnja počinje na tlu proizvodnjom paketa međuspratnih konstrukcija i paralelnim klizanjem betonskog jezgra, nastavlja podizanjem celog paketa na sam vrh objekta, pojedinačnim spuštanjem međuspratnih konstrukcija u projektovani položaj i izradom ostalih delova objekta; varijant-no rešenje je izgradnja krutog jezgra objekta a zatim podizanje i kačenje o jezgro čitavih spratova izgrađenih na tlu. Najpoznatiji objekt izgrađen ovom metodom u našoj zemlji su Genex apartmani u Beogradu koje je KMG Trudbenik izveo klizanjem liftovskog jezgra i montažom stubova po perimetru objekta uz podizanje paketa od 8 ploča i nji-hovo sukcesivno razdvajanje i oslanjanje na montažne stolice na stubovima. d) Metod montiranja kod kojeg je kriterijum pripadnosti dat u zavisnosti od načina postavljanja elemenata u konstrukciju. Primenu ovog metoda karakteriše podloga za kretanje i pravac kretanja dizalica a varijante su: • metod montaže sa terena - po njemu dizalica treba da se kreće po terenu ili pored objekta (sa strane) ili kroz objekat, • metod poluslobodne montaža - u primeni je u mostogradnji, gde se dizalica kreće po već sastavljenom delu konstrukcije, Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

11


• metod slobodne montaža - u primeni je u mostogradnji na objektima kod kojih montirani deo konstrukcije može, bez pomoćnih ojačanja, da primi opterećenje kretanja dizalice zajedno sa slobodnim elementom, • metod navlačenja elemenata - takođe se primenjuje u mostogradnji ali za nosače velikih raspona čija težina onemogućava primenu predhodna dva metoda pa se uz primenu specijalnih konstrukcija (lansirne rešetke) gredni nosač navlači preko stubova do svojih oslonaca; preduslov za primenu ovog metoda je da je most projektovan "u pravcu" i da postoji mogućnost za organizaciju prefabrikacije i prednaprezanja velikih nosača na poligonu u blizini obalnih stubova,

Shema metode montaže navlačenjem dela konstrukcije mosta • metod navođenja elemenata - pogodan za montažu mostova preko širokih reka mirnog toka; pojedini nosači velikih raspona ili čitava polja mosta se izgrade na plovećim platformama uzvodno od ose mosta a zatim se platforme uz pomoć brodova navode u položaj između stubova mosta dok ne zauzmu položaj za spuštanje dopremljenog segmenta na ležišta, • metod uspravljanja elemenata - karakterističan je za objekte čije masivne stubove ili ramove treba izraditi na-licu-mesta i postaviti u čašicu uspravljanjem, t.j. rotacijom oko nožice stuba, i • metod odizanja kompletnih konstrukcija (ovaj metod se može primeniti samo ukoliko izvođaču na raspolaganju stoje moćna hidraulička sredstva za dizanje (prese), u tom slučaju on može na tlu izvršiti izradu (montažu) cele krovne konstrukcije ili većeg dela objekta a zatim tu celinu podići (izvući) do projektovanog položaja i tek tamo, na-licumesta, izraditi oslonce; metod je usvojilo i unapredilo par naših velikih firmi postigavši u svetskim razmerama značajne rezultate, kako u pogledu ukupne težine podignutog tereta tako i u pogledu brzine montaže).


8. predavanje

12


Primer za montažu mosta metodom navođenja elemenata sa plovnih objekata

7.5. PREFABRIKACIJA BETONSKIH ELEMENATA "Prefabrikovani betonski elementi su takvi građevinski elementi (komponente) od betona, armiranog i prednapregnutog betona koji se proizvode van mesta na kome će se nalaziti u toku eksploatacije a ugrađuju se (montiraju) nakon završenog očvršćavanja i postizanja zahtevane čvrstoće betona". Merodavan za većinu tehničkih pitanja u vezi sa prefabrikovanim betonskim elementima je domaći standard JUS U.E3.050 iz koga potiče i citirana definicija. Prefabrikovani elementi se koriste masovno u oblasti visokogradnje, u kojoj nema vrste objekata koja nije podložna dekompoziciji, ali je i primena kod hidrotehničkih objekata (delovi cevovoda i kanala) i objekata niskogradnje (železnički pragovi, šipovi, elementi za stabilizovanje kosina, delovi obloge tunela, ivičnjaci) vrlo rasprostranjena. Svaka vrsta nosača nameće svoje proizvodne uslove pa se njihova izrada obično koncentriše na površinama ili u objektima u kojima se tehnološki zahtevi mogu realizovati. Tako je i uspostavljena podela na: 1. proizvodnju na gradilištu - koja obuhvata procese na izradi nosača na samom gradilištu, u blizini mesta montaže, a primenjuje se za male serije masivnih ili krunogabaritnih elemenata (stubovi, višespratni ramovi) čiji bi transport sigurno doneo veće probleme od organizacije prefabrikacije na-licu-mesta, 2. proizvodnju na poligonima za prefabrikaciju - koja se za potrebe manjeg broja gradilišta (objekata) organizuje na jednom od gradilišta ili van njega, na specijalno opremljenim površinama, tako da je može opsluživati manja fabrika betona, toranjski kran i slična oprema a odvija se određeno vreme, nakon čega se oprema demontira i prenosi na drugu lokaciju, i 3. proizvodnju u fabrikama za proizvodnju montažnih elemenata - čija velikoserijska proizvodnja traje u objektima trajnog karaktera, odvija se sa podrškom brojnih i specijalizovanih sredstava čiji su kapaciteti usklađeni tako da su efekti rada najveći i podrazumeva organizaciju utovara i transporta proizvoda do gradilišta, bez obzira da li će proizvedeni delovi tamo biti privremeno deponovani ili će, sukcesivno transportovani, biti montirani "sa vozila".


8. predavanje

13


Prefabrikacija delova mosta na poligonu (levo) i linija za ekstrudiranje u fabrici (desno)

7.5.1. PREDUSLOVI ZA PREFABRIKACIJU Osnovna karakteristika prefabrikacije betonskih elemenata, bez obzira gde se ona obavlja, treba da bude organizacija rada koja omogućava da ona ima što više industrijski a manje zanatski karakter proizvodnje. Prefabrikacija u stalnim fabrikama-pogonima je u tom pogledu najbolji primer jer se obavlja u industrijskim uslovima, uz pomoć specijalizovane mehanizacije i opreme a sve više ih karakterišu proizvodne linije na kojima se mogu menjati kalupi pa samim tim i asortiman proizvodnje.

Prefabrikacija na gradilištu (baterija kalupa za gredne nosače je između auto-dizalice i objekta a žuti prekrivač čeka da nakon ugrađivanja betona zaštiti beton) Kada se organizuje prefabrikacija najčešće se radi o serijskoj proizvodnji pa industriski pristup prefabrikaciji postaje još izraženiji jer industrijsku proizvodnju karakteriše precizna organizacija tehnoloških procesa čiji su parametri: 1. dosledna podela rada i veliko iskorišćenje efekta uigranosti, 2. rad na velikim serijama proizvoda, 3. primena odgovarajuće mehanizacije i opreme, Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

14


4. kontinualan rad nezavisan od spoljnih uslova, 5. usklađenost brzina rada (ritmičnost proizvodnje), 6. stalna kontrola kvaliteta rada. Građenje uz primenu prefabrikovanih elemenata nije uvek organizovano na način koji predstavlja nastavak industrijalizovane prefabrikacije pa dolazi do nesklada brzine proizvodnje elemenata i brzine završetka objekta. Uzroci leže i u činjenici da se objekti ne projektuju kompletno u određenom sistemu već se prefabrikovani elementi primenjuju samo na nekim pozicijama a još više u zanatskom karakteru velikog broja završnih radova koji se ne izvode u halama, prilikom prefabrikacije, već na samom gradilištu. Stoga će morati biti učinjeno još mnogo poboljšanja u organizaciji i realizaciji izgradnje objekata kako bi se između "industrijalizovanog" i "prefabrikovanog" građenja mogao staviti znak jednakosti. Najkraći put do tog cilja imaju industrijski objekti kod kojih je učešće zanatskih radova najmanje. Prefabrikovano građenje predstavlja poseban sistem koji karakteriše neraskidiv spoj prefabrikacije i montaže pa se u praksi ravnopravno koriste termini "prefabrikovano građenje" i "montažno građenje". Da bi taj sistem mogao funkcionisati potrebna su mnogo veća ulaganja u proizvodna sredstva nego kod klasičnog i unapređenog-klasičnog sistema a veliki je porast i troškova transporta i manipulacije materijalima. Pored toga projektantima problem stvaraju ograničenja dimenzija elemenata proistekla iz ograničene fleksibilnosti proizvodnih kapaciteta. Stoga primena prefabrikacije zahteva sistemski pristup poslu.

Fabrike montažnih elemenata su opremljene savremenom opremom za transport i distribuciju sveže betonske mase u kalupe na pisti Ako do detalja razrađenu i precizno izvedenu prefabrikaciju shvatimo kao preduslov za efikasnu montažu tada je modularna koordinacija conditio sine qua non industrijske prefabrikacije. Danas nema stambenih blokova čiji se projekti ne zasnivaju na doslednoj primeni nekog od modula (M = 10 cm) a i industrijski objekti u sve većoj meri koriste pozitivne efekte unifikacije dimenzija nosača. Modularna koordinacija, prema ISO standardu 2848/1993: 1. olakšava saradnja između projektanata, proizvođača, isporučilaca, investitora i izvođača, 2. omogućava da se zgrade tako projektuju da mogu da budu izgrađene od standardnih građevinskih komponenata a da se time ne ograničava sloboda projektovanja, 3. dozvoljava standardizovanje fleksibilnog tipa proizvoda kojim se podstiče upotreba ograničenog broja standardnih građevinskih komponenata u izvođenju različitih tipova zgrada, 4. uprošćuju operacije na gradilištu racionalizacijom iskolčavanja (obeležavanja objekta), postavljanja i sklapanja građevinskih komponenata, 5. optimizira broj standardnih veličina građevinskih komponenata,


8. predavanje

15


6. obezbeđuje dimenzionalna koordinacija između razičitih vrsta instalacija (za osnovnu opremu, jedinice za skladištenje, drugu montažnu opremu, itd.) i ostalog dela zgrade. Na žalost, u praksi se mnogo češće javljaju objekti u čijem projektovanju modularna koordinacija nije dosledno sprovedena ali Izvođač raspolaže kapacitetima neophodnim za primenu nekog od poznatih metoda montažnog građenja pa ih želi i iskoristiti. U tom slučaju možemo razlikovati jednu od ove dve varijante: 1. objekat "nije modularan" ali je u potpunosti projektovan za sistem montažnog građenja, 2. objekat nije projektovan kao montažni, ali njegov konstrukcijski sistem dozvoljava logičnu dekompoziciju na delove i sklopove. Jasno je da industrijski prefabrikovani nosači imaju manju dozvoljenu toleranciju mera pa se zato mora voditi računa o problemu superpozicije grešaka karakterističnom za veći broj istih elemenata u nizu. Veze nosača moraju biti sigurne i adaptabilne da bi mogle absorbovati uobičajene imperfekcije u oblikovanju i izradi „konstrukcijskog“ rešenja. Izbor rešenja je od presudne važnosti za prefabrikaciju objekta. Pod pojmom konstrukcijsko rešenje treba podrazumevati kompleksan skup međusobno povezanih delova konstrukcije koji ispunjavaju zahteve proizvodnog procesa i obezbeđuju pouzdanost i dugovečnost objekta definisanog prostornim rasporedom njegovih delova i sadržaja kao i tipovima konstrukcije i njenih elemenata. Prefabrikacija omogućava optimizaciju konstrukcionog sistema građevine jer direktno utiče na brzinu građenja, kvalitet radova i utrošak resursa. Dostizanje ekstremalnih vrednosti pomenutih ciljnih funkcija je najčešće nemoguće zbog diskretnosti promene preseka armature, zahteva građevinske fizike, veličine pokretnih i stalnih opterećenja i sličnih ograničenja pa približavanje idealnom rešenju zahteva mnoge iteracije. Pored toga, nekim delovima proizvodnog procesa treba prići sa više pažnje jer (npr. priprema armaturnih sklopova) mogu da angažuju veliki deo ukupnog utroška radne snage. Na žalost, jednostavno jednodimenzionalno poboljšavanje konstrukcionog sistema (samo po jednom kriterijumu) može dovesti do pogoršavanja stanja po nekom ili svim ostalim kriterijima pa optimizaciju sistema treba shvatiti kao složen zadatak koji čini srž tehno-ekonomske analize svakog dugotrajnijeg procesa prefabrikacije.

7.5.2. ORGANIZACIJA PREFABRIKACIJE Kao i izrada nosača na-licu-mesta tako i prefabrikacija betonskih elemenata predstavlja ciklični proces jer se proizvodnja obavlja sukcesivnim ili istovremenim izvršenjem radnih operacija i čitavih faza rada. Industrijski karakter proizvodnje donosi suštinske tehnološke razlike. Prefabrikacija počinje spravljanjem betona a paralelno se odvijaju operacije: a) b) c) d) e) f) g) h) i)

priprema kalupa, postavljanje i vezivanje armature, punjenje kalupa betonom, zbijanje betona i obrada finalnih površina, ubrzano očvršćavanje betona putem zaparivanja, odležavanje elemenata, vađenje iz kalupa, uz eventualne popravke površina i deponovanje elemenata na skladište, a zatim vraćanje praznih kalupa na početak procesa.

Proizvodnja prefabrikovanih betonskih elemenata veoma utiče na racionalizaciju oblika i veza nosača pa proizvodnji nosača treba posvetiti veliku pažnju. U prefabrikaciji se, pored standardne građevinske mehanizacije, koriste i specijalna oprema i mašine pa to ima za posledicu potrebu usvajanja određenih prostornih struktura u kojima će se prefabrikacija odvijati. Osnovni princip pri oblikovanju prostornih struktura proizvodnog i tehnološkog sistema je minimalizacija transportnih troškova jer su oni dominantni među neposrednim troškovima proizvodnje. U prefabrikaciji postoje tri faze tehnološkog procesa: Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

8. predavanje

16


1. spravljanje sveže betonske mešavine, 2. izrada (prefabrikacija) betonskih elemenata, i 3. skladištenje gotovih proizvoda. Svaka od faza zahteva posebne prostore koji mogu biti u različitim međusobnim odnosima i formirati različite prostorne strukture proizvodnog procesa. Za uspešnu primenu principa efikasnog organizovanja proizvodnog sistema treba analizirati varijantna rešenja i ustanoviti koje je, sa stanovišta troškova po jedinici proizvoda, optimalno. Fabrika betona, na primer, može biti na čelu prostora za proizvodnju elemenata. Beton i elementi se tada kreću pravolinijski, bez promene pravca, a tehnološke linije su međusobno paralelne pa armatura i pomoćni materijal na njih dolaze sa bočne strane. Prefabrikovani betonski elementi se formiraju u kalupima a položaj kalupa u procesu proizvodnje određuje položaj i sadržaj radnih mesta. U osnovi svih metoda prefabrikacije možemo prepoznati jedan od sledećih slučajeva: 1. kalupi su nepokretni, fiksni pa tehnološki tok karakterišu fiksne pozicijom radnih mesta na kojima se obavljaju sve radne operacije, i 2. kalupi se kreću a radnici ostaju na svojim radnim mestima. Koji će slučaj biti primenjen najviše zavisi od dimenzija nosača koji se prefabrikuju jer je velike nosače racionalnije proizvoditi na jednom mestu, smenjujući ekipe specijalizovane za pojedine operacije, a male nosače možemo transportovati primenjujući klasične postavke linijske proizvodnje. Atributi pokretni i nepokretni odnose se na pomeranje čitavog kalupa a ne na krutost njegovog čeličnog sklopa koji je, zbog olakšavanja pristupa svim delovima kalupa i ubrzavanja vađenja gotovog elementa, izrađen od nedeformabilnih ali pomerljivih delova (osnova kalupa je, najčešće, fiksna a stranice kalupa se otvaraju) a zahvaljujući hidrauličkim uređajima može zauzeti i gotovo vertikalni položaj. Izrada tehnološke opreme za prefabrikaciju proizvoda predstavlja složen zadatak ali su ga, zahvaljujući primeni proverenih tehničkih rešenja, savladali i domaći proizvođači opreme. Danas se uspešno primenjuju i kompleksne konstrukcije vertikalnih kalupa za površinske elemente (baterije) u kojima se istovremeno može proizvoditi 8 - 10 elemenata (zidova) debljine 7 - 20 cm. U fazi pripreme baterija se slično harmonici otvara klizanjem listova po vođicama nosećih ramova, u prostore između njih ulaze radnici koji čiste i štite metalnu površinu listova, fiksiraju oplatu otvora, montiraju cevni razvod vodovodnih instalacija, ugrađuju armaturu i za nju pričvršćuju juvidur cevi za razvođenje elektro-instalacija. Zatim se baterija zatvara i hidraulički priteže da bi se smanjili gubici zasićene pare koja se uduvava u prostor između listova baterije radi primarnog zagrevanja do temperature od oko 30 oC. Beton, već zagrejan do 30 oC, se unosi u ćelije uz pomoć korpe sa raspodeljivačem i ugrađuje oplatnim vibratorima pričvršćenim za zidove ćelija. Zahvaljujući termičkoj obradi, kojom se u toku 1,5 sati temperaturu betona podiže do 65 oC (brzinom od najviše 25 oC/h) a zatim održava još toliko dugo, za samo 5 sati može biti proizvedeno preko 150 m2 betonskih panela (u okvir jednog ciklusa prirodno hlađenje do spoljne temperature od oko 20 oC traje nešto više od 1,5 sati). Zidovi ćelija mogu biti ravni ili, kada su u pitanju fasadni elementi, mogu biti profilisani na način koji površini daje efekat struktur betona. Većina fasadnih elemenata je višeslojna (sendvič) pa se proizvodi u horizontalnim kalupima ali ako se radi o objektima kod kojih se ugrađivanje termoizolacije vrši naknadno, na samom gradilištu, vertikalne baterije ostaju najefikasnije sredstvo za brzu proizvodnju panela. Kao i u mnogim drugim oblastima tehnike i u prefabrikaciji dolazi do kombinovanja (blendiranja) tehnologija, odnosno kombinovanja najpovoljnijih osobina više tehnoloških linija. Tako danas u fabrikama nalaze primenu različite kombinacije lančano-agregatne proizvodnje obogaćene sredstvima za brži transport kalupa čime se zadržava fleksibilnost jedne tehnologije ali nameće ritam i produktivnost druge. Najefikasnija novina u radu sa nepomerljivim kalupima je da se koristi samo jedan uređaj za vibriranje i okretanje (tiltovanje) svih kalupova; veći broj kalupova leži u nizu a ispod njih se, duž šinskih vođica, kreću kolica sa vibratorima i hidrauličkim uređajem za okretanje kalupa.


8. predavanje

17


Uređaj za okretanje kalupa za zidne panele u skoro vertikalni položaj

Vibro-sto za obradu betona u kalupima

7.5.3. METODI PREFABRIKACIJE Velika investiciona ulaganja u izgradnju stalnih objekata zahtevaju precizan izbor tehnologije koji će omogućiti da se eksploatacione mogućnosti maksimalno iskoriste u cilju minimizacije proizvodnih troškova. Zato je osnovni zadatak tehnologa koji projektuje fabriku za prefabrikaciju elemenata da odredi koji će tip tehnološke šeme biti primenjen u organizaciji proizvodnje: 1. lančano-agregatna prefabrikacija - u kojoj su svi kalupi pomerljivi i kreću se duž proizvodne linije bez prinudnog ritma (trajanje operacije nije limitirano); nakon završetka jedne ili više operacija nastavlja se sukcesivno pomeranje kalupa koje duž linije vuku lančanici a sa kraja linije na početak vraća ih mostni kran; proces počinje pripremom kalupa u koji se polaže armatura i unosi beton a zatim se kalup postavlja na vibro-sto kako bi se beton kvalitetno ugradio; ubrzano očvršćavanje se vrši u komorama za zaparivanje u koje može biti smešteno 6 - 10 elemenata; šema je pogodna za proizvođače koji rade male serije elemenata i žele brzu izmenu proizvodnog programa, izmenu asortimana ili načina obrade pa relativno mala specijalizacija opreme i mašina zahteva minimalne intervencije i dozvoljava brzo prilagođavanje promenama.


8. predavanje

18


2. konvejerska prefabrikacija - u kojoj su kalupi takođe pomerljivi (ili imaju ugrađene točkove ili se kotrljaju preko ležajeva na podu proizvodne linije) ali se od jednog do drugog proizvodnog mesta raščlanjenog tehnološkog procesa kreću po linijskoj trajektoriji (u dva nivoa) ili kružnoj trajektoriji; promena pravca, u vertikalnoj i horizontalnoj ravni, je pod pravim uglom a izvodi se uz pomoć hidrauličkih uređaja (bina) koje prihvataju, okreću kalup i prenose ga do sledeće grane proizvodne linije. Kod konvejerskog sistema ubrzano očvršćavanje vrši se u toku prolaska kalupa sa elementom kroz tunel za zaparivanje; proizvodnja ima prinudni ritam (trajanje operacije je limitirano); kao i agregatna proizvodnja zahteva precizan i pouzdan dotur potrebnih materijala - u suprotnom se remeti ritam i pada produktivnost; ograničeno vreme obrade u svakom taktu zahteva visoku specijalizovanost mašina što izmenu proizvodnog programa otežava ili čini nemogućom ali zato stvara uslove za jeftinu izradu velikih serija tipskih elemenata. 3. stendovska (štandova) prefabrikacija - u kojoj su kalupi nepomični, postavljeni horizontalno (piste) ili vertikalno (baterije) a faze procesa definišu redosled i vreme pristupa ljudi, mašina i pomoćne opreme; armatura se u vidu armaturnih sklopova unosi u kalupe kranom a beton se doprema pumpom za beton ili korpom zakačenom za monorej; primenjuje se za izradu malih serija velikih i teških elemenata koji zato ostaju u vezi sa kalupom sve do dostizanja neophodne čvrstoće; umesto teških kalupa mostni kran transportuje gotove, očvrsle elemente; za razliku od pista koje angažuju veliki prostor i decentralizuju proizvodnju baterije dozvoljavaju bolje iskorišćenje korisne površine fabrike, omogućavaju bržu, dvostranu termičku obradu preko parom zagrejanih listova (kalupa) i imaju veću produktivnost; piste se zato koriste za proizvodnju atheziono prednapregnutih nosača a baterije za proizvodnju površinskih elemenata za krupno-panelni sistem. Pored pomenute tri tehnološke šeme, zasnovane na neizbežnoj primeni kalupa, u sve većoj primeni je i proizvodnja betonskih elemenata ekstrudiranjem u kojoj se primenjuje suvlja mešavina (w/c = 0,28 - 0,30) čijim ekstrudiranjem nastaju linijski ili pločasti elementi punog ili ošupljenog preseka, širine do 0,3 - 2,4 m, visine 0,1 - 0,5 m i dužine do 10 m. Zbijenost materijala se postiže spiralnim potiskivačima, puževima (3 - 12 kom.) koji zahvataju svežu masu iz korpe i potiskuju je preko svog cilindričnog kraja kroz otvor krutog, čeličnog kalupa. Elementi se izrađuju na specijalnim pistama u dugačkim trakama maksimalnom brzinom oko 0,3 m/s (1 km/h), gotovi proizvodi se pokrivaju i štite a očvršćavanje se ubrzava lokalnim zagrevanjem određene deonica piste.


8. predavanje

19


MONTAŽNI RADOVI 7.6. POMOĆNA SREDSTVA ZA MONTAŽNE RADOVE Primena sredstava za montažu nosača (kranova) se ne može zamisliti bez primene niza pomoćnih sredstava čiji je zadatak da u toku tehnološkog procesa: A. Pomažu u fazama podizanja i transporta elemenata tako što: a) b) c) d) e)

zahvataju element (hvataljke, kuke, viljuškaste karike, alke), povezuju element sa kukom krana (čelična užad, čelični lanci), redukuju sile pritiska na vitki element (nosive grede - traverze), sprečavaju izvijanje vitkog elementa (krute ili rešetkaste proteze), pridržavaju element u toku transporta (jutana ili sintetička užad), ili

B. Pomažu u fazi izrade privremenih i trajnih veza elemenata tako što: f) stabilizuju montirani element (zatege, podupirači), g) omogućavaju pristup montažera radnom mestu (lestvice), i h) omogućavaju lak i bezbedan rad (radne skele, korpe, platforme). Primena ovih sredstava je moguća samo ukoliko je elemenat pripremljen za podizanje i transport kroz vazduh. U nekim slučajevima je dovoljno da površina elementa bude čista pa da pomoćno sredstvo može da funkcioniše (primena efekta trenja) ali je kod većine elemenata neophodno ugraditi ankere za pričvršćivanje kuke, alke, viljuškaste karike ili nekog drugog sredstva kojim se težina elementa prenosi na kuku dizalice. Naglašena važnost kontinualnosti i brzine montaže u velikoj meri zavisi od adekvatnosti pomoćnih sredstava postavljenim zadacima. Projektant u toku razrade tehničke dokumentacije mora sagledati potrebe gradilišta za ovim sredstvima, izvršiti analizu uslova njihove primene i omogućiti da se ona pravilno primene. To znači da projekat montažne konstrukcije objekta mora sadržati oznake mesta za zahvatanje elemenata, detalje veza pomoćnih sredstava i elementa i računsku proveru nosača na statičke i dinamičke uticaje kojima će biti izložen u toku montaže. Prefabrikovani element mora imati garantovanu stabilnost i adekvatnu krutost od trenutka vađenja iz kalupa do ostvarenja trajne veze za prethodno montirani deo konstrukcije pa Izvođač radova mora detaljno proučiti mogućnosti elementa. Nakon upoređivanja uticaja kojima će u toku rada izložiti element primenjujući pomoćna sredstva kojima već raspolaže sa uticajima koje taj element može podneti (kapacitet nosača) Izvođač mora nabaviti ili isprojektovati i proizvesti pomoćna sredstva koja će kapacitet nosača učiniti dovoljnim, t.j. jednakim ili većim od potrebnog. U praksi su česti slučajevi da je izvođaču lakše da izmeni tehnologiju rada podelom velikih nosača na više delova nego da izradom ili kupovinom kompletira potrebna sredstva za montažu. S obzirom na to da pomenuti slučajevi zahtevaju preprojektovanje detalja armature i izradu većeg broja veza poželjno je napraviti tehno-ekonomsku analizu obeju varijanti (u domaćoj praksi ona obično izostaje) i na osnovu dobijenih rezultata doneti konačnu odluku.

7.6.1 POMOĆNA SREDSTVA ZA TRANSPORT Pomoćna sredstva za zahvatanje i transport možemo podeliti prema načinu zahvatanja tereta na: a) b) c) d)

sredstva koja rade na principu pridržavanja tereta, sredstva koja rade na principu pritiskivanja tereta, sredstva koja rade na principu privlačenja tereta, sredstva koja, u različitim varijantama grajferskog uređaja, rade na principu zahvatanja tereta.


10. predavanje

1


Usvojena pomoćna sredstva u Projektu organizacije montažnih radova moraju biti zastupljena grafičkim prikazom i detaljnom proverom statičkih i dinamičkih uticaja i postizanja potrebnih koeficijenata sigurnosti. Većina sredstava se izrađuje od čelika koji mora zadovoljiti zahteve u pogledu mehaničkih karakteristika propisane standardima. Dimenzionisanje i provera stabilnosti pomoćnih sredstava se vrše prema domaćim standardnim procedurama (standardi JUS U.E7).

7.6.1.1 SREDSTVA KOJA PRIDRŽAVAJU TERET Sredstva koja rade na principu pridržavanja tereta, se oblikuju u varijantama: 1. užad (eng. wire ropes), 2. traverze (eng. spreader beams), ili 3. sredstva za poduhvatanje (pačji kljun), U prethodnim poglavljima je više puta pokazano da je optimalno da za različite funkcije oblikujemo i koristimo različita sredstva ali je u montažnim radovima osnovno sredstvo za oblikovanje većine pomoćnih sredstava - čelično uže. Ono se sastoji od jezgra (može biti od vlaknastog, prirodnog ili veštačkog materijala ili čelično a služi da obezbedi pravilan raspored strukova) i grupe okruglih ili profilisanih strukova omotanih oko jezgra. Svaki struk čini centralna žica (ima ulogu jezgra) i grupa perifernih žica (7, 19, 37 ili 61 komad) omotanih oko nje. Standardom JUS C.B6.051 su regulisana sva pitanja kvaliteta ovih materijala. U građevinarstvu se najčešće koriste okrugla užad (postoje i pljosnata) a izbor užeta se vrši prema opštim i posebnim zahtevima u pogedu otpornosti na koroziju, deformacije, zamor, habanje i sl. Domaćim standardom JUS C.H1.020 su dati kriterijumi za podelu užadi prema obliku i načinu proizvodnje. Nazivna čvrstoća domaćih užadi je obično 1600 N/mm2. Da bi uže zadržalo željena svojstva i moglo biti upotrebljeno za izradu pomoćnih sredstava treba ga skladištiti u prostorijama u kojima neće biti izloženo agresivnim uticajima a pre upotrebe proveriti stanje upotrebljivosti. Posebno važan za izbor i kontrolu užeta je njegov prečnik (∅) koji, zbog nepravilne konture poprečnog preseka pletene užadi, podrazumeva prečnik kruga opisanog oko poprečnog preseka. Uže ne sme biti upotrebljeno, odnosno mora biti zamenjeno novim, ako mu je iz bilo kog razloga naneto nedozvoljeno oštećenje u vidu: a) b) c) d)

jače korozije, ili je prekinut jedan struk užeta, ili je usled pogrešnog rukovanja nastala petlja, ili je nastalo vidljivo oštećenje usled previjanja preko neke oštre ivice, ili je

e) uže deformisanjem spljošteno za više od 0,20 ∅, ili je f) na najlošijem mestu (mereno na dužini od 20 ∅) prekinuto 10 i više žica.

Vrste oštećenja užadi za prenos tereta pomoću kranova Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

10. predavanje

2


Upotreba užadi zanatski oblikovanih krajeva je u građevinarstvu vrlo raznovrsna pa je praktična primena dovela i do preporuka u vezi sa oblikovanjem pomoćnih sredstava na bazi čeličnih užadi. Jedna od njih je da minimalni poluprečnik koturače preko koje je prebačeno uže mora biti rmin = 5∅, druga je da minimalni ugao između užeta i horizontale mora biti αmin = 45o a da maksimalni ugao između parova susednih užadi u snopu ili krakova istog užeta prebačenog preko koturače može biti βmax = 90o a ukoliko se za podizanje nekog, npr. pločastog, elementa koriste 4 užeta za naspramnu užad u snopu važi β max = 120o. Ova geometrijska pravila važe i za primenu čeličnih lanaca kao pomoćnih sredstava u montaži. Pored ovih pravila potrebno je zadovoljiti i uslove u pogledu minimalno dopuštenog koeficijenta sigurnosti (ks) za uže u upotrebi. Koeficijent sigurnosti je odnos najveće dozvoljene sile u užetu (P) i najmanje sile pri kojoj se može prekinuti (Fmin). ks = P / Fmin

(7. )

Prema našem standardu JUS C.H1.022 namanja prekidna sila je: Fmin = f k A σM

(7. )

pri čemu primenjene oznake zamenjuju: f koeficijent ispune užeta (zavisi od vrste užeta) k koeficijent gubitka čvrstoće zbog použavanja užeta Ametalni poprečni presek užeta (mm2) nazivna zatezna čvrstoća žica (kN/mm2)

σM -

Minimalni koeficijent sigurnosti za užad koja se zahvataju kukom za dizanje je 6,0 a za sve ostale primene u prenosu ljudi i viseće radne platforme je 10,0 [118]. Da bi se izbegle greške u upotrebi užadi i lanaca kao pomoćnih sredstava na svakom treba pričvrstiti metalnu pločicu sa oznakom dimenzije, broja strukova, dozvoljene nosivosti pod uglom α = 90o, klase kvaliteta i proizvođača.

