Sastojci betona

BETON

 Beton je umjetni graevni materijal dobiven mijeanjem cementa krupnog i sitnog  agregata s vodom, sa ili bez kemijskih i  mineralnih dodataka, koji ovruje hidratacijom cementa.

EMENT

C

ement je polimorfno anorgansko hidraulino vezivo. C ement

Polimorfno znai da je sastavljeno od vie minerala m inerala razliitog sastava i kristalininosti koji razliito utjeu na svojstva gotovog proizvoda. Anorgansko je jer se sastoji od anorganskih oksida kalcija, Anorgansko je silicija, aluminija i eljeza koji su povezani povezani u razliitim molarnim omjerima u C3S, C2S, C3A i C4AF. Hidraulino je,, jer otvrdn Hidraulino je otvrdnjava java djel djelovan ovanjem jem vode, vode, reakcij reakcijama ama hidratacije, a nastala kruta masa ne omeka ni pod vodom. Vezivo je jer pod utjecajem odreenih kemijskih reakcija Vezivo je otvrdne i vee, odnosno povezuje agregat i pijesak u vrsti vr sti beton.

Podjela prema namjeni : a. Cementi ope namjene b. Cementi posebne namjene ementi ope namjene prema normi HRN EN 197-1:2003 su: isti ti portl portland and ceme cement nt  CEM I ± is  CEM II ± PC s mijeanim dodacima  CEM III ± PC sa ljakom visoke pei IV ± pu pucola colansk nskii cement cement  CEM IV mijea jeani ni cem cement ent  CEM V ± mi C

b. Cementi posebne namjene su:

 Cementi niske topline hidratacije  Sulfatno otporni cementi  Bijeli cementi  Aluminatni cementi

PROIZVODNJA PORTLAND-CEMENTA 1 Dobivanje sirovina 2 Drobljenje sirovina 3 Suenje sirovina 4 Mljevenje sirovina 5 Fino mijeanje sirovina Joseph Aspdin (1779-1855) 6 Peenje sirovinskog brana 7 Hlaenje i uskladitenje PC klinkera 8 Mljevenje klinkera i dodataka 9 Skladitenje i otprema cementa 10 Kontrola kakvoe proizvedenog cementa

Vapnenac (VS)

S

Drobilice s ekiima

premnikk (VS) premni

ilosi klinkera i dodataka, dodatak a, drobilica i mlin

S

uara sirovine

S

Mlin sirovine, odvaja i silos za mijeanje

Glina (N S)

premnik (NS)

S

Izmjenjiva Izmjenji va topline, rotacijska pe i hladnjak 

Silosi cementa i otprema cementa

MODERAN TEHNOLOKI PROCES PROIZVODNJE CEMENTA

DOBIVANJE SIROVINE

ROTACIJSKA PE

l = 70 m, d = 4,4 m, uin 1500-1700 t/dan T = 1400-1450 ºC

MLIN SIROVINE

l = 10,75 m, d = 4,2 m, uinak, 150t/h

ILOSI CEMENTA I OTPREMA

S

MINERALOKI SASTAV PORTLANDCEMENTA Glavni sastojci: trikalcijev-silikat, C3S, alit dikalcijev-silikat, C2S, belit trikalcijev-aluminat, C3A tetra kalcijevaluminat-ferit, C4AF, feritna faza poredni sastojci: kalcijev oksid, CaO magnezijev oksid, MgO alkalijski oksidi, Na2O, i K 2O S

KRATICE ZA KEMIJSKE FORMULE OK SIDA = CaO A = Al2O3 F = Fe2O3 C

M = MgO K = K 2O H = H2O

= SiO2 N = Na2O  = SO3 S

NASTAJANJE MINETALA PCKLINKERA aO + SiO2 p 3 CaO SiO2, skraeno C3S, alit trikalcijev-silikat 2 CaO + SiO2 p 2 CaO SiO2, skraeno C2S, belit dikalcijev-silikat 3 CaO + Al2O3 p 3 CaO Al 2O3, skraeno C3A, trikalcijev-aluminat 4 CaO + Al2O3 + Fe2O3 p 4 CaO Al 2O3 Fe 2O3 tetrakalcijev aluminat-ferit skraeno, C4AF 3C

KEMIJSKI I MINERALOKI SASTAV PC KLINKERA Oksidi aO SiO2

C

Maseni udio % 64,7 21,0

Kratica

,9

A

3C

S

4

Fe2O3

24

,

F

aO slo. MgO SO3 K 2O Na2O Gubitak  arenjem

, 1,1 2,6 0,4 0,2 1,4

C

20

aO 2 CaO

C

Al2O3 C

Minerali

M 

K  N G

iO2 SiO2 S

Maseni udio % 45,7 28,0

aO Al 2O3

8,9

aO Al 2O3 Fe 2O3

7,3

3C 4C

Kratica C3S C2S

A

C3

AF

C4

MASENI UDIO GLAVNIH MINERALA PC-KLINKERA Kemijski naziv

Formula

Trikalcijev silikat

3C

Dikalcijev silikat

2C

Trikalcijev aluminat

3C

Tetra kalcije k alcijevv aluminat-ferit Gips

4C

Ostalo

iO2

kraena Maseni formula udio (%) 50 C3S

iO2

C2S

S

aO

S

aO

S

aO Al 2O3

C3

aO Al 2O3 Fe 2O3

C4

a O4

C S

2

H2O

5

2

A

12

AF

8

H2

3

C

,5

1,5

BOGUEOVE FORMULE = 4,07 CaO ± (7,60 SiO2 + 6,72 Al2O3 + 1,43 Fe 2O3 + 2,85 SO3)

C3S

C2S

= 2,87

iO2 ± 0,754

S

C3S

A = 2,63 Al 2O3 ± 1,69 Fe 2O3

C3

AF = 3,04 Fe 2O3

C4

RAZVOJ VR STOA POJEDINIH MINERALA PC-KLINKERA

RAZVOJ VR STOA PORTLANDCEMENTA

HIDRATACIJA PORTLAND-CEMENTA HIDRATACIJA C3A a) u odsutnosti sulfata Trikalcijev-aluminat + voda p kalcijeviTrikalcijev-aluminat aluminat-hidrati + toplina 2 C3A + 21 H p C4AH13 + C2AH8 + Q

b) uz dodatak sulfata

Trikalcijev-aluminat + gips + voda p etringit + Trikalcijev-aluminat toplina (870 kJ kg-1) C3A +3 C H + 26 H p C3A 3 C H H 32 + Q

