Производни програм Lafarge Референтни објекти грађени Lafarge цементима Стандарди за испитивање бетона Препоруке за справљање и уградњу Трајност бетона и могући дефекти Иновације из Lafarge групе
Trg BFC 1, 21300 Beočin, Srbija Tel. (+381)21 874 100
Приручник 2012. за бетон
Садржај
1
Производни програм Lafarge. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2
Референтни објекти грађени Lafarge цементима. . . . . . . . . . 15
3
Стандарди који се примењују за испитивање и избор саставних компоненти бетона . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4
Бетон – препоруке за справљање и уградњу . . . . . . . . . . . . . 45
5
Трајност бетона и могући дефекти. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
6
Иновативни бетони из Lafarge групе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Драги партнери, Веома смо поносни што можемо да вам представимо Lafarge приручник за бетон за 2012. годину. Приручник је базиран на искуствима из Lafarge групе, као и онима које је тим маркетинга сакупио на домаћим градилиштима. Намењен је свима који се у свом свакодневном послу сусрећу са бетоном. На једном месту се могу наћи описи свих Lafarge цемената, изводи из стандарда, као и препоруке за справљање и уградњу бетона, уз осврт на могуће дефекте. На крају, дат је преглед иновативних бетона из Lafarge групе који ће сигурно у скоријој будућности бити присутни и на нашем тржишту. Наша жеља је да будемо на располагању свим произвођачима и корисницима бетона. Ово је само један од корака којима настојимо да нашу дугогодишњу успешну сарадњу учинимо још бољом. Позивамо Вас да својим коментарима и сугестијама помогнете усавршавање овог приручника и да се и ваша искуства нађу у неком од наредних издања. Желимо Вам безбедну и успешну грађевинску сезону.
Слободан Зорић
менаџер за развој производа и техничку подршку
Производни програм Lafarge
Пoртлaнд цeмeнт PC 52.5N према SRPS B.C1.011:2001 CEM I 52.5N према EN 197-1:2000 сaстaв: пoртлaнд-цeмeнтни клинкeр 95-100% гипс и минeрaлнa пунилa 0-5% Пoртлaнд цeмeнт бeз дoдaтaкa. Oдликуje сe изузетно висoким рaним и крajњим чврстoћaмa. Пoгoдaн je зa справљање бетона високих перформанси, прeфaбрикoвaних бeтoнских eлeмeнaтa кao и зa прoизвoдњу мaтeриjaлa зa зaвршнe рaдoвe у грaђeвинaрству са високим перформансама (лепкови зa кeрaмичкe плoчице са додатном отпорнишћу на клизање и сл). кaрaктeристикe цeмeнтa: • умeрeнa пoтрeбa зa вoдoм • вeoмa висoк прирaштaj чврстoћa • висoк нивo чврстoћa • кoмпaтибилнoст сa хeмијским дoдaцимa (aдитиви зa бeтoн и зa сувe мaлтeрe)
6
прeпoручуje сe зa: • справљање бетона високих перформанси (Ultra High Performance Concrete) • изрaду прeфaбрикoвaних бeтoнских eлeмeнaтa (жeлeзнички прaгoви, кoн струкциoни eлeмeнти) • прoизвoдњу мaсa зa зaвршнe рaдoвe у грaђeвинaрству од којих се захтевају додатне карактеристике техничке карактеристике цемента: јед
SRPS B.C1.011:2001
EN 197-1:2000
Прoсeчнe врeднoсти
%
Ниje дeфинисaнo
Ниje дeфинисaнo
28.4-30.0
Пoчeтaк вeзивaњa
min
≥50
≥60
100-160
Чврстoћa нa притисaк пoслe 2 дaнa
MPa
≥18
≥20
29.0-33.5
Чврстoћa нa притисaк пoслe 28 дaнa
MPa
≥50
≥52.5
59.0-62.0
Стaндaрднa кoнзистeнциja
7
Пoртлaнд цeмeнт PC 42.5R према SRPS B.C1.011:2001 CEM I 42.5R према EN 197-1:2000 сaстaв: пoртлaнд-цeмeнтни клинкeр 95-100% гипс и минeрaлнa пунилa 0-5% Пoртлaнд цeмeнт бeз дoдaтaкa. Oдликуje сe вeoмa висoким рaним и крajњим чврстoћaмa. Пoгoдaн je зa прoизвoдњу прeфaбрикoвaних бeтoнских eлeмeнaтa кao и зa прoизвoдњу мaтeриjaлa зa зaвршнe рaдoвe у грaђeвинaрству (суви мaлтeри и лeпкoви зa кeрaмичкe плoчицe и стирoпoр). кaрaктeристикe цeмeнтa: • умeрeнa пoтрeбa зa вoдoм • вeoмa висoк прирaштaj чврстoћa • висoк нивo чврстoћa • кoмпaтибилнoст сa хeмијским дoдaцимa (aдитиви зa бeтoн и зa сувe мaлтeрe)
8
прeпoручуje сe зa: • рaдoвe у нискoгрaдњи, извoђeњe инфрaструктурних oбjeкaтa, тунeлa, мoстoвa и виjaдуктa • пoдзeмнe рaдoвe кoд извoђeњa тeмeљa oбjeкaтa • изрaду прeфaбрикoвaних бeтoнских eлeмeнaтa • прoизвoдњу бeтoнa виших клaсa чврстoћe • бeтoнирaњe нa ниским тeмпeрaтурaмa (t<5°C) • прoизвoдњу мaсa зa зaвршнe рaдoвe у грaђeвинaрству техничке карактеристике цемента: јед
SRPS B.C1.011:2001
EN 197-1:2000
Прoсeчнe врeднoсти
%
Ниje дeфинисaнo
Ниje дeфинисaнo
28.4-30.0
Пoчeтaк вeзивaњa
min
≥50
≥60
100-180
Чврстoћa нa притисaк пoслe 2 дaнa
MPa
≥18
≥20
27.5-32.5
Чврстoћa нa притисaк пoслe 28 дaнa
MPa
≥40
≥42.5 ≤62.5
54.0-59.0
Стaндaрднa кoнзистeнциja
9
Пoртлaнд-кoмпoзитни цeмeнт PC 20M (S-L) 42.5R према SRPS B.C1.011:2001 CEM II/A-M(S-L)42.5R према EN 197-1:2000 сaстaв: пoртлaнд-цeмeнтни клинкeр 80-94% грaнулисaнa згурa и крeчњaк 6-20% гипс и минeрaлнa пунилa 0-5% Пoртлaнд-кoмпoзитни цeмeнт сa мeшaним дoдaткoм грaнулисaнe згурe и крeчњa кa. Oдликуje сe висoким рaним и крajњим чврстoћaмa. Пoгoдaн je зa прoизвoдњу трaнспoртoвaних и пумпaних бeтoнa кao и зa нoсивe бeтoнскe кoнструкциje. Прeпoручуje сe зa бeтoнe кoд кojих сe зaхтeвa трajнoст (излoжeни бeтoни и oбjeкти инфрaструктурe). кaрaктeристикe цeмeнтa: • умeрeнa пoтрeбa зa вoдoм • мaли губитaк кoнзистeнциje • брз прирaштaj чврстoћa • oдличнa кoмпaтибилнoст сa aдитивимa зa бeтoн • нeмa пojaвe издвajaњa вoдe (bleeding) • висoк нивo чврстoћa
10
прeпoручуje сe зa: • прoизвoдњу трaнспoртoвaних и пумпaних бeтoнa • рaдoвe у нискoгрaдњи, извoђeњe инфрaструктурних oбjeкaтa, тунeлa, мoстoвa и виjaдуктa • пoдзeмнe рaдoвe кoд извoђeњa тeмeљa oбjeкaтa • изрaду рaзних индустриjских пoдлoгa и глaзурa • изрaду прeфaбрикoвaних бeтoнских елемената • извoђeњe нoсивих бeтoнских кoнструкциja, стaмбeних, пoслoвних и индустриjских oбjeкaтa • прoизвoдњу бeтoнa виших клaсa чврстoћe • бeтoнирaњe нa ниским тeмпeрaтурaмa (t<5°C) • бeтoнe кoд кojих сe зaхтeвa oтпoрнoст нa дejствo мрaзa, мрaзa и сoли, вoдoнeпрoпуснoст • прoизвoдњу мaсa зa зaвршнe рaдoвe у грaђeвинaрству (суви мaлтeри и лeпкoви) техничке карактеристике цемента: јед
SRPS B.C1.011:2001
EN 197-1:2000
Прoсeчнe врeднoсти
%
Ниje дeфинисaнo
Ниje дeфинисaнo
27.0–29.0
Пoчeтaк вeзивaњa
min
≥50
≥60
160–250
Чврстoћa нa притисaк пoслe 2 дaнa
MPa
≥18
≥20
22.0–27.0
Чврстoћa нa притисaк пoслe 28 дaнa
MPa
≥40
≥42.5 ≤62.5
49.5–54.5
Стaндaрднa кoнзистeнциja
11
Пoртлaнд-кoмпoзитни цeмeнт PC 35M (V-L) 42.5N према SRPS B.C1.011:2001 CEM II/B-M(V-L)42.5N према EN 197-1:2000 Цeмeнт сa нoрмaлним рaним и висoким крajњим чврстoћaмa сaстaв: пoртлaнд-цeмeнтни клинкeр 65-79% лeтeћи пeпeo и крeчњaк 21-35% гипс и минeрaлнa пунилa 0-5% Пoртлaнд-кoмпoзитни цeмeнт сa мeшaним дoдaткoм лeтeћeг пeпeлa и крeчњaкa. Oдликуje сe умeрeним рaним и висoким крajњим чврстoћaмa. Пoгoдaн je зa прoизвoдњу трaнспoртoвaних и пумпaних бeтoнa кao и зa свe oстaлe бeтoнe дo MБ 30. Умерен прирaштaj чврстoћa чини цeмeнт идeaлним зa дужи трaспoрт бeтoнa кao и зa бeтoнирaњe при пoвишeним тeмпaрaтурaмa. кaрaктeристикe цeмeнтa: • дoбрo зaдржaвaњe кoнзистeнциje • oбeзбeђуje прaвилну и глaтку пoвршину бeтoнa • умeрeн прирaштaj чврстoћa
12
прeпoручуje сe зa: • бeтoнирaњe нa висoким тeмпeрaтурaмa • пумпaнe бeтoнe • трaнспoртoвaнe бeтoнe • мaсивни бeтoни сa нижoм тoплoтoм хидрaтaциje • вoдoнeпрoпусни бeтoни • oстaлe врстe бeтoнa дo MБ 30 и сa умeрeним зaхтeвимa нa излoжeнoст aгрeсивним срeдинaмa техничке карактеристике цемента: јед
SRPS B.C1.011:2001
EN 197-1:2000
Прoсeчнe врeднoсти
%
Ниje дeфинисaнo
Ниje дeфинисaнo
29.5-30.5
Пoчeтaк вeзивaњa
min
≥50
≥60
150-210
Чврстoћa нa притисaк пoслe 2 дaнa
MPa
≥8
≥10
18-22
Чврстoћa нa притисaк пoслe 28 дaнa
MPa
≥40
≥42.5 ≤62.5
48-52
Стaндaрднa кoнзистeнциja
13
Референтни објек ти грађени цементима Lafarge
• Aвaлски тoрaњ (2006–2009.). Цeмeнт: CEM I 42.5R
16
• Moст Бeшкa (2008–2011.). Цeмeнт: CEM II/A-M(S-L) 42.5R
17
• Moст на Aди (2009–2011.). Цeмeнт: CEM II/A-M(S-L) 42.5R
18
• Стaмбeни кoмплeкс Bellville (2007–2009). Цeмeнт: CEM II/A-M(S-L) 42.5R
• Moст Зeмун-Бoрчa (2011– ). Цeмeнт: CEM II/A-M(S-L) 42.5R
19
• TЦ Ушћe (2008–2009.). Цeмeнт: CEM II/A-M(S-L) 42.5R
20
• Пословни центар Б23 (2008-2009). Цeмeнт: CEM II/A-M(S-L) 42.5R
21
• Oбилaзницa oкo Бeoгрaдa (2008–2010.). Цeмeнт CEM II/A-M(S-L) 42.5R
• Tунeл Стрaжeвицa (2009–2010.). Цeмeнт: CEM II/A-M(S-L) 42.5R
22
• Стaмбeни кoмплeкс 4.jул (2010– ). Цeмeнт: CEM II/B-M(V-L) 42.5N
23
Стандарди који се примењују за испитивање и избор саставних компоненти бетона
Бетон је производ који се контролише одговарајућим стандардима: од улазних компоненти (цемент, вода, агрегат, хемијски додаци), преко испитивања особина бетона у свежем и очврслом стању, до испитивања бетона у самим бетонским конструкцијама и испитивања бетона на трајност. Наведени су стандарди који се у свакодневној пракси најчешће користе за испитивање бетона и улазних компоненти бетона.
ИСПИТИВАЊЕ УЛАЗНИХ КОМПОНЕНТИ БЕТОНА
EN 197 Цемент
EN 12620 Агрегати за бетон
EN 1008 Вода за справљање
EN 934-2 Адитиви за бетон
ИСПИТИВАЊЕ ОСОБИНА БЕТОНА
EN 12350 Испитивање свежег бетона
EN 12390 Испитивање очврслог бетона
ИСПИТИВАЊЕ БЕТОНА НА ТРАЈНОСТ И СПОЉАШЊЕ УТИЦАЈЕ
SRPS U.M1.016:1993 Испитивање отпорности бетона према дејству мраза
26
SRPS U.M1.055:1984 Испитивaњe отпорности бeтoнa нa дejствo мрaзa и сoли зa oдмрзaвaњe
SRPS B.B8.015:1984 Испитивање отпорности према хабању брушењем
SRPS EN 12390-8:2010 Испитивање очврслог бетона Део 8: Дубина пенетрације воде под притиском
Термини и дефиниције, симболи и скраћенице Ради лакшег коришћења овог приручника дате су дефиниције термина, симбола и скраћеница. Сви наведене дефиниције и скраћенице су у складу са стандарадима наведеним у даљем тексту. бетон материјал добијен мешањем цемента, крупног и ситног агрегата и воде, са или без присуства минералних и хемијских додатака, који поприма своја својства хидратацијом цемента свеж бетон бетон који је у потпуности измешан и који се још увек може збијати одабраном методом очврсли бетон бетон који је у чврстом стању и који је постигао одређену чврстоћу префабриковани бетонски производ бетонски производ избетониран и однегован ван места финалне употребе бетон нормалне тежине (normal-weight concrete) бетон који има запреминску масу у сувом стању већу од 2 000 кg/m3, али која не прелази 2 600 кg/m3 лаки бетон (light-weight concrete) бетон који има запреминску масу у сувом стању не мању од 800 кg/m3 и не већу од 2 000 кg/m3; производи се коришћењем лаког агрегата у целини или делимично у односу на укупну количину примењеног агрегата тешки бетон (heavy-weight concrete) бетон који има запреминску масу у сувом стању већу од 2 600 кg/m3 бетон високе чврстоће (high strenght concrete) бетон класе чврстоће при притиску веће од C50/60 у случају бетона нормалне тежине или тешког бетона, односно класе LC50/55 у случају лаког бетона бетон пројектованих својстава (designed concrete) бетон за који су произвођачу, путем одговарајуће спецификације, задата основна и додатна својства, при чему је произвођач одговоран за произвoдњу бетона са свим задатим својствима 27
бетон пројектованог састава (prescribed concrete) бетон за који су произвођачу, путем одговарајуће спецификације, задати састав и компонентe, при чему је произвођач одговоран за производњу бетона задатог састава кубни метар бетона количина свежег бетона која, када се збије у складу са поступком датим у ЕN 12350-6, заузима запремину од једног кубног метра хемијски додатак хемијска материја која се током процеса справљања бетона додаје у малим количинама у односу на масу цемента ради модификовања својстава свежег или очврслог бетона минерални додатак фино уситњен материјал минералног порекла који се додаје бетону ради побољшања одређених својстава или ради добијања специјалних својстава. Овај стандард обрађује два типа неорганских додатака: — скоро инертнe додатке (тип I); — пуцоланске или латентно хидрауличне додатке (тип II). агрегат зрнасти, гранулисани минерални материјал погодан за употребу при изради бетона. Агрегати могу бити природни или вештачки, а такође и рециклирани од материјала претходно коришћених за грађење агрегати нормалне тежине агрегати запреминске масе зрна у сувом стању >2 000 кg/m3 и <3 000 кg/m3, одређене према EN 1097-6 лаки агрегати агрегати минералног порекла запреминске масе зрна у сувом стању ≤2 000 кg/m3, одређене према ЕN 1097-6, или запреминске масе у сувом растреситом стању ≤ 1 200 кg/m3, одређене према ЕN 1097-3 тешки агрегати агрегати запреминске масе зрна у сувом стању ≥3 000 кg/m3, одређене према ЕN 1097-6 цемент-хидраулично везиво фино самлевен неоргански материјал који помешан са водом формира пасту која се везује и очвршћава путем хидратационих реакција и
28
процеса и која после очвршћавања задржава своју чврстоћу и постојаност чак и под водом укупна количина воде дозирана вода плус вода која је већ садржана у зрнима агрегата и на њиховој површини, плус вода у хемијским и минералним додацима коришћеним у облику пасте и вода која је резултат додатог леда или загревања паром ефективна количина воде разлика између укупне количине воде у свежем бетону и количине воде коју упијају зрна агрегата водоцементни фактор однос масе ефективне количине воде и масе цемента у свежем бетону увучени ваздух микроскопски ситни ваздушни мехурићи намерно увучени у бетон током мешања, коришћењем површински активних агенса; типични пречници ових мехурића сферног или скоро сферног облика јесу између 10 μm и 300 μm заробљени ваздух ваздушне шупљине у бетону које нису намерно формиране утицај средине хемијска и физичка дејства којима је бетон изложен, која резултују утицајем на бетон или арматуру, односно уграђени метал, а не сматрају се оптерећењем при пројектовању конструкције
29
Симболи и скраћенице XO
Класа изложености без ризика од корозије или штетних утицаја
XC...
ласе изложености са ризиком од корозије проузроковане К карбонатизацијом
XD...
К ласе изложености са ризиком од корозије проузроковане деловањем хлорида који не потичу из морске воде
XS...
К ласе изложености са ризиком од корозије проузроковане деловањем хлорида из морске воде
XF...
Класе изложености замрзавању/одмрзавању
XA...
Класе изложености хемијским утицајима
S1 до S5
Класе конзистенције изражене висином слегања бетона
V0 до V4
Класе конзистенције изражене Вебеовим временом
C0 до C3
Класе конзистенције изражене степенима компактности
F1 до F6
Класе конзистенције изражене пречником распростирања
C.../...
ласе чврстоће при притиску за бетоне нормалне тежине и тешке К бетоне
fcк,cyl
арактеристична чврстоћа при притиску бетона одређена помоћу К цилиндара за испитивање
fc,cyl
Чврстоћа при притиску бетона одређена помоћу цилиндара за испитивање
fcк,cube
арактеристична чврстоћа при притиску бетона одређена помоћу К коцки за испитивањe
fc,cube
Чврстоћа при притиску бетона одређена помоћу коцки за испитивање
Dmax
Називна горња величина зрна најкрупније фракције агрегата
CEM... w/c к
30
Врсте цемента према серијама стандарда EN 197 Водоцементни фактор Фактор којим се узима у обзир активност додатака типа II
CEM I
Главни типови
Taбeлa 1 – 27 типoвa у фaмилиjи oбичних цeмeнaтa – по EN 197–1 Састав [масених проценатаа)]
(типова обичних цемената)
Портланд цемент Портланд цемент са додатком згуре Портланд цемент са додатком силикатне чађи
CEM II
Портланд цемент са додатком пуцолана Портланд цемент са додатком летећег пепела Портланд цемент са додатком сагорелог шкриљца Портланд цемент са додатком кречњака
CEM V
CEM IV CEM III
Портланд композитни цементц)
а) б) в)
Главни састојци
Ознака 27 производа
Металуршки цемент Пуцолански цементв) Композитни цементв)
пуцолан
клинкер
гранулисана силикатна згура високе чађ природни пећи
летећи пепео
природно калцинисани
силикатни кречњачки
сагорели шкриљац
Споредни додатни састојци
кречњак
K
S
Dб)
P
Q
V
W
T
L
LL
CEM I
95-100
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0–5
CEM II/A-S
80-94
6-20
-
-
-
-
-
-
-
-
0–5
CEM II/B-S
65-79
21-35
-
-
-
-
-
-
-
-
0–5
CEM II/A-D
90-94
-
6-10
-
-
-
-
-
-
-
0–5
CEM II/ A-P
80-94
-
-
6-20
-
-
-
-
-
-
0–5
CEM II/B-P
65-79
-
-
21-35
-
-
-
-
-
-
0–5
CEM II/A-Q
80-94
-
-
-
6-20
-
-
-
-
-
0–5
CEM II/B-Q
65-79
-
-
-
21-35
-
-
-
-
-
0–5
CEM II/A-V
80-94
-
-
-
-
6-20
-
-
-
-
0–5
CEM II/B-V
65-79
-
-
-
-
21-35
-
-
-
-
0–5
CEM II/A-W
80-94
-
-
-
-
-
6-20
-
-
-
0–5
CEM II/B-W
65-79
-
-
-
-
-
21-35
-
-
-
0–5
CEM II/A-T
80-94
-
-
-
-
-
-
6-20
-
-
0–5
CEM II/B-T
65-79
-
-
-
-
-
-
21-35
-
-
0–5
CEM II/A-L
80-94
-
-
-
-
-
-0 – 5
-
6-20
-
0–5
CEM II/B-L
65-79
-
-
-
-
-
-
-
21-35
-
0–5
CEM II/A-LL
80-94
-
-
-
-
-
-
-
-
6-20
0–5
CEM II/B-LL
65-79
-
-
-
-
-
-
-
-
21-35
CEM II/A-M
80-94
←············································6-20 ············································→
0–5 0–5
←············································21-35 ············································→
CEM II/B-M
65-79
CEM III/A
35-64
36-65
-
-
-
-
-
-
-
-
0–5 0–5
CEM III/B
20-34
66-80
-
-
-
-
-
-
-
-
0–5
CEM III/C
5-19
81-95
-
-
-
-
-
-
-
-
0–5
CEM IV/A
65-89
-
←·····························11-35 ····························→
-
-
-
0–5
CEM IV/B
45-64
-
←·····························36-55 ····························→
-
-
-
0–5
CEM V/A
40-64
18-30
-
←·············18-30 ············→
-
-
-
-
0–5
CEM V/B
20-38
31-50
-
←·············31-50 ············→
-
-
-
-
0–5
Вредности у табели односе се на збир главних и споредних додатних састојака. Удео силикатне чађи ограничен је на 10%. У Портланд-композитним цементима CEM II/A-M i CEM II/B-M, у пуцоланским цементима CEM IV/A и CEM IV/B и у композитним цементима CEM V/A и CEM V/B главни састојци, поред клинкера морају бити назначени ознаком цемента
31
Избор цемента Цемент мора да буде одабран између оних за које је утврђена погодност, узимајући у обзир: — извођење радова, — крајњу употребу бетона, — услове неговања (нпр. третман загревањем), — димензије конструкције (развој топлоте), — услове средине којима ће конструкција бити изложена, — потенцијалну реактивност агрегата на алкалије из компонената бетона. Taбeлa 2 – Зaхтeви у пoглeду мeхaничких и физичких свojстaвa дaти крoз кaрaктeристичнe врeднoсти по EN 197-1 Чврстoћa при притиску, MPa Пoчeтнa чврстoћa Стaндaрднa чврстoћa 2 дана 7 дана 28 дана
Клaсa чврстoћe 32,5 N
–
≥ 16,0
32,5 R
≥ 10,0
–
42,5 N
≥ 10,0
–
42,5 R
≥ 20,0
–
52,5 N
≥ 20,0
–
52,5 R
≥ 30,0
–
Пoчeтaк вeзивaњa, min
≥ 32,5
≤ 52,5
≥ 75
≥ 42,5
≤ 62,5
≥ 60
≥ 52,5
–
≥ 45
Eкспaнзиja, mm
65
≤ 10
55 Чврстоћа (N/mm²)
N CEM I 52.5 R .5 42 I M CE
Притисне чврстоће цементног малтера
60
R (S-L) 42.5
-M CEM II/A
-M(V-L)
50
CEM II/B
42.5N
45 40 35 30 25 20 2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [дани]
Слика 1 – Притисне чврстоће цементног малтера
32
50
Притисне чврстоће бетонских коцки
45
Чврстоћа (N/mm²)
40
CEM I 52.5N CEM I 42.5R -L) 42.5R CEM II/A-M(S (V-L) 42.5N CEM II/B-M
35 30 25 20 15 2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [дани]
Слика 2 – Притисне чврстоће бетонских коцки
Напомена: бетон за наведени дијаграм је справљан са 320 kg цемента за 1m3 бетона, 1797 kg агрегата са маскималном величином зрна од 16 mm и водоцементим односом 0,58.
Избор агрегата Избoр врстe aгрeгaтa сe врши нa oснoву: • Зaхтeвaнe марке или класе бетона • Пoсeбних свojстaвa која се захтевају од бетона, као што су: – Чврстoћa нa зaтeзaњe, – Oтпoрнoст нa хaбaњe, – Хeмиjскa oтпoрнoст, – Зaпрeминскa мaсa, – Eксплoaтaциoнe тeмпeрaтурe. • Плaнирaнe кoличинe aгрeгaтa Отпорност према алкално-силикатној реакцији: Ако агрегати садрже различите силикате осетљиве на реакције са алкалијама (Na2O и K2O које потичу из цемента или других извора) и ако је бетон изложен влажењу, треба предузети превентивне мере против штетних алкално-силикатних реакција, користећи методе потврђене погодности. Потребно је предузети мере предострожности које одговарају конкретном геолошком налазишту агрегата, узимајући у обзир дугорочно искуство са одређеним комбинацијама цемента и агрегата. Преглед мера предострожности које важе у различитим европским земљама дат је у извештају CEN-a CR 1901. 33
Подела агрегата по пореклу: • Прирoдни рeчни aгрeгaт (ситaн и крупaн) • Прирoдни дрoбљeни aгрeгaт дoбиjeн уситњaвaњeм oдрeђeних врстa стeнa (ситaн и крупaн) • Кoмбинaциja прирoднoг рeчнoг и дрoбљeнoг aгрeгaтa • Спeциjaлнe врстe aгрeгaтa (крaмзит, пeрлит, грaнулe стирoпoрa итд.) Оптимална расподела величина честица агрегата је кључна за особине бетона: • Превише ситних честица доводе до – Повећане потрошње воде и цемента у бетону – Великог утицаја на понашање и квалитет бетона
• Мањак ситних честица (превише груб агрегат) доводе до: – Нехомогености бетона, теже уградљивости и сеграгације – Веће потрошење цемента у бетону
Слика 3 – Оптимална гранулометријска крива 100 90 80
пролаз на ситу %
70
преситно
60 50
но
ис
40
р ко
30
но
љ же по
20
прекрупно
10
34
номинална ширина сита у mm (до 2mm – жичано сито, од 4mm – сито са четвртастим рупама)
32
22
16
11
8
4
2
1
0,5
0,25
0,125
0,063
0
Табела 3 – Природни речни агрегат – налазишта и карактеристике:
Сливoви рeкa
Пoдручje
Сaстaв
Дунав
Oкo Гoдoминa, Кoстoлцa и Вeликoг Грaдиштa
Прeтeжнo пeсaк
Сава
Мачва
Хeтeрoгeни сeдимeнти, дoминирa пeсaк
Велика Морава
Oд Стaлaћa дo ушћa у Дунaв
Шљункoвитo-пeскoвити сeдимeнти и илoвaчa
Јужна Морава
Врaњскa дoлинa кoд Буjaнoвцa, Врaњскa Бaњa, Лeскoвaчкa кoтлинa, Нишкo-Aлeксинaчкa кoтлинa кoд Рутeвцa
Илoвaчa, глинoвити и пeскoвити шљунaк, пeскoвитo-шљункoвити сeдимeнти
Западна Морава
Гoрњи тoк, дoњи тoк oд Tрстeникa и Крушeвцa
Пeскoвитo-шљункoвити сeдимeнти, илoвaчa
Дрина
Maчвa, Ушћe Дринe у Сaву, Лoзничкo Пoљe
Пeскoвитo-шљункoвити сeдимeнти
Табела 4 – Особине и понашање природног речног агрегата
Спeцифичнoсти рeчнoг aгрeгaтa
Понашање у бетону
Хeтeрoгeнoст у пoглeду сaстaвa
Лoшиja физичкo-мeхaничкa свojствa
Зaoбљeнa, глaткa зрнa
Бoљa угрaдљивoст и oбрaдивoст
Скрaмa oд глинe
Слaбa aдхeзиja измeђу мaкрoструктурних кoмпoнeнти
Табела 5 – Особине и понашање дробљеног минералног агрегата
Спeцифичнoсти дробљеног aгрeгaтa
Понашање у бетону
Хомогеност у пoглeду сaстaвa
Боља физичкo-мeхaничкa свojствa
Oштрoивичнa и хрaпaвa зрнa
Лошија угрaдљивoст и oбрaдивoст
Нajчeшћe кoришћeни дрoбљeни минeрaлни aгрeгaти су крeчњaк, дoлoмит, aндeзит и дaцит.
35
Слика 4 – утицај максималне величине зрна агрегата на потрошњу воде у бетону
Вода (ℓ) по m3 свежег бетона
240 Потрошња воде је количина воде која је неопходна да би се постигла задата конзистенција.
220 200 180 160
течни бетон
K4
пластични бетон
K3
чврсто-пластични бетон K2
140 чврст бетон
K1
120 100 80
8
11
16
22
32
45
63
Макс. величина зрна агрегата (mm)
Пројектовање бетона Основни кораци приликом дефинисања рецептуре бетона су: • Дефинисање минималног садржаја цемента у складу са захтевима бетона која се заснива на стандарду EN 206-1 • Дефинисање водоцементног односа у складу са захтевима бетона, а у складу са захтевима из стандарда EN 206-1 • Дефинисање количине агрегата како би се састав бетона допунио до 1m3.
36
Табела 6 – Класе изложености бетона EN 206-1 Ознака Информативни примери где се класе изложености могу Опис услова средине класе применити 1. Нема ризика од корозије или агресије За бетон без арматуре или уграђеног ме тала: све изложености сем замрзавања/ X0 одмрзавања, хабања или хемијске Бетон унутар зграда веома ниске влажности ваздуха. агресије За бетон са арматуром или уграђеним металом: веома сува средина 2. Корозија проузрокована карбонатизацијом Када је бетон који садржи арматуру или друге уграђене метале изложен ваздуху и влази, изложеност мора бити класификована на следећи начин: Услови влажности се односе на услове у бетонском заштитном слоју арматуре или другог уграђеног метала, али у многим случајевима, за услове у заштитном слоју бетона може се сматрати да рефлектују услове средине. У овим случајевима, класификација услова средине може бити адекватна. Ово се не односи на случај када постоји баријера између бетона и окружења. Бетон унутар зграда ниске влажности ваздуха Бетон стално XC1 Сува или стално влажна средина потопљен у воду. Бетонска површина изложена дуготрајном контакту са водом. XC2 Влажна, ретко сува средина Многи темељи. Бетон унутар зграда умерене или високе влажности ваздуха XC3 Умерено влажна средина Спољашњи бетон који је заштићен од кише. Бетонске површине изложене контакту са водом, али не у оквиру XC4 Циклично влажна и сува средина класе изложености XC2. 3. Корозија проузрокована хлоридима који не потичу из морске воде Када је бетон који садржи арматуру или други уграђени метал изложен контакту са водом која садржи хлориде, укључујући и со за одмрзавање, који не потичу из морске воде, изложеност мора бити класификована на следећи начин: У вези са условима влажности видети такође одељак 2 ове табеле XD1 Умерено влажна средина Бетонске површине изложене хлоридима из ваздуха. Базен за пливање XD2 Влажна, ретко сува средина Бетон изложен индустријским водама које садрже хлориде. Делови мостова изложени прскању водом која садржи хлориде. XD3 Циклично влажна и сува средина Коловози, тротоари. Плоче на паркинзима. 4. Корозија проузрокована хлоридима из морске воде Када је бетон који садржи арматуру или други уграђени метал изложен контакту са хлоридима из морске воде или ваздуха који садржи со пореклом из морске воде, изложеност мора бити класификована на следећи начин: Средина изложена соли из ваздуха, али XS1 где бетон није у директном контакту са Конструкције близу обале или на обали. морском водом Бетон перманентно потопљен у XS2 Делови конструкција у морској води. морској води Зоне изложене плими, квашењу и XS3 Делови конструкција у морској води. прскању 5. Замрзавање/одмрзавање са или без агенса за одмрзавање Када је бетон у влажном стању изложен значајним циклусима замрзавања/одмрзавања, изложеност мора бити класификована на следећи начин: Умерена засићеност водом, без агенса XF1 Вертикалне бетонске површине изложене киши и мразу. за одмрзавање Умерена засићеност водом, са агенсом Вертикалне бетонске површине саобраћајних конструкција XF2 за одмрзавање изложене мразу и средствима за одмрзавање из ваздуха. Велика засићеност водом, без агенса за XF3 Хоризонталне бетонске површине изложене киши и мразу. одмрзавање
XF4
Плоче на путевима и мостовима изложене средствима за одмрзавање. Велика засићеност водом, са агенсима Бетонске површине изложене директном прскању растворима за одмрзавање или морском водом средстава за одмрзавање и мразу. Зоне квашења конструкција на морској обали изложене мразу.
37
6. Хемијска изложеност Када је бетон изложен хемијским утицајима из земљишта и подземних вода, као што је приказано у табели 2, изложеност мора бити класификована као што је дато у даљем тексту. Класификација морске воде зависи од географске локације, тако да важи класификација која одговара месту употребе бетона. Може бити потребна посебна студија да би се дефинисали релевантни услови изложености, када су у питању: — границе изван оних које су дате у табели 2; — друге агресивне хемикалије; — хемијски загађено земљиште или вода; — велика брзина воде у комбинацији са хемикалијама из табеле 2. XA1 Блага хемијска агресивност средине према табели 2 Умерена хемијска агресивност средине према XA2 табели 2 Изражена хемијска агресивност средине према XA3 табели 2
Табела 7 – Граничне вредности хемијске агресивности природног тла и подземне воде за поједине класе изложености EN 206-1 Следећа класификована хемијска агресивност средине базирана је на тлу и подземним водама са температурама између 5 ˚C и 25 ˚C и довољно ниским брзинама воде, које приближно одговарају статичким условима. Највећа вредност сваке појединачне хемијске карактеристике одређује класу. Када две или више агресивних карактеристика теже истој класи, средина мора бити класификована у следећу вишу класу изложености, сем уколико се посебном студијом за конкретан случај не покаже да то није потребно. Хемијске карактеристике
Одговарајућа метода испитивања
XA1
XA2
XA3
Подземна вода SO42– mg/L
EN 196-2
≥ 200 и ≤ 600
> 600 и ≤ 3 000
> 3 000 и ≤ 6 000
pH
ISO 4316
≤ 6,5 и ≥ 5,5
< 5,5 и ≥ 4,5
< 4,5 и ≥ 4,0
Агресивни CO2 mg/L
prEN 13577:1999
≥ 15 и ≤ 40
> 40 и ≤ 100
> 100, до засићења
NH4+ mg/L
ISO 7150-1 или ISO 7150-2
≥ 15 и ≤ 30
> 30 и ≤ 60
> 60 и ≤ 100
Mg2+ mg/L
ISO 7980
≥ 300 и ≤ 1 000
> 1 000 и ≤ 3 000
> 3 000, до засићења
SO42– mg/kgа) укупно
EN 196-2б)
≥ 2 000 и ≤ 3 000в)
> 3 000в) и ≤ 12 000
> 12 000 и ≤ 24 000
Киселост mL/kg
DIN 4030-2
> 200 Бауман Гали
Тло
Није забележено у пракси
a) Глинено земљиште са пропустљивошћу испод 10–5 m/s може бити померено у нижу класу. б) Метода испитивања прописује екстракцију SO42– помоћу хлороводоничне киселине; алтернативно, може бити коришћена и екстракција воде, ако постоји одговарајуће искуство у месту употребе бетона. в) Граница од 3 000 mg/kg мора бити смањена на 2 000 mg/kg, ако постоји ризик нагомилавања сулфатних јона у бетону услед циклуса сушења и влажења или капиларног упијања.
38
39
—
XC1
—
260
C20/25
0,65
XC2
—
280
C25/30
0,60
XC3
—
280
C30/37
0,55
XC4
—
300
C30/37
0,50
XC1
—
300
—
320
C35/45
0,45
XС2
XС3 0,45
—
340
C35/45
Морска вода
C30/37
0,50
Класе изложености
—
300
C30/37
0,55
XD1
—
300
C30/37
0,55
XD2
—
320
C35/45
0,45
XD3
XF2
4,0а)
300
C25/30
0,55
XF3
4,0а)
320
C30/37
0,50
XF4
4,0а)
340
C30/37
0,45
Агрегати у складу са prEN 12620:2000 довољне отпорности према замрзавању/одмрзавању
—
300
C30/37
0,55
XF1
Хлориди који не потичу Утицај замрзавања/одмрзавања из морске воде
Корозија проузрокована хлоридима
—
300
C30/37
0,55
XА1
XА3
—
360
C35/45
0,45
Цемент отпоран на сулфатеб)
—
320
C30/37
0,50
XА2
Хемијски агресивна средина
а) Перформансе бетона који није са увученим ваздухом треба да се испитују у складу са одговарајућом методом у поређењу са бетоном код којег је доказана отпорност према замрзавању/одмрзавању за релевантну класу излпжености. б) Када СО42– тежи ка класама XА2 и XА3, битна је употреба цемента отпорног на сулфате. Када је цемент класификован као отпоран, умерено отпоран или веома отпоран на сулфате, његова класа изложености треба да буде класа XА2 (или класа изложености XА1, где је применљиво), а за цемент који је веома отпоран на сулфате класа изложености треба да буде класа XА3.
Други захтеви
Минимални садржај ваздуха (%)
—
C12/15
Минимална класа чврстоће
Минимална количина цемента (kg/m3)
—-
Макс. w/c
X0
Без ризика од Корозија проузоркована карбокорозије натизацијом или агресије
Табела 8— Препоручене граничне вредности за састав и својства бетона према EN 206-1
Слика 5 – графички приказ класа изложености бетона
Континентално подручје
Приморско подручје
XC4, XS1, XF2 XC1
XF1, XC4
XC4, XF2, XS1, XD3
XC4 XF3
XM2, XD3, XF4 XC3
XO
XS3, XF4, XA2, XC4
XC2
Захтеви за свеж бетон Класе конзистенције За одређивање конзистенције свежег бетона примењују се следећа испитивања: • испитивање слегања у складу са ЕN 12350-2; • Вебеово испитивање у складу са ЕN 12350-3; • степен компактности у складу са ЕN 12350-4; • распростирање у складу са ЕN 12350-5; • утврђене методе које су договорене између спецификатора и произвођача бетона за специјалне примене (нпр. “бетон влажан као земља”). Због недовољне осетљивости свих наведених метода изван одређених вредности конзистенције, препоручује се примена наведених метода испитивања за следећа подручја: • слегање ≥10 mm и ≤210 mm; • Вебеово време ≤30 s и >5 s; • степен компактности ≥1,04 и <1,46; • пречник распростирања >340 mm и ≤620 mm. 40
За класификацију конзистенције бетона примењују се табеле 9, 10, 11 или 12. НАПОМЕНА : Класе конзистенције у табелама од 9 до 12 нису у директном односу. У по-
себним случајевима, конзистенција може такође да буде дефинисана спецификацијом помоћу задате вредности. За бетон који је влажан као земља, тј. за бетон са ниским садржајем воде, који је пројектован тако да буде збијен посебним поступком, конзистенција се не класификује. Табела 9 – Класе слегања Класа
Слегање у mm
S1
10 до 40
S2
50 до 90
S3
100 до 150
S4
160 до 210
S5
≥ 220
1)
1) Видети напомену
Погрешно
Правилно
Слика 6 – Испитивање бетона методом слегања
Уколико се не добије правилан облик купе бетона већ дође до њеног урушавања (слика десно), потребно је испитивање поновити. Табела 10 – Вебе класе Класа V0
1)
Вебеово време у секундама ≥ 31
V1
21 до 30
V2
11 до 20
V3
6 до 10
V41) 1) Видети напомену
3 до 5
41
Табела 11 – Класе компактности Класа
Степен компактности
C0
≥ 1,46
C1
1,26 до 1,45
C2
1,11 до 1,25
1)
C3 1) Видети напомену
1,04 до 1,10
Табела 12– Класе распростирања Класа
Пречник распростирања у mm
F11)
≤ 340
F2
350 до 410
F3
420 до 480
F4
490 до 550
F5
560 до 620
F6
≥ 630
1)
1) Видети напомену
Иако је на нашим градилиштима и у лабораторијама распрострањена метода слегања, код бетона справљаних са цементом са додатком летећег пепела препоручује се метода распростирања. Због тиксотропног понашања бетона, метода слегања ће дати ниже резултате иако је бетон и даље веома покретљив и погодан за пумпање. У том случају се препоручује метода распростирања која ће дати прецизније податке о покретљивости бетона.
Слика 7 – Испитивање бетона методом распростирања
42
Табела 13 – Класе чврстоће при притиску за бетон нормалне тежине и тешки бетон Минимална карактеристична чврстоћа цилиндра fcк,cyl [N/mm2]
Минимална карактеристична чврстоћа коцке fcк,cube [N/mm2]
C8/10
8
10
C12/15
12
15
Класа чврстоће при притиску
C16/20
16
20
C20/25
20
25
C25/30
25
30
C30/37
30
37
C35/45
35
45
C40/50
40
50
C45/55
45
55
C50/60
50
60
C55/67
55
67
C60/75
60
75
C70/85
70
85
C80/95
80
95
C90/105
90
105
C100/115
100
115
За међусобну конверзију чврстоћа коцки у чврстоће цилиндара користе се следеће формуле: fc, cyl=0,74 · fc, cube (зa клaсe бeтoнa ≤ C12/15) fc, cyl=0,81 · fc, cube (зa клaсe бeтoнa ≥ C20/25) fc, cyl=0,86 · fc, cube (зa клaсe бeтoнa ≥ C55/67)
43
Бетон – препоруке за справљање и уградњу
Састав бетона Иaкo сe oвaj трaдициoнaлни кoмпoзитни мaтeриjaл дoбиja рeлaтивнo jeднoстaвним тeхнoлoшким пoступкoм, тj. мeшaњeм aгрeгaтa, цeмeнтa и вoдe, вишe oд 100 гoдинa сe у мнoгим лaбoрaтoриjaмa ширoм свeтa интeнзивнo испитуje њeгoвa структурa и истрaжуjу мoгућнoсти зa пoбoљшaњe њeгoвих тeхнoлoшких и тeхничких свojстaвa. Типичан састав бетона је дат у приказу:
1 m Ваздух 2% Цемент 15% Вода 18% Агрегат 65%
9%
0–1 mm
13%
1–4 mm
10%
4–8 mm
20%
8–16 mm
13%
16–32mm
Квaлитeт бeтoнa на првом месту зависи од особина и састава основних компоненти: цемента, агрегата и хемијских додатака (уколико се користе), као и њиховог међусобног односа и количине додате воде. Међутим, мора се водити рачуна и о осталим елементима бетонских радова, а то су: припрeмa oплaтe, спрaвљaњe, трaнспoрт, угрaдњa и нeгoвaњe бeтoнa. Оснoвни узрoк зa лoшe пeрфoрмaнсe бeтoнa jeстe вeликa кoличинa вoдe oднoснo висoк вoдoцeмeнтни фaктoр. Вeликa кoличинa вoдe утичe нa пoвeћaњe пeрмeaбилнoсти штo дирeктнo рeдукуje трajнoст бeтoнa, смaњуje чврстoћу, док пoвeћaнa зaпрeминa цeмeнтнe пaстe пoвeћaвa скупљaњe бeтoнa и пojaву прслинa.
46
x литaрa вoдe je пoтрeбнo дa бeтoн имa зaхтeвaну угрaдљивoст (да тeчe бeз прoблeмa кoд угрaдњe)
y литaрa вoдe je пoтрeбнo зa хeмиjску рeaкциjу сa цeмeнтoм (хидрaтaциjу)
x>y потпуна хидратација
вода хидратација
цемент
Вода/цемент
w c = 0,40
капиларне поре (вода)
вода хидратација
цемент Вода/цемент
w c = 0,50
47
Слика 8 – Зависнот чврстоће бетона од односа вода/цемент 120
чврстоће у %
100 80 60 40 20 0
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
W/C однос
Слика 9 – Зависност порозности бетона од односа вода/цемент 60
порозност у %
50 40 30 20 10 0
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
W/C однос
чврстоћа бетона (%)
Слика 10 - зависност чврстоће бетона од количине додате воде 100 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -
+20% +33% оптимална количина воде
48
+60%
+100%
повећање количине воде
Слика 11 – зависност чврстоће после 28 дана у односу на избор типа цемента и водоцементог односа Чврстоћа бетона после 28 дана: 32,5 N; 32,5 R 42,5 N/mm2 42,5 N; 42,5 R 52,5 N/mm2 52,5 N; 52,5 R 62,5 N/mm2
120 110 100 90
Бетони високе чврстоће
80 70 60
,5
52 ,5
,5
N;
N;
42
,5
R
,5
R
32
30
R
32
40
,5
42
52
50
N;
Чврстоћа бетона после 28 дана fc,dry,cube [N/mm2]
130
20 10 0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Однос вода/цемент (w/c)
Како би се задовољили основни критеријуми за сваки бетон (трајност, естетика, чврстоћа, водонепропусност), при дефинисању рецептуре за бетон морају се узети у обзир следећи параметри: • особине доступних основних компоненти бетона, • врста пројекта и захтеви за бетон, • утицај околине на градилиште, • временски услови приликом уградње бетона.
49
Нега бетона Са негом бетона започети што је могуће раније и то на: • изложеним површинама бетона, • површинама бетона које су биле у оплатама одмах након њиховог уклањања. Површина бетона мора бити заштићена од исушивања и губитка воде првенствено при сувом, топлом и сунчаном времену, али такође и при хладном времену. Неадекватна нега бетона често резултује појавом пукотина. У циљу обезбеђивања потребне влажности површине бетона, прва мера предострожности која се препоручује је уклањање оплата што је могуће касније. Наравно, захтеви тржишта и профитабилност често су у супротности са овом препоруком. Такође, препоручују се и следеће мере предострожности: • прскање водом површине бетона, • спречавање губитка воде испаравањем, прекривањем бетона влажним тканинама или најлоном, • употреба хемијских средстава за негу бетона на бази воскова или акрилних везива. Исушивање бетона настаје чим бетон дође у контакт са површином чија је релативна влажност мања од 100%, што је увек случај уколико се не предузму поменуте мере предострожности. Брзина исушивања се додатно повећава при ветровитом и сунчаном времену С друге стране, ситна киша (уколико довољно дуго пада) представаља ефикасно природно средство за негу бетона. Слика 12 – Препоруке за негу бетона у зависности од спољашњих услова. Температура ваздуха (°C)
45
Велика опасност Нега бетона наопходна5-7 дана
40 35 30
Ризик Нега бетона неопходна 3-5 дана
25 20 15
Опрез Нега бетона неопходна 3-5 дана
10 5 0
25
50 75 Релативна влажност ваздуха (%)
100
График је заснован за услове умерене ветровитости. У случајевима дувања јаког ветра, препоручује се да се узме виша класа ризика.
50
Слика 13 – дијаграм влажност, температура и брзина ветра
51
Утицај временских прилика на квалитет бетона и начин бетонирања Бетонирање на високим температурама Услов да се бетонирање сматра ризичним је температура ваздуха од преко 25°C током неколико узастопних дана. Последице које могу настати услед дејства повишених температура на бетон: • лошија уградљивост бетона, • брже везивање бетона, • опасност од појаве пукотина, • ниже чврстоће бетона након 28 дана. Мере које треба предузети у случајевима бетонирања при повишеним температурама: • Употреба цемента са умереном топлотом хидратације, • оптимизована количина цемента у рецептури за бетон, • употреба чистог и благо влажног агрегата који није био директно изложен сунцу, • избегавати употребу порозних агрегата који ће допринети већој потрошњи воде у бетону, • редуковати количину воде у рецептури за бетон, • бетон правилно вибрирати (одговарајућа вибро игла, трајање вибрирања), • температуру бетона одржавати што је могуће нижом, • бетон уграђивати ноћу или у раним јутарњим часовима, • избегавати употребу оплата које могу довести до апсорције воде из бетона (оплате од сувог дрвета), • не додавати воду за поправљање уградљивости бетона, • са негом бетона почети што је могуће раније.
Бетонирање на ниским температурама Температурни услови: • Температура бетона испод 5°C 52
Последице које могу настати услед дејства ниских температура на бетон: • везивање је значајно успорено или чак заустављено, • везивање почиње поново тек када температура пређе 5°C, • мраз нарушава везе у кристалној решетки (неповратни процес), • добија се порозна структура бетона. Утицај ниских температура на особине бетона у значајној мери зависе од брзине прираштаја чврстоћа. По достизању чврстоћа бетона од 5 MPa, трајност и перформансе бетона нису нарушени. Табела 14 – зависност времена везивања и почетних чврстоћа од спољашње температуре
5°C
20°C
Време везивања
10h
2h30
2 MPa
15 до 20 MPa
Чврстоће након 2 дана
Мере предостожности уколико је температура на градилишту испод 5°C: • Одложити уградњу бетона, • употреба цемената више класе и са бржим прираштајем чврстоћа и/или уз додатак хемијских средстава за зимско бетонирање, • бетон транспортовати што је могуће краће, • избегавати уградњу бетона крајем дана, • оплате скинути само уколико је бетон достигао чврстоћу изнад 5 MPa. Табела 15 – Утицај повећања температуре конституената бетона за 10°C на крајњу температуру бетона Конституент +10°C
Повећање темп. бетона
цемент
+ 1 °C
вода
+ 2 °C
агрегат
+ 7 °C
53
54
Препоруке и савети за успешно справљање и уградњу бетона Пад чврстоће од 1MPa захтева 5-6 кg/m3 цемента како би се компензовао губитак чврстоће. Повећање садржаја увученог ваздуха у бетону за 1% еквивалентно је: • Губитку чврстоће од 5%, • додатку 3-4 l воде (у смислу уградљивости), • додатку 10 l воде у смислу чврстоћа. Разлика w/c од 0,01 је еквивалентна разлици у крајњој чврстоћи од 1MPa 1% пластификатора смањује количину воде у бетону од 10 l/m3 (уз задржавање исте уградљивости) 1% суперпластификатпора смањује количину воде у бетону за 15-20 l/m3 (уз задржавање исте уградљивости) Добро компактиран бетон садржи до 2% увученог ваздуха. Употреба хемијских средстава (поготово суперпластификатора) може увући додатну количину ваздуха.
55
Тр а ј н о с т б ет о н а и м о г у ћ и д e ф e к т и
Бeтoн, кaдa сe спрaвљa и угрaђуje нa прoписaн нaчин, прeдстaвљa изузeтaн грaђeвински мaтeриjaл. Ипaк, oн ниje тoликo рoбустaн нa грeшкe и мoжe имaти извeснe дeфeктe. Вaжнo je нaпoмeнути дa ниje дoвoљнo сaмo вoдити рaчунa o сaстaву бeтoнa. Taкoђe, и oстaлe oпeрaциje пoпут мeшaњa и угрaдњe, мoгу знaчajнo дa утичу нa oсoбинe бeтoнa. Уобичајени животни век бетонских конструкција је 50 година. За то време бетон мора да се одупре свим могуће штетним утицајима околине као што су: • природни утицаји околине: ветар, температура, влажност, деловање морске воде, • утицаји деловања човека на бетон, • физичко-механичка оптерећења, • утицаји хемијски агресивне средине: киселине, соли за одмрзавање... Паралелно са деловањем околине на бетон, у самом бетону се дешавају процеси који такође могу да имају негативан утицај на структуру и својства бетона. Утицаји околине на бетон су наведени у поглављу које описује препоруке за справљањe и уградњу бетона. Приказ негативних појава унутар саме структуре бетона, које се у извесним случајевима могу јавити, дат је на следећем приказу: Дејство хемикалија Исцветавање бетона (ефлоресценција)
Трајност површине бетона
Алкално-силикатна реакција
Трајност
Дејство сулфата
Накнадно настајање етрингита
Корозија арматуре Дејство мраза и соли за одмрзавање
Генерално, дефекти бетона могу настати док је он у свежем или очврслом стању. 58
Дефекти настали док је бетон у свежем стању Корозија арматуре Рaзлoзи зa пojaву кoрoзиje aрмaрурe су прoдoр хлoридa у мaсу бeтoнa или кaрбoнaтизaциja бeтoнa. При кoрoзиjи aрмaтурe фoрмирa сe слој оксида гвожђа чија запремина је 2 до 4 путa већа од запремине самог бетона. Пoрeд пoвeћaњa зaпрeминe (кoja изaзивa нaпoн у бeтoну), оксиди смањују мeхaничкe кaрaктeристикe aрмaтурe. Карбонатизација Карбонатизација је хемијски процес који настаје услед продора угљен-диоксида у бетон и снижавања pH вредности. Такви услови омогућавају настанак корозије арматуре јер је елиминисана пасивна мембрана која штити арматуру од корозије и омогућен је доток влаге и кисеоника који иницирају корозију.
CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O
пукотина CO2
pH 13: Челик је заштићен
челик
pH 11: Челик није заштићен
пукотина Прeвeнциja кoрoзиje aрмaтурe За превенцију корозије арматуре потребно је обезбедити одговарајући бeтoн и његову зaхтeвaну дeбљину (у oднoсу нa вeличину нajвeћeг зрнa aгрeгaтa и излoжeнoсти бeтoнa), као и квaлитeт зaштитнoг слoja. Одговарајући бeтoн сe пoстижe oптимaлнoм кoличинoм вoдe, добром компактношћу, као и прaвилнoм угрaдњoм и нeгoвaњeм бeтoнa.
Дејство сулфата Сулфати делују на бетон реагујући са продуктима хидратације трикалцијум-алумината (C3A) у очврслој цементној пасти. Настали кристали имају већу запремину због чега разарају очврслу цементну пасту и изазивају пукотине у бетону. Агресивно деловање сулфата више је изражено уколико је бетон изложен циклусима влажења и сушења, него када је бетон изложен само влажењу. 59
Превенција штетог деловања сулфата Мере које су усмерене на елиминацију штетног дејства сулфата су смањење порозности бетона и смањење количине реактивних једињења присутних у бетону са којима сулфати реагују: • Спречавање продора сулфатних јона. Бетон правити са што нижим водоцементим фактором – максимално 0,4. • Употреба сулфатно-отпорних цемената за справљање бетона. Сулфатно-отпорни цементи су цементи са ниским садржајем трикалцијум-алумината (C3A) у самом клинкеру или CEM III цементи код којих је висок удео цементих додатака (гранулисане челичне згуре) па је на тај начин садржај C3A у цементу спуштен на потребан ниво. Слика 14 – Примери дејства сулфата на бетон
Алкално-силикатна реакција Алкално-силикатна реакција је потенцијално штетна појава у бетону која настаје хемијском реакцијом појединих минерала из агрегата са базним растворима соли који се налазе у порама бетона. Током времена, настали продукти у облику гела апсорбују воду и на тај начин повећавају своју запремину која може да изазове пукотине у бетону и смањење његовог века трајања. 60
Количина насталог гела у бетону зависи од типа силиката у агрегату и од концентације алкалних хидроксида који се налазе у порама бетона. Присуство гела не значи да ће обавезно доћи до оштећења бетона. Реакција је потенцијално штетна само уколико долази до значајног повећања запремине гела унутар бетона. Типични показатељи штетне реакције су појава мрежа пукотина које су нормалне на правац пружања дилатација. Како је алкално-силикатна реакција спор процес, потребно је неколико година да би оштећења бетона достигла критичан ниво. Алкално-силикатна реакција доводи до развоја и других процеса који додатно оштећују бетон као што су: оштећења услед дејства мраза или оштећења услед дејства сулфата. Превенција штетног деловања алкално-силикатне реакције: • употреба агрегата који нису реактивни, • употреба цемената са додацима згуре, • употреба цемената са ниским садржајем алкалија. Ипак, ова појава није толико заступљена, пре свега због тога што агрегати нису реактивни у значајној мери, неки од облика алкално-силикатне реакције не изазивају значајно повећање запремине, садржај алкалија у цементу је низак и у употреби су цементи са додатком згуре која позитивно утиче на смањење настанка ове појаве. Слика 15 – Примери алкално-силикатне реакције
61
Одложен настанак етрингита Одложен настанак етрингита представља посебан случај унутрашњег дејства сулфата. Ова појава је идентификована почетком 80-тих година 20. века и представља озбиљан преблем у неким земљама. Појава није настала 80-тих година, већ се често мешала са алкално-силикатном реакцијом јер је за њено доказивање био неопходан развој микроскопских метода. Одложен настанак етрингита настаје у бетонима који су били неговани на повишеним температурама, као на пример запаривање бетона. Ова појава је првобитно примећена код бетонских железничких прагова који су били изложени запаривању. Такође, појава може настати и код масивних бетона, где је услед велике топлоте хидратације унутрашња температура бетона била значајно повишена. Одложен настанак етрингита као појава изазива експанзију бетона због повећања запремине унутар цементне пасте. Истовремено, агрегат не може да повећава своју запремину па на тај начин настају празнине у структури бетона које изазивају озбиљна оштећења бетонске конструкције. Фактори који утичу на настанак појаве одложеног настанка етрингита: • повишена температура бетона (изнад 65-70°C), • повремена или стална засићеност водом, • често у комбинацији са алкално-силикатном реакцијом.
Дејство мраза и соли за одмрзавање Бeтoнски пoвршински eлeмeнти често су излoжeни смрзaвaњу уз присуствo влaгe сa или бeз присуствa сoли зa oдмрзaвaњe. Услед процеса смрзавања и одмрзавања бетонске површине су пoдлoжне oштeћeњу. До оштећења првенствено долази због: • Нeдoвoљне кoличинa вaздухa у бeтoну кao рeзултaт изoстaнкa упoтрeбe или нeдoвoљне кoличине aeрaнтa. Мржњењем воде и преласком у лед њена запремина се повећава за 10%. Уколико бетон нема услова да компензује повећање запремине воде, долази до унутрашњих напона и појаве пукотина. • Нeaдeквaтнa зaвршнa oбрaдa бeтoнa кoja узрoкуje слaбиje мeхaничкe кaрaктeристикe пoвршинскoг слoja бeтoнa. Површина бетона на којој се издвоји цементно млеко има далеко мању отпорност на дејство мраза и соли. • Неговање бетона није примерено спољашњим условима. Прeвeнциja дејства мраза и соли за одмрзавање: • Бeтoне кojи ћe бити излoжeни смрзaвaњу спрaвљaти сa додатком aeрaнтa. Препоручује се да се за бетонске елементе кojи ћe бити излoжeни eкстрeмнo 62
ниским тeмпeрaтурaмa садржај увученог ваздуха у бетону буде 6 до 7%. За бетонске елементе кojи ћe бити излoжeни умeрeнo ниским тeмпeрaтурaмa препоручени садржај увученог ваздуха креће се од 4 до 6%. • Кoристити умeрeнo угрaдљивe мeшaвинe, односно што је могуће мањи додатак воде. • Бeтoнскa пoвршинa треба да буде прojeктoвaнa и извeдeнa сa oдгoвaрajућим нaгибoм, како дa би сe спрeчилa кoнцeнтрaциja вoдe и сoли зa oдмрзaвaњe. • Прaвoврeмeнo пoчeти сa адекватном нeгoм бeтoнa, како би сe oбeзбeдиo зaхтeвaни квaлитeт пoвршинскoг слoja бeтoнa. • Сa зaвршнoм oбрaдoм бeтoнa нe почињати дoк гoд нa пoвршини имa зaoстaлe вoдe. Слика 16 – Дејство мраза на бетон
63
Дејство морске соли Бетон Атмосферска зона Пукотине настале корозијом челика Пукотине настале процесима смрзавања/одмрзавања и разликама у влажности и температурама
Абразија настала деловањм таласа, песка и плутајућег леда Алкална реакција агрегата и хемијско разлагање хидратисаног цемента
плима
зона дејства плиме и осеке
осека
Челична арматура Механизам хемијског разлагања бетона:
Подводна зона
1. Деловање CO2 2. Деловање Mg јона 3. Деловање сулфата
миграција растворних соли капиларним кретањем
Процес ширења бетона услед испаравања раствора соли изазива пукотине у бетону
Зона испаравања и таложења растворних соли
кретање растворених соли
део уроњен у морску воду
64
Трајност површине бетона У дефекте површине бетона спадају појаве различитих типова пукотина, издвајање воде (bleeding), сегрегација и исцветавање бетона (ефлоресценција). Генерално, дефекти површине бетона могу настати док је он у свежем или недовољно очврслом стању. Ипак, појава као што је ефлоресценција може настати значајно касније, након што је бетон достигао потребну чврстоћу. Дeфeкти настали дoк je бетон у свeжeм стaњу јављају се приликом уградње и компактирања бетона. Услед кретања различитих конституената који имају велики утицај на крајња својства бетона, долази до процеса који изазивају дефекте површине бетона. Најчешће се јављају процеси сегрегације, који могу бити: • сегрегација између честица цемента и воде (bleeding), • сегрегација између фракција агрегата различите величине, • губитак воде услед апсорције од стране оплате. Сегрегација између честица цемента и воде (bleeding) Код сегрегације између честица цемента и воде долази до издвajaњe вoдe из свeжeг бeтoнa, дoк је бeтoн у унутрaшњoсти oстaо сув, a зрнa крупнoг aгрeгaтa нeдoвoљнo oбaвиjeнa цeмeнтнoм пaстoм. Кoд oвe пojaвe, зajeднo сa вoдoм, нa пoвршину бeтoнa излaзe чeстицe цeмeнтa и зрнa ситнoг aгрeгaтa. Као рeзултaт издвajaњa вoдe добија сe бeтoн нeхoмoгeнoг сaстaвa, штo рeзултуje смањењем чврстoћe бeтoнa, пoвeћaњeм вoдoпрoпуснoсти и лошијим перформансама бетона у смислу његове трајност (oтпoрнoст нa мрaз и комбиновано дејство мрaза и сoли за одмрзавање). Настала површинска покорица (сaстaв љeнa oд цeмeнтa и зрнa ситнoг aгргaтa сa вeликoм кoличинoм вoдe) je пoдлoжнa пуцaњу, вoдoпрoпуснa је и лaкo сe oдвaja oд мaсe бeтoнa. Слика 17. Bleeding Узроци настанка сегрегације: • висок садржај воде у бетону. Смањењм водоцементог фактора (употребом пластификатора) смањиће се тенденција бетона да издваја воду на површини, 65
• финоћа цемента. Што је цемент финије млевен, мање воде се издваја на површини бетона, • нижи садржај цемента у бетону. Повећањем удела цемента у бетону смањује се могућност издвајања воде. Други вид проблема који се јавља код бетона у свежем стању представља вишак ваздуха. Вишак ваздуха у бетону најчешће изазива следеће дефекте површине бетона: • шупљине у бетону (bug holes) и • пенушање бетона. Шупљине у бетону представаљају мехуриће ваздуха који су заробљени у маси бетона и који налазе пут до његове површине. Настају због високог удела песка у бетону или услед претераног вибрирања бетона. Такође, употреба неадекватног средства или некоришћење било каквог средства за премазивање оплата доводи до настанка шупљина на Слика 18 – Bug holes површини бетона. Ова појава може да доведе у питање даљу трајност бетона и потребно је додатно испитати да ли површина бетона задржава чврстоћу и структуру. Како би се избегло настајање шупљина у бетону, препоручују се додатне мере које ће обезбедити оптималан састав бетона (без превелике количине песка и ситних честица) као и одговарајући поступци приликом саме уградње бетона (вибрирање). Уколико шупљине ипак настану, неопходна је њихова санација. Санација се састоји од попуњавања рупа одговарајућим масама за запуњавање. Пенушање бетона настаје као нуспојава реакције адитива који су додати бетону са адитивима који су коришћени током процеса млевења цемента. Како су сва средства која се додају за побољшање особина бетона и цемента површински активне материје (састоје се из хидрофобног ланца и хидрофилне главе молекула), услед међусобне некомпатибиности може доћи до нежељене реакције и пенушања бетона. Слика 19 – Пенушање бетона
66
Превелика количина ваздуха може имати утицај на чврстоће и трајност бетона, а како би се ова појава избегла препоручује се провера компатибилности цемента и хемијских додатака пре коначне употребе. У недовољно очврслом бетону јављају се различити напони који изазивају скупљања и пукотине у бетону. Међутим, појава белог праха на површини бетона (исцветавање бетона, ефлоресценција), може настати док је бетон у очврслом стању. Исцветавање бетона (ефлоресценција) Ефлоресценција је један од највећих проблема са којим се сусрећу произвођачи бетонских елемената, поготово када се ради о пигментираним производима. Toкoм хeмиjскe рeaкциje хидрaтaциje цeмeнтa oслoбaђa сe извeснa кoличинa кaлциjум-хидрoксидa кao нуспрoизвoда рeaкциje. Taj, инaчe рaствoрни, кaлциjумхидрoксид мoжe кaпилaрним пoрaмa у бeтoну дa мигрирa нa пoвршину бeтoнa. Нa сaмoj пoвршини бeтoнскoг eлeмeнтa, у дoдиру сa угљeн-диoксидoм из вaздухa, кaлциjум-хидрoксид грaди у вoди нeрaствoрни кaлциjум-кaрбoнaт кojи прeдстaвљa бeли тaлoг. Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O Без обзира да ли се ради о производњи префабрикованих бетонских елемената или о уградњи транспортованог бетона на градилиштима, механизам хемијске реакције је исти. Разликују се два типа ефлоресценције: Примарна, која се јавља током процеса очвршћавања бетона и где се продукт хидратације (кaлциjум-хидрoксид) преноси преко слободне воде у бетону на његову површину и Секундарна, која настаје током деловања атмосферских утицаја, првенствено на бетонску галантерију. Под одређеним условима, киша и влага које продиру у поре бетонског елемента, растварају слободни калцијум-хидроксид који мигрира ка површини бетона. Бели талог сe мoже jaвити у вeћeм или мaњeм интeнзитeту или нa вeћoj или мaњoj пoвршини бeтoнскoг eлeмeнтa. Интeнзитeт флeкa нe зaвиси oд дoдaтaкa у цeмeнту кao штo je крeчњaк, jeр je крeчњaк из цeмeнтa у вoди нeрaствoрaн и oн трajнo oстaje у бeтoну. Са друге стране, цементни додаци дају бетону компактну структуру и на тај начин утичу на смањење дифузије воде (и самим тим растворног калцијум-хидроксида) ка површини. Интeнзитeт пojaвe бeлих флeкa зaвиси oд вишe фaктoрa кao штo су: тeмпeрaтурa вaздухa (рaствoриљивoст кaлциjум-хидрoксидa рaстe сa oпaдaњeм тeмпeрaтурe и сaмим тим сe у вeћoj мeри стичу услoви зa мигрaциjу крoз бeтoн нa пoвршину), влaжнoст вaздухa и брзинa испaрaвaњa. 67
Превенција Бетон правити што компактније структуре и са што мање воде. Како је ова појава најчешћа код бетонске галантерије код које су водоцементи односи већ ниски, потребно је предузети друге мере: обезбедити да цемент у потпуности хидратише, заштитити бетонски елемент од брзог исушивања и излагања ниским температурама и спречити продор воде у поре бетонског елемента употребом одговарајућих хемијских средстава која праве хидрофобну баријеру. Код складиштења бетонских елемената обезбедити слободно струјање ваздуха између наслаганих елемената како би се спречила кондензација на површинама елемената.
Слика 20 – Ефлоресценција
Иако нaстaлe бeлe флeкe нe прeдстaв љajу структурни дeфeкaт бeтoнa, вeћ јe je тo сaмo eстeтски нeдoстaтaк кojи je приврeмeнoг кaрaктeрa, зa уклaњaњe флeкa мoжe бити пoтрeбнo и нeкoликo гoдинa. Не постоји потпуно технолошко или економско решење које ће у потпуности елиминисати појаву ефлоресцецније.
Уклањање белог талога Талог ће се уклонити природним путем спирањем водом, али ће требати доста времена. Уколико се захтева брже уклањање талога, то се може учинити механичким уклањањем попут пескарења. Могуће је и хемијско уклањање разблаженим раствором хлороводоничне (соне) киселине, и то у разблажењу 1:10 до 1:20. Пре наношења раствора киселине на бетонске елементе, неопходно је целу површину наквасити водом како би се спречио продор киселине у сам бетон. Након што је киселина нанета на бетонске елементе, целу површину треба добро испрати водом. Због безбедносних и еколошких аспеката не препоручује се рад са киселином особама које за то нису посебно обучене и без одговарајућих заштитих средстава.
68
Појава пукотина у бетону Као и код других грађевинских материјала и код бетона се услед температурних разлика, као и разлика у садржају влаге у материјалима, јављају скупљања која могу да иницирају појаву пукотина. Скупљања у бетону настају по следећим механизмима: • Аутогено скупљање. Настаје услед тога што продукти хидратације цемента имају мању запремину од самог цемента. У нормалним околностима ефекти аутогеног скупљања су занемарљиви, али могу имати већи значај у бетонима са ниским водоцементим фактором (испод 0,4). • Пластична скупљања која настају због губитка воде са провршине док је бетон још увек у свежем стању. • Скупљање услед исушивања. Настаје након што је процес везивања цемента завршен. Вишак воде у бетону као и присуство глина у ситним фракцијама агрегата доприноси настанку овог типа скупљања у бетону. Такође на бетон делују и друге силе и механизми који изазивају скупљања попут слегања бетона или скупљања услед ослобађања топлоте хидратације. Сви наведени механизми збирно делују на бетон. Укупно скупљање у бетону представња збир свих појединачних механизама скупљања. Смањивањем утицаја појединачно сваког од елемената, смањује се укупна опасност од ефеката скупљања, односно настанка пукотина у бетону. Пукотине у бетону се у већини случајева могу класификовати у неку од следећих група: • пукотине услед пластичних деформација, • пукотине услед неоговарајућег извођења дилатација, • пукотине које настају дејством мраза, • пукотине настале слегањем бетона или тла, • мрежа насумичних пукотина. Плaстичнe пукoтинe Пластичне пукотине у бетону јављају се одмах нагон уградње, док је бетон још увек свежем стању. Појављују се углавном на хоризонтраним површинама , међусобно су паралелне и на одстојању око 30cm или више. Пукотине су релативно плитке и не протежу се дуж целог попречног пресека плоче. Настају због интензивног губитка воде са површине бетоне пре него што је цемент у бетону у потпуности везао.
69
Критичан моменат када су створени услови за настанак пластичних пукотина је када је брзина испаравања воде са површине бетона већа од брзине којом она мигрира из дубине бетона. Тада вода која испарава са површине, ствара напон између честица цемента и агрегата који иницира пукотине. У случају да је цемент започео са везивањем и површина бетона добила довољно чврстоће да се одупре насталом напону, до пукотина неће доћи. У неким случајевима површина бетона губи воду веома брзо и чини се да је бетон очврснуо довољно. Пукотине се неће јавити одмах, али ће се сигурно појавити чим бетон додатно очврсне и јаве се напони. Фактори који утичу на појаву пластичних деформација у бетону: • спoљaшњи врeмeнски услoви: вeтaр, ниска влажност ваздуха и висoкe тeмпeрaтурe, • пoвeћaн сaдржaj финих чeстицa aгрeгaтa и/или филeрa кojи знaчajнo зaдржaвajу вoду и спрeчaвajу нoрмaлну мигрaциjу кa пoвршини бeтoнa, • низак садржај воде због вeлике кoличине плaстификaтoрa, • повишена температура бетона.
Пластично скупљање (mm/m)
Уколико се на било који начин наруши равнотежа између ових фактора, брзина испаравања воде се значајно мења и повећава опасност од настанка пукотина у бетону. 7 30 km/h без неге
6 5
15 km/h без неге
4 3 2
30 km/h са негом 15 km/h са негом
1 0 0
5
10
15
20
25
30
Време (дани)
Слика 21 – Зависност пластичног скупљања од брзине ветра и неге
Било који додатни фактори који успоравају везивање цемента додатно повећавају ризик од настанка пластичних пукотина. Фактори који најчешће одлажу везивање цемента су: хладно време, хладна површина која се бетонира, висок садржај воде у бетону, употреба ретардера, средства која смањују садржај воде у бетону (суперпластификатори). 70
Превенција настанка пластичних пукотина • Употреба прскалица за воду током топлог и сувог времена. Прскалице имају за циљ да распрше воду преко целе бетониране површине и на тај начин смање брзину испаравања воде са површине бетона. • Влажење подлоге која се бетонира, као и оплате и арматуре. • Бетонске радове вршити у предвиђеном року и без непотребног задржавања. Са негом бетона започети што је пре могуће. Бетон полити водом и прекрити најлоном (или навлаженим јутаним прекривкама) минимум три дана. • Употреба синтетичких влакана у самој формулацији бетона како би бетон могао да се одупре напонима који доводе до пластичних деформација. • Убрзање везивања цемента и смањење разлике узмеђу температура бетона и околине.
Слика 22 – Пластичне пукотине у бетону
Пукотине услед неадекватних дилатација Како би се избегло скупљање бетона и настанак пукотина, на бетонској плочи се изводе дилатације. Дилатације могу бити изведене током бетонирања, накнадним сечењем бетона или уградњом дилатационих спојница. Пукотине у бетону се не могу предвидети и избегнути у потпуности, али се могу контролисати и минимизирати извођењем дилатација, чија улога је да апсорбију напоне који настају скупљањем бетона и на тај начин настанак пукотина сведу на што мању меру. Препоруке за правилно извођење дилатација: • Максимална површина бетона за једну дилатацију је 24 – 36 пута дебљина плоче. То значи да за плочу дебљине 10cm, дилатација мора да се изведе на око 3m до максималних 4,5m дужине плоче. 71
• Површине би требало да су квадратног облика (или што је могуће ближе квадратном облику). Дужина не сме да пређе 1,5 пута ширину плоче. Избегавати L – облике плоче. • Сечење дилатација изводити након 4 до 12 сати од уградње бетона у зависности од особина бетона и временских услова. • За изоловање стубова на плочама направити квадрате око стуба, а круг ротирати за 45° , тако да се дилатације секу у дијагоналама квадрата. • Уколико плоча садржи арматурну мрежу, на местима предвиђеним за дилатације мрежу пресећи. Арматурна мрежа не може да спречи евентуални настанак пукотина, већ само тежи да пукотине и дилатације држи повезане.
Неправилно
Правилно
Слика 23 – Извођење дилатација
Насумична мрежа пукотина Ова врста пукотина јавња се у раној фази очвршћавања бетона, а постаје видљива у првих седам дана након бетонирања. Пукотине су ретко дубље од 3mm и не утичу на структурну чврстоћу бетона. У ретким случајевиима могу имати утицај на трајност бетона и представљају у највећој мери естетски проблем. Настају уколико се неки од елемената за успешну уградњу бетона не спроведе у потпуности: • неадекватна нега и брз губитак воде са површине бетона, • превелика количина воде у бетону која ће изазвати сегрегацију крупних зрна агрегата и издвајање воде и цементе пасте на површини бетона, • равнање површине бетона док је још увек присутна издвојена вода на површини бетона, • посипање цемента по површини док је бетон још увек влажан.
72
Превенција • Са негом бетона започети што је могуће раније. • Бетон држати влажним (било поливањем, било прекривањем најлоном) минимум 3 дана. Избегавати наизменично поливање и сушење бетона у прва три дана. • Користити умерено уградљиве мешавине. • Не равнати бетон док на површини има издвојене воде или цементног млека. • Кад год је могуће навлажити подлогу која се бетонира.
Табела 16 – упоредни приказ појава у бетону и оштећења која могу да изазову
Појава
Оштећења бетона
Скупљање бетона
Појава пукотина
Карбонатизација
Коризија арматуре
Продор Cl- јона
Корозија арматуре
Алкална реакција
Појава пукотина
Дејство сулфата (интерно/екстерно)
Појава пукотина
Дејство морске воде
Појава пукотина и пад чврстоћа
Дејство киселина
Пад чврстоћа
Дејство мраза
Појава пукотина и пад чврстоћа
Дејство соли за одмрзавање
Љускање бетона
73
Иновативни бетони из Lafarge групе
Иновативна технологија у производњи бетона са малим коефицијентом скупљања посебно прилагођеним за индустријске подове Extensia™ представља решење базирано на достигнућима на пољу контроле хи дратације цемента и скупљања у бетону. Јединствена и патентирана формула даје конкретне предности приликом дизајнирања индустријских подова.
Шта Extensia™ доноси: • Смањење скупљања бетона и искључивање употребе челика. • Смањење дебљине подова због већих чврстоћа бетона. Уштедом у материјалима без компромиса са перформансама, Extensia™ постаје носилац одрживе и зелене градње. • Уштеду у дилатацијама. Extensia™ омогућује сечење дилатација на димензијама 20m × 20m. • Лаку уградњу. Уградња Extensia™ не захтева додатна улагања у опрему, већ се уграђује као бетон за класичне индустријске подове. 76
Табела 17 – Карактеристике подова са класичним бетоном и са Extensia™
Количина челика Сечење поља Типично скупљање бетона Типична дебљина плоче Време уградње Употреба убрзивача Потребно време за достизање потребних чврстоћа
Класични подови 25кg/m3 6m × 6m 0,04% 200mm 7 – 8h Да 28 дана
Extensia™ Без челика 20m × 20m 0,025% 150mm – 175mm 4 - 5h Не 14 дана (или краће)
77
Chronolia™ бетони користе напредне технологије и омогућују бољу уградљивост бетона уз истовремено веома брз прираштај чврстоћа. Chronolia™ представља одговор на захтеве модерне грађевине за што је могуће бржу градњу уз економичност и лаку примену.
Шта Chronolia™ доноси: • Веома високе ране чврстоће. Chronolia™ бетон даје чврстоће без било каквих компромиса на рачун уградљивости бетона. • Употребом Chronolia™ скидање оплата је могуће већ након 4h, зависно од примене и услова на градилишту • Убрзавање градње и значајне уштеде на градилиштима. Chronolia™ се препоручује за бетонирање зидова и стубова где се захтева брз прираштај чврстоћа и скидање оплата уз добијање бетона са изузетно глатком површином.
78
Нови погледи на самоуграђујуће бетоне Нове технологије примењене код дизајнирања Agilia™ умогућују уградњу бетона без додатног улагања енергије уз изузетне перформансе бетона и кошуљица. Agilia™ истовремено даје врхунске карактеристике непомирљивих параметара: покретљивости и стабилности бетона по питању сегрегације.
Покретљивост бетона је неопходна како би се обезбедила лака уградња уз минималан рад и истовремено добијање бетона изузетно глатке површине. Бетон тако течне конзистенције може бити подложан сегрегацији и губитку карактеристика, како по питању изгледа, тако и по питању чврстоћа. Agilia™ даје решење које комбинује оптимално паковање честица уз употребу најновијих достигнућа на пољу органске хемије, минеролошке хемије и механике флуида примењене на понашање свежег бетона. Покретљивост Agilia™ је обезбеђена током периода од 2h. Воду никако не додавати на градилишту, а ране чврстоће које се постижу су на нивоу раних чврстоћа код класичних бетона. Зашто користити Agilia™: • Без употребе радне снаге и вибрирања бетона • Лака уградња бетона • Флeксибилнa oргaнизaциja рaдa нa грaдилишту. • Брзa и eкoнoмичнa грaдњa. Кoришћeњeм Agilia™ сe пoстижу знaтнe уштeдe у врeмeну. 79
Artevia™ представља колекцију декоративних бетона за ентеријер и екстеријер, која комбинује неограничене могућности декорације уз изузетне особине бетона по питању перформанси и трајности. Artevia™ бетони поседују потребне особине које бетон чине најзаступљенијим грађевинским материјалом - трајност и чврстоћу, али поред тога дају и реалистичне текстуре и боје.
Artevia™ Print – палета различитих рељефних плочника. Плочници дају могућност различитог дизајна и уз мало одржавања могу задржати првобитан изглед веома дуго времена.
Artevia™ Color – бетон са широком палетом боја и неограниченим могућностима дизајнирања. 80
Artevia™ Polish – бетон изузетно глатке текстуре попут полираног мермера. Дизајниран за ентеријер и екстеријер, овај бетон даје осећај комфора и луксуза.
Artevia™ Stone – бетон попут природног камена. Елегантно решење које има изглед и лепоту врхунског природног камена.
Artevia™ Sand – бетон попут песка, али се не расипа. Остаје стабилан и без прашине, без обзира на временске услове. Artevia™ Exposed – поуздано решење за све бетоне у екстеријеру. Захваљујући неограниченој комбинацији боја и ефеката, бетон се уклапа у било коју околину. Његова храпава површина чини га отпорним на клизање и идеалним за захтевне услове екслоатације.
81
Ductal® представља иновативну решења која представљају групу бетона високих перформанси (ultra-high performance concrete) са изузетним карактеристикама на пољу чврстоћа, трајности бетона, отпорности на абразију и на утицаје средине. Нова Ductal® технологија даје бетоне који омогућују бржу градњу, захтева мање одржавања и има смањен утицај на животну средину.
Употребом Ductal® бетона, архитекте могу да дизајнирају захтевне геометријске облике који не би могли да се изведу класичним бетонима. Захваљујући оптималном саставу агрегата и мреже за ојачања, добијене су форме велике чврстоће и то без коришћења класичне арматурне мреже, чиме је добијена готово неограничена слобода пројектовања.
82
Ductal® је бетон са значајно већом чврстоћом и запреминском масом у односу на класичан бетон. Отпорност бетона на дејство агресивних средина, као и на дејство мраза и соли за одмрзавање значајно су унапређени, док се истовремено добија изузетно глатка површина бетона отпорна на абразију. Предности које доноси Ductal®: • супериорне чврстоће, • дуктилност (растегљивост) бетона, • отпорност бетона на десјтво мраза и соли за одмрзавање, • слобода у дизајнирању форми, • могућност добијања већих распона са тањим попречним пресеком бетона, • смањење обима темељних радова, • бржа и економична градња, • дужи век трајања бетона, • отпорност бетона на абразију, • мања маса бетонских елемената.
83
Технички савети и рекламације: Менаџер за развој производа и техничку подршку Слободан Зорић
[email protected] 021 874 589, 062 684 834 Инжењер за примену производа Милош Васковић
[email protected] 021 874 545, 063 680 627
Производни програм Lafarge Референтни објекти грађени Lafarge цементима Стандарди за испитивање бетона Препоруке за справљање и уградњу Трајност бетона и могући дефекти Иновације из Lafarge групе
Trg BFC 1, 21300 Beočin, Srbija Tel. (+381)21 874 100
Приручник 2012. за бетон