Užad, lanci i trake od sintetičkih materijala su u masovnoj primeni Da bi se sprečilo savijanje i oštećenje užeta u zoni njegove veze za montažni element primenjuju se čelične uške (omče) oblikovane prema normi DIN 6899 (odgovara naš JUS C.H1.302). Uške su profilisane kao polukružni kanal po čijoj krivini slobodno naleže uže. Minimalni poluprečnik krivine omče je rmin = 3∅. Da bi se kraj užeta pravilno oblikovao u omču on se obavija oko uške a slobodni kraj se stezačima (žabicama) pričvršćuje za ostatak užeta. Žabica mora odgovarati zahtevima standarda JUS C. H1.300. Broj stezača (n) i ukupna dužina veze ostvarene stezačima (x) zavisi od nazivnog prečnika užeta i određuje se prema sledećim pravilima: a) minimalni broj stezača za izradu omče preklopom je: • • • •

za užad prečnika do ∅ 15 za užad prečnika ∅ 16 do ∅ 30 za užad prečnika ∅ 31 do ∅ 40 za užad prečnika ∅ 41 do ∅ 45


n = 3 kom. n = 4 kom. n = 5 kom. n = 6 kom. 10. predavanje

3


b) minimalni osovinski razmak krajnjih stezača u nizu je: • • • •

za užad prečnika ∅ 8 do ∅ 15 za užad prečnika ∅ 15 do ∅ 20 za užad prečnika ∅ 21 do ∅ 32 za užad prečnika preko ∅ 32

xmin = 20 ∅ xmin = 15 ∅ xmin = 12 ∅ xmin = 10 ∅

Razmak između susednih stezača u nizu treba da bude približno 6∅, odstojanje poslednjeg stezača od odsečenog kraja užeta 140 - 160 mm, a zatezanje navrtki stezača treba završiti kada prečnik užeta u vezi dostigne 60% nominalnog prečnika užeta. Ukoliko se slobodni kraj užeta uvijenog oko čelične uške želi pričvrstiti uplitanjem žica u drugu stranu preklopa to se mora izvesti na dužini od najmanje 20∅. Za razliku od opisanog načina, uobičajenog za oblikovanje veze običnog ili balansirajućeg užeta sa kukom, obručem sa karabinom ili karikom (škopcem), užad mogu da se oblikuju i kao univerzalna. Taj oblik podrazumeva da se uže odseče u potre-bnoj dužini a zatim krajevi preklope i upletu jedan u drugi na dužini od najmanje 40∅ ili preklope i pričvrste primenom najmanje 6 žabica. Ovaj oblik je povoljan za stabilizaciju montiranih elemenata, izradu omči za zahvatanje i druge operacije u kojima nema previjanja užeta preko oštrih ivica koje ga mogu oštetiti.

Primena „žabica“ za oblikovanje kraja užeta i „škopac“ Za zahvatanje većih (površinskih) elemenata obično se koristi veći broj užadi. Prilikom oblikovanja sredstava za ovakve slučajeve ne treba dozvoliti da dva užeta u paru (ili dva naspramna užeta) zauzmu ugao veći od 90o. Užad se seku i oblikuju tek nakon precizne analize geometrije položaja elementa sa kojim će se raditi ali se u slučajevima koji zahtevaju povećanu preciznost rada ili dodatno zatezanje nekog užeta upotrebljava zatezna spojka koja se okretanjem navrtke može skratiti ili produžiti i time uneti potrebna sila u celo pomoćno sredstvo. Zatezne spojke su izrađene prema standardu JUS M.B5.102 a biraju se prema maksimalnoj sili koju njihova navrtka može da prenese. Da bi se betonski montažni element lako zahvatio i montirao iz njega se, pre izlivanja betona u oplatu, ispuštaju ankeri u vidu armaturnih šipki, delova užeta ili metalnih delova oblikovanih za prolaz kuke ili kraja užeta. Delovi metalne konstrukcije mogu imati veliku težinu (npr. limeni nosači) pa za obezbeđenje stabilnosti u toku rada dobijaju pločice sa odgovarajućim otvorima zavarene za gornji pojas. Pomoćna sredstva (sajle, spojnice) oblikovana za rad sa opisanim nosačima se kompletiraju pribavljanjem čeličnog škopca (eng. shackle) koji ima oblik karike čiji je jedan deo zamenjen cilindričnim trnom sa navrtkom na kraju (videti gornju sliku). Škopci mogu biti obični ili trbušasti ali moraju zadovoljavati uslove iz standarda JUS C.H4.080 a usvajamo ih prema sili koju mogu da prenesu. Ugrađivanje ankera zahteva njihovo uklanjanje nakon montaže nosača. Često se u tu svrhu koriste aparati za autogeno zavarivanje kojima se (plamenom) anker odseca u zoni izla-ska iz betonskog elementa. Dejstvo plamena utiče na neravnomerno zagrevanje i širenje betona i armature pa dolazi i do razaranja zaštitnog betonskog sloja. Zbog ovih efekata i gubitaka u radnom vremenu zahvatanje montažnih nosača treba rešiti na neki drugi način. Traverze su metalna pomoćna sredstva oblikovana u vidu punih ili rešetkastih grednih nosača ili ramova o koje su okačena užad. Užad se vezuju fiksno, za kuke ili škopce na traverzi, ili se, prebačena preko koturača okačenih o traverzu, koriste kao balansirajuća užad. Balansirajuća Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

10. predavanje

4


užad mogu, zahvaljujući prisustvu koturače, da menjaju dužinu krakova pa se koriste kod montaže elemenata koji u toku manipulacije moraju iz jednog (horizontalnog) položaja preći u drugi (vertikalni) kako bi zauzeli pravilan odnos prema ležištu u konstrukciji. Traverze opremljene balansirajućom užadi omogućavaju transport vrlo dugih elemenata (stubova, krovnih vezača, koruba) uz preraspodelu i ujednačavanje sila kojima užad deluju na njih. Ovo je izuzetno povoljno kod vitkih stubova koji bi zbog prijema uticaja momenata savijanja morali dobiti mnogo više podužne armature ili doživeti povećanje bar jedne dimenzije poprečnog preseka.

Kombinacija velike rešetkaste i dve pune traverze za prenos nosača Da bi se balansiranjem užeta preko koturače element doveo u željeni položaj koriste se užad za osiguranje koja su oblikovana kao obično uže sa omčama na krajevima. Omča na jednom kraju se, prilikom pripreme za podizanje, zakači za kuku ili drugu fiksnu tačku a omča na drugom kraju za element (kod složenih konfiguracija užadi sa više koturača fiksna tačka može biti i osovina fiksirane koturače). Kada u toku podizanja elementa krak balansirajućeg užeta dostigne dužinu užeta za osiguranje ono se zateže i sprečava dalju rotaciju elementa. Oblikovanje užadi za osiguranje zahteva precizan proračun promene geometrije balansirajućeg užeta jer od toga zavisi da li će element u trenutku prilaza ležištu imati pravilan položaj.

7.6.1.2 SREDSTVA KOJA PRITISKUJU TERET Sredstva koja rade na principu pritiskivanja tereta primenjuju se najčešće u toku izrade i transporta elemenata čeličnih konstrukcija a dejstvuju u sledećim funkcionalnim varijantama: 1. zahvatanje klještima, 2. frikcione hvataljke, 3. hvataljke sa nazubljenim ekscentričnim polugama, 4. veze na bazi klinova, Različiti oblici ovih sredstava pokazuju veštinu inženjera kojima je bilo zabranjeno formiranje anker-mesta na betonskom elementu (bušenjem rupa, ugrađivanjem omči ili pločica sa zavarenom alkom) pa su bili prinuđeni da koriste efekat trenja sa površinom elementa. I dok su klješta naročito pogodna za prenos cevastih elemenata hvataljke dozvoljavaju rad i sa pločastim i sa linijskim elementima. Dizanje frikcionim i nazubljenim hvataljkama je brzo jer je prihvatanje gotovo trenutno a prenos bezbedan jer otpuštanje blokiraju sigurnosni uređaji koje oslobađa radnik na mestu prihvatanja. Pogodne su za transport tereta u vertikalnom i horizontalnom položaju.


10. predavanje

5


Primena krute traverze kao sredstva za zahvatanje tereta zasnovano na principu ekscentriciteta

7.6.1.3 SREDSTVA KOJA PRIVLAČE TERET Sredstva koja rade na principu privlačenja tereta nisu mehanička jer im za dejstvo nije potrebna fizička (materijalna) veza sa elementom. To su uređaji tipa: 1. vakuum uređaji, 2. magnetni uređaji, ili 3. elektro-magnetni uređaji. Za razliku od prethodnih grupa sredstava dejstvo ovih uređaja je uslovljeno neprekidnim funkcionisanjem napajanja pa pumpa za stvaranje podpritiska i snop razvodnih cevi vakuum uređaja moraju biti podjednako pouzdani kao i sistem napajanja elektromagnetnih uređaja električnom energijom. Vakuum uređaji se pretežno koriste u industrijskoj proizvodnji punih ili olakšanih pločastih elemenata. Služe za vađenje elemenata iz kalupa i transport do deponije. S obzirom na to da se radi o elementima male čvrstoće betona vakuum uređaj omogućava efekat površinskog zahva-tanja koji je tehnološki vrlo povoljan jer ne dozvoljava savijanje i pojavu napona zatezanja u be-tonu. Sredstva za ubrzanje očvršćavanja betona su omogućila da se ovi uređaji gotovo u potpunosti izbace iz pogona i zamene hvataljkama u vidu klješta sa polugama za zahvatanje. Elektromagnetni i slični uređaji koriste se isključivo za zahvatanje elemenata čeličnih konstrukcija, ali prevashodno za površinske nosače ili slične nosače sa dovoljno velikom površinom naleganja uređaja.

7.6.2 POMOĆNA SREDSTVA U FAZI IZRADE VEZA Brzina montaže neke konstrukcije je u velikoj meri zavisna od lakoće pristupa i slobode kretanja radnika - montera u zoni ostvarenja veza elementa i već formiranog dela konstrukcije. Da bi se realizovale propisane tehničke mere obezbeđenja i zaštite radika neophodna su sredstva koja mogu da: Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

10. predavanje

6


a) stabilizuju montirani element (zatege, podupirači), b) omogućavaju pristup montažera radnom mestu (lestvice), ili c) omogućavaju lak i bezbedan rad (radne skele, korpe, platforme). Zatege za pridržavanje stubova u vertikalnom položaju se izrađuju od užadi opremljene zateznim spojkama ili sajlcugom (tzv. tirfor - uređaj za ručno zatezanje čeličnog užeta) a povezuju tačku u blizini vrha stuba sa tačkom na konstrukciji ili pomoćnim betonskim blokom čvrsto ankerovanim u tlu. Podupirači imaju istu ulogu kao zatege ali, s obzirom na to da su relativno kruti, mogu primati i sile pritiska i sile zatezanja pa se primenjuju na pozicijama kod kojih se očekuje pojava alternativnih uticaja.

Prenos TT nosača uz kontrolu kretanja tereta sa tla pomoću poliamidne užadi Većina pomoćnih sredstava koje treba da omoguće pristup montera radnom mestu ili omoguće lak i bezbedan rad pričvršćuje se za element dok je on na tlu, t.j. još u fazi njegove pripreme za podizanje. Time lestvice okačene o vrh stuba postaju korisne već nakon njegovog fiksiranja u čašicu temelja jer monter može da se popne do već pričvršćene korpe na vrhu stuba, prihvati krovni vezač i poveže ga sa osloncem na stubu. U suprotnom bi posebna dizalica morala da podiže i kači korpu a to je sporo i neracionalno. Zahvaljujući pogodno oblikovanim vezama pomoćnih sredstava dizaličar može kukom krana da otkači lestvice i skine korpu a zatim ih prenese do narednog stuba koji treba montirati. Radne skele i viseće platforme omogućavaju radnicima mnogo konformniji rad nego korpe ali zahtevaju i mnogo veću pripremu, montažu/demontažu pa se koriste samo na objektima kod kojih su neophodne.

7.7. MEHANIZACIJA MONTAŽNIH RADOVA Priroda montažnh radova, veličina montažnih elemenata i vrsta materijala od kojih su izrađeni uslovljavaju primenu specijalizovanih mašina za transport osposobljenih za zahvatanje i prenos komadnog tereta različitih dimenzija, oblika i rasporeda masa. Nove ideje u oblasti razvoja tehnologije proizvodnje i montaže nosača zahtevale su paralelan, ubrzan razvoj odgovarajućih mašina, uređaja i alata. Sa vremenom su sredstva, zadržavajući osnovne principe funkcionisanja, dobila standardizovane ali slične oblike koji se mogu klasifikovati u dovoljno različite familije tipova. Sredstva za podizanje i prenos montažnih elemenata su: Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

10. predavanje

7


1. Dizalice (kranovi) • samohodne (auto) dizalice, • toranjske dizalice, • portalne dizalice, • konzolne dizalice, • derik kranovi, • kabl-kranovi, • lančane dizalice, • ploveće dizalice, 2. Hidrauličke dizalice (prese), 3. Viljuškari, 4. Specijalni uređaji za dizanje ili povlačenje tereta. Dizalice predstavljaju specijalizovana, mobilna ili stacionarna sredstva sa pogonom na dizel ili električnu energiju koja služe pri vertikalnom i horizontalnom transportu tereta. Neki tipovi su univerzalni i mogu sa lakoćom prilagoditi režim rada promenjenim radnim uslovima dok su drugi u tom stepenu prilagođeni određenim operacijama da su gotovo neupotrebljivi za drugu vrstu primene. Stoga se nabavka novih dizalica (kranova) sve više usmerava na univerzalna sredstva jer se samo tako mogu otplatiti visoki troškovi nabavke i održavanja. Specijalizovane dizalice (derik kranovi, kabl-kranovi, ploveće dizalice) se najčešće izrađuju kao unikati, prema specifikaciji naručioca. Toranjske dizalice se montiraju u konfiguracijama koje se razlikuju položajem i oblikom strele u odnosu na rešetkasti noseći stub (toranj): a) horizontalna strela dizalice (standardna varijanta, uobičajena je za većinu kranova na domaćim gradilištima), b) kosa strela dizalice (postavljanje strele pod oštrim uglom povećava visinu dejstva dizalice ali otežava manipulaciju teretom), c) slomljena strela dizalice (najčešće se primenjuje na industrijskim i javnim objektima nepovoljnog gabarita), ili d) univerzalna strela dizalice (objedinjuje prethodne tipove u različitim varijantama: horizontalna strela koja može da se postavi i pod uglom, kosa slomljena strela) Toranjska dizalica se može kretati po šinama, čime znatno povećava oblast dejstva, ili je možemo postaviti kao stacionarno sredstvo ograničenog dohvata. Dugo vreme montaže krana projektovanog za rad na šinama motivisalo je neke proizvođače da konstruišu modele sposobne za samorasklapanje t.j. samoizgradnju čime je vreme aktiviranja dizalice svedeno sa nekoliko dana na nekoliko sati. Stacionarna uloga se može obaviti dejstvom sa lokacije pored objekta ili dejstvom iz samog objekta - dizalica se postavlja u blizinu centra mase osnove objekta, na primer, u liftovsko ili stepenišno jezgro, duž koga puza primenom hidrauličkih uređaja pomerajući se svaki put za visinu jednog ili više spratova. Ukoliko je postavljena spolja, uz objekat, toranjska dizalica mora mestimično biti kruto povezana sa konstrukcijom objekta kako bi se smanjila vitkost tornja. Portalne dizalice se najviše koriste za rad na deponijama prefabrikovanih elemenata ili za predmontažu većih i složenijih montažnih formi a u izgradnji mostova služe za podužni transport teških glavnih nosača velikog raspona. Većina portalnih kranova radi na paralelnim šinama ali su poznati i slučajevi sa polarnom konfiguracijom u kojoj je jedan kraj bio fiksan a drugi se kretao po kružnoj stazi. Radom portalne dizalice se rukovodi sa tla (kranovi manje nosivosti) ili iz kabine smeštene na gredi portala. Zahtevaju kvalitetno pripremljenu podlogu, imaju dugo vreme montaže i ograničenu oblast delovanja. Ove mane čine ih sredstvima za montažu koja se primenjuju vrlo retko, samo u specijalnim slučajevima. Hidrauličke dizalice su stacionarni uređaji koji, u zavisnosti od položaja u odnosu na trajektoriju kretanja transportovanog tereta, služe za potiskivanje ili povlačenje tereta, odnosno delova, sklopova ili čitavih montažnih konstrukcija. Funkcionisanje se zasniva na radu jednostavne klipne pumpe za ulje kojim se potiskuje cilindar sa radnim organom - klipom. Rade i na ručni i električni pogon a pumpe mogu da povećaju unetu silu i do 6000 puta. Visina podizanja tereta u jednom Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

10. predavanje

8


hodu je do 40 - 50 cm pa se, za veće visine dizanja, pribegava radu u više faza uz postavljanje privremenih podmetača. Brzina rada je mnogo manja nego kod auto-dizalica i toranjskih kranova ali su zato dozvoljene montažne operacije sa teretima gotovo neograničene težine (5 - 200 t) i uz sprezanje većeg broja dizalica. U slučaju potrebe za sinhronizacijom dejstva većeg broja hidrauličkih dizalica poželjno je primeniti mikro-računarsku opremu. Praktično, tehnički limit za primenu hidrauličkih dizalica predstavlja samo nosivost podloge na koju su ove dizalice oslonjene. Viljuškari su samohodne mašine opremljene hidrauličkim uređajem ili lančanikom za podizanje tereta i sredstvom za zahvatanje tereta u vidu para čeličnih poluga (viljuška) ispruženih ispred mašine ili montiranih bočno, između osovina prednjih i zadnjih točkova.

Portalni kran na deponiji elemenata

Viljuška se kreće (klizi) po ramu čiji nagib može da se menja. Zahvaćeni teret se naginjanjem unazad za 10-12o obezbeđuje od iskliznuća pri promenama pravca i brzine kretanja viljuškara a istovar se vrši naginjanjem rama unapred, spuštanjem viljuške do potpunog oslanjanja tereta na podlogu i povlačenjem mašine unazad sve do oslobađanja viljuške za novu radnu operaciju. Opisanim načinom mogu se po dobroj podlozi transportovati tereti do 50 - 70 kN što je ograničeno rasporedom masa same mašine i transportovanog tereta. Iako je predodređen za komadni teret viljuškar može biti upotrebljen i za transportovanje svežeg betona u specijalnim posudama, paletiranih betonskih ili glinenih prefabrikata i sl. Velika manevarska moć čini ova sredstva nezamenljivim u opsluživanju proizvodnih procesa organizovanih u halama i skladištima sa prostornim ograničenjima.

Gumirani pneumatski jastuci su izrađeni od specijalne gume armirane višeslojnim čeličnim mrežama koja sredstvu daje odgovarajuću otpornost protiv razaranja usled velikih unutrašnjih pritisaka. Jastuk je relativno tanak pa se može uvući čak i ispod vrlo nisko oslonjenih elemenata. Nakon povezivanja sa kompresorskim uređajem jastuk se puni vazduhom koji ubrzo dostiže pritisak neophodan za podizanje tereta. Ova sredstva su pogodna za sve procese u kojima se zahteva mala brzina rada ali imaju manu u relativno malom opsegu visina podizanja pa se za odizanje velikih tereta na visine preko 20 - 30 cm moraju koristiti paketi čija stabilnost nije dovoljno pouzdana. Praktičnije je ukoliko se radi postepeno, u koracima, nakon svakog odizanja ispod tereta se ubacuju privremeni podupirači (oslonci) a postupak se ponavlja. U praksi se u masovnoj primeni nalaze i ručne mehaničke dizalice maksimalne mase oko 50 70 kg. One rade na principu okretanja ručice koja ili preko zupčanika izaziva sporo podizanje i spuštanje zubčaste poluge, ili preko šipke sa navojem izaziva sporo pomeranje (skupljanje i razmicanje) zglobno vezanih parova poluga, a zbog velike koncentracije pritiska u oslonačkoj zoni služe prevashodno za podizanje tereta sa čvrste podloge. U zavisnosti od konstrukcije mogu podizati i do 5 - 12 tona na visinu od 30 - 40 cm. Konstrukcijski su osigurane protiv iskliznuća tereta pa je rad njima jednostavan i bezbedan.


10. predavanje

9


7.7.2 IZBOR MEHANIZACIJE ZA MONTAŽNE RADOVE Oblik nosača i njegova osetljivost na promenu statičkog sistema utiču na izbor načina montaže, a gabarit i težina elementa utiču na izbor sredstva za montažu. U odnosu na postupak rada elementi se mogu podeliti na četiri kategorije: a) laki - dizalice ih mogu brzo i bezbedno premeštati sa mesta na mesto, pa i u hodu transportovati od deponije do mesta montaže (kinematička montaža elemenata), b) srednji - dizalice ih podižu i montiraju bez kretanja a sa ispuštenim stabilizatorima protiv prevrtanja, c) teški - za ovakve elemente je nužno proračunati tačan položaj stabilizirane autodizalice, u odnosu na deponovani nosač (najbliže moguće projektovanom položaju) i ležišta pripremljena za njegov prijem, zato što dizalica radi u zoni svoje granične nosivosti, i d) izuzetno teški - jednom dizalicom nije moguće izvršiti montažu već je nužno primeniti dodatne mere uključujući primenu sprezanja rada dveju adekvatnih dizalica. Iz podele se vidi da se ona odnosi na određeno, usvojeno sredstvo za montažu nosača pa bi, za dizalicu drugačijih performansi, isti elementi prelazili u nižu/višu kategoriju. Specijalizovanim firmama stoje na raspolaganju moćna sredstva za podizanje nosača, ali, kao i kod ostalih građevinskih mašina, kriterijum pri izboru moraju biti efikasnost i ekonomičnost rada tj. praktični učinak dizalice i koštanje radnog sata. Prilikom sagledavanja karakteristika objekta, sa aspekta montažnosti njegovih delova, izuzetno je važno izabrati odgovarajući tip dizalice. Stoga Izvođač, na osnovu sagledavanja svojih potreba i mogućnosti, mora odlučiti da li će: 1. koristiti vlastitu mehanizaciju za montažu, 2. iznajmiti neke ili sve mašine samo za potrebe konkretnog projekta, 3. kupiti mašine koje mu nedostaju za montažu. Svaka dizalica ima karakterističan dijagram dohvata u kome su, u zavisnosti od dužine strele i njenog nagiba tj. od visine dizanja i daljine dohvata, naznačene dozvoljene težine tereta. Ukoliko vlastitim kranovima može ispuniti zahteve ugovorene dinamike izvođenja montažerskih radova Izvođač obično nerado iznajmljuje tuđe, čak i u situacijama kada mu oni mogu olakšati i ubrzati radove. On najčešće poseže za iznajmljivanjem kada mu nedostaje ključna mašina ili kada, zbog iskorišćenja vlastitih kapaciteta i kašnjenja radova, želi da nadoknadi kašnjenje otvaranjem novih, paralelnih tokova montaže. Ređi, ali mogući, slučajevi su oni kod kojih je na različitim frontovima rada istog gradilišta potrebno povremeno angažovanje krana koji je u vlasništvu izvođača a njegov "tamo-amo transport" je otežan topografijom terena. I u tim slučajevima je opravdano iznajmljivanje pogodnih sredstava. Troškovi iznajmljivanja ne moraju biti veliki ukoliko Izvođač ima ugovor o poslovnoj saradnji sa drugom firmom koja ima sličan mašinski park pa se usluge plaćaju razmenom mašina.

Uslovi zahtevaju dobru organizaciju rada

Na odluku o eventualnoj kupovini utiču tehničko-tehnološki ali i ekonomski faktori, posebno oni koji se zasnivaju na obimu ugovorenih poslova i mogućnostima otplate nabavljene mašine kroz njeno intenzivno angažovanje i iznajmljivanje. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

10. predavanje

10


Strukturu težina montažnih nosača potrebno je sagledati još u fazi analize projektne dokumentacije jer se samo na osnovu potpunog tabelarnog pregleda, u kome o svakom tipu nosača postoje sledeći podaci: • oznaka pozicije sa naznakom vrste nosača (stub, greda, itd.), • oblik poprečnog preseka (radi lakše identifikacije), • ukupan broj komada (ili dat kao zbir po fazama izgradnje), • dužina nosača (sa skicom označenih mesta za zahvatanje), • težina nosača (radi kontrole opšte nosivosti dizalice), i • položaj u konstrukciji (visinske kote montiranog nosača), može usvojiti dizalica adekvatne nosivosti i produktivnosti. Naime, u slučaju značajne ujednačenosti težina nosača izbor dizalice i nije poseban problem ali za ekstremne slučajeve u kojima se među parametrima rada dizalice javlja kao moguća: • najveća daljina dohvata, ili • najveća visina dohvata ispruženom strelom, ili • najveća visina dohvata strelom krana na koju je montiran produžni uređaj. treba, prema dijagramu dohvata raspoloživih dizalica, izvršiti selekciju onih koje zadovoljavaju konkretne zahteve posla. Optimalan izbor bi bila dizalica za koju je, za većinu montažnih elemenata, zadovoljen uslov da je: ND = 65% - 85% EL

(7.1)

pri čemu primenjene oznake predstavljaju: EL - težina elementa koji se montira, ND - nosivost dizalice za potrebne parametre montaže (dužinu strele i daljinu dohvata elementa).

Spregnut rad četiri dizalice na montaži metalne konstrukcije Za izvođenje montažnih radova pri izgradnji industrijskih objekata često se koriste dve autodizalice različite nosivosti. Jedna za zadatke iz oblasti teške montaže krupnogabaritnih nosača i nosača velike težine (krovne rešetke, prednapregnuti krovni vezači, stubovi i kranske staze) i druga za ostale, manje i lakše nosače (krovne ploče, rožnjače, fasadne elemente i sl.). Ritam raDragan Arizanović – Tehnologija građenja

10. predavanje

11


da ovih dizalica Izvođač može i mora uskladiti uprkos razlici dužina radnih ciklusa jer lakših nosača obično ima mnogo više od nosača iz primarne strukture objekta a cena čekanja moćnih kranova ne dozvoljava neproizvodne pauze. Nezavisno od toga koja je vrsta nosača u pitanju potrebno je obezbediti odgovarajuće sajle, po dužini i broju, kako bi zahvatanje i podizanje montažnih elemenata bilo sigurno, a manipulacija u zoni oslonačkih mesta minimalna. Dužinu sajli (čeličnih užadi) treba isprojektovati tako da prilikom podizanja nosač (krak stepeništa, krovna koruba, itd.) zauzme položaj koji će garantovati približno istovremeno naleganje na svim oslonačkim tačkama. Veza sajle i nosača mora biti pouzdana, ali je treba proveriti i probnim podizanjem nosača do visine od oko 50 cm čime se omogućuje da se veza i sajla pravilno međusobno uklope i isključiti proklizavanja i nestabilnosti u transportu. Za montažu mogu biti korišćene samo atestirane sajle i pomoćni uređaji.

Sinhronizacija rada brojnih mašina zahteva stručnost, iskustvo ali i stalno prisustvo

7.7.3 USLOVI ZA PRIMENU MEHANIZACIJE Poznato je da se za 1m3 objekta u izgradnji mora angažovati od 50 - 500 kg građevinskog materijala. Taj materijal je u rastresitom ili komadnom stanju i deponuje se na teritoriji gradilišta prema dinamičkom planu angažovanja resursa. Veliki deo tog materijala (posebno onog u krupnim komadima ili na paletama) moraju preneti ili makar podići sredstva za vertikalni transport. Ona stoga postaju ključni faktor efikasnog, visoko produktivnog rada pa treba posvetiti značajnu pažnju izboru mesta za deponije materijala i organizaciji rada na njima. To nije važno samo zbog olakšavanja rada dizalica već, pre svega, zbog visokih troškova rada transportnih sredstava koja, čekajući na istovar ili utovar, gube dragoceno vreme. Preciznim prikazom tehnologije rada olakšava se kako pravilno planiranje potreba za resursima tako i uspostavljanje neophodnih veza između aktivnosti mrežnog plana. Tako, na primer, polazeći od raspoložive mehanizacije i opreme izvođača montažnih radova treba za auto-dizalicu izvršiti detaljnu statičko-dinamičku analizu faze montaže nosača i utvrditi organizacione i tehničke mere neophodne za pravilno odvijanje planira-nih aktivnosti. One obuhvataju sledeće akcije:


10. predavanje

12


1. Auto-dizalica se mora postaviti osovinski, t.j. u zonu u blizini polovine rastojanja između osa stubova. 2. Pre početka montaže treba izvršiti detaljnu proveru stanja hidrauličkih uređaja na autodizalici. Ovo se odnosi na uređaje koji će na bilo koji način, u bilo kojoj fazi rada, biti uvedeni u aktivno stanje i za svu čeličnu užad kojom je mašina opremljena. Sama autodizalica sme pristupiti montaži jedino ukoliko ima atest o potpunoj ispravnosti, izdat od strane ovlašćene organizacije za održavanje tog tipa mašina, a pregled pre početka rada podrazumeva i standardnu vizuelno-tehničku kontrolu od strane rukovaoca mašine. 3. Nakon pregleda mašine postavljaju se šliperi (drveni pragovi) za indirektno oslanjanje papuča stabilizatora na tlo. Podloga za šlipere mora biti ravna i ravnomerne nosivosti kako ne bi došlo do neravnomernog ili progresivnog sleganja tla. Stabilizatori se iz bezbednosnih razloga uvek ispuštaju do kraja i fiksiraju, zabravljuju klinovima, a zatim mašina podiže u položaj za rad. 4. Postavljanje sredstava za montažu vrši grupa atestiranih montera poštujući preporuke i grafičke prikaze iz ovog projekta. Kontrolu pravilnosti rada i adekvatnog položaja bolcni, šekli i užadi vrše sami monteri uz prisustvo šefa montaže. 5. Pre probnog odizanja nosača sa njega treba skloniti sve nestabilne delove konstrukcije, očistiti površinu i popraviti mesta na kojima je došlo do oštećenja boje. Aktiviranjem vitla auto-dizalice zatežu se sajle i polako se unosi oko 70% potrebnog opterećenja uz kontrolu indikatora pritiska u hidrauličnim uređajima. Pre odizanja portalnog nosača vrši se blokiranje teleskopske ruke i prelazi na rad i podizanje samo pomoću vitla. Nosač se zatim probno odiže na visinu od 20 - 30 cm kako bi se proverio položaj čitavog sklopa sredstava za montažu i samog nosača a posebna pažnja se poklanja pravilnom naleganju čelične užadi. 6. Podizanje nosača vrši se lagano uz pomnu kontrolu stanja tereta i ponašanja rada autodizalice. Nakon fiksiranja nosača u projektovanom položaju u potpunosti se opuštaju sajle i demontiraju korišćena pomoćna sredstva za montažu. Unutrašnji putevi mogu angažovati veliki i važan deo teritorije gradilišta pa je u mnogim slučajevima povoljnije angažovati stacionarni kran velikog dohvata nego rešavati saobraćajne probleme i zastoje u transportu usled rada krana u zoni saobraćajnica. U takvim slučajevima inženjeri teže da postave kran što bliže objektu kako bi maksimalno iskoristili operativnu moć mašine ali je važno da pritom ne zaborave na opasnost od klizanja materijala na bokovima iskopa pod težinom krana u radu. Preporuka za rad je da minimalni razmak od ivice iskopa temeljne jame do najbližeg oslonca krana zadovolji uslove iz tabele koji rastojanje prikazuju u funkciji vrste materijala u kome se iskop vrši i dubine temeljne jame.


10. predavanje

13


MONTAŽNI RADOVI 7.8. PROJEKAT MONTAŽNIH RADOVA Montažni radovi u Projektu organizacije građenja (POG) mogu biti zastupljeni u jednom delu (ukoliko su po obimu mali i obuhvataju montažu delova objekta: stepenišni krakovi, manji fasadni elementi ...) ili kompleksnošću problema koje treba razrešiti mogu nametati izradu Projekta montažnih radova (PMR). Izrada projekta montaže i POG-a je obavezan deo procesa pripreme tehničke dokumentacije a može ga za potrebe Investitora raditi bilo projektant konstrukcije, bilo odabrani Izvođač radova. Ovaj drugi slučaj se javlja kod montaže nestandardnih konstrukcija ili nosača izuzetnih raspona kada je neophodno projektovanje specijalnih alata ili primena standardne opreme u nestandardnim uslovima pa u cilju racionalizacije radova Izvođač dobija pravo da u Projektu montažnih radova daje rešenja kojima u najvećem stepenu može iskoristiti raspoložive kapacitete. Da bi projekat montaže uspešno poslužio svrsi projektant mora izvršiti detaljnu analizu projektovanog konstrukcijskog sistema sa stanovišta vrste, veličine i broja različitih konstrukcionih elemenata i dekomponovati objekat na elemente. Na strukturu dekompozicije najviše utiču: 1. način proizvodnje nosača (da li će biti prefabrikovan na-licu-mesta ili u specijalizovanim industrijskim pogonima) 2. način transporta nosača (vrste i kapaciteti transportnih sredstava), 3. sredstva za montažu, i 4. način spajanja delova u funkcionalnu celinu (tipovi veza).

7.8.1 SADRŽAJ PROJEKTA MONTAŽNIH RADOVA Odobrenje za početak montažnih radova može se dati samo na osnovu odobrenog (revidovanog) Projekta montažnih radova. Kao deo tehničke dokumentacije PMR mora da sadrži tekstualne opise tehnologije rada, numeričku kontrolu stabilnosti nosača i mašina u toku rada, grafičke priloge i drugo. Standardnim sadržajem PMR-a treba obuhvatiti najmanje sledeće tematske celine: 1. Tehnički opis sa osnovnim tehničkim uslovima za montažne radove. 2. Analiza usvojene metode sa opisom bitnih tehnoloških rešenja. 3. Proračun fonda radnog vremena za montažne radove. 4. Tabelarni pregled podataka o montažnim elementima. 5. Opis načina izrade (prefabrikacije) montažnih nosača. 6. Spisak radova koje treba izvršiti pre početka montaže. 7. Šema redosleda montaže nosača. 8. Detaljni dijagram toka montažnih radova. 9. Spisak opreme i alata za montažne radove. 10. Prikaz pomoćnih sredstava za montažu sa proverom statičkih uticaja. 11. Idejni projekat pomoćne skele za montažu stuba/glavnog vezača. 12. Statička provera svih nosača za uticaje u pojedinim fazama montaže. 13. Izbor optimalnog sredstva za montažu. 14. Sastav radne brigade za montažne radove sa opisom rada na montaži. 15. Šema gradilišta i prikaz trajektorija dizalica i transportnih sredstava. 16. Prikaz mera higijensko-tehničke zaštite pri montaži. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

11. predavanje

1


Veliki sportski objekti se u velikoj meri grade montažnim postupkom Uočljiva je velika sličnost sa POG-a objekata visokogradnje što ukazuje na istu, organizacionotehničku i tehnološku prirodu pripreme za proizvodne procese na samom gradilištu. Detaljan analitički i grafički prikaz ovog procesa smanjuje mogućnost greške u radu. Posebno važan grafički prilog je šema montaže nosača s obzirom da daje sumarni prikaz frontova rada, primenjene mehanizacije, položaje stajnih tačaka dizalica i naznaku daljina dohvata za grupe nosača a obavezan je i proračun (provera) prefabrikovanih nosača za opterećenja koja se javljaju u fazama montaže (transportu i uspravljanju) dok se u nekim slučajevima, npr. kada nosač velike površine mora duže vreme čekati montažu ostalih nosača ili ukrućenja, mora kao faktor opterećenja uzeti i vetar. U često skučenim gradilišnim uslovima javlja se problem kvalitetnog oblikovanja gradilišnih puteva, kako sa stanovišta neophodne širine, tako i sa stanovišta minimalnih radijusa krivine. Mnoge nosače, uglavnom one dužine L = 15 - 20 m ili duže, transportuju specijalna vozila koja zahtevaju adekvatne radijuse krivina. Ukoliko radijusi krivina ne zadovoljavaju uslove, tada se nosači velikih raspona liju na-licu-mesta između stubova na koje se posle montiraju. Zato, projektovane šeme gradilišta treba staviti u funkciju izvođenja montažnih radova, radi lakše manipulacije vozilima. Sve karakteristike proizvodnog procesa treba prikazati u odgovarajućoj tehničkoj dokumentaciji. Ukoliko se prefabrikovani betonski element prednapreže tada, prema odredbama standarda JUS U.E3.050, pored standardnih (obaveznih) delova tehničke dokumentacije: a) projekta konstrukcije od prefabrikovanih elemenata sa preciznim dokazom sigurnosti konstrukcije za sva očekivana opterećenja, svim radioničkim crtežima i crtežima spojeva i veza elemenata i konstrukcije, b) projekta tehnologije proizvodnje prefabrikovanih elemenata sa dispozicionim rasporedom proizvodnih kapaciteta, opisom procesa i specifikacijama potrebne opreme, i c) programa kontrole kvaliteta, za potrebe izvođenja ovih radova treba obezbediti i: d) e) f) g) h)

podatke o karakteristikama sistema za prednaprezanje, prostor za radove na prednaprezanju, uslove za kvalitetnu zaštitu kablova za prednaprezanje, sredstva za kontrolu sila prednaprezanja u predviđenim fazama, i podatke o vrednostima ugiba elementa.


11. predavanje

2


7.8.2 IZRADA PROJEKTA MONTAŽNIH RADOVA Projekt organizacije građenja može sadržati neke, najvažnije podatke iz nabrojane tehničke dokumentacije ili se pozivati na nju ali mora obezbediti uslove za izvođenje radova u planiranom obimu i kvalitetu. Kod prefabrikata je posebno važna tačnost izrade pa treba isplanirati sve organizaciono-tehničke mere koje će tolerancije tačnosti (određene u zavisnosti od funkcije elementa u sklopu i njegovog odnosa prema ostalim elementima) držati u okvirima dopuštenog. Pri projektovanju redosleda montaže elemenata objekta treba obratiti posebnu pažnju na to da: • prethodno montirani deo konstrukcije objekta bude u statički i dinamički stabilnoj konfiguraciji, • usvojeni redosled montaže obezbeđuje kontinualno odvijanje radova sa približno istim režimom rada (laka, srednja, teška montaža), i • se montažom nosača otvara što je moguće veći front rada drugim grupama radova kako bi se povećala paralelizacija proizvodnih procesa. Stoga je najvažniji grafički prilog Projekta montaže šema montaže nosača jer daje sumarni prikaz frontova rada, primenjene mehanizacije, položajem stajnih tačaka dizalica i naznakom daljina dohvata za grupe nosača itd. Radi lakšeg prikaza odnosa veličina montažnog sredstva, elementa i objekta šeme montaže treba raditi u razmeri 1:100 (kod pomoćnih šema 1:200).

Prikaz montaže višebrodne industrijske hale Šema montaže je kompleksan crtež koji, u osnovi i karakterističnim presecima objekta, prikazuje: • dispoziciju saobraćajnica sa naznakom stanja unutrašnjih i spoljašnjih transportnih puteva, • trajektorija kretanja transportnih sredstava do privremenih deponija, odnosno do mesta montaže dopremljenih elemenata, • dispoziciju susednih objekata sa označenim visinskim kotama i udaljenošću od dizalice kada je ona u radnom položaju, • osovine objekta koji se montira sa osnovnim kotnim linijama (kod objekata na stepenasto zasečenim terenima neophodne su i visinske kote, pa samim tim i oznake veličine uspona duž transportnih puteva), • prikaz osa objekta i drugih oznaka bitnih za orijentaciju na lokaciji, • dispoziciju objekata i površina određenih za deponovanje nosača, Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

11. predavanje

3


• oznake redosleda montaže na tipičnim stajnim tačkama duž trajektorije kretanja dizalice sa karakterističnim šemama zahvatanja jednog ili više nosača na svakoj od tipičnih stajnih tačaka dizalice. • na karakterističnim stajnim tačkama treba dati detaljan prikaz kraka dizanja sa naznakom momenta dizanja (težina elementa • krak dizanja) i elementima rotacije i/ili translacije nosača koji se montira. • prikaz položaja pomoćnih sredstava (jarmova, lakih montažnih skela, ograda...) u fazi privremenog deponovanja i aktivne primene, • zaštićene radne zone u kojima je tokom rada dozvoljen pristup samo ekipi montažera i ovlašćenim licima,... Potrebno je naglasiti da se u često skučenim gradilišnim uslovima javlja problem kvalitetnog rešavanja gradilišnih puteva, kako sa stanovišta neophodne širine tako i sa stanovišta minimalnih radijusa krivine. Mnoge nosače, dužine L = 15 - 20 m, transportuju posebna vozila koja zahtevaju adekvatne radijuse krivina. Ukoliko je tako jednostavnije i jeftinije kretanje ovih vozila treba organizovati duž trasa sa kvalitetno zbijenom podlogom. Kod ucrtavanja nosača, u fazi privremenog deponovanja, treba obratiti pažnju na ostavljanje dovoljnog prostora kako bi dizalica, locirana iznad stajne tačke, mogla izvršiti pravilno stabilizovanje pre početka rada. Kod srednje i teške montaže treba krakove za stabilizaciju mašine pri radu: a) montirati (kod dizalica sa zglobnim stabilizatorima na preklop), ili b) izvući (ispuštanjem hidrauličnim putem). Veće dizalice u svom priboru imaju i podmetače za oslonce ispod krajeva stabilizatora u vidu armirano - betonskih ploča ili roštilja od moćnih drvenih greda preko kojih se opterećenje mašine i njenog tereta redukuje i ravnomerno prenosi na tlo. Kako su ovakvi podmetači značajnih dimenzija treba ih pri prostornoj analizi stajnih tačaka ucrtati u šemu montaže u odgovarajućoj razmeri. U toku montaže je neophodno primenjivati odgovarajuća, brojna sredstva zaštite na radu, ali je isto toliko važno kontrolisati stanje temperature i brzine vazduha na gradilištu jer se pri niskim temperaturama neke veze ne mogu realizovati na željeni način a pri jačem vetru se montaža mora (do daljeg) prekinuti. Uticaj vetra se ogleda u neravnomernom pritisku na pomoćna sredstva i elemente koje transportujemo pa dolazi do njihovog ljuljanja, okretanja oko ose i podrhtavanja a sve to ometa montere da bezbedno i precizno dovedu element do njegovog oslonca na montiranoj konstrukciji. Što je element većih dimenzija, razuđeniji i neravnije površine (ima otvore, udubljenja) to je kontrola njegovog transporta složenija jer usled otpora (čak i mirnog) vazduha kretanju takvog predmeta dolazi do pojave ekscentriciteta rezultantne sile u odnosu na težište mase elementa. Ukoliko se radi o montaži delova relativno niskih objekata (industrijske hale, jednospratni objekti) najčešće se koriste auto-dizalice i uobičajeno je pridrža-vanje elemenata dugim (do 20 m) užetima; mora ih biti najmanje 2 a vezuju se za tačke najudaljenije od težišta kako bi se minimizirala sila potrebna za upravljanje elementom. Visoki objekti zahtevaju transport toranjskim i sličnim kranovima čiji se teret ne može kontrolisati na taj način. Ukoliko se, pritom, zna da se mikro-klimatski uslovi (temperatura, brzina vetra) menjaju već nakon nekoliko metara iznad tla postaje jasno da se sa zemlje ne mogu prikupljati ni precizni podaci o klimatskim promenama. Da bi se izvela bezbedna i precizna montaža neophodno je u fazi pripreme za podizanje elementa izvršiti merenje brzine vetra na tlu (jer nakon odizanja element može dobiti rotaciju koja ga gura ka okolnim predmetima i objektima u zoni deponovanja) i na objektu, u zoni montaže (jer pokrenuti element treba prihvatiti, stabilizovati i umiriti da ne bi udario u montirani deo konstrukcije). Merenje brzine vetra se precizno vrši ručnim (meteorološkim) brzinomerima ali se može i dovoljno precizno proceniti prema uticaju vetra na neposrednu okolinu objekta. Tabela daje praktične opise za vetrove jačine 0 - 9 stepeni Boforove skale (vetrove koji karakterišu naše klimatsko područje) i orijentacione vrednosti pritiska kojim deluju na predmete. Kod takve procene treba uzeti u obzir uticaj samog objekta u izgradnji na pojačanje strujanja vazduha i pojavu lokalnih i neočekivanih turbulencija. Takav uticaj može iznositi i do 0,5 - 1,0 bofora. Opis uticaja vetra na okolinu objekta Broj Brzina vetra Pritisak vetra Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

11. predavanje

4


bofora

(m/s)

(Pa)

Tišina, dim se diže uspravno

0

0 - 1,3

---

Lahor, dim se diže skoro uspravno

1

1,4 - 2,7

0,2 - 2

Povetarac, povremeno treperi lišće, na licu se oseća vetar

2

2,8 - 4,5

2-7

Vetrić, povremeno pomera lišće i grančice, pokreće i razvija zastave

3

4,6 - 6,6

7 - 17

Umeren vetar, povija tanke grane, podiže papire, leprša zastavom

4

6,7 - 8,9

18 - 34

Umeren svež vetar, povija veće grane, podiže talase na stajaćoj vodi

5

9,0 - 11,3

35 - 60

Svež vetar, klati tanja stabla, čuje se huk iznad kuća i kroz žice

6

11,4 - 13,8

61 - 95

Jak vetar, povija tanja stabla, kotrlja otpatke drveta, talasima pravi penu

7

13,9 - 16,4

96 - 145

Vrlo jak vetar, povija i lomi jače grane, čovek teško ide protiv vetra

8

16,5 - 19,2

146 - 205

Olujni vetar, lomi veće i jače grane, ruši crep i dimnjake sa krova

9

19,3 - 22,4

205 - 290

Za montažne radove je, pored uslova u pogledu jačine vetra, vrlo važna kvalitetna osvetljenost gradilišta i frontova rada. Potreba da se montaža konstrukcije odvija u vrlo povoljnim uslovma može stvoriti probleme pri realizaciji radova planiranom dinamikom. Odlaganje pojedinih aktivnosti zbog jakog vetra, atmosferskih padavina i drugih razloga mogu nametnuti rad u popodnevnim i večernjim satima kada dnevna svetlost nema potrebnu jačinu za obezbeđenje optimalnih radnih uslova. A minimalni uslovi su, izraženi u luksima (lx), različiti u zavisnosti od vrste rada: • 5 lx - za prilaze radnim mestima, staze, saobraćajnice, • 10 lx - za deponije i platoe za pretovar delova konstrukcije, • 30 lx - za montažu elemenata konstrukcije. Kvalitetna osvetljenost frontova rada obezbeđuje se odgovarajućim projektom gradilišnih instalacija i održavanjem svetlećih tela u ispravnom i čistom stanju (zbog brzine prljanja i neredovnosti čišćenja uobičajeni faktor uvećanja instalirane moći svetlećih tela je 1,50). Osvetljaj se može postići kombinacijom opšteg i lokalnog osvetljenja, usmerenog na užu radnu zonu. Kod montažnih radova koji se odvijaju uz pomoć toranjskih kranova reflektori se postavljaju na kulu krana; maksimalno visoko kako bi se izbeglo vrlo nepovoljno (zaslepljujuće) koso osvetljavanje i stvaranje velikih senki. Ukoliko se u montaži koristi auto-dizalica reflektori se postavljaju na visoke drvene ili metalne stubove.

7.9. IZVOĐENJE MONTAŽNIH RADOVA U procesu montaže karakteristične su sledeće radne operacije: a) kontrola i priprema ležišta za element, b) kontrola i priprema elementa za montažu, c) zahvatanje i probno podizanje nosača, d) postavljanje nosača u projektovani položaj, i e) izrada veze elementa sa konstrukcijom.


11. predavanje

5


7.9.1 KONTROLA I PRIPREMA LEŽIŠTA ZA ELEMENT Ležište je posebno obrađeni deo konstrukcije objekta na koji se oslanja montažni element pa je pre montaže neophodno izvršiti njegovu inspekciju, proveriti ispravnost stanja i eventualno ukloniti prepreke za normalan rad (iz temeljnih čaša izvaditi naneti šut, sa ankernih veza ukloniti ostatke maltera i slično). Pored ovoga neophodna je geodetska kontrola položaja osovine ležišta i njene apsolutne visine. Izrada temelja za montažne stubove je aktivnost koja donosi nesistematske greške; neki temelji nemaju dovoljnu visinu ležišta dok su drugi viši nego što je potrebno, pritom se razlike javljaju i između temelja u susednim redovima i u susednim osama osnove objekta. Da bi se radovi na korekciji visina ležišta minimizirali treba analizirati rezultate geo-detskog snimanja i odrediti prosečno odstupanje svih temelja a zatim, u odnosu na tu veličinu, izvršiti proračun veličina potrebnih popravki. Naravno, ovaj postupak je dozvoljen samo u sluča-jevima kada je dozvoljeno bilo kakvo odstupanje visina objekta. Ukoliko se, na primer, dograđuje proizvodna hala pa je predviđenim radovima potrebno produžiti kransku stazu veličina dopuštenog odstupanja zavisi od dozvoljene razlike visina delova kranske staze na mestu njenog nastavka.

Pre početka rada treba ograditi prostor i obezbediti uslove da sve bude bezbedno S obzirom na to da su uslovi ove vrste stroži od onih koji se odnose na proizvodnju montažnih stubova potrebno je, u okviru analize apsolutnih i relativnih odstupanja visina važnih tačaka, izmeriti stubove pre montaže, utvrditi apsolutne visine oslonačkih tačaka na njihovim kratkim elementima i korekcijom visina ležišta stubova kompenzirati greške u njegovoj prefabrikaciji. U cilju olakšavanja preciznog postavljanja montažnog elementa na tačku oslanjanja projektanti oslonačku zonu oblikuju na način koji dozvoljava lak pristup i vizuelnu kontrolu od strane radnika. S obzirom na potrebu da se ugrađivanjem svežeg betona u prostor između montažnog stuba i čašice temelja omogući ostvarivanje njihove nepokretne veze uobičajeno je da se oslonačka površina stuba ojača čeličnom pločicom sa trnom. Trn je mali komad masivnog gvožđa zavaren za pločicu koja je ankerovana u dno stuba; njegova površina mora biti dovoljna da spreči drobljenje betona dna čašice usled koncentracije težine stuba a visina je 2 - 3 cm čime se omogućava prodiranje ekspanzivnog maltera ili sitnozrnog betona za zalivanje u sve delove oslonačke zone. Ukoliko je potrebno korigovati visinu oslonca ispod trna se podmeće potreban broj čeličnih pločica prosečne debljine 4 - 5 mm. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

11. predavanje

6


7.9.2 KONTROLA I PRIPREMA ELEMENTA Montaža prefabrikovanih betonskih nosača je tehnološki proces u kome je, i pored opsežnih tehničkih mera pri prefabrikaciji elemenata i pripremi gradilišta, nužno vršiti sukcesivnu kontrolu prilikom svake operacije. Puna pažnja mora biti posvećena još u fazi deponovanja nosača kako bi proces montaže tekao bez zastoja. Naime, iako se većina elemenata iste vrste (stubovi, grede, ploče, itd.) zbog izvršene tipizacije može proizvoditi u većim serijama u istim kalupima čest je slučaj da se na nosačima, pri prefabrikaciji vrše i određene intervencije, kao što su: ostavljanje otvora za prolaz ili ugrađivanje instalacija, ili ugrađivanje ankera za pričvršćivanje delova opreme i sl. Sve ove izmene, u odnosu na tipske karakteristike, moraju se registrovati korekcijom oznake pozicije nosača koja se na nosaču upisuje prilikom prefabrikacije. Iako istih gabarita takvi elementi su međusobno različiti. Zato prilikom njihovog deponovanja treba poštovati redosled obrnut od redosleda montaže, kako bi radni takt pri montaži bio ujednačen, a rad efikasan. Da bi se proces pojednostavio nekad se montaža vrši direktnim zahvatanjem elemenata sa vozila ali i tada važe isti principi o redosledu utovara. Montaža "sa vozila" je česta u slučajevima većeg broja manjih nosača jer bi njihovo privremeno deponovanje bilo neracionalno, ali se zato doprema takvih nosača mora precizno planirati i izvršiti kako skupa mehanizacija ne bi nepotrebno čekala. Kontrola elemenata se vrši na gradilištu, na mestu privremenog deponovanja prefabrikata. Stoga je pravilno deponovanje važno za lakoću pristupa i efikasnost rada montera. Ukoliko se element zahvata sa vozila kojim je dopremljen mora se razmotriti i opasnost od nekontrolisanog pomeranja i preturanja elemenata dopremljenih u parovima i međusobno privremeno povezanih u cilju stabilizovanja. Ukoliko postoji opasnost te vrste pomoćnim sredstvima (užadima, podupiračima) treba obezbediti nosač koji ostaje na vozilu.

Radnici proveravaju oslonac novog elementa

Pre podizanja nosača treba proveriti oznaku pozicije i potvrditi da dimenzije odgovaraju podacima iz tehničke dokumentacije.

Kod nosača kod kojih je ugrađena asimetrična armatura treba identifikovati strane (ukoliko to nije moguće prema drugim, spoljašnjim odlikama elementa) i izvršiti pravilnu orientaciju nosača. Ukoliko u nosaču nisu ostavljeni ankeri ili otvori u cilju lakšeg zahvatanja treba utvrditi i obeležiti položaj mesta za zahvatanje nosača sajlama ili nekim drugim pomoćnim sredstvima. Vizuelnu kontrolu stanja nosača nakon transporta, ili dužeg deponovanja, treba dopuniti detaljnom proverom oslonačke zone i stanja ispuštene armature. Kako je posmatrani nosač često oslonac za druge nosače to i njihova oslonačka mesta podležu kontroli. Način dekompozicije objekta zavisi i od uslova transportnih ograničenja. Neki elementi konstrukcije mogu biti prefabrikovani van gradilišta i transportovani standardnim vozilima a druge treba proizvesti u vidu što je moguće krupnijih delova. Takvi elementi, čije se povezivanje mora izvršiti na gradilištu, zahtevaju posebne mere kontrole kvaliteta spojeva a u nekim slučajevima se vrši i probno opterećivanje nosača u cilju provere njegove nosivosti i veličine stvarnih napona i deformacija. Prefabrikovani betonski elementi u toku proizvodnje, transporta i montaže prolaze kroz različite kombinacije statičkih i dinamičkih uticaja koji mogu da izazovu i oštećenja njegove strukture, odnosno da dovedu do smanjenja njegove nosivosti, upotrebljivosti ili trajnosti. Ove tri karakteristike kvaliteta nemaju podjednaku važnost pa se i mere za sanaciju nastalih i konstatovanih oštećenja razlikuju. Razlike proizilaze i iz tipa i karakteristika elementa (oblik, dimenzije, Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

11. predavanje

7


mesto i uloga u objektu) pa je, u okviru izrade projekta montaže, potrebno predvideti mere i sredstva za otklanjanje onih oštećenja koja se moraju eliminisati pre ugrađivanja montažnih elemenata u konstrukciju. Iako se nakon prefabrikacije proizvoda obavezno vrši pregled i (kada veličina i priroda greške to dozvoljavaju) opravka oštećenja treba upozoriti na one proizvodne greške koje, usled grubog nepoštovanja kriterijuma o kvalitetu proizvoda (previda) mogu biti konstatovane tek na gradilištu pre montaže. To su obično greške koje, zbog toga što površina nosača (panela) ostaje vidljiva, ne mogu biti otklonjene klasičnim postupcima. Mogu se konstatovati kao: a) zone betona promenljive debljine i različite starosti, izazvane nepoštovanjem dinamike ugrađivanja betona i slabom obradom horizontalnih radnih spojnica, b) zone nepravilnog sloja betona iste partije, izazvane nepravilnim razastiranjem i ugrađivanjem materijala u slojevima neujednačene debljine, c) zone sa različitim sastavom betona za izradu nastavaka na mestima vertikalnih radnih spojnica, i d) zone iz kojih je zbog slabih spojeva u oplati došlo do gubljenja cementnog mleka ili je zbog retkih distancera mrežasta armatura isplivala na površinu elementa. Neka oštećenja nastaju u toku dugog deponovanja zbog nepravilnog rasporeda ili stabilnosti oslonačkih mesta (sleganje oslonaca stvara uslove da se usled tečenja betona male starosti stvore i trajne deformacije elementa), druga u fazi transporta zbog velike koncentracije napona u zonama promena preseka, otvora u elementima i drugim na dinamičke uticaje osetljivim mestima. Dešava se da, zbog nepovoljne konfiguracije nosača, on ne može biti deponovan na vozilu na planirani način pa se, usled promene mesta oslanjanja povećavaju naponi zatezanja u zonama koje nisu armirane za takve uticaje.

Metalne lestve i do 12m visokog radnog mesta

Prsline koje tako nastaju ostaju vidljive samo do trenutka odizanja elementa sa vozila; potom se usled ispravljanja elementa zatvaraju i eventualna identifikacija ovih prslina nakon montaže može dovesti inženjera u zabludu jer ne poznaje uslove njihovog nastanka. To daje posebnu važnost kontroli nosača tankozidnih i/ili razuđenih preseka jer oni svoju stabilnost i nosivost duguju ne samo obliku i dimenzijama preseka već i kvalitetu materijala od koga su izrađeni.

Neka oštećenja nastaju lomljenjem elemenata u okolini uglova ili ivica pa je za popravku bitno da se utvrdi da li je opravku moguće izvesti šminkanjem uz primenu cementnog mleka ili se već odlomljeni deo mora potpuno ukloniti, vidljiva armatura očistiti i (eventuelno) dodata nova a zatim ugraditi i obraditi beton. Proračun prefabrikovanih nosača mora biti izvršen za sva opterećenja koja se javljaju u pojedinim fazama proizvodnog procesa. Na primer, stub koji je u fazi eksploatacije pretežno pritisnut u fazi transporta i uspravljanja u projektovani položaj trpi uticaje usled savijanja. Ili, drugi slučaj, kada pojasni štapovi rešetkastog armirano - betonskog nosača prilikom podizanja iz kalupa trpe savijanje, a u eksploataciji imaju pretežno aksialno naprezanje. Pored toga, pomenuta krovna rešetka i mnogi drugi, lučni i linijski nosači (stubovi, grede) pokazuju težnju ka izvijanju izazvanom sekunarnim dejstvom na konstrukcijski element. Ovakva dejstva su posebno karakteristična za fazu montaže: Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

11. predavanje

8


a) kada se nosač podiže pomoću dizalice primenom para čeličnih sajli ili drugih sredstava koja stvaraju ili ne sprečavaju pojavu horizontalnih sila pritiska, i b) kada je nosač postavljen u projektovani položaj a sekundarni (krovni) nosači još nisu montirani kako bi ukrućivali vitku, pritisnutu zonu montiranog nosača. Redukovanje preseka može u fazi podizanja dugih, vitkih ili rešetkastih nosača dovesti do pojave opasnosti od izvijanja ili nedovoljne nosivosti. Radi bezbedne montaže rešetkastog elementa pribegava se njegovom privremenom ojačavanju montažom: a) obujmice - metalna ili drvena klješta koja u vidu para krutih nosača, mestimično povezanih dugim zavrtnjima, obuhvataju i povezuju više štapova rešetkastog nosača vršeći preraspodelu uticaja upravnih na ravan rešetke. b) proteze - metalne ili drvene ekstenzije čvora rešetke koji omogućava oslanjanje nosača u više linijski poređanih tačaka i smanjuje uticaje koncentracije težina u čvorovima i deformaciju štapova rešetke usled momenata savijanja upravnih na ravan rešetke.

7.9.3 ZAHVATANJE I PROBNO PODIZANJE ELEMENTA Jedan od uslova za organizaciju precizne i brze montaže je jednostavno zahvatanje nosača i lako oslobađanje sajli nakon pričvršćivanja montiranog elementa. Zahvatanje elemenata se može izvesti korišćenjem različitih sredstava (videti poglavlje Pomoćna sredstva za montažu) a najčešće primenom : • čelične šipke odgovarajućeg prečnika - kod montaže pločastih nosača ove šipke se provlače kroz rupe u nosaču izvedene ugrađivanjem cevi prečnika većeg od prečnika šipke; ovaj način može uspešno da se koristi i pri montaži teških stubova i visokih greda, • čeličnih ankera ubetoniranih u masu nosača - ankeri se najčešće primenjuju za montažu nosećih i konstruktivnih površinskih elemenata (ploče, zidovi, fasadni elementi), • specijalnih obujmica koje koriste efekat klešta - služe pri zahvatanju lakših elemenata, ili • sajlama (užadima) - njima se element obuhvata direktno ili indirektno (preko horizontalnih drvenih ili čeličnih poluga) i podiže u projektovani položaj.

Redosled montaže nosača značajno utiče na brzinu montaže ali zavisi i od obezbeđenosti gradilišta dovoljnim brojem kranova i ekipa radnika-montera Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

11. predavanje

9


Bez obzira koji je od načina usvojen nosač posle zahvatanja mora biti probno odignut na visinu od oko 10 - 30 cm - da bi se potvrdila stabilnost veza pomoćnih sredstava. Visina odizanja ne sme biti velika da bi se, u slučaju potrebe, element brzo i bezbedno mogao vratiti na oslonce i pritom ostao neoštećen. Dešava se da usled velikih sila ankeri doživljavaju značajne deformacije uz mestimično razaranje površine betona u zoni oko ankera. Probno odizanje dozvoljava ovakvo sleganje veze dok je nosač na bezbednoj visini a omogućava da i nedostupne, ležeće površine elemenata budu očišćene od ostataka prljavštine.

7.9.4 POSTAVLJANJE ELEMENTA U LEŽIŠTE U ovoj fazi rada je moguće razlikovati više operacija dizalice (podizanje tereta, okretanje strele). Transport teških nosača treba tako organizovati da u toku podizanja ne bude nužna promena dužine strele. Razlozi leže u osetljivosti hidrauličnih uređaja i želji da se izlažu što manjim udarnim opterećenjima.

Element se mora stabilizovati

Transport se odvija pod kontrolom radnika - montažera koji parom užadi usmeravaju krajeve nosača ka oslonačkim mestima. Prilikom postavljanja nosača u projektovani položaj potrebno je obezbediti precizno praćenje rada od strane geodetske ekipe kako bi bili ispunjeni uslovi u pogledu centrisanja nosača i njegovog visinskog položaja.

7.9.5 IZRADA VEZE ELEMENTA SA KONSTRUKCIJOM

Kontrola montaže grede na stub

Većina nosača tipa stubova, montažnih zidova ili rešetkastih krovnih nosača pokazuje naglašenu osetljivost na dejstvo vetra u fazi realizacije trajne veze sa stabilnim delovima konstrukcije. Mere stabilizacije ovih nosača, krutim cevastim nosačima ili užadima, moraju biti precizno razrađene u fazi projektovanja montažnih radova i dosledno sprovođenje na samom gradilištu. Nijedan nosač, podignut sa privremene deponije u cilju ugrađivanja, ne sme biti van potpune kontrole ekipe radnika. Napredovanje radova je moguće samo ako su svi montirani elementi spojeni na adekvatan način u stabilnu celinu. Bez obzira da li se montirani nosač nalazi u stabilnoj ili labilnoj ravnoteži treba primenom: drvenih ili betonskih klinova, drvenih ili metalnih podupirača, zatega od čeličnog užeta ili drvenih i metalnih ramova, obezbediti njegovu vertikalnost i nepomerljivost u prostoru. Pritom prisutna geodetska služba daje neophodne instrukcije i potvrđuje tačnost montaže u odnosu na projektne zahteve.

Nakon fiksiranja položaja treba prići ubrzanoj izradi trajne veze elementa u konstrukcijsku celinu kako bi on mogao preuzeti opterećenja usled montaže drugih nosača. Veze elementa i konstrukcije se obezbeđuju na različite načine: zavarivanjem na preklop krajeva ispuštene armature, zavarivanjem ubetoniranih čeličnih ploča ili nosača, prednaprezanjem, betoniranjem čvora uz dodavanje sekundarne armature, zalivanjem spoja cementnim malterom ili lepljenjem elementa za konstrukciju uz pomoć smesa na baci epoksidnih smola. Da bi mogle apsorbovati uobičajene imperfekcije trajne veze moraju biti sigurne i adaptibilne pa na to ne sme uticati da li su one: • suve veze - ostvarene zavrtnjima, zavarivanjem, lepljenjem ili pomoću moždanika, ili Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

11. predavanje

10


• mokre veze - ostvarene povezivanjem osnovne armature, (eventualnim) dodavanjem armaturnih profila i zalivanjem spoja svežim betonom. Iako u analizi odnosa načina proizvodnje nosača i vrste veze tih nosača i izgrađenog dela objekta nisu moguće generalizacije ipak treba reći da: suve veze karakterišu nosače preciznije izrade, tj. one koji su prefabrikovani u specijalizovanim proizvodnim pogonima, a mokre veze odlikuju nosače proizvedene na gradilištu, odnosno krute veze u kojima se želi postići nosivost ekvivalentna nosivosti monolitno izvedene konstrukcije. S obzirom na to da su veze potencijalno slabije tačke konstrukcijskog sistema njihovom projektovanju i izvođenju treba posvetiti posebnu pažnju. Od uspešnosti rešenja zavisi ne samo brzina i preciznost građenja, već i obezbeđenje eksploatacionih performansi sistema. Dužina preklopa armature ili izvedenih varova mora biti adekvatna spoljnim uticajima koje posmatrani presek mogu opteretiti, a kvalitet betona različitih starosti utiče na dodatnu raspodelu uticaja.

Montaža stepenišnog kraka i prefabrikovane ošupljene ploče Kod projektovanja veza treba imati u vidu da sprezanjem prefabrikovanog i na gradilištu livenog betona nastaju veze kod kojih se javlja preraspodela napona na štetu betona veće starosti i ugrađene armature koji apsorbuju razliku u deformacionim karakteristikama spregnutih materijala prevashodno modulu elastičnosti novog i starog betona. Pored toga, zone krajeva nosača sa ispuštenim ankerima ostaju ponekad slabijeg kvaliteta usled gubljenja cementne paste na otvorima za prolaz armature kroz oplatu. Takva mesta tokom transporta i montaže lako mogu biti i oštećena pa odgovorno lice mora, pre montaže nosača, propisati mere za sanaciju ovih oštećenja. Angažovanje radne brigade oko montaže određenog elementa zavisi od kapaciteta sredstava za montažu, dimenzija i oblika elementa, vrste trajne veze, dostupnosti mesta oslanjanja i sl. Za dnevni učinak brigade su, pored navedenog, važni podaci o trajanju radne smene i klimatskim uslovima u vreme rada (temperatura, brzina vetra, intenzitet atmosferskih padavina) pa se tek nakon prikupljanja i analize ovih faktora može pristupiti analizi vremena. Proračun vremena potrebnog za montažu jednog stuba bi morao poći od sledećih faza rada: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

postavljanje uređaja za zahvatanje stuba, zahvatanje stuba, probno odizanje stuba, uspravljanje stuba transport stuba do ležišta, spuštanje stuba u ležište, centrisanje stuba uz geodetsku kontrolu, privremeno učvršćenje stuba, demontaža uređaja za zahvatanje, i okretanje krana u prvobitni položaj.

a proračun vremena potrebnog za montažu glavnih vezača bi trebao obuhvatiti sledeće operacije: Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

11. predavanje

11


1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

vezivanje za stub (nosač vezača) tornjeva pomoćnih skela, postavljanje uređaja za zahvatanje vezača, zahvatanje vezača, probno odizanje vezača, uspravljanje vezača, dizanje i prenos vezača, postavljanje vezača u projektovani položaj, centrisanje vezača uz geodetsku kontrolu, privremeno učvršćivanje vezača, demontaža uređaja za zahvatanje, demontaža tornjeva pomoćnih skela, i okretanje krana u prvobitni položaj.

Prilikom analize vremena treba poći od stvarnih podataka o brzini (o)kretanja sredstva za montažu ali i dobijena vremena posmatrati u svetlu gubitaka vremena i kratkih zastoja zbog neophodnih međuradnji koje čine rukovaoc mašine i radnici koji manipulišu nosačem. Koeficijent korišćenja radnog vremena kojim treba redukovati učinak brigade može se usvojiti samo ukoliko postoji značajna sličnost uslova za rad sa nekim od prethodnih projekata, u protivnom se dobija proračunom gubitaka vremena na premeštanju mašine sa jedne na drugu stajnu tačku, na čekanju sredstava za dopremu nosača sa deponije i sličnom. Sve planirane aktivnosti moraju biti sinhronizovane a radna mesta odgovarajuće opremljena kako bi do maksimuma mogao biti iskorišćen faktor uigranosti radnika.

Montaža krovnih nosača sportske hale na Novom Beogradu


11. predavanje

12


ZAVRŠNI RADOVI Prema tumačenju "Pravilnika o tehničkim normativima za projektovanje i izvođenje završnih radova u građevinarstvu" (Sl. list SFRJ 21/90) "pod završnim radovima u građevinarstvu (...) podrazumevaju se svi građevinsko-zanatski i ostali radovi na završnoj obradi, opremi i uređenju svih objekata visokogradnje: stambenih objekata, objekata društvenog standarda, privrednih objekata i objekata niskogradnje i hidrogradnje, bez obzira na vrstu ugrađenog materijala, primenjenu tehnologiju građenja i projektovani konstrukcioni sistem, kao i građevinsko-zanatski radovi na sanacijama, rekonstrukcijama i adaptacijama na izgrađenim objektima". Veliki broj vrsta ovih radova i u okviru svake vrste primena materijala i specijalnih alata koji ne mogu biti upotrebljeni u drugim završnim radovima nameću spacijalizaciju radne snage u cilju usvajanja specifičnih praktičnih znanja. Stalni razvoj tehnologija proizvodnje novih materijala, čija je prednost u odnosu na postojeće u racionalizaciji utroška rada, materijala i energije za ugrađivanje ili u postizanju boljih efekata (porast kvaliteta proizvoda) uz održanje nivoa utroška pomenutih resursa, prati proizvodnja ručnog alata i opreme kojima se neposredno ostvaruju očekivani rezultati primene novih materijala. Usavršavanje radnika uključuje organizovanu ili samostalnu obuku za primenu savremenijih postupaka, probni rad i fazu uigravanja (u kojoj se usklađuje ritam rada radnika različitih kvalifikacionih nivoa; u žargonu poznatih majstora i pomoćnika). Permanentno obrazovanje radnika predstavlja uslov za porast konkurentnosti na tržištu manifestovan kroz racionalizaciju rada, prirast kvaliteta i podizanje organizacionih sposobnosti učesnika u poslu. Ono podrazumeva odgovarajući nivo znaja inženjera (operativaca, rukovodilaca, menadžera) o tehnologijama završnih radova koji u stanbenoj izgradnji, u zavisnosti od vrste objekta i nivoa obrade, mogu predstavljati 20 - 40 % investicione vrednosti objekta. Upoznavanje projektanata organizacije građenja sa tehničkim uslovima za izvođenje završnih radova omogućava: • pravilno sagledavanje međusobne tehnološke uslovljenosti različitih vrsta radova (iz čega sledi precizno određivanje vremenskih zazora u planu realizacije radova), • pravilno sagledavanje potreba za resursima (omogućava pravovremenu nabavku i uskladištenje osnovnih i pomoćnih materijala i pribora), • kontinuiranje izvođenja srodnih vrsta radova, i sl. Iako se u savremenoj izgradnji teži sve većoj primeni polufabrikata ili ugrađivanju gotovih proizvoda, činjenica je da se završnim radovima na konstrukcijske elemente nanose novi materijali (sve se dešava na-licu-mesta) i da se radne operacije za više vrsta radova vrše na istom mestu. U skladu sa pomenutim Pravilnikom, prema mestu ugradnje/izvođenja, završni radovi grupišu se prema sledećim elementima objekta: 1. krov sa odgovarajućom zaštitom; 2. sistemi fasada I obimni zidovi; 3. prozori, balkonska vrata, ulazna vrata i drugi spoljni otvori; 4. unutrašnja vrata; 5. laki pregradni zidovi; Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

12. predavanje

1


6. ugrađeni nameštaj; 7. pod; 8. završna obrada I zaštita površina. U daljem tekstu će biti dat sažet opis 20-tak vrsta radova ili grupa radova koje su koncentrisane na navedene elemente objekta.

8.1. KROVOPOKRIVAČKI RADOVI Krov objekta ima zadatak da svojom konstrukcijom i pokrivačem u potpunosti zaštiti objekat i sadržaje i obezbedi neometanu eksploataciju objekta izloženog atmosferskim uticajima (padavine, temperatura) a da pritom obezbedi protivpožarnu zaštitu i omogući siguran pristup i kretanje po krovu radnika na održavanju. U zavisnosti od toga da li krov kao prostorna celina služi u stambene svrhe ili kao pomoćni prostor razlikujemo podkrovlje od tavana. Obloge krovova treba da odgovaraju zahtevima koji proizilaze iz namene pa krovovi u funkciji podkrovlja (topli krovovi) imaju obloge koje pored osnovne funkcije (zaštite od atmosferskih padavina) imaju i funkciju toplotne i zvučne zaštite zgrade.

Krovni pokrivač od slame, od drvenih ploča i od kamenih ploča Krovni pokrivač mora biti pod nagibom koji odgovara njegovoj sposobnosti da dovoljno brzo odvede atmosferski talog do olučnih horizontala. S obzirom na činjenicu da se količina padavina menja u zavisnosti od klimatskog područja to pokrivač od istog materijala u uslovima jakih i čestih kiša mora imati veći nagib od onog u krajevima gde su padavine slabijeg intenziteta. Ovo je posledica zahteva da atmosferska voda ne sme ni direktno ni kapilarnim putevima prodreti kroz pokrivač u objekat. U skladu sa iznetim kriterijima može se reći da se u praksi uglavnom poštuju sledeće preporuke za izbor pokrivača: • za nagib krova 3 - 7o mogu se primeniti sve vrste metalnih pokrivača (limovi) ili Ruberoid - krovna lepenka sa uvaljanom kamenom sitneži, • za nagib krova 7 - 15 o mogu se primeniti sve vrste Salonita - valovitih azbestnih ploča koje su posebno obezbeđene od prodora vode (veći preklop tabli, gitovanje spojeva) ili dvostruki sloj krovne lepenke, • za nagib krova 15 - 30o mogu se primeniti ploče Salonita sa manjim preklopom tabli ili jednostruki sloj krovne lepenke, • za nagib krova 30 - 40o mogu se primeniti dvostruko pokrivanje biber crepom ili Eternit azbest-cementne ploče, • za nagib krova 40 - 45o mogu se primeniti gusto pokrivanje biber crepom ili dvostruko pokrivanje šindrom - drvenim daščicama, • za nagib krova 45 - 60o mogu se primeniti prosto pokrivanje biber crepom ili falcovanim žljebastim crepom ili gusto pokrivanje šindrom. Kao što je pokazano krovne obloge mogu biti ravne (u jednom sloju bez reljefa), slojevite ili valovite pri čemu im debljina i mehanička svojstva mogu biti takvi da zadovoljavaju zahteve u pogledu samostalne nosivosti radnih opterećenja ili su takve (ravan lim, ter-hartija) da im je potrebna posebna podloga. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

12. predavanje

2


Krovna obloga (pokrivač) može biti urađen samo od hidroizolacije (jednoslojna, višeslojna) ali i od crepa (vučeni crep biber, presovani crep), azbest-cementnih ploča, lima (ravnog ili talasastog pocinkovanog, ravnog ili talasastog čeličnog lima, aluminijumskog lima, bakarnog lima, plastičnih masa, armiranog stakla ... i svih drugih materijala koji zadovoljavaju uslove koje i pomenuti materijali zadovoljavaju. U tehnološkom pogledu povoljnije su obloge koje se isporučuju u većim komadima jer postavljanje zahteva manji broj koraka pa time i manji ukupan rad. Ipak, za većinu stambenih i javnih objekata koji imaju krovove ravnih površina crep predstavlja najčešću vrstu pokrivača.

Biber crep

Crep se proizvodi od kvalitetne gline i može imati ravne površine (vučeni crep - dobijen postupkom plastičnog oblikovanja) i biti pogodan za krovove sa nagibom do 60o ili profilisanu formu sa ivicama oblikovanim za vezu "pero-žleb" što ga čini podesnim za prihvat i usmeravanje atmosferske vode niz crep (presovani i betonski crep - dobijen postupkom polusuvog oblikovanja) na krovovima maksimalnog nagiba 45o. Nagib krova

25o - 30o

30o - 35o

35o - 45o

45o - 60o

Dužina preklopa

10 - 12

9 - 11

8-9

7 - 7,5

Pokrivač na preklopima svojih delova mora obezbeđivati kvalitetno zaptivanje koje će sprečavati prodiranje atmosferilija sa jakim vetrom. Da bi se zadovoljio taj uslov krov sa crepom kao pokrivačem mora imati nagib veći od 22o i manji od 60o a preklop crepova u krovnoj ravni mora zadovoljiti kriterijume date tabelom. Može se primeniti samo mašinski izrađen crep koji ima pravilan oblik i dobro je pečen, jedre strukture i ujednačene boje. Najpoznatije vrste crepa su: • biber crep (dobio je ime po obliku koji liči na dabrov rep; na nemačkom je bibber dabar) koji je ravan a kači se na letvice preko nosa (bradavice) koji štrči iz pločice i ima manu u tome što je nedovoljno pouzdan na dejstvo jakog vetra (odiže se) i jakih kiša; koristi se za prosto pokrivanje (primena samo kod pomoćnih objekata, razmak letvica je 20 - 25 cm, obavezno osiguravanje spojnica), gusto pokrivanje (razmak letvica je 15 - 18 cm, spojnice crepova su nepropustne) i dvostruko pokrivanje (zvano i krunsko; zahteva jače letve i podkonstrukciju jer je 50% teži od prostog sloga pokrivača), • falcovani crep kome žljebovi daju veliku nosivost za stalno i udarno (grad) opterećenje a pritom odvođenje atmosferske vode čini mnogo sigurnijim nego biber crep a pritom ima istu težinu (0,65 kNm-2); nabori površine crepa su formirani na naspramnim ivicama tako da omogućavaju pouzdano zabravljenje preklopa, i • kanalica crep u narodu poznat i kao ćeramida čiji je polukružni konusni oblik pouzdan zaštitnik od intenzivnih kiša a ima i vrlo dekorativan oblik kome je najveća mana velika težina (1,10 - 1,40 kNm-2), oslanja se na letve na razmaku do 32 cm čime se obezbeđuje preklop od 8 cm. Pokrivač od crepa se izvodi polaganjem crepova preko letvica na prosečnom razmaku od 34 cm ("tri-u-metar"). Poprečnik presek letvica se dobija dimenzionisanjem za konkretne uslove oslanjanja, vrste crepa i klimatsku zonu ali je u praksi uobičajeno da se poštuje preporuka iz Tabele 8.2 o dimenzijama letvi: Razmak rogova


≤ 75 cm

90 cm

100 cm

12. predavanje

3


Dimenzije letvi

24 / 48 mm

30 / 50 mm

40 / 60 mm

Polaganje može biti u paralelnom ili smaknutom poretku (sledeći red počinje sa pomakom za 1/2 crepa). Da bi se stvorila bolja veza i zajednički rad pokrivača i krovne konstrukcije svaki peti crep se zakiva pocinkovanim ekserom E 28/60. U klimatskim zonama koje karakteriše jak vetar zakiva se svaki drugi crep a kod nagiba krova većeg od 45o se zakiva svaki crep u redu. Podloga za pokrivanje mora biti propisno i kvalitetno izrađena tako da pokrivač bez gibanja naleže celom svojom površinom. Grbina i slemena krova moraju biti izrađeni ravno, bez talasa. Za vertikalan transport građe i pokrivača se obično koristi stubna konzolna dizalica.

Pokrivanje je vrlo zahtevno sa stanovišta bezbednosti pri radu Pokrivanje pločama je znatno lakše i brže od pokrivanja crepom jer se preko debljih letvi 5/8 cm polažu valoviti elementi širine 1 m a dužine 0,5 - 2,5 m čiji podužni preklop od 0,2 m (u krajevima sa jakim i dugim kišama preklop je 0,25 m) i poprečni preklop od 1/2 talasa garantuju vodonepropustnost spojeva. Za pričvršćivanje svake table za gredice služe po 2 zavrtnja ∅6 sa zaobljenim podloškama koji se postavljaju mašinskim bušenjem rupa ∅8 kroz preklopa talasa tabli. Vezivanje tabli za metalne krovne rigle vrši se zavrtnjima sa telom u vidu kuke koja se zakačinje za flanšu profila. Za razliku od crepa ovi proizvodi se mogu oblikovati (skraćivati) sečenjem duž izvodnice talasa. Iako im talasast oblik daje krutost sa njima se mora pažljivo manipulisati jer su osetljive na udar, pad alata ... Krovni pokrivač od crepa je osetljiv na dugo zadržavanje vlage pa ga provetravanjem krova treba održavati u što suvljem stanju. To je posebno važno u opisanim slučajevima adaptacija potkrovlja gde termo izolacija mora ostati suva kako bi pravilno funkcionisala. Provetravanje ide od nižeg ka višem delu krova - od strehe prema slemenu - pa se na slemenu postavlja specijalno oblikovan crep sa otvorima za provetravanje. Takvim elementima se pokrivaju i grebenasti prelomi krovne ravni a krovne uvale se obrađuju polaganjem lima preko daščane podloge. Bočne ivice krovne ravni su izložene dejstvu vetra i atmosferilija pa ih treba zatvoriti vertikalnom daščanom oblogom sa odgovarajućim limenim žlebom za prikupljanje i odvod vode. Posebna pažnja mora biti posvećena mestima prodora ventilacionih i dimnjačkih kanala kroz krovnu ravan i mestima uvala i Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

12. predavanje

4


prevoja na kojima se krovna ravan lomi pa dolazi do teškoća u oblikovanju krovne obloge od krutih materijala (crep, Salonit). Industrija građevinskog materijala proizvodi od gline delove koji se mogu lako uklopiti i primeniti za zaštitu osetljivih mesta, slemena, grbina i prodora. Ovakve forme se povezuju produžnim cementnim malterom u razmeri 1 : 3 : 9.

8.2. TERACERSKI RADOVI Teracerskim radovima se smatraju svi radovi na izradi veštačkog kamena koji se sastoji od mineralne vezivne komponente (obično cement) i drobljenog kamenog agregata, pločastih komada prirodnog kamena debljine 2 - 3 cm ili keramike. Teraco se radi na licu mesta (kada za to postoje tehnički i estetski razlozi) ili se teraco-ploče (dimenzija 20/20/2 ili 50/50/4 cm) i teracotable prefabrikuju a zatim polažu na odgovarajuću podlogu. U grupi teracerskih radova razlikujemo sledeće vrste teraco proizvoda: • običan teraco - poznat je i kao liveni teraco a javlja se u varijanti jednobojnog (najčešće beli) ili višebojnog teraca; tehnika njegove izrade je detaljno obrađena u daljem tekstu, • teraco mozaik (venecijano) - izrađuje se od mermernih ploča pravilnog ili (češće) nepravilnog oblika, debljine do 15 mm i veličine do 15 cm koje se polažu u običan ili bojeni malter (za bojenje se koriste "oksidne" boje otporne na svetlost i vodu); ukoliko se umesto mermera koriste delovi izlomljenih keramičkih pločica dobija se keramički teraco mozaik, • teraco trake - predstavljaju klasičan teraco izveden u vidu traka širine do 20 cm koje se izrađuju na podovima a služe u dekorativne svrhe i razdvajanje polja izvedenih na drugačiji način ili od drugih materijala, • teraco zaobljenja (holkeli) i podnožja (sokle) - su na spojevima vertikalnih i horizontalnih površina; imaju debljinu 1 cm i visinu do 15 cm, • teraco stepenište - gazišta se prave od livenog teraca ili teraco ploča. Teraco se na gotovu betonsku međuspratnu konstrukciju polaže direktno, u jednom sloju prosečne debljine 2 - 3 cm, a ukoliko podoga nije kruta onda preko tankog sloja betona (marka MB 15 ili više) debljine 2,5 - 4 cm čija starost u trenutku nanošenja teraco smese mora biti najmanje 5 - 8 sati. Teraco se često radi kao zamena za oštećene ili stare keramičke pločice pa nakon njihovog uklanjanja na podu ostaje neravna podloga koju treba pripremiti na odgovarajući način. Nakon grubog čišćenja od delova koji nisu čvrsto vezani za podlogu ovu treba osloboditi i od zaostale prašine što se može učiniti mlazom komprimovanog vazduha. Nakon toga podloga se raspršivačem ravnomerno kvasi, prvo vodom a zatim se prevlači filmom od cementnog mleka (debljine 2 - 3 mm) koji dobro penetrira u podlogu i služi kao lepak za sloj teraca.

Teraco može imati boju po želji projektanta, jer se ton dobija mešanjem komponenata Teraco je kruta podna obloga koja ne trpi deformacije međuspratne konstrukcije pa ga dilatacionim razdelnicama treba obezbediti od nekontrolisanog pucanja. Veličina polja unutar razdelnica ne sme biti veća od 3/3 m a na ivicama polja treba ugraditi trakaste umetke od nerđajućeg čelika ili obojenih metala. U poslednje vreme u primeni su i umetci od plastične mase Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

12. predavanje

5


ali se kao najlepši najviše cene mesingani jer daju lep i trajan odsjaj. Prilikom spravljanja teraco mešavine treba obratiti pažnju na poreklo, granulometrijski sastav agregata (prečnik zrna do 15 mm) i doziranje cementa. Ukoliko se radi o višebojnom teracu treba voditi računa o mehaničkim svojstvima agregata, posebno o otpornosti na habanje, jer će čitava teraco-površina biti obrađivana na isti način pa razlika u stepenu habanja može komplikovati obradu ili tokom eksploatacije dovesti do većeg habanja (mermernih) komada u odnosu na materijal spojnica. Vertikalne površine pod teracom (holkeli, sokle, stepenice) treba izvoditi samo od mešavina sa zapreminskim odnosom cementa i drobljenog (mlevenog) agregata od 1 : 2 a sve ostale, horizontalne površine sa odnosom 1 : 2,5. Teracerski radovi pružaju projektantima enterijera široke mogućnosti za izbor boja površina (boje su obično oksidne), oblika i veličine polja pod teracom, kao i veličine zrna u završnom sloju. Taj sloj nakon primarne obrade teraco mešavine treba posuti mlevenim zrnima (ako se radi o višebojnom teracu "boje" se predhodno izmešaju u suvo) ili lomljenim komadima mermera a zatim njih utisnuti u teraco mešavinu i zaliti još jednim slojem cementnog mleka. Ovo mleko ima zadatak da obavije zrna, ispuni sve šupljine i obezbedi maksimalnu nepropustnost obrađene površine. Nakon klasične nege (zaštita i kvašenje po potrebi) koja traje najmanje 7 dana može se pristupiti završnoj obradi. Da bi se sa površine uklonio deo sloja cementnog mleka treba ga dobro mašinski izbrusiti. Kako se prilikom obrade stvara veliko trenje koje može oštetitti brusni kamen mora se ubrizgavati voda koja hladi materijal i pere prašinu koja pri radu nastaje. Obrađenoj površini se može dati visoki sjaj ali je za to potrebno obaviti par operacija glačanja i poliranja. Nakon njih površinu odlikuje tekstura u kojoj su zrna mermera maksimalno vidljiva, čiste, prirodne boje a spojnice između zrna od cementnog mleka su nenaglašene. Završnu obradu u vidu glancanja uljem i krpama treba izvesti pre teničkog prijema objekta; u okviru operacije "završnog čišćenja objekta".

Teraco može biti u formi mozaika s ageometrijskim i drugim oblicima Kao malter i teraco mora izdržati test kuckanja koji treba izvršiti lakim (drvenim) čekićem po svim završenim površinama u cilju otkrivanja slabih mesta na kojima se zvuk menja pokazujući nedovoljno prianjanje teraca za podlogu. Ta mesta treba odmah sanirati jer se raspoaže materijalom istog sastava kao ostala teraco-površina pa razlike u obradi mogu biti male ili neprimetne. Prema [132] u teracerske radove treba ubrojiti i popločavanje staza, parkinga i sličnih površina prefabrikovanim elementima veličine opeke (25 - 50 kom/m2). Veličina ovih dekorativno oblikovanih prefabrikata dozvoljava veliku kreativnu slobodu ali zahteva i srazmerno veći utrošak rada za polanje na podlogu od peska. Stoga specijalizovane mašine imaju sve veću primenu jer hidrauličkim hvataljkama sa palete zahvataju i precizno polažu gotove sklopove površine 0,5 - 1,5 m2 pri čemu njihov dnevni učinak može biti do 500 m2.


12. predavanje

6


8.3. FASADERSKI RADOVI Fasada ima zadatak sličan krovu: da zaštiti objekat od spoljnih uticaja (vlage, vetra, temperature, buke ...), omogući ostvarenje zahteva protivpožarne zaštite, stabilnost i sigurnost eksploatacije objekta i njegovih delova (terasa, balkona, lođa, ispusta) ali i da u estetskom pogledu doprinese izgledu sredine u kojoj se objekat gradi. Zato se umetničkom, plastičnom oblikovanju fasade u prošlosti poklanjala izuzetna pažnja ali je i izgradnja objekta bila srazmerno duža. Danas se na reprezentativnim objektima češće primenjuju montažne fasade iako je veština fasadera sačuvana i dolazi do izražaja na drugačiji način. Fasaderski radovi obuhvataju sve radove na oblaganju fasadnih površina prirodnim i veštačkim kamenom, plemenitim i plastičnim malterom i fasadnim bojama i premazima radi zaštite od štetnih uticaja atmosferskih padavina, toplotnih i zvučnih uticaja i požara, kao i odvođenja atmosferskog taloga i difuzne pare. Ukoliko se radi sa kamenom ili malterom izloženim mehaničkoj obradi za vezivnu komponentu se, od prirodnih materijala, najčešće uzimaju cement i kreč a kada su u pitanju fasadni premazi sve više su u primeni razne sintetičke boje i smole rastvorene u vodi ili organskim rastvaračima.

Fasadne skele omogućavaju lak i bezbedanrad (PERI ASG 160) Veštački kamen koji koristimo za fasaderske radove predstavlja vrstu cementnog maltera t.j. mešavinu cementa i agregata izrađenu u odnosu 1 : 2 (2,5). Spravlja se na gradilištu i nakon očvršćavanja obrađuje na različite načine - prema specifikaciji projektanta. Agregat za izradu veštačkog kamena je drobljenac ujednačene veličine zrna ili od različitih frakcija. Izrada mešavine počinje doziranjem agregata, zatim se dodaje cement i nakon stvaranja kvalitetne, suve mešavine dodaje se voda. Za rad na fasadi postavlja se fasadna skela (stojeća, viseća). Obrada spoljnih zidova objekta (fasade) se obično vrši u dva sloja. Prvi (osnovni) sloj se direktno nanosi preko površine koja se obrađuje i zato ona mora biti potpuno čista, neophodne čvrstoće i dovoljno rapava da bi se omogućila trajna veza sa osnovnim slojem. Pre nanošenja osnovnog sloja sve eventualne žice (zaostale posle skidanja oplate greda ili stubova) treba odstraniti sa fasade kako bi se izbeglo prenošenje korozije iz betonskih i drugih nosača na završni sloj a samim tim onemogućila pojava mrkih fleka na fasadi. Nanošenje maltera na fasadu može biti: • ručno - malter se spravlja u mešalici i do radnog mesta doprema u metalnoj ili drvenoj kadici (tekme) iz koje ga radnik zahvata velikom kutlačom (fangla) i iz nje mistrijom vadi, nabacuje na površinu fasade i razastire u tankom sloju, ili • mašinski - malter se spravlja u mešalici iz koje se pneumatskim putem transportuje do radnog mesta i kroz pištolj, u mlazu, nabacuje na zid a radnik gladilicom (perdaška) sloj ravna i oblikuje. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

12. predavanje

7


Debljina završnog sloja maltera na fasadi ne sme preći 2 cm a površinska obrada mu se daje glačanjem. Danas postoje različiti alati (četke, valjci, češljevi) čije su radne ivice tako profilisane da se njima u svežem malteru sa lakoćom prave neravnine i brazde različitog izgleda. Da bi se mogao pikovati (okljucavati), štokovati (okrnjavati), šarirati (brazdati) ili brusiti (šmirglati) malter mora dobiti neophodnu čvrstoću pa se nakon nanošenja i primarne obrade obično čeka 5 - 7 dana. Sve izvedene površine moraju biti potpuno ravne, vertikalne a gde je potrebno horizontalne, kose ili oble. Profili ili uglovi moraju biti oštrih ivica u svemu izrađeni prema projektom predviđenom obliku.

Mašina za spravljanje maltera

Za obradu očvrslog maltera se koristi ručni alat (čekići specijalno oblikovane udarne površine) čije savremene verzije imaju električni pogon i veći praktični učinak.

Među projektantima je u proteklim godinama bilo vrlo popularno korišćenje kulijea (fr. coulier) kao završne obrade. Kulije predstavlja veštački kamen dobijen od pranog šljunka ujednačene granulacije kome je, pre završenog vezivanja, mlazom vode sa površine (do dubine od 2 - 3 mm) ispran cement i sitne čestice agregata. Ovako dobijenu površinu zida odlikuju tekstura poluogoljenih zrna i lepa, prirodna boja mešavine agregata. Kulije ima takođe veliku primenu u prefabrikaciji fasadnih elemenata jer se radi nešto lakše i dobija kvalitetnija fasada: na očišćenu i pripremljenu površinu kalupa se pre ugrađivanja armature i betona nanosi film specijalnog gela čiji zadatak je da uspori vezivanje matera koji obavija zrna u površinskom sloju fasadnog elementa a nakon termičke obrade i okretanja kalupa u vertikalni položaj mlazom vode se skidaju usporivač i cementno mleko a ostaje - kulije. Na ovaj način se eliminiše montaža fasadne skele i rad u otežanim klimatskim uslovima.

Kulije na površini žardinjere

Ovakvim uslovima treba smatrati rad na visokim temperaturama (preko + 35 oC) i rad u uslovima niskih temperatura (niže od + 3 oC) a rad svakako treba prekinuti ukoliko brzina vetra pređe 30 km/h.

Kvalitet kulijea kao i veštačkog kamena zavisi od nege pa ga, u uslovima visokih temperatura, treba ujutru, u podne i uveče prskati vodom i to 2 - 3 dana nakon primarne obrade. Mlaz vode ne sme biti jak da ne bi oštetio površinu pa treba koristiti pumpe sa finim raspršivačima. Dobijeni materijal moraju odlikovati: sloj ujednačene debljine koji dobro prianja na zid, tehnički ravna površina, odsustvo vidljivih pukotina i mrlja - bilo kakva odstupanja od ovih zahteva moraju biti popravljena. Fasaderski radovi se izvode na vrlo uskom frontu rada pa se primena iole komplikovanije metode odražava na velikom utrošku ljudskog rada i produženju vremena izvođenja. U tom pogledu se ističe plemeniti malter (teranova) koji se izrađuje od mešavine drobljenog agregata, cementa, kreča i pigmenta u prahu kojoj se na licu mesta, uz stalno mešanje, dodaje voda do dobijanja željene konzistencije. Nanošenje mase je kao kod običnog maltera - u dva sloja - pri čemu je drugi sloj tanji jer se nanosi u debljini do 1 cm. Nakon nanošenja tog sloja površina se, zavisno od klimatskih uslova, ostavlja 2 - 6 sati da se završi vezivanje i malter postigne čvrstoću neophodnu za površinsku obradu. Obrada se vrši struganjem pomoću fasaderskog češlja kojim se, posle


12. predavanje

8


nekoliko prelazaka, uklanja površinski sloj do dubine od samo 1 - 2 mm. Posle obrade treba četkom ukloniti ostrugane čestice. Veliki broj reprezentativnih objekata je projektovan sa visećom fasadom sastavljenom od metalne podkonstrukcije i ispune od staklenih, metalnih ili plastičnih elemenata kojima je na pogodan način smanjena zvučna i termička propustljivost. Podkonstrukcija fasade ima zadatak da nosi samo fasadne elemente i uticaje vetra. Obzirom na to da su elementi značajne specifične mase viseće fasade moraju biti oslonjene na konstrukciju objekta - međuspratne ploče ili fasadne zidove. Alternativni pravci dejstva vetra zahtevaju pažljivo oblikovanje kako podkonstrukcije tako i njenih veza za noseće elemente objekta. Veliki raspon temperaturnih uticaja kojima je izložena fasada (ΔT ≈ 80oC) nameće veze panela i podkonstrukcije koje će omogućiti vertikalno i horizontalno dilatiranje. Različiti stepen tačnosti industrijski proizvedenih delova viseće fasade i (vrlo često) betonske konstrukcije livene na licu mesta zahteva spojna sredstva sa velikom sposobnošću podešavanja. Sredstva veze delova fasade moraju biti izabrana na način da daju kvalitetne spojeve u kojima se, pod dejstvom vetra, neće javljati vibracije. Sve ovo ukazuje na potrebu preduzimanja brojnih organizaciono-tehničkih mera čiji će krajnji cilj biti kvalitetna viseća fasada.

Fasade od stakla su savremeno obeležje velikih gradova Sa projektantskog i izvođačkog stanovišta jedan od najozbiljnijih problema je dobra termoizolovanost objekta. Viseće fasade su u tom pogledu posebno problematične jer se osim preko stakla (primenjuje se dvostruko, od skoro i trostruko staklo) i fasadnih elemenata (termoizolacija mineralnom vunom i ekspandiranim poliuretanom daje efikasnu zaštitu) toplota gubi toplotnim mostovima kroz veze sa podkonstrukcijom. Veliki broj spojeva različitih materijala i zahtev da se spojevi održe trajno elastičnim nameću upotrebu specijalno profilisanih gumenih zaptivki i visokokvalitetnog gita. Svi primenjeni materijali moraju dozvoljavati laku zamenu oštećenih delova (stakla, panela) i brzo vraćanje nepropustnosti fasade niz koju se, pri jačim kišama, slivaju velike količine vode.


12. predavanje

9


8.4. KAMENOREZAČKI RADOVI Pod kamenorezačkim radovima treba podrazumevati oblaganje kamenom površina u objektu ili van njega, pri čemu se pričvršćivanje kamena vrši suvim postupkom (zavrtnjima, klinovima, kotvama) ili mokrim postupkom (malterom, betonom). Zidovi se, u dekorativne i druge svrhe, mogu oblagati različitim materijalima ali najčešći je kamen u vidu tesanih komada ili brušenih ploča. Nekada je kamen bio osnovni materijal od koga su građeni veliki objekti a danas je, zbog teškoća na koje nailazimo pri njegovoj obradi, znatno skuplji ali i trajniji od prefabrikovanih zidnih elemenata pa se koristi kao sloj za dekorativnu doradu zidova ili podova.

Svojstva kamena, a posebno njegova boja, tekstura i trajnost utiču na projektantov izbor ali i na cenu objekta. U zavisnosti od toga da li je: • eruptivnog porekla (andezit, bazalt, gabro, granit) ili • sedimentnog porekla (peščari, krečnjaci, glinci, breče, konglomerati), • metamorfnog porekla (mermeri, gnajs, serpentin) kamen ispoljava različitu specifičnu težinu i obradljivost usled čega se količina energije i radnog vremena uloženih za sečenje i obradu 1 m3 kamena značajno menja od jedne do druge vrste. Osnovne karakteristike za utvrđivanje vrednosti kamena i njegove primenljivosti za zidanje ili oblaganje površina objekta su: 1. poroznost, 2. higroskopnost, 3. vodopropustivost, 4. sprovođenje toplote, 5. otpornost na uticaj vetra, 6. otpornost na habanja i 7. čvrstoće na pritisak, zatezanje i savijanje. Kamen obično mora zadovoljiti specifične zahteve projektanta (ukoliko je obloga unutrašnjih zidova mora dugo zadržavati visok sjaj a ukoliko je obloga podova mora imati malo habanje, itd.) pa se tehničkom dokumentacijom propisuje i način njegove obrade. Problemi obrade potiču od mehaničkih svojstava prirodnog kamena pa se kamen u vidu komada i manjih blokova obrađuje ručno, klesanjem a za potrebe oblaganja gazećih površina podova i slične namene mašinskim sečenjem u tanke ploče čija se jedna strana može doraditi finim rapavljenjem (radi sprečavanja klizanja) ili poliranjem do visokog sjaja. Za potrebe kamenorezačkih radova se nabavlja materijal iz domaćih ili inostranih kamenoloma. Vrsta i boja kamena, a u istoj meri struktura i veličina zrna, utiču na mogućnost kvalitetne obrade pa stručnjaci za uređenje enterijera imaju slobodu izbora između nekoliko desetina vrsta kamena (vidi tabelu 8.3). Kamenorezačkim radovima se obično bave specijalizovane organizacije opremljene alatima i uređajima za transport i obradu kamenih blokova. S obzirom na visoku cenu ukrasnog kamena sečenje mora biti vrlo precizno i u skladu sa detaljima oblaganja. Da bi kamena ploča ili blok bili Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

12. predavanje

10


stabilno usađeni u fasadu mora se izvršiti povezivanje fasadnog zida i fasadne obloge specijalnim kotvama od nerđajućeg materijala. Oblaganje se odvija "odozdo - naviše" pri čemu na svakih 5 6 m duž fasade i u zoni dilatacionih razdelnica između redova treba ostaviti spojnice kako bi se obezbedio normalno dilatiranje fasade.

Prirodni kamen je ne samo funkcionalan već i izuzetno dekorativan Oblaganje podova kamenim kockama (dimenzija strane oko 10 cm) ili pločama dozvoljava oblikovanje različitih geometrijskih ornamenata pa se obično u te svrhe koriste različite vrste kamena ili iste vrste (npr. Mermeri) ali različitih boja. Takvi mozaici moraju imati kamene ploče slične otpornosti na habanje jer prilikom eksploatacije može doći do pojave talasa na mestima spojeva ploča. Manje i tanke ploče (2 – 3 cm) se koriste za oblaganje unutrašnjih površina objekta i polažu se na sloj cementnog maltera a veće i deblje (preko 5 cm) se koriste za pristupne staze i platoe pa se mogu polagati i na sloj peska jer su dovoljno krute da mogu izdržati neravnomernosti opterećenja površine.

Kamen se koristi u poluobrađenom (staze) i obrađenom obliku (obloga stepenica) Ploče se obično slažu bez fuga a spojnice se, u cilju obezbeđenja vodonepropustljivosti površina, zalivaju malterom kome je dodat neki hidrofob. Ovi aditivi imaju zadatak da spreče pojavu kapilarnog kretanja vode pa malteru daju i veću otpornost na dejstvo mraza. Malter za zalivanje se spravlja mašinski a u mešavini mora postojati težinski odnos cementa i peska 1 : 2 (ili 2 : 7). Suvoj mešavini se dodaje hidrofob u vidu praška (obično u količini 2 - 3% u odnosu na cement) a tek nakon homogenizacije dodaje se voda.


12. predavanje

11


8.5. GIPSARSKI RADOVI Gipsarski radovi obuhvataju izradu i obradu plafona, zidova, stubova i drugih površina i elemenata od gipsa, izradu i ugrađivanje ukrasnih gipsanih formi (gipsarska plastika) i rad uz primenu ukrasnih maltera (štukatura). Pored široke primene u okviru enterijerskih radova gips ima primenu i u protivpožarnoj zaštiti metalnih konstrukcija. Gipsarske radove možemo podeliti na sledeće vrste: a) malterisanje plafona gips-malterom, b) rabiciranje plafona u jednom ili više slojeva i obrada gips-malterom, c) izradu profilisanih plafona sa obradom gips-malterom, d) izradu gipsane plastike (lajsne, rozete, kapiteli), e) montažu prefabrikovanih gips-kartonskih ploča, f) izradu spuštenih plafona od prefabrikovanih gipsanih ploča, g) izradu lakih pregradnih zidova od prefabrikovanih gips-elemenata. Gips je osnovni materijal za gipsarske radove, higroskopan je pa ga treba čuvati na suvom, ali kada se pomeša sa vodom dobija se obradljiv građevinski materijal. Mešavina se pravi laganim dodavanjem gipsa vodi (nikada obrnuto) uz stalno mešanje do postizanja željene konzistencije. S obzirom na to da je vreme vezivanja kod gipsa znatno kraće nego kod cementa (do pola sata) gipsarski radovi zahtevaju dobru pripremu i precizno izvođenje jer spravljena mešavina brzo gubi plastičnost (za 10 - 15 min) a nakon toga se mora baciti jer je neupotrebljiva. Da bi se to sprečilo mešavini se može dodati boraks, kazein ili tutkalo i produžiti vreme vezivanja na 1 sat i više, ali će čvrstoća dobijenog proizvoda biti manja nego od čistog gipsa. Da bi se gipsarski radovi mogli odvijati u regularnim uslovima potrebno je pre početka rada zatvoriti fasadne otvore (montirati fasadnu stolariju) a za unutrašnja vrata i druge otvore u zidovima postaviti ramove (štokove). Gips se u sklopu maltera (mešavina gipsa, gašenog kreča i vode izrađena u skladu sa standardom JUS U.M2.012) nanosi na suvu i čistu podlogu ručno ili, ukoliko se radi o radovima većeg obima, mašinski. Zatim se ručno/mašinski zaglađuje i šlajfovavanjem obrađuje do postizanja željenog izgleda. Da bi se dobio željeni rezultat najčešće nije dovoljno naneti jedan sloj maltera pa se malteriše u dva ili tri sloja. Prvi sloj, da bi se ostvarila bolja veza sa podlogom, se radi od maltera u kome ima i peska (produžni gipsani malter) a u ostalim slojevima peska nema.

Gips na plafonu kancelarije

Debljina slojeva gipsanog maltera može biti velika i rad otežan pa se u takvim slučajevima na površinu koja se obrađuje (zid, plafon) pričvršćuje rabic mreža izrađena od pletene pocinkovane žice. Ona mora biti pravilno zategnuta jer je tanka (do 1 mm) i stoga nedovoljno kruta ali dobro služi za pridržavanje i armiranje maltera pa je korisno imati je uvek u rezervi pre početka rada.

Od gipsa se mogu raditi različiti dekorativni elementi koji se mogu liti na licu mesta ili, ukoliko je to lakše, prefabrikovati i ugrađivati montažom. Takvim, prefabrikovanim pločama vrši se i zidanje ili oblaganje zidova. Ploče za pregradne zidove mogu da imaju različite dimenzije i služe za izradu lakih neopterećenih pregradnih zidova. Ploče imaju na jednoj dužoj i jednoj kraćoj (čeonoj) strani "pero" za vezu. Za vezu jedne ploče sa drugom najčešće se koristi gipsani malter (smeša gipsa i specijalnog lepka). Isporuka ploča vrši se u paletama pa se utovar i istovar obavljaju lakom dizalicom, viljuškarom ili ručno. U toku manipulacije i rada sa ovim elementima nije dozvoljeno bacanje ploča a deponovanje na gradilištu treba obezbediti u natkrivenim magacinima ili ploče Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

12. predavanje

12


obavezno pokriti nepromočivim platnima ili folijama. Dozvoljene dimenzije zidova (d) bez posebnih ukrućenja i podupiranja su: • kod visine zida do 3,2 m, ili dužine zida do 6,0 m

→

• kod visine zida do 4,5 m, ili dužine zida preko 6,0 m →

d = 7 cm d = 10 cm

U slučaju neophodnog prekoračenja ovih vrednosti treba predvideti posebna sredstva za ankerovanje ili ukrućenja pomoću aluminijumskih i pocinkovanih metalnih profila. Da bi se prihvatile sile nastale deformacijom konstrukcije objekta, kao i radi prikupljanja zvučnih efekata iz međuspratnih tavanica, spoj gipsanog zida sa okolnim delovima konstrukcije objekta treba da se izvodi kao elastičan. Za spoj gipsanog zida sa ravnim zidom treba predvideti laku građevinsku ploču od drvene vune (heraklit), stiropora ili tervola a svuda okolo zid treba odvojiti od poda polaganjem na mekanu vlaknastu traku, bitumenizirani filc debljine 5 mm ili neku sličnu podlogu. Za montažu gipsanih ploča podlogu treba dobro očistiti a ukoliko nije tehnički horizontalna treba je izravnati gipsanim malterom. Na takvu podlogu se postavlja bitumen filc traka: • za zidove debljine 7 cm dimenzije filc trake su d / b = 5 / 15 cm, a • za zidove debljine 10 cm dimenzije filc trake su d / b = 5 / 17 cm. Na bitumenizirani filc lepi se traka od heraklita (d = 25 mm širine 7 / 10 cm) a preko heraklita se posipa gipsani malter u svojstvu lepka u horizontalnom sloju debljine do 0,5 cm. Ploče se zatim moraju dobro priljubiti i postaviti horizontalno i ''pod visak''. Malter koji iscuri treba skinuti špahtlom i koristiti za zatvaranje spojnica ili eventualnih oštećenja. Ostale ploče se postavljaju "u vezu". Poslednji red ploča se koso zaseče oko 3 cm a zatim se spojnica popunjava gipsanim malterom i obrađuje špahtlovanjem. Montirani pregradni zid treba gletovati i presvući slojem cementnog maltera.

Gipsarska plastika je vrlo čest ukras u ugostiteljskim objektima Sve instalacije na pregradnim zidovima postavljaju se u šliceve koji se urezuju mašinama za frezovanje. Dubina šlica ne sme biti veća od 1/2 debljine zida. Štemovanje zidova od gipsa treba izbegavati jer se, zbog male krutosti, mogu polomiti. Veličina šlica za instalacije zavisi od preseka instalacija koje postavljamo. Sloj za pokrivanje instalacija mora imati debljinu minimalno 1 cm. Kosi i horizontalni šlicevi ne smeju ići preko cele dužine zida. Kod postavljanja većeg broja instalacija (cevi i kablova) treba voditi računa da minimalni razmak između njih bude adekvatan debljini zida. Dva ili više provodnika ne smeju biti zajedno. Krute instalacije (vodovodne cevi, cevi centralnog grejanja) treba pre polaganja u žleb obaviti valovitom hartijom minimalne debljine 5 mm. Cevi kod kojih dolazi često do velikih temperaturnih razlika zbog kondenzacije treba obaviti velikim izolirajućim materijalima (mineralnom vunom, ter papirom, plutom i slično). Elementi koji se ugrađuju u gipsane zidove ne smeju korodirati. Nakon montaže instalacija sve šliceve treba zatvoriti prvo retkim gipsanim malterom (da bi ispunio praznine) a zatim gušćim. Vidljive površine nakon toga obavezno izgletovati i šlajfovati. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

12. predavanje

13


8.6. KERAMIČARSKI RADOVI Keramičarski radovi obuhvataju oblaganje unutrašnjih i spoljnih zidova, podova i plafona keramičkim pločicama, ali i oblaganje svih površina u prostorijama u kojima se, iz tehnoloških razloga, zahtevaju specijalni uslovi u smislu otpornosti na delovanje temperaturnih, hemijskih ili mehaničkih uticaja. Keramičke pločice se izrađuju presovanjem ili vučenjem u različitim dimenzijama, oblicima i finalnim obradama (klinker, sinterovane, neglazirane, mat ili sjajne, ...) ali je svim tipovima zadnja površina izbrazdana radi što boljeg prianjanja veziva. Mogu biti ravne, zaobljene ili reljefne površine, najčešće su kvadratnog ili pravougaonog obllika ali se prave i drugih, dekorativnih oblika. Keramičke pločice se specijalnim alatom mogu seći i bušiti.

Keramičke pločice su bile ukras u starom Vavilonu a danas su ukras i privatnih stanova Pločice se polažu na sloj svežeg cementnog maltera (zapreminski odnos cementa i agregata 1 : 3) ili se lepe sintetičkim lepkovima koji se isporučuju na gradilište u vidu praha, paste ili smole. Rad sa cementnim malterom odgovara slučajevima kada pločice treba postaviti na nemalterisanu vertikalnu ili neravnu horizontalnu površinu pa radnik cementni malter koristi kao podlogu i sloj za ravnanje ali istovremeno i kao lepak za pločice. Rad sa lepkovima je uobičajen u masovnoj izgradnji stanova ili sličnih objekata čiji su zidovi izvedeni u glatkoj, kvalitetnoj oplati. Lepkovi se nanose ili na podlogu ili na poleđinu pločice a moraju imati svojstva propisana za eksploatacione uslove u kojima će se pločica nalaziti. Kako se oni mogu razlikovati u pogledu radnih opterećenja, temperature, stepena vlažnosti, prisustva agresivnih kiselina i drugog, pre upotrebe lepkova treba obratiti pažnju na deklaraciju koja ih prati i potvrditi valjanost za upotrebu u konkretnom slučaju. Površine koje treba oblagati bi trebalo da su izvedene vertikalno, odnosno horizontalno a mesta sučeljavanja zidova, ivice i sl. moraju biti izvedena pod uglom koji se traži projektom. Površine treba da su dovedene na kotu koja obezbeđuje izradu podloge u debljini od: • minimum 20 mm - maksimum 25 mm (za pozicije koje podrazumevaju oblaganje u cemetnom malteru), • minimum 6 - 8 mm (za pozicije koje podrazumevaju oblaganje keramičkim pločicama vrši u lepku). S obzirom na to da daju završnu obradu površina keramičarski radovi zahtevaju potpuno završene zidarske radove (malterisane ili pripremljene zidove), izolaterske radove (izolovanje podova i delova zidova izloženih vlaženju), stolarske radove (obavezno postavljene ramove za prozore i vrata) i instalaterske radove (instalacije koje idu kroz zidove ispod keramičkih pločica moraju pre početka rada biti ispitane kako ne bi došlo do kasnijih popravki, rušenja i krpljenja ...). Pre početka oblaganja treba još jednom proveriti podlogu da bi se uklonila sva nedovoljno čvrsta ili prljava (zamašćena) mesta i utvrdile manifestacije nedozvoljenih deformacija konstrukcije objekta. Priprema zidova za polaganje keramičkih pločica u cementnom malteru vrši se takođe Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

12. predavanje

14


cementnim malterom (u razmeri 1 : 1) ali u vrlo tankom sloju; realizuje se ručnim (ređe mašinskim) prskanjem zida pa se dobija sloj debljine 2 - 4 mm koji ravnomerno prianja uz sve neravnine zida. Ukoliko se za vezivni materijal koristi neki od lepkova (primena je za obradu unutrašnjih površina stambenih objekata) podlogu pre polaganja pločica treba dobro nakvasiti a pločice potopiti u dubok sud sa vodom kako bi najmanje 5 minuta upijale vodu. Oblaganje zida se vrši odozdo-naviše polaganjem horizontalnih redova pločica na čiju je oceđenu poleđinu nanet sloj lepka debljine 1 - 2 mm (prosečan utrošak lepkova je 2 - 4 kg/m2). Lepak je na temperaturama od 10 - 40 oC upotrebljiv samo 3 - 5 sati nakon spravljanja pa količinu lepka koja se rastvara treba uskladiti sa brojem radnika i njihovim učinkom. Pločice se postavljaju na mesto i dovode u istu ravan doziranim kuckanjem po njihovoj površini a zatim se ispunjavaju spojnice i višak materijala (lepka, gita, cementnog maltera) uklanja pre nego što je sasvim vezao. Sve obložene površine moraju biti izvedene ravno (bez talasića, ispupčenja i udubljenja) i sa ujednačenim spojnicama čija se širina određuje srazmerno dimenzijama pločica. Te spojnice se nakon polaganja pločica zatvaraju materijalima sa različitim stepenom vodopropustljivosti, elastičnosti i kiselootpornosti a sve u skladu sa namenom, eksploatacionim uslovima u kojima će biti obložena površina. Prilikom izrade treba voditi računa o deformacionim karakteristikama objekta i njegovih funkcionalnih celina i predvideti odgovarajući broj dilatacioni razdelnica kako u toku eksploatacije ne bi došlo do nekontrolisanog deformisanja površina pod keramičkim pločicama.

Pločice se polažu na pripremljenu površinu a nakon toga se ispunjavaju fuge Kada su u pitanju agresivni eksploatacioni uticaji delovanje različitih industriskih kiselina (mlečna, sirćetna, hlorovodonična, sumporna ...), rastvarača, fekalnih i drugih otpadnih voda, kao i intenzivno habanje usled trenja različitih abrazivnih materijala svakako spadaju u grupu najštetnijih. Da bi se predupredilo razaranje konstrukcionih elemenata vrši se njihovo oblaganje keramičkim kiselootpornim pločicama položenim na cementni malter (1 : 3) ili sloj kiselootporne mase. One su zbog prirode opterećenja znatno deblje od običnih keramičkih pločica; zidne kiselootporne pločice su u rasponu d = 8 - 30 mm a podne u rasponu d = 12 - 30 mm, pa se i polažu na sloj maltera odgovarajuće debljine. Kiselootporne mase i kitovi za ispunjavanje spojnica moraju imati dokazanu otpornost na poznate hemijske agense, zahtevanu prionljivost i elastičnost ali i čvrstoću na zatezanje s obzirom na to da će funkcionisati pod različitim temperaturnim i drugim uticajima. Pre postavljanja ovih pločica treba očistiti podlogu od svega što može remetiti vezu sa vezivnom komponentom i, tamo gde je to predviđeno, ugraditi hidroizolaciju podloge. Zidne kiselootporne pločice zahtevaju prskanje podloge cementnim malterom kako bi drugi sloj maltera debljine 20 - 25 mm bolje prionuo uz zid. Za podne pločice ovakva priprema nije potrebna ali je zato sloj maltera debljine 4 cm ili više. Između pločica se ostavljaju spojnice (fuge) od 6 - 8 mm a tamo gde se prave dilatacione spojnice fuga je 12 - 15 mm. Popunjavanje fuga se vrši nakon sušenja maltera i čišćenja fuga od nečistoća. Da bi se sprečilo trajno prljanje pločica kitom za fugovanje pločice se premazuju zaštitnom emulzijom koja omogućava da se ostaci kita, nakon završetka fugovanja, speru jakim mlazom vruće vode.


12. predavanje

15


8.7. MOLERSKI RADOVI Molerski radovi podrazumevaju obradu spoljnih i unutrašnjih površina objekta (zidova, plafona) a uključuje pripremu podloge od betona, maltera ili organskog materijala i ručno ili mašinsko nanošenje sloja krečnog mleka, posnih, silikatnih, emulzionih, disperzionih i plastičnih premaza. U toku rada se koriste vrlo raznovrsni alati: četke različitih oblika i veličina, valjci, špahtle, posude za boje, lestvice ali i ručne i kompresorske prskalice. Za pripremu površine koriste se žičane četke, let-lampe (plamenici) i električne brusilice. Pre izrade molerskih radova izvođač je dužan da zaštiti sve finalno obrađene i ugrađene elemente delova zgrade kako ne bi došlo do njihovog oštećenja ili prljanja, a zatim se mora prokontrolisati i pripremiti podloga za nanošenje premaza. Ona ne sme imati grube neravnine, zaprljana ili slaba mesta koja se ručno mogu odvojiti od ostale površine niti biti preterano vlažna. Grube neravnine na betonskim površinama treba otkloniti ručno ili brusilicom, očistiti mesto od prašine i nakvasiti ga vodom, pa tek nakon toga nanositi sredstvo (npr. poligit) za izravnanje. Poligit se nanosi u dva ili tri sloja sve dok se ne dobije potpuna glatka i ravna površina. Pre nanošenja poligita treba zaštititi antikorozivnim sredstvima sve metalne delove koji se nalaze na površini na koju se nanosi poligit. Mašinsko nabacivanje poligita vrši se pomoću specijalnih mašina a za završno ravnanje, zaglađivanje mase se sve više upotrebljavaju i električni gleteri. Krečenje zidova i plafona je verovatno najjednostavnija vrsta molerskih radova a primenjuje se, s obzirom na to da je i nedovoljno kvalitetna vrsta obrade, uglavnom za pomoćne prostorije i prostorije kod kojih zbog prljanja površina treba češće ponavljati molerske radove. Za krečenje se koristi vodeni rastvor gašenog kreča kome se obično, radi boljeg nanošenja slojeva, dodaje 1 % firnajsa od lanenog ulja. Krečenje se ponavlja nanošenjem krečnog mleka u 2 ili, tamo gde je to neophodno, u 3 tanka sloja ujednačene debljine. Ukoliko se krečenjem vrši zaptivanje površinskih pora površine na koju treba naneti neku posebnu vrstu premaza (forgruntiranje) tada je obično dovoljno naneti jedan sloj mleka. Kod posnog bojenja štriclom treba prethodno izvršiti brušenje (šmirglanje) i stipsiranje t.j. impregnisanje podloge vodenim rastvorom stipse. Zatim se vrši sapunisanje pa gipsovanje i gruntiranje odgovarajućim rastvorom (rastvori mogu biti sa biljnim ili kazeinskim lepilom, ili sapunom) a nakon svega toga prskanje aparatom prvi put i prskanje aparatom drugi put vodeći računa o tome da tonovi boje budu potpuno ujednačeni po celoj obrađenoj površini. Nakon završetka rada na obojenim površinama ne sme biti mrlja ni tragova četke. Ton traga četke mora biti ravan po celoj dužini sastavaka. Obojene površine se ne smeju otirati rukom ni vlažnom krpom, niti ljuštiti a moraju biti otporne na temperaturne i druge mehaničke uticaje.

8.8. FARBARSKI RADOVI Farbarski radovi podrazumevaju ručnu ili mašinsku obradu unutrašnjih površina objekta (podova, stepenica, limarije, stolarije, bravarije, roletni, radijatora, vidljivih instalacija, ...) premazima različite vrste (osnovni premazi, sintetički premazi, uljani premazi), bojama (uljane boje, disperzione boje) ili lakovima (nitro lakovi, višekomponentni lakovi, bitumenski lakovi) a kao način nanošenja pomenutih sredstava dozvoljeno je i umakanje u to sredstvo. Da bi se trajnost nanetih slojeva pomenutih materijala učinila što većom neophodno je sa površine ukloniti svu nečistoću u vidu tragova maltera, zemlje, prašine ili stare boje. Obično je dovoljno primeniti jednostavna fizička sredstva a nekada čišćenje podrazumeva upotrebu i jakih hemijskih sredstava. Kada se radi o drvenoj podlozi treba biti pažljiv u radu bilo da se koriste šmirgl-papir ili žičane, rotacione četke na električni pogon jer u slučaju greške moše doći do oštećenja površinskih vlakana podloge. Za uklanjanje stare farbe sa stolarija često se koriste let-lampe pod čijim plamenom nakon nekoliko laganih prelazaka preko isprljanog mesta dolazi do odvajanja starog sloja od podloge, njegovog pucanja i koruženja, pa ga je lako ukloniti čeličnom strugaljkom. Kod pripreme površina metalnih predmeta moramo razlikovati odmašćivanje od čišćenja jer je kod prvog dovoljno primeniti nezapaljive pare organskih rastvarača (trikor-etilen, perkol-etilen) ili


12. predavanje

16


potopiti predmet u rastvarač. Krupniji predmeti se moraju ručno ili mašinski oprati nekim rastvaračem masnoće pa je to, zbog velikog utroška rastvarača, prilično skupa operacija. Rastvarač može biti neko alkalno sredstvo (boraks, natrijum-hidroksid, natrijum-karbonat) zagrejano do 70 - 90 oC. Alkalni rastvarači zahtevaju pranje toplom vodom a to poskupljuje pripremu. Svi opisani postupci su prethodili pojavi deterdženata za odmašćivanje koji se zagrejani do 70 - 100 oC nanose prskanjem pod pritiskom u trajanju od 3 - 4 minuta a zatim se odmašćena površina predmeta ispire mlazom takođe tople vode. Površinska nečistoća se sa metalnih predmeta obično skida brusnim papirom ili metalnim (žičanim) četkama a ako to ne daje očekivane efekte (npr. kada su u pitanju tragovi materijala za zavarivanje) koriste se rotacione brusilice na električni pogon - abrazivne ploče. Detaljniji prikaz antikorozione zaštite metalnih predmeta i konstrukcija treba potražiti u daljem tekstu pod tačkom 8.14 Antikorozioni radovi. Podloga za farbarske radove mora biti suva i nezaprljana; ukoliko je drvo ne sme biti trulo ili neobrađeno, a ukoliko je metal ne sme biti zarđao. Pripremni radovi za farbarske radove su slični opisanim za molerske radove ali se materijal za pripremu i impregnisanje podloge razlikuje u zavisnosti od toga da li je podloga drvo, metal, malter ili neki drugi materijal. Impregnisanje podloge se, ako je podloga drvo, najčešće radi kvalitetnim zasićivanjem površine firnajsom ili, ako je podloga metal, olovnim minijumom i drugim sredstvima za zaštitu od korozije. Da bi se predmet zaštitio pre transporta do gradilišta prvi sloj zaštite, miniziranje metalnih konstrukcija i bravarije, vrši se u radionici zato što se samo tako mogu obezbediti kontrolisani ambijentalni uslovi u pogledu temperature, vlažnosti i brzine vazduha. Drugi sloj se nanosi tek na gradilištu; obično ručno (četkom ili valjkom odgovarajuće širine) ili mašinski, pri čemu se vrši i eventualno popravljanje oštećenja na prvom sloju minijuma. Ukoliko se zahteva izuzetno fina glatkoća već obrađena površina metala može još jednom da se kituje kvalitetnim kitom (iberciguje) radi popunjavanja rupica i ispravljanja neravnina površine. Na pripremljenu površinu se zatim nanose slojevi boje; obično dva sloja, ređe tri. Broj slojeva zavisi od vrste boje i projektovane debljine sloja. Boja se nanosi četkom, valjkom ili nekim mehaničkim alatom. Pod mehaničkim alatom treba podrazumevati prskalice na komprimovani vazduh (pištolji). Ukoliko je pritisak u sistemu mali boja se na površinu nanosi u sitnim kapljicama a ukoliko se pritisak na boju u rezervoaru prskalice poveća kapljice se usitnjavaju i prelaze u maglu. Prvi slučaj pri prelasku pištolja daje deblji sloj ali zahteva vrlo precizan rad dok drugi slučaj dozvoljava popravku jer se nanošenje boje određene debljine odvija u nekoliko prelazaka. Izbor tipa prskalice zavisi i od veličine posla - ako se radi o bojenju velikih površina pogodniji su pištolji koji nabacuju boju u vidu magle jer deluju površinski i nema velikih gubitaka farbe (mali je rastur) a ako se radi o konstrukcijama sa malim dimenzijama elemenata (štapova) bolje su prskalice sa niskim radnim pritiskom. Prvi sloj boje mora dobro nalegati na površinu pa se u slučajevima bojenja pocinkovanih površina, kao pomoćno sredstvo, koriste voš-prajmeri koji obezbeđuju kvalitetnu vezu stare i nove boje. Da bi drugi sloj dobro prianjao uz prethodni mora prvi sloj biti potpuno suv i dobro ošmirglan. Farbanje mora biti izvedeno pažljivo, tako da se dobije premaz ujednačene debljine, bez tragova četke ili kapljica (kod mašinskog prskanja) a ton boje bude ujednačen. Nakon rada ostatke boje u kutijama i kantama treba pažljivo skloniti kako ne bi došlo do nehotičnog razlivanja a eventualne tragove nehotično nanete boje treba očistiti pre potpunog sušenja. Za korekciju gustine boje (kod primene sredstava na komprimovani vazduh gustina boje predstavlja ključni tehnološki parametar) ili njeno uklanjanje koriste se razređivači koji predstavljaju sastavni deo svakog premaza za zaštitu čeličnih konstrukcija. Iako im je dejstvo na boje vrlo slično različiti razređivači ipak različito deluju na boje pa treba poštovati preporuke proizvođača u pogledu vrste i količine razređivača koji treba koristiti. U slučaju da se odgovarajući razređivač ne može nabaviti u željenom roku treba izvršiti probna ispitivanja reakcije boje sa sredstvom kojim gradilište raspolaže kako bi se predupredili eventuelni neželjeni efekti njegovog delovanja. Razređivače kao lako isparljiva i zapaljiva sredstva treba koristiti uz odgovarajuće mere zaštite na radu (maske za ruke i lice) i zaštite od požara.


12. predavanje

17


8.9. TAPETARSKI RADOVI Tapetarski radovi obuhvataju sve radove na oblaganju unutrašnjih površina objekta (zidovi, plafoni) tapetama i sličnim pokrivnim materijalima. Tapete mogu biti papirne, papirne plastificirane, tekstilne i sl. a za oblaganje se mogu koristiti tanke ploče različitih dimenzija izrađene od plastike, plute i drugog materijala. Pokrivni materijal se nanosi na površinu uz pomoć sintetičkih lepkova. U radu se koriste sto za sečenje tapeta i nanošenje lepka (dužine oko 3 m i širine oko 0,6 m), posude za pripremu lepka, četke za nanošenje lepka i četke za ravnanje nanetih tapeta, valjci za pritiskivanje spojeva tapeta i drugo. Kod tapetarskih radova je od posebne važnosti kvalitet materijala za rad. Podloga i materijal za oblaganje moraju dobro prihvatati lepilo a ovo mora biti postojano, ne sme menjati boju tapeta niti odavati neprijatan miris. Podloga za lepljenje tapeta mora biti dovoljno suva i čvrsta a ukoliko se na njoj mogu uočiti pukotine ili neravnine njih treba sanirati odgovarajućim materijalom (gletovanjem), odnosno brušenjem (šmirglanjem). Na-kon gletovanja treba sačekati da se završi sušenja pa u cilju impregnacije zida izvršiti premazivanje njegove površine rastvorom lepka i vode. Ovaj sloj služi za vezu sa lepkom na tapetima a (eventualno) neravnomerna debljina nanošenja ne utiče na kvalitet prianjanja obloge. Lepak za tapete se isporučuje u vidu praha koji najkasnije 6 - 12 sati pre upotrebe treba rastvoriti u hladnoj vodi. Pre upotrebe lepku treba proveriti ispravnost jer ima ograničeni rok upotrebe. Za mešanje lepka se mogu iskoristiti i bušilice u koje je umetnuta burgija velikog prečnika. Velika brzina okretanja burgije povoljno deluje na razbijanje grudvica lepka i ujednačavanje mešavine. Da bi se izbegle grudvice nerastvorenog lepka mešavinu treba procediti kroz sito. Tapetarske radove treba na vreme pripremiti, dobro organizovati i izvršiti isključivo u prostorijama koje nisu izložene promaji t.j. nekontrolisanom sušenju a prekide radova u jednoj prostoriji izbegavati jer mogu uticati na pojavu razlika u kvalitetu rada i izgledu zida. Tapeti se isporučuju u rolnama pa ih treba iseći na komade (trake) odgovarajuće dužine. Tapeti se kroje na tapetarskom stolu (seku se na meru par centimetara veću od visine zida) a nakon pripreme više komada četkom se nanosi lepak i krajevi trake se preklapaju kako bi se lepak bolje upio u tapet i zaštitio od prljanja. Zatim se komadi lepe uz pažljivo dovođenje ivica u zonu dodira susednih traka kako bi se, posebno kod oslikanih (dezeniranih) tapeta, ostvario željeni vizuelni efekat. Materijal za oblaganje ne sme prelaziti preko dilatacionih spojnica objekta, mora biti ujednačenog kvaliteta i mora biti nanet na način koji neće ostaviti vidljive spojeve, nabore i preklope a višak lepka koji je iscureo na spojevima mora biti uklonjen. Za ravnanje materijala mogu poslužiti kratke a široke letve zaobljenih ivica ili ručni valjci. Ravnanje mora biti izvedeno uz doziranje pritiska kako ne bi došlo do preteranog istiskivanja lepka ili "peglanja" tapeta koji imaju fabrički naboranu površinu. Spojeve treba prebrisati vlažnim sunđerom a zatim suvom krpom kako bi se uklonili tragovi nehotično razmazanog lepka.

8.10. IZOLATORSKI RADOVI Izolatorski radovi obuhvataju izradu svih vrsta zvučne izolacije, toplotne izolacije i hidroizolacije, uključujući izradu slojeva za izjednačavanje pritiska difuzne pare i parne brane, kao i različite oblike zaštite ugrađene izolacije. Da bi se određeni materijal mogao racionalno primeniti kao termoizolacioni mora zadovoljavati brojne zahteve, posebno one koji limitiraju: a) koeficijent toplotne provodljivosti (λ), b) postojanost pri povišenoj temperaturi i temperaturnim promenama, c) postojanost pod atmosferskim uticajima, d) zapreminsku masu i čvrstoću na pritisak, e) promenljivost zapremine i oblika, f) vlažnost i higroskropnost, ... Termoizolacionim materijalima se stalno poboljšavaju karakteristike a posebno u oblastima smanjenja higroskopnosti, povećanja otpornosti na pritisak i postojanosti pri dugotrajnoj izloženosti visokim temperaturama. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

12. predavanje

18


Danas su u primeni najčešće: • Mineralna vuna - Na tržištu se mogu naći brojni proizvodi izrađeni od ovog materijala; njihova osnovna razlika je u zapreminskoj masi, debljini i formi. Najčešće su to: tvrde ili savitljive ploče ili rolne materijala debljine 3 - 6 cm i zapreminske mase 40 - 80 kg/m3; vlakna se presuju u tvrde ploče uz impregnaciju fenolnom smolom usled čega se zapreminska masa uvećava do 150 - 200 kg/m3 a tačka ugljenisanja pada sa prirodnih 800 oC na oko 250 oC. Ima koeficijent toplotne provodljivosti 0,041 W/moK. • Ekspandirana pluta - Proizvodi se od samlevene, ekspandirane i u toplom stanju presovane kore hrasta plutnjaka. Zidovi ćelija plute su vrlo elastični i predstavljaju rezervoare gasa koji čini skoro 90% zapremine plute tako da ona ima zapreminsku masu samo 100 - 130 kg/m3. Tržištu se isporučuje u "sirovim" pločama debljine 4 - 6 mm i dimenzija 1,0/0,5 m, 0,5/0,5 m ili sečena na manje mere; ploče se nakon sečenja bruse i površinski zaštićuju u cilju povećanja vodonepropustljivosti. Ukoliko se želi upotrebiti kao deo podne konstrukcije potrebno je da cementna košuljica ima najviše 5% vlage. • Staklena vuna - Proizvodi se u rastresitom stanju i u tom obliku služi za ispunu šupljina i onih teško dostupnih mesta u objektu koja u eksploataciji mogu biti hladni mostovi ali se, u cilju poboljšanja svojstava i olakšavanja upotrebe, najviše presuje u table ili prošiva u vidu jastuka i rolni. • Materijali na bazi drvenih vlakana ili drvene vune - Proizvode se od sekundarnog drvenog materijala pa meke ploče imaju zapreminsku masu 200 - 400 kg/m3 a tvrde ploče 600 - 800 kg/m3. Imaju koeficijent toplotne provodljivosti 0,052 - 0,060 W/moK a najpoznatiji proizvodi su Heraklit i Tarolit. • Penoplasti - To su veštački termoizolacioni materijali čija primena kod dela javnosti izaziva podozrenje u pogledu zapaljivosti i stalnosti zapremine. Da bi se primenili u okviru građevinskih radova ovi materijali moraju biti samogasivi. Ekspandirani polistirol koji se u trgovačkoj mreži češće nalazi pod imenom Stiropor ima u toku vremena određene zapreminske promene ali se one sa vremenom smanjuju pa treba koristiti samo table materijala koji je nakon ekspandiranja odležao najmanje 90 dana. Stropor ima ćelijastu strukturu koja mu daje malu zapreminsku masu (15 - 30 kg/m3) i nizak koeficijent toplotne provodljivosti (0,028 - 0,037 W/moK). Materijal je otporan na truljenje i ima vrlo mali stepen upijanja vlage pa, pravilno ugrađen, pouzdano služi kako za izolovanje delova objekta tako i (proizveden kao livena ambalaža) za izolovanje magistralnih vodova termotehničkih i vodovodnih instalacija. Preciznije podatke o osobinama ovog materijala daje standard JUS G.C7.202.

Keramzit

Priroda prirodnih i većine veštačkih termoizolacionih materijala je takva da i sa stanovišta zvučne izolacije daje povoljne (često: zadovoljavajuće) efekte pa se zvučna izolacija ugrađuje na onim pozicijama objekta koje, u akustičkom pogledu, imaju posebnu ulogu. Ugrađivanje dopunske zvučne i toplotne izolacije se, u većini praktičnih slučajeva, svodi na montažni postupak (postavljanje u suvo) odgovarajućih izolacionih elemenata u vidu ploča ili traka a ređe se proizvodni proces oslanja na tzv. mokri postupak. Takvim slučajevima pripadaju malterisanje fasadnih zidova i izrada cementnih košuljica spravljenih sa agregatom proizvedenim od ekspandirane gline. Proizvodnjom perlita i keramzita dobijena je mogućnost da se sa slojem za pad od lakog betona dobije i sloj dobrog termoizolatora jer veštački punioci imaju bolja termoizolaciona svojstva od prirodnog agregata,.

Za vertikalne površine (npr. fasadne zidove) u primeni je i perlit-malter napravljen od sitnozrnog perlita koji se, radi zaštite od vlage u toku transporta, isporučuje u plastičnim džakovima i, Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

12. predavanje

19


nanesen na zid, značajno povećava njegova termoizolaciona svojstva. Perlit-malter zapreminske mase 500 - 800 kg/m3 ima koeficijent toplotne provodljivosti 0,11 - 0,23 W/moK. Slična svojstva imaju gas-betonski i peno-betonski blokovi koji se najčešće primenjuju za termoizolovanje ukopanih delova objekata. U situacijama kada se ne raspolaže nekim od pomenutih punilaca može se, kao zamena, primeniti drvena strugotina. Projektantski i izvođački problemi sa pomenutim vrstama izolacije, po broju i složenosti rešenja predstavljaju lakši zadatak od ugradnje hidroizolacije. Hidroizolacionim radovima se moraju zaštititi sve zatrpane i/ili kvašene površine objekta a to su: temeljne ploče i podrumski prostori, ravni krovovi, sanitarni čvorovi, kuhinje, kupatila i sva druga mesta u kojima dolazi do stalnog ili povremenog izlivanja vode ili postoje drugi, slični oblici agresivnog ili štetnog dejstva okoline na objekat i njegove sadržaje. Da bi se lakše identifikovala vrsta, tip, mesto izrade, način izrade ili mehanička svojstva hidroizolacija poželjno je poznavati strukturu podela hidroizolacija. Prema kriterijumu položaja površine koju treba zaštititi razlikujemo hidroizolaciju unutrašnje i hidroizolaciju spoljašnje površine objekta pri čemu se u oba slučaja mogu uočiti razlike u oblikovanju hidroizolacije horizontalne i hidroizolacije vertikalne (kose) površine.

Pored datih podela znatno važniju ulogu u razumevanju razlika u tehnološkom pristupu zaštiti od vode ima podela izolacija na: 1. višeslojne (deformabilne) hidroizolacije, i 2. krute hidroizolacije. Svakoj od pomenutih vrsta odgovara određena grupa materijala a svi hidroizolacioni materijali moraju ispunjavati standardne zahteve u pogledu tehničkih, tehnoloških i ekoloških potreba: a) da su vodonepropustni i ne upijaju vodu, b) da su postojani u dodiru sa vodom i rastvorenim materijama, c) da u toku i nakon ugradnje nisu štetni po ljude i okolinu, d) da dobro prianjaju uz površine na koje se ugrađuju, e) da prihvataju izolacione i druge materijale koji se nanose na njih, f) da imaju elastičnost dovoljnu za apsorbovanje dilatacija podloge ... Savremena tehnologija proizvodnje građevinskih materijala nudi sve veći broj proizvoda koji, u većoj ili manjoj meri, zadovoljavaju potrebne uslove. Ljudi su prve hidroizolacione premaze pravili od prirodnih materijala - smola i bitumena, a i danas je turistička atrakcija čuvena "Paradna ulica" u Vavilonu koja je pre skoro 4.000 godina izgrađena od pečenih opeka kod kojih su fuge sloga Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

12. predavanje

20


zalivene bitumenom. Višeslojne hidroizolacije su takođe zasnovane na bitumenu i bitumenskim prerađevinama koje su u zaštiti od vode zadržale primat do današnjih dana, a najpoznatiji su: • bitumenom impregnisani krovni karton (JUS U.M3.220), • bitumenske trake sa uloškom od krovnog kartona (JUS U.M3.226), • bitumenizirani stakleni voal (JUS U.M3.227), • jednostrano obložene aluminijumske folije (JUS U.M3.229), • bitumenske trake sa uloškom od aluminijumske folije (JUS U.M3.230), • bitumenske trake sa uloškom od staklenog voala (JUS U.M3.231), • bitumenizirani krovni karton (JUS U.M3.232), • bitumenske trake sa uloškom od staklene tkanine (JUS U.M3.234), koji su sastavljeni od uloška (nosača bitumenske mase), obostrane obloge od bitumena i posipa od sitnog peska čiji je zadatak zaštita od slepljivanja. Količina bitumena je definisana navedenim standardima. U prodaji ima i sve više proizvoda stranih proizvođača, stvorenih na bazi kombinacije mehaničkih osobina aluminijumskih ili sintetičkih folija (poliesterski filc) i bitumena. Da bi se višeslojna hidroizolacija mogla efikasno primeniti i da bi pouzdano vršila projektovanu funkciju u toku projektovanja i izvođenja izolacije na bazi bitumena i nosača bitumenske mase mora biti zadovoljeno nekoliko uslova: 1. izolacija mora biti ugrađena između krutih delova objekta (slojeva) kako ne bi došlo do klizanja ili slivanja sredstva za lepljenje njenih slojeva i promene strukture hidroizolacije, 2. izolacija mora biti ukleštena između krutih delova objekta (slojeva), odnosno mora biti izložena određenom minimalnom pritisku, kako ne bi došlo do prodiranja vode u pore izolacije i ugrožavanja zaštite, 3. izolacija mora biti opterećena samo upravno na svoju ravan kako ne bi bili poremećeni odnosi u unutrašnjosti hidroizolacije postignuti poštovanjem prethodna dva uslova, 4. izolacija mora biti izložena ravnomerno raspodeljenim opterećenjima čije je ujednačeno delovanje po čitavoj površini (nezavisno od promene oblika površine) garancija da neće doći do lokalnih pritisaka i istiskivanja sredstva za lepljenje slojeva hidroizolacije, 5. izolacija mora biti izložena kontrolisanom temperaturnom režimu, odnosno režimu koji odgovara fizičkim karakteristikama sredstva za lepljenje slojeva hidroizolacije (promena viskoznosti lepka pod uticajem temperature može dovesti do pojave tečenja a podjednako je opasan gubitak dela njegovih elastičnih svojstava na niskim temperaturama koji onemogućava hidroizolaciju da prati deformacije podloge na koju je naneta). Najveći broj sredstava za hidroizolaciju funkcioniše kao specijalno formirana vodonepropustna membrana koja se prodoru vode odupire vlastitim mehaničkim i fizičkim svojstvima. Ali, od vode efikasno štite i vodonepropustljivi betoni i malteri koji čine grupu krutih hidroizolacija. Njihova generalna razlika potiče od veličine zrna agregata (punioca) a osnovna sličnost je u učešću specijalnih vodoodbojnih dodataka (hidrofobi) koji sprečavaju ili umanjuju upijanje vode od strane očvrslog sloja. Vodonepropustljivi malteri su u tom smislu vrlo atraktivni jer se, na vlagom ugroženu površinu, lako nanose. Hidrofobi se isporučuju u različitim agregatnim stanjima pa ih, ukoliko su kupljeni u vidu praha, pre primene treba rastvoriti u vodi (razmere su 1 : 1 do 1 : 4). Primenjuju se u situacijama kada treba zatvoriti mikro-prsline u oštećenom betonskom elementu a postoje i hidrofobi sa ubrzanim vezivanjem (npr. proizvod Sika - 4a na temperaturi +18 oC završava vezivanje za samo 15 - 45 sekundi) koji se uspešno primenjuju za neutralisanje dotoka vode iz većih prslina. Pored njih postoje i sredstva koja menjaju svojstva površine povećavajući njenu vodonepropustljivost. Reč je o neorganskim penetratima, penetrirajućim hidroizolacionim sredstvima, koja imaju posebno efikasnu primenu u impregnaciji betonskih površina izloženih dejstvu vode. Dodaju se mešavini cementa i sitnog agregata i kao deo paste nanose na ugrožena mesta. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

12. predavanje

21


Prodiranjem u pore na napadnutoj površini ova sredstva reaguju sa kalcijumom stvarajući produkte nerastvorljive u vodi koji ekspandiraju unutar pora i prslina, ispunjavaju puteve kojima voda prodire u dubinu betonskog elementa i sprečavaju čak i kapilarno kretanje vode kroz njih. Razumljivo je da se ova vrsta zaštite, po kvalitetu, ne može porediti sa vodonepropustnim membranama na bazi bitumena i odgovarajućih uložaka pa se najčešće koristi prilikom sanacija ugroženih površina i rekonstrukcija delova objekta. Razlike u stepenu deformabilnosti izolacija mogu biti ključne prilikom izbora metode zaštite jer je sposobnost hidroizolacije da odoli naprezanjima u svojoj ravni i upravno na nju visoko rangirana u svim slučajevima u kojima se, pod uticajem sopstvene težine objekta i/ili eksploatacionih opterećenja, očekuju pojave napona zatezanja usled savijanja ili istezanja podloge hidroizolacije. Ipak, za projektovanje zaštite objekta vrlo važnu ulogu u izboru materijala i metoda zaštite ima pritisak vode na njegove površine kao najvažniji parametar eksploatacionih uslova. Na tom kriterijumu se zasniva podela na: 1. hidroizolaciju protiv vode pod pritiskom, i 2. hidroizolaciju protiv vode koja nije pod pritiskom. Da bi se za izolaciju ukopanog dela objekta moglo usvojiti adekvatno rešenje treba izvršiti detaljna geomehanička i hidrogeološka ispitivanja terena na kome se objekat gradi. Dobijene rezultate treba tumačiti u kontekstu činjenice da se visina nivoa podzemne vode i brzina njenog kretanja menjaju u toku godine i u toku eksploatacionog veka objekta. Havarija vodovodne ili kanalizacione mreže u blizini objekta može dovesti do lokalnog zasićenja tla vodom, otapanje snega ili jake i dugotrajne kiše mogu privremeno izmeniti stanje vlage u površinskim slojevima tla ali iskop za temeljnu jamu susednog objekta može otvoriti puteve vode kroz vododržive slojeve i omogućiti joj da trajno ugrožava neadekvatno zaštićene zidove podruma. Zato treba, u okviru građevinskih radova i radova na uređenju terena, predvideti i precizno izvesti pouzdanu zaštitu objekta od površinske i podzemne vode. Sistem rigola, kanala i drenaža mora efikasno sakupljati vodu i usmeravanjem "ka kanalizaciji" i/ili "od objekta" smanjivati opasnost od njenog štetnog delovanja na već izgrađenu hidroizolaciju. Materijal za izvođenje radova potrebno je što više približiti mestu ugradnje kako bi se izbegli nepotrebni horizontalni i vertikalni prenosi. Do trenutka upotrebe sav materijal mora ostati u skladištima, propisno složen i zaštićen. U slučaju da materijali navedeni u opisima pozicija radova ne postoje na tržištu može se upotrebiti samo onaj materijal koji po JUS-u ima iste ili bolje kvalitete. U toku izrade izolacionih slojeva, a pre izrade finalne zaštite, nije dozvoljeno hodanje po izolaciji, deponovanje ni transportovanje građevinskog materijala, kao ni izvođenje drugih vrsta radova čiji tehnološki procesi bi mogli da ometaju ili onemoguće pravovremeno završavanje izrade kompletne izolacije. Hidroizolacija se ugrađuje samo preko površina koje ispunjavaju standardima određene uslove. Oni se tiču ravnosti, čvrstoće, čistoće površine i svih drugih karakteristika koje ukazuju na njenu sposobnost da stvori pouzdani spoj sa hidroizolacijom. Pomenuti uslovi se razlikuju u zavisnosti od vrste materijala koji se koristi. Savremeni hidroizolacioni materijali se odlikuju visokim mehaničkim karakteristikama (potrebnu čvrstoću, postojanost pri temperaturnim promenama i sl.), malom težinom i širokim spektrom primene. Ipak, da bi se što bolje odgovorilo specifičnim zahtevima koje pojedine pozicije radova nameću, industrija građevinskog materijala najbrže razvija one kod kojih se navedene osobine uvećavaju i za tehnološki najvažnije oblasti - lakoću primene i mali utrošak rada. U odnosu na pomenute osobine može se uočiti razlika između dva postupka: 1. ugrađivanje toplim postupkom (lepljenje, premazivanje ili livenje toplih hidroizolacionih materijala; varenje hidroizolacionih materijala toplim vazduhom ili plamenom i sl.) 2. ugrađivanje hladnim postupkom (lepljenje; premazivanje; špahtlovanje hidroizolacionih materijala; hladno varenje i sl.), i Ugrađivanje slojeva hidroizolacije se najčešće vrši lepljenjem ali postoje i druge tehničke mogućnosti tako da se, prema načinu ugrađivanja, može izvršiti podela na sledeće tri grupe: a) potpuno lepljena hidroizolacija - ovom načinu ugrađivanja inženjeri poklanjaju sve manje poverenja jer stvara niz tehničkih problema koje je tehnološki teško rešiti na Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

12. predavanje

22


b) mestimično lepljena (punktirana) hidroizolacija - predstavlja način ugradnje većine savremenih hidroizolacija na bazi bitumena i bitumenoznih proizvoda; kružne mrlje lepka (tačke) prečnika 10 - 15 cm se nanose u rasteru od 30 - 60 cm tako da dozvolja-vaju prigušenu migraciju vlage; tačkasto vezana hidroizolacija pokazuje vrlo malu osetljivost na razlike u deformacionim svojstvima pojedinih slojeva izolacije; da bi se zaštitila od prodora vlage hidroizolaciju treba po konturi kontinualno zalepiti za podlogu, pritisnuti je ili pričvrstiti na drugi, podjednako pouzdan način; c) hidroizolacija nevezana za podlogu - se primenjuje samo na pozicijama (prelomi površine na koju se izolacija nanosi) na kojima se očekuje pojava velikih razlika u deformacijama koje bi, u slučaju da su lepljenjem čak i delimično sprečene, mogle oštetiti osetljivije slojeve. Kod hidroizolacionih materijala na bazi bitumena i sintetičkih sredstava od polivinilhlorida su, fabričkom proizvodnjom i primenom svojstava osnovnog materijala, industrijskih lepkova i drugih sredstava, ostvarene slojevite, trakaste forme standardne dužine 10 m i širine do 1,25 m koje su zbog svoje otpornosti i plastičnosti pogodne za primenu na objektima različite namene. Njihovo spajanje može se vršiti hladnim ili vrućim postupkom tako da se dobijaju vodonepropusni spojevi.

Postavljanje hidroizolacione membrane (zavarivanje) na površinu ukopanog dela zida Topli postupak se zasniva na primeni vrućih bitumenskih premaza ili na primeni tehnike zavarivanja. Srednja vrednost tačke razmekšavanja industrijskog bitumena je, prema standardu JUS B.H8.613, u intervalu 75 - 135 oC ali se rastvaračima i emulgatorima granica spušta pa bitumen treba samo dovoljno zagrejati kako bi prešao u tečnu fazu i postao pogodan za razmazivanje po spoju. Tehnika zavarivanja spojeva koristi sposobnost stapanja i homogenizovanja slojeva određenih materijala koji se: zagrejani toplim vazduhom ili plamenom, dovoljno razmekšani i pritiskom spojeni pretvaraju u novi, nešto deblji sloj. Posebno pogodne za spajanje toplim postupkom su hidroizolacione trake izrađene od mekog PVC-a debljine 0,5 - 2 Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

12. predavanje

23


mm. Primenjuju se uglavnom za zaštitu podzemnih građevina. Iako imaju dobra mehanička svojstva treba ih, nakon ugrađivanja i provere kvaliteta zavarenih spojeva (preklop od oko 5 cm), zaštititi slojem sintetičkog filca ili slojem zemlje (peska) debljine 20 - 30 cm. Hladni namazi predstavljaju mešavine bitumena, vode, emulgatora i filera (kameno brašno čiji je kvalitet propisan standardom JUS B.B3.045). Sastav mešavine, procentualno učešće pojedinih sastojaka, utiče na njeno agregatno stanje pa u slučaju izostanka filera dobijamo sasvim tečni premaz a u slučaju nešto većeg učešća kamenog brašna (15 - 20%) namaz dobija oblik paste. Hladno naneti sloj očvršćava srazmerno brzini isparavanja vode i emulgatora. Ukoliko se u okviru sanacije objekta pojavi potreba za zaštitom zidova od kapilarne vode jedna od pouzdanih varijanti je primena vodonepropustljivih maltera. Oni se, kao svi ostali cementni malteri, pripremaju mašinski. Razlike u sastavu maltera i načinu ugrađivanja određuje nagib površine koju treba zaštititi. Zaštita se nanosi u dva sloja ukupne debljine 1,0 - 1,5 cm: a) masna mešavina za prvi sloj debljine 5 - 6 mm se u razmeri 1 : 1 spravlja od cementa i čistog peska čija je maksimalna veličina zrna 3 mm a potom se dodavanjem vode postiže potrebna konzistencija koja omogućuje da se materijal lepi na ravnu, očišćenu i ravnomerno pokvašenu površinu zida na koju se nabacuje ručno (fanglom) ili mašinski, b) mešavina za drugi sloj, debljine 10 - 15 mm, je nešto posnija i spravlja se od cementa i peska u razmeri 1 : 2; od prvog sloja se razlikuje gustinom koja je slična gustini maltera pa se na isti način ugrađuje i obrađuje. Zaštita podova od kapilarne vlage je slična a osnovnu razliku unosi posebna priprema površine na koju se, nakon standardne pripreme, nanosi materijal pripremljen kao masna cementna mešavina (razmera 1 : 1) koja je razblažena vodom u razmeri 1 : 10. Ovakav prvi sloj ima zadatak da olakša i pojača penetraciju hidrofoba u kontaktnu zonu. Drugi i treći sloj zaštite poda odgovaraju, po sastavu i debljini, opisanom prvom i drugom sloju zaštite zida - uzeto respektivno. Utrošak zaptivnog, hidrofobnog sredstva koje ulazi u opisane maltere varira u zavisnosti od tipa proizvoda i prirode aplikacije i iznosi od 0,3 - 0,5 kg/m2 za svaki centimetar debljine zaštite. Hidroizolacioni materijali na bazi bitumena se u toku rada moraju pažljivo nanositi na ugroženu površinu i ugrađivati uz dosledno poštovanje odgovarajućih tehničkih uslova. Jedan od njih se odnosi na veličinu preklopa (uzdužni preklopi bitumenskih traka se bitumenom lepe u širini od najmanje 10 cm a poprečni preklopi su 25 - 30 cm; svi preklopi traka sa uloškom od staklene tkanine ili voala koji se zavaruju imaju šiinu 1 cm a ukoliko se radi sa PVC trakama hladno zavareni preklopi su široki 5 cm a toplo zavareni oko 3 cm), drugi na količinu lepka između slojeva (bitumenskog premaza treba da bude oko 2 kg/m2) ... Broj "slabih" mesta u hidroizolaciji velike površine je srazmeran broju i kvalitetu spojeva pa višeslojna izolacija mora biti adekvatno zaštićena: u toku radova privremeno, od mehaničkih, hemijskih i atmosferskih uticaja, a nakon završetka radova trajno, od delovanja vode i drugih eksploatacionih opterećenja. Privremena zaštita treba da obezbedi da ne dođe do oštećenja ugrađenih slojeva pod uticajem kretanja radnika, deponovanja alata i materijala, slučajnog razlivanja hemijski agresivnih materija (mazut, ulja, rastvarači) ili zagrevanja Sunčevom toplotom. U tom smislu se preduzimaju profilaktičke mere (znaci upozorenja, ograde i sl.) ali vrši i aktivna zaštita. Ukoliko, zbog poremećaja u dinamici realizacije posla, bitumenska izolacija vertikalnih površina ne može ubrzo nakon postavljanja dobiti kvalitetnu, trajnu zaštitu preporučuje se nanošenje više premaza cementno-krečnog mleka koje dobro reflektuje kratkotalasno zračenje Sunčeve svetlosti ili izrada zaklona u vidu zavesa od tanke jutane tkanine koje ima sličnu ulogu a dozvoljava strujanje vazduha i hlađenje hidroizolacije. Kao dobra, trajna zaštita može poslužiti sloj sitnozrnog betona marke MB 15 ili više, zid od opeke, ploče Stiropora, Durisola, Tarolita ili sličnih materijala a u određenim slučajevima i sloj maltera ili asfalta (npr. kod pešačkih staza preko ukopanih delova objekta). Koji će materijal biti primenjen zavisi od uslova i zadataka koje treba da izvrši. Betonski sloj treba da ima debljinu od najmanje 5 - 10 cm (u zavisnosti od toga da li je horizontalan, u nagibu ili vertikalan), zid od opeke debljinu od najmanje 12 cm i 3 - 4 cm maltera između opeke i hidroizolacije, a debljina ploča od materijala na bazi cementa i drveta zavisi od potrebnih termičkih karakteristika izolacionog "paketa" i obično je 5 cm ili više.


12. predavanje

24


Trajna zaštita hidroizolacije Projektovanje i izvođenje izolacija ravnih krovova predstavlja složenu grupu problema. Ovde će biti date samo najvažnije informacije i uputstva neophodna za razumevanje osnovnih pojmova i principa, kao i korišćenje tehničke dokumentacije. Izolacioni radovi imaju brojne zadatke a najznačajniji su obrada: • spojeva krovne ravni i obodnih ili protivpožarnih zidova, • prodora dimnjačkih i ventilacioni kanala, • slivnika za odvod atmosferske vode, • prodora i oslonaca antena i sličnih sekundarnih konstrukcija, • ležećih oluka i rigola ... Osetljivost krovnih ravni na atmosferske uticaje je obrnuto proporcionalna veličini njenog nagiba što je nagib veći to je brže oticanje atmosferskog taloga i lakše odvodnjavanje krovne ravni. Na ovom kriterijumu je zasnovana podela krovova na: • ravne krovove sa malim nagibom

0,5 - 1,0 %

• ravne krovove sa normalnim nagibom

1,0 - 2,5 %

• ravne krovove sa većim nagibom

2,5 - 4,0 %

• ravne krovove sa velikim nagibom

4,0 - 15 %

• ravne krovove sa vrlo velikim nagibom

15 - 40 %

Krovovi sa većim nagibom krovnih ravni spadaju u kose krovove. Ispod ravnog krova se nalazi prostor koji može biti stalno korišćen u stambene ili poslovne svrhe i uslovljavati primenu posebne konstrukcije koja u termičkom pogledu maksimalno izoluje prostor ispod krova (topli krov) ili dozvoljava provetravanje i ujednačavanje temperature susednih slojeva krova (hladni krov). Iako se ravnim krovovima generalno olakšavaju kretanje ljudi, privremeno odlaganje pomoćnog materijala i održavanje krova postoje i slučajevi kada se pokretna (pa i udarna) opterećenja smatraju obaveznim projektnim faktorom. To su terase, otvorene i poluotvorene Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

12. predavanje

25


pasarele, krovovi javnih i poslovnih zgrada na kojima se formira heliodrom i sl. Posebne karakteristike takvih krovova daju osnova za podelu na: a) prohodne ravne krovove - to su višenamenski krovovi sa malim ili normalnim nagibom i kvalitetnom zaštitom hidroizolacije, i b) neprohodne ravne krovove - to su jednonamenski projektovani ravni krovovi čije korišćenje i održavanje mora teći po unapred određenoj proceduri. Nagib ravnih krovova od 1 - 2,5 % omogućava pravilno odvođenje atmosferske vode do slivnika i kanalizacionih vertikala ali je neophodno poštovanje tehničkih uslova za izvođenje izolatorskih radova ukoliko se želi pouzdanost ove funkcije. Takvi krovovi ne smeju biti prohodni jer može doći do oštećenja slojeva izolacije a ukoliko se, zbog prilaska tehničkim prostorijama smeštenim na krovu ili smeštaja opreme, želi stalno koristiti kao prohodan krov mora imati nagib 2,5 - 4 %. Razvoj stambene izgradnje i građevinskih izolacionih materijala je davno doneo ravne krovove na javnim i stambenim objektima. Nažalost, nemar u radu graditelja u sprezi sa lošim održava-njem objekata, doveo je do potrebe za rekonstrukcijom brojnih ravnih krovova i njihove zamene kosim krovovima sa crepom. To ne znači da ravni krov predstavlja projektantski promašaj već da nije postojao adekvatan pristup samoj ideji i još preciznije: nije bilo dovoljno poznato kako treba efikasno rešiti tehničke probleme obrade prodora krovnih slivnika ili ventilacije, diskontinuiteta podloge ili pojave dilatacionih spojnica ... Nedorečenosti u tehničkoj dokumentaciji nadovezuju se improvizacijama na gradilištu a to dovodi do slabih mesta čija je sanacija izuzetno skupa.

Neprohodni ravni krov

Prohodni ravni krov

Sastav krova je uslovljen njegovom namenom, nagibom i karakteristikama primenjenih materijala. Zahtev da se krovom obezbedi hidroizolacija, termoizolacija i zvučna izolacija objekta, u manjoj ili većoj meri, obezbeđuje svaki od njegovih slojeva. Pritom je od naročitog značaja redosled slojeva i kompatibilnost materijala susednih slojeva. Da bi se shvatio značaj ovih uslova treba poznavati prirodu i ulogu svakog sloja [66]: • plafon - plafon predstavlja najniži (vidljivi) deo krova koji, u nizu funkcionalnih zadataka, ima i dekorativnu ulogu; plafoni mogu biti neposredno naneti na noseću konstrukciju u vidu završnog, zanatski obrađenog sloja, ili okačeni (viseći plafoni) o nju preko vlastite (plafonske) konstrukcije; • noseća konstrukcija - ima zadatak da prihvati i prenese uticaje sopstvene težine slojeva krova i spoljašnjih opterećenja statičke i dinamičke prirode; predstavlja fizičku podlogu za druge slojeve; izrađuje se od različitih vrsta materijala (beton, čelik, drvo, opekarski proizvodi) uz primenu neke od brojnih metoda rada (montažne, polumontažne, izrađene na-licu-mesta); ukoliko se sastoji od ošupljenih elemenata (prefabrikovane betonske ploče, blokovi od gline sa olakšanom osnovnom masom i sl.) noseća konstrukcija efikasno doprinosi toplotnoj i zvučnoj izolaciji prostora ispod krova ali nije u potpunosti dovoljna za samostalno preuzimanje zadataka izolacije;


12. predavanje

26


• sloj za nagib - služi da obezbedi nagib krovne ravni sa koje se odvodnjavaju atmosferilije; ugrađuje se u slučajevima kada noseća konstrukcija nema potreban poprečan i/ili podužni nagib; za krov predstavlja, u izvesnom smislu, balast pa se izrađuje od materijala male zapreminske mase (peno-beton, perlit-beton, keramzit-beton) i time daje doprinos ukupnim termičkim i zvučnim izolacionim karakteristikama; u većini slučajeva se formira direktno na nosećoj konstrukciji ali ima slučajeva da se ugrađuje preko termo izolacije; minimalnu debljinu sloja za nagib određuju granulometrijski sastav sloja i način ugrađivanja (obično je 3 - 4 cm); sloj može imati i značajnu debljinu (krutost) pa se preporučuje obavezna izrada dilatacionih spojnica na svakih 2,5 - 3,0 m; • sloj za izjednačavanje pritiska pare - ima zadatak da služi kao podloga višim sloje-vima, da apsorbuje i priguši uticaje deformacija podloge i omogući migraciju i isparava-nje vlage (prirodna, kondenzat) koja je ostala ispod slojeva parne brane i hidro izolacije; izrađuje se od perforiranog ili neperforiranog staklenog voala impregniranog bitumenom a u primeni je i talasasti, bitumenom impregnirani karton kroz čije žlebove vlaga struji ka spoljnoj sredini; • parna brana - je sloj za zaštitu termo izolacije od vlage iz nižih slojeva; onemogućava podizanje difuzne pare iz noseće konstrukcije i njeno lako kondenzovanje unutar rastresite termo izolacije (povećanje vlažnosti utiče na pad izolacione moći toplotne izolacije); izrađuje se od PVC folija i, mnogo češće, od aluminijumske folije (uložak) obostrano pokrivene bitumenom bez polimera i posute peskom kao zaštitom; moraju biti pravilno proizvedene i ugrađene kako bi u potpunosti zatvorile moguće puteve prolaska vlage u termo izolaciju; • toplotna izolacija - predstavlja sloj koji smanjuje i usporava razmenu toplote slojeva koje razdvaja (spoljašnje sredine i unutrašnjih prostora objekta) čime čini bezopasnim dejstva ekstremnih temperatura i temperaturnog gradijenta (migracija i kondenzovanje vlage na kontaktnoj površini hladne i tople sredine); vrsta i debljina toplotne izolacije se određuju prema zahtevima normativne dokumentacije i zakonima građevinske fizike; • hidroizolacija - je sloj koji ima zadatak da spreči razmenu vlage između slojeva koje odvaja (način i efikasnost delovanja hidroizolacije su bliže opisani u prethodnom delu); • zaštita hidroizolacije - ima zadatak da hidroizolaciju koja je prirodno tamne boje (najveći broj proizvoda je pokriven bitumenom) zaštiti od fizičkog delovanja kratkotalasnog zračenja Sunčeve svetlosti i mehaničkih oštećenja usled kretanja radnika koji održavaju krov; • sloj za razdvajanje slojeva - se postavlja između slojeva koji, usled razlike prirodnih mehaničkih svojstava, imaju različite deformacione sposobnosti pa postoji realna opasnost od oštećenja usled rada noseće konstrukcije ili pojave prekomernih elastičnih deformacija nekog od slojeva. Svi slojevi moraju imati kvalitetno obrađene preklope a prodori kroz njih moraju biti obrađeni na način koji ne dovodi u pitanje vodonepropustnost i termičke karakteristike.


12. predavanje

27


ZAVRŠNI RADOVI 8.11. PODOPOLAGAČKI RADOVI Podovi se projektuju tako da zajedno sa osnovnom, nosećom konstrukcijom i plafonom ispod nje obezbeđuju zvučnu i toplotnu izolaciju prostorija. Prema standardu JUS U.J.054 delimo ih prema osetnoj toploti na: 1. ugodno tople,

3. srednje hladne i

2. tople,

4. hladne.

Podopolagački radovi obuhvataju sve radove na izradi podnih (toplih ili polutoplih) obloga od linoleuma, gume, PVC-a, pločastog vinil-azbesta, tekstila i nekih drugih materijala koji se isporučuju u vidu ploča i traka. Kvalitet materijala za ove radove se utvrđuje na bazi stepena: • dimenzionalne stabilnosti (nepromenljivosti), • postojanosti prema svetlosti, • otpornosti na požar (zapaljivosti), • električne provodljivosti, • klizavosti, i drugih karakteristika značajnih za primenu određenog materijala u vidu podne obloge. Među njima mogu biti otpornost na habanje, pritisak i delovanje hemikalija a značajne su i savitljivost, zvučna i toplotna zaštita i ujednačenost površine. Za ovu vrstu radova je karakteristična primena linoleuma, podnih obloga od gume, PVC-a i tekstila kao i vinil-azbestnih ploča. Linoleum se proizvodi od mešavine peska, drvenog brašna i lanenog ulja koja je obojena odgovarajućim pigmentima a isporučuje se u kolutovima (trake) i paketima (ploče). Debljine ovakve obloge za prostorije sa velikim pešačkim opterećenjem su 4 mm, 4,5 mm i 6 mm.

Polaganje linoleuma nije komplikovano ali uz malo mašte može podu dati izgled lepog mozaika Gumene podne obloge se koriste za oblaganje podova prostorija u kojima se očekuje veliki broj posetilaca ali je i tu izvršena gradacija: jednoslojne gumene obloge su u vidu homogenih traka ili ploča a u dvoslojnim gumenim oblogama (namenjenim vrlo intenzivnom opterećenju) donji, noseći sloj služi kao ojačanje. Ove obloge su, zahvaljujući specifičnom sastavu (kaučuk pomešan sa puniocem, smolom, pigmentom i drugim dodacima), otpornije od linoleuma pa im je i debljina manja. Na tržištu se najčešće mogu naći trake i ploče debljine 2,5 - 4,5 mm. PVC podne obloge se proizvode kao PVC podne obloge bez podloge (odlike su specificirane standardom JUS G.E5.022) i kao PVC podne obloge sa podlogom (odlike daje standard JUS G.E5.021). Podne obloge prve grupe su najčešće višeslojne i mogu biti heterogene ili homogene. Razliku stvara količina punioca u sastavu pojedinih slojeva. Druga grupa, PVC podne obloge sa Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

13. predavanje

1


podlogom, kao podlogu ima filc, jutu ili specijalne pene, proizvode se u trakama i pločama debljine 3 - 3,5 mm čija površina može biti glatka ili reljefna i mogu se zavarivati na spojevima. Za varenje se koriste specijalne trake za varenje ili pasta za varenje (plastična masa koja se nanosi na ivice u spoju i na sobnoj temperaturi očvršćava). Vinil-azbestne ploče su dimenzija obično 25/25 cm i 30/30 cm a proizvode se (prema standardu JUS G.E5.020) od azbestnih vlakana i polivinil-hlorida sa omekšivačem, puniocem i pigmentom. Ploče su ograničene savitljivosti i ne mogu se variti. Kvalitet podloge na koju se polažu ove ploče je opisan standardom JUS U.F3.060.

Tekstilne podne obloge

Tekstilne podne obloge su grupa tepiha koji su industrijski izrađeni (tkani, iglani, pleteni) od prirodnih i veštačkih vlakana ili od vlakana čiji su krajevi veštačkim smolama spojeni u elastičnu, trakastu podnu oblogu.

Da bi se podna obloga kvalitetno ugradila neophodno je da površina naleganja bude čvrsta, neispucala, čista, tehnički ravna i sposobna da prima lepak kojim se obloga pričvršćuje. S obzirom na to da građevinska obrada podne konstrukcije nije adekvatna za prijem svih vrsta obloga potrebno je da se izvede sloj odgovarajuće podne podloge. Za otklanjanje neravnina koje ometaju polaganje linoleuma, PVC i gumenih obloga se koriste različite mase za izravnavanje (proizvedene su na bazi nekog veziva: cementa, gipsa, veštačkih smola i sl.) koje se gradilištu isporučuju u većim sudovima ili u prahu koji treba pomešati sa propisanim rastvaračem kako bi se dobila emulzija. Masa se izliva na očišćenu površinu i glačanjem izravnava a zatim ostavlja da se osuši. Na tako pripremljenu površinu mogu da se nanose lepkovi koji treba da obezbede čvrstu vezu obloge i sloja za izravnanje, budu postojani na razne uticaje i ne štete zdravlju. Ukoliko masa za izravnanje treba da služi i kao izolacija od vlage upotrebljavaju se mase za izravnanje na bazi mešavine cementa i bitumena. Namena prostorije i eksploatacioni uslovi koji će u njoj vladati određuju skup osobina koje pod mora obezbediti a podna obloga je, zbog izloženosti habanju i drugim fizičkim i hemijskim uticajima, od presudne važnosti za komformnu upotrebu određene površine. Da bi se obloga pod dejstvom pokretnog opterećenja zadržala na poziciji gde je ugrađena koriste se odgovarajuća lepila. Ona moraju biti neagresivna po sredinu i ljude, ostvarivati trajnu vezu obloge i podloge i omogućavati jednostavan i bezbedan rad. Ukoliko je lepilo (lepak) zapaljivo na pakovanju mora biti deklarisana ova osobina i uslovi u kojima se ona može manifestovati. Lepila se proizvode kao rastvori bitumena, veštačkog kaučuka, veštačkih smola i sl. u odgovarajućim rastvaračima (špiritus, benzin i sl.) pa se očekivani efekti dobijaju kada iz nanetog sloja lepila ispari rastvarač. Da bi se stvrdnjavanje omogućilo u prostoriji u kojoj se radi temperatura vazduha mora biti najmanje 10 oC i mora biti omogućeno provetravanje da se ne bi stvorila štetna koncentracija para. Podovi od PVC-a se polažu na ravnu, suvu i čistu podlogu i za nju pričvršćuju (uglavnom) lepljenjem pomoću lepka nanetog po celoj površini ploče ili trake. Sa razvojem tehnologije izrade industrijskih tepiha raširena je njihova primena za oblaganje podova u stambenim, javnim i poslovnim prostorijama u kojima pojava statičkog elektriciteta u podu nije zabranjena. Ovakvi, veštački materijali se isporučuju u trakama širine 4 - 5 m i dužine 20 - 30 m i lako polažu preko podloge koja mora biti vrlo ravna. Podovi od PVC-a se kroje ali prilikom obrade spojeva susednih traka nastaje problem njihovog povezivanja i ostvarivanja kontinuiteta obloge. Najčešće se spoj zavaruje ili se krajevi lepe preko specijalne lepljive trake. Industrijski tepisi imaju manu u činjenici da jake fleke i oštećenja tepiha mogu biti otklonjeni samo zamenom cele trake pri čemu "zakrpa" ostaje vidljiva. Stoga se u praksi sve više primenjuju samolepljive ploče izrađene od sličnog materijala kao i tepisi ali sa lepkom nanetim na naličje ploče.


13. predavanje

1


Vrlo velika koncentrična opterećenja dinamičke i udarne prirode koja karakterišu primenu viljuškara u industrijskim objektima zahtevaju podove sposobne da se odupru i delovanju drugih, posebno temperaturnih i hemijskih, uticaja na njih. Pokazalo se da uobičajenom tehnologijom izrade betonskih podnih ploča ne mogu biti dobijene površine dovoljno čvrste i guste da mogu dugo odolevati opisanim eksploatacionim uslovima. Stoga je površinu poda potrebno ojačati bilo impregnacijom (utrljavanjem rastvora specijalnih smola ili praškastih aditiva u površinski sloj debljine 1 - 2 mm), bilo zalivanjem (preko površine gotovog poda se u sloju od 1 - 10 mm razliva specijalna, najčešće epoksidna, masa dobijena mešanjem više komponenata). Ukoliko se radi impregnacija obično se koriste specijalizovane mašine (helikopteri) a nakon 24 - 48 sati očvršćavanja u podu se seku fuge i formiraju polja; obično veličine 3/3, 3/4 ili 3/5 m. Industrijski podovi ovog tipa su vrlo skupi pa se primenjuju ređe nego što je porebno.

8.12. PARKETARSKI RADOVI U tople podove spadaju podovi od drvenih podnih elemenata (daske, razne vrste parketa i brodski pod) a njihovom ugradnjom se bave radnici parketari. Parketarski radovi obuhvataju postavljanje parketa u vidu obrađenih daščica sa žlebom i perom na po dvema naspramnim stranama bez vezivanja za podlogu (plivajući pod) kao i ploča od drveta ili plute koje se lepe za podlogu tečnim lepkom, bitumenom ili lepljivim folijama. Postavljanje parketarskog materijala se vrši polaganjem na ravnu, horizontalnu i nezaprljanu podlogu. Podloga mora imati i sloj hidroizolacije koja sprečava kapilarno kretanje vlage iz međuspratne konstrukcije u osušeni parket. Uslov za početak ovih radova u nekoj prostoriji su završeni građevinski, montažni i ostali završni radovi. Drveni materijal za rad mora biti suv (najviše 12 % vlage) a prostorija u kojoj se radi očišćena i provetrena (relativna vlažnost vazduha 45 - 65 %) i u zimskim mesecima zagrejana (najmanja temperatura vazduha je 10 oC). Podni elementi od drveta su različitih dimenzija i kvaliteta ali moraju ispunjavati uslove važećih standarda (JUS D.C1.042, JUS D.D5.020, JUS D.D5.012).

Parket se sastoji od velikog broja pločica čija tekstura i boja daju velike mogućnosti prilikom oblikovanja završnog izgleda površine prostorije Prilikom postavljanja drvenih podnih elemenata između njih i zidova mora ostati odgovarajuća dilataciona razdelnica koja podnoj oblozi (čak i preterano suvoj) dozvoljava disanje u različitim temperaturnim uslovima. Pričvršćivanje materijala se vrši lepljenjem cele pločice za podlogu ili samo duž dodirnih ivica (lepak se razmazuje nazubljenom lopaticom - špahtlom) ili ukucavanjem u podlogu pomoću eksera (ovo je karakteristično za daščani i brodski pod). Lepkovi za parket zahtevaju da elementi u spoju budu dovoljno suvi: betonska podloga može imati vlažnost maksimalno 3% a drvena podloga i parket koji se lepi najviše 8 - 10%. Temperatura vazduha mora biti najmanje 10 oC. Da bi se obezbedilo bolje prianjanje podlogu treba premazati u jednom sloju (grundirati) rastvorom lepka i vode u razmeri 1:10. Sloj lepka mora biti ravnomerne debljine, oko 1 mm, kako bi njegov utrošak bio u okvirima standarda od oko 1 kg/m2. Klasičan parket se najčešće proizvodi u vidu daščica debljine 18,5 ili 22,5 mm i širine 50 mm a dužina varira u zavisnosti od zahteva enterijerista i obično je 20, 25 ili 30 cm (JUS D.D5.020). Kao materijal se (zbog trajnosti) posebno ceni hrastovina i bukovina ali i parket od jasena, bora i Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

13. predavanje

2


bresta takođe može biti lep. Slog klasičnog parketa može dati vrlo dekorativne šare jer se pločice mogu slagati pojedinačno i u grupama (po 4 ili 5) a najčešći slog je riblja kost. Ukoliko se raspolaže pločicama od različitog materijala slog može biti i višebojan jer obrađene i lakirane pločice daju različite tonove. Lamel parket je nastao modifikovanjem tehnološkog procesa postavljanja parketa jer je za potrebe bržeg rada izvršeno pripremanje (prefabrikacija) niza pločica debljine 8 mm koje su složene u grupe u nizu i mehanički povezane. Mozaik parket je nastao na istoj ideji kao lamel parket ali je mnogo dekorativniji i ekonomičniji jer dozvoljava korišćenje pločica debljine i 6 mm. Pločice su male (oko 4 puta manje od klasičnog parketa) pa izrada mozaika ima kreativnu slobodu. Da bi se postavljanje ubrzalo prefabrikovani komadi mozaika se u fabrici pokrivaju lepljivim papirom i na objektu jednostavno polažu na podlogu preko koje je prethodno razmazan lepak. Merodavan je standard JUS D.D5.021.

Postavljanje poda od laminata Panel parket predstavlja kombinaciju daščanog poda i lamel parketa jer se na daščanu podlogu izrađenu od nekvalitetnijeg (mekog) drveta lepe lamele od niskohabajućeg drvenog materijala debljine do 5 mm. Daske panel parketa su obrađene na pero-i-žleb i po potrebi se seku na meru i slažu jedna do druge. Spajanje panela se ostvaruje lepkom.

8.13. BRAVARSKI RADOVI Bravarskim radovima se smatraju svi radovi na izradi bravarskih proizvoda (ograde, prozori, vrata, pregrade, poklopci za šahtove, kapci, rešetke, žaluzine, merdevine, penjalice za šahtove, brisači za obuću i drugi okov) koji se izrađuju od profilisanog čelika i limova, kao i izradi noseće čelične konstrukcije. Sva bravarija se radi od standardnih valjanih i hladno-oblikovanih profila (crna bravarija) ili aluminijumskih profila i limova. Valjani profili, ranije jedini materijal za izradu crne bravarija, su razvojem obrade metalnih limova hladnim valjanjem ili savijanjem (abkantovanje) dobili vrlo brojnu ali i kvalitetniju konkurenciju. Danas se valjani profili primenjuju samo u nedostatku kutijastih a tehnologija ekstrudiranja aluminijuma dozvoljava izradu raznovrsnih ramova i okova za prozore i vrata koji prozorima daju potrebnu krutost a istovremeno su podloge za zaptivke koje sprečavaju prodor vode i vazduha, kao i razmenu toplote sa okolinom. Prilikom izrade čelični i aluminijumski profili se mere na dužinu predviđenu radioničkom dokumentacijom i seku specijalnim alatom koji materijal ne kida već ostavlja ravne ivice reza. Da bi se izbegle estetske i funkcionalne greške ivice reza koje treba dovesti u spoj se dodatno obrađuju. Obrada vidljivih ivica mora biti takva da se ne primećuju tragovi sečenja. Veza pojedinih elemenata bravarskih proizvoda vrši se najčešće zavarivanjem, zasecanjem, zakivanjem, nitnovanjem itd., a sve u zavisnosti od zahteva tehničke dokumentacije i potrebnog izgleda gotovog elemenata. Funkcionalnost bravarskih proizvoda je jedan od osnovnih zahteva pa se ramovi vrata, prozora, poklopaca i drugih elemenata opremaju raznovrsnim mehanizmima koje zovemo - okovi. Ovom skupu pripadaju šarke i brave ali i mehanizmi za obrtne prozore, klizne prozore, prozore sa otvaranjem u dva pravca (ventus), mehanizmi za klizna vrata ali i makaze, zaustavljači i sl. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

13. predavanje

3


Primena bravarije je raznovrsna. Najčešće u prostorijama (vrata, pregrade) ili na fasadi objekta (prozori, kapci, rešetke, žaluzine, merdevine, penjalice) gde iz određenih razloga postoji fizičko naprezanje (pritisak, vibracije, visoka vlažnost i temperatura) veće od onog koje standardna građevinska stolarija može izdržati ili ona ne može omogućiti ispunjavanje spcifičnih funkcionalnih zahteva. Na primer: a) u mašinskom prostoru se predviđaju žaluzine radi ventiliranja jer bi klasični prozori omogućili ventiliranje ali ne bi sprečili ulaz ptica ili nepoželjnih predmeta. b) vrata na toplotnoj podstanici u podrumu gde su predviđene ostave stanara se rade od bravarskih profila i crnog lima zbog potrebne otpornosti prema požaru, i slično. Ukoliko se bravarskim proizvodom želi sprečiti prodor atmosferilija u objekat koriste se odgovarajući kitovi i profili. Kitovima se zaptivaju spojevi nepokretnih delova bravarije a profili se ugrađuju na način koji (pod pritiskom delova u spoju) nameće njihovo blago deformisanje i izaziva kontinualno naleganje i zaptivanje spoja. Pre ugrađivanja svaki bravarski proizvod treba pregledati i u slučaju nedozvoljenih odstupanja od zahteva normativnih dokumenata, projektnih zahteva ili specifikacija proizvođača eliminisati ga iz upotrebe i uputiti na opravku. Prilikom kontrole posebna pažnja se posvećuje tačnosti dimenzija, čvrstoći veza elemenata i stabilnosti proizvoda kao celine, kvalitetu svake veze okova i bravarije it.d. Ispravan proizvod se transportuje do mesta ugradnje i pričvršćuje za objekat na način koji bravariji omogućava punu funkcionalnu gotovost a zatim se prostor između spoljnog rama bravarije (vrata, prozor, pregrada) i objekta popunjava odgovarajućim izolacionim materijalom. Kao ispuna sve više su u primeni ekspandirajuće smese koje u dodiru sa vazduhom očvršćavaju dajući dopunsku stabilnost vezama bravarije i objekta.

8.14. ANTIKOROZIVNI RADOVI Korozija čelika nastaje u kontaktu sa atmosferom, vodom, tlom i nekim agresivnim materijama. Gotovi čelični elementi se moraju antikorozivno zaštititi odgovarajućim postupkom: • toplim cinkovanjem - zaštita se izvodi potapanjem očišćenog elementa u sredstvo za poboljšanje prianjanja (flus) koje se zatim suši a nakon toga se element potapa u rastopljeni cink (kvalitet cinka mora odgovarati standardu JUS C.E1.020) koji se posebnim sredstvima fiksira i zaštićuje; • premazima - premazivanje se vrši olovnim minijumom, cinkolitom i sl.; • metalizacijom - zaštita se izvodi prskanjem rastopljenog metala (cinka, aluminijuma, olova) preko očišćene čelične površine; metal se u metalizer unosi u obliku žice, topi pod plamenom tehničkih gasova ili električnog luka a zatim komprimovanim vazduhom nabacuje na sveže peskarenu površinu i posebnim hemijskim sredstvima fiksira i zaštićuje; metalizacija se mora izvršiti najkasnije 4 sata nakon pripreme površine jer može doći do njenog prljanja prašinom i drugom, lebdećom nečistoćom. Pre antikoroozione zaštite sa metalne konstrukcije treba lakim čekićem ukloniti ostatke zgure zaostale nakon zavarivanja a brusnim pločama treba na spojevima ukloniti neravnine nastale zavarivanjem. Da bi se proces korodiranja metala uspešno zaustavio i onemogućio površina na koju se zaštita nanosi mora se izvršiti čišćenje od tragova rđe i mora biti omogućeno prianjanje slojeva zaštite za metal. U tu svrhu se koriste ručna sredstva (čekić, čelične četke, strugalice) mehanička i električna sredstva sa čeličnim četkama i brusnim papirom (šmirgl-papir) za obradu površine, a u primeni su i hemijska sredstva u vidu specijalnih premaza. Ukoliko je površina delimično zamašćena treba je očistiti pranjem uz upotrebu četki i specijalnih deterdženata a ukoliko je prekrivena starom, ispucalom bojom čišćenje je efikasnije uz korišćenje plamenika i tehničkih gasova. Kao kod drvenih predmeta i kod skidanja farbe sa metalnih predmeta može biti efikasna primena let-lampi čijim plamenom se boja zagreva i spaljuje. Da bi se dobili optimalni rezultati mlaz plamena treba držati pod uglom od 45 - 60o i zonu njegovog dejstva na zaprljanu površinu pomerati brzinom oko 5 - 10 cm/sec. Kako bi se olakšalo dejstvo plamena na dublje slojeve starog Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

13. predavanje

4


premaza u toku rada strugačima treba uklanjati ljuspice farbe koja se pod plamenom odvaja od čeličnog nosača. Nakon svega očišćenu površinu treba mlazom komprimovanog vazduha osloboditi od produkata sagorevanja i ostataka prašine. Opisani postupak je relativno lak ali nije dovoljno brz pa je nekad mnogo bolje na površinu predmeta naneti neki od hemijskih rastvarača jer će nakon samo 10 - 15 minuta njegovog delovanja doći do odvajanja sloja stare farbe koju treba samo sastrugati a tragove rastvarača ukloniti i naneti osnovni zaštitni premaz (šop-prajmer). Ovaj premaz ima ulogu zaštitnika površine do trenutka izrade kompletnije i kvalitetnije antikorozione zaštite. Šop-prajmer mora imati takav sastav da prilikom izrade varova ne stvara otrovna isparenja ali je razgradljiv pa mu je dejstvo vremenski ograničeno i treba ga pokriti minijumom najkasnije 2 nedelje nakon nanošenja na neku površinu. Za delove koji zahtevaju visok kvalitet pripreme površine primenjuje se mlaz nekog abrazivnog materijala koji se iz ručnog alata pod visokim pneumatskim pritiskom usmerava na površinu metalnog elementa i učestalim udarima skida i sloj korozije i eventualno zamašćenje. Iako su u primeni i opiljci čelika ili aluminijuma ipak je najčešća primena čistog (opranog i osušenog) kvarcnog peska pa je ova operacija čišćenja poznata i kao peskarenje. Zrna čistog peska (frakcije 0,5 - 2,0 ili 1,0 - 3,0 mm) efikasno skidaju ne samo nečistoće stranog porekla već i sloj rđe stvoren u toku čekanja materijala na površinsku zaštitu. Mlaz treba usmeriti na površinu pod uglom do 45o i na osnovu vizuelne kontrole efikasnosti njegovog dejstva regulisati udaljenost sa koje se zrna peska ispaljuju. Mlaz, naime, ima određenu gustinu koja se zbog efekta širenja mlaza smanjuje proporcionalno udaljenosti pištolja od čeličnog elementa pa se promenom ugla i udaljenosti pištolja može regulisati efikasnost rada. Rezultat čišćenja je metalni sjaj površine. Peskarenje stvara veliku prašinu pa je potrebno koristiti odgovarajuća zaštitna sredstva (naočare, masku za disanje, rukavice) i nakon rada ukloniti sav uprljani pesak sa predmeta. Pored peska koriste se i šljaka iz visokih peći (granule od 0,20 - 0,25 mm) i korund (granule aluminijum-oksida od 0,20 - 0,25 mm). Radionička priprema površine peskarenjem dozvoljava nešto konformniji rad jer se može koristiti mešavina kvarcnog peska, vode i antikorozionih dodataka koja ne stvara prašinu a štiti očišćenu površinu nanošenjem primarne zaštite. Antikoroziona zaštita se na čeličnu površinu nanosi u dve faze: 1. osnovni premaz (temelj antikorozione boje), i 2. pokrivni premaz (antikoroziona boja) Pre nanošenja premaza treba proveriti da li su ispunjeni potrebni uslovi za kvalitetno nanošenje zaštite. Površina mora biti čista i suva a vazduh u prostoriji umereno vlažan (relativna vlažnost manja od 80 %) i topao (temperatura vazduha mora biti u intervalu 5 - 40 oC). Svaku fazu zaštite karakteriše više slojeva premaza jer faze moraju imati propisanu debljinu a jednim slojem se ona ne može obezbediti. Osnovni premaz je važan i stoga što pokriva neravnine pa se, u cilju precizne obrade i manje dostupnih mesta nanosi ručno, utrljavanjem boje odgovarajućim četkama. Ukoliko se ivica čeličnog profila mora zavariti za drugi profil premaz sme ići nabliže 50 mm od ivice a ukoliko je granica te zone narušena pre zavarivanja treba u njoj ukloniti tragove prvog premaza. Površina nosača se nekada čisti plamenom pa da bi prianjanje bilo kvalitetno prvi premaz treba naneti dok je površina još dovoljno topla (30 - 70 oC). Debljina premaza se definiše zahtevima iz opisa pozicija u predmeru radova, kao i tehničkim uslovima za izvođenje antikorozione zaštite a izražava se u mikronima. Debljina premaza se može precizno meriti digitalnim uređajima koji se prislanjaju na osušeni osnovni premaz, pritiskom Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

13. predavanje

5


na taster se vrši očitavanje debljine a nakon odgovarajućeg broja merenja na displeju mernog instrumenta se može dobiti srednja vrednost debljine, broj merenja, standardna devijacija i drugi relevantni statistički podaci. Isti postupak treba ponoviti i nakon nanošenja pokrivnog premaza ali dobijenu prosečnu debljinu treba umanjiti za debljinu osnovnog premaza. Najmoderniji merni instrumenti su toliko osetljivi da mogu razlikovati i ukupne debljine boja nanetih u fazama. Upravo zato kvalitetu radova treba posvetiti odgovarajuću pažnju jer se pojavom opisanih mernih instrumenata stvaraju uslovi da tehnički nadzor može lako utvrditi svako odstupanje od ugovorenih specifikacija a naknadni rad na otklanjanju slabih mesta može biti izuzetno skup, posebno ukoliko se radi o mestima na montiranoj krovnoj konstrukciji (rožnjačama ili rešetkastim nosačima velikih raspona) kada je popravljanje uslovljeno ponovnom montažom visoke skele. Čak i kada su takve skele izrađene od lakih metala i oslonjene na točkove njihova izrada i manipulacija su dosta spori i mogu dugo remetiti ritam ostalih radova koji se izvode na podu objekta. Boja se na gradilište dostavlja u velikim sudovima, u stanju pogodnom za direktnu upotrebu ali se, u slučaju potrebe (zgušnjavanja boje) mogu primeniti razređivači. Na vrstu i kvalitet ovih zapaljivih materija treba strogo paziti jer je za svaku vrstu boje deklarisan odgovarajući razređivač pa bi primena nekog drugog mogla dovesti do neželjenih posledica: promene tona ili postojanosti boje. Deponovanje boja i razređivača mora biti usklađeno sa opštim merama tehničke zaštite na radu.

8.15. LIMARSKI RADOVI Limarski radovi obuhvataju sve radove na pokrivanju ili opšivanju limom objekta (ili njegovih delova) kao i izradu oluka za odvođenje atmosferskog taloga sa krovova, obradu prolaza, prepusta i otvora na fasadi, a uključuju izradu ventilacionih kanala i drugi sličnih delova objekta. Limovi koji se najčešće koriste pri radu predstavljaju vrlo tanke čelične, bakarne ili aluminijumske ploče dobijene valjanjem. Da bi se čelični limovi mogli primeniti za oblaganje površina nakon obrade mora biti očišćena i odmašćena i nanet antikorozivni premaz a može biti i pocinkovana, plastificirana ili zaštićena na drugi način. Na agense je najotporniji aluminijumski lim a nešto manje bakarni lim koji je skuplji od ostalih a štiti ga i istovremeno ukrašava sloj početne korozije zelenkaste boje pa služi i u dekorativne svrhe. Ranije je korišćenje olovnog lima bilo češće nego danas ali je zbog komparativnih prednosti drugih limova primena svedena na rekonstrukcije starih objekata. Generalno pravilo je da se različiti materijali ne dovode u neposrednu vezu. To posebno važi za bakarne i pocinkovane čelične limove jer u prisustvu vode može doći do galvanske reakcije. Obrada i priprema lima se vrše sečenjem i savijanjem a vezivanje delova zavarivanjem, nitnovanjem ili višestrukim savijanjem. Savijanje lima (falcovanje) se u cilju obezbeđenja vodonepropustljivosti (sprečavanja podlivanja) izvodi kao dvostruko pri čemu horizontalni spojevi tabli moraju imati minimalnu širinu 20 mm i izvode se savijanjem prevoja niz krovnu ravan (ležeći prevoji) a sastavni spojevi susednih tabli (stojeći prevoji) ostavljaju se upravno na krovnu ravan. Visina sastavnih spojeva mora biti najmanje 25 mm a toliki moraju biti i preklopi kod varenja pocinkovanih limova. Obično se delovi limarije pripremaju u radionici gde se kroje i delimično sklapaju u veće delove, a ovi se zatim na građevini montiraju i međusobno povezuju u jednu celinu. Povezivanje delova treba izvršiti tako da se limu omogući dilatiranje. Ekseri i zakivci, kojima se lim pričvršćuje za objekat, moraju biti od istog materijala kao i lim. Ukoliko je podloga, na koju se lim oslanja, od betona ili maltera treba ispod lima položiti sloj ter-hartije. Najveći obim limarskih radova pripada pozicijama pokrivanja krovne ili fasadne konstrukcije objekata (pretežno proizvodnih, sportskih ili drugih opšte namene) gde se preko roštilja od metalnih ili drvenih nosača polaže lim u tablama dužine do 6 m. Lim se iz tehničkih i estetskih razloga profiliše i time dobija neophodnu nosivost upravno na svoju ravan. Za izradu krovnog pokrivača industrijskih objekata se najčešće, zbog trajnosti, primenjuje profilisani aluminijumski lim. S obzirom na činjenicu da se radi o lakom materijalu čijim tablama radnici lako manipulišu ovaj lim se polaže preko 2 i 3 polja (limovi niske profilacije se u nekim slučajevima mogu postaviti i preko 4 polja). Da bi se obezbedili zahtevi za termičkom izolovanošću objekta između dva sloja lima razdvojena hladno profilisanim limovima Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

13. predavanje

6


distancerima se polažu table od presovane mineralne vune ili se u fabrikama između tabli lima izliva specijalna ekspandirajuća masa koja ispunjava slobodan prostor i sa limovima gradi sendvič. Krovni pokrivač se obavezno povezuje sa sistemom horizontalnih oluka. Uloga oluka je da prihvati vodu koja se sliva sa krovne ravni i time spreči njeno razlivanje po fasadi. Zato se spoljna ivica oluka mora spustiti u odnosu na unutrašnju za 1 - 2 cm kako se iz punog ili začepljenog oluka voda ne bi slivala niz fasadu već padala na tritiar ili teren oko objekta. Horizontalni oluci imaju otvoren, koritast ili polukružni poprečni presek a olučne vertikale mogu biti pravougaonog i kružnog oblika. Unutrašnja ivica horizontalnog oluka je oslonjena na krovnu konstrukciju a obod spoljne se radi ostvarenja veće krutosti mora cevasto saviti (da bi se ostvarilo pravilno savijanje po celoj dužini segmenta koristi se armatura malog profila). Krovni pokrivač i oluk nemaju u istom pravcu ista termička izduženja pa ih treba povezati na način koji ne sprečava međusobna pomeranja. Olučne horizonatale se preko držača, čeličnih kuka napravljenih od debljeg lima, obično preseka 6/25 mm, na svakih 0,8 - 1,2 m oslanjaju na rogove krovne konstrukcije za koje su pričvršćene većim ekserima ili zavrtnjima. Oluci su kod manjih objekata širine 15 - 20 cm a kod većih 20 - 25 cm. Nastavci olučnih segmenata se izvode preklapanjem od 1 cm i moraju biti kvalitetno zalemljeni da ne bi došlo do procurivanja. Da bi ispunio svoj zadatak oluk mora biti dovoljnog kapaciteta pa u praksi važi orijentacioni odnos da za 1 m2 krovne ravni treba obezbediti najmanje 1 cm2 poprečnog preseka oluka. Iako se voda u horizontalnom oluku ne može sakupljati (osim ako olučna vertikala na koju je on priključen nije začepljena) zbog efikasnijeg odvođenja atmosferilija, olucima treba napraviti pad 0,8 - 1,0 %. Olučne vertikale služe da odvedu vodu iz olučnih horizontala pa se prave nešto većeg prečnika od horizontalnih oluka kako bi ostale provodne i u slučajevima jakih kiša ili naglog otapanja snega. Optimalni odnos kapaciteta horizontalnih i vertikalnih oluka obezbeđuje raspored po kome je između vertikala razmak 10 - 15 m (kod javnih objekata može biti i veći ali ne više od 20 m). Vertikale obezbeđuju brži protok od horizontala pa im je i poprečni presek za 1/3 manji od njih. Vertikale se na gradilište dopremaju u komadima dužine 2 - 4 m čiji je jedan kraj nabiranjem ivice sužen. Nastavljanje cevi vrši se uvlačenjem krajeva za oko 5 cm a zatim se spoj lemi po celoj dužini. Olučne vertikale mogu biti vrlo duge pa se moraju pričvrstiti za fasadni zid na svakih par metara. Veza je, kao kod horizontala, od debelog pocinkovanog lima i u vidu dvodelnog prstena kojim se vertikala obuhvata, priteže zavrtnjima i nosi na udaljenosti od 2 - 3 cm od zida. Sa krovne ravni atmosferilije spiraju prašinu ali i lišće, grančice i drugi otpad koji može smanjiti protočnost oluka pa se na ulivu horizontalnog oluka u vertikalu postavlja mrežica sa koje, u okviru pregleda krova, treba redovno uklanjati nečistoće. Prilikom projektovanja treba izbegavati prelome olučnih vertikala jer su takva mesta, zbog uticaja atmosferilija, obično podložna bržem propadanju i intenzivnijem održavanju. Takvo mesto je i kraj olučne vertikale koji može biti nehotice oštećen od strane prolaznika pa se pravi u vidu liveno-gvozdene cevi antikoroziono zaštićene premazom bitumena. Pored pokrivanja krova i izrade oluka limarski radovi imaju važnu ulogu u obradi (opšivanju) prodora dimnjaka i ventilacionih cevi kroz krovnu ravan, izradi spoja krovne ravni i kalkanskog ili protivpožarnog zida, zaštiti završetaka ovih zidova, izradi snegobrana i drugom. Opšivke svih prodora kroz krov moraju biti visoke najmanje 25 - 30 cm i isto toliko ležati po krovnoj ravni. Isti uslov važi za oblikovanje zaštite uvala i spojeva krova sa zidovima. Posebno važno je opšivanje spoljnih površina prozorskih pragova (solbanci) limom u nagibu čija prednja povijena ivica (okapnica) mora biti udaljena od fasadnog zida 2 - 3 cm. Lim se zato mora poviti na bokovima i duž podnožja rama prozora - za koji ga treba i prikucati.


13. predavanje

7


8.16. STOLARSKI RADOVI Pod stolarskim radovima se podrazumeva izrada i ugrađivanje prozora, vrata, ormara (plakari), pregrada i druge građevinske stolarije od mekog i tvrdog drveta i proizvoda na bazi drveta. Savremeni prozori mogu biti izrađeni u kombinaciji sa metalom i plastikom. Osnovna podela stolarskih radova je na spoljnu i unutrašnju stolariju a podela je izvršena prema mestu ugradnje: na fasadi ili u unutrašnjosti objekta. Da bi se mogla pravilno ugraditi građevinska stolarija zahteva otvor u zidu nešto veći od dimenzija prozora ili vrata. Svi stolarski proizvodi moraju odgovarati standardima u pogledu dimenzija, termičkih svojstava, vatrootpornosti i obezbeđivati osvetljenje i provetravanje prostorije uz zaštitu od atmosferskih uticaja i buke. Bezbednost objekta se obezbeđuje i otpornošću fasadne stolarije na pritisak od vetra i drugih uticaja (najmanje 1000 Pa). Materijali od kojih se pravi stolarija moraju ispunjavati uslove u pogledu strukture drveta i otpornosti na deformacije (promenu dimenzija i oblika). Prozori se prave u modulu od 10 cm i najčešće su visine 140 ili 180 cm. Da bi se lako ugradili treba u zidu ostaviti otvor za 1 cm veći od dimenzija prozora koji se ugrađuje. Na prozorima se, zbog debljine manje od debljine fasadnog zida, pojavljuje klupica koju treba zaštititi oblaganjem kamenim (keramičkim) pločama ili limom. Fasadna stolarija se u cilju dobijanja potrebne otpornosti na atmosferske uticaje finalno obrađuje na neki od pogodnih klasičnih načina (bojenjem i lakiranjem) ili nanošenjem specijalnih premaza i zaštitnih materijala. Ugrađivanje se najčešće vrši suvom montažom. Pre ugrađivanja treba proveriti da li je finalna zaštita površine oštećena u toku transporta. Unutrašnja stolarija podrazumeva sva ulazna i unutrašnja vrata čije je ugrađivanje mnogo lakše ukoliko se, već u fazi pripreme za malterisanje zidova, preko sva četiri boka otvora za vrata postavi ram od dasaka sa odgovarajućim svetlim otvorom za montažu vrata - tzv. slepi štok. Vrata mogu biti delimično ostakljena providnim ili dekorativnim staklom, puna sa nadsvetlom ili puna bez zastakljenja. U svim varijantama moraju ispunjavati sledeće uslove: • ne krive se ukoliko se nalaze između prostorija sa različitim mikroklimatskim uslovima (temperatura, relativna vlažnost vazduha), • dimenzije im odgovaraju frekvenciji prolaza korisnika objekta, • prilikom otvaranja/zatvaranja ne prave otpor i neuobičajene šumove, • otvaraju se u pravcu prostorija sa pojačanom frekvencijom prolaska ljudi, odnosno u pravcu protivpožarnih puteva. Ulazna vrata u objekte i stanove mogu biti veća od unutrašnjih vrata. Vrata se izvode kao jednokrilna i dvokrilna. Unutrašnja jednokrilna vrata su visine 198,5 cm i širine 61, 71 ili 81 cm. Širina vrata zavisi od namene prostorije. Unutrašnja vrata se ugrađuju u otvore visine 205 cm i širine za 10 cm veće od širine vrata koja se ugrađuju. Spoljni zastori fasadne stolarije su obično esling plastične ili drvene roletne i drveni kapci. Ovi proizvodi dolaze iz grupe roletnarskih radova kojima su obuhvaćeni svi radovi na izradi i montaži različitih senila na spoljnoj ili unutrašnjoj strani fasadnih otvora ili između slojeva građevinskog stakla.

8.17. STAKLOREZAČKI RADOVI Iako se javljaju i u unutrašnjosti objekta staklorezački radovi su nerazdvojan deo izrade fasadne stolarije i bravarije. Oni obuhvataju radove na rezanju, obradi (brušenje) i ugradnji građevinskog stakla a izvode se na različite načine uz korišćenje zaptivnog materijala od gita (običan, silikonski) i profila od gume, drveta i obojenih metala. Na gradilištima stambenih, poslovnih i industrijskih objekata se najčešće primenjuju sledeće tri vrste stakla: 1. vučeno staklo, 2. liveno staklo, i 3. presovano staklo. Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

13. predavanje

8


Prema obliku razlikujemo ravno i profilirano staklo, pri čemu obe vrste mogu biti bezbojne ili u boji (žuta, bronzana, siva, zelena, plava i dr.). Stakleni materijal mora zadovoljavati zahteve standarda JUS B.E1.011 (ravno vučeno staklo), JUS B.E1.050 i JUS B.E1.080 (ravno armirano staklo). Do trenutka upotrebe treba ga deponovati u provetrenim prostorijama na način koji neće ugroziti njegovu slabu otpornost na savijanje. Staklo se mora pažljivo transportovati: u (skoro) vertikalnom položaju i bez suvišnih potresa. Ravno staklo može biti u vidu bezbojnog poliranog stakla (biljur), stakla bojenog u masi i stakla sa površinskom, termoreflektujućom prevlakom. Ukoliko se ravno staklo mora primeniti na pozicijama koje su izložene temperaturnim uticajima vrši se dopunska obrada - kaljenje. Kaljenju se podvrgava samo staklo minimalne debljine 4 mm koje nakon obrade može služiti i kao sigurnosno jer se pod jakim udarom raspada na sitne komadiće, ujednačene veličine, čija masa ne može ozlediti ljude. Sigurnosno staklo se dobija i lepljenjem dva sloja ravnog vučenog stakla slojem bezbojne plastične folije. Folija omogućava dopunsku obradu savijanjem a staklo pod jakim udarom dobija prsline koje ga čine neupotrebljivim ali i bezopasnim po ljude. Ukoliko se ravno sigurnosno staklo lepljenjem više slojeva pretvori u paket debljine do 40 mm postaje pancirno staklo i služi za pozicije na kojima se traži povećana bezbednost ljudi ili protivprovalna sigurnost. Liveno staklo nastaje tako što se izlivenoj staklenoj masi valjanjem daje oblik ili tekstura površine. Najpoznatije podvrste su liveno ornament staklo, liveno armirano staklo i Profilit. Liveno ornament staklo se proizvodi u više debljina, najčešće 3 - 4 mm. Može biti bezbojno ili bojeno a služi pretežno u dekorativne svrhe. Liveno armirano staklo je ravno staklo, najčešće debljine 6 - 7 mm, koje se koristi na pozicijama kod kojih može doći do udara u staklo ali se ne dopušta raspadanje stakla na odvojene komade. Dobija se tako što se u staklenu masu u toku proizvodnje utiskuje žičana mreža (armatura) pa može biti primenjeno i za zastakljivanje fasada, krovova, vrata i slične pozicije. Profilit je liveno staklo koje se proizvodi i u nearmiranoj i u armiranoj formi. Isporučuje se u profilisanim talpama [ oblika. Najčešće je širine 22 cm, 25 cm ili 32 cm a dužine 2 - 7 metara pa se ugrađuje u otvore na zidovima kao jednostruko ili dvostruko - u zavisnosti od toga kakva termoizolaciona i druga svojstva stakleni zid treba da ima. Najčešća oblast primene su delovi fasade i stepeništa javnih objekata. Ukoliko je potrebno da Profilit pokrije delove krovne konstrukcije mora se primeniti armirana verzija. Presovano staklo se dobija ulivanjem u metalne kalupe koji mu daju oblik malih staklenih blokova. Najpoznatiji su Luksfer blokovi dimenzija 20/20/8 cm pogodnih za izradu spoljnih stepenišnih ili unutrašnjih pregradnih zidova. Blokovi imaju žlebove u koje se u vertikalnom i horizontalnom pravcu postavljaju i zalivaju šipke tanke armature ankerovane u bočne zidove, pod i plafon (primeri na slikama).

Prozorsko staklo je ravno vučeno staklo, obično debljine 4 ili 6 mm i isporučuje se u tablama, u odgovarajućoj ambalaži. Prozorsko staklo može biti prozirno ili mutno. Prozirno staklo se koristi za zastakljivanje prozora i pritom obično ide u 2 ili 3 sloja između kojih ostaje po 6 - 15 mm zarobljenog vazduha koji služi kao termički izolator. U najnovijim prozorima koncept izolacionog stakla Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

13. predavanje

9


je usavršen jer se za spoj slojeva koriste rasponci koji se vare a zaostali vazduh izvlači i zamenjuje suvim. Takvo izolaciono staklo je kod nas poznato pod nazivom Termopan čija moderna verzija Izostaklo predstavlja rešenje svih izolacionih problema u prozorima jer zaptivanje spojeva slojeva stakla vrši kombinacijom elastičnih i plastičnih svojstava različitih materijala a zaptivka (rasponac) ima i higroskopnost potrebnu za upijanje vlage iz vazduha koji prodre u ovaj sendvič. Prozirno prozorsko staklo ne sme imati fabričke greške u vidu talasa i mehurića koji remete potpunu i pravilnu providnost ali mu se posebnim postupkom može dati određena tekstura. Mutno staklo (matirano) se dobija peskarenjem prozirnog stakla i samo delimično propušta svetlost pa se koristi za unutrašnje pregrade i unutrašnju stolariju (vrata).

Stakleni fasadni paneli su „zaštitni znak“ savremenih građevina Staklene površine su često izložene dejstvu atmosferskih padavina a providnost im se održava povremenim pranjem i čišćenjem pa se spoj stakla i rama u koji je ono položeno mora zaštititi od prodora vode i vazduha nekim sredstvom za zaptivanje. Ova sredstva se mogu podeliti na nekoliko grupa od kojih su najveća kitovi a čine je: • kitovi na bazi lanenog ulja (to su klasični kitovi koji moraju odgovarati zahtevima standarda JUS U.C6.050 a mogu biti obični i minijum kitovi za zaštitu), • plastificirani kitovi (slični su prethodnoj vrsti ali je mešanjem sa veštačkim smolama dobijena veća mekoća i trajnija obradljivost), • trajnoplastični kitovi (zahvaljujući specijalnim dodacima trajno zadržavaju svoju obradljivost ali se, upravo zbog toga, moraju zaštititi odgovarajućim premazom ili trajnoplastičnim kitom; proizvode se kao jednokomponentni i dvokomponentni komponente se pre upotrebe mešaju prema uputstvu proizvođača), • trajnoelastični kitovi (izrađuju se na bazi punioca kome su dodate kombinacije polimera, omekšivača i učvršćivača pa mu omogućavaju da se pod dejstvom pritiska deformiše ali i zauzme početni oblik kada dejstvo prođe; služe za samostalno zaptivanje ili kao sredstva za zalivanje spojeva sa unetom trajnoplastičnom ispunom ili zaptivnim trakama; nanose se u sloju debelom minimalno 5 - 6 mm; proizvode se kao jednokomponentni i dvokomponentni). Pored kitova u primeni su (naročito u industrijskoj proizvodnji stolarije) i: • zaptivne trake (moraju biti postojane na dejstvo atmosferilija pa se izrađuju kao PVC, neoprenske i sl.; elastične su ali se zbog nedovoljno pouzdanog zaptivanja moraju zaliti odgovarajućim trajnoelastičnim kitom) • zaptivni profili (izrađuju se od gume, PVC-a i sličnih materijala; pouzdano zaptivaju pa im nije potrebna dopunska zaštita trajnoelastičnih kitova) Da bi se staklo pravilno postavilo poželjno je skinuti ram i položiti ga horizontalno a zatim pažljivo očistiti žlebove od tragova vlage, masnoće i otpadaka. Ukoliko se ostakljuju aluminijumski okviri treba ukloniti i sve zaštitne trake, folije i premaze. Drveni ramovi prozora, pregrada i vrata se pre ugrađivanja stakla moraju zaštititi osnovnim (pokrivnim) premazom boje a bravarski ramovi se Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

13. predavanje

10


štite antikorozionim premazima. Pre polaganja stakla treba proveriti stabilnost odgovarajućeg okvira i visinu žleba. Najmanja visina žleba je 10 mm a povećava se sa dimenzijama okna. • za najdužu ivicu okna < 2 m

→ visina žleba je 10 - 12 mm

• za najdužu ivicu okna 2 - 4 m

→ visina žleba je 15 mm

• za najdužu ivicu okna 4 - 6 m


• za najdužu ivicu okna > 6 m


Staklene ploče se seku iz većih tabli i polažu u prozorske ramove. Po konturi mora između stakla i rama ostati oko 1 - 2 mm prostora kako bi staklo ostalo neoštećeno i u slučajevima sušenja i vitoperenja drveta ramova. Kod većih ramova ovaj prostor treba da bude najmanje 1/3 visine žleba. Staklo se fiksira ekserčićima, čivijama ili oštrim, trougaonim pločicama čija gustina treba da bude najmanje 5 - 8 kom/m (na uglovima na svakih 5 - 10 cm a duž ivica na najviše 20 cm) a zatim se izvrši pažljivo zaptivanje nekim sredstvom koje spoju daje vodonepropustljivost. Ukoliko se žleb kituje masa mora biti ravnomerno utisnuta i alatkom poravnata do spoljne ivice žleba tako da druga ivica žleba, ona koju staklo pokriva, bude vidljiva celom dužinom ivice žleba i to u širini 1 - 2 mm. Za unutrašnju stolariju se, u nekim slučajevima, umesto navedenih zaptivnih sredstava primenjuju ekserčićima pričvršćene letvice kojima se staklo drži u svom ramu. Da bi se obezbedilo i pravilno, mekano naleganje i kvalitetno dihtovanje na stranu žleba na koju staklo treba da nalegne prvo treba naneti sloj kita debljine 2 - 3 mm a zatim položiti staklo i fiksirati ga u pravilnom položaju. Ugrađivanje izolacionog stakla se razlikuje od opisanih postupaka, između ostalog i po tome što se izostaklo ne sme seći već se ugrađuje u isporučenom obliku. Izostaklo se u žlebove (širine najmanje 16 mm) polaže preko nosećih podmetača od tvrde gume a zatim se po obodu, između stakla i okvira utiskuju rasponci od žilave gume ili mekog drveta. Gustina nosećih podmetača je 5 - 10 kom/m, minimalna debljina 5 mm, širina 10 mm a dužina 5 - 10 cm. Rasponci imaju istu širinu (10 mm) upola manju dužinu (oko 5 cm) i debljinu 3 - 5 mm. Nakon fiksiranja stakla žleb se zaptiva (najčešće) trajnoelastičnim kitom ili kombinacijom trajnoplastične ispune i trajnoelastične zaštite.

8.18. SPUŠTENI PLAFONI I LAKE PREGRADE Spušteni plafoni se prave od metala, drveta i proizvoda na bazi drveta, gipsa, plastičnih masa, različitih materijala mineralnog porekla i drugog a montiraju se na potrebnoj udaljenosti od postojećeg plafona kako bi ispunili određene funkcionalne i estetska zahteva. Ovu vrstu plafona treba razlikovati od gipsarskih proizvoda pričvršćenih za plafonske površine objekta. Termin spušteni označava da je vidljiva površina plafona pričvršćena na neku krutu osnovu (najčešće roštilj od lakih profila) koja je preko metalnih nosača podesive dužine okačena o noseću međuspratnu konstrukciju. U tako formiran prostor se mogu smestiti vodovi instalacija (elektro instalacije, termo instalacije, instalacije klimatizacije, vodovodne i kanalizacione instalacije) a pritom i zakloniti od pogleda pojedini delovi konstrukcije objekta (kapiteli i vute stubova, gredni nosači). Postoje stavovi da izradu spuštenih plafona treba uvrstiti u tesarske radove, jer se radi o radovima koji vode poreklo iz opšivanja unutrašnjih površina zgrada sa drvenim skeletom, ali većina organizacija za izradu spuštenih plafona i lakih pregradnih zidova angažuje stolare ili (sve češće) brigade specijalizovanih radnika čiji je dnevni učinak i do 70 m2 zidova, odnosno 50 m2 spuštenih plafona. Sve veća ponuda u oblasti sistema montaže, kao i vrste i dizajna materijala koji se koriste, čini ove radove posebnom grupom pa se ovde tako i tretiraju. Spušteni plafoni su skuplji od klasične obrade plafonske površine međuspratne konstrukcije ali imaju i značajne prednosti u odnosu na njih. Osim navedenih funkcionalno-estetskih razloga ove plafone treba primenjivati svuda gde postoji potreba za povremenom a čestom revizijom stanja instalacionih vodova ali i imati u vidu da se projektovanjem prostorija sa spuštenim plafonom povećava ukupna visina prostorije (objekta) što se odražava kako na oblikovanje konstrukcijskog sistema tako i na ukupnu cenu objekta. Iako delovanje zarobljenog vazduha, kao termičkog i Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

13. predavanje

11


zvučnog izolatora, može biti vrlo povoljno visinska razlika plafona i međuspratne konstrukcije se mora minimizirati jer se, na primer, na 5 - 8 spratova nekog poslovnog objekta "gubi" jedan sprat za inertan plafonski prostor. Koliko se time uvećava cenu građenja može se lako izračunati množenjem površine tipskog sprata prosečnom cenom 1 m2 površine objekta. Podkonstrukcija spuštenog plafona nema za zadatak prijem uticaja na međuspratnu konstrukciju već samo sopstvene težine i težine funkcionalno-dekorativnih elemenata pa se izrađuje od laganih materijala kako ne bi nepotrebno opterećivala noseću konstrukciju objekta. Spušteni plafon može biti montiran preko roštilja od lakih, pogodno oblikovanih trakastih profila zakačenih za odgovarajuće profilisane nosače ili od pločastih formi (panela) koje se polažu na okvire ili utiskuju u okvire. Slobodno položeni paneli se lakše demontiraju od utiskujućih panela i panela povezanih profilisanim bočnim ivicama. Vidljiva površina plafona može biti neprovidna t.j. izrađena i oblikovana od materijala koji u potpunosti zaklanja sadržaje smeštene iznad spuštenog plafona ili polu providna pri čemu se stepen vidljivosti pomenutih sadržaja menja u zavisnosti od položaja (ugla) posmatrača. Trakasti profili i paneli mogu biti ravne ili profilisane (ošupljene) površine.

Prvo se na visilice oslanja ortogonalni sistem lakih nosača, a zatim se u polja polažu modularne ploče ili neonske svetiljke Neki paneli se izrađuju od materijala koji intenzivno reflektuju svetlost svetiljki pričvršćenih ili okačenih na međuspratnu konstrukciju a mogu i sami da nose svetiljke. Izbor vrste materijala i oblika zavisi od termičkih i akustičkih zahteva koje spušteni plafon mora zadovoljiti. Armstrong plafonske ploče zbog male gustine materijala (240 - 260 kg/m3, oko 3,5 kg/m2) imaju mali koeficijent termičke provodljivosti k = 0,052 - 0,057 W/moC, prigušuju buku za oko 35 dB a ipak mogu da reflektuju svetlost i preko 85% (belo obojeni, glatki metalni elementi postižu refleksiju preko 90%). Proizvođači panela na zahteve projektanata enterijera odgovaraju velikom paletom boja i teksture površine. Vlažnost prostorija u kojima se viseći plafoni od sintetičkih materijala montiraju ne bi smela preći 90% ali ima materijala koji se mogu prati i trajati u uslovima maksimalne vlažnosti od 100% a uz propisani način eksploatacije imaju trajnost koja dostiže 10 godina. Spušteni plafon može imati zadatak protivpožarne zaštite pa se, pored primene nezapaljivih i teško zapaljivih materijala za izradu podkonstrukcije i panela, u spušteni plafon ugrađuju i javljači požara i raspršivači protivpožarne vode (sprinkleri). Obloga za spuštene plafone može biti i od gipsovanog kartona (gips-kartonske ploče) koji se na našem tržištu može naći u varijantama: a) d = 9,5 mm

→ masa oko 8,5 kg/m2

b) d = 12,5 mm → masa oko 11,0 kg/m2

(bez podkonstrukcije) (bez podkonstrukcije)

i mogu dobiti i protivpožarnu ulogu jer garantuju polučasovnu zaštitu prostorija od vatre. Ukoliko se impregniraju mogu se primeniti i za prostorije sa povišenom vlažnošću vazduha (v > 65%). Gips-ploče se proizvode u različitim dimenzijama, najčešće dimenzija 125/200 - 125/300 cm ali i manjim, a pričvršćuju se vijcima za podkonstrukciju od drvenih letava ili hladnooblikovanih i Dragan Arizanović – Tehnologija građenja

13. predavanje

12


pocinkovanih Π profila. Ako se koriste letve one su na razmaku a = 100 cm i obično 40/60, a ako se primenjuju metalni profili tada je a = 40 cm. Spojevi ploča mogu biti ostavljeni kao vidljivi ili ispunjeni masom za fugovanje. Podkonstrukcija za nošenje panela može biti delimično vidljiva ili potpuno zaklonjena panelima a po obodu prostorije, na spoju spuštenog plafona i zidova, se postavlja obodni noseći profil koji se pričvršćuje za zid. Ovaj profil dozvoljava sečenje panela obodnih redova na potrebnu meru koje je neophodno u svim slučajevima nepravilnog ili neadekvatnog oblika osnove prostorije. Nivelacija površine spuštenog plafona vrši se podešavanjem visine žičanih držača i uklapanjem panela po sistemu pero-žleb. Pričvršćivanje držača za međuspratnu konstrukciju se vrši ekserima koji se specijalnim pištoljima upucavaju u zaštitni sloj betonske konstrukcije. Lake pregrade (laki zidovi) podrazumevaju jednoslojne ili višeslojne pregrade koje imaju funkciju privremenog ili trajnog razdvajanja prostora unutar objekta. U tom smislu razlikujemo pokretne i nepokretne (fiksne) lake pregradne zidove. Oni se rade od materijala sličnih onim za spuštene plafone i ugrađuju se montažom (u suvo). Konstrukcija lakih pregrada mora se povezati sa nosećom konstrukcijom objekta na način koji ne sme remetiti raspored krutosti, odnosno ne sme stvarati štetne deformacije. S obzirom na to da se formira od lakih materijala pregradni zid minimalno opterećuje podnu konstrukciju. Obostrana obloga od gipsanih ploča preko galvaniziranih metalnih profila zajedno sa 50 mm termoizolacije teška je samo 25 - 30 kg/m2 što je oko 10 puta manje od zida od opeke d = 7 cm. Laki pregradni zidovi su pogodni za objekte u kojima prostorije povremeno menjaju namenu, oblik ili dimenzije jer se lako i brzo montiraju i demontiraju a da pritom (pri pažljivom radu) nema oštećenja elemenata zida. Da bi se primenili potrebno je da projektant objekta predvidi ravnu podnu i (ukoliko je to moguće) plafonsku konstrukciju kako bi dopunski radovi na ukrajanju zida bili svedeni na minimum. Montaža pregrada se često obavlja tek nakon završetka podopolagačkih radova jer se time štedi vreme i materijal za postavljanje podne obloge od sintetičkih materijala. Montaža je jednostavna: duž obeleženih osa pregrada, duž plafona i na mestima sučeljavanja sa nosećim ili fasadnim zidovima postavljaju se vođice C oblika a između njih se na razmaku od približno 62 - 63 cm ubacuju stubići od Σ ili Ζ profila. Da bi se omogućilo da se podkonstrukcija nedeformiše stubići ne smeju ići do samog plafona a vođice zidova na podu i plafonu moraju imati prekide na mestima dilatacionih razdelnica. Neki proizvođači su čitav postupak montaže pojednostavili izborom C profila kao univerzalnog nosača u kosturu zida (bondruk). Profili su dovoljno kruti da mogu nositi oblogu, vrata ili čak, kod instalacijskih zidova, poslužiti za kačenje sanitarne keramike (lavaboa, WC šolja, bidea, pisoara). Ukoliko se za bondruk koriste drvene gredice njihova minimalna dimenzija mora biti 60/60 ili 48/80. Kada se primenom vijaka (za metalne profile, na svakih 25 cm) ili eksera (za drvene profile, na svakih 20 cm) završi postavljanje gips-kartonskih ploča sa jedne strane pregrade pristupa se montaži instalacija (postavlja se mreža i montiraju priključci na zidu) a nakon ugrađivanja termoizolacija projektovane debljine i drugi sloj gips-kartonskih ploča. Spojevi ploča se ispune odgovarajućom smesom a nakon njenog sušenja zid može dobiti završnu molerskofarbarsku obradu. Ovakav način izrade dozvoljava formiranje zidova sa željenom zvučnom i termičkom otpornošću. Povećanjem broja slojeva gips-kartonskih ploča i debljine termoizolacije otpornost na dejstvo požara može biti podignuta do 90 minuta.


13. predavanje

13

tehnologija_knjiga.pdf

Recommend Documents