ΑΙΜ. Γ. ΚΟΡΩΝΑΙΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Ε.Μ.Π. Γ. Ι. ΠΟΥΛΑΚΟΣ ΑΝ. ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Ε.Μ.Π.

ΤΕΧΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑΤΟΜΟΣ

1

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΑΘΗΝΑ 2006

ΑΙΜ. Γ. ΚΟΡΩΝΑΙΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Ε.Μ.Π.

Γ. Ι. ΠΟΥΛΑΚΟΣ ΑΝ. ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Ε.Μ.Π.

ΤΕΧΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑΤΟΜΟΣ 1

Εικόνα εξώφυλλου: Φωτογραφία από το εργοτάξιο του έργου «Ξενώνες στην Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου» Το τεύχος είναι διαθέσιµο από τη διεύθυνση: www.ntua.gr/vitruvius/edu.htm © 2006 Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αθήνα, Ιανουάριος 2006

5

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Περιγράφονται οι φυσικές, φυσικομηχανικές και φυσικοχημικές ιδιότητες των δομικών υλικών, όπως και η τεχνολογική συμπεριφορά τους. Επίσης, αναφέρεται και η τεχνική των μετρήσεων. 1.1 ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1.1.1 ΟΡΙΣΜΟΙ ΦΥΣΙΚΩΝ ΜΕΓΕΘΩΝ 1.1.1.1 Δύναμη F σε νιούτον (N). 1.1.1.2 Μάζα m σε χιλιόγραμμα (Kg ). 1.1.1.3 Όγκος V σε κυβικά μέτρα (m3). 1.1.1.4 Αντοχή σ σε μεγαπασκάλ (ΜPα). 1.1.1.5 Πυκνότητα ρ = V

m σε χιλιόγραμμα ανά κυβικό μέτρο (Κg/m3). Στα δομικά υλικά, ανάλογα με τον τρόπο που προσδιορίζεται ο όγκος τους (Σχήματα 1α,1β και1γ), διακρίνονται τρία είδη πυκνοτήτων.

Φαινόμενος όγκος υλικού α

Όγκος κόκκου Όγκος τεμαχισθέντος β υλικού χωρίς πόρους γ

Σχήμα 1

Προσδιορισμός του όγκου για τον υπολογισμό της αντίστοιχης πυκνότητας

Τα είδη των πυκνοτήτων των υλικών είναι: α. Πραγματική πυκνότητα ρ =

hVzVgVm−−

β. Φαινόμενη πυκνότητα ρR = zVgV

m−

γ. Ελάχιστη φαινόμενη πυκνότητα ρs = gV

m

(1) (2) (3)

όπου είναι : Vg ο συνολικός όγκος του υλικού με όλα τα κενά, Vz ο όγκος των κενών μεταξύ των κόκκων και Vh ο όγκος των κενών των κόκκων.

6

1.1.2 ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Τα υλικά, ανάλογα με τη δομή τους διακρίνονται σε κρυσταλλικά, άμορφα, πορώδη κ.λ.π. Τα πορώδη υλικά έχουν είτε ανοιχτούς, είτε κλειστούς πόρους (Σχήμα 2).

Ανοιχτοί πόροι Κλειστοί πόροι Σχήμα 2

Κατηγορίες δομής πορώδων υλικών Το ποσοστό των πόρων του υλικού δίνεται από το πορώδες του υλικού, u,το οποίο προσδιορίζεται από τη σχέση : u = 1 - d (%) (4), όπου είναι :

d = zg

hzg

hzg

zg

VVVVV

VVVm

VVm

ρρR

−−−

=−−

−= (5)

Η σχέση (4) λόγω της σχέσης (5) γίνεται :

u = 1 - zg

h

zg

hzgVV

VVV

VVV−=

−

−−(%) (6)

Σχήμα 3

Η θερμοκρασία παγετού του νερού σε σχέση με τη διάμετρο των τριχοειδών αγγείων

7

Από το πορώδες επηρεάζονται οι περισσότερες ιδιότητες των υλικών και ιδιαίτερα η αντοχή τους, η συμπεριφορά τους απέναντι στο νερό, στα αέρια και στις καιρικές συνθήκες, καθώς και η θερμική συμπεριφορά τους. Χαρακτηριστικά αναφέρεται ότι η θερμοκρασία παγετού εξαρτάται από τη διάμετρο των τριχοειδών αγγείων του υλικού και μάλιστα η θερμοκρασία αυτή είναι τόσο χαμηλότερη, όσο μικρότερη είναι αυξάνεται η διάμετρος των τριχοειδών αγγείων (Σχήμα 3).

1.1.3 ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΑΠΕΝΑΝΤΙ ΣΤΟ ΝΕΡΟ 1.1.3.1 Δυνατότητα αναρρόφησης νερού Η δυνατότητα αναρρόφησης νερού οφείλεται στα τριχοειδή αγγεία του υλικού και προσδιορίζεται με μερική εμβάπτιση του υλικού μέσα στο νερό (Σχήμα 4α). 1.1.3.2 Υδροαπορροφητικότητα Η υδροαπορροφητικότητα,W, δίνεται από τη σχέση :

W = mw – mt (7), όπου είναι : mw η μάζα του κορεσμένου υλικού και

mt η μάζα του υλικού μετά από πλήρη ξήρανση στους 105 0C. Ο κορεσμός επιτυγχάνεται είτε με σταδιακή εμβάπτιση (Σχήμα 4β), είτε με εμβάπτιση υπό πίεση. 1.1.3.3 Δυνατότητα απόδοσης νερού Η δυνατότητα απόδοσης νερού,Wα, δίνεται από τη σχέση: Wα = mw-mα,t (8), όπου είναι : m w η μάζα του κορεσμένου υλικού και m α,t η μάζα του υλικού που έχει ξηρανθεί στους 20 0C μέχρι σταθερού βάρους

Αναρρόφηση νερού Υδροαπορροφητικότητα Υδατοπερατότητα α β γ

Σχήμα 4

Δοκιμές για τον προσδιορισμό της συμπεριφοράς των υλικών απέναντι στο νερό Η διαφορετική συμπεριφορά των υλικών σε σχέση με την απόδοση του νερού δίνεται στο Σχήμα 5. 1.1.3.4 Υδατοπερατότητα Υδατοπερατότητα είναι η αντίσταση που προβάλλουν τα υλικά κατά τη διέλευση του νερού μέσα από τη μάζα τους. Ελέγχεται με τη βοήθεια υδραυλικής πίεσης, η οποία εφαρμόζεται σε δοκίμιο του υλικού (Σχήμα 4γ).

8

α. Καλή ικανότητα απόδοσης νερού β. Κακή ικανότητα απόδοσης νερού

α β Σχήμα 5

Κατανομή της υγρασίας σε τοίχο σε συνάρτηση με το χρόνο και την ικανότητα απόδοσης νερού

1.1.3.5 Υγρασία ισορροπίας Υγρασία ισορροπίας είναι η υγρασία, η οποία παραμένει στο υλικό μετά την εξισορρόπησή της με την υγρασία του περιβάλλοντος. Στον Πίνακα 1 δίνεται η υγρασία ισορροπίας μερικών δομικών υλικών, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρύτατα στις κατασκευές, σε συνάρτηση με την υγρασία του περιβάλλοντος.

ΠΙΝΑΚΑΣ 1

Υγρασία ισορροπίας δομικών υλικών σε συνάρτηση με την υγρασία του

περιβάλλοντος

Σχετική υγρασία αέρα % Υλικό 60 70 90 97 100

Υγρασία ισορροπίας % του όγκου

Οπτόπλινθοι 0,2 - 0,5 0,6 1,0 2,3 2,7 - 3,2 Τσιμεντόλιθοι 2 - 9 3 - 9 6 - 12 7 -11,5 6,4 - 13 Ελαφροσκυρόδεμα 2 3 4 - 5 6 -11 ⎯

1.1.4 ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1.1.4.1 Ορισμοί θερμικών μεγεθών α. Θερμική ενέργεια E σε χιλιοθερμίδες (Kcαl) ή βατώρες (W*h). β. Ισχύς W σε βατ (W). γ. Eιδική θερμοχωρητικότητα c σε βατώρες ανά χιλιόγραμμο και βαθμό Κέλβιν (W*h/Kg*K). 1.1.4.2 Θερμοαγωγιμότητα Θερμοαγωγιμότητα ονομάζεται η δυνατότητα διέλευσης της θερμότητας διαμέσου του υλικού. Καθορίζεται από το συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας, λ ,ο οποίος δίνεται σε βατ ανά μέτρο και βαθμό Κέλβιν ( W/m*K).

9

Στο Σχήμα 6 δίνεται η μεταβολή του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας , λ , σε συνάρτηση με τη φαινόμενη πυκνότητα του υλικού, ενώ στα Σχήματα 7α και 7β δίνεται η μεταβολή του λ σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία και τη μέση περιεκτικότητα σε υγρασία του υλικού για οπτόπλινθο και ελαφροσκυρόδεμα, αντιστοίχως.

Σχήμα 6

Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας, λ, σε συνάρτηση με τη φαινόμενη πυκνότητα, ρR

Οπτόπλινθος Ελαφροσκυρόδεμα α β

Σχήμα 7 Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας , λ , οπτόπλινθων (α) και

ελαφροσκυροδέματος (β) σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία, t και τη μέση περιεκτικότητα σε υγρασία, fm

10

Στο Σχήμα 8 δίνεται η μεταβολή του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας ,λ , του υλικού σε συνάρτηση με τη μέση διάμετρο των πόρων του για διάφορες θερμοκρασίες.

Σχήμα 8 Μεταβολή του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας,λ, σε συνάρτηση με τη διάμετρο των

πόρων και τη θερμοκρασία

1.1.4.3 Θερμότητα ανάκλασης και θερμότητα απορρόφησης από επιφάνεια Κατά την πρόσπτωση θερμικής ενέργειας σε επιφάνεια το ποσό της ενέργειας που ανακλάται ονομάζεται θερμότητα ανάκλασης, ενώ το ποσό της ενέργειας που απορροφάται ονομάζεται θερμότητα απορρόφησης. Η ανακλώμενη και η απορροφούμενη θερμότητα από την επιφάνεια υλικού εξαρτώνται από τη φύση του υλικού, τον προσανατολισμό της επιφάνειας (Σχήμα 9) και το χρώμα της (Σχήμα 10).

Σχήμα 9

Θερμοκρασίες στην επιφάνεια επιχρισμένων εξωτερικών τοίχων κατά τη διάρκεια καλοκαιρινής ημέρας

Από το Σχήμα 10 προκύπτει η μεγάλη θερμοκρασιακή διαφορά μεταξύ της μαύρης και της λευκής επιφάνειας.

11

Σχήμα 10

Θερμοκρασίες στην επιφάνεια εξωτερικών επιχρισμάτων διάφορων χρωματισμών για τοίχο πάχους 30 cm και με δυτικό προσανατολισμό

Στο Σχήμα 11 δίνονται διαγραμματικά οι ημερήσιες θερμοκρασιακές διακυμάνσεις στην επιφάνεια εξωτερικών επιχρισμάτων διάφορων χρωματισμών ,όπως προκύπτουν από το Σχήμα 10.

Σχήμα 11

Μέγιστες και ελάχιστες τιμές θερμοκρασίας στην επιφάνεια εξωτερικών επιχρισμάτων σε σχέση με το χρώμα της

1.1.4.4 Μεταφορά θερμότητας με επαφή Η μεταφορά θερμότητας με επαφή καθορίζεται από το συντελεστή, b, o οποίος δίνει το μέτρο της ταχύτητας μεταφοράς κατά την επαφή μέλους του ανθρώπινου σώματος με υλικό και δίνεται από τη σχέση : b = λ.c.ρ σε (W*h1/2/m2*K) (9), όπου είναι : λ ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας σε (W/m*K), c η ειδική θερμοχωρητικότητα σε (W*h/Kg*K) και ρ η πυκνότητα σε ( Kg/m3).

12

Ανάλογα με την τιμή του συντελεστή b τα δάπεδα διακρίνονται σε : Ψυχρά για τα πόδια όταν είναι b > 700 και Θερμά για τα πόδια όταν είναι b < 700 Στα Σχήματα 12α και 12β δίνεται η συμπεριφορά δύο δαπέδων με διαφορετικές τιμές του συντελεστή b, όταν πατάμε πάνω σ’ αυτά.

Πόδι με παπούτσι Πόδι με κάλτσα Γυμνό πόδι

α Δάπεδο από σκυρόδεμα

Πόδι με παπούτσι Πόδι με κάλτσα Γυμνό πόδι

β Δάπεδο από φελλό

Σχήμα 12

Η θερμοκρασία στο πέλμα του ποδιού για δύο δάπεδα, όταν η θερμοκρασία του χώρου είναι 20 0C και η θερμοκρασία της επιφάνειας του δαπέδου είναι 17 0C

1.1.4.5 Θερμική διαστολή α. Γραμμική διαστολή που χαρακτηρίζεται από το συντελεστή γραμμικής διαστολής, α. β. Επιφανειακή διαστολή που χαρακτηρίζεται από το συντελεστή επιφανειακής

διαστολής,2α. γ. Κυβική διαστολή που χαρακτηρίζεται από το συντελεστή κυβικής διαστολής,3α. 1.1.5 ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1.1.5.1 Ηλεκτροαγωγιμότητα 1.1.5.2 Διηλεκτρική σταθερά 1.1.5.3 Μαγνητική διαπερατότητα

13

1.1.6 ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

1.1.6.1 Διαπερατότητα του φωτός 1.1.6.2 Βαθμός ανάκλασης του φωτός 1.1.6.3 Βαθμός απορρόφησης του φωτός 1.1.6.4 Βαθμός φωτεινότητας 1.1.6.5 Σταθερότητα χρωματισμών 1.1.7 ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΗΧΟΥ 1.1.7.1 Hχοαπορρόφηση των υλικών και διάφορων διατάξεων 1.1.7.2 Ηχομόνωση διαχωριστικών πετασμάτων και δαπέδων

1.2 ΦΥΣΙΚΟΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

1.2.1 ΑΝΤΟΧΕΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

1.2.1.1 Στατική αντοχή Ως στατική αντοχή, σ, ορίζεται η αντοχή την οποία παρουσιάζουν δοκίμια υλικών ή μέλη κατασκευών, όταν υποβάλλονται σε βραχύχρονη καταπόνηση, δηλαδή, όταν ο χρόνος που διέρχεται μέχρι την επιβολή του μέγιστου φορτίου είναι μικρότερος από 1 min.Η αντοχή αυτή εξαρτάται από τη μορφή και τις διαστάσεις του δοκιμίου, καθώς και από την ταχύτητα φόρτισης. Στο Σχήμα 13 δίνονται οι κυριότεροι τρόποι καταπόνησης των δομικών υλικών.

Σχήμα 13

Οι κυριότεροι τρόποι καταπόνησης των δομικών υλικών 1.2.1.2 Αντοχή σε θλίψη, σD Αντοχή σε θλίψη είναι η αντοχή που παρουσιάζει το υλικό, όταν υποβάλλεται σε θλιπτική αξονική καταπόνηση (Σχήμα 13) και δίνεται από τη σχέση :

14

σD = mαx σD = FP x α m σε ( MPα) (10),

όπου είναι : mαx σD η μέγιστη τάση σε μεγαπασκάλ (ΜPα), mαx P το μέγιστο φορτίο σε νιούτον (Ν) και F η διατομή του δοκιμίου σε τετραγωνικά χιλιοστόμετρα (mm2).

Περιοχή μη δυνατότητας ελεύθερης παραμόρφωσης κατά την εγκάρσια διεύθυνση

Σχήμα 14 Επιρροή της μη δυνατότητας ελεύθερης παραμόρφωσης κατά την εγκάρσια διεύθυνση σε

καταπόνηση σε θλίψη Για τον ορθό υπολογισμό της αντοχής σε θλίψη απαραίτητη προϋπόθεση είναι η ελεύθερη εγκάρσια παραμόρφωση του δοκιμίου στη θέση, όπου επιβάλλεται το φορτίο (Σχήμα 13 και Σχήμα 14). Για να προκύψει ορθή τιμή της αντοχής σε θλίψη, πρέπει ο λόγος του ύψους, h, του

δοκιμίου προς το πλάτος του, d, να είναι : dh ∼ 3.

Διάφορα παρεμβλήματα επηρεάζουν την επίδραση του λόγου dh στην αντοχή σε θλίψη

(Σχήμα15).

Χωρίς παρέμβλημα Χαρτόνι Teflon Λάστιχο

Σχήμα 15 Επίδραση του λόγου h/d στην αντοχή σε θλίψη για διάφορα παρεμβλήματα

15

1.2.1.3 Αντοχή σε εφελκυσμό, σΖ Αντοχή σε εφελκυσμό είναι η αντοχή που παρουσιάζει το υλικό, όταν υποβάλλεται σε εφελκυστική αξονική καταπόνηση (Σχήμα 13 και Σχήμα 16) και δίνεται από τη σχέση : σΖ = mαx σΖ = F

xPmα σε (MPα) (11) Tα μεγέθη είναι ακριβώς τα ίδια με εκείνα που αναφέρονται στην παράγραφο 1.2.1.2.

Σχήμα 16 Σχήμα 17 Καταπόνηση δοκιμίου Εντατική κατάσταση κατά την καταπόνηση σε εφελκυσμό σε εφελκυσμό Στο Σχήμα 17 δίνεται η εντατική κατάσταση κατά την καταπόνηση σε εφελκυσμό. 1.2.1.4 Αντοχή σε διάρρηξη ή διαμετρική θλίψη, σsz Αντοχή σε διάρρηξη ή αντοχή σε διαμετρική θλίψη είναι η αντοχή που παρουσιάζει το υλικό, όταν σε κυλινδρικά δοκίμια επιβάλλονται φορτία σε δύο αντιδιαμετρικές γενέτειρές τους (Σχήμα 18) και δίνεται από τη σχέση : σsz = π.l.d

2P σε ( MPα) (12),

όπου είναι : P το μέγιστο φορτίο σε νιούτον (Ν), l το μήκος του δοκιμίου σε χιλιοστόμετρα (mm) και d η διάμετρος του δοκιμίου σε χιλιοστόμετρα (mm). Στο Σχήμα 19 δίνεται η εντατική κατάσταση κατά την καταπόνηση σε διάρρηξη.

Σχήμα 18 Σχήμα 19 Καταπόνηση δοκιμίου σε διάρρηξη Εντατική κατάσταση κατά την

καταπόνηση σε διάρρηξη 1.2.1.5 Αντοχή σε κάμψη, σΒ

Αντοχή σε κάμψη είναι η αντοχή που παρουσιάζουν τα δοκίμια του υλικού, όταν υποβάλλονται σε καμπτική καταπόνηση με το φορτίο να ενεργεί κάθετα προς τον άξονά τους (Σχήμα 13 και Σχήμα 20) και δίνεται από τη σχέση :

16

σΒ = mαx σΒ = WM x mα σε (ΜPα) (13),

όπου είναι : mαxM η μέγιστη καμπτική ροπή σε νιούτον επί χιλιοστόμετρα (Ν*mm) και

W η ροπή αντίστασης σε κυβικά χιλιοστόμετρα ( mm3). Στο Σχήμα 21 δίνεται η εντατική κατάσταση του δοκιμίου κατά την καταπόνηση σε κάμψη.

Σχήμα 20 Σχήμα 21 Καταπόνηση δοκιμίου σε κάμψη Εντατική κατάσταση κατά την

καταπόνηση σε κάμψη Η αντοχή σε κάμψη επηρεάζεται σημαντικά από το λόγο l/d του μήκους, l, προς το ύψος,d (Σχήμα 22). Για λόγο l/d < 3,5 το αποτέλεσμα δεν μπορεί να θεωρηθεί ως αντοχή σε κάμψη.

Σχήμα 22 Μείωση της αντοχής σε κάμψη σε συνάρτηση με το λόγο l /d του δοκιμίου

1.2.1.6 Αντοχή σε διάτμηση ή ψαλιδισμό ,σΑ

Αντοχή σε διάτμηση είναι η αντοχή που παρουσιάζουν τα δοκίμια του υλικού, όταν υποβάλλονται σε ψαλιδισμό ή σε ολίσθηση διατομής στο επίπεδο όπου επενεργεί η δύναμη (Σχήμα 13) και δίνεται από τη σχέση :

σΑ = mαx σΑ = FP x mα

σε (ΜPα) (14) Τα μεγέθη είναι ακριβώς τα ίδια με εκείνα που αναφέρονται στην παράγραφο 1.2.1.2.

17

Διατμητικές τάσεις αναπτύσσονται σε συνδέσεις με καρφιά ή βίδες (σιδηρά έργα), σε καρφώματα ξύλινων κατασκευών, σε συγκολλήσεις πλαστικών κατασκευών και σε στρώσεις πολύστρωτων υλικών, οι οποίες έχουν διαφορετικό βαθμό παραμόρφωσης. 1.2.1.7 Αντοχή σε στρέψη Αντοχή σε στρέψη είναι η αντοχή που παρουσιάζουν δοκίμια του υλικού, όταν υποβάλλονται σε στρέβλωση που προκαλείται από ζεύγος δυνάμεων, οι οποίες επενεργούν σε επίπεδο κάθετο στον άξονά τους (Σχήμα 13). Ορίζεται ως η μέγιστη τάση που αναπτύσσεται κατά τη στρεπτική καταπόνηση. 1.2.1.8 Αντοχή σε κρούση Αντοχή σε κρούση ονομάζεται η αντοχή που παρουσιάζουν δοκίμια του υλικού, όταν τα φορτία καταπόνησης επιβάλλονται ακαριαία. 1.2.1.9 Αντοχή σε αποκόλληση Αντοχή σε αποκόλληση ονομάζεται η απαιτούμενη τάση, δηλαδή ο λόγος της δύναμης προς την επιφάνεια, για να αποκολληθούν δύο συγκολλημένα υλικά, όταν η δύναμη επενεργεί κάθετα προς την επιφάνεια. 1.2.1.10 Αντοχή σε κόπωση Τάσεις κόπωσης ονομάζονται οι τάσεις που αναπτύσσονται σε μέλη κατασκευών και οι οποίες μεταβάλλονται περιοδικά με το χρόνο (Σχήμα 23).

Κυμαινόμενη σε θλίψη

Επαναλαμβανόμενη Αντιστρεφόμενη Επαναλαμβανόμενη Κυμαινόμενη σε εφελκυσμό

Σχήμα 23 Καταπόνηση σε εναλλασσόμενη φόρτιση

Αντοχή κόπωσης ονομάζεται η ονομαστική εναλλασσόμενη τάση, η οποία προκαλεί αστοχία για καθορισμένη μέση τάση και κύκλους εναλλαγών. Όριο κόπωσης ονομάζεται η αντοχή κόπωσης που λαμβάνεται για καθορισμένη μέση τάση, όταν για οποιαδήποτε αύξηση των εναλλαγών φόρτισης δεν παρατηρείται μείωση της αντοχής. Καμπύλη κόπωσης ή καμπύλη Wöhler ονομάζεται το διάγραμμα τάσεων – λογάριθμου αριθμού κύκλων αστοχίας (Σχήμα 24). Το όριο κόπωσης, σΑ, είναι η τεταγμένη, η οποία αντιστοιχεί στην οριζόντια θέση της καμπύλης. 1.2.1.11. Ασφάλεια των κατασκευών Ο υπολογισμός κάθε μέλους της κατασκευής πρέπει να γίνεται με τέτοιο τρόπο, ώστε αυτό να μπορεί να παραλαμβάνει με ασφάλεια όλες τις φορτίσεις που επιβάλλονται, χωρίς να παρουσιάζει μεγάλες ελαστικές ή πλαστικές παραμορφώσεις, ρωγμές ή να θραύεται. Ο συντελεστής ασφάλειας, ν, ορίζεται από τις σχέσεις :

18

Σχήμα 24 Καμπύλη κόπωσης ή καμπύλη Wöhler

ν = ςλειτουργίαφορτίο

θραύσηςφορτίο και ν = τάσηνηεπιτρεπόμε

υπολογισμόγιατάση

Ο συντελεστής ν για τα ανόργανα υλικά κυμαίνεται μεταξύ 1,7 και 3. Στο Σχήμα 25 δίνεται παραστατικά ο υπολογισμός του συντελεστή ασφάλειας.

Σχήμα 25

Υπολογισμός του συντελεστή ασφάλειας 1.2.2 ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1.2.2.1 Διαγράμματα τάσεων - παραμορφώσεων Οι τάσεις, σ, που αναπτύσσονται κατά τη φόρτιση και οι αντίστοιχες παραμορφώσεις, ε, χαράσσονται σε διάγραμμα τάσεων-παραμορφώσεων, το οποίο χαρακτηρίζει τη συμπεριφορά των υλικών ως προς τις παραμορφώσεις. Τα υλικά διακρίνονται σε απολύτως ελαστικά (π.χ. γυαλί), ιξώδη (π.χ. ασφαλτικά υλικά) και βισκοελαστικά (π.χ. σκυρόδεμα) (Σχήμα 26). Στο Σχήμα 27 δίνεται ο προσδιορισμός της κατανομής των τάσεων σε δοκίμιο ξύλου, το οποίο καταπονείται σε κάμψη ( Σχήμα 27α) με τη βοήθεια των διαγραμμάτων τάσεων -παραμορφώσεων ( Σχήμα 27β και Σχήμα 27γ ) και της εντατικής κατάστασης.

19

Σχήμα 26

Διαγράμματα τάσεων – παραμορφώσεων για χαρακτηριστικά δομικά υλικά του δοκιμίου κατά την καταπόνηση σε κάμψη (Σχήμα 27δ),όταν θεωρούνται γνωστές οι αναπτυσσόμενες παραμορφώσεις.

α β

γ δ Σχήμα 27

Προσδιορισμός της κατανομής των τάσεων σε δοκίμιο ξύλου κατά την καταπόνηση σε κάμψη, όταν είναι γνωστές οι αναπτυσσόμενες παραμορφώσεις

20

1.2.2.2 Ελαστική συμπεριφορά Οι παραμορφώσεις χαρακτηρίζονται ως ελαστικές, όταν παύουν να υπάρχουν μετά τη διακοπή της φόρτισης που τις προκάλεσε. Η ελαστική συμπεριφορά χαρακτηρίζεται από τα παρακάτω μεγέθη: α. Μέτρο ελαστικότητας, Ε Το μέτρο ελαστικότητας δίνεται από τη σχέση : Ε = l Δ

σ.lεσ = (15),

όπου είναι : l το αρχικό μήκος και Δl η ελαστική μεταβολή του μήκους. Ο προσδιορισμός του μέτρου ελαστικότητας δίνεται στο Σχήμα 28α.Για τα υλικά, τα οποία δεν έχουν γραμμικό μέτρο ελαστικότητας χρησιμοποιείται το εφαπτομενικό μέτρο ελαστικότητας ή το τέμνον μέτρο ελαστικότητας (Σχήμα 28β).

α β

Σχήμα 28 Προσδιορισμός του μέτρου ελαστικότητας

β. Συντελεστής εγκάρσιας συστολής ή λόγος Poison, μ. Ο συντελεστής εγκάρσιας συστολής δίνεται από τη σχέση :

μ = lεqε (16),

όπου είναι : qε η εγκάρσια παραμόρφωση και

lε η διαμήκης παραμόρφωση. γ. Mέτρο διάτμησης , G Το μέτρο διάτμησης δίνεται από τη σχέση: G = γ

τ (17),

όπου είναι : τ η διατμητική τάση και γ η διατμητική παραμόρφωση. Τα μεγέθη Ε , μ και G συνδέονται με τη σχέση : G = μ)2(1

E+

(18)

1.2.2.3 Ιξώδης συμπεριφορά Ιξώδης είναι η ρεολογική συμπεριφορά των υλικών σε υγρή κατάσταση και μελετάται με τη βοήθεια ειδικού οργάνου του βισκοσιμέτρου. Για τα ιδανικά ιξώδη υγρά υπάρχει αναλογία μεταξύ της διατμητικής τάσης, τ, και της ταχύτητας της διατμητικής παραμόρφωσης, γ.

21

Το ιξώδες,n,ορίζεται από τη σχέση : τ = n.γ. (19) 1.2.2.4 Εργάσιμο Το εργάσιμο δεν είναι ένα φυσικό μέγεθος, αλλά περιλαμβάνει όλες τις ιδιότητες, οι οποίες αναφέρονται στην επεξεργασία ενός υλικού, όπως είναι η δυνατότητα μεταφοράς, η δυνατότητα συμπύκνωσης, κ.ά. 1.2.2.5 Βισκοελαστική συμπεριφορά Βισκοελαστικά ονομάζονται τα υλικά των οποίων η παραμόρφωση περιλαμβάνει ελαστικό και ιξώδες μέρος (Σχήμα 29).

Σχήμα 29

Διάγραμμα τάσεων – παραμορφώσεων για βισκοελαστικό υλικό

Η βισκοελαστική συμπεριφορά χαρακτηρίζεται από τα παρακάτω φαινόμενα : α. Ερπυσμός Ερπυσμός ονομάζεται το φαινόμενο της συνεχούς παραμόρφωσης ενός υλικού υπό την επίδραση σταθερής τάσης με την πάροδο του χρόνου (Σχήμα 30α). β. Χαλάρωση Χαλάρωση ονομάζεται το φαινόμενο της συνεχούς μεταβολής της τάσης για σταθερή παραμόρφωση ενός υλικού με την πάροδο του χρόνου (Σχήμα 30β).

Σχήμα 30

Βισκοελαστική συμπεριφορά υλικών για συνεχή φόρτιση

22

1.2.2.6 Σκληρότητα Σκληρότητα ονομάζεται η αντίσταση που προβάλλει η επιφάνεια των στερεών υλικών κατά τη διάσπαση της συνέχειάς της ή κατά τη μεταβολή του σχήματός της. Στα πετρώματα εξετάζεται η σκληρότητα σε χάραξη ή σκληρότητα κατά Μοhs και η σκληρότητα σε λείανση ή σκληρότητα κατά Rosiwal (Πίνακας 2).