IGLIASTA GRAA KRISTALA ETRINGITA

HIDRATACIJA ALITA, C3S I BELITA, C2S Trikalcijev-silikat + voda p kalcijev-silikat hidrat + kalcijev hidroksid + toplina 2 C3S + 6 H p C3S2H3 + 3 CH + 500 kJ kg-1 Dikalcijev-silikat + voda p kalcijev-silikat hidrat + kalcijev hidroksid + toplina 2 C2S + 4 H p C3S2H3 + CH + 260 kJ kg-1

IGLIASTAGRAA KALCIJEVOG-SILIKAT HIDRATA CSH

HIDRATACIJA FERITNE FAZE C4AF Feritna faza + gips + voda p etringit + eljezni-aluminijev hidroksid + kalcijev hidroksid + toplina AF + 3 CH2 + 3 H p C6(A,F) H32 + (A,F)H3 + CH + 420 kJ kg-1

C4

OBUJAMSKI UDJELI PRODUKATA HIDRATACIJE Etringita 15 do 20 vol.% Kalcijevog silikat-hidrata C-S-H 50 do 60 vol.% 20 do 25 vol.% Kalcijevog hidroksida Pora 5 do 6 vol.%

PRORAUN TOPLINE HIDRATACIJE Q0 za C3A = 870 kJ kg-1 Q0 za C3S = 500 kJ kg-1 Q0 za C2S = 260 kJ kg-1 Q0 za C4AF = 420 kJ kg-1 Q =  Q0 X/1 00 kJ kg-1 Q7dana = 75% Q X ± masen maseni% i% udjela udjela pojedin pojedinog og minerala minerala PCklinkera

PRORAUN TEMPERATURE SVJEE CEMENTNE PASTE T  cp !

m

c

T  c m

c

cc  m

v

T  v

cc  m

v

cv

cv

Tcp ± tempe temperatur raturaa cementn cementnee paste (°C) (°C) Tc ± tempe temperatur raturaa ceme cementa nta (°C) Tv ± tem temper peratu atura ra vode vode (°C) (°C) mc ± mas masaa ceme cementa nta (g) mv ± ma masa sa vode vode (g (g)) cc ± speci specifini fini toplins toplinski ki kapacitet kapacitet cementa, cementa, c c = 0,88 J g-1°C-1 cv  ± specif specifini ini topli toplinski nski kapac kapacitet itet vode, cv = 4,20 J g-1°C-1

ISPITIVANJE FIZIKALNOMEHANIKIH SVOJSTAVA CEMENTA Prema normama HRN EN 196-1 do 196-7 propisano prop isano  je odreivanje:

1 Tlane vrstoe 2 Kemijska analiza cementa o bujma 3 Vrijeme vezanja i postojanost obujma 4 Kvantitativno odreivanje sastojaka 5 Pucolanske aktivnosti 6 Finoe mljevenja 7 Metode uzimanja uzoraka

TROSTRUKI KALUP ZA PRIZME CEMENTNOG MORTA

1350 g pijeska + 450 g cementa + 225 mL vode

ISPITIVANJE VR STOE NA SAVIJANJE

 Rms

1,5  F  l  2 ( N  mm ) 3 b

F ± opter optereenj eenjee na sredini prizme prizme pri lomu (N) l ± razmak izme izmeuu podupiraa podupiraa (mm) b ± str stranic anicaa prizme prizme (40 mm)

ISPITIVANJE TLANE VR STOE

 R mt  !

 F   A

( N  mm

2

)

F ± opter optereen eenje je pri pri lomu lomu (N) A ± plot plotina ina na koju koju djeluje djeluje sila sila (40mm · 40 mm = 1600 mm2)

ODREIVANJE VREMENA VEZANJA I POSTOJANOSTI OBUJMA CEMENTA rijeme vezanja odreuje se promatranjem V rijeme  prodiranja igle u cementnu ceme ntnu pastu normirane konzistencije dok se ne postigne specificirana vrijednost. ostojanost obujma odreuje se promatranjem irenja  P ostojanost obujma cementne paste normirane konzistencije mjerenjem razmaka izmeu dvije igle. ementna pasta normirane konzistencije je ona C ementna cementna pasta koja ima specificirani otpor na  prodiranje normiranog valjka. Masa vode za takvu  pastu odreuje se pokusima.

VICATOV UREAJ Louis

Joseph Vicat (178 (1 7866 ± 18 1861 61))

ODREIVANJE NORMIRANE KONZISTENCIJE CEM. PASTE

ODREIVANJE POETKA I KRAJA VEZANJA CEMENTA Nulto vrijeme je vrijeme zavretka dodavanja cementa ceme nta vodi.

LE CHATELIEROVI PR STENOVI

d2 ± d1 10 mm

ODREIVANJE FINOE MLJEVENJA metodom prosijavanja metodom propusnosti zraka po Blaineu

m R 1 = m0

100 (mas.%)

R 1 ± osta ostatak tak na na situ (mas (mas.%) .%) m0 ± masa ostatka ostatka cement cementaa na na situ m ± poetn poetnaa masa uzorka uzorka cementa cementa (1 0 g)

BLAINOV UREAJ

PECIFINA PLOTINA CEMENTA  V0 ¥ t -1) 2 S (cm g S =  V 0 ¥ t0 S

± specif specifina ina ploti plotina na uzorka uzorka cement cementaa specifina ina ploti plotina na referentnog referentnog uzorka S0 ± specif  V- gust gustoa oa uzor uzorka ka cem cementa enta  V0 ± gustoa referentnog uzorka t ± mjere mjereno no vrijeme vrijeme cementa cementa koji se ispituj ispitujee t0 ± prosjek triju vremena vremena mjer mjerenih enih na referentnom uzorku S

VR STE I RAZREDI CEMENTA PREMA HRN EN 197-1 7 vrsta cementa ope namjene kojima je doputeno dodavati 9 razliitih vrsta dodataka i mjeavinu dodataka 3 razreda cementa: 32,5, 42,5, 52,5 prema 28-dnevnim tlanim vrstoama 2 mogue rane vrstoe: N, normalna i R, visoka 2

RAZREDI CEMENTA I NORMIRANA VR STOA Tlana vrstoa (N mm-2)

Razred Rana vrstoa cementa 2

dana

,5 N

7 dana u 16

32

Normirana vrstoa 8 dana

u 32,5 e

,5 N

u 10

u 42,5

42

,5 R 

u 20

e

52,5 N

u 20

u 52,5

52,5 R 

u 30

i

52,5

u 10

42

Ispravnost obujma (mm)

2

,5 R 

32

Poetno vrijeme vezanja (min)

u

60 e

i 62,5 u 45

10

OZNAKE ZA 9 DOPUTENIH DODATAKA I MJEAVINU DODATAKA zrnata ljaka visoke pei elektrofilterski SiO2 prah prirodni pucolan prirodni pucolan toplinski obraen letei pepeo pucolanskih svojstava letei pepeo hidraulinih svojstava kriljevac peen na 800 °C vapnenac s najvie 0,20 % ugljika vapnenac s najvie 0,50 % ugljika mjeavina navedenih dodataka

«. S «. D «. P .« Q «. V «. W «. T «. LL «. L «. M

MASENI UDJELI DODATAKA PC sa 6 do 20 mas.% dodataka oznaka « A PC sa 21 do 35 mas.% dodataka oznaka .. B

OZNAKE ZA VR STE CEMENTA EM I- is isti ti portl portland and cemen cementt «. CE CEM M I ± k  k± je jedan od tri specificirana specificirana razreda cement cementa, a, 32,5, 42,5 ili ili 52,5 CEM II ± PC s mijeanim dodacima PC s dodatkom ljake «. CEM II/A-S k  «. CEM II/B-S k  PC s dodatkom SiO2  praha «. CEM II/A-D k  .... CEM II/B-D k  PC s dodatkom pucolana «. CEM II/A-P k  «. CEM II/B-P k  «. CEM II/A-Q k  .... CEM II/B-Q k  C

PC s dodatkom leteeg pepela

PC s dodatkom peenog kriljevca PC s dodatkom vapnenca

PC s mijeanim dodacima

«. CEM II/A-V k  «. CEM II/B-V k  «. CEM II/A-W k  «. CEM II/B-W k  «. CEM II/A-T k  «. CEM II/B-T k  «. CEM II/A-L k  «. CEM II/B-L k  «. CEM II/A-LL k  «. CEM II/B-LL k  «. CEM II/A-M k  «. CEM II/B-M k 

EM III ± PC sa ljakom visoke pei

C

metalurki cement sa 35 do 65 % ljake metalurki ljake .. CEM CEM III/A III/A ± k  metalurki metal urki cement sa 66 do 80 % ljake ljake .. CE CEM M III/B III/B ± k  metalurki metal urki cement sa 81 do 95 % ljake ljake .. CEM CEM II III/C I/C ± k 

EM IV IV ± puc pucola olansk nskii cement cement

C

 pucolanski cement s 11 do 35 % pucolana ..CEM IV/A  pucolanski IV/A ± k   pucolanski  pucola nski cement s 36 do 55 % pucolana ..CEM IV/B IV/B ± k 

EM V ± mi mije jeani ani cem cement ent

C

mijeani cement s 16-35 % ljake i 18-30 % pucolana pu colana CEM V/A (S-V) - k  mijeani cement s 36-50 % ljake i 31-50 % pucolana pu colana CEM V/B (S-V) - k 

UVJETI USKLAENOSTI ZA TLANU VR STOU Xsr ± k A · s u L i Xsr + k A · s

eU

xsr  ± aritm aritmetika etika sredin sredinaa svih svih rezult rezultata ata k A ± kon konsta stanta nta prihv prihvatl atljiv jivost ostii s ± sta standa ndardn rdnaa devi devijac jacija ija L ± don donja ja propis propisana ana tlana tlana vrst vrstoa oa U ± gornja propis propisana ana tlana tlana vrsto vrstoa a

OVISNOST k A O n I POSTOTKU ODSTUPANJA OD L I U onstanta prihvatljivosti k A K onstanta n 40 do 49 50 do 59 60 do 79 80 do 99 100 do 149 150 do 199 vie od 200

Pa = 5 % za L 2,13 2,07 2,02 1,97 1,93 1,87 1,84

Pa = 10 % za U 1,70 1,65 1,61 1,56 1,53 1,48 1,45

DOZVOLJENA ODSTUPANJA S

vojstvo

Dozvoljeno odstupanje

Donja granica vrstoe (L) 28 dana 2 dana (7) dana Gornja granica vrstoe (U) Vrijeme vezanja v ezanja Postojanost obujma Gubitak arenjem Maseni udio sulfata Maseni udio klorida Netopiv ostatak  Pucolanska aktivnost

-2,5 N mm-2 -2,0 N mm-2 odstupanje nije propisano -15 min +1 mm odstupanje nije propisano 0,5 mas.% 0,01 mas.% odstupanje nije propisano odstupanje nije propisano

DOKAZ POTVENE USKLAENOSTI

XY/Z1Z2Z2

XY- godin godinaa izdanja izdanja potvrde potvrde o usklaenosti usklaenosti Z1 Z2 Z3 - oznaka ovlaten ovlatenee osobe koja je potvrdila potvrdila usklaenos usklaenostt Znak CE mora biti otisnut na vreama v reama cementa ili na otpremnici

GUBITAK VR STOE BETONA ZBOG ODLEANOG CEMENTA Duljina odleavanja (mjeseci) 3 6 12 24 54

Gubitak vrstoe (%) 15 ± 20 20 ± 30 30 ± 40 40 ± 50 50 ± 60

EMENTI POSEBNE NAMJENE

C

ementi vrlo niske topline hidratacije

C

ulfatno-otporni cementi C3A e 4 mas.% S

A(cement) = C3A(klinker) maseni udio klinkera u cementu C3A(klinker) = 2,65 Al2O3 ± 1,69 Fe2O3 C3

Bijeli cementi Razredi bjeline: A, B i C

Aluminatni Alumin atni cementi (AC)

ALUMINATNI CEMENT (AC) AC- 65, AC- 75 irovine: vapnenac (60 mas.%) i boksit (40 mas.%) Svojstva: S

brzo ovrivanje visoka vatrootpornost i otpornost na sulfate otpornost na slabe kiseline (pH " 4) visoka otpornost na abraziju moe se rabiti rabiti na na temperaturi temperaturi ± 1 0 rC

Podruje primjene: kada je potrebno brzo ovrivanje betoniranje pri niskim temperaturama vatrootporni betoni i opeke

PROIZVOAI CEMENTA 1 NAICECEMENT d.d. 2 DALMACIJACEMENT ± R CM Group d.d. 3 HOLCIM (Hrvatska) d.o.o. Koromano 4 ISTRACEMENT d.o.o.

NAICECEMENT d.d. EM I 52,5 N/ HR HRN N EN EN 197 197 ± 1: 2003 II/B B ± M (P(P-S) 32,5 N CEM II/ CEM II/A ± M (S-V) 42,5 N NAMAL MC 5 ± zi zida dars rskki cemen cementt C

DALMACIJACEMENT ± R CM Group d.d. EM I 42,5 R/ R/HR HRN N EN EN 197 197 ± 1:2003 CEM II/A ± S 42,5 N CEM II/A ± S 42,5 R  CEM II/A ±M (S ± LL) 42,5 N C

EM III/B 32,5 N SR - LH

C

HOLCIM (Hrvatska) d.o.o. KOROMANO EM II/B ± S 42,5 N/ HRN EN 197 ±1:2003 CEM II II//A ± LL 42,5 R  II//B ± M (S ±V) 42,5 N CEM II C

EM II/ II/B B ± M (V-L (V-LL) L) 32,5 R 

C

EM I 52,5 N Bijeli

C

ISTRA CEMENT d.o.o. AC 75/HRN B. C1. 015 : 1982 AC 75 je aluminatni cement razreda vrstoe 75 MPa.

IZBOR CEMENTA Vrsta cementa i maseni udio odabire se uzimajui u obzir podatke primjene betona: krajnju uporabu betona uvjete njegovanja (npr. toplinska obrada) dimenzije graevine (razvoj topline hidratacije) uvjete okolia kojima e graevina biti izloena  potencijalnu reaktivnost agregata prema alkalijama iz sastojaka

AGREGAT  A gregat je zrnati mineralni materijal pogodan pogodan za uporabu betona, koji se sastoji od skupa istovrsnih estica razliite veliine.

Dijeli se prema: podrijetlu: prirodni, proizveden, recikliran, i umjetni veliini zrna: krupni i sitni prema gustoi: obine gustoe, lagan i teak 

rirodni agregat se dobiva iz prirodnih mineralnih  P rirodni izvora, prirodnim drobljenjem bez mehanike obrade.

roizvedeni agregat se dobiva mehanikom  P roizvedeni obradom prirodnih mineralnih sirovina.

 Reciklirani agregat se dobiva drobljenjem  graevnog materijala koji je koriten u  graevinarstvu. mjetni agregat je agregat dobiven umjetnim U mjetni  putem iz prirodnih i umjetnih materijala.

Kao umjetni agregat se upotrebljavaju: kristalna, zrnata ljaka visoke pei ekspandirana peena glina letei pepeo termoelektrana ekspandirani perlit ekspandirani polimerni materijali itni agregat: veliina zrna od 0 do 4 mm Krupni agregat: veliina zrna: od 4 do 125 mm Obian agregat, agregat, gustoe " 2000 kg m-3 i  3000 kg m-3 Lagan agregat, agregat, gustoe  2000 kg m-3 Teki agregat, agregat, gustoe " 3000 kg m-3 S

PROIZVODNJA KAMENOG AGREGATA drobljenje kamenja kamenja u drobilicama odvajanje pojedinih frakcija agregata prosijavanjem na sitima skladitenje i otprema frakcija agregata kontrola kakvoe kakvoe proizvedenog agregata

PROIZVODNJA AGREGATA

UPORABA AGREGATA

INDUSTRIJSKI RAZDVOJEN AGREGAT

IDEALNO RAZDVOJEN AGREGAT

RAZDVAJANJE ZRNA AGREGATA (SEGREGACIJA)

S

KLADITENJE AGREGATA

IZVJEE O ISPITIVANJU AGREGATA podatke o agregatu za beton, ukljuivo i identifikacijsku oznaku podatke o proizvoau ime, sjedite, evidencijski broj broj i oznaku ovlatenja o vlatenja ovlatene pravne osobe koja je provela ispitivanja datum uzimanja uzoraka podatke o razdoblju u kojem je ispitivanje provedeno rezultate ispitivanja broj izvjetaja o ispitivanju

VELIINA ZRNA AGREGATA Veliina zrna agregata opisuje se: granicom najmanjeg otvora sita (d) granicom najveeg otvora sita (D) Agregat je odreen kao: (coa oars rse) e) ± kr krupn upnii GC (c (fine) ne) ± sit sitni ni agrega agregatt GF (fi (all-in) in) ± mijea mijeani ni (nefrakcionir (nefrakcionirani) ani) agregat agregat GA (all-

Zahtijevani maseni postoci prolaza za krupni agregat: agreg at: minimalni mas.% prolaza za D mora biti 90% ili 85% maksimalni mas.% prolaza za d mora biti 10%, 15%, 20% ili 35% za mijeani agregat d je uvijek nula

OZNAIVANJE FRAK CIJA KRUPNOG AGREGATA VELIINE ZRNA 20 mm

PROPISANI RAZREDI AGREGATA Vrsta agregata

Veliina eliina estica estic a

Maseni %  prolaza D d

85 do 99 80 do 99 rupan K rupan D/d > 2 i D > 11,2 mm 90 do 99 D/d e 2 ili D e 11,2 mm

Razred (G)

0 do 20 0 do 20 0 do 15

GC 85/20 GC 80/20 GC 90/15

Sitan

D e 4 mm i d = 0

85 do 99

-

GF 85

Prirodni Mijeani

D = 8 mm i d = 0

90 do 99

-

G NG 90

D e 45 mm i d = 0

90 do 99 85 do 99

-

GA 90 GA 85

GRANULOMETRIJSKI SASTAV AGREGATA G ranulometrijski ranulometrijski sastav agregata  predstavljaju maseni% pojedinih frakcija

Normirana serija sita

125 mm 63 mm 31,5 mm 16 mm 8 mm 4 mm 2 mm 1 mm 0,5 mm 0,25 mm 0,125 mm 0,063 mm

ODREIVANJE MASENIH UDJELA POJEDINIH FRAK CIJA

GRANULOMETRIJSKA KRIVULJA

USTROJ BETONA S KRUPNOZRNIM AGREGATOM

USTROJ BETONA SA SITNOZRNIM AGREGATOM

USTROJ S KRUPNIM I SITNIM ZRNIMA AGREGATA

FULLEROVA KRIVULJA p = 100

d  ma s.  D

EMPA EMP A KRI KRIVUL VULJA JA ¨ d   ¸ d  ¹ ma s . p = 50 ©©  ¹  D  D ª  º  p ± masen masenii postotak postotak prolaza prolaza pojedine pojedine frakci frakcije je d ± vel velii iina na otvo otvora ra sit sitaa D ± naj najvee vee zrno agre agregat gataa

GRANULOMETRIJSKE KRIVULJE FULLERA I EMPA    % 100  . 100   s      a 90   m 80      o        t        i   s 70      z      o      r

   k

     z      a        l      o      r

   P

100

71.2 61

60 50

F

40 25.2

20

0

E

37.9

35.6

30

10

50.4

5.6 3 0, 1

8 4.3 0, 2

17.8 10.5

11.3 6.3 0, 4

1, 0

24.2

15.8

2,0

4,0

8,0

16, 0

31,5

Otvori sita d, mm

DOBAR GRANULOMETRIJSKI SASTAV AGREGATA  .   s 100      a

  m 90      o       t       i

80

     z      o      r

70

  s

   k

     z      a       l      o      r

   P

60 50

F

40

E

30 20 10 0 0, 1

0,2

0, 4

1, 0

2, 0

4, 0

8,0

16, 0

31, 5

Otvori sita d, mm

AGREGAT S PREVIE SITNIH ZRNA

I PREVIE KRUPNIH ZRNA  .   s

     a

100

     a       l      o      r

40

  m 90      o       t       i 80   s 70      z      o      r 60    k 50      z    P

F

E

30 20 10 0 0, 1

0, 2

0, 4

1, 0

2, 0

4, 0

8, 0

16, 0

31, 5

Otvori sita d, mm

NA NACIONALNI STANDARD    % 100    z 90    a    l    o    r 80    P

100 80

70 60

62

50 40 30 20 10 0 0,125

62

47 38

37 28

23

18 8 2 0,25

8

4 0,5

14

1

2

4

8

Otvori Otvori sita d, mm

16

31,5

log d

MODUL FINOE ZRNATOSTI  D

MF  !

§  po

0 ,125

100

 po ± maseni postota postotakk ostatka ostatka na na situ  p p ± maseni postota postotakk prolaza prolaza na situ situ D ± najv najvee ee zrno agre agregat gataa n ± br broj oj si sita ta

 D

§ p

 p

 K  !

0 ,125

100

! n  MF 

PRORAUN MODULA FINOE ZRNATOSTI (MF) I KOEFICIJENTA ZRNATOSTI (K) D = 4 mm Sito

(mm) Ostatak maseni (%) 4 6 2 29 1 52 0,5 71 0,25 85 0,125 95 ukupno 338

Prolaz maseni (%) 94 71 48 29 15 5 262

 MF  !

 K  !

338

100

262 100

! 3 ,38

! 2 ,62

GRANICE MODULA FINOE (MF) Sitnozrni

agregat od 0 do 4 mm MF = 2,3 do 3,6 (2,5 do 3) Agregat od 0 do 8 mm MF = 3,7 do 4,3 Agregat s najveim zrnom do 31,5 mm MF = 5,5 do 6,2

OBUJAMSKI OMJER OBLIKA ZRNA PO FAURYJU zrno

V  s C  ! V k 

najmanja opisana kugla L

C  !

§ V  s § V 

k 

Vs ± stv stvarni arni obuj obujam am zrn zrnaa Vk  ± obujam najmanje opisane kugle oko oko zrna

Vk  = L3 T /6

PRORAUN GRANULOMETRIJSKE KRIVULJE PROSIJAVANJA Otvor sita d(mm)

Ostatak na situ mo (g)

Prolaz kroz Postotak  Postotak  sito m p (g)  prolaza (%) ostatka (%)

31,5 16,0 8,0 4,0 2,0 1,0 0,5 0,25 0,125

517 9458 3125 3259 1182 1074 956 851 392

21138 11680 8555 5260 4078 3004 2048 1197 805

100,0 55,3 40,5 24,9 19,3 14,2 9,7 5,7 3,8

0,0 44,7 59,5 75,1 80,7 85,8 90,3 94,3 96,2

Dno

805

0,0

0,0

100,0

Zbroj

21655

1 m = 21750 g 2 gubita gubitakk mase mase = 21750 21750 ± 2165 216555 = 95 g 3 mu = 7mo ± 31,5 mo = 216 21655 55 ± 51 5177 = 211 21138 38 4 nm p = n+1m p ± nmo; 16m p = 31,5m p - 16mo = 21138 ±  9458 = 11680 5  p ! m 100 ( ma s .%) n

n

 p

 p

mu

m p 11680 100 ! 100 ! 55,3 mas.% 16  p p ! mu 21138 16

6  po = 100 - p p

GRANULOMETRIJSKA KRIVULJA PROSIJAVANJA

ISPITIVANJE KAKVOE AGREGATA HRN EN 1097-1 DO 1097 ±10:1998 1 Otpornost na troenje troen je (mikro-Deval metoda) metoda) 2 Otpornost na lomljenje (metoda Los Angeles) 3 Nasipna gustoa i udio upljina u pljina u rastresitom stanju 4 Udio upljina sitnog agregata u zbijenom stanju 5 Maseni udio povrinske vode 6 Gustoa estica i upijanje vode 7 Gustoa sitnog agregata pomou piknometra 9 Otpornost na troenje troen je abrazijom gumama 10 Visina upijanja vode

ODREIVANJE OTPORNOSTI NA TROENJE KRUPNOG AGREGATA  bubanj promjera 200 mm eline kuglice 9,5 mm mu = 500 g 2,5 L vode + 500 g kuglica Brzina okretaja 100 okr./min Ukupno 12.000 okretaja Prosijavanje na situ d = 1,60 mm

RAZREDI OTPORNOSTI KRUPNOG AGREGATA NA TROENJE micro-Devalov koeficijent 10 e 15 e 20 e 25 e 35 Nema zahtjeva e

Razredi MDE MDE10 MDE15 MDE20 MDE25 MDE35 M DE NR 

ODREIVANJE OTPORNOSTI KRUPNOG AGREGATA NA LOMLJENJE  prosijavanje na situ d = 1,7 mm  propisani broj elinih kugli  brzina okretaja = 30 do 33 okr./min ukupno 500 okretaja  ponovno prosijavanje na situ d = 1,7 mm

RAZREDI OTPORNOSTI KRUPNOG AGREGATA NA DROBLJENJE Los Angeles

koeficijent

Razred (LA)

e 15

LA15

e 20

LA20

e 25

LA25

e 30

LA30

e 35

LA35

e40

LA40

e 50

LA50

 Nema zahtjeva LA35 za betone ope namjene

LA NR 

LA30 za betone razreda izloenosti XF1 do XF 4

ODREIVANJE NASIPNE GUSTOE I OBUJAMSKOG UDJELA UPLJINA U RASTRESITOM STANJU  Vr  =

m 2  m1

V 

(kg dm-3)

Vr  ± gust gustoa oa agregat agregataa u

rastre ras tresit sitom om

stanju (kg dm-3) m2 ± mas masaa posude posude i agregat agregataa (kg) (kg) m1 ± mas masaa prazne prazne posu posude de (kg) V ± obu obuja jam m posu posude de (dm3)

 Najvee zrno Obujam posude agregata (D) mm (dm3) do 4 1,0 do 16 5,0 do 31,5 10 do 63 20

V =

 V a  V r   V a

· 10 1000 (vol (vol.% .%))

V ± obuj obujams amski ki udio udio upljina upljina (%) (%)  Vr  ± nas nasipna ipna gust gustoa oa (kg dm-3)  Va ± gustoa osueno osuenogg uzorka uzorka odreena odreena piknometr piknometrom om

ODREIVANJE UDJELA UPLJINA U ZBIJENOM STANJU  

3 ¨  ¸ 4 10 m 2 ¹ 100 (vol .%) ! ©1  © T E2 ¹ h  f  ª  º

V ± obujams obujamski ki udio udio upljina upljina (vol.% (vol.%)) m2 ± masa zbijenog sitnog agregat agregataa cilindra ra (mm) (mm) E- unutarnji promjer cilind gustoa oa sitno sitnogg agregata agregata (g (g cm -3)  Vf  ± gust h ± vis visina ina zbijeno zbijenogg uzorka uzorka (mm) (mm)

ODREIVANJE MASENOG UDJELA POVRINSKE VLANOSTI (Asm) Voda se u agregatu nalazi u dva oblika: voda na povrini po vrini zrna je povrinska vlanost agregata voda u porama je upijena voda mw  m ZPS   A sm ! 100( mas. ) md 

«  A m » m  md  ¬1  ¼ 100 ½  A sm ! md 

100( ma s.%)

Asm ± maseni udio povrins povrinske ke vlanost vlanostii Awm ± mas maseni eni udio udio upijene upijene vode mw ± mas masaa vla vlanog nog uzor uzorka, ka, md ± mas masaa suhog suhog uzor uzorka ka mZPS ± masa uzorka uzorka zasienog zasienog vodom vodom ali povrins povrinski ki suhog

ODREIVANJE MASENOG UDJELA UPIJENE VODE (Awm)  Awm

m ZPS   md  ! 100 ( mas . ) md 

Awm ± mas maseni eni udio upij upijene ene vode mZPS ± mase vode vode zasienog zasienog povrins povrinski ki suhog suhog uzorka uzorka md masa suhog uzorka

ODREIVANJE GUSTOE I UPIJENE VODE  Vad =

m1

m4  (m 2  m 3 )  V

 VZPS =

(g cm-3)

Va = m 4

 V

w

m1 m1  (m 2  m 3 )  V

m4  (m 2  m 3

(g cm-3)

WA24 =

)

(g cm-3)

w

m1  m4 m4

100 ma s.

w

 Va ± gusto gustoa a agre agregata gata (g (g cm-3)  Vad ± gusto gustoaa suhog suhog agregata agregata (g (g cm-3)  VZPS ± gusto gustoa a suhog suhog agregata agregata (g (g cm-3)

m3 ± masa iane iane ko koar aree (g) m4 ± masa agregata agregata osueno osuenogg do stalne stalne mase m1 ± masa agregata agregata vodom zasienog povrinski povrinski suhog (g) m2  ± masa agregata i iane koar koaree (g) WA24 ± mase maseni ni postotak postotak upije upijene ne vode nakon 24 sata

ODREIVANJE GUSTOE SITNOG AGREGATA POMOU PIKNOMETRA  V

 f 

!

m1  m0 (  g  cm m 2  m1

3



 V l 

kod 25 ºC (g cm cm -3) m1 ± masa piknometr piknometraa sa sitnim sitnim agregatom agregatom (g) m0 ± masa praznog praznog piknom piknometra etra s epom (g) m2 ± masa piknometra piknometra s agregatom agregatom i tekuinom tekuinom (g) V ± obuj obujam am pikno piknomet metra ra ( 50 cm-3)  Vl ± gustoa korit koritene ene tekuine tekuine kod 25 ºC (g cm-3)  Vf  ± gustoa sitnog agregat agregataa

 )

OSTALA ISPITIVANJA

Ispitivanje masenog udjela sitnih estica Ispitivanje indeksa oblika zrna krupnog agregata Ispitivanje masenog udjela sulfata topljivog u kiselini Ispitivanje masenog udjela ukupnog sumpora Ispitivanje masenog udjela klorida Ispitivanje otpornosti na smrzavanje Ispitivanje povrinske abrazije Ispitivanje masenog udjela koljaka Ispitivanje skupljanja uslijed suenja

MASENI UDIO SITNIH ESTICA Maseni udio sitnih estica ispitan prema HRN EN 9 33-1 mora zadovoljiti razrede prema HRN EN 1 2620 Agregat K rupni rupni

Prirodni 0/8 mm Mijeani

Sitni

Maseni % prolaza, sito 0,063 mm e 1,5 e4 e3 e 10 e 16 e3 e 11 e3 e 10 e 16 e 22 Nema zahtjeva

Razred (f) f 1,5 f 4 f 3 f 10 f 16 f 3 f 11 f 3 f 10 f 16 f 22 f  NR   

INDEK S OBLIKA ZRNA (SI)

Oblik zrna krupnog agregata ( SI) zadaje se prema HRN EN 12620 razredom indeksa oblika ispitanog prema HRN EN 933-4.

 M 2 100 (mas.%) SI  !  M 1 M2 - mas masaa zrna zrna kojim kojimaa je omj omjer  er L/E > 3 (g) M1 - uk ukup upna na ma masa sa zrn zrnaa agre agrega gata ta (g (g)) dulji jina na zrna zrna (mm (mm)) L - dul E - debl debljin jinaa zrna zrna (mm (mm))

RAZREDI INDEK SA OBLIKA ZRNA KRUPNOG AGREGATA

SI40 ±

Indeks oblika

Razred (SI)

e 15

SI15

e 20

SI20

e 40

SI40

e 55

SI55

 Nema zahtjeva

SI NR 

za betone do ukljuivo ukljuivo razreda razreda tlane tlane vrstoe vrstoe 12/15 ostal alee bet betone one SI20 ± za ost

MASENI UDIO SULFATA TOPLJIV U KISELINI (AS) Ispitan prema HRN EN 1744-1 mora zadovoljavati razrede prema HRN EN 12620. Agregat Agregat ili ljaka koja nije hlaena zrakom Zrakom hlaena ljaka

Maseni % sulfata topljiv u kiselini e 0,2 e 0,8 e 1,0

Nema zahtjeva

Razred (AS) AS0,2 AS0,8 AS1,0 A S NR 

AS0,2 za sve agregate osim sa zrakom zra kom hlaene ljake AS1,0 za zrakom hlaenu ljaku

MASENI UDJELI OSTALIH TETNIH SASTOJCI U AGREGATU Maseni udio ukupnog sumpora ne smije biti vei od: 1 mas.% za sve agregate osim zrakom hlaene ljake 2 mas.% za ljaku hlaenu zrakom Maseni udio klorida izraeni kao ion (Cl-) ne smije biti vei od: 0,15 mas.% za nearmirani beton 0,06 mas.% za armirani beton 0,03 mas.% za prednapeti beton Maseni udio koljaka (SC) mora zadovoljiti razred SC10 Skupljanje agregata uslijed suenja ne smije biti vee od 0,075 vol. % za betone s posebnim zahtjevima Silikatna zrna (alkalno-silikatna reakcija)

ALKALNO-SILIKATNA REAK CIJA

SiO2

+ 2 NaOH p  Na2SiO3 + H2O  poveanje obujma

ISPITIVANJE OTPORNOSTI NA SMRZAVANJE smrzavanje-odmrzavanje kristalizacija MgSO4 · 7 H2O m d   m  p 100 ( mas .%) Gm !

m d 

Gm ± gubitak mase u masenim masenim postotc postotcima ima md ± masa suhe frakcije frakcije agregata agregata prije potapanja potapanja m p ± masa frakcije frakcije agregat agregataa nakon n ponovljenih ponovljenih smrzavanja smrz avanja ± odmrza odmrzavanja, vanja, ili potapanja potapanja u MgSO4

OTPORNOST NA SMRZAVA MRZAVANJE NJE (F) ILI (MS) Otpornost na smrzavanje krupnog agregata agreg ata ispitana prema HRN EN 1367-1 ili 1367-2 1367 -2 mora zadovoljiti razrede  prema HRN EN 12620 Gubitak mase (mas.%) Smrzavanje-odmrzavanje e1 e2 e4 Nema zahtjeva

Razred (F) F1 F2 F4 F  NR 

OTPORNOST NA SMRZAVANJE (MS) Gubitak mase (mas.%) Magnezijev sulfat

Razred (MS)

e 18

MS18 MS25 MS35

e 25 e 35

Nema zahtjeva

M

S NR 

F NR  ili MS NR  ± za betone betone u suhom suhom okrue okruenju nju F2 ili MS25 ± za betone razreda izloen izloenosti osti XF1 i XF3 F1 ili MS18 ± za betone razreda izloen izloenosti osti XF2 i XF4

MINIMALNA UESTALOST ISPITIVANJA OPIH SVOJSTAVA AGREGATA ZA ZA BETON S

vojstvo

Granulometrijski sastav Oblik zrna krupnog agregata Masen Masenii udi udioo sitn sitnih ih estica Kakvo Kakvoaa sitnih sitnih estica Nasipna Nasipna gustoa gustoa Gusto ustoa zrna zrna i upijan upi janje je vode vode Petrografski Petrografski opis

Napomena

Metoda ispitivanja HRN EN 93 9333-11 HRN HR N EN 93 9333-10 10

drobljeni l ljunak

Ekvivalent pijeska SE, metilensko modrilo

Minimalna uestalost 1 pu puta ta mjes mjese eno no

HRN EN EN 93 9 33 - 4

1 u 6 mjeseci 2 u 6 mjeseci

HRN EN E N 933-1

1 puta mjeseno

HRN EN 93 9333-88 HRN EN 93 9333-99

1 pu puta ta mjes mjese eno no

HRN EN 10 HRN 1097 97--3 HRN HR N EN 10 1097 97--6

1 pu puta ta god odi inj njee

HRN EN EN 93 9 32-3

1 pu p uta u 2 go g odine

MINIMALNA UESTALOST ISPITIVANJA SVOJSTAVA AGREGATA BITNIH ZA KRAJNU NAMJENU BETONA vojstvo

Metoda ispitivanja

Minimalna uestalost

Otpornost na drobljenje

HRN EN 10 1097-2

2 puta godinje

Otpornost na Samo amo za ag agre rega gate te abraziju izloene izloene abrazij abrazijii

HRN EN 10 HRN 1097 97--8 DodatakA

1 puta godinje

Otpornost na smrzavanje i odmrzavanje

HRN EN 1367-1 1 pu putta go godi din njje ili HRN HR N EN 13 1367 67--2

Maseni udio klorida

HRN EN 1744- 1 pu putta go godi din njje 1,t.7

S

Napomena

UZIMANJE UZORAKA ZA ISPITIVANJE Uzimanje uzoraka sa hrpe

 pojedinani uzorak  skupni uzorak  laboratorijski uzorak 

DOBIVANJE PROSJENOG UZORKA ETVRTANJEM

PROIZVOAII AGREGATA PROIZVOA 1 BETON LUKO d.o.o. 2 KAMEN SIRA d.d. 3 NEXE GRUPA d.d. 4 SARAEN d.o.o. Beton Luko d.o.o. proizvodi: ljunani agregat za beton i drobljeni dijabaz za asfaltne frakcije Iz eruptivnog kamena dijabaza proizvode se asfaltne frakcije od 0-2, 2-4, 4-8, 8-11, 11-16 i 60-120 mm.

Kamen Sira d.d. proizvodi:

kameni agregat za beton i drobljeni kamen iz dolomita i vapnenca graevni kamen (300-500 mm) i lomljeni kamen (250-600 mm) Iz dolomita se proizvode frakcije kamenog agregata agrega ta za beton od 0-4 mm, 4-8 mm, 8-16 mm, 16-32 mm i frakcija od 16-32 mm, te drobljeni kamen frakcije od 0-60 mm, 30-60 mm, 60 do 120 mm. Iz vapnenca se proizvodi drobljeni kamen frakcije 0-40 mm, 4080 mm, 80-120 mm.

Nexe grupa d.d. proizvodi: kameni agregat za beton, frakcije 0-4 mm, 4-8 mm, 8-16 mm, 16-32 mm prirodni pijesak i lomljeni kamen

araen d.o.o. u kamenolomu Veprtak proizvodi:

S

kameni agregat za beton, frakcije 0-4 mm, 4-8 mm, 8-16 mm, 16-32 mm lomljeni kamen

ISPITIVANJE KAKVOE VODE HRN EN 1008:2002 Prema podrijetlu razlikuju se:  pitka voda voda iz procesa proizvodnje betona voda iz podzemnih izvora  prirodna povrinska voda i industrijska otpadna voda morska voda otpadna voda

UVODNA ISPITIVANJA ulja i masti, ne vie od vidljivih tragova deterdenti, pjena mora nestati za 2 min.  boja, svijetlo uta ili svjetlija suspendirana tvar, najvie 4 mililitra taloga miris, bez mirisa kiselost, pH > 4 huminske tvari, nakon dodatka NaOH, boja ukasto-smea ili svjetlija

KEMIJSKA ISPITIVANJA Maseni udio ne smije prijei slijedee vrijednosti: K loridi loridi   prednapeti beton 500 mgL-1 armirani beton 1000 mg L-1   beton bez armature 4500 mg L-1 Sulfati 2000 mg L-1 Alkalijski oksidi 1500 mg L-1

ISPITIVANJA OPASNIH ONEIENJA eer najvie Fosfati (kao P2O5)  Nitrati (kao NO3-) Olovo (kao Pb2+) Cink (kao Zn2+)

100 mg L-1 100 mg L-1 500 mg L-1 100 mg L-1 100 mg L-1

DODACI BETONU  Dodaci betonu su kemijski spojevi koji se dodaju betonu radi   poboljanja nekih njegovih svojstava ili mijenjanja m ijenjanja jednog ili vie svojstava radi postizanja eljenih uinaka.

DODACI KEMIJSKI

MINERALNI Tip I

Tip II

MINERALNI DODACI ineralni dodatak je fino usitnjeni materijal koji se  M ineralni dodaje betonu radi poboljanja po boljanja nekih svojstava ili  dobivanja specijalnih svojstava.

Tip I: punila, pigmenti, hidrauliki neaktivni dodaci Tip II: letei pepeo, amorfna SiO2 praina, hidrauliki aktivni dodaci

KEMIJSKI DODACI (ADITIVI) emijski  K emijski

dodatak je materijal koji se dodaje doda je betonu za vrijeme mijeanja u malim masenim udjelima na na masu ma su cementa, radi izmjene svojstava svjeeg ili ovrsnulog  betona.

Grupa I: aeranti plastifikatori superplastifikatori usporivai vezanja dodaci za vodonepropusnost Grupa II: ubrzivai vezanja i ovrivanja dodaci za betoniranje na niskim temperaturama

AERANTI sapuni i deterdenti vinsol i vinsolska smola

Najvee zrno agregata (mm)

Obujamski % zraka

16 31,5 100

6±7 4±5 3-4

PLASTIFIKATORI smanjuju maseni udio vode u betonskoj b etonskoj mjeavini  poboljavaju obradivost betonske mjeavine Ca ili Na soli so li lignosulfonske kiseline, lignosulfonati soli hidroksikarboksilnih kiselina (limunska, vinska, salicilna)

UPERPLASTIFIKATORI

S

sulfonirani melamin-formaldehidni kondenzati sulfonirani naftalen-formaldehidni kondenzati sulfonirani lignosulfonati

USPORIVAI VEZANJA modificirani lignosulfonati koji sadre eere hidrokarboksilne kiseline eeri S obzirom na stupanj djelovanja:  plastifikatori-usporivai  plastifikatori-uspo rivai (1 sat do nekoliko sati) isti usporivai (do 10 sati) superusporivai (nekoliko dana)

DODACI ZA VODONEPROPUSNOST masne kiseline, stearinska, oleinska  biljne i ivotinjske masti i ulja emulzije voskova

UBRZIVAI OVRIVANJA kalcijev klorid (CaCl2) aluminijev i natrijev klorid (AlCl3, NaCl) aluminati, sulfati, karbonati, nitrati, urea, formaldehid

DODACI ZA BETONIRANJE NA NISKIM TEMPERATURAM TEMPERATURAMA A antifrizne tvari (NaCl, CaCl2, K 2CO3, urea) kombinacija antifriznih antifriznih tvari i ubrzivaa ovrivanja

PROIZVOAI KEMIJSKIH PROIZVOAI DODATAKA (ADITIVA) 1 K EM-GRAD EM-GRAD d.o.o. Dugo Selo 2 DEGUSSA COSTRUCTION CHEMICAL HRVATSK A d.o.o. Ludbreg 3 SICA CROATIA d.o.o. Zagreb- Luko

Kem-grad d.o.o. proizvodi: -superplastifikator kator za beton UPER MEL-superplastifi superplasti astifika fikator tor nove generac generacije ije LEIQUOL 2000 - superpl betoniranjee pri pri niskim niskim ANTIMRAZIN- dodatak za betoniranj temperaturama dodatak tak za za betoniran betoniranje je pri pri niskim POL KG-X - doda temperaturama i ubrziva vezanja plastif tifika ikator tor i sreds sredstvo tvo za za CONCRET L-BV 10 - plas vodonepropusnost aerant ant i plast plastif ifikat ikator  or  PLASTOAERANT A.E.A.- aer POROCEL C3 -dodatak za pjenobetone dodatak ak za usporavan usporavanje je vezanj vezanjaa USPORIVA VZ ± dodat  betona S