ΠΙΝΑΚΑΣ 2

Σκληρομετρικές κλίμακες κατά Μοhs και κατά Rosiwal

YΛΙΚΑ ΜΟHS ROSIWAL Τάλκης 1 0,03 Γύψος 2 1,25 Ασβεστίτης 3 4,5 Φθορίτης 4 5 Απατίτης 5 6,5 Άστριος 6 37 Χαλαζίας 7 120 Τοπάζιο 8 175 Κορούνδιο 9 1000 Αδάμας 10 140.000

Στα μέταλλα εξετάζεται η σκληρότητα σε διείσδυση που προσδιορίζεται με διάφορες μεθόδους (Βrinell, Rockwell, Vickers ) στις επιστρώσεις δαπέδων το βάθος διείσδυσης που προσδιορίζεται με τη μέθοδο της σφαίρας υπό θλιπτικό φορτίο και στο σκυρόδεμα η σκληρότητα ως προς τα κρουστικά φορτία που προσδιορίζεται με τα κρουσίμετρα. 1.2.2.7 Ολκιμότητα Ολκιμότητα ονομάζεται η ιδιότητα των υλικών, η οποία χαρακτηρίζει την ικανότητά τους να παραμορφώνονται στην ελαστική περιοχή. Τα υλικά που παρουσιάζουν πολύ μικρή ολκιμότητα ονομάζονται ψαθυρά. 1.3 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1.3.1 ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1.3.2 ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΤΟΥ ΟΓΚΟΥ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΛΟΓΩ ΧΗΜΙΚΩΝ ΔΡΑΣΕΩΝ Μεταβολή του όγκου λόγω χημικών δράσεων συμβαίνει π.χ. κατά τη συστολή που παρατηρείται κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου.

23

1.4 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1.4.1 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΜΕΤΑΒΟΛΩΝ ΤΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΣΤΑ ΥΛΙΚΑ 1.4.1.1 Συστολή ξήρανσης Συστολή ξήρανσης είναι η συστολή των υλικών λόγω αποβολής υγρασίας. 1.4.1.2 Διαστολή ύγρανσης Διαστολή ύγρανσης είναι η διαστολή των υλικών λόγω πρόσληψης υγρασίας. 1.4.2 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΤΑ ΥΛΙΚΑ ΤΩΝ ΜΕΤΑΒΟΛΩΝ ΤΟΥ ΟΓΚΟΥ ΤΟΥΣ Όταν τα μέλη των κατασκευών μπορούν να παραμορφώνονται ελεύθερα λόγω μεταβολών της υγρασίας ή της θερμοκρασίας, δεν αναπτύσσεται καμιά εντατική κατάσταση.Όταν δεν υπάρχει η δυνατότητα ελεύθερης παραμόρφωσης λόγω τριβής, φόρτισης κάθετης προς την κύρια διεύθυνση παραμόρφωσης, ανομοιόμορφης κατανομής θερμοκρασιών κ.λ.π., τότε αναπτύσσεται εντατική κατάσταση. Όταν οι αναπτυσσόμενες τάσεις υπερβούν τις επιτρεπόμενες τάσεις, τότε είναι δυνατόν να υπάρξει αστοχία. 1.4.3 ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΑΠΕΝΑΝΤΙ ΣΤΙΣ ΚΑΙΡΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ 1.4.3.1 Αντοχή στον παγετό Είναι η αντοχή των υλικών σε συνθήκες παγετού. 1.4.3.2 Αντοχή στις καιρικές εναλλαγές Είναι η αντοχή του υλικού κατά την χρησιμοποίησή του στο περιβάλλον, όπου υφίσταται την επίδραση θερμοκρασιακών μεταβολών, χημικών επιδράσεων της ατμόσφαιρας, κ.λ.π. 1.4.4 ΑΝΤΟΧΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΣΕ ΦΘΟΡΑ 1.4.4.1 Αντοχή σε φθορά λόγω τριβής Είναι η απώλεια όγκου του υλικού λόγω μηχανικής φθοράς. 1.4.4.2 Αντοχή σε φθορά λόγω διάβρωσης Είναι η φθορά των υλικών λόγω χημικών ή ηλεκτροχημικών επιδράσεων και αρχίζει από την επιφάνειά τους. 1.4.5 ΑΝΤΟΧΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΣΤΗ ΦΩΤΙΑ 1.4.6 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΦΩΤΕΙΝΩΝ ΑΚΤΙΝΩΝ ΣΤΑ ΥΛΙΚΑ 1.4.7 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ ΜΕΓΑΛΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΑ ΥΛΙΚΑ

24

1.5 ΤΕΧΝΙΚΗ ΤΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ 1.5.1 ΓΕΝΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ 1.5.1.1 Μέτρηση Μέτρηση είναι ο πειραματικός προσδιορισμός της τιμής ενός φυσικού μεγέθους με αναλογικό ή ψηφιακό τρόπο και περιλαμβάνει: α. Παρασκευή δοκιμίων. β. Βαθμονόμηση οργάνων μέτρησης και συσκευών. γ. Πειραματική διάταξη. δ. Έλεγχο – Δοκιμή. ε. Αξιολόγηση αποτελεσμάτων μέτρησης. στ. Έκθεση αποτελεσμάτων. 1.5.2 ΤΕΧΝΙΚΗ ΤΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΚΑΤΑ ΤΟΝ ΕΛΕΓΧΟ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Ο σκοπός της τεχνικής των μετρήσεων για την επιστήμη του μηχανικού είναι η μέτρηση φυσικών μεγεθών των δομικών υλικών, μελών κατασκευών και κατασκευών για την μελέτη των ιδιοτήτων τους και την εξαγωγή συμπερασμάτων για τη συμπεριφορά τους στις διάφορες καταπονήσεις. Η τεχνική των μετρήσεων χρησιμοποιεί συνδυασμούς από κλάδους της φυσικής και οι περισσότερες μετρήσεις ανάγονται σε ηλεκτρικές. Δίνονται χαρακτηριστικά δύο τρόποι ηλεκτρικών μετρήσεων (Σχήμα 31 και Σχήμα 32).

Σχήμα 31

Διεξαγωγή ηλεκτρικής μέτρησης

Σχήμα 32 Μέτρηση με το σύστημα του κλειστού βρόγχου

25

1.5.3 ΜΕΓΕΘΗ ΓΙΑ ΜΕΤΡΗΣΗ – ΜΕΘΟΔΟΙ ΜΕΤΡΗΣΗΣ 1.5.3.1 Μέτρηση μηκών α. Απόλυτα μεγέθη Απόλυτα μεγέθη είναι π.χ. το μήκος, l, η μεταβολή του μήκους, Δl κ.ά. β. Σχετικά μεγέθη Σχετικά μεγέθη είναι π.χ. η παραμόρφωση, ε = l

Δl= κ.ά. 1.5.3.2 Μέθοδοι μέτρησης μηκών α. Μηκυνσιόμετρα Τα μηκυνσιόμετρα είναι όργανα για τη μέτρηση μηκών, τα οποία στηρίζονται σε διάφορες μεθόδους, όπως στην τοποθέτηση του οργάνου πάνω στο δοκίμιο, σε σύστημα κατόπτρων, στη μεταβολή του μήκους χορδής, η οποία εφαρμόζεται στο δοκίμιο, δηλαδή στη μεταβολή της ιδιοσυχνότητάς της κ.ά. Για τη μέτρηση μελών κατασκευών, τα οποία φορτίζονται στατικά ή δυναμικά, χρησιμοποιούνται ειδικά μηκυνσιόμετρα. β. Ηλεκτρομηκυνσιόμετρα Η μέτρηση με ηλεκτρομηκυνσιόμετρα είναι η σπουδαιότερη και ακριβέστερη μέθοδος για τη μέτρηση των παραμορφώσεων. Τα ηλεκτρομηκυνσιόμετρα βασίζονται στην αρχή της σχετικής μεταβολής της ηλεκτρικής αντίστασης με τη σχετική μεταβολή του μήκους, η οποία δίνεται από τη σχέση : R

ΔRK1

lΔl .= (20)

1.5.3.3 Μέτρηση δυνάμεων Η μέτρηση των δυνάμεων επιτυγχάνεται με τις μηχανικές πυξίδες, οι οποίες χρησιμοποιούν ελατήρια, με τα υδραυλικά μονόμετρα, τα οποία χρησιμοποιούν την πίεση του λαδιού και άλλα όργανα. Για μεγαλύτερη ακρίβεια χρησιμοποιούνται πυξίδες μέτρησης δυνάμεων με τη βοήθεια ηλεκτρομηκυνσιομέτρων. 1.5.3.4 Μέτρηση των ελαστικών μεγεθών Ε,G και μ α. Στατική καταπόνηση Τα απαιτούμενα μεγέθη για τον υπολογισμό των ελαστικών μεγεθών, δηλαδή δυνάμεων και επιμηκύνσεων, τάσεων και παραμορφώσεων, είναι δυνατόν να μετρηθούν με τα όργανα που αναφέρθηκαν στις παραγράφους 1.5.3.2.,1.5.3.3. β. Δυναμική καταπόνηση Στη δυναμική καταπόνηση ο προσδιορισμός των ελαστικών μεγεθών (δυναμικό μέτρο ελαστικότητας, κ.λ.π) επιτυγχάνεται με τη μέθοδο των υπέρηχων και με τη μέθοδο του συντονισμού. I. Μέθοδος με υπέρηχους Η σχηματική διάταξη για τον προσδιορισμό του δυναμικού μέτρου ελαστικότητας με τη μέθοδο αυτή δίνεται στο Σχήμα 33. Με τη μέθοδο αυτή προσδιορίζεται το δυναμικό μέτρο ελαστικότητας, Εdyn, από την ταχύτητα διέλευσης, c,του υπέρηχου διαμέσου του δοκιμίου του υλικού και τη φαινόμενη πυκνότητα,ρR, του υλικού και δίνεται από τη σχέση : Εdyn = ρR . c2 (21) II. Μέθοδος με συντονισμό Η σχηματική διάταξη για τον προσδιορισμό των δυναμικών ελαστικών σταθερών με τη μέθοδο αυτή δίνεται στο Σχήμα 34. Ο προσδιορισμός των δυναμικών ελαστικών σταθερών επιτυγχάνεται με τη μέτρηση της ιδισυχνότητας του υλικού με τη βοήθεια του συντονισμού, όταν το δοκίμιο του υλικού υποβληθεί σε διαμήκη, καμπτική (Εdyn) ή στρεπτική (Gdyn) ταλάντωση.

26

α. δοκίμιο β. μετρητής γ. πομπός δ. δέκτης

Σχήμα 33 Προσδιορισμός του μέτρου ελαστικότητας με υπέρηχους

α δοκίμιο α1 σε διαμήκη ταλάντωση α2 σε στρεπτική ταλάντωση α3 σε καμπτική ταλάντωση β μετρητής β1 ρύθμιση συχνότητας β2 καθοδικός σωλήνας γ γεννήτρια ταλαντώσεων δ δέκτης ταλαντώσεων

Σχήμα 34 Προσδιορισμός ελαστικών σταθερών με συντονισμό

Το δυναμικό μέτρο ελαστικότητας, Εdyn ,δίνεται από τη σχέση : Εdyn = 4 ρR .l2. f2 (22), όπου είναι : l το μήκος του δοκιμίου, f η ιδιοσυχνότητα και ρR η φαινόμενη πυκνότητα του υλικού. 1.5.3.5 Ειδικές μέθοδοι Για την ακριβή κατανομή των τάσεων – παραμορφώσεων και για την επίλυση δύσκολων προβλημάτων καταπόνησης μελών κατασκευών ή φορέων, χρησιμοποιούνται οι πειραματικές μέθοδοι της φωτοελαστικότητας και της διαφορικής συμβολής. α. Μέθοδος φωτοελαστικότητας Η μέθοδος αυτή βασίζεται στην αρχή ότι τα ισότροπα υλικά, λόγω παραμόρφωσής τους από φορτία που δρουν εξωτερικά, μετατρέπονται σε ανισότροπα διπλοθλαστικά. β. Μέθοδος διαφορικής συμβολής ή μέθοδος Moire Η μέθοδος αυτή βασίζεται στη μεταβολή των εικόνων των κροσσών συμβολής πριν και μετά την παραμόρφωση του δοκιμίου.

27

2. ΚΟΝΙΕΣ 2.1 ΓΕΝΙΚΑ Κονίες ονομάζονται τα υλικά, τα οποία χρησιμοποιούνται ως συνδετική ύλη των αδρανών υλικών. Είναι στερεά με τη μορφή σκόνης ή ρευστά, τα οποία όταν αναμιχθούν με ένα υγρό, που είναι συνήθως το νερό, μεταβάλλονται σε εύπλαστο πολτό. Ο πολτός αυτός αποκτά την οριστική μορφή και την τελική αντοχή του με την πάροδο του χρόνου, αφού περάσει διαδοχικά από το στάδιο της πήξης και το στάδιο της σκλήρυνσης. Πήξη είναι το φαινόμενο, το οποίο λαμβάνει χώρα από τη στιγμή που ο πολτός χάνει την πλαστικότητά του μέχρι τη στιγμή που αποκτά κάποια συνεκτικότητα και στερεότητα. Η διάρκεια της πήξης, η οποία χαρακτηρίζεται από τον αρχικό και τον τελικό χρόνο πήξης, προσδιορίζεται με διάφορες μεθόδους σύμφωνα με τον αντίστοιχο κανονισμό για κάθε κονία. Σκλήρυνση είναι το φαινόμενο, το οποίο ακολουθεί την πήξη, οπότε ο πολτός μεταβάλλεται σε λίθωμα και αποκτά την τελική αντοχή του. 2.2 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΚΟΝΙΩΝ 2.2.1 ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗΝ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΤΟΥΣ Οι κονίες ανάλογα με την προέλευσή τους διακρίνονται σε : 2.2.1.1 Φυσικές Φυσικές είναι οι κονίες, οι οποίες υπάρχουν στη φύση και χρησιμοποιούνται αυτούσιες όπως π.χ. η θηραϊκή γη κ.ά. 2.2.1.2 Τεχνητές Τεχνητές είναι οι κονίες, οι οποίες παρασκευάζονται με ειδικές κατεργασίες από φυσικές πρώτες ύλες, όπως π.χ. η άσβεστος, η άσφαλτος κ.ά. 2.2.2 ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗ ΦΥΣΗ ΤΟΥΣ Οι κονίες ανάλογα με τη φύση τους διακρίνονται σε : 2.2.2.1 Ανόργανες Ανόργανες κονίες είναι π.χ. η άσβεστος, η γύψος, το τσιμέντο κ.ά. 2.2.2.2 Οργανικές Οργανικές κονίες είναι π.χ. η άσφαλτος, οι ρητίνες κ.ά. 2.2.3 ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΟΝ ΤΡΟΠΟ ΠΗΞΗΣ ΚΑΙ ΣΚΛΗΡΥΝΣΗΣ ΤΟΥΣ Οι κονίες ανάλογα με τον τρόπο πήξης και σκλήρυνσής τους διακρίνονται σε : 2.2.3.1 Αερικές Αερικές είναι οι κονίες, οι οποίες πήζουν και σκληρύνονται στον ατμοσφαιρικό αέρα αποδίδοντας νερό και συντηρούνται μόνο στο περιβάλλον του. Είναι υδατοδιαλυτές, δηλαδή διαλύονται στο νερό ή ακόμα και σε περιβάλλον με αυξημένη υγρασία.

28

2.2.3.2 Υδραυλικές Υδραυλικές είναι οι κονίες, οι οποίες πήζουν και σκληραίνουν τόσο στον αέρα, όσο και μέσα στο νερό ή σε υγρό περιβάλλον. Δεν διαλύονται στο νερό, διαφέρουν όμως μεταξύ τους ως προς την πήξη και τη σκλήρυνση. Για παράδειγμα η υδραυλική άσβεστος πήζει και σκληραίνει αρχικά στον αέρα, μετά όμως από ορισμένο χρονικό διάστημα είναι δυνατόν να διατηρηθεί στο νερό, όπου και συνεχίζεται η σκλήρυνση, ενώ το τσιμέντο μετά την ανάμιξή του με νερό πήζει και σκληραίνει και στον αέρα και στο νερό. Η ιδιότητα των υδραυλικών κονιών να πήζουν και να σκληραίνουν μέσα στο νερό, όταν είναι με τη μορφή λεπτών κόκκων και αναμιχθούν με νερό, ονομάζεται υδραυλικότητα. Η υδραυλικότητα οφείλεται στην ύπαρξη των οξειδίων SiO2, Fe2O3 και Al2O3 ,τα οποία ονομάζονται υδραυλικοί συντελεστές, στη χημική σύσταση των υδραυλικών κονιών. 2.3 ΔΟΜΙΚΗ ΑΣΒΕΣΤΟΣ Με τον όρο δομική άσβεστος ονομάζονται οι κονίες, οι οποίες παράγονται με όπτηση από ασβεστόλιθους και χρησιμοποιούνται στις κτηριακές κατασκευές. 2.3.1 ΑΕΡΙΚΗ Ή ΚΑΥΣΤΙΚΗ ΑΣΒΕΣΤΟΣ 2.3.1.1 Γενικά Αερική ή καυστική άσβεστος ονομάζεται το οξείδιο του ασβεστίου,CαO, το οποίο προκύπτει από την όπτηση, δηλαδή τη διάσπαση σε υψηλές θερμοκρασίες, ασβεστολιθικών πετρωμάτων που αποτελούνται σχεδόν από καθαρό ανθρακικό ασβέστιο, CαCO3,με σύγχρονη αποβολή CO2 κατά την αντίδραση :

CαCO3 → CαO + CO2 – Q cal

Σχήμα 35 Ο κύκλος της ασβέστου

29

Η διάσπαση του CαCO3 γίνεται στις θερμοκρασίες των 900 ÷ 1000 0C και η απαιτούμενη ποσότητα θερμότητας για την όπτηση 100g CαCO3 είναι 0,46 W*h περίπου. 2.3.1.2 Μέθοδοι όπτησης των ασβεστολιθικών πετρωμάτων H όπτηση των ασβεστολιθικών πετρωμάτων γίνεται σε ειδικά καμίνια περιοδικής ή συνεχούς λειτουργίας. α. Καμίνια περιοδικής λειτουργίας Στα καμίνια περιοδικής λειτουργίας παρασκευάζονται μικρές ποσότητες καυστικής ασβέστου, κυρίως για τοπική χρήση και διακρίνονται σε : Ι. Ασβεστουργικούς σωρούς ΙΙ. Φρεατοειδή καμίνια β. Καμίνια συνεχούς λειτουργίας Στα καμίνια συνεχούς λειτουργίας παρασκευάζονται μεγάλες ποσότητες καυστικής ασβέστου για εμπορική χρήση και διακρίνονται σε : Ι. Καμίνια συνεχούς λειτουργίας με μακρά φλόγα ΙΙ. Καμίνια συνεχούς λειτουργίας με βραχεία φλόγα ΙΙΙ. Δακτυλιοειδή καμίνια Hoffman 2.3.1.3 Φυσικές ιδιότητες της καυστικής ασβέστου Η καυστική άσβεστος είναι στερεό υλικό, λευκό, όταν η όπτηση είναι καλή, έχει σημείο τήξης στους 2700 0C, μικρή φαινόμενη πυκνότητα λόγω των πόρων που σχηματίζονται στη μάζα της και μικρή διαλυτότητα 1: 800. 2.3.1.4 Έλεγχος της ποιότητας της καυστικής ασβέστου Ο έλεγχος της ποιότητας της καυστικής ασβέστου γίνεται με δύο τρόπους : α. Προσδιορισμός του αδιάλυτου υπολείμματος. Για τη δοκιμασία ελέγχου μια ποσότητα καυστικής ασβέστου θραύεται και κοσκινίζεται με δύο κόσκινα, τα οποία έχουν διαμέτρους οπών 1" και 1/4", αντιστοίχως. Από το υλικό που συγκρατείται στο κόσκινο του 1/4" λαμβάνεται ως δείγμα ποσότητα 2,5 Κg, η οποία σβήνεται πολύ καλά με επαρκή ποσότητα νερού, θερμοκρασίας 21÷27 0C, μέσα σε ξύλινα δοχεία για 1 h. Ακολούθως, το περιεχόμενο υλικό ξεπλένεται με νερό διαμέσου του πρότυπου κοσκίνου Νο 20 για 30 min.Το υπόλειμμα, το οποίο παραμένει στο κόσκινο, ξηραίνεται στους 100÷107 0C, ζυγίζεται και ανάγεται σε ποσοστό % κατά βάρος του αρχικού δείγματος. Όταν το ποσοστό αυτό είναι μικρότερο από 5% κ.β. , τότε η ποιότητα της καυστικής άσβεστου θεωρείται καλή. β. Πρόχειρη δοκιμασία Κατά την επίδραση HCl στην καυστική άσβεστο δεν πρέπει να εκλύεται CO2 ,γιατί διαφορετικά σημαίνει την ύπαρξη CαCO3, όπως φαίνεται από την παρακάτω αντίδραση και επομένως κακή όπτηση ή κακή συντήρηση. CαCO3 + 2 ΗCl CαCl2 + CO2 + H2O 2.3.1.5 Σβέση της καυστικής ασβέστου Σβέση ονομάζεται η ενυδάτωση της καυστικής ασβέστου, η οποία γίνεται με την πρόσληψη νερού κατά την αντίδραση

CαO + H2O Cα(OH)2 + Q , ενώ ταυτόχρονα κατακερματίζεται σε μικρά κομμάτια. Η εκλυόμενη θερμότητα για 100g CaO είναι 0,32 W*h περίπου. Κατά τη σβέση παρατηρείται αύξηση του όγκου και επομένως μείωση της φαινόμενης πυκνότητας του υλικού. Το προϊόν της σβέσης, είτε με τη μορφή σκόνης, είτε με τη μορφή πολτού, ονομάζεται υδράσβεστος, Cα(OH)2.

30

Το νερό, το οποίο χρειάζεται για να αρχίσει η διαδικασία της σβέσης είναι 36% – 58 % κατά βάρος. Ανάλογα με την ποσότητα του νερού που χρησιμοποιείται για τη σβέση λαμβάνονται διάφορα είδη υδρασβέστου. Για την παρασκευή τους τοποθετείται μια ποσότητα καυστικής ασβέστου μέσα σε ειδικό δοχείο, ρίχνεται νερό και παρακολουθείται ο χρόνος κατά τον οποίο αρχίζουν να αποσπώνται μικρά κομμάτια. α. Αν ο χρόνος είναι < 5΄ λαμβάνεται η άσβεστος ταχείας σβέσης και το νερό πρέπει να καλύπτει πλήρως την άσβεστο. β. Αν ο χρόνος είναι μεταξύ 5΄- 30΄ λαμβάνεται η άσβεστος ημιταχείας σβέσης και το νερό πρέπει να ημικαλύπτει την άσβεστο. γ. Αν ο χρόνος είναι > 30΄ λαμβάνεται η άσβεστος βραδείας σβέσης και το νερό είναι όσο χρειάζεται για τον εμποτισμό της ασβέστου. Συνήθως, η διάρκεια της σβέσης της καυστικής ασβέστου είναι 15 min. Αν για την έναρξη της σβέσης χρησιμοποιηθεί νερό 32 % κατά βάρος, όσο χρειάζεται θεωρητικά, τότε το προϊόν είναι σκόνη υδρασβέστου. Στην πραγματικότητα χρειάζεται σχεδόν διπλάσια ποσότητα νερού, επειδή κατά τη διάρκεια της σβέσης η θερμοκρασία αυξάνεται σε υψηλά επίπεδα με αποτέλεσμα να εξατμίζεται μεγάλη ποσότητα νερού. Ακολούθως , προστίθεται ποσότητα νερού 3-6 φορές περισσότερη από την απαιτούμενη για τη σβέση και λαμβάνεται το άσβεστιο γάλα. 2.3.1.6 Φύραση της καυστικής ασβέστου Μετά τη σβέση το ασβέστιο γάλα τοποθετείται μέσα σε λάκκους και μετατρέπεται με την πάροδο του χρόνου σε πολτό. Αυτό επιτυγχάνεται με την εξάτμιση του νερού, καθώς και με την απορρόφησή του από τα τοιχώματα του λάκκου. Η φάση αυτή ονομάζεται φύραση της υδρασβέστου. Κατά τη διάρκεια της φύρασης γίνεται η σβέση σε κομμάτια, στα οποία δεν είχε ολοκληρωθεί και αυξάνεται η πλαστικότητα της υδρασβέστου. Η φύραση θεωρείται ότι συμπληρώθηκε όταν εμφανιστούν ρωγμές στην επιφάνεια του πολτού, πλάτους ενός δακτύλου. Αυτό συμβαίνει σε 20 μέρες περίπου. 2.3.1.7 Πήξη και σκλήρυνση της υδρασβέστου Με την πάροδο του χρόνου η υδράσβεστος αρχίζει να γίνεται πιο συνεκτική, δηλαδή μπαίνει στο στάδιο της πήξης. Ακολούθως, με την επίδραση του CO2 της ατμόσφαιρας αρχίζει το στάδιο της σκλήρυνσης κατά την αντίδραση,

Cα(OH)2 + CO2 CαCO3 + H2O , οπότε η υδράσβεστος αποκτά τις τελικές αντοχές της και μετατρέπεται σε στερεό με σταθερή μορφή. Αυτό ονομάζεται λίθωση της υδρασβέστου. Το παραγόμενο νερό κατά τη διάρκεια της σκλήρυνσης εξατμίζεται. Για 1 g Cα(OH)2 χρειάζονται 1,19 m3 αέρα. Συνεπώς, για 1 m2 επιχρίσματος τοίχου πάχους 1 cm χρειάζονται 1800 m3 αέρα. 2.3.1.8 Δοκιμασίες της υδρασβέστου α. Προσδιορισμός του αδιάλυτου υπολείμματος Για τον προσδιορισμό του αδιάλυτου υπολείμματος λαμβάνεται σκόνη υδρασβέστου βάρους 100 g και κοσκινίζεται μεταξύ των κοσκίνων Νο 20 και Νο 200. Το δείγμα ξεπλένεται με νερό για 30΄, ξηραίνεται, ζυγίζεται και ανάγεται σε ποσοστό % του αρχικού δείγματος. β. Προσδιορισμός του μέτρου πλαστικότητας Για τον προσδιορισμό του μέτρου πλαστικότητας παρασκευάζεται κανονικός ασβεστοπολτός για 300 g υδρασβέστου και ελέγχεται με τη συσκευή Vicat.

31

γ. Έλεγχος της σταθερότητας όγκου Ο έλεγχος της σταθερότητας όγκου γίνεται σε πλακούντα, ο οποίος παρασκευάζεται με την ανάμιξη 100 g πρότυπης άμμου, με 20 g υδρασβέστου και με την κανονική ποσότητα νερού. δ. Προσδιορισμός του συγκρατούμενου νερού ε. Μέτρηση της καθίζησης 2.3.1.9 Εφαρμογές της καυστικής ασβέστου Χρησιμοποιείται για την παρασκευή ασβεστοκονιαμάτων, ασβεστογυψοκονιαμάτων και θηραϊκοκονιαμάτων. Μικρή ποσότητα καυστικής ασβέστου χρησιμοποιείται στα τσιμεντοκονιάματα για τη βελτίωση του εργάσιμου και της πρόσφυσής τους. 2.3.2 ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΣΒΕΣΤΟΣ 2.3.2.1 Γενικά Η υδραυλική άσβεστος παρασκευάζεται με όπτηση από ασβεστολιθικά πετρώματα με αυξημένη περιεκτικότητα σε οξείδια του αργιλίου και του πυριτίου. Η περιεκτικότητα σε άργιλο είναι 10÷15%. Η όπτηση γίνεται σε συνηθισμένα ασβεστουργικά καμίνια και σε θερμοκρασίες μεταξύ 1000÷1200 0C. Η όπτηση στις θερμοκρασίες αυτές βοηθά στο σχηματισμό οξειδίων του αργιλίου, του πυριτίου και του σιδήρου μαζί με άσβεστο. Τα οξείδια αυτά είναι οι υδραυλικοί συντελεστές της κονίας. 2.3.2.2 Φυσικές ιδιότητες της υδραυλικής ασβέστου Η υδραυλική άσβεστος είναι σκόνη υπότεφρη μέχρι τεφρή. Οι αντοχές της κυμαίνονται μεταξύ 1,0÷5,0 ΜPα. Πήζει και σκληρύνεται στον αέρα και μετά διατηρείται στο νερό χωρίς να διαλύεται. 2.3.2.3 Σβέση της υδραυλικής ασβέστου Η σβέση της υδραυλικής ασβέστου γίνεται στον τόπο παραγωγής της αμέσως μετά την όπτηση. Το προϊόν της όπτησης ραντίζεται με όση ποσότητα νερού απαιτείται για να μετατραπεί σε υδράσβεστο. Ακολούθως, αφήνεται στο περιβάλλον για 10 μέρες περίπου, όπου υφίσταται συμπληρωματική σβέση και κονιοποιείται. 2.3.2.4 Πήξη και σκλήρυνση της υδραυλικής ασβέστου Η πήξη οφείλεται κυρίως στους υδραυλικούς συντελεστές της κονίας. Όμως στην πήξη και τη σκλήρυνση συμβάλλει και η μικρή ποσότητα CαO που σχηματίζεται κατά την όπτηση, το οποίο αφού ενυδατωθεί και μετατραπεί σε υδράσβεστο, Cα(OH)2, αντιδρά με το CO2 της ατμόσφαιρας και οδηγεί στο σχηματισμό CαCO3 και στη στερεοποίησή του, δηλαδή στη λίθωση της υδρασβέστου. 2.3.2.5 Είδη της υδραυλικής ασβέστου Ανάλογα με τη μικρή ή μεγάλη υδραυλική ικανότητά της, η υδραυλική άσβεστος διακρίνεται σε : α. Υδραυλική άσβεστο. β. Πολύ υδραυλική άσβεστο. γ. Υπερυδραυλική άσβεστο . 2.3.2.6 Δοκιμασίες της υδραυλικής ασβέστου Για να εξακριβωθεί η ποιότητα της παρασκευαζόμενης υδραυλικής ασβέστου, ελέγχονται σύμφωνα με τους αντίστοιχους κανονισμούς : α. Η λεπτότητα. β. Η σταθερότητα όγκου. γ. Ο χρόνος πήξης. δ. Η αντοχή σε θλίψη.

32

2.3.2.7 Εφαρμογές της υδραυλικής ασβέστου Η υδραυλική άσβεστος μαζί με άμμο δίνει κονιάματα, τα οποία έχουν καλύτερες μηχανικές ιδιότητες από τα κονιάματα της αερικής ασβέστου, υστερούν όμως ως προς τα άλλα υδραυλικά κονιάματα, επειδή περιέχουν σημαντικό ποσοστό ελεύθερης ασβέστου. Τα κονιάματα της υδραυλικής ασβέστου έχουν αντικατασταθεί από τα τσιμεντοκονιάματα. 2.4 ΠΟΖΟΛΑΝΕΣ

2.4.1 ΓΕΝΙΚΑ Οι ποζολάνες είναι κονίες, οι οποίες ανήκουν στην κατηγορία των υδραυλικών κονιών. Είναι υλικά πυριτικής ή αργιλοπυριτικής σύστασης, τα οποία, ενώ έχουν μικρή υδραυλική ικανότητα, όταν κονιοποιηθούν και παρουσία υγρασίας, αντιδρούν με το Cα(OH)2 και δίνουν ενώσεις με αυξημένες υδραυλικές ιδιότητες. Οι ποζολάνες διακρίνονται σε φυσικές και σε τεχνητές ανάλογα με την προέλευσή τους. 2.4.2 ΦΥΣΙΚΕΣ ΠΟΖΟΛΑΝΕΣ Οι φυσικές ποζολάνες βρίσκονται αυτούσιες στο περιβάλλον και είναι κυρίως ηφαιστιογενείς, όπως η ελληνική θηραϊκή γη, η ιταλική pozzolana, η οποία έδωσε το όνομα της σ’ αυτή την κατηγορία των κονιών, η γερμανική trass,κ.ά. 2.4.3 ΤΕΧΝΗΤΕΣ ΠΟΖΟΛΑΝΕΣ Οι τεχνητές ποζολάνες παρασκευάζονται από αργίλους και σχιστόλιθους με θερμική κατεργασία, δηλαδή πύρωση σε θερμοκρασίες μεταξύ 770 ÷ 900 0C. Τεχνητές ποζολάνες είναι επίσης και οι σκουριές από υψικάμινους, όπως και η ιπτάμενη τέφρα, η οποία είναι η σκόνη που παράγεται από την καύση λιθανθράκων και λιγνιτών σε εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Όλες οι ποζολανικές κονίες θεωρούνται ως κονίες υδραυλικής ασβέστου. Η αντοχή τους, όμως, είναι σχεδόν διπλάσια από την αντοχή των κονιών της υπερυδραυλικής ασβέστου. 2.4.4 ΘΗΡΑΪΚΗ ΓΗ 2.4.4.1 Γενικά Η θηραϊκή γη είναι η ελληνική ποζολάνη. Είναι υλικό ηφαιστειογενούς προέλευσης και αποτελείται από ηφαιστειακή στάχτη, κίσσηρη και οψιδιανό. Είναι πλούσια σε οξείδια του πυριτίου και του αργιλίου και έχει την εξής σύσταση : SiO2 66,0% MgO 0,8% Al2O3 14,5% SO3 0,7% FeO3 5,5% Nα2O 3,5% CαO 3,0% K2O 2,0%. Η απώλεια πύρωσης της θηραϊκής γης στους 1000 0 C είναι 3,5%. 2.4.4.2 Ιδιότητες της θηραϊκής γης α. Λεπτότητα άλεσης Η θηραϊκή γη μετά την άλεσή της έχει μέσο μέγεθος μέγιστου κόκκου ίσο με 10 μ.

33

Σχήμα 36 Επίδραση της ποζολάνης στην αντοχή του τσιμέντου β. Αδιάλυτο υπόλειμμα Το αδιάλυτο υπόλειμμα της θηραϊκής γης μετά την επίδραση HCl ή καυστικών αλκαλίων πρέπει να είναι 25%–30%.Το μέγιστο επιτρεπτό είναι 40%.

Σχήμα 37 Αντοχή σε θλίψη σε συνάρτηση με την περιεκτικότητα σε υδραυλικούς συντελεστές και

σε Cα(OH)2

34

γ. Αντοχή σε θλίψη και εφελκυσμό Για τον προσδιορισμό της αντοχής σε θλίψη κατασκευάζονται κυβικά δοκίμια, ενώ για την αντοχή σε εφελκυσμό δοκίμια σε σχήμα οκταρίων. Τα δοκίμια παρασκευάζονται από θηραϊκή γη και υδράσβεστο με αναλογία 3 : 1 κατά βάρος και μετά από 28 μέρες παρουσιάζουν : Αντοχή σε θλίψη 5,5 ΜΡα Αντοχή σε εφελκυσμό 1,3 ΜΡα δ. Ικανότητα δέσμευσης της ασβέστου Η ποζολανικότητα της θηραϊκής γης, όπως και όλων των ποζολανών, είναι βασικά η ικανότητά τους να δεσμεύουν την άσβεστο που αποβάλλεται κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της αντοχής του τσιμέντου (Σχήμα 36).Η ικανότητα δέσμευσης είναι μεγαλύτερη, όσο περισσότερο λεπτοαλεσμένη είναι η ποζολάνη. Στο Σχήμα 37 δίνεται η επίδραση των υδραυλικών συντελεστών και της υδρασβέστου, Cα(OH)2, στην αντοχή σε θλίψη. 2.5 ΓΥΨΟΣ

2.5.1 ΓΕΝΙΚΑ Η γύψος παράγεται από τη μερική ή ολική αφυδάτωση της φυσικής γύψου, έπειτα από κατάλληλη όπτηση. Φυσική γύψος είναι το ένυδρο θειικό ασβέστιο, CαSO4 2H2O.Tα 3/2 του κρυσταλλικού νερού της φυσικής γύψου αφυδατώνονται σε θερμοκρασία μικρότερη από εκείνη που απαιτείται για το υπόλοιπο 1/2. Η φυσική γύψος περιέχει διάφορες προσμίξεις ,όπως CαCO3, MgCO3, SiO2, Al2O3, Fe2O3 κ.ά.Οι προσμίξεις αυτές μέχρι 6% είναι ανεκτές πάνω, όμως, από 20% είναι απαράδεκτες, γιατί τότε η γυψοκονία, η οποία λαμβάνεται από την όπτηση της φυσικής γύψου, είναι βραδύπηκτη. 2.5.2 ΠΡΟΪΟΝΤΑ ΟΠΤΗΣΗΣ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΥΨΟΥ Η αφυδάτωση της φυσικής γύψου, δηλαδή η απόσπαση των κρυσταλλικών μορίων του νερού, επιτυγχάνεται με όπτηση σε διάφορες θερμοκρασίες, οπότε και λαμβάνονται κατά σειρά τα παρακάτω προϊόντα : 500C Αρχίζει η αφυδάτωση της φυσικής γύψου. 1000- 1200C Παρατηρείται έντονος κοχλασμός. 1800 C Μειώνεται το ποσοστό του περιεχόμενου νερού από 20,9% σε 6,2%

και λαμβάνεται η ημιυδρική ή πλαστική γύψος, CαSO4. ½ H2O. 1900- 2200C Λαμβάνεται ο τεχνητός διαλυτός ανυδρίτης, CαSO4, ο οποίος

χρησιμοποιείται στην οδοντοτεχνία. 3000C Ο διαλυτός ανυδρίτης μετατρέπεται σε αδιάλυτο. 5000- 6000C Λαμβάνεται ο τεχνητός αδιάλυτος ανυδρίτης , CαSO4 , ο οποίος

ονομάζεται και νεκρά γύψος. 10000 C Λαμβάνεται η άνυδρος ή τραχεία γύψος , CαSO4 , μαζί με

δευτερεύοντα προϊόντα,CαO, CαSO4 , λόγω της διάσπασης CαSO4 CαO + SO3

35

2.5.3 ΗΜΙΥΔΡΙΚΗ Ή ΠΛΑΣΤΙΚΗ ΓΥΨΟΣ 2.5.3.1 Παρασκευή της πλαστικής γύψου Η πλαστική γύψος λαμβάνεται με μερική αφυδάτωση της φυσικής γύψου. Η φυσική γύψος θραύεται, κονιοποιείται και τοποθετείται σε ειδικά καμίνια όπτησης, τα οποία είναι : α. Σωροκάμινοι. β. Όρθιοι κάμινοι με διακοπτόμενη λειτουργία. γ. Σιδερένιοι λέβητες. δ. Ανοικτά αβαθή δοχεία. ε. Περιστροφικοί κλίβανοι με συνεχή λειτουργία. Μετά την όπτηση ακολουθεί ψύξη σε ειδικά silos, άλεση και συσκευασία σε σάκους των 50 Κg . 2.5.3.2 Φυσικές ιδιότητες της πλαστικής γύψου Η πλαστική γύψος είναι σκόνη υπόλευκη μέχρι λευκή, η οποία πήζει πολύ γρήγορα μετά την ενυδάτωσή της, ενώ συγχρόνως εμφανίζεται αισθητή ανύψωση της θερμοκρασίας. Παρουσιάζει μεγάλη διαλυτότητα στο νερό και έχει μικρό συντελεστή θερμοαγωγιμότητας. Με την ανάμιξη της πλαστικής γύψου με διάφορες προσμίξεις, σε μικρές ποσότητες, είναι δυνατόν να ρυθμιστούν οι εξής ιδιότητές της : α. Ο χρόνος της πήξης. β. Η αύξηση της πλαστικότητας. γ. Η συνεκτικότητα. δ. Η σκληρότητα. 2.5.3.3 Πήξη και σκλήρυνση της πλαστικής γύψου Η πλαστική γύψος όταν αναμιχθεί με νερό μεταρέπεται σε φυσική γύψο με έκλυση θερμότητας κατά την αντίδραση :

CαSO4 1/2 H2O + 3/2 H2O CαSO4. 2 H2O H πήξη οφείλεται στην ενυδάτωση του ημιυδρικού άλατος και την εναπόθεση κρυστάλλων από υπέρκορα διαλύματα. Ακολούθως, οι κρύσταλλοι συμπλέκονται και προσφύονται μεταξύ τους, το υλικό αποκτά συνεκτικότητα και μηχανικές αντοχές, οι οποίες συνεχώς αυξάνουν καθώς περνά από το στάδιο της πήξης στο στάδιο της σκλήρυνσης. Στην πήξη και στη σκλήρυνση της πλαστικής γύψου δεν συμμετέχει το CO2 της ατμόσφαιρας και συνεπώς η πλαστική γύψος θα μπορούσε να θεωρηθεί ως υδραυλική κονία. Επειδή, όμως, δεν διατηρείται σε υγρό περιβάλλον κατατάσσεται στις αερικές κονίες. Ο συνηθισμένος χρόνος πήξης είναι 5 – 30 min περίπου και εξαρτάται από : α. την ποσότητα του νερού επεξεργασίας, β. την κανονικότητα της όπτησή της, γ. την λεπτότητα άλεσής της και δ. την περιεκτικότητα σε ξένες προσμίξεις. Η πήξη και η σκλήρυνση είναι δυνατόν να επιταχυνθούν ή να επιβραδυνθούν με τη χρήση προσθέτων υλικών. Η προσθήκη λεπτοαλεσμένης φυσικής γύψου ή ανόργανων οξέων επιταχύνει την πήξη και τη σκλήρυνση της πλαστικής γύψου, ενώ η προσθήκη ζωικής κόλλας ή διάφορων αδρανών στο γυψοπολτό, κατά το στάδιο της επεξεργασίας, τις επιβραδύνει.

36

2.5.3.4 Δοκιμασίες της πλαστικής γύψου α. Προσδιορισμός του ποσοστού υγρασίας Για τον προσδιορισμό του περιεχόμενου ποσοστού υγρασίας στην πλαστική γύψο, λαμβάνεται δείγμα δοκιμής με μάζα 100 g και ξηραίνεται σε κλίβανο στους 40 0C, μέχρις ότου σταθεροποιηθεί η μάζα του. Το υπόλειμμα εκφράζεται ως ποσοστό % της μάζας του δείγματος δοκιμής. β. Λεπτότητα άλεσης Για τον προσδιορισμό της λεπτότητας άλεσης λαμβάνεται ποσότητα πλαστικής γύψου, η οποία κοσκινίζεται στο χέρι με το κόσκινο με διάμετρο οπών 2 mm. Στη συνέχεια δείγμα 210 g γύψου ξηραίνεται στους 40 0C, μέχρις ότου σταθεροποιηθεί η μάζα του. Αφού κρυώσει στο ξηραντήριο, λαμβάνονται 100 g,τα οποία κοσκινίζονται με όλη τη σειρά των πρότυπων κοσκίνων. Ακολούθως, προσδιορίζεται η ποσότητα που έχει διέλθει από όλα τα κόσκινα και εκφράζεται ως ποσοστό % της μάζας δοκιμής. γ. Χρόνος πήξης Για τον προσδιορισμό του χρόνου πήξης παρασκευάζεται κανονικός γυψοπολτός, ο οποίος ελέγχεται με τη βοήθεια της συσκευής Vicat (Σχήμα 48). Ο κανονικός γυψοπολτός παρασκευάζεται με την ανάμιξη πλαστικής γύψου και νερού συνολικού βάρους 200 g και την προσθήκη 0,2 g ζωικής κόλλας, η οποία είναι επιβραδυντής πήξης. Το μίγμα αυτό διαβρέχεται με νερό για 2 min και ανακατεύεται για 1 min. Για να θεωρηθεί κανονικός ο γυψοπολτός πρέπει το στέλεχος της συσκευής Vicat, το οποίο είναι από αλουμίνιο και έχει διάμετρο 19 mm και βάρος 50g , να εισχωρήσει 30 mm μέσα στη μάζα του. Για τον έλεγχο του χρόνου της πήξης πρέπει η βελόνη της συσκευής Vicat, η οποία έχει διάμετρο 1 mm και ολικό βάρος 300 g, όταν εισχωρήσει σε κανονικό γυψοπολτό να μην φτάσει μέχρι τον πυθμένα, γεγονός που σημαίνει τη λήξη της πήξης. Η έναρξη της πήξης γίνεται σε χρόνο 9 min μετά την παρασκευή του γυψοπολτού και η λήξη της πήξης σε χρόνο 28 min. δ. Προσδιορισμός της σκληρότητας Μετράται το βάθος του αποτυπώματος που προκαλείται από σφαίρα, στην οποία εφαρμόζεται ορισμένο φορτίο, σε δοκίμιο που έχει πήξει και έχει ξηρανθεί. ε. Αντοχή σε θλίψη, βD Παρασκευάζονται τρία δοκίμια 160 × 40 × 40 mm σε 2 στρώσεις. Η κάθε στρώση έχει υποστεί μάλαξη με αναλογία γυψοκονιάματος 1 μέρος γύψου και 2 μέρη πρότυπης άμμου και με την κανονική ποσότητα νερού. Τα δοκίμια παραμένουν για 24 h σε υγρασία 90%-100%. Ακολούθως, αφαιρούνται τα καλούπια και παραμένουν σε υγρασία 50% και θερμοκρασία 21 – 38 0C, όπου και ζυγίζονται κάθε 24 h, μέχρις ότου σταθεροποιηθεί το βάρος τους. Μετά ξηραίνονται σε ξηραντήρα CαCl2 για 24 h, οπότε δεσμεύεται το υπόλοιπο νερό κατά την αντίδραση : CαCl2 + H2O → CαO + 2 HCl Η αντοχή σε θλίψη μετά από 2 h πρέπει να είναι 3,5 MΡα και μετά την ξήρανση των δοκιμίων μέχρι σταθερού βάρους 8,0 ΜΡα. στ. Αντοχή σε κάμψη, βΒ Παρασκευάζονται τρία δοκίμια με τη μορφή οκταρίων και συντηρούνται όπως και τα δοκίμια για τον προσδιορισμό της αντοχής σε θλίψη. Η αντοχή σε κάμψη μετά από 2 h πρέπει να είναι 2,0 MΡα και μετά την ξήρανση των δοκιμίων μέχρι σταθερού βάρους 3,0 ΜΡα. Γενικά ισχύει η σχέση :

βD = 2,2 βΒ (23)

37

Η αντοχή της πλαστικής γύψου στις μηχανικές καταπονήσεις εξαρτάται από το λόγο του νερού προς τη γύψο και από τα πρόσθετα, τα οποία χρησιμοποιούνται στην παρασκευή της . 2.5.3.5 Είδη της πλαστικής γύψου Η πλαστική γύψος διακρίνεται σε : α. Δομική. β. Διακοσμητική. γ. Οδοντοτεχνίας. δ. Ορθοπεδική. ε. Οινοποιίας. 2.5.3.6 Εφαρμογές της πλαστικής γύψου Η πλαστική γύψος χρησιμοποιείται κυρίως ως δομικό υλικό για την παρασκευή γυψοκονιαμάτων, πλακών επένδυσης και γυψοσανίδων, όπως και στην κατασκευή αντικειμένων, τα οποία μορφώνονται σε καλούπια. Λόγω της διαλυτότητάς της στο νερό χρησιμοποιείται μόνο σε εσωτερικές κατασκευές και όχι σε έργα, τα οποία είναι εκτεθειμένα στην υγρασία και στο νερό της βροχής, γιατί θα καταστραφούν. Ως μέτρα προφύλαξης χρησιμοποιούνται η βαφή, ο επιφανειακός εμποτισμός και τα πρόσθετα μάζας. 2.5.3.7 Κονιάματα της πλαστικής γύψου Κονιάματα της πλαστικής γύψου είναι : α. Γυψοκονίαμα Είναι κονίαμα γύψου με χαλαζιακή άμμο. β. Γυψοασβεστοκονίαμα Είναι ασβεστοκονίαμα με την προσθήκη γύψου. γ. Διακοσμητικοί λίθοι Είναι κονιάματα γύψου με φυτικές ίνες, πριονίδια κ.ά. δ. Γυψοσανίδες Είναι κονιάματα γύψου με χαρτόμαζα, ίνες αμιάντου κ.ά. Oι διακοσμητικοί λίθοι και οι γυψοσανίδες επιδέχονται πριόνισμα και κάρφωμα. Για το κάρφωμα πρέπει να χρησιμοποιούνται επιψευδαργυρομένα ή επικασσιτερομένα καρφιά, γιατί αν χρησιμοποιηθούν συνηθισμένα σιδερένια καρφιά είναι δυνατόν να οξειδωθούν από τα διαλύματα του ένυδρου θειικού ασβεστίου και να εμφανιστούν στα γύψινα προϊόντα οι χαρακτηριστικοί λεκέδες της σκουριάς, όπως επίσης είναι δυνατόν να χαλαρώσει και το κάρφωμα. 2.5.4 ΑΝΥΔΡΟΣ Ή ΤΡΑΧΕΙΑ ΓΥΨΟΣ 2.5.4.1 Παρασκευή της τραχείας γύψου Η τραχεία γύψος, CαSO4, λαμβάνεται από την ολική αφυδάτωση της φυσικής γύψου, CαSO4. 2H2O, με όπτηση στους 1000 0C. Η όπτηση γίνεται σε καμίνια όμοια με τα ασβεστουργικά. Μετά την όπτηση αλέθεται και αποθηκεύεται σε silos. 2.5.4.2 Φυσικές ιδιότητες της τραχείας γύψου Η τραχεία γύψος είναι σκόνη υποκίτρινη μέχρι υπέρυθρη. Κατά την πήξη ο όγκος της παραμένει αμετάβλητος. Παρουσιάζει αυξημένη σκληρότητα και αυξημένες μηχανικές αντοχές. 2.5.4.3 Πήξη και σκλήρυνση της τραχείας γύψου Η πήξη και η σκλήρυνση γίνεται όπως και στην πλαστική γύψο, οπότε μεταπίπτει σε ένυδρο θειικό ασβέστιο, CαSO4.2H2O. Όμως οι παραγόμενοι κρύσταλλοι είναι μικρότεροι, συμπαγέστεροι και στερεότεροι από εκείνους της πλαστικής γύψου. Η πήξη και η σκλήρυνση γίνεται αργά και διαρκεί από ημέρες μέχρι εβδομάδες.

38

Η επιβράδυνσή τους αυξάνεται με την προσθήκη αδρανών, όπως είναι η χαλαζιακή άμμος, οι σκουριές, το αργιλικό αλεύρι κ.ά. Δοκιμασίες της τραχείας γύψου Για τον έλεγχο της ποιότητας της τραχείας γύψου γίνονται οι ίδιες δοκιμασίες, όπως ακριβώς και στην περίπτωση της πλαστικής γύψου. Η αντοχή σε θλίψη μετά από 7 ημέρες είναι 5 ΜΡα και μετά από 28 ημέρες αυξάνεται σε 7,5 ΜΡα. Εφαρμογές της τραχείας γύψου Η τραχεία γύψος χρησιμοποιείται για την κατασκευή υποστρωμάτων ελαστικών ή πλαστικών δαπέδων, καθώς και δαπέδων χωρίς αρμούς σε αναλογία κονιάματος 1 : 2 με άμμο. Για την κατασκευή δαπέδων χωρίς αρμούς, πάνω στο υπόστρωμα, το οποίο είναι εμποτισμένο με νερό, απλώνεται ένα λεπτό στρώμα βρεγμένης άμμου και πάνω στο στρώμα αυτό τοποθετείται πολτός γύψου με αναλογία 3 : 1 με νερό. Με τον τρόπο αυτό δημιουργείται μια στρώση 3 ÷5 cm, η οποία συμπυκνώνεται με κρούσεις μετά από 2 ÷3 ημέρες και σε 1 ÷2 εβδομάδες το δάπεδο είναι έτοιμο, σκληρό και ανθεκτικό. 2.5.5 ΑΝΥΔΡΙΤΗΣ Ο ανυδρίτης CαSO4 είναι είτε φυσικός είτε τεχνητός. 2.5.5.1 Φυσικός ανυδρίτης Φυσικός ανυδρίτης είναι το άνυδρο θειικό ασβέστιο, το οποίο απαντάται στη φύση και είναι όπως ο αδιάλυτος τεχνητός ανυδρίτης. 2.5.5.2 Τεχνητός ανυδρίτης Ο τεχνητός ανυδρίτης είναι προϊόν όπτησης της φυσικής γύψου και διακρίνεται σε διαλυτό και αδιάλυτο. α. Διαλυτός ανυδρίτης Ο διαλυτός ανυδρίτης λαμβάνεται με όπτηση της φυσικής γύψου στους 190–220 0C και στους 300 0C μετατρέπεται σε αδιάλυτο ανυδρίτη. β. Αδιάλυτος ανυδρίτης Ο αδιάλυτος ανυδρίτης λαμβάνεται με όπτηση της φυσικής γύψου στους 500–600 0C. Σε θερμοκρασία μεγαλύτερη από 42 0C αποτελεί σταθερή μορφή και δύσκολα μετατρέπεται σε διυδρική γύψο. Κατά την ενυδάτωση του αδιάλυτου ανυδρίτη αυξάνεται σημαντικά η θερμοκρασία με αποτέλεσμα το νερό ανάμιξης εξατμίζεται. Για το λόγο αυτό παρουσιάζεται βραδύτητα ενυδάτωσης και πήξης του ανυδρίτη. Για να διευκολυνθεί η ενυδάτωση και η κρυστάλλωση των ανυδριτών, χρησιμοποιούνται διάφορα υλικά, σε μικρές ποσότητες, τα οποία ονομάζονται διεγέρτες, όπως η άσβεστος, το τσιμέντο πόρτλαντ κ.ά.,.

39

2.6 ΤΣΙΜΕΝΤΟ 2.6.1 ΓΕΝΙΚΑ Το τσιμέντο είναι τεχνητή λεπτόκοκκη κονία, η οποία παρασκευάζεται με λεπτή άλεση του κλίνκερ. Κλίνκερ ονομάζεται διεθνώς το προϊόν που προκύπτει από την όπτηση μίγματος ασβεστολιθικών και αργιλοπυριτικών πετρωμάτων. Το τσιμέντο, όταν αναμιχθεί με νερό, πήζει και σκληραίνει τόσο στον αέρα όσο και μέσα στο νερό. Μετά τη σκλήρυνση δεν διαλύεται στο νερό. Συνδυάζει μεγάλη υδραυλική ικανότητα και υψηλές αντοχές, γι’ αυτό έχει ευρεία χρήση στις δομικές κατασκευές, όπως επίσης και στα υδραυλικά έργα. 2.6.2 ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ Οι πρώτες ύλες για την παρασκευή του τσιμέντου αποτελούνται κατά 76% από ασβεστολιθικά και κατά 24% από αργιλοπυριτικά πετρώματα. Για να έχει το τελικό προϊόν τις επιθυμητές ιδιότητες, ανεξάρτητα από τις πρώτες ύλες που θα χρησιμοποιηθούν, πρέπει να καθοριστούν προσεκτικά οι αναλογίες ανάμιξης των πρώτων υλών. Οι πρώτες ύλες για την παρασκευή του τσιμέντου υποβάλλονται ξεχωριστά σε ξήρανση και σε λεπτή άλεση. Στη συνέχεια αναμιγνύονται πολύ καλά και υποβάλλονται σε όπτηση στους 14000 C, οπότε λαμβάνεται το κλίνκερ και ακολούθως με περαιτέρω διαδικασία το τσιμέντο. Η λεπτή άλεση των πρώτων υλών και η μεταξύ τους ανάμιξη είναι απαραίτητα για να γίνει το υλικό της όπτησης ομοιογενές και να διευκολυνθεί ο μετασχηματισμός των πρώτων υλών στις χημικές ενώσεις που περιλαμβάνει το τσιμέντο. Η χημική σύνθεση των προϊόντων του κλίνκερ με τις χαρακτηριστικές ονομασίες τους είναι :

Αlit 3CαΟ.SiO2 Belit 2CαΟ.SiO2 Celit 4CαΟ.Αl2O3.Fe2O3 Felit 2CαΟ.SiO2, το οποίο είναι ασταθές, μαζί με 3 CαO.Al2O3

Το τσιμέντο που λαμβάνεται από το κλίνκερ έχει την εξής σύνθεση : CαΟ 66% SiO2 22% Al2O3 8% Fe2O3 4% Οι νέες χημικές ενώσεις, οι οποίες προκύπτουν μετά την όπτηση, ονομάζονται φάσεις του τσιμέντου και επηρεάζουν αποφασιστικά τις ιδιότητές του. Οι υδραυλικοί συντελεστές του τσιμέντου είναι τα οξείδια που αναφέρθηκαν παραπάνω, και τα οποία, όταν βρίσκονται στη σωστή αναλογία, συνδέονται μεταξύ τους με τις ακόλουθες σχέσεις, οι οποίες ονομάζονται δείκτες.

α. Δείκτης υδραυλικότητας 322i32 OFeOSOAl

O Cα++

με τιμή 2.

Ο δείκτης υδραυλικότητας είναι η σχέση μεταξύ των όξινων και των βασικών συστατικών. Στην πράξη κυμαίνεται μεταξύ 2,2 και 2,3 και καθορίζει ουσιαστικά την αναλογία ανάμιξης των πρώτων υλών. Όταν η τιμή του δείκτη αυτού είναι μεγαλύτερη από 2,3 , τότε το τσιμέντο είναι δυνατόν να παρουσιάσει διόγκωση , ενώ όταν είναι

40

μικρότερη από 1,7 , τότε το τσιμέντο είναι δυνατόν να παρουσιάσει αποσάθρωση μετά τη σκλήρυνση.

β. Πυριτικός δείκτης 3232

2

OFeOAlOiS+ με τιμή 2.

Ο πυριτικός δείκτης είναι η σχέση μεταξύ των όξινων συστατικών.

γ. Δείκτης οξειδίου του Al ή του Fe 32

32OFeOAl

με τιμή 2.

Ο δείκτης οξειδίου του Al ή του Fe είναι η σχέση μεταξύ των οξειδίων του αργιλίου και του σιδήρου.

δ. Δείκτης δραστικότητας 32

2iOAl

OS με τιμή μεταξύ 2,5 και 5.

Όταν η τιμή του πυριτικού δείκτη είναι μεγαλύτερη από 4 και εκείνη του δείκτη δραστικότητας μεγαλύτερη από 5, τότε το τσιμέντο είναι βραδύπηκτο. Αντίθετα, όταν η τιμή του πυριτικού δείκτη είναι μικρότερη από 1,2 και εκείνη του δείκτη δραστικότητας μικρότερη από 2,5 , τότε το τσιμέντο είναι ταχύπηκτο. 2.6.3 ΕΙΔΗ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 2.6.3.1 Ανάλογα με τις πρόσθετες ύλες Το τσιμέντο, ανάλογα με τις πρώτες ύλες που προστίθενται κατά την παρασκευή του, κατατάσσεται στις παρακάτω κατηγορίες : α. Τύπου Ι – Πόρτλαντ Καθαρά τσιμέντα πόρτλαντ χαρακτηρίζονται τα τσιμέντα τα οποία προέρχονται από συνάλεση κλίνκερ και γύψου, και στα οποία επιτρέπεται η προσθήκη μέχρι 3% προϊόντων που προέρχονται από θραύση ή κονιοποίηση φυσικών ή τεχνητών υλικών, όπως ασβεστολίθων, βασάλτου, σκουριών, γης διατόμων, μπετονιτών, ιπτάμενης τέφρας κ.ά. β. Τύπου ΙΙ – Πόρτλαντ με ποζολάνη Τσιμέντα πόρτλαντ με ποζολάνη χαρακτηρίζονται τα τσιμέντα που προέρχονται από συνάλεση κλίνκερ πόρτλαντ, ποζολάνης φυσικής ή τεχνητής και του απαραίτητου γύψου. Το ποσοστό της ποζολάνης καθορίζεται από το αδιάλυτο υπόλειμμα του τσιμέντου, το οποίο δεν πρέπει να υπερβαίνει το 20%. Δεν είναι απαραίτητο να ικανοποιούν τη δοκιμή ποζολανικότητας. Ειδικά το τσιμέντο με 10% αδιάλυτο υπόλειμμα ονομάζεται τσιμέντο πόρτλαντ ελληνικού τύπου. γ. Τύπου ΙΙΙ – Ποζολανικό Ποζολανικά τσιμέντα πόρτλαντ χαρακτηρίζονται τα τσιμέντα που προέρχονται από συνάλεση κλίνκερ πόρτλαντ, ποζολάνης φυσικής ή τεχνητής και του απαραίτητου γύψου. Το ποσοστό της ποζολάνης καθορίζεται από το αδιάλυτο υπόλειμμα του τσιμέντου, το οποίο πρέπει να είναι μεταξύ 20% και 40%. Πρέπει να ικανοποιούν τη δοκιμή ποζολανικότητας. Τα τσιμέντα αυτά χρησιμοποιούνται ιδιαίτερα για ογκώδη έργα, όπου απαιτείται χαμηλός βαθμός θερμότητας ενυδάτωσης ή βελτιωμένη αντοχή στα διαβρωτικά μέσα. δ. Τύπου ΙV – Πόρτλαντ ανθεκτικό στα θειικά Τσιμέντα πόρτλαντ ανθεκτικά στα θειικά άλατα και στο θαλάσσιο νερό χαρακτηρίζονται τα τσιμέντα που προέρχονται από συνάλεση κλίνκερ πόρτλαντ και γύψου. Το αργιλικό τριασβέστιο C3A, το οποίο υπολογίζεται από τον τύπο,C3A = 2,65. Αl2O3 – 1,69.2Fe2O3 πρέπει να είναι μικρότερο από 3,5% και η περιεκτικότητα σε SO3 να μην ξεπερνά το 2,5%.

41

2.6.3.2 Ανάλογα με την αντοχή τους Τα τσιμέντα, ανάλογα με την αντοχή τους, κατατάσσονται σε τρεις κατηγορίες, όπως δείχνεται στον Πίνακα 3.

ΠΙΝΑΚΑΣ 3

Κατηγορίες του τσιμέντου ανάλογα με την αντοχή του σε θλίψη

Αντοχή σε θλίψη σε ΜΡα

2 ημερών 7 ημερών 28 ημερών Κατηγορία αντοχών (ονομαστική) ελάχιστη τιμή ελάχιστη τιμή ελάχιστη τιμή μέγιστη τιμή

35 ⎯ 15 25 45 45 10 ⎯ 35 55 55 15 ⎯ 45 χωρίς όριο

2.6.4 ΛΕΠΤΟΤΗΤΑ ΑΛΕΣΗΣ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ Η λεπτότητα της άλεσης του τσιμέντου εκφράζεται με την ειδική επιφάνεια κατά Βlaine σε cm2/g. Όσο λεπτότερα έχει αλεστεί το τσιμέντο, τόση μεγαλύτερη είναι η διαθέσιμη επιφάνεια των κόκκων που έρχεται σε επαφή με το νερό, και συνεπώς η ενυδάτωση γίνεται γρηγορότερα. Αυτό συμβαίνει γιατί η ενυδάτωση των κόκκων αρχίζει από την εξωτερική επιφάνειά τους και προχωρεί βαθμιαία προς το κέντρο μέχρι την πλήρη ενυδάτωση του κόκκου. Η υψηλή ή η χαμηλή ταχύτητα της ενυδάτωσης του τσιμέντου έχει ως αποτέλεσμα ανάλογη αντοχή του τσιμέντου σε μικρό χρονικό διάστημα. Μακροπρόθεσμα, όταν το τσιμέντο ενυδατωθεί πλήρως, η τελική αντοχή του είναι η ίδια και στις δύο περιπτώσεις (Σχήμα 38).

Σχήμα 38

Επίδραση της ειδικής επιφάνειας στην αντοχή του τσιμέντου

42

Όταν η λεπτότητα άλεσης είναι χαμηλή, δηλαδή οι κόκκοι είναι χονδροί, τότε το τσιμέντο δεν ενυδατώνεται πλήρως και παρουσιάζει μειωμένες αντοχές, ενώ, όταν η λεπτότητα άλεσης είναι πολύ υψηλή, εμφανίζονται ραγίσματα στο σκληρυνθέντα τσιμεντοπολτό. Ακόμα η αύξηση της λεπτότητας αυξάνει το κόστος της άλεσης. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 38 η ειδική επιφάνεια κατά Blaine πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 2.000 cm2/g. 2.6.5 ΕΝΥΔΑΤΩΣΗ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 2.6.5.1 Γενικά Ενυδάτωση του τσιμέντου είναι η χημική ένωση του τσιμέντου με νερό. Κατά την επίδραση του νερού στο τσιμέντο δημιουργείται ένα σύνολο χημικών ενώσεων, οι οποίες αποτελούν έναν εύπλαστο πολτό τον τσιμεντοπολτό. Με την πάροδο του χρόνου ο πολτός αρχίζει προοδευτικά να αποκτά στερεότητα και συνεκτικότητα και τελικά μετατρέπεται σε τσιμεντολίθωμα. Η ενυδάτωση καλύπτει το χρονικό διάστημα από την ανάμιξη του τσιμέντου με νερό, μέχρις ότου το ενυδατωμένο τσιμέντο αποκτήσει την τελική αντοχή του, και περιλαμβάνει τα στάδια της πήξης και της σκλήρυνσης. Κατά τη διάρκεια της ενυδάτωσης οι τριχοειδείς πόροι και οι πόροι του πήγματος είναι γεμάτοι με νερό. Όταν αυτοί δεν περιέχουν νερό, η ενυδάτωση διακόπτεται. Συνεπώς, χρειάζεται συνεχής διαβροχή. Στο Σχήμα 39 δίνεται ιστός ενυδάτωσης του τσιμέντου και στο Σχήμα 40 σχηματική παράσταση των φάσεων ενυδάτωσης και της εξέλιξης στη δομή κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου.

Σχήμα 39

Ιστός ενυδάτωσης του τσιμέντου

Κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου τα διάφορα οξείδια σχηματίζουν συμπλέγματα οξειδίων , τα οποία είναι τα εξής :

Τrisulfat 3CαΟ Al2O3 3CαSO4 32 H2O Monosulfat 3CαΟ Al2O3 3CαSO4 12 H2O C.S.H CαΟ SιO2 H2O C4(A.F)H13 4CαΟ Al2O3 Fe2O3 13 H2O όπου είναι : CαΟ -C- SιO2 –S- Al2O3 -A- Fe2O3 – F- H2O -H-

43

Σχήμα 40

Σχηματική παράσταση των φάσεων ενυδάτωσης και της εξέλιξης στη δομή κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου

Στο Σχήμα 41 δίνεται η δέσμευση του νερού κατά την ενυδάτωση ανόργανης κονίας κατά Βrandenberger σε κονίαμα και σκυρόδεμα.

Σχήμα 41

Σχηματική παράσταση της δέσμευσης νερού κατά την ενυδάτωση ανόργανης κονίας

Η ενυδάτωση του τσιμέντου αργεί πολύ να ολοκληρωθεί και διαρκεί μεγάλο χρονικό διάστημα (Σχήμα 42). Ο λόγος της μάζας του νερού, W, προς τη μάζα του τσιμέντου, Ζ, ονομάζεται συντελεστής νερού – τσιμέντου, w, και δίνεται από τη σχέση :

w = ZW (24)

O συντελεστής αυτός επηρεάζει την ενυδάτωση του τσιμέντου.

44

Σχήμα 42

Χρονική εξέλιξη της ενυδάτωσης του τσιμέντου

Στο Σχήμα 43 δίνεται η ενυδάτωση του τσιμέντου για διάφορες τιμές του συντελεστή w κατά Wischers.

Σχήμα 43

Η ενυδάτωση του τσιμέντου σε συνάρτηση με το συντελεστή w

2.6.5.2 Θερμότητα ενυδάτωσης Η χημική αντίδραση κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου συνοδεύεται από έκλυση θερμότητας, η οποία ονομάζεται θερμότητα ενυδάτωσης. Η θερμότητα αυτή εξαρτάται από τα ποσοστά των υλικών του κλίνκερ και είναι διαφορετική για τα διάφορα είδη τσιμέντου (Σχήμα 44). Στα τσιμέντα με χαμηλή έκλυση θερμότητας η σκλήρυνση γίνεται με βραδύτερο ρυθμό, αλλά η τελική σκλήρυνσή τους είναι καλύτερη.

45

Σχήμα 44

Θερμότητα ενυδάτωσης για διάφορα τσιμέντα

Η προσθήκη θηραϊκής γης κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου πόρτλαντ μειώνει τη θερμότητα ενυδάτωσης (Σχήμα 45).

Σχήμα 45

Επίδραση της θηραϊκής γης στη θερμότητα ενυδάτωσης του τσιμέντου πόρτλαντ 2.6.5.3 Συστολή κατά την ενυδάτωση Κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου παρατηρείται συστολή του όγκου (Σχήμα 46). Πράγματι, όταν 100 g τσιμέντου, που έχουν όγκο 31,8 cm3, ενυδατωθούν με 50 g νερού δίνουν προϊόντα ενυδάτωσης με συνολικό όγκο 76,0 cm3, ενώ τα αντιδρώντα υλικά έχουν συνολικό όγκο 81,8 cm3. Το γεγονός αυτό οφείλεται στην είσοδο νερού στο κρυσταλλικό πλέγμα και η χρονική εξέλιξή του δίνεται στο Σχήμα 47 για διάφορες τιμές του συντελεστή νερού-τσιμέντου w.

46

Σχήμα 46

Συστολή του όγκου κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου

Σχήμα 47

Η συστολή του όγκου κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου σε συνάρτηση με το χρόνο για διάφορες τιμές του συντελεστή w

2.6.6 ΠΗΞΗ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ Πήξη ονομάζεται η έναρξη της στερεοποίησης του τσιμεντοπολτού και είναι μια φυσική διαδικασία, η οποία εμφανίζεται παράλληλα με την έναρξη της ενυδάτωσης του τσιμέντου. Η πήξη χαρακτηρίζεται από το χρόνο έναρξης και το χρόνο λήξης της. Κατά τη διάρκεια της πήξης ο τσιμεντοπολτός χάνει την πλαστικότητά του, γίνεται πιο συνεκτικός και αποκτά κάποιες αντοχές. Ως χρόνος έναρξης της πήξης θεωρείται ο χρόνος που πέρασε από την ανάμιξη των συστατικών και μέχρις ότου ο τσιμεντοπολτός αποκτήσει κάποια σταθερότητα , ενώ ως χρόνος λήξης της πήξης θεωρείται ο χρόνος που επέρχεται η στερεοποίησή του. Ο προσδιορισμός τους γίνεται με τη βοήθεια της συσκευής Vicat ( Σχήμα 48).

47

Η αρχή της πήξης γίνεται το ταχύτερο σε 1 ώρα και το τέλος το αργότερο σε 12 ώρες μετά την ανάμιξη του τσιμέντου με νερό.Η αρχή της πήξης είναι σημαντική για τη δυνατότητα επεξεργασίας του τσιμεντοπολτού και διαρκεί στην πράξη 1-4 ώρες, ενώ το τέλος της πήξης 8-12 ώρες, ανάλογα με τη λεπτότητα άλεσης και τον τύπο του τσιμέντου, τη θερμότητα και την αναλογία ανάμιξης τσιμέντου και νερού. Στο Σχήμα 49 δίνονται οι χρόνοι αυτοί για διάφορα ποσοστά νερού.

Σχήμα 48

Συσκευή Vicat

Σχήμα 49

Χρόνος πήξης του τσιμέντου για διάφορα ποσοστά νερού

Ο χρόνος πήξης του τσιμέντου μπορεί να μεταβληθεί με την προσθήκη κατάλληλων ουσιών, σε μικρές ποσότητες, κατά την ανάμιξη του τσιμέντου με νερό. 2.6.7 ΣΚΛΗΡΥΝΣΗ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ Σκλήρυνση ονομάζεται η περαιτέρω προοδευτική αύξηση της στερεότητας και των αντοχών του ενυδατωμένου τσιμέντου μετά την πήξη, μέχρις ότου αποκτήσει την τελική αντοχή του. Η σκλήρυνση οφείλεται στην πρόοδο των χημικών αντιδράσεων, οι οποίες οδηγούν στο σχηματισμό σταθερών χημικών ενώσεων στο τσιμέντο.

48

Η σκλήρυνση αρχίζει με το τέλος της πήξης και συνεχίζεται για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ο ρυθμός σκλήρυνσης είναι γρήγορος μετά τις πρώτες μέρες, αλλά τους επόμενους μήνες συνεχώς επιβραδύνεται. Μετά τη σκλήρυνση η σύσταση του τσιμέντου είναι η ακόλουθη : Cα(OH)2 Υπόλοιπο Πήγμα τσιμέντου Νερό ή αέρας Αέρας Κλίνκερ Χωρίς Δεν έχει Φορέας αντοχής Στους τριχοειδείς Στους Αντοχή ενυδατωθεί ¾ πήγματος CSH πόρους μικρόπορους +¼ πόροι πήγματος

Στερεό υλικό Πόροι

2.6.8 ΕΞΙΔΡΩΣΗ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΠΗΞΗ ΤΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ Εξίδρωση ονομάζεται η αποβολή νερού πριν από την πήξη του σκυροδέματος ή του κονιάματος, η οποία οφείλεται στην καθίζηση των στερεών υλικών με ταυτόχρονη άνοδο του νερού που εκτοπίζεται. Η ταχύτητα καθίζησης είναι διαφορετική στις διάφορες θέσεις του τσιμεντοπολτού, με αποτέλεσμα να εμφανίζονται ρωγμές, κατά τη διάρκεια του φαινομένου, από τις τάσεις, οι οποίες αναπτύσσονται από το κέντρο προς την περιφέρεια. Η εξίδρωση εξαρτάται από το είδος του τσιμέντου, τη λεπτότητα άλεσής του, το συντελεστή νερού – τσιμέντου, το ποσοστό των λεπτών υλικών και το χρόνο έναρξης της πήξης. Το φαινόμενο της εξίδρωσης επηρεάζει την ομοιογένεια του μίγματος, γιατί το νερό καθώς ανέρχεται προς την επιφάνεια παρασύρει και τους λεπτότερους κόκκους του τσιμέντου και της άμμου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να σχηματιστεί στην επιφάνεια του μίγματος μία στρώση τσιμέντου με επιζήμια αποτελέσματα.

Σχήμα 50

Σχηματική παράσταση σχηματισμού θυλάκων νερού κάτω από τους κόκκους των αδρανών

49

Καθώς το νερό ανέρχεται προς την επιφάνεια, όταν συναντήσει μεγάλους κόκκους αδρανών υλικών, σχηματίζει θύλακες νερού κάτω από αυτούς (Σχήμα 50), με αποτέλεσμα τη μείωση της αντοχής του σκυροδέματος. 2.6.9 ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ Το τσιμέντο είναι κονία με έντονη υδραυλική συμπεριφορά και με υψηλές αντοχές. Έχει χαρακτηριστικό πρασινότεφρο χρώμα, το οποίο οφείλεται στα οξείδια του Fe2O3 και του MnO. Η πυκνότητά του κυμαίνεται μεταξύ 3,00 και 3,22 Κg /dm3. Ο συντελεστής θερμικής διαστολής του είναι ίδιος με τον αντίστοιχο συντελεστή του χάλυβα. 2.6.10 ΑΝΤΟΧΗ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ Η αντοχή του τσιμέντου χαρακτηρίζεται κυρίως από την αντοχή σε θλίψη, η οποία είναι αρκετά υψηλή. Η αντοχή του σε εφελκυσμό είναι δέκα φορές περίπου μικρότερη από την αντοχή του σε θλίψη και δεν λαμβάνεται υπόψη για τους υπολογισμούς στις κατασκευές. Η αντοχή του τσιμέντου επηρεάζεται από τους ακόλουθους παράγοντες. 2.6.10.1 Επίδραση του συντελεστή νερού – τσιμέντου, w Ο συντελεστής νερού – τσιμέντου πρέπει να έχει την κατάλληλη τιμή, ώστε να εξασφαλίζεται η πλήρης ενυδάτωση του τσιμέντου. Η τιμή αυτή είναι w = 0,40. Για τιμές του συντελεστή w μικρότερες από την τιμή αυτή παραμένει ποσότητα τσιμέντου, η οποία δεν έχει ενυδατωθεί, ενώ για μεγαλύτερες τιμές σχηματίζονται τριχοειδείς πόροι γεμάτοι με νερό. Και στις δύο περιπτώσεις το αποτέλεσμα είναι η μείωση της αντοχής. Η αύξηση της τιμής του συντελεστή νερού-τσιμέντου προκαλεί αύξηση του πορώδους και παράλληλα μείωση της αντοχής σε θλίψη ( Σχήμα 51). Στο Σχήμα 52 δίνεται επίδραση του συντελεστή w στην αντοχή σε θλίψη.

Σχήμα 51

Μεταβολή της αντοχής σε θλίψη και του πορώδους σε συνάρτηση με το συντελεστή w

50

Σχήμα 52

Μεταβολή της σχετικής αντοχής σε θλίψη σε συνάρτηση με το συντελεστή w 2.6.10.2 Επίδραση της θερμότητας ενυδάτωσης Η θερμότητα ενυδάτωσης του τσιμέντου επηρεάζει την αντοχή του (Σχήμα 53).

Σχήμα 53

Η αντοχή σε θλίψη του τσιμέντου σε συνάρτηση με τη θερμότητα ενυδάτωσης

2.6.10.3 Επίδραση της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της σκλήρυνσης Η χημική αντίδραση της σκλήρυνσης επηρεάζεται από τη θερμοκρασία και επιταχύνεται όταν η θερμοκρασία αυξάνεται. Η αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος εξαρτάται από την ωρίμανση, η οποία είναι συνάρτηση του χρόνου και της θερμοκρασίας και δίνεται από τη σχέση :

R = Σ Δti (Ti + 10) (25), όπου είναι : R η ωρίμανση, Δti τα χρονικά διαστήματα σκλήρυνσης, όπου επικρατεί σταθερή θερμοκρασία και Τi η θερμοκρασία του αντίστοιχου διαστήματος.

51

Από την παραπάνω σχέση προκύπτει ότι για θερμοκρασία Τ = -100 C η ωρίμανση είναι R = 0, δηλαδή η σκλήρυνση διακόπτεται. Η σχετική αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος σε σχέση με την κατάσταση ωρίμανσης δίνεται στο Σχήμα 54.

Σχήμα 54

Σχετική αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος σε συνάρτηση με την κατάσταση ωρίμανσης

Σε 28 ημέρες με σταθερή θερμοκρασία 200 C, δηλαδή για Δti = 28 και Τi = 20 η ωρίμανση είναι R = 28 (20+10) = 840. Για τις συνθήκες αυτές η αντοχή σε θλίψη στο Σχήμα 54 λαμβάνεται ως ποσοστό 100% για w = 0,40

Σχήμα 55

Επίδραση της θερμοκρασίας στην αντοχή του σκυροδέματος με την πάροδο του χρόνου

Στο Σχήμα 55 δίνεται η χρονική εξέλιξη της αντοχής σε θλίψη του σκυροδέματος για διάφορες θερμοκρασίες. Ως ποσοστό 100% της σχετικής αντοχής σε θλίψη λαμβάνεται η τιμή της στους 23 0C. 2.6.10.4 Επίδραση της υγρασίας Η παρουσία υγρασίας κατά τη σκλήρυνση είναι απαραίτητη για να ολοκληρωθεί η ενυδάτωση του τσιμέντου. Όταν εξατμιστεί το νερό των πόρων, η ενυδάτωση διακόπτεται γιατί δεν είναι δυνατόν να σχηματιστούν οι ένυδρες φάσεις. Συνεπώς, ο τρόπος συντήρησης μετά την πήξη επηρεάζει την αντοχή του. Στο Σχήμα 56 δίνεται η επίδραση της υγρασίας στην αύξηση της αντοχής του παρασκευαζόμενου σκυροδέματος.

52

Σχήμα 56

Η επίδραση της υγρασίας στην αντοχή του σκυροδέματος

2.6.10.5 Επίδραση του χρόνου Η αντοχή σε θλίψη του τσιμέντου αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου. Στο Σχήμα 57 δίνεται η χρονική εξέλιξη της αντοχής σε θλίψη του παρασκευαζόμενου σκυροδέματος ως ποσοστό % της αντοχής που παρουσιάζει στις 28 ημέρες, για διάφορες κατηγορίες τσιμέντου.

Σχήμα 57

Η αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος σε συνάρτηση με το χρόνο

Στον Πίνακα 4 δίνεται ο ρυθμός αύξησης της αντοχής σε θλίψη του τσιμέντου σε συνάρτηση με το χρόνο ως ποσοστό % της αντοχής του στις 28 ημέρες.

53

ΠΙΝΑΚΑΣ 4

Ρυθμός της χρονικής αύξησης της αντοχής σε θλίψη του τσιμέντου

Ηλικία σε ημέρες Ποιότητα τσιμέντου 3 7 28 180 360

25 10-50 45-75 100 115-150 140-170 45 35-70 60-85 100 105-125 105-130

2.6.10.6 Επίδραση του τρόπου αποθήκευσης Ο τρόπος και ο χρόνος αποθήκευσης του τσιμέντου επηρεάζουν την αντοχή του . Κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης το τσιμέντο λόγω της υγρασίας του αέρα αρχίζει να ενυδατώνεται, με αποτέλεσμα να σβωλιάζει και να μειώνεται σημαντικά η αντοχή του. Η αντοχή σε θλίψη μετά από αποθήκευση 3 μηνών μειώνεται κατά 10% - 20% , ενώ μετά από αποθήκευση 6 μηνών μειώνεται κατά 20% - 30%. Όσο πιο υψηλή είναι η αντοχή του τσιμέντου, τόσο περισσότερο επηρεάζεται από το χρόνο αποθήκευσης. Συνεπώς, τα τσιμέντα με αντοχή 25 ΜPα - 45 ΜΡα δεν πρέπει να αποθηκεύονται πριν από τη χρήση τους πάνω από 2 μήνες, ενώ εκείνα με αντοχή 55 ΜΡα το πολύ 1 μήνα. 2.6.11 ΣΥΣΤΟΛΗ ΞΗΡΑΝΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΣΤΟΛΗ ΥΓΡΑΝΣΗΣ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ Η συστολή ξήρανσης και η διαστολή ύγρανσης οφείλονται , αντίστοιχα, στη μείωση ή στην αύξηση της περιεχόμενης ποσότητας νερού, η οποία είναι αποτέλεσμα της αντίστοιχης μείωσης ή αύξησης της υγρασίας του περιβάλλοντος. Οι μεταβολές αυτές εξαρτώνται από τη λεπτότητα άλεσης, από το λόγο νερού – τσιμέντου,w ( Σχήμα 58), από την υγρασία του περιβάλλοντος και από τον τρόπο συντήρησης του τσιμέντου ( Σχήμα 59).

Σχήμα 58

Η συστολή ξήρανσης του τσιμέντου σε συνάρτηση με το συντελεστή w

54

Σχήμα 59

Επίδραση του τρόπου συντήρησης στη συστολή ξήρανσης και στη διαστολή ύγρανσης του τσιμέντου

Κατά την πρώτη ξήρανση του τσιμεντολιθώματος, όταν αυτή είναι πολύ έντονη, η τιμή της συστολής είναι δυνατόν να φτάσει τα 10 mm/m. Μετά όμως την ύγρανση και την εκ νέου ξήρανση η τιμή της κυμαίνεται μεταξύ 3 και 4 mm/m. Η διαστολή του τσιμεντολιθώματος, το οποίο συντηρείται συνεχώς μέσα στο νερό, είναι το πολύ 1 mm/m και είναι σαφώς μικρότερη από τη συστολή. 2.6.12 ΤΑΣΗ ΓΙΑ ΡΗΓΜΑΤΩΣΗ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ Η τάση για ρηγμάτωση οφείλεται κυρίως στο μέγεθος της συστολής, αλλά και στη χρονική εξέλιξή της, στη μη δυνατότητα ελεύθερης συστολής, στο μέτρο ελαστικότητας, στον ερπυσμό, στη χαλάρωση και στην αντοχή σε εφελκυσμό. Στο Σχήμα 60 δίνεται η τάση για ρηγμάτωση διάφορων κονιαμάτων.

Σχήμα 60

Τάση για ρηγμάτωση διάφορων κονιαμάτων

55

Το τσιμέντο Πόρτλαντ παρουσιάζει ρωγμές στις 12 ημέρες περίπου, όταν η συστολή ξήρανσης είναι 0,57 mm/m περίπου, ενώ το τσιμέντο που προέρχεται από πετρώματα πλούσια σε άργιλο παρουσιάζει ρωγμές στις 11 με 12 ώρες, όταν η συστολή ξήρανσης είναι 0,1 mm/m περίπου. 2.6.13 ΥΔΑΤΟΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ Όταν ο συντελεστής νερού – τσιμέντου, w, είναι μικρότερος από 0,40, το σκληρυνθέν τσιμέντο είναι πρακτικά αδιαπέραστο από το νερό ( Σχήμα 61).

Σχήμα 61

Η υδατοπερατότητα σε συνάρτηση με το συντελεστή w

2.6.14 ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΠΑΓΕΤΟ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ Λόγω της μη υδατοπερατότητας του τσιμέντου για w < 0,40, το τσιμέντο παρουσιάζει αυξημένη αντοχή σε παγετό. 2.6.15 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ α. Η περιεκτικότητα του τσιμέντου σε MgO δεν πρέπει να ξεπερνά το 6% και του SO3 το 3,5 %, όταν όμως η ειδική επιφάνεια είναι μεγαλύτερη από 4000 cm2/g το SO3 επιτρέπεται να φτάνει μέχρι 4%. β. Η απώλεια πύρωσης του τσιμέντου δεν πρέπει να ξεπερνά το 5% . γ. Το αδιάλυτο υπόλειμμα του τσιμέντου πόρτλαντ δεν πρέπει να ξεπερνά το 3%, του ανθεκτικού στα θειικά το 1,5%, του τσιμέντου πόρτλαντ με ποζολάνη το 20% και του ποζολανικού το 40%. δ. Η λεπτότητα άλεσης του τσιμέντου πρέπει να είναι τέτοια, ώστε το υπόλειμμα στο κόσκινο των 4.900 βρογχίδων να μην ξεπερνά το 10%. ε. Η ειδική επιφάνεια του τσιμέντου πρέπει να είναι τουλάχιστον 2.600 cm2/g. στ. Η πήξη του τσιμέντου πρέπει να αρχίζει όχι νωρίτερα από 1 h και να λήγει όχι αργότερα από 8 h από την προσθήκη νερού στο τσιμέντο κατά την παρασκευή του κανονικού πολτού.

56

ζ. Το τσιμέντο πρέπει να παρουσιάζει σταθερότητα όγκου. Η διόγκωσή του πρέπει να είναι μικρότερη από 10 mm. η. Δοκίμια από κονίαμα τσιμέντου με πρότυπη άμμο πρέπει να παρουσιάζουν, ανάλογα με την κατηγορία του τσιμέντου, τις αντοχές που δίνονται στον Πίνακα 3 (§ 2.6.3.2) 2.6.16 ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ Για τον έλεγχο της ποιότητας του τσιμέντου λαμβάνεται με κατάλληλη δειγματοληψία μια ποσότητα από το τσιμέντο που πρόκειται να ελεγχθεί, όχι μικρότερη από 8 Κg. Το δείγμα παρασκευάζεται σε θερμοκρασία 20 0C και σχετική υγρασία όχι μικρότερη από 65% και συντηρείται σε θερμοκρασία 20 0C και σχετική υγρασία όχι μικρότερη από 90%. 2.6.16.1 Προσδιορισμός της αντοχής σε κάμψη Παρασκευάζονται 3 δοκίμια διαστάσεων 160 x 40 x 40 mm από 1 μέρος τσιμέντου, 3 μέρη τελείως στεγνής πρότυπης άμμου και μισό μέρος νερού. Τα υλικά αναμιγνύονται με ειδικό αναμικτήρα. Το μίγμα τοποθετείται σε καλούπια από σκληρό χάλυβα και συμπυκνώνεται με κρούση. Τα δοκίμια ελέγχονται σε ειδική συσκευή για τον προσδιορισμό της αντοχής σε κάμψη. 2.6.16.2 Προσδιορισμός της αντοχής σε θλίψη Τα μισά πρίσματα που προκύπτουν από τη δοκιμασία σε κάμψη, και τα οποία συντηρούνται σε υγρό περιβάλλον, ελέγχονται σε ειδική συσκευή για τον προσδιορισμό της αντοχής σε θλίψη. 2.6.16.3 Προσδιορισμός του χρόνου πήξης του τσιμέντου Ο χρόνος πήξης του τσιμέντου προσδιορίζεται με τη συσκευή Vicat σε δοκίμια από κανονικό τσιμεντοπολτό. Η συσκευή Vicat αποτελείται από ένα πλαίσιο που φέρει δύο δακτύλιους, μέσα στους οποίους κινείται χωρίς τριβή ένας χαλύβδινος κύλινδρος. Στο κάτω άκρο του κυλίνδρου είναι δυνατόν να προσαρμόζονται έμβολα και βελόνες διάφορων μεγεθών. Στο κάτω μέρος η συσκευή φέρει γυάλινη πλάκα, στην οποία τοποθετείται κολουροκωνικός δακτύλιος γεμάτος με το δείγμα που πρόκειται να ελεγχθεί (Σχήμα 48). Κανονικός τσιμεντοπολτός ονομάζεται ο τσιμεντοπολτός, ο οποίος παρασκευάζεται με τέτοια αναλογία τσιμέντου – νερού , ώστε κατά τον έλεγχο του δοκιμίου με τη συσκευή Vicat το έμβολο κανονικής συνεκτικότητας, που εισέρχεται στη μάζα του μετά από κατάλληλη διαδικασία, να απέχει από την πλάκα στήριξης 6 mm. Το έμβολο κανονικής συνεκτικότητας είναι μεταλλικός κύλινδρος με μήκος 50 mm και διάμετρο 10 mm. Κατά τη δοκιμασία αυτή το κινητό μέρος της συσκευής Vicat πρέπει να έχει ολικό βάρος 300 g. Χρόνος αρχής της πήξης είναι ο χρόνος που πέρασε από την παρασκευή του τσιμεντοπολτού μέχρι τη στιγμή που το άκρο της ειδικής βελόνας στη συσκευή Vicat απέχει 5 mm από την πλάκα στήριξης. Η βελόνα που χρησιμοποιείται είναι χαλύβδινος κύλινδρος που έχει μήκος 50 mm και διατομή 1 mm2. Μετά τη δοκιμή για την αρχή της πήξης αναποδογυρίζεται ο κολουροκωνικός δακτύλιος με τον τσιμεντοπολτό πάνω στην πλάκα στήριξής του και οι δοκιμές για το τέλος της πήξης γίνονται στη νέα άνω επιφάνεια του τσιμεντοπολτού.

57

Χρόνος τέλους της πήξης είναι ο χρόνος που πέρασε από την παρασκευή του τσιμεντοπολτού μέχρι τη στιγμή όπου το άκρο της ειδικής βελόνας βυθίζεται στο τσιμεντοπολτό κατά 0,5 mm. Η βελόνα, η οποία χρησιμοποιείται, είναι όπως ακριβώς εκείνη για τον προσδιορισμό της αρχής της πήξης, με τη διαφορά ότι στο κάτω τμήμα της είναι προσαρμοσμένος δακτύλιος για την εύκολη και σωστή παρατήρηση μικρών βυθίσεων της βελόνας. 2.6.16.4 Προσδιορισμός της ογκοσταθερότητας του τσιμέντου Ο προσδιορισμός της ογκοσταθερότητας του τσιμέντου γίνεται με την τοποθέτηση δείγματος από κανονικό τσιμεντοπολτό σε ειδική συσκευή (δακτύλιος Le Chatelier). Τα δοκίμια τοποθετούνται σε νερό θερμοκρασίας 200 C για 24 h και λαμβάνεται η πρώτη μέτρηση. Μετά διατηρούνται για 30 h σε θερμοκρασία βρασμού, στη συνέχεια αφήνονται να ψυχθούν στον αέρα στους 20 0C, οπότε λαμβάνεται η δεύτερη μέτρηση. Από τη σύγκριση των δύο μετρήσεων προσδιορίζεται η ογκοσταθερότητα του τσιμέντου. 2.6.16.5 Προσδιορισμός της λεπτότητας του τσιμέντου Η λεπτότητα του τσιμέντου προσδιορίζεται με τη βοήθεια της συσκευής Blaine, η οποία δίνει ουσιαστικά τη δυνατότητα διέλευσης καθορισμένης ποσότητας αέρα από στρώμα τσιμέντου με καθορισμένο πορώδες. Ο αριθμός και το μέγεθος των πόρων σε στρώμα τσιμέντου με ορισμένο πορώδες είναι συνάρτηση του μεγέθους των κόκκων του και καθορίζει την ταχύτητα ροής μέσα από το στρώμα αυτό. 2.6.16.6 Προσδιορισμός των ξένων υλών Προσδιορίζεται το είδος των ξένων υλών με χημική ανάλυση και μικροσκοπική εξέταση, καθώς και το ποσοστό περιεκτικότητας της καθεμιάς από αυτές στο τσιμέντο. 2.6.16.7 Προσδιορισμός της απώλειας πύρωσης του τσιμέντου Μέσα σε χωνευτήριο πλατίνας τοποθετείται 1 g δείγματος και πυρώνεται μέσα σε ηλεκτρικό φούρνο στους 925 0C περίπου. Ακολούθως, ψύχεται μέσα σε ξηραντήρα στη θερμοκρασία περιβάλλοντος και ζυγίζεται κάθε 5 min, μέχρις ότου σταθεροποιηθεί το βάρος του. Η απώλεια πύρωσης εκφράζεται % του αρχικού δείγματος. 2.6.16.8 Προσδιορισμός του αδιάλυτου υπολείμματος του τσιμέντου Το αδιάλυτο υπόλειμμα προσδιορίζεται στο εργαστήριο με ειδική διαδικασία κατά την οποία χρησιμοποιούνται χημικά αντιδραστήρια σε 1 g του δείγματος και το αποτέλεσμα εκφράζεται % του αρχικού δείγματος. 2.6.16.9 Προσδιορισμός της περιεκτικότητας σε SiO2, CαΟ, ΜgO, Fe2O3, Al2O3, SO3 και άλλα οξείδια του τύπου R2O3 O προσδιορισμός της περιεκτικότητας του τσιμέντου σε κάθε ένα από τα οξείδια αυτά γίνεται στο εργαστήριο με ειδική διαδικασία κατά την οποία χρησιμοποιούνται κατάλληλα χημικά αντιδραστήρια για κάθε οξείδιο και το αποτέλεσμα εκφράζεται % του αρχικού δείγματος σε κάθε περίπτωση. 2.6.16.10 Δοκιμή ποζολανικότητας για το ποζολανικό τσιμέντο Συγκρίνεται η ποσότητα Cα(ΟΗ)2 της υγρής φάσης του ενυδατωμένου τσιμέντου με την ποσότητα Cα(ΟΗ)2 κορεσμένου διαλύματος της ίδιας αλκαλικότητας και πρέπει η συγκέντρωση Cα(ΟΗ)2 στην υγρή φάση του ποζολανικού τσιμέντου να είναι μικρότερη της συγκέντρωσης κορεσμού. 2.6.17 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ Το τσιμέντο λόγω των έντονων υδραυλικών ιδιοτήτων του και των υψηλών αντοχών του χρησιμοποιείται ευρύτατα.

58

Από τσιμέντο παρασκευάζονται κονιάματα και σκυροδέματα, τα οποία χρησιμοποιούνται σε κατασκευές τόσο στο περιβάλλον όσο και μέσα στο νερό. Επίσης, από τσιμέντο κατασκευάζονται τσιμεντόπλακες, τσιμεντόλιθοι, τσιμεντοκολώνες, τσιμεντοσωλήνες που χρησιμοποιούνται σε διάφορα έργα, καθώς και κυβόλιθοι για έργα μέσα στη θάλασσα. Επειδή το τσιμέντο προσκολλάται στερεά στο σίδηρο, λέβητες και σωλήνες κατασκευασμένοι από σίδηρο καλύπτονται με στρώμα τσιμέντου για προστασία από την οξείδωση. Επίσης, επειδή ο χάλυβας έχει τον ίδιο συντελεστή θερμικής διαστολής με το τσιμέντο, τοποθετείται σε σκυροδέματα με τη μορφή βέργας ή πλέγματος. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση των αντοχών του, γιατί το τσιμέντο και ο χάλυβας συμφύονται στερεά και διαστέλλονται ομοιόμορφα.

59

3. ΑΔΡΑΝΗ ΥΛΙΚΑ 3.1 ΓΕΝΙΚΑ Τα αδρανή είναι υλικά ,τα οποία προέρχονται από τη φυσική αποσάθρωση ή την τεχνητή θραύση των πετρωμάτων, καθώς και διάφορα υλικά, όπως σκουριές από υψικάμινους, βιομηχανικά παραπροϊόντα κ.ά. Αποτελούνται από συμπαγείς κόκκους του ίδιου ή διαφορετικού μεγέθους. Τα πετρώματα, από τα οποία προέρχονται τα θραυστά αδρανή για την παρασκευή του σκυροδέματος, πρέπει να παρουσιάζουν ανθεκτικότητα και σταθερότητα στο χρόνο και η συμβατική αντοχή τους πρέπει να είναι μεταξύ 45÷65 ΜΡα. Δηλαδή, τα πετρώματα αυτά πρέπει να είναι άριστης ποιότητας, γιατί από αυτά εξαρτάται η τελική αντοχή των δομικών έργων στις στατικές καταπονήσεις και στις επιδράσεις του περιβάλλοντος και των χημικών ουσιών. 3.2 ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΤΩΝ ΑΔΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Τα αδρανή υλικά, τα οποία προέρχονται από τα πετρώματα, διακρίνονται σε συλλεκτά και σε θραυστά αδρανή. 3.2.1 ΣΥΛΛΕΚΤΑ ΑΔΡΑΝΗ ΥΛΙΚΑ Συλλεκτά είναι τα αδρανή που δημιουργούνται από τη φυσική αποσάθρωση των πετρωμάτων, η οποία οφείλεται στις μεταβολές διάφορων καιρικών συνθηκών, όπως η θερμοκρασία, η υγρασία, ο αέρας, η δημιουργία παγετού κ.ά. Τα αδρανή αυτά προέρχονται συνήθως από πετρώματα μειωμένης αντοχής και με τη μορφή χαλικιών και άμμου συλλέγονται στις όχθες των λιμνών και των ποταμών, καθώς και στις παραθαλάσσιες περιοχές. 3.2.2 ΘΡΑΥΣΤΑ ΑΔΡΑΝΗ ΥΛΙΚΑ Τα θραυστά αδρανή λαμβάνονται από τη θραύση των πετρωμάτων με τεχνητό τρόπο. Μια ποσότητα λαμβάνεται από τα λιθοσυντρίμματα, όπως ονομάζονται τα μεγάλα κομμάτια που προέρχονται από τη φυσική αποσάθρωση των πετρωμάτων με διάμετρο μεγαλύτερη από 63 mm. Τα λιθοσυντρίμματα ρίχνονται σε τριβεία άμμου και αφού κοσκινιστούν με τη σειρά των πρότυπων κοσκίνων λαμβάνεται η άμμος δόμησης ( Σχήμα 62), η οποία είναι προφανώς μειωμένης αντοχής. Τα θραυστά υλικά, όμως, λαμβάνονται συνήθως από τα πετρώματα που κόβονται στα λατομεία με τη βοήθεια σπαστήρων.Τα κομμάτια ρίχνονται σε τριβεία άμμου και σε θραυστήρες πετρωμάτων και λαμβάνονται οι διάφορες κατηγορίες αδρανών από την πρωτοβάθμια θραύση. Τα κομμάτια με διαστάσεις μεγαλύτερες από 63 mm ξαναρίχνονται σε τριβεία και σε θραυστήρες και λαμβάνονται τα αδρανή υλικά από τη δευτεροβάθμια θραύση, τα οποία είναι αυξημένης αντοχής (Σχήμα 62).

60

Σχήμα 62 Διαδικασία παραγωγής θραυστών αδρανών υλικών

H άμμος των συλλεκτών αδρανών, όπως και αυτή που προέρχεται από την πρωτοβάθμια θραύση, ονομάζεται άμμος δόμησης και χρησιμοποιείται στην παρασκευή επιχρισμάτων και στη δόμηση λιθοδομών και οπτόπλινθων. Η άμμος της δευτεροβάθμιας θραύσης χρησιμοποιείται στην παρασκευή κονιαμάτων γύψου, ασβέστου και τσιμέντου, όπως και τεχνητών λίθων. Τα χονδρόκοκκα συλλεκτά αδρανή, όπως και το γαρμπίλι και τα σκύρα της πρωτοβάθμιας θραύσης, χρησιμοποιούνται στην κατασκευή κρασπέδων και στην υποδομή για την κατασκευή δρόμων. Το γαρμπίλι και τα σκύρα της δευτεροβάθμιας θραύσης χρησιμοποιούνται στην παρασκευή σκυροδεμάτων και στην κατασκευή οδοστρωμάτων.

61

3.3 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΤΩΝ ΑΔΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΟ ΜΕΓΕΘΟΣ ΤΟΥΣ Τα αδρανή υλικά, ανάλογα με το μέγεθος των κόκκων τους, διακρίνονται σε άμμο, γαρμπίλι και σκύρα. Το αδρανές υλικό, το οποίο περιλαμβάνει κόκκους όλων των μεγεθών ονομάζεται αμμοχάλικο. α. Άμμος Στην κατηγορία αυτή περιλαμβάνονται τα αδρανή που η διάμετρος των κόκκων τους,d, ικανοποιεί τη σχέση 0 ≤ d < 8 mm και συμβολίζονται με (0/8). Το τμήμα των αδρανών, το οποίο αποτελείται από τους πιο λεπτούς κόκκους του υλικού και διέρχεται από το αμερικάνικο πρότυπο κόσκινο Νο 200, που έχει διάμετρο 0,75 mm, ονομάζεται παιπάλη, ενώ το τμήμα των αδρανών, που η διάμετρος των κόκκων τους ικανοποιεί τη σχέση 4 ≤ d < 8 mm και συμβολίζονται με (4/8), ονομάζεται ρυζάκι. β. Γαρμπίλι Στην κατηγορία αυτή περιλαμβάνονται τα αδρανή που η διάμετρος των κόκκων τους ικανοποιεί τη σχέση 8 ≤ d <16 mm και συμβολίζονται με (8/16). γ. Σκύρα Στην κατηγορία αυτή περιλαμβάνονται τα αδρανή που η διάμετρος των κόκκων τους ικανοποιεί τη σχέση 16 ≤ d <64 mm και συμβολίζονται με (16/64). Τα χονδρόκοκκα συλλεκτά υλικά γαρμπίλι και σκύρα ονομάζονται χαλίκια. Στον Πίνακα 5 δίνεται αναλυτικά η κατάταξη των αδρανών υλικών ανάλογα με την προέλευσή τους και το μέγεθος των κόκκων τους.

ΠΙΝΑΚΑΣ 5

Κατηγορίες αδρανών υλικών

Προέλευση

Συγκρα- τείται

Διέρχε - ται

α/α

Συλλεκτά Θραυστά Μέγεθος πρότυπου κοσκίνου σε mm

Συμβο- λισμός

1

Άμμος

Λεπτού κόκκου Ποικίλου κόκκου Ποικίλου κόκκου Μέσου κόκκου Χονδρού κόκκου

⎯ ⎯ ⎯ 1 4

1 4 8 4 8

0/1 0/4 0/8 1/4 4/8

2

Χαλίκια

Λεπτά Συνήθων oπλισμένων σκυροδεμάτων Χονδρά

Σκύρα

Λεπτά,Γαρμπίλι Συνήθων οπλισμένων σκυροδεμάτων Χονδρά

8 8

31,5

16

31,5 63

8/16

8/31,5 31,5/63

3 `Αμμο- χάλικο

Ποικίλου κόκκου Ποικίλου κόκκου

⎯ ⎯

31,5 63

0/31,5 0/63

62

Οι κόκκοι του αδρανούς υλικού, οι οποίοι διέρχονται από το κόσκινο με τη μικρότερη διάμετρο οπών,ονομάζονται υποδιάστατοι, ενώ εκείνοι, οι οποίοι δεν διέρχονται από το κόσκινο με τη μεγαλύτερη διάμετρο οπών, ονομάζονται υπερδιάστατοι. 3.4 ΠΡΟΤΥΠΑ ΚΟΣΚΙΝΑ 3.4.1 ΓΕΝΙΚΑ Για τον κοκκομετρικό διαχωρισμό των αδρανών υλικών χρησιμοποιούνται δύο σειρές πρότυπων κοσκίνων τα γερμανικά και τα αμερικάνικα κόσκινα. Τα πρότυπα κόσκινα έχουν κυκλικές ή τετραγωνικές οπές. α. Τα κυκλικά κόσκινα κατασκευάζονται από κατάλληλα μεταλλικά ελάσματα στα οποία διανοίγονται οπές με καθορισμένες διαμέτρους, ομοιόμορφες για το καθένα κόσκινο. Η διάτρηση γίνεται κατ’ εναλλαγή ή κατ’ αντιστοιχία (Σχήμα 63). β. Τα τετραγωνικά κόσκινα κατασκευάζονται από κατάλληλα μεταλλικά σύρματα διαμορφωμένα σε πλέγμα. Το ποσοστό των διόδων στην επιφάνεια των κοσκίνων εξαρτάται από τη διάμετρο των οπών και σχετίζεται με το πάχος του σύρματος και με το άνοιγμα των οπών.

κατ ’ εναλλαγή κατ ’ αντιστοιχία

Σχήμα 63 Διάτρηση κοσκίνων με κυκλικές οπές

3.4.2 ΓΕΡΜΑΝΙΚΑ ΚΟΣΚΙΝΑ Γερμανικά κόσκινα είναι η σειρά των πρότυπων γερμανικών κοσκίνων των οποίων οι διαστάσεις δίνονται στον Πίνακα 6. Συμβολίζονται με το σύμβολο ,το οποίο γράφεται πριν από τον αριθμό του κοσκίνου.

63

ΠΙΝΑΚΑΣ 6

Πρότυπα γερμανικά κόσκινα

Κόσκινα Ονομασία Άνοιγμα

0,25 250 μm 1 1 mm 2 2 mm 4 4 mm 8 8 mm 16 16 mm 31,5 (32) 31,5(32) mm 63 (64) 63(64) mm

3.4.3 AMEΡΙΚΑΝΙΚΑ ΚΟΣΚΙΝΑ Αμερικάνικα κόσκινα είναι η σειρά των πρότυπων αμερικάνικων κοσκίνων οι διαστάσεις των οποίων δίνονται στον Πίνακα 7. Συμβολίζονται με το σύμβολο Νο που γράφεται πριν από τον αριθμό του κοσκίνου μέχρι το κόσκινο Νο 4, ενώ τα κόσκινα με μεγαλύτερο άνοιγμα συμβολίζονται με το μέγεθος της βρογχίδας σε ίντσες.

ΠΙΝΑΚΑΣ 7

Πρότυπα αμερικάνικα κόσκινα Κόσκινα

Ονομασία Άνοιγμα 0,25* 250 μm No 50 300 μm No 30 600 μm No 16 1,18 mm No 8 2,36 mm No 4 4,75 mm 3/8″ 9,5 mm 1/2″ 12,5 mm 3/4″ 19,0 mm 1″ 25,0 mm

1½″ 37,5 mm

2" 50,0 mm

* Tο κόσκινο αυτό ανήκει στη σειρά των πρότυπων γερμανικών κοσκίνων

64

3.5 ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΑΔΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Η καταλληλότητα των αδρανών υλικών προκειμένου να χρησιμοποιηθούν στα δομικά έργα, εξαρτάται από τους ακόλουθους παράγοντες. 3.5.1 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ Τα αδρανή υλικά, ανάλογα με το σκυρόδεμα που πρόκειται να παρασκευαστεί, πρέπει να έχουν την κατάλληλη μηχανική αντοχή, η οποία καθορίζεται από τον αντίστοιχο κανονισμό. 3.5.2 ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΣΕ ΦΘΟΡΑ ΑΠΟ ΤΡΙΒΗ ΚΑΙ ΚΡΟΥΣΗ Τα αδρανή υλικά πρέπει να παρουσιάζουν ικανοποιητική αντοχή στην καταπόνηση σε τριβή και σε κρούση. Ο προσδιορισμός της φθοράς μόνο από τριβή γίνεται με τη συσκευή Böhme, ενώ της φθοράς από τριβή και κρούση με τη συσκευή Los Αngeles. 3.5.3 ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΣΤΗΝ ΑΠΟΣΑΘΡΩΣΗ Τα αδρανή υλικά πρέπει να παρουσιάζουν σταθερότητα ως προς την αποσάθρωση από το νερό, τον αέρα και τον παγετό. Ο έλεγχος των αδρανών ως προς την αποσάθρωση γίνεται κατά τη δοκιμή «υγείας πετρώματος». Κατά τη δοκιμή αυτή η άμμος πρέπει να παρουσιάζει απώλεια μικρότερη από 10% και τα αδρανή με μεγαλύτερους κόκκους απώλεια μικρότερη από 12%. 3.5.4 ΜΟΡΦΗ ΤΩΝ ΚΟΚΚΩΝ Οι κόκκοι των αδρανών υλικών πρέπει να έχουν, κατά το δυνατόν, μορφή, η οποία να πλησιάζει την κυβική ή τη σφαιρική. Ένας κόκκος αδρανούς θεωρείται ότι έχει δυσμενή μορφή, όταν η σχέση της μεγαλύτερης προς τη μικρότερη διάστασή του ξεπερνά το 3:1. Όταν είναι : l το μήκος του κόκκου, b το πλάτος του κόκκου και d το πάχος του κόκκου, τότε οι κόκκοι με λόγο d

b >2 ονομάζονται πλακοειδείς και εκείνοι με dl > 1,5 επιμήκεις.

Το ποσοστό των κόκκων με δυσμενή μορφή δεν πρέπει να ξεπερνά το 50%. Ο περιορισμός αυτός επιβάλλεται, ώστε να μειωθεί η ολική επιφάνεια των κόκκων που θα πρέπει να καλύψει ο τσιμεντοπολτός κατά την παρασκευή του σκυροδέματος.Ο έλεγχος της μορφής των κόκκων γίνεται σε αντιπροσωπευτικό δείγμα του αδρανούς με ελάχιστο βάρος 500 g με τη μέτρηση των διαστάσεων κάθε κόκκου με ειδικό παχύμετρο. 3.5.5 ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΣΕ ΕΠΙΒΛΑΒΕΙΣ ΠΡΟΣΜΙΞΕΙΣ Ως επιβλαβείς προσμίξεις των αδρανών υλικών χαρακτηρίζονται οι οργανικές και ανόργανες ουσίες, οι οποίες είναι δυνατόν να επηρεάσουν δυσμενώς την πήξη και τη

65

σκλήρυνση των κονιαμάτων και των σκυροδεμάτων, να προκαλέσουν μείωση των αντοχών τους, της σταθερότητας του όγκου τους και της προστασίας του οπλισμού του σκυροδέματος ως προς τη διάβρωση. Ακόμα μπορούν να προκαλέσουν ψαθυροποίηση ή αποφλοίωση του σκυροδέματος ή ρηγμάτωση της επιφάνειάς του. Ανάλογα με το είδος της επιβλαβούς πρόσμιξης και την ποιότητα του παρασκευαζόμενου σκυροδέματος, καθορίζεται ένα ανώτατο επιτρεπτό όριο για κάθε ουσία από τους αντίστοιχους κανονισμούς. 3.6 ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΑΔΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Κοκκομετρική ανάλυση ενός αδρανούς υλικού είναι ο προσδιορισμός της αναλογίας με την οποία περιέχονται στο υλικό τα διάφορα μεγέθη κόκκων του αδρανούς. Τα αδρανή υλικά που προέρχονται από τα λατομεία είναι ένα μίγμα, το οποίο περιέχει κόκκους όλων των μεγεθών. Για τον προσδιορισμό της κοκκομετρικής σύνθεσης του αδρανούς λαμβάνεται ένα αντιπροσωπευτικό δείγμα του υλικού και κοσκινίζεται με όλη τη σειρά των αντίστοιχων πρότυπων κοσκίνων. Η απαιτούμενη ποσότητα του υλικού εξαρτάται από το μέγεθος των κόκκων του και καθορίζεται ως εξής : Για άμμο 20 Κg Για γαρμπίλι 30 Κg Για χαλίκια ή σκύρα 40 Κg H δειγματοληψία της αντιπροσωπευτικής ποσότητας του αδρανούς γίνεται με τη μέθοδο του τεταρτομερισμού. Από διάφορες θέσεις του σωρού των αδρανών υλικών λαμβάνεται τετραπλάσια ποσότητα από την απαιτούμενη για την κοκκομετρική ανάλυση. Η ποσότητα αυτή ανακατεύεται πολύ καλά και απλώνεται ώστε να λάβει κατά το δυνατόν τη μορφή ισοπαχούς δίσκου.Ο δίσκος αυτός διαιρείται σε τεταρτοκύκλια με ένα κατάλληλο όργανο, το σταυρό διαχωρισμού (Σχήμα 64).

Σχήμα 64 Δειγματοληψία αδρανών υλικών με τη μέθοδο του τεταρτομερισμού

Ακολούθως, λαμβάνονται τα αδρανή από δύο κατά κορυφή τεταρτοκύκλια, σχηματίζεται ένας νέος δίσκος και επαναλαμβάνεται η προηγούμενη διαδικασία. Η ποσότητα, η οποία προέρχεται από δύο κατά κορυφή τεταρτοκύκλια του δεύτερου δίσκου, είναι το αντιπροσωπευτικό δείγμα για την κοκκομετρική ανάλυση του αδρανούς υλικού.

66

Ο προσδιορισμός της κοκκομετρικής διαβάθμισης των αδρανών υλικών γίνεται με κοσκίνισμα στο χέρι ή με ηλεκτροκίνητες συσκευές, στις οποίες τοποθετούνται διαδοχικά τα πρότυπα κόσκινα με σειρά μεγέθους οπών. Κάτω τοποθετείται το τυφλό κόσκινο, δηλαδή το κόσκινο χωρίς οπές, και τελευταίο,στο επάνω μέρος, το κόσκινο με τη μεγαλύτερη διάμετρο οπών. Το κοσκίνισμα διαρκεί μέχρις ότου περάσουν από τα αντίστοιχα κόσκινα και οι πιο λεπτοί κόκκοι του υλικού. Mε το κοσκίνισμα προσδιορίζονται τα ποσοστά διόδου,D, επί τοις εκατό του αδρανούς από κάθε πρότυπο κόσκινο κατά βάρος. Η γραφική παράσταση των ποσοστών αυτών σε σχέση με τις διαμέτρους των οπών των πρότυπων κοσκίνων, οι οποίες δίνονται σε ημιλογαριθμική κλίμακα, απεικονίζει την κοκκομετρική γραμμή του αδρανούς υλικού. 3.7 ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ ΣΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ 3.7.1 ΓΕΝΙΚΑ Για την παρασκευή σκυροδέματος καλής ποιότητας, η κοκκομετρική σύνθεση των αδρανών πρέπει να είναι τέτοια, ώστε η απαιτούμενη ποσότητα τσιμεντοπολτού,η οποία γεμίζει τα κενά μεταξύ των κόκκων και περιβάλλει τους κόκκους, να είναι η ελάχιστη δυνατή. Συνεπώς, πρέπει τα χρησιμοποιούμενα αδρανή υλικά να έχουν όσο το δυνατόν μικρότερο όγκο κενών μεταξύ τους και μικρότερη επιφάνεια. Αυτό επιτυγχάνεται όταν οι κόκκοι τους έχουν μεγάλο μέγεθος και κατάλληλη μορφή. Όμως, ο μέγιστος κόκκος των αδρανών που χρησιμοποιούνται δεν πρέπει να χειροτερεύει τη μίξη, τη συμπύκνωση, τη διάστρωση και την επεξεργασία του σκυροδέματος. Η μέγιστη διάσταση των κόκκων εξαρτάται από την πυκνότητα του οπλισμού και το πάχος του παρασκευαζόμενου δομικού στοιχείου, και μάλιστα δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από το 1/3 της μικρότερης διάστασης του στοιχείου. Η ύπαρξη παιπάλης συμβάλλει στην αύξηση της πλαστικότητας, βελτιώνει το εργάσιμο και την υδατοπερατότητα του σκυροδέματος. Όμως υπάρχουν ανώτατα ανεκτά όρια, γιατί η μεγαλύτερη ποσότητα παιπάλης παρεμποδίζει την πρόσφυση των αδρανών με το κονίαμα και μειώνει την αντοχή του σκυροδέματος. Η παιπάλη της άμμου δεν πρέπει να ξεπερνά το 16% του ξηρού βάρους της και εκείνη των πιο χονδρόκοκκων υλικών το 1%.Για άοπλα σκυροδέματα χωρίς ειδικές απαιτήσεις επιτρέπεται παιπάλη στην άμμο μέχρι 20% του ξηρού βάρους της. Γενικά από τεχνικής και οικονομικής άποψης ένα σκυρόδεμα είναι καλύτερο όσο λιγότερος τσιμεντοπολτός χρησιμοποιείται, ώστε να εκπληρωθούν όλες οι απαιτήσεις του δομικού στοιχείου Από τους κανονισμούς καθορίζονται όρια ως προς την κοκκομετρική διαβάθμιση των αδρανών υλικών ανάλογα με τη διάμετρο του μέγιστου κόκκου τους, τα οποία δίνονται στους Πίνακες 8,9,10 και 11 για τους γερμανικούς και στους Πίνακες 12,13,14 και 15 για τους αμερικάνικους κανονισμούς. Οι Πίνακες 8 και 12 παρίστανται γραφικά στο Σχήμα 65,οι Πίνακες 9 και 13 στο Σχήμα 66, οι Πίνακες 10 και 14 στο Σχήμα 67 και οι Πίνακες 11 και 15 στο Σχήμα 68. Στα διαγράμματα αυτά έχουν οριστεί οι περιοχές μέσα στις οποίες πρέπει να βρίσκονται οι κοκκομετρικές γραμμές των αδρανών, ώστε τα υλικά αυτά να είναι κατάλληλα για να χρησιμοποιηθούν στη σύνθεση σκυροδέματος.

67

Η γραμμή η οποία διαχωρίζει τις υποζώνες Δ και Ε, για όλες τις περιπτώσεις, είναι η αντίστοιχη ιδανική κοκκομετρική γραμμή. Αυτή συμβολίζεται με Ε για τους αμερικάνικους και με Β για τους γερμανικούς κανονισμούς, με δείκτη την αντίστοιχη διάμετρο του μέγιστου κόκκου.

ΠΙΝΑΚΑΣ 8

Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 8 mm των γερμανικών κανονισμών

Κόσκινα Διερχόμενα %

Ονομασία Άνοιγμα Υποζώνη Δ Υποζώνη Ε 11425774

- 21 - 57 - 71 - 85

0,25 1 2 4 8

250μm 1mm 2mm 4mm 8mm

521366195

- 11 - 42 - 57 - 74 - 100 100

ΠΙΝΑΚΑΣ 9

Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 16mm των

γερμανικών κανονισμών

Κόσκινα Διερχόμενα % Ονομασία Άνοιγμα Υποζώνη Δ Υποζώνη Ε

212213660

- 13 - 32 - 42 - 63 - 85

1332426385

- 18 - 49 - 62 - 80 - 94

0,25 1 2 4 8

16

250μm 1mm 2mm 4mm 8mm

16mm 100 100

ΠΙΝΑΚΑΣ 10

Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 31,5 mm των

γερμανικών κανονισμών

Κόσκινα Διερχόμενα % Ονομασία Άνοιγμα Υποζώνη Δ Υποζώνη Ε

2101830

4570

- 13 - 30 - 40 - 52 - 68 - 87

174455678093

- 23 - 58 - 67 - 76 - 86 - 96

0,25 1 2 4 8

16 31,5

250μm 1mm 2mm 4mm 8mm

16mm 31.5mm 100 100

68

ΠΙΝΑΚΑΣ 11

Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 63 mm των γερμανικών κανονισμών

Κόσκινα Διερχόμενα %

Ονομασία Άνοιγμα Υποζώνη Δ Υποζώνη Ε 26

1119

304672

- 11 - 26 - 34 - 42 - 56 - 71 - 90

11263442567190

- 16 - 39 - 49 - 59 - 71 - 84 - 96

0,25 1 2 4 8

16 31,5 63

250μm 1mm 2mm 4mm 8mm

16mm 31.5mm 63mm 100 100

ΠΙΝΑΚΑΣ 12

Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 3/8" των αμερικάνικων κανονισμών

Κόσκινα Διερχόμενα %

Ονομασία Άνοιγμα Υποζώνη Δ Υποζώνη Ε 57

1525

4269

- 11 - 15 - 30 - 45 - 61 - 80

111530456180

- 12 - 26 - 43 - 60 - 74 - 88

0,25* Νο 50 Νο 30 Νο 16

Νο 8 Νο 4 3/8"

250 300 600 1,18 2,36 4,75 9,5

μm μm μm mm mm mm mm 100 100

* To κόσκινο αυτό ανήκει στη σειρά των γερμανικών κοσκίνων

69

ΠΙΝΑΚΑΣ 13

Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 1/2" των

αμερικάνικων κανονισμών

Κόσκινα Διερχόμενα % Ονομασία Άνοιγμα Υποζώνη Δ Υποζώνη Ε

238

14 24427095

- 13 - 14 - 23 - 34 - 47 - 68 - 91 - 100

13142334476891

- 18 - 22 - 37 - 52 - 66 - 84 - 97 100

0,25* Νο 50 Νο 30 Νο 16

Νο 8 Νο 4 3/8" 1/2" 3/4"

250 300 600 1,18 2,36 4,75 9,5 12,5 19,0

μm μm μm mm mm mm mm mm mm 100 100

* To κόσκινο αυτό ανήκει στη σειρά των γερμανικών κοσκίνων

ΠΙΝΑΚΑΣ 14

Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 1" των αμερικάνικων κανονισμών

Κόσκινα Διερχόμενα %

Ονομασία Άνοιγμα Υποζώνη Δ

Υποζώνη Ε

Υποζώνη Ζ

236

12 2133516195

- 13 - 14 - 23 - 32 - 43 - 56 - 73 - 80 - 100

1314233243567380

- 17 - 20 - 34 - 47 - 58 - 70 - 84 - 89 100

17 20 34 47 58 70 84 89

- 23 - 27 - 44 - 60 - 69 - 78 - 89 - 93 100

0,25* Νο 50 Νο 30 Νο 16

Νο 8 Νο 4 3/8" 1/2" 1"

1½"

250 300 600 1,18 2,36 4,75 9,5 12,5 25,0 37,5

μm μm μm mm mm mm mm mm mm mm 100 100 100

* To κόσκινο αυτό ανήκει στη σειρά των γερμανικών κοσκίνων

70

ΠΙΝΑΚΑΣ 15

Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 1½" των

αμερικάνικων κανονισμών

Κόσκινα Διερχόμενα % Ονομασία Άνοιγμα Υποζώνη

Δ Υποζώνη

Ε 2347

12213441516095

- 11 - 13 - 20 - 29 - 36 - 45 - 60 - 66 - 75 - 84 - 100

11132029364560667584

- 16 - 19 - 30 - 42 - 45 - 62 - 74 - 80 - 87 - 93 100

0,25* Νο 50 Νο 30 Νο 16

Νο 8 Νο 4 3/8" 1/2" 3/4" 1"

1½" 2"

250 300 600 1,18 2,36 4,75 9,5 12,5 19,0 25,0 37,5 50,0

μm μm μm mm mm mm mm mm mm mm mm mm 100 100

* Το κόσκινο αυτό ανήκει στη σειρά των γερμανικών κοσκίνων

Σχήμα 65

Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 8 ή 3/8"

71

Σχήμα 66

Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 16 ή 1/2 "

Σχήμα 67

Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 31,5 ή 1"

72

Σχήμα 68

Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 63 ή 1 ½ "

Η καμπύλη της κοκκομετρικής διαβάθμισης του μίγματος των αδρανών, που προορίζεται για οπλισμένο σκυρόδεμα, πρέπει να βρίσκεται στην υποζώνη Δ του αντίστοιχου διαγράμματος ανάλογα με το μέγιστο κόκκο του χρησιμοποιούμενου αδρανούς. Για σκυρόδεμα κατηγορίας C30/37 ή μικρότερης η καμπύλη αυτή πρέπει να βρίσκεται στην υποζώνη Ε αντίστοιχα. Η υποζώνη Ζ του διαγράμματος 67 αφορά μόνο το άοπλο σκυρόδεμα. Για κόκκους αδρανών μεγαλύτερους ή ίσους του 1 mm ή του Νο 16 οι κοκκομετρικές καμπύλες τους μπορούν να αποκλίνουν μέχρι δύο μονάδες από τις καθορισμένες οριακές τιμές, με την προϋπόθεση ότι η απόκλιση παρατηρείται σε μη διαδοχικά κόσκινα. Ανάλογα, για κόκκους αδρανών με μικρότερες διαστάσεις επιτρέπεται απόκλιση μέχρι μία μονάδα. Με τις προϋποθέσεις αυτές η σχετική κοκκομετρική γραμμή του αντίστοιχου μίγματος αδρανών υλικών θεωρείται ότι ανήκει στη ζώνη ή υποζώνη στην οποία βρίσκεται το μεγαλύτερο τμήμα της. Επομένως, τα αδρανή υλικά πρέπει να έχουν τέτοιες κοκκομετρικές γραμμές, ώστε να ικανοποιούνται συγχρόνως όλες οι προϋποθέσεις που έχουν αναφερθεί. Οι κοκκομετρικές γραμμές διακρίνονται σε συνεχείς και σε ασυνεχείς. 3.7.2 ΣΥΝΕΧΕΙΣ ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ Συνεχείς κοκκομετρικές γραμμές ονομάζονται οι γραμμές που περιέχουν ποσοστά διερχόμενου υλικού από όλη τη σειρά των πρότυπων κοσκίνων.

73

Υπάρχουν πολλές ιδανικές κοκκομετρικές γραμμές, που προσδιορίζονται πειραματικά. Η χρησιμοποίηση αδρανών με τέτοιες κοκκομετρικές γραμμές συμβάλλει στην παρασκευή σκυροδέματος με αυξημένες αντοχές. Η πιο γνωστή συνεχής ιδανική κοκκομετρική γραμμή είναι εκείνη που δίνεται από τον τύπο του Füller :

A = 100 *( )Dd n (26),

όπου είναι : D η διάμετρος του μέγιστου κόκκου, d οι τιμές των διαμέτρων των κόκκων μεταξύ 0 και D, A το ποσοστό των ομάδων κόκκων 0/d και n ο αριθμός ο οποίος εξαρτάται από τη μορφή των κόκκων. Ομάδα κόκκων για δύο πρότυπα κόσκινα ονομάζεται το ποσοστό των κόκκων που συγκρατείται μεταξύ των δύο αυτών κοσκίνων. Για n = 0,5 λαμβάνεται η παραβολή Fuller A = 100* D

d , της οποίας η γραφική

παράσταση για D = 31,5 mm δίνεται στο Σχήμα 69.

Σχήμα 69

Παραβολή Füller

H μέγιστη συμπύκνωση των αδρανών δεν επιτυγχάνεται για n = 0,5 αλλά για n = 0,4 περίπου για το αμμοχάλικο και n = 0,3 περίπου για τα θραυστά αδρανή. Επίσης, ο βαθμός συμπύκνωσης των αδρανών εξαρτάται από τον τρόπο συμπύκνωσης (Σχήμα 70). Με βάση τις παραπάνω παρατηρήσεις ορίστηκαν οι ιδανικές κοκκομετρικές γραμμές A,B,C με δείκτη την τιμή του μέγιστου κόκκου. Για D = 31,5 mm οι τιμές του n για τις γραμμές αυτές είναι : για την Α32 n = 0,667 – 0,700, για την Β32 n = 0,250 – 0,300 και για την C32 n = 0,100

74

Η γραφική τους παράσταση δίνεται στο Σχήμα 71. Η Β32 είναι η ιδανική κοκκομετρική γραμμή.

Σχήμα 70

Βαθμός συμπύκνωσης αδρανών (0/32) σε σχέση με τις τιμές του δείκτη n του τύπου του Füller

Σχήμα 71

Ιδανικές κοκκομετρικές γραμμές για αδρανή υλικά με D = 31,5 mm

75

Στο διάγραμμα του Σχήματος 71 διαμορφώνονται τέσσερις περιοχές από τις γραμμές Α, Β και C. Οι γραμμές αυτές είναι οι αντίστοιχες οριογραμμές των τεσσάρων περιοχών. Η περιοχή που βρίσκεται δεξιά και κάτω, έξω από τη γραμμή Α, αντιστοιχεί σε χονδρόκκοκα υλικά και χαρακτηρίζεται ως «ακατάλληλη». Το αδρανές υλικό του οποίου η κοκκομετρική γραμμή ανήκει στην περιοχή αυτή δεν είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί στις κατασκευές. Η περιοχή μεταξύ των γραμμών Α και Β χαρακτηρίζεται ως «εξαιρετική». Στην περιοχή αυτή ανήκει και η γραμμή Β, η οποία είναι η ιδανική κοκκομετρική γραμμή. Το αδρανές υλικό του οποίου η κοκκομετρική γραμμή ανήκει στην περιοχή αυτή είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή σκυροδέματος με υψηλές απαιτήσεις αντοχής. Η περιοχή μεταξύ των γραμμών Β και C χαρακτηρίζεται ως «χρησιμοποιήσιμη». Το αδρανές υλικό του οποίου η κοκκομετρική γραμμή ανήκει στην περιοχή αυτή είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί μόνο για την παρασκευή σκυροδεμάτων με όχι υψηλές απαιτήσεις αντοχής. Η περιοχή που βρίσκεται αριστερά και άνω, πέρα από τη γραμμή C, αντιστοιχεί σε ψιλόκοκκα υλικά και χαρακτηρίζεται ως «ακατάλληλη». Το αδρανές υλικό του οποίου η κοκκομετρική γραμμή ανήκει στην περιοχή αυτή δεν είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί στις κατασκευές. Είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν κοκκομετρικές γραμμές έξω από τα όρια των γραμμών Α και C, αλλά τα υλικά με κοκκομετρικές γραμμές πάνω από τη γραμμή C έχουν μεγάλη απαίτηση σε τσιμεντοπολτό, ενώ εκείνα με κοκκομετρικές γραμμές κάτω από τη γραμμή Α επεξεργάζονται δύσκολα. 3.7.3 ΑΣΥΝΕΧΕΙΣ ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ Ασυνεχείς κοκκομετρικές γραμμές των αδρανών υλικών ονομάζονται οι κοκκομετρικές γραμμές από τις οποίες λείπουν κόκκοι μιας ή περισσότερων διαβαθμίσεων. Τα αδρανή υλικά που έχουν ασυνεχείς κοκκομετρικές γραμμές χρησιμοποιούνται για οικονομικούς ή κατασκευαστικούς λόγους, όπως στο εμφανές σκυρόδεμα, όπου η κατασκευή της λείας επιφάνειας εξαρτάται από την περιεκτικότητα του σκυροδέματος σε λεπτόκοκκο υλικό σε συνδυασμό, όμως, με το μέγιστο κόκκο του αδρανούς, ανάλογα με την περίπτωση του σκυροδέματος. 3.8 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ ΤΩΝ ΑΔΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 3.8.1 ΓΕΝΙΚΑ Για τον προσδιορισμό διάφορων χαρακτηριστικών μεγεθών των αδρανών υλικών λαμβάνεται μια αντιπροσωπευτική ποσότητα από ένα αδρανές με μέγιστη διάμετρο κόκκου 31,5 mm, κοσκινίζεται με την αντίστοιχη σειρά των πρότυπων γερμανικών κοσκίνων και προσδιορίζεται η κοκκομετρική καμπύλη του U32, η οποία παρίσταται γραφικά στο Σχήμα 72. Στον οριζόντιο άξονα του Σχήματος 72, όπου αναγράφονται οι διάμετροι των οπών των πρότυπων γερμανικών κοσκίνων σε ημιλογαριθμική κλίμακα, λαμβάνονται τα μεγέθη du

76

και do, τα οποία αντιστοιχούν στις διαμέτρους των οπών δύο διαδοχικών κοσκίνων και είναι do > du. Από τα σημεία du και do υψώνονται κάθετοι στον οριζόντιο άξονα που τέμνουν την καμπύλη U32 στα σημεία Α και Β αντιστοίχως. Οι αποστάσεις Di-1 και Di των du και do από την U32 είναι τα αντίστοιχα ποσοστά διόδου των κοσκίνων αυτών.

Σχήμα 72 Διάγραμμα για τον προσδιορισμό διάφορων χαρακτηριστικών μεγεθών των αδρανών

υλικών Επειδή από κάθε πρότυπο κόσκινο ένα μέρος του εξεταζόμενου αδρανούς υλικού διέρχεται και το υπόλοιπο συγκρατείται, το άθροισμα του ποσοστού διόδου, D, και του ποσοστού συγκράτησης, R, θα είναι ίσο με 100 για κάθε κόσκινο. Δηλαδή είναι :

R + D =100 (27) Από την εφαρμογή της σχέσης αυτής προκύπτει ότι για τα κόσκινα du και do τα αντίστοιχα ποσοστά συγκράτησης είναι :

Ri –1 =100 – Di – 1 και Ri =100 – Di. Ακολούθως, από τα σημεία Α και Β φέρονται παράλληλες γραμμές προς τον οριζόντιο άξονα. Το τμήμα αi, που περιλαμβάνεται μεταξύ των δύο αυτών γραμμών, ονομάζεται ομάδα κόκκων για τα κόσκινα du και do. To αi είναι το ποσοστό των αδρανών υλικών που συγκρατείται μεταξύ των δύο αυτών διαδοχικών πρότυπων κοσκίνων και δίνεται από τη διαφορά των αντίστοιχων ποσοστών διόδων τους. Επομένως είναι :

αi = Di – Di-1 (28) Η απόσταση Fi του μέσου της αi από την U32 δίνεται από τη σχέση :

Fi = )do*10log+du*10(log*100*21 (29)

Επειδή οι τιμές των διαμέτρων των οπών των πρότυπων κοσκίνων είναι καθορισμένες, η τιμή Fi είναι ανεξάρτητη από το εξεταζόμενο αδρανές υλικό και εξαρτάται αποκλειστικά και μόνο από τις τιμές των διαμέτρων των διαδοχικών κοσκίνων.

77

3.8.2 ΜΕΤΡΟ ΛΕΠΤΟΤΗΤΑΣ, Fm, ΚΑΤΑ ΑBRAMS Το μέτρο λεπτότητας , Fm , κατά Abrams, το οποίο ορίζεται από τη σχέση:

Fm = 2RR

1001

mi1001 i1iΣFΣ* −−= * (30),

δίνει ένα μέτρο της απαιτούμενης ποσότητας νερού για την παρασκευή σκυροδέματος, όταν η περιεκτικότητά του σε τσιμέντο είναι σταθερή. 3.8.3 ΤΙΜΗ FH ΚΑΤΑ HUMMEL Η τιμή FH ορίζεται από τη σχέση :

FH = Σ i100α Fi * (31)

3.8.4 ΤΙΜΗ ΚΗ ΚΑΤΑ HUMMEL Η τιμή ΚΗ ορίζεται από τη σχέση : ΚΗ = i100

1 RΣ* (32) 3.8.5 ΑΘΡΟΙΣΜΑ ΤΩΝ ΔΙΟΔΩΝ, Q Η τιμή του αθροίσματως των διόδων, Q, ορίζεται από τη σχέση : Q = Σ Di (33) 3.8.6 ΤΙΜΗ Α ΚΑΤΑ ΚLUGE Το μέγεθος Α δίνει την ποσότητα του νερού ενός μίγματος αδρανών σε Κg/dm3, το οποίο απαιτείται για τη σύνθεση 1 m3 σκυροδέματος καθορισμένης συνεκτικότητας. Η τιμή του Α ορίζεται από τη σχέση : Α = Σ i100

α A*i (34) όπου είναι : Αι η απαίτηση σε νερό για την ομάδα κόκκων i, σε (Κg/dm3). Το μέγεθος Αi έχει καθορισμένες τιμές ανάλογα με τις διαμέτρους των οπών των πρότυπων κοσκίνων,. οι οποίες αναγράφονται στον Πίνακα 16

ΠΙΝΑΚΑΣ 16

Τιμές του Αi

ομάδα κόκκων

0/0,25 0,25/0,50 0,50/1 0,25/1 1/2 2/4 4/8 8/16 16/32

Αi 0,58 0,27 0,17 0,19 0,12 0,10 0,079 0,059 0,041 Με τη βοήθεια της τιμής Α είναι δυνατόν να υπολογιστεί η ολική ποσότητα του νερού, W,σε (Κg/m3) που απαιτείται για την παρασκευή 1 m3 σκυροδέματος, όταν είναι γνωστός ο όγκος, Vz, του περιεχόμενου τσιμέντου στο σκυρόδεμα σε (dm3/m3) και η ποσότητα του νερού, Αz , σε ( Κg/dm3) που απαιτείται για να παρασκευαστεί ο τσιμεντοπολτός και η οποία ποσότητα εξαρτάται από την αντοχή του παρασκευαζόμενου σκυροδέματος.

78

Όταν ληφθεί, π.χ. Αz = 0,80 Κg/dm3, τότε η ολική ποσότητα του νερού είναι : W = A1

A)(0,80*VA*1000 z+

+ σε (Κg/m3) (35) Επομένως, η ολική ποσότητα του απαιτούμενου νερού για την παρασκευή του σκυροδέματος εξαρτάται από την απαιτούμενη ποσότητα νερού για να διαβραχούν τα αδρανή υλικά, από την ποιότητα και τον όγκο του τσιμέντου και από την αντοχή του παρασκευαζόμενου σκυροδέματος. 3.8.7 ΕΙΔΙΚΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ, Ο Ειδική επιφάνεια,Ο, ονομάζεται η συνολική επιφάνεια των κόκκων των αδρανών και δίνεται από τη σχέση :

Ο = Σ *Οi = 100α

dm1

ρα i

ik**Σ*f σε (m2/Κg) (36),

όπου είναι : Οi η ειδική επιφάνεια για την ομάδα κόκκων i σε (m2/Κg), ρκ η μέση φαινόμενη πυκνότητα των αδρανών σε (Κg/dm3), dmi = duxdo και αf ο συντελεστής σχήματος που εξαρτάται από την μορφή των κόκκων. Στον παρακάτω Πίνακα 17 δίνονται οι τιμές του αf για διάφορες μορφές κόκκων.

ΠΙΝΑΚΑΣ 17

Τιμές του συντελεστή σχήματος, αf

Μορφή κόκκων αf Σφαιροειδής 6,0 Κυβοειδής 8,5 Τετραεδρική 17,0 Οκταεδρική 10,5 Ποικίλης επιφάνειας 8,0-10,5 Βελονοειδής 12,0-17,0

3.9 ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΩΝ ΑΔΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Όταν η κοκκομετρική γραμμή των αδρανών υλικών περιέχει σημεία, τα οποία βρίσκονται έξω από τα όρια των υποζωνών Δ και Ε των καμπυλών κοκκομετρικής διαβάθμισης των κανονισμών,δηλαδή όταν έχουν πλεόνασμα από αδρανή με κόκκους μικρών ή μεγάλων διαμέτρων ή όταν απουσιάζει ένα ή περισσότερα χαρακτηριστικά μεγέθη κόκκων, τότε αυτά τα αδρανή υλικά δεν είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν για την παρασκευή σκυροδέματος. Όμως, είναι δυνατόν για δύο ή περισσότερα από τα αδρανή αυτά να προσδιοριστεί η κατάλληλη αναλογία ανάμιξής τους, ώστε να προκύψει ένα αδρανές υλικό με κοκκομετρική γραμμή, η οποία να πλησιάζει κατά το δυνατόν την ιδανική κοκκομετρική

79

γραμμή. Η διαδικασία του προσδιορισμού της κατάλληλης αναλογίας ανάμιξης των αδρανών αυτών ονομάζεται κοκκομετρική σύνθεση των αδρανών υλικών και γίνεται με δύο μεθόδους. Η μία είναι η μέθοδος άθροισης των διόδων και η άλλη είναι η μέθοδος με τη βοήθεια των μεγεθών FH και KH. 3.9.1 MΕΘΟΔΟΣ ΑΘΡΟΙΣΗΣ ΤΩΝ ΔΙΟΔΩΝ Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται για την κοκκομετρική σύνθεση αδρανών υλικών σύμφωνα με τους αμερικάνικους κανονισμούς. Δίνονται δύο αδρανή υλικά Α και Β των οποίων οι κοκκομετρικές γραμμές βρίσκονται έξω από τις περιοχές Ε και Δ του αντίστοιχου διαγράμματος και η αντίστοιχη ιδανική κοκκομετρική γραμμή Ε (Πίνακας 18). Ζητείται να προσδιοριστεί η κατάλληλη αναλογία ανάμιξης των αδρανών Α και Β, ώστε να προκύψει ένα υλικό Γ , του οποίου η κοκκομετρική γραμμή να πλησιάζει κατά το δυνατόν τη γραμμή Ε. Για την εφαρμογή της μεθόδου άθροισης των διόδων υπολογίζονται τα αθροίσματα των διόδων των αδρανών Α, Β και της ιδανικής κοκκομετρικής γραμμής Ε από όλη τη σειρά των πρότυπων κοσκίνων, τα οποία είναι ΣΑ, ΣΒ και ΣΕ αντιστοίχως και αναγράφονται στον Πίνακα 18. Αν είναι x% και ψ% τα ζητούμενα ποσοστά ανάμιξης για τα υλικά Α και Β αντιστοίχως, τότε ισχύουν οι εξισώσεις :

x + ψ = 100 (37) και ΣΑ 100

ψΒ100

x Σ ** + = ΣΕ (38) Από την επίλυση αυτού του συστήματος προκύπτει ότι :

x = 58,5 % και ψ = 41,5 % Ακολούθως, υπολογίζονται τα ποσοστά διόδου του τελικού αδρανούς υλικού Γ που προέρχονται από τα αδρανή Α και Β και τελικά προσδιορίζεται η κοκκομετρική γραμμή του αδρανούς Γ (Πίνακας 18).

ΠΙΝΑΚΑΣ 18

Κοκκομετρική σύνθεση αδρανών υλικών με τη μέθοδο άθροισης των διόδων

Πρότυπα κόσκινα

0,25 Νο50 Νο30 Νο16 Νο8 Νο4 3/8″ 1/2″ 1″ Άθροισμα

Α 20 22 34 49 64 78 90 96 100 ΣΑ = 553 Β 3 4 6 9 13 27 48 56 100 ΣΒ = 266 Α1 11,7 12,9 19,9 28,7 37,4 45,6 52,7 56,2 58,9 Β1 1,2 1,7 2,5 3,7 5,4 11,2 19,9 23,2 41,1 Γ 12,9 14,6 22,4 32,4 42,8 56,8 72,6 79,4 100 Ε 13 14 23 32 43 56 73 80 100 ΣΕ = 434

Στην περίπτωση ανάμιξης τριών αδρανών Α,Β και Γ η τρίτη εξίσωση η οποία απαιτείται λαμβάνεται με τη βοήθεια των διόδων από ένα πρότυπο κόσκινο. Δηλαδή είναι :

100x *αi + 100

ψ *βι + 100z * γι = εi (39),

όπου είναι x,ψ και z τα ζητούμενα ποσοστά ανάμιξης για τα αδρανή υλικά Α,Β και Γ αντιστοίχως και αi, βi,γi και εi τα ποσοστά διόδου των αδρανών υλικών Α,Β,Γ και της ιδανικής κοκκομετρικής γραμμής Ε αντιστοίχως, τα οποία διέρχονται από το πρότυπο κόσκινο i

80

3.9.2 ΜΕΘΟΔΟΣ ΜΕ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΤΩΝ ΜΕΓΕΘΩΝ FH και ΚH Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται για την κοκκομετρική σύνθεση αδρανών υλικών σύμφωνα με τους γερμανικούς κανονισμούς. Στην περίπτωση των γερμανικών κανονισμών αρκετές φορές δεν αναφέρονται οι διόδοι από το κόσκινο 0,50. Δίνονται δύο αδρανή υλικά U1 και U2 (Πίνακας 19) με χαρακτηριστικά μεγέθη F1, Κ1 και F2, K2 αντιστοίχως, των οποίων οι κοκκομετρικές γραμμές βρίσκονται έξω από τις περιοχές Δ και Ε του διαγράμματος. Επίσης, δίνεται η αντίστοιχη ιδανική κοκκομετρική γραμμή Β32, της οποίας τα χαρακτηριστικά μεγέθη είναι :

Fs = 141 (40) και Κs = 3,89 (41)

Zητείται να προσδιοριστεί η κατάλληλη αναλογία ανάμιξης των αδρανών U1 και U2, ώστε να προκύψει ένα υλικό U, του οποίου η κοκκομετρική γραμμή να πλησιάζει κατά το δυνατόν τη γραμμή B32. Aν είναι m1% και m2% τα ζητούμενα ποσοστά ανάμιξης για τα υλικά U1 και U2 αντιστοίχως, τότε ισχύουν οι εξισώσεις :

m1 + m2 = 100 (42), s2100

m1100

m FF*F* 21 =+ (43) και αναλόγως , m1 + m2 = 100 (44),

s2100m

1100m KK*K* 21 =+ (45)

Οι εξισώσεις (42) και (43) αποτελούν το σύστημα εξισώσεων Α και οι εξισώσεις (44) και (45) το σύστημα Β. Τα δύο αυτά συστήματα είναι ισοδύναμα και από την επίλυση του ενός εκ των δύο προσδιορίζονται τα κατάλληλα ποσοστά ανάμιξης m1 και m2 των δοθέντων αδρανών υλικών U1 και U2 αντιστοίχως. Ο προσδιορισμός των m1 και m2 αναγράφεται στον Πίνακα 19.

ΠΙΝΑΚΑΣ 19 Μέθοδος κοκκομετρικής σύνθεσης αδρανών υλικών με τη βοήθεια των μεγεθών FH και

ΚΗ Διερχόμενα % της μάζας από τα κόσκινα

0,25 0,50 1 2 4 8 16 32 U1 15 22 40 57 72 86 90 100 U2 0 0 3 7 18 36 68 100

Μέθοδος με την τιμή FΗ : m2 = =−− 100*119,7195,4119,7141 28,1% και m1=71,9%

Mέθοδος με την τιμή ΚΗ : m2 = 100*3,185,683,183,89

−− = 28,4% και m1= 71,6%

U1=28,4% 4,3 6,2 11,4 16,2 20,4 24,4 25,6 28,4 U2=71,6% 0 0 2,1 5,0 12,9 25,8 48,7 71,6

U 4,0 5,8 13,5 21,2 33,3 50,2 74,3 100 B32 13 21 30 40 52 68 87 100

81

4. ΚΟΝΙΑΜΑΤΑ 4.1 ΓΕΝΙΚΑ Κονιάματα ονομάζονται τα μίγματα μιας ή περισσότερων κονιών με αδρανή υλικά μικρής κοκκομετρικής διαβάθμισης και με υγρό επεξεργασίας, το οποίο είναι συνήθως το νερό. Ο βασικός φορέας της αντοχής του κονιάματος είναι τα αδρανή, ενώ οι κονίες αποτελούν το συνδετικό υλικό. Τα χρησιμοποιούμενα αδρανή είναι συνήθως άμμος με μέγιστη διάμετρο κόκκου 4 mm. Η περιεκτικότητά τους σε λεπτούς κόκκους με διάμετρο d < 0,2 mm πρέπει να είναι 20% – 25% κατά βάρος και οι διαστάσεις του μέγιστου κόκκου πρέπει να είναι μικρότερες από το 1/3 του πάχους του επιχρίσματος. Επειδή για την παρασκευή του κονιάματος πρέπει να χρησιμοποιείται η ελάχιστη δυνατή ποσότητα κονίας, τα αδρανή υλικά πρέπει να έχουν τέτοια κοκκομετρική διαβάθμιση, ώστε ο όγκος των κενών, τα οποία σχηματίζονται μεταξύ των κόκκων τους, να είναι όσο το δυνατόν μικρότερος. Το νερό που χρησιμοποιείται για την παρασκευή του κονιάματος πρέπει να είναι καθαρό. 4.2 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΟΝΙΑΜΑΤΩΝ Το κονίαμα πρέπει να είναι ομοιογενές, να μη σβωλιάζει και να έχει ικανοποιητικό εργάσιμο , δηλαδή να μεταφέρεται και να διαστρώνεται χωρίς να παρουσιάζει απόμιξη των συστατικών του. Επίσης, πρέπει να έχει πολύ καλή πλαστικότητα, ώστε να διαμορφώνεται χωρίς να χάνει τη συνεκτικότητά του και να μη διαρρέει από τους αρμούς της τοιχοποιίας. Επιπλέον, το κονίαμα πρέπει να έχει σταθερότητα όγκου, ώστε να αποφεύγονται οι ρηγματώσεις, πολύ καλή ικανότητα πρόσφυσης και ελαστικότητα, ώστε να συγκρατεί τα μικρά δομικά στοιχεία και να εξασφαλίζει στεγανότητα, καθώς και κατάλληλο χρόνο πήξης, ώστε να μπορεί να φέρει με ασφάλεια τα δομικά φορτία. Δηλαδή το κονίαμα πρέπει να έχει τέτοια σύνθεση, ώστε να ικανοποιούνται όλες οι απαιτήσεις της δομικής κατασκευής. Οι ιδιότητες των κονιαμάτων εξαρτώνται από τους ακόλουθους παράγοντες : α. το είδος της κονίας, β. το είδος των αδρανών, γ. την αναλογία ανάμιξης των συστατικών τους κατ’ όγκο, δ. τον τρόπο ανάμιξης των συστατικών τους, ε. το είδος των προσθέτων και στ. τον τρόπο κατεργασίας και συμπύκνωσης του κονιάματος. 4.3 ΠΡΟΣΘΕΤΑ ΤΩΝ ΚΟΝΙΑΜΑΤΩΝ Σε αρκετές περιπτώσεις το κονίαμα πρέπει να παρουσιάζει αυξημένες αντοχές ή να έχει βελτιωμένες αποδόσεις ως προς κάποια ιδιότητά του. Αυτό επιτυγχάνεται με την

82

προσθήκη διάφορων υλικών, που ονομάζονται πρόσθετα και τα οποία ανάλογα με την ιδιότητα του κονιάματος που βελτιώνουν διακρίνονται σε : α. στεγανοποιητικά, β. πλαστικοποιά, γ. προστασίας σε σχέση με τον παγετό και δ. για την παρασκευή των κονιαμάτων υπό πίεση. 4.4 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΤΩΝ ΚΟΝΙΑΜΑΤΩΝ Τα κονιάματα ανάλογα με τον τρόπο διάκρισής τους κατατάσσονται στις ακόλουθες κατηγορίες : 4.4.1 ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΟ ΕΙΔΟΣ ΤΗΣ ΚΟΝΙΑΣ Τα κονιάματα ανάλογα με την κονία που χρησιμοποιείται για την παρασκευή τους διακρίνονται σε : 4.4.1.1 Πηλοκονιάματα Στα πηλοκονιάματα χρησιμοποιείται ως κονία ο πηλός, ο οποίος είναι μίγμα αργίλου με αμμώδη συστατικά μικρής και μεσαίας κοκκομετρικής διαβάθμισης. Παρουσιάζει καλή πρόσφυση, θερμομονωτικές ιδιότητες και παρέχει πυροπροστασία. Όταν διαβραχεί επανέρχεται από την ξηρή κατάσταση στην πλαστική. Χρησιμοποιείται για την παρασκευή κεράμων και πλίνθων με ή χωρίς όπτηση. 4.4.1.2 Ασβεστοκονιάματα Στα ασβεστοκονιάματα ως κονία χρησιμοποιείται η δομική άσβεστος, η οποία πρέπει να έχει υποστεί καλή σβέση και φύραση, ώστε τα επιχρίσματα να μην εμφανίσουν εξανθήματα και απότριψη. Η αερική άσβεστος σχηματίζει κονιάματα, τα οποία παρουσιάζουν πολύ καλή πλαστικότητα και εργάσιμο. Τα κονιάματά της είναι ανθεκτικά στις συνηθισμένες καταπονήσεις και χρησιμοποιούνται στις τοιχοδομές, καθώς και ως επιχρίσματα. Τα κονιάματα, τα οποία σχηματίζει η υδραυλική άσβεστος, σκληραίνουν γρηγορότερα και έχουν υψηλότερες αντοχές από εκείνα της αερικής ασβέστου. 4.4.1.3 Ασβεστογυψοκονιάματα Τα ασβεστογυψοκονιάματα είναι ασβεστοκονιάματα στα οποία έχει προστεθεί γύψος. Τα κονιάματα αυτά χρησιμοποιούνται ως επιχρίσματα εσωτερικών χώρων γιατί δεν παρουσιάζουν μικρορηγματώσεις και δημιουργούν λείες επιφάνειες. 4.4.1.4 Ασβεστομαρμαροκονιάματα Τα ασβεστομαρμαροκονιάματα είναι ασβεστοκονιάματα στα οποία η άμμος έχει αντικατασταθεί από μαρμαρόσκονη. Χρησιμοποιούνται ως επιχρίσματα και δίνουν επιφάνειες, οι οποίες μπορούν να τριφτούν μέχρις ότου γίνουν εντελώς λείες. Συνήθως με ασβεστομαρμαροκονίαμα κατασκευάζεται μόνο η τελευταία στρώση των επιχρισμάτων για οικονομικούς λόγους. 4.4.1.5 Ασβεστοθηραϊκοκονιάματα Τα ασβεστοθηραϊκοκονιάματα είναι ασβεστοκονιάματα στα οποία η άμμος έχει αντικατασταθεί μερικώς ή ολικώς με θηραϊκή γη. Παρασκευάζονται με αναλογίες 1:3 πολτός ασβέστου : θηραϊκή γη και 1:2:1 πολτός ασβέστου : θηραϊκή γη : άμμος. Είναι υδραυλικά κονιάματα με μικρή αντοχή και χρησιμοποιούνται σε υγρούς και υπόγειους χώρους.

83

4.4.1.6 Ασβεστοτσιμεντοκονιάματα Στα ασβεστοτσιμεντοκονιάματα χρησιμοποιούνται ως κονίες άσβεστος και τσιμέντο. Παρουσιάζουν υδραυλικές ικανότητες και μειωμένη υδατοπερατότητα. Επίσης, είναι ανθεκτικότερα και παρουσιάζουν μεγαλύτερη αντοχή στις καταπονήσεις από τα καθαρά ασβεστοκονιάματα. 4.4.1.7 Τσιμεντοκονιάματα Τα τσιμεντοκονιάματα είναι κονιάματα στα οποία ως κονία χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι και ποσότητες τσιμέντου. Παρουσιάζουν έντονες υδραυλικές ιδιότητες και αυξημένες αντοχές και χρησιμοποιούνται για τη δόμηση στοιχείων που υποβάλλονται σε ισχυρές καταπονήσεις καθώς και για επιχρίσματα. Οι ιδιότητές τους εξαρτώνται κυρίως από το είδος και την ποσότητα του τσιμέντου και από το συντελεστή νερού – τσιμέντου, w. Το τσιμεντοκονίαμα πρέπει να έχει αυξημένη πλαστικότητα και ελαστικότητα, ώστε η πρόσφυσή του να είναι ισχυρή, να μην παρουσιάζει ρηγματώσεις και να εξασφαλίζει πλήρη στεγανότητα. Αυτό επιτυγχάνεται με την προσθήκη στο τσιμεντοκονίαμα μικρής ποσότητας υδράσβεστου με τη μορφή πολτού ή σκόνης, χωρίς να μειώνεται η περιεκτικότητα του τσιμέντου. 4.4.2 ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗΝ ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΚΟΝΙΑΣ Τα κονιάματα ανάλογα με την ποσότητα της κονίας που χρησιμοποιείται για την παρασκευή τους κατατάσσονται στις ακόλουθες κατηγορίες : 4.4.2.1 Κανονικό κονίαμα Ως κανονικό χαρακτηρίζεται το κονίαμα στο οποίο η χρησιμοποιούμενη ποσότητα κονίας είναι τόση, όση ακριβώς χρειάζεται για να γεμίσουν τα κενά μεταξύ των κόκκων της άμμου. 4.4.2.2 Παχύ κονίαμα Ως παχύ χαρακτηρίζεται το κονίαμα στο οποίο χρησιμοποιείται περισσότερη ποσότητα κονίας από εκείνη που χρειάζεται για την παρασκευή κανονικού κονιάματος. 4.4.2.3 Ισχνό κονίαμα Ως ισχνό χαρακτηρίζεται το κονίαμα στο οποίο ο παρασκευαζόμενος πολτός της κονίας δεν γεμίζει πλήρως τα κενά μεταξύ των κόκκων της άμμου. 4.4.3 ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΟΝ ΤΡΟΠΟ ΣΚΛΗΡΥΝΣΗΣ ΤΟΥΣ Τα κονιάματα ανάλογα με τον τρόπο σκλήρυνσής τους διακρίνονται σε : 4.4.3.1 Αερικά κονιάματα Αερικά είναι τα κονιάματα τα οποία σκληραίνουν στον αέρα. Η σκλήρυνση γίνεται με την επίδραση του διοξειδίου του άνθρακα της ατμόσφαιρας στην υδράσβεστο του κονιάματος, ενώ το νερό που σχηματίζεται αποβάλλεται. 4.4.3.2 Υδραυλικά κονιάματα Υδραυλικά είναι τα κονιάματα τα οποία πήζουν και σκληραίνουν στον αέρα και μετά η σκλήρυνσή τους συνεχίζεται στο νερό ή πήζουν και σκληραίνουν απευθείας στο νερό. Η σκλήρυνση οφείλεται στους υδραυλικούς συντελεστές, οι οποίοι περιέχονται στις κονίες αυτές.

84

4.4.4 ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ ΤΟΥΣ Τα κονιάματα ανάλογα με τη μηχανική αντοχή τους διακρίνονται σε : 4.4.4.1 Κονιάματα χαμηλής αντοχής Κονιάματα χαμηλής αντοχής είναι τα πηλοκονιάματα καθώς και τα καθαρά ασβεστοκονιάματα. 4.4.4.2 Κονιάματα μέτριας αντοχής Κονιάματα μέτριας αντοχής είναι τα θηραϊκοκονιάματα καθώς και τα ασβεστοτσιμεντοκονιάματα. 4.4.4.3 Κονιάματα υψηλής αντοχής Κονιάματα υψηλής αντοχής είναι τα τσιμεντοκονιάματα και τα οργανικά κονιάματα. 4.4.5 ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥΣ Τα κονιάματα ανάλογα με τη χρήση τους διακρίνονται σε : 4.4.5.1 Κονιάματα τοιχοποιίας Τα κονιάματα τοιχοποιίας χρησιμοποιούνται στη δόμηση τοιχοποιιών, ως συνδετικό υλικό των δομικών στοιχείων, τα οποία είναι φυσικοί ή τεχνητοί λίθοι. Παρεμβάλλονται μεταξύ των δομικών στοιχείων και γεμίζουν τους δημιουργούμενους αρμούς. Επίσης, διαστρώνονται σε οριζόντιες επιφάνειες και υποβοηθούν στην τοποθέτηση άλλων δομικών στοιχείων. Συνεπώς, πρέπει να έχουν καλό εργάσιμο και πλαστικότητα, ώστε να καλύψουν όλες τις ανωμαλίες των δομικών στοιχείων, καλή ικανότητα συγκράτησης του νερού, επαρκή αντοχή και καλή πρόσφυση, ώστε η τοιχοποιία να γίνεται συμπαγής και σταθερή. Επιπλέον, τα κονιάματα αυτά πρέπει να έχουν αυξημένη ελαστικότητα, ώστε να ακολουθούν τις μεταβολές της τοιχοποιίας χωρίς να δημιουργείται πρόβλημα στη στεγανότητα των αρμών. Τα πιο συνηθισμένα κονιάματα τοιχοποιίας, οι φαινόμενες πυκνότητές τους, καθώς και οι αντοχές τους σε θλίψη στις 28 ημέρες αναγράφονται στον Πίνακα 20. Στο Σχήμα 73 δίνεται η μεταβολή της αντοχής σε θλίψη σε συνάρτηση με το χρόνο για τις τρεις κατηγορίες κονιαμάτων του Πίνακα 20. 4.4.5.2 Κονιάματα επιχρισμάτων Τα κονιάματα επιχρισμάτων χρησιμοποιούνται για την κάλυψη, εξομάλυνση και καλύτερη εμφάνιση εξωτερικών και εσωτερικών επιφανειών. Επίσης, αρκετές φορές συμβάλλουν στην αύξηση της θερμικής και ηχητικής προστασίας ενός χώρου, στη στεγανοποίησή του κ.τ.λ. Τα κονιάματα επιχρισμάτων πρέπει να έχουν καλή πρόσφυση, τόσο στην επιφάνεια διάστρωσης, όσο και μεταξύ των στρώσεών τους. Κάθε στρώση πρέπει να έχει ομοιόμορφη δομή. Επίσης, πρέπει να παρουσιάζουν σταθερότητα όγκου, ώστε να αποφεύγονται οι μικρορηγματώσεις. Η αντοχή τους, καθώς και το είδος της επιφάνειας πρέπει να ανταποκρίνονται στο σκοπό του έργου. Τα κονιάματα που χρησιμοποιούνται ως επιχρίσματα σε εξωτερικές επιφάνειες πρέπει να παρουσιάζουν αυξημένη αντοχή και ανθεκτικότητα στην επίδραση των καιρικών μεταβολών ( θερμοκρασία, βροχή, υγρασία, παγετός, ηλιακή ακτινοβολία κ.λ.π.),

85

ΠΙΝΑΚΑΣ 20

Κατηγορίες κονιαμάτων τοιχοποιίας

Κατηγορίες

Είδος κονίας

Αναλογία ανάμιξης σε μέρη όγκου Άσβεστος:Τσιμέντο : Άμμος

Μέση ρR σκληρυνθέντος κονιάματος σε Κg/dm3

Μέση αντοχή σε θλίψη σε ΜPα

Ι

Πολτός αερικής ασβέστου

Σκόνη αερικής ασβέστου

Υδραυλική άσβεστος Πολύ υδραυλική

άσβεστος

1 : 0 : 3,5

1 : 0 : 3

1 : 0 : 3

1 : 0 : 3

1,70 ÷ 1,85

1,75÷ 1,90

1,85÷ 2,00

1,90 ÷ 2,05

0,4 ÷ 0,6

0,5 ÷ 0,8

0,5 ÷ 1,5

1 ÷ 2,0

ΙΙ

Υπερυδραυλική άσβεστος

Ασβεστοπολτός + τσιμέντο

Σκόνη ασβέστου + τσιμέντο

Σκόνη ασβέστου +τσιμέντο

1 : 0 : 3

1,5 : 1 : 8

2 : 1 : 8

1 : 1 : 6

1,90 ÷ 2,10

1,80 ÷ 2,00

1,95 ÷ 2,10

2,00 ÷ 2,15

2,5 ÷ 5

2,5 ÷ 4

3,5 ÷ 8

5 ÷ 10

ΙΙΙ

Τσιμέντο Τσιμέντο + σκόνη

ασβέστου

0 : 1 : 4

0,2 : 1 : 4

2,00 ÷ 2,15

1,95 ÷ 2,10

10 ÷ 15

12 ÷ 18

Σχήμα 73

Χρονική εξέλιξη της αντοχής σε θλίψη των κονιαμάτων τοιχοποιίας

86

ενώ εκείνα που χρησιμοποιούνται σε εσωτερικούς χώρους πρέπει να σχηματίζουν λείες και επίπεδες επιφάνειες, ώστε να είναι δυνατόν να βάφονται εύκολα και να επιδέχονται διάφορες επενδύσεις. 4.4.5.3 Κονιάματα υπό πίεση Τα κονιάματα υπό πίεση είναι τσιμεντοπολτός ή τσιμεντοκονίαμα και χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία του προεντεταμένου σκυροδέματος για την πλήρωση των σωλήνων περιβολής των τενόντων προέντασης, επίσης, χρησιμοποιούνται στην κατασκευή σηράγγων και φραγμάτων , όπου αυξάνεται η αντοχή του εδάφους με τσιμεντοενέσεις κ.λ.π. 4.4.5.4 Κονιάματα κατασκευής προκατασκευασμένων στοιχείων Τα κονιάματα κατασκευής προκατασκευασμένων στοιχείων είναι τα ακόλουθα : α. Από ασβεστοκονιάματα Είναι κονιάματα ασβέστου ή υδράσβεστου με χαλαζιακή άμμο. Τα κονιάματα υγραίνονται, διαμορφώνονται σε καλούπια και σκληραίνουν σε θερμοκρασία 180 0C υπό πίεση 6÷8 αt (Σχήμα 74).

Σχήμα 74 Μέθοδος κατασκευής προκατασκευασμένων δομικών στοιχείων από ασβεστοκονίαμα

β. Από ελαφροασβεστοκονιάματα Είναι ασβεστοκονιάματα στα οποία προστίθεται κατάλληλο πρόσθετο υλικό, π.χ. σκόνη αργίλου, οπότε λόγω χημικής αντίδρασης εκλύεται αέριο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να δημιουργούνται πόροι στη μάζα του κονιάματος και συνεπώς να μειώνεται η φαινόμενη πυκνότητά του. Για αντοχές 2,5 ÷ 5,0 MPα είναι ρR<1,0 Κg/dm3.

87

γ. Από αμιαντοτσιμέντο Είναι κονίαμα αμίαντου και τσιμέντου με αναλογία 1 : 6. Στο Σχήμα 75 αποδίδεται ο τρόπος παρασκευής του. Τα δομικά υλικά που κατασκευάζονται από αμιαντοτσιμέντο παρουσιάζουν αντοχή στον παγετό και ανθεκτικότητα στις χημικές επιδράσεις και στη φωτιά. Οι μηχανικές αντοχές του αμιαντοτσιμέντου σε εφελκυσμό από κάμψη πλησιάζουν τις αντίστοιχες του ξύλου, ενώ η αντοχή του σε θλίψη εκείνη του σκυροδέματος.

Σχήμα 75 Παρασκευή αμιαντοτσιμέντου

4.5 ΟΡΓΑΝΙΚΑ ΚΟΝΙΑΜΑΤΑ 4.5.1 ΓΕΝΙΚΑ Οργανικά ονομάζονται τα κονιάματα στα οποία ως συνδετική ύλη, αντί των γνωστών κονιών, χρησιμοποιούνται υλικά οργανικής προέλευσης και συνήθως ρητίνες αντίδρασης. Ως υγρό επεξεργασίας είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν και υγρά οργανικής προέλευσης. Αρκετές φορές, όταν η χρησιμοποιούμενη κονία είναι σε υγρή φάση, είναι δυνατόν η ίδια η κονία να αποτελέσει και το υγρό επεξεργασίας. Χρησιμοποιούνται τα συνηθισμένα αδρανή σε ξηρή κατάσταση και με διαμέτρους κόκκων μέχρι και 4 mm. 4.5.2 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΚΟΝΙΑΜΑΤΩΝ Τα οργανικά κονιάματα παρουσιάζουν υψηλή αντοχή σε μικρή ηλικία. Επίσης, έχουν υψηλή αντοχή σε θλίψη, κάμψη, εφελκυσμό, διάτμηση, καθώς και σε τριβή και

88

κρούση. Η ταχύτητα σκλήρυνσής τους είναι δυνατόν να ρυθμιστεί, ενώ η αντοχή τους στα χημικά αντιδραστήρια είναι πολύ υψηλή. Εμφανίζουν υψηλή ικανότητα πρόσφυσης και είναι πρακτικά αδιαπέραστα από το νερό. Παρουσιάζουν ικανοποιητική ηχομόνωση, γιατί είναι δυνατόν να ενσωματωθούν στη μάζα τους διάφορα υλικά, τα οποία τους προσδίδουν αυτή τη δυνατότητα. 4.5.3 ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΩΝ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΚΟΝΙΑΜΑΤΩΝ Η συνδετική ύλη των οργανικών κονιαμάτων είναι εποξειδικές ρητίνες, ρητίνες πολυουρεθάνης, κ.ά. Η περιεκτικότητα σε ρητίνη είναι 250 ÷ 600 Κg/m3. Οι διαστάσεις των κόκκων των αδρανών πρέπει σε ποσοστό 20% ÷ 35% να είναι πιο μικρές από 0,25 mm και σε ποσοστό 60 % από αυτά πιο μικρές από 0,10 mm. Η ανάμιξη πρέπει να γίνεται με μηχανικό τρόπο και η συμπύκνωση με δόνηση. Κάθε μέρα πρέπει να λαμβάνονται δοκίμια για να ελέγχεται η ποιότητά τους. 4.5.4 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΣΚΛΗΡΥΝΘΕΝΤΟΣ ΚΟΝΙΑΜΑΤΟΣ Το σκληρυνθέν κονίαμα πρέπει να παρουσιάζει τις ακόλουθες ιδιότητες : α. Κατά τη διάρκεια της σκλήρυνσης και από τις 7 ημέρες πρέπει να παρουσιάζει μεγάλο ποσοστό αντοχής. β. Η αντοχή σε θλίψη πρέπει να είναι σD = 60 ÷ 150 MPα και σε περίπτωση καλής κοκκομετρικής σύνθεσης, σD = 100 ÷120 MPα. γ. Η αντοχή σε κάμψη πρέπει να είναι σΒ = 15 ÷ 30 ΜPα για περιεκτικότητα ρητίνης από 100 μέχρι 400 Κg/m3. δ. Η συστολή σκλήρυνσης πρέπει να είναι από 5 ÷ 15 mm/m. ε. Το μέτρο ελαστικότητας πρέπει να ελαττώνεται γραμμικά , καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε συνδετικό υλικό. Η τιμή του πρέπει να είναι από 4000 ÷ 20000 για περιεκτικότητα σε συνδετικό υλικό μεταξύ 250 ÷ 600 Κg/m3. στ. Η ερπυστική συμπεριφορά του είναι πολύ έντονη με συνέπεια το μέτρο ελαστικότητας, Εc, να μειώνεται στο μισό της αρχικής τιμής του μετά από 1000 h. 4.6 ΕΙΔΙΚΑ ΚΟΝΙΑΜΑΤΑ

4.6.1 ΓΕΝΙΚΑ Τα ειδικά κονιάματα λαμβάνονται με την προσθήκη στα τσιμεντοκονιάματα διάφορων πλαστικών υλικών, όπως πολυεστέρων, εποξειδικών ρητινών, διάφορων υψηλών πολυμερών κ.τ.λ. και παρουσιάζουν πολύ ενδιαφέρουσες ιδιότητες. Το πρόσθετο υλικό κυμαίνεται μεταξύ 5 ÷ 15% του βάρους του τσιμέντου. Οι ιδιότητες των ειδικών κονιαμάτων εξαρτώνται από το είδος και την ποσότητα της πρόσθετης ουσίας. 4.6.2 ΔΙΑΣΠΟΡΕΣ ΠΛΑΣΤΟΜΕΡΩΝ ΚΑΙ ΕΛΑΣΤΟΜΕΡΩΝ Στα κονιάματα αυτά η τιμή του συντελεστή του πλαστικού, Κ, προς το τσιμέντο, Ζ, είναι συνήθως, Κ/Ζ = 0,025 ÷ 0,1. Η σκλήρυνσή τους πρέπει να γίνεται απουσία υγρασίας.

89

Τα κυριότερα χαρακτηριστικά τους είναι τα ακόλουθα : α. Η αντοχή σε εφελκυσμό από κάμψη είναι δυνατόν να αυξηθεί μέχρι 80 % για τιμές του λόγου Κ/Ζ = 0,3. β. Η αντοχή σε πρόσφυση αυξάνεται μέχρι την τιμή των 2,5 ΜPα από 0,4 ΜPα που είναι για τα συνηθισμένα κονιάματα. γ. Βελτιώνεται σημαντικά η αντοχή σε τριβή και κρούση. δ. Η αύξηση της αντοχής σε θλίψη είναι πολύ μικρή. ε. Η βελτίωση του εργάσιμου είναι πολύ μεγάλη. 4.6.3 ΡΗΤΙΝΕΣ ΔΥΟ ΣΥΣΤΑΤΙΚΩΝ 4.6.3.1 Εποξειδικές ρητίνες Ένα παράδειγμα σύνθεσης κονιάματος τσιμέντου με εποξειδική ρητίνη είναι το ακόλουθο. Τσιμέντο 50 % Ρητίνη 12 % Σκληρυντής 8 % Διασπορά 8 % Νερό 19,4 % Τα κονιάματα αυτής της σύνθεσης παρουσιάζουν τις παρακάτω χαρακτηριστικές ιδιότητες. α. Υψηλή αντοχή σε θλίψη και εφελκυσμό. β. Η αντοχή σε εφελκυσμό από κάμψη είναι δυνατόν να αυξηθεί μέχρι και 100 %. γ. Η ικανότητα πρόσφυσης είναι εξαπλάσια από την αντίστοιχη των συνηθισμένων κονιαμάτων. δ. Είναι κατάλληλα για κατασκευές χωρίς πρόβλεψη αρμών. 4.6.3.2 Ακόρεστοι πολυεστέρες Η σύνθεση των κονιαμάτων τσιμέντου με πολυεστέρα αποτελείται για παράδειγμα από 60 % πλαστικό και 40 % τσιμέντο. Η χαρακτηριστική ιδιότητα αυτών των κονιαμάτων είναι ότι 24 ώρες μετά την ανάμιξή τους αναλαμβάνουν σχεδόν πλήρως τις αντοχές τους. 4.6.4 ΥΔΑΤΟΔΙΑΛΥΤΑ ΥΨΗΛΑ ΠΟΛΥΜΕΡΗ 4.6.4.1 Αιθέρας κυτταρίνης Ένα παράδειγμα σύνθεσης κονιάματος τσιμέντου με αιθέρα κυτταρίνης είναι το ακόλουθο. Τσιμέντο 12 % Πλαστικό 0,3 % Άσβεστος 10 % Αδρανή 78 % Τα χρησιμοποιούμενα αδρανή είναι χαλαζιακή άμμος με κοκκομετρική διαβάθμιση 0 μέχρι 1 mm. Το τσιμέντο μπορεί να αντικατασταθεί με άμμο μέχρι 40 %. 4.6.4.2 Ανιοντικά διαλύματα ρητίνης μελαμίνης Στα κονιάματα τσιμέντου με ανιοντικά διαλύματα ρητίνης μελαμίνης το περιεχόμενο ποσοστό πλαστικού είναι 4 %. Τα κονιάματα αυτά παρουσιάζουν :

90

α. Αυξημένη αντοχή σε μικρή ηλικία. β. Αυξημένη ρευστότητα. γ. Βελτίωση του εργάσιμου. δ. Σημαντική βελτίωση της αντοχής σε θλίψη και σε εφελκυσμό από κάμψη. ε. Σημαντική βελτίωση της ικανότητας πρόσφυσης. στ. Σημαντική μείωση της υδατοπερατότητας.

91

5. ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ 5.1 ΓΕΝΙΚΑ Το σκυρόδεμα είναι τεχνητό δομικό υλικό, το οποίο παρασκευάζεται με την ανάμιξη τσιμέντου, νερού, αδρανών υλικών και πρoσθέτων. Το τσιμέντο και τα αδρανή, τα οποία χρησιμοποιούνται για την παρασκευή του σκυροδέματος , πρέπει να ικανοποιούν τις απαιτήσεις των αντίστοιχων κανονισμών. Το νερό πρέπει να είναι καθαρό, δηλαδή να μην περιέχει επιβλαβείς ουσίες, οι οποίες θα προκαλούσαν προβλήματα στη σκλήρυνση, στην αντοχή, στην προστασία του οπλισμού από τη διάβρωση ή θα επηρεάζουν δυσμενώς άλλες ιδιότητες του σκυροδέματος. Το κοινό σκυρόδεμα θεωρείται πρακτικά ως υλικό δύο φάσεων. Το τσιμέντο αποτελεί την πρώτη φάση που είναι κλειστή, τη μήτρα, στην οποία είναι διασκορπισμένα τα αδρανή υλικά που αποτελούν την άλλη φάση. Οι ιδιότητες του σκυροδέματος εξαρτώνται από τις ιδιότητες των δύο φάσεων, καθώς και από την αναλογία ανάμιξης των υλικών κατ’ όγκο. Επηρεάζονται όμως και από διάφορους άλλους παράγοντες, όπως αναγράφονται αναλυτικά στον Πίνακα 21. 5.2 ΝΩΠΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ Νωπό σκυρόδεμα ονομάζεται το σκυρόδεμα, το οποίο προκύπτει από την ανάμιξη των πρώτων υλών του και για όσο χρονικό διάστημα διατηρεί το εργάσιμο, δηλαδή όσο είναι δυνατόν να μεταφέρεται και να διαστρώνεται. Όταν το τσιμέντο ενωθεί με το νερό, αρχίζει η ενυδάτωσή του και δημιουργείται ο τσιμεντοπολτός, ο οποίος είναι η συνδετική ύλη του σκυροδέματος. Κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου γίνονται διάφορες χημικές αντιδράσεις και δημιουργούνται ένυδροι κρύσταλλοι. Ο τσιμεντοπολτός αρχίζει να πήζει, γεμίζει τα κενά μεταξύ των κόκκων των αδρανών και καλύπτει την επιφάνειά τους. Με την πάροδο του χρόνου ο τσιμεντοπολτός γίνεται πιο συμπαγής και συνεκτικός, αποκτά αυξημένες αντοχές, δηλαδή αρχίζει η σκλήρυνση με τη στερεοποίηση του σκυροδέματος , η οποία διαρκεί πάρα πολύ χρόνο. 5.2.1 ΑΝΑΛΟΓΙΑ ΑΝΑΜΙΞΗΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Η αναλογία ανάμιξης των υλικών για την παρασκευή του σκυροδέματος, πρέπει να εξασφαλίζει σε κάθε περίπτωση την ομοιογένεια του μίγματος, το κατάλληλο εργάσιμο για ικανοποιητική διάστρωση και συμπύκνωση του σκυροδέματος, καθώς και πρόσθετες ιδιότητές του, όπως είναι η αντλησιμότητα, η στεγανότητα, η ανθεκτικότητα, κ.τ.λ. Η μέση αντοχή του σκυροδέματος , fm ,πρέπει να είναι τουλάχιστον ίση με την απαιτούμενη αντοχή, fα. Η αναλογία ανάμιξης των υλικών για την παρασκευή του σκυροδέματος δίνεται σε τσιμέντο : αδρανή : νερό κατά βάρος, δηλαδή, Ζ : Κ : W. Η αναλογία ανάμιξης επηρεάζει σημαντικά τις ιδιότητες του σκυροδέματος. Πολύ μεγάλη σημασία έχει η περιεκτικότητα σε τσιμέντο. Η απαιτούμενη ποσότητα

92

ΠΙΝΑΚΑΣ 21

Επίδραση διάφορων παραγόντων στις ιδιότητες του σκυροδέματος

Ιδιότητες

Επιδράσεις

ρ R σκληρυνθέντος

σκυροδέματος

Αντοχή.σε

θλίψη

Αντοχή σε

κάμψη

Αντοχή σε

τριβή

Συστολή ξήρανσης

Μέτρο

ελαστικότητας

Ερπυσμός

Yδατοπερατόητα

Προστασία

από

τη σκουριά

Αντοχή σε

παγετό

Αντοχή σε

χημικές επιδράσεις

Θερμότητα

ενυδάτωσης

Θερμική

διαστολή

θερμοαγωγιμότητα

Τσιμέντο

αντοχή

συστολή ξήρανσης

θερμότητα ενυδάτωσης

θερμική διαστολή

αντοχή στις χημικές επιδράσεις

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

Αδρανή

πόροι κόκκων

μορφή κόκκων

επιφάνεια

μέτρο ελαστικότητας

σκληρότητα

αντοχή σε παγετό

θερμική διαστολή

θερμοαγωγιμότητα

γεωλογική σύσταση

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

περιεκτικότητα σε τσιμέντο • • • • •

Πρόσθετα

στεγανοποιητικά

για σχηματισμό πόρων

•

•

•

•

•

•

•

•

Πόροι στο σκληρυνθέν τσιμέντο

Μορφή, μέγεθος,κατανομή • • • • • • • •

•

•

•

•

•

•

•

•

Διατομή • • • •

Διατήρηση,ποσοστό υγρασίας • • • • • •

ρR σκληρυνθέντος

σκυροδέματος

•

Τάση • •

Αντοχή σκυροδέματος κατά την

έναρξη φόρτισης

•

93

του τσιμεντοπολτού πρέπει να γεμίσει τα κενά μεταξύ των κόκκων και να περιβάλλει τους κόκκους, ώστε να είναι δυνατόν να γίνει η επεξεργασία του σκυροδέματος. Στο Σχήμα 76 δίνεται η ελάχιστη ποσότητα του τσιμεντοπολτού σε σχέση με το συντελεστή νερού – τσιμέντου, w.

Σχήμα 76

Ελάχιστη περιεκτικότητα σε τσιμεντοπολτό για «κατάλληλη» κοκκομετρική σύνθεση σε σχέση με το συντελεστή, w.

Aπό την ποσότητα του τσιμεντοπολτού προκύπτει η απαιτούμενη ποσότητα του τσιμέντου. Το αποτέλεσμα δείχνεται στο Σχήμα 77.

Σχήμα 77 Ελάχιστη περιεκτικότητα σε τσιμέντο για «κατάλληλη» κοκκομετρική σύνθεση σε σχέση

με το συντελεστή w.

Η ανάμιξη των πρώτων υλών γίνεται με κατάλληλο αναμικτήρα, ώστε το παρασκευαζόμενο σκυρόδεμα να γίνει όσο το δυνατόν περισσότερο ομοιόμορφο.

94

Ο χρόνος ανάμιξης, γενικά, δεν πρέπει να είναι μικρότερος από 1 min. Μετά την ανάμιξη απαγορεύεται η προσθήκη υλικών στο μίγμα. 5.2.2 ΠΡΟΣΘΕΤΑ ΤΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ Τα πρόσθετα του σκυροδέματος είναι διάφορες ουσίες, οι οποίες προστίθενται σε μικρές ποσότητες στο παρασκευαζόμενο σκυρόδεμα και βελτιώνουν, κατά περίπτωση, κάποια ιδιότητά του. Τα πρόσθετα μπορεί να είναι ανόργανης προέλευσης, όπως η θηραϊκή γη, η άσβεστος, οι τέφρες, τα χρώματα κ.ά. ή οργανικής προέλευσης, όπως τα πλαστικά, το καουτσούκ, η άσφαλτος, κ.ά. Τα πρόσθετα, τα οποία μεταβάλλουν τις ιδιότητες του σκυροδέματος με φυσικές ή χημικές δράσεις, διακρίνονται σε : 5.2.2.1 Επιταχυντικά πρόσθετα Τα επιταχυντικά πρόσθετα αυξάνουν την ταχύτητα ενυδάτωσης του τσιμέντου, επιταχύνουν την πήξη και τη σκλήρυνση του σκυροδέματος και αυξάνουν την αρχική αντοχή του. Χρησιμοποιούνται σε περιπτώσεις, όπου απαιτείται να αναπτυχθούν αυξημένες αρχικές αντοχές στο δομικό έργο. Το κυριότερο μειονέκτημά τους είναι ότι προκαλούν μείωση της τελικής αντοχής του σκυροδέματος. 5.2.2.2 Επιβραδυντικά πρόσθετα Τα επιβραδυντικά πρόσθετα επιβραδύνουν την ενυδάτωση του τσιμέντου και συνεπώς την πήξη και τη σκλήρυνση του σκυροδέματος. Επίσης, βοηθούν στη διατήρηση του εργάσιμου και χρησιμοποιούνται για να αυξηθεί ο διαθέσιμος χρόνος για τη μεταφορά και τη διάστρωση του σκυροδέματος. Η αρχική αντοχή του σκυροδέματος εμφανίζεται μειωμένη, αλλά η τελική αντοχή του δεν επηρεάζεται από τα επιβραδυντικά πρόσθετα. Χρησιμοποιούνται όταν επικρατούν υψηλές θερμοκρασίες, γιατί επιβραδύνουν το ρυθμό ανάπτυξης της θερμοκρασίας, καθώς και για την παρασκευή μεγάλων έργων χωρίς αρμούς εργασίας. 5.2.2.3 Αερακτικά πρόσθετα Τα αερακτικά πρόσθετα δημιουργούν μέσα στη μάζα του νωπού σκυροδέματος μικρές φυσαλίδες με αποτέλεσμα να αυξηθεί το πορώδες του. Συνεπώς, αυξάνεται η αντοχή του στον παγετό και βελτιώνεται σημαντικά το εργάσιμό του. Όταν, όμως, η περιεκτικότητα σε αέρα ξεπεράσει τα καθορισμένα όρια είναι δυνατόν να μειωθεί η τελική αντοχή του σκυροδέματος. 5.2.2.4 Ρευστοποιητικά πρόσθετα Τα ρευστοποιητικά πρόσθετα αυξάνουν τη ρευστότητα και την ομοιομορφία του σκυροδέματος και επιτρέπουν τη μείωση του νερού ανάμιξης με αποτέλεσμα την αύξηση του εργάσιμου και της αντοχής του σκυροδέματος. Επίσης, βελτιώνουν την υδατοπερατότητα και την αντοχή του στον παγετό. Είναι δυνατόν όμως, να εμφανιστεί αύξηση της συστολής ξήρανσης, καθώς και ανεπιθύμητη αύξηση των πόρων με συνέπεια καθυστέρηση της πήξης και μείωση της αντοχής. 5.2.2.5 Στεγανοποιητικά πρόσθετα Τα στεγανοποιητικά πρόσθετα μειώνουν την ποσότητα του νερού, το οποίο απορροφάται ή εισχωρεί στο σκυρόδεμα, αυξάνοντας τη στεγανότητά του. Αποφεύγεται η δημιουργία μικροκοιλοτήτων στη μάζα του σκυροδέματος, καθώς και οι μικρορηγματώσεις και μειώνεται σημαντικά το ποσοστό των πόρων και των τριχοειδών αγγείων.. Είναι δυνατόν, όμως, να μεταβληθεί η χρονική εξέλιξη της πήξης και να μειωθεί η αντοχή του σκυροδέματος.

95

5.2.2.6 Πρόσθετα για το σκυρόδεμα υπό πίεση Τα πρόσθετα για το σκυρόδεμα υπό πίεση βελτιώνουν τη ρευστότητα και το εργάσιμό του και αυξάνουν την αντοχή του στον παγετό. Ο σωλήνας προέντασης πρέπει να γεμίζεται πλήρως χωρίς να σχηματίζονται κενά. 5.2.3 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΣΤΡΩΣΗ ΤΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ Το σκυρόδεμα, κατά τη μεταφορά και τη διάστρωσή του, πρέπει να προστατεύεται από τις επιδράσεις των καιρικών φαινομένων και από την πρόσμιξή του με άλλα υλικά. Επίσης, πρέπει να αποφεύγεται η απόμιξή του και το σκυρόδεμα να διατηρεί την ομοιογένεια και το εργάσιμό του. Η μεταφορά του σκυροδέματος στον τόπο διάστρωσης γίνεται με διάφορους τρόπους, ανάλογα με την ποιότητα και την ποσότητά του, όπως με καροτσάκια, αναβατόρια, ειδικά οχήματα, ειδικές αντλίες, κ.λ.π. Στο Σχήμα 78 δίνεται χαρακτηριστικό παράδειγμα προσαγωγής σκυροδέματος με μεταφορική ταινία. Για την εκφόρτωση του σκυροδέματος και την μεταφορά του στη θέση διάστρωσης θα πρέπει να χρησιμοποιούνται κεκλιμένα επίπεδα, μεταφορικές ταινίες ή άλλα κατάλληλα

Σωστός τρόπος Λανθασμένος τρόπος

Σχήμα 78 Προσαγωγή σκυροδέματος με μεταφορική ταινία

μέσα, τα οποία δεν προκαλούν απόμιξη του μίγματος. Απαγορεύεται η ελεύθερη πτώση σκυροδέματος από ύψος μεγαλύτερο από 2,5 m. Η διάστρωση του σκυροδέματος στα καλούπια πρέπει να γίνεται με τέτοιο τρόπο, ώστε να αποφεύγεται η δημιουργία κενών ή οπών. Στο Σχήμα 79 παρουσιάζονται δύο μέθοδοι, οι οποίες ονομάζονται Colcret και Prepact αντιστοίχως. Στις μεθόδους αυτές διαστρώνονται αρχικά τα χονδρόκοκκα αδρανή, τα οποία έχουν διάμετρο d ≥ 40 mm, στα καλούπια και ακολούθως καλύπτονται τα μεταξύ των κενά με τσιμεντοκονίαμα που περιέχει τα αδρανή με μικρότερες διαμέτρους.

96

Prepact Colcrete

Σχήμα 79 Διάστρωση σκυροδέματος με ειδικές μεθόδους

5.2.4 ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ ΤΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ Όταν μετά τη διάστρωσή του το σκυρόδεμα σκληρυνθεί χωρίς να συμπυκνωθεί, παραμένει μέσα στη μάζα του μια επιπλέον ποσότητα αέρα με αποτέλεσμα τη δημιουργία πόρων, οι οποίοι επηρεάζουν αρνητικά τις ιδιότητες του σκυροδέματος. Στο Σχήμα 80 δίνεται η επίδραση των επιπλέον πόρων στην αντοχή σε κάμψη και σε θλίψη του σκυροδέματος.

Σχήμα 80

Επίδραση των επιπλέον πόρων του σκυροδέματος, λόγω μη συμπύκνωσης, στην αντοχή σε κάμψη και σε θλίψη του σκυροδέματος

97

Συνεπώς, το νωπό σκυρόδεμα πρέπει να συμπυκνώνεται, ώστε να απομακρυνθεί ο εγκλωβισμένος αέρας και να γίνει πυκνότερη η διάταξη των κόκκων των αδρανών. Η συμπύκνωση εξαρτάται κυρίως από το μέγεθος των κόκκων του αδρανούς, το συντελεστή w, τη διάταξη του οπλισμού και τις διαστάσεις του δομικού στοιχείου. Οι συνηθέστεροι τρόποι συμπύκνωσης είναι : α. Κοπανισμός με το χέρι ή μηχανικός. β. Ραβδισμός με ξύλινες ή χαλύβδινες κυλινδρικές ράβδους. γ. Δόνηση με δονητές μέσα στη μάζα, επιφανειακούς, ξυλότυπου ή και με δονητικές τράπεζες. Η συμπύκνωση γίνεται με δόνηση και μόνο για σκυρόδεμα με μεγάλο μέτρο εξάπλωσης και για δοκίμια μικρού πάχους γίνεται με σανίδα ή ράβδο. Στο Σχήμα 81 δίνεται η επίδραση του τρόπου συμπύκνωσης στην αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος για διάφορες τιμές του συντελεστή w.

Σχήμα 81

Επίδραση του τρόπου συμπύκνωσης στην αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος σε συνάρτηση με το συντελεστή w

Ο πιο κατάλληλος τρόπος συμπύκνωσης με δόνηση εξαρτάται από τη μορφή του δομικού στοιχείου και από τη διαδικασία διάστρωσης. Στο Σχήμα 82 δίνεται ο σωστός τρόπος χρησιμοποίησης του δονητή μάζας, ώστε το σκυρόδεμα να είναι ομοιογενές μετά τη συμπύκνωση. Ο βαθμός συμπύκνωσης του σκυροδέματος εξαρτάται από τη συνεκτικότητά του. Η συνεκτικότητα είναι ένα μέτρο για το εργάσιμο και το βαθμό συμπύκνωσης του νωπού σκυροδέματος και εξαρτάται από την ποσότητα του τσιμεντοπολτού. Με τον όρο εργάσιμο νοείται το σύνολο των ρεολογικών ιδιοτήτων, όπως η ικανότητα μεταφοράς, διάστρωσης, επεξεργασίας κ.τ.λ., που έχει το νωπό σκυρόδεμα σε διαφορετικό γενικά βαθμό, σε σχέση με το έργο, το οποίο καταβάλλεται, ώστε το σκυρόδεμα να πάρει τη μορφή των καλουπιών χωρίς να δημιουργηθούν κενά ή να γίνει απόμιξη.

98

Διακρίνονται τρεις κατηγορίες συνεκτικότητας : Κ1 = ύφυγρο ή δύσκαμπτο σκυρόδεμα, Κ2 = πλαστικό σκυρόδεμα και Κ3 = ρευστό σκυρόδεμα. Το νωπό σκυρόδεμα πρέπει να έχει τέτοια συνεκτικότητα και εργάσιμο, ώστε να μπορεί κατά τη διάστρωσή του να λαμβάνει την απαιτούμενη μορφή εύκολα και χωρίς σφάλματα.

Λανθασμένος τρόπος Σωστός τρόπος

Σχήμα 82 Λανθασμένος και σωστός τρόπος δόνησης με δονητές μάζας

Στο Σχήμα 83 δίνεται το μέτρο συμπύκνωσης, ν,το οποίο προσδιορίζεται στην § 5.2.6.2, σε συνάρτηση με το απαιτούμενο ποσό ενέργειας για τη συμπύκνωση και για τις διάφορες κατηγορίες συνεκτικότητας. Επίσης, δίνονται οι διάφοροι τρόποι συμπύκνωσης του σκυροδέματος.

Σχήμα 83 Σχέση του τρόπου συμπύκνωσης και της ικανότητας για συμπύκνωση του σκυροδέματος

99

Στο Σχήμα 84 δίνεται η επίδραση του μέτρου συμπύκνωσης ν, στην αντοχή του σκυροδέματος για τις διάφορες κατηγορίες συνεκτικότητας.

Σχήμα 84

Επίδραση του μέτρου συμπύκνωσης στην αντοχή του σκυροδέματος

Στο Σχήμα 85 δίνεται η επίδραση της απαιτούμενης ενέργειας για τη συμπύκνωση του σκυροδέματος, η οποία εξαρτάται από το χρόνο δόνησης, στην αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος για διάφορες τιμές του συντελεστή w.

Σχήμα 85

Επίδραση της απαιτούμενης ενέργειας για τη συμπύκνωση του σκυροδέματος,η οποία εξαρτάται από το χρόνο δόνησης, στην αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος σε

συνάρτηση με το συντελεστή w Ο χρόνος δόνησης, για τα διάφορα είδη του σκυροδέματος, είναι συνάρτηση της συχνότητας δόνησης ( Σχήμα 86).

100

Σχήμα 86

Επίδραση της συχνότητας δόνησης στη διάρκεια δόνησης

5.2.5 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΝΩΠΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ 5.2.5.1 Μέτρο εξάπλωσης – μέτρο συμπύκνωσης Οι διάφορες κατηγορίες συνεκτικότητας σχετίζονται με το μέτρο εξάπλωσης και το μέτρο συμπύκνωσης σύμφωνα με τους γερμανικούς κανονισμούς (Πίνακας 22). Οι τιμές μέσα στην παρένθεση αναφέρονται στους ελληνικούς κανονισμούς.

ΠΙΝΑΚΑΣ 22

Το μέτρο εξάπλωσης και το μέτρο συμπύκνωσης για τις διάφορες κατηγορίες

συνεκτικότητας

Κατηγορίες συνεκτικότητας

Μέτρο εξάπλωσης σε cm

Mέτρο συμπύκνωσης

Κ1 – ύφυγρο (δύσκαμπτο) Κ2 – πλαστικό Κ3 – ρευστό

(⎯) ≤ 40 (<50)

41 – 51 (50-65)

1,45 – 1,26 1,25 – 1,11 1,10 – 1,04

5.2.5.2 Φαινόμενη πυκνότητα Η φαινόμενη πυκνότητα του νωπού σκυροδέματος εξαρτάται από τις πυκνότητες και την αναλογία ανάμιξης των συστατικών του. Επίσης, εξαρτάται από το συντελεστή w και από την περιεχόμενη ποσότητα αέρα. Η φαινόμενη πυκνότητα μαζί με τη συνεκτικότητα δείχνουν αν έχει γίνει σωστά η σύνθεση και η συμπύκνωση του σκυροδέματος. Στο Σχήμα 87 δίνεται η φαινόμενη πυκνότητα πλήρως συμπυκνωθέντος νωπού σκυροδέματος σε σχέση με την αναλογία ανάμιξης τσιμέντου και αδρανών κατά βάρος και με το συντελεστή νερού – τσιμέντου, w.

101

Σχήμα 87 Η φαινόμενη πυκνότητα πλήρως συμπυκνωθέντος νωπού σκυροδέματος σε σχέση με την

αναλογία ανάμιξης τσιμέντου και αδρανών κατά βάρος και με το συντελεστή w 5.2.5.3 Θερμοκρασία του νωπού σκυροδέματος Η θερμοκρασία του νωπού σκυροδέματος πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 5 ÷ 30 0C. Η θερμοκρασία επηρεάζει κυρίως την πήξη και συνεπώς τη δυνατότητα επεξεργασίας του σκυροδέματος. α. Υψηλή θερμοκρασία Η υψηλή θερμοκρασία επιταχύνει την πήξη, μειώνει τη δυνατότητα επεξεργασίας και αυξάνει τη συστολή ξήρανσης. Επίσης, αυξάνει την αρχική αντοχή αλλά μειώνει την τελική αντοχή του σκυροδέματος. Η μείωση της θερμοκρασίας επιτυγχάνεται με την προσθήκη κομματιών πάγου κατά την ανάμιξη των υλικών ή με την προΰγρανση των αδρανών υλικών με ψυχρό νερό. β.Χαμηλή θερμοκρασία Η χαμηλή θερμοκρασία επιβραδύνει την πήξη και τη σκλήρυνση και αυξάνει τη δυνατότητα επεξεργασίας. Με την προϋπόθεση ότι δεν προσβάλλεται από παγετό η τελική αντοχή του σκυροδέματος συνήθως αυξάνεται. Στην περίπτωση παγετού η αύξηση της θερμοκρασίας επιτυγχάνεται με τη θέρμανση του νερού ανάμιξης στους 60 ÷ 80 0C ή με τη θέρμανση των αδρανών υλικών στους 10 ÷ 20 0C. 5.2.6 ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΟΥ ΝΩΠΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ Οι δοκιμές, οι οποίες χρησιμοποιούνται συνηθέστερα για τον έλεγχο της συνεκτικότητας του νωπού σκυροδέματος, δίνονται στο Σχήμα 88. 5.2.6.1 Δοκιμή εξάπλωσης Στη μέθοδο αυτή χρησιμοποιείται μεταλλική τράπεζα πάνω στην οποία τοποθετείται κολουροκωνικό δοχείο, το οποίο γεμίζεται με σκυρόδεμα που συμπυκνώνεται. Ακολούθως, αφαιρείται το δοχείο, η τράπεζα υποβάλλεται σε προκαθορισμένη δόνηση και το νωπό σκυρόδεμα κάθεται και απλώνεται (Σχήμα 88.1). Προσδιορίζεται η μέση διάμετρος του εξαπλωθέντος σκυροδέματος.

102

5.2.6.2 Δοκιμή συμπύκνωσης (Walz) Στη μέθοδο αυτή ειδικό δοχείο γεμίζεται πλήρως με νωπό σκυρόδεμα και ακολούθως το σκυρόδεμα συμπυκνώνεται τελείως με δόνηση. Το συμπυκνωθέν σκυρόδεμα γεμίζει το δοχείο μέχρι ύψους h και η επιφάνειά του απέχει από το επάνω χείλος του δοχείου απόσταση s (Σχήμα 88.2). Το μέτρο συμπύκνωσης, ν, προσδιορίζεται από τη σχέση :

ν = hsh+ = συμπύκνωσητημετάύψος

δοχείοστοοςσκυροδέματνωπούτουύψοςαρχικό (46)

5.2.6.3 Δοκιμή σωλήνα (Nycander) Στη μέθοδο αυτή κατακόρυφος σωλήνας γεμίζεται πλήρως με νωπό σκυρόδεμα και τοποθετείται στο κινητό τμήμα της συσκευής, το οποίο μπορεί να κινείται παλινδρομικά (Σχήμα 88.3). Το κινητό μέρος της συσκευής είναι διαμορφωμένο κατάλληλα , ώστε το σκυρόδεμα από το σωλήνα να μπορεί να διαρρέει κατά τη διάρκεια της δοκιμής. Προσδιορίζεται ο αριθμός των παλινδρομήσεων που απαιτούνται, ώστε να αδειάσει πλήρως ο σωλήνας.

Σχήμα 88

Διάφορες δοκιμές για τον έλεγχο της συνεκτικότητας του νωπού σκυροδέματος 5.2.6.4 Δοκιμή Slump( Αμερικάνικοι κανονισμοί) Στη μέθοδο αυτή κολουροκωνικό δοχείο γεμίζεται με νωπό σκυρόδεμα που έχει συμπυκνωθεί. Ακολούθως, αφαιρείται το δοχείο, οπότε το σκυρόδεμα απλώνεται και μειώνεται το ύψος του (Σχήμα 88.4). Προσδιορίζεται η διαφορά μεταξύ του αρχικού και του τελικού ύψους του νωπού σκυροδέματος. 5.2.6.5 Δοκιμή Powers Στη μέθοδο αυτή κολουροκωνικό δοχείο γεμίζεται πλήρως με νωπό σκυρόδεμα και τοποθετείται μέσα σε κυλινδρικό δοχείο. Ακολούθως, αφαιρείται το πρώτο δοχείο και το σκυρόδεμα υποβάλλεται σε κρούσεις (Σχήμα 88.5). Προσδιορίζεται ο απαιτούμενος αριθμός κτύπων, ώστε το σχήμα του νωπού σκυροδέματος από κολουροκωνικό να πάρει τη μορφή κυλίνδρου.

103

5.2.6.6 Δοκιμή Vebe Στη μέθοδο αυτή κολουροκωνικό δοχείο γεμίζεται πλήρως με νωπό σκυρόδεμα και τοποθετείται μέσα σε κυλινδρικό δοχείο. Ακολούθως, το όλο σύστημα τοποθετείται πάνω σε δονητική τράπεζα. Μετά αφαιρείται το πρώτο δοχείο και η τράπεζα υποβάλλεται σε δόνηση(Σχήμα 88.6). Προσδιορίζεται ο απαιτούμενος χρόνος δόνησης, ώστε το σχήμα του νωπού σκυροδέματος από κολουροκωνικό να πάρει τη μορφή κυλίνδρου. 5.2.6.7 Δοκιμή Ηum Στη μέθοδο αυτή παρασκευάζεται κατάλληλο δοκίμιο από νωπό σκυρόδεμα και προσδιορίζεται ο απαιτούμενος αριθμός κτύπων, ώστε μεταλλικό στέλεχος ειδικής μορφής να εισχωρήσει στη μάζα του δοκιμίου σε καθορισμένο βάθος . 5.2.6.8 Δοκιμή με διεισδυτή σκυροδέματος (πενετρόμετρο) Στη μέθοδο αυτή παρασκευάζεται κατάλληλο δοκίμιο από νωπό σκυρόδεμα και προσδιορίζεται η αντίσταση διείσδυσης που αντιμετωπίζει ειδικός μεταλλικός διεισδυτής με ελατήριο, για να εισχωρήσει στη μάζα του δοκιμίου σε καθορισμένο βάθος. 5.2.7 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΑΕΡΑ ΤΟΥ ΝΩΠΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ Ο προσδιορισμός της περιεκτικότητας σε αέρα του νωπού σκυροδέματος γίνεται με τις ακόλουθες δύο μεθόδους. 5.2.7.1 Ογκομετρική μέθοδος ή δοκιμή Washinghton Στη μέθοδο αυτή δοχείο γνωστού όγκου γεμίζεται με νωπό σκυρόδεμα μέχρι μια ορισμένη στάθμη και το υπόλοιπο τμήμα του δοχείου γεμίζεται με νερό. Με συνεχές ανακάτεμα το νερό γεμίζει τους πόρους του σκυροδέματος και καταλαμβάνει τη θέση του αέρα. Από την ποσότητα του εξερχόμενου αέρα προσδιορίζεται η περιεκτικότητα του νωπού σκυροδέματος σε αέρα. 5.2.7.2 Μέθοδος με εξίσωση των πιέσεων Στη μέθοδο αυτή ένα δοχείο με γνωστό όγκο γεμίζεται με νωπό σκυρόδεμα. Σ’ αυτό προσαρμόζεται ένα άλλο δοχείο με όγκο V1 και γεμίζεται με αέρα υπό πίεση, P1. Όταν τα δύο δοχεία έλθουν σε επικοινωνία, ο υπό πίεση αέρας του δεύτερου δοχείου εισέρχεται στο πρώτο δοχείο και γεμίζει τα κενά του νωπού σκυροδέματος που έχουν όγκο VL. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα η αρχική πίεση του αέρα, P1, να μειωθεί και να γίνει P2. Επομένως, από το νόμο της εξίσωσης των πιέσεων προκύπτει ότι :

P1 . V1 = P2 ( V1 + VL) (47) Συνεπώς, η εκατοστιαία αναλογία του όγκου VL ως προς τον γνωστό όγκο του πρώτου δοχείου εκφράζει την περιεκτικότητα σε αέρα του νωπού σκυροδέματος. 5.3 ΣΚΛΗΡΥΝΘΕΝ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ Σκληρυνθέν σκυρόδεμα ονομάζεται το σκυρόδεμα, το οποίο έχει σκληρυνθεί και έχει αποκτήσει την οριστική μορφή του, δηλαδή έχει μετατραπεί σε τεχνητό λίθο. 5.3.1 ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΙΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΣΚΛΗΡΥΝΘΕΝΤΟΣ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ Οι ιδιότητες του σκληρυνθέντος σκυροδέματος επηρεάζονται από τους εξής παράγοντες :

104

5.3.1.1 Ο βαθμός ενυδάτωσης Όσο μεγαλύτερος είναι ο βαθμός ενυδάτωσης, δηλαδή όσο πιο ολοκληρωμένη είναι η ενυδάτωση των κόκκων του τσιμέντου, τόσο πιο συμπαγές, στερεό και ανθεκτικό είναι το σκληρυνθέν σκυρόδεμα. 5.3.1.2 Ο συντελεστής νερού – τσιμέντου, w Η τιμή του συντελεστή w επηρεάζει σημαντικά την πλαστικότητα και την αντοχή του σκυροδέματος. Ο συντελεστής αυτός έχει καθορισμένη τιμή ανάλογα με την απαιτούμενη αντοχή του παρασκευαζόμενου σκυροδέματος και την ποιότητα του τσιμέντου. Μεγαλύτερες ή μικρότερες τιμές από την απαιτούμενη τιμή του w επιδρούν αρνητικά στην αντοχή του σκυροδέματος. 5.3.1.3 Η θερμοκρασίααυτΗ θερμοκρασία επηρεάζει την ταχύτητα σκλήρυνσης του σκυροδέματος για θερμοκρασίες αέρα μέχρι και τους 18 0C περίπου. Για τις θερμοκρασίες αυτές η ταχύτητα σκλήρυνσης μειώνεται, καθώς μειώνεται η θερμοκρασία, και μάλιστα η μείωση είναι μεγαλύτερη για λεπτά δοκίμια. Για θερμοκρασίες μεγαλύτερες από τους 18 0C η ταχύτητα σκλήρυνσης παραμένει σταθερή, ανεξάρτητα από το πάχος του δοκιμίου (Σχήμα 89).

Σχήμα 89

Επίδραση της θερμοκρασίας του αέρα στην ταχύτητα σκλήρυνσης του σκυροδέματος 5.3.1.4 Η υγρασία Η γρήγορη ξήρανση του σκυροδέματος έχει ως αποτέλεσμα να αναπτυχθούν τάσεις λόγω της συστολής ξήρανσης, οι οποίες προκαλούν ρηγμάτωση ή μείωση της αντοχής σε εφελκυσμό του σκυροδέματος. 5.3.1.5 Η συντήρηση του σκυροδέματος Η συντήρηση του σκυροδέματος αποβλέπει στην προστασία του σκυροδέματος από την επίδραση της θερμοκρασίας, του ανέμου, του νερού και των κραδασμών, καθώς και από τις χημικές επιδράσεις.

105

Η συντήρηση είναι υποχρεωτική για κάθε έργο. Αρχίζει αμέσως μετά τη διάστρωση του σκυροδέματος και η χρονική διάρκειά της εξαρτάται από τις κλιματολογικές συνθήκες και τις ειδικές απαιτήσεις του έργου. Ο τρόπος συντήρησης για τις διάφορες καιρικές συνθήκες δίνεται στον Πίνακα 23.

ΠΙΝΑΚΑΣ 23

Συντήρηση του σκυροδέματος για διάφορες καιρικές συνθήκες

Καιρικές συνθήκες Συντήρηση νωπού σκυροδέματος Κανονικές συνθήκες (20 ± 5 0C, 65 ± 10 % σχετική υγρασία )

Διαβροχή των ελεύθερων επιφανειών για 7 ημέρες

Επίδραση ηλιακής ακτινοβολίας ή θερμοκρασίες > 25 0 C

Επιπλέον κάλυψη των ελεύθερων επιφανειών και διαβροχή των ξυλότυπων

Άνεμοι, ισχυρές μετατοπίσεις μαζών αέρα

Διαβροχή των ξυλότυπων, συχνή διαβροχή, κάλυψη των ελεύθερων επιφανειών

Ψύχος, υγρασία, θερμοκρασίες < 10 0C Κάλυψη των ελεύθερων επιφανειών

Χαμηλές θερμοκρασίες, παγετός τη νύχτα, θερμοκρασίες από -5 ÷ 5 0C

Θερμοκρασία του σκυροδέματος κατά τη διάστρωση ≥ 15 0C, προστασία των επιφανειών του σκυροδέματος πριν και μετά την αφαίρεση των ξυλότυπων το λιγότερο για 7 ημέρες

5.3.2 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΣΚΛΗΡΥΝΘΕΝΤΟΣ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ 5.3.2.1 Φαινόμενη πυκνότητα Η φαινόμενη πυκνότητα του σκλυρυνθέντος σκυροδέματος πρέπει να είναι :

2,1 ≤ ρR ≤ 2,4 Κg/dm3 5.3.2.2 Αντοχή σε θλίψη, βD Για τον προσδιορισμό της αντοχής σε θλίψη του σκυροδέματος παρασκευάζονται κυλινδρικά δοκίμια με διάμετρο 150 mm και ύψος 300 mm ή κυβικά δοκίμια με ακμή 150 mm. Ο έλεγχος γίνεται μετά από 28 ημέρες. Το μέγεθος και η μορφή των δοκιμίων επηρεάζουν την αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος. Η αντοχή σε θλίψη δοκιμίων με μορφή κύβου αυξάνεται καθώς μειώνεται το μέγεθος της ακμής για δοκίμια ηλικίας 28 ημερών (Σχήμα 90). Η επίδραση των διαστάσεων των δοκιμίων είναι διαφορετική για μικρότερες ή μεγαλύτερες ηλικίες από τις 28 ημέρες, καθώς και για διαφορετικές τιμές του συντελεστή νερού – τσιμέντου, w (Σχήμα 91). Oι κατηγορίες του σκυροδέματος αναγράφονται στον Πίνακα 24, όπου ο πρώτος αριθμός κάθε κατηγορίας ορίζει τη χαρακτηριστική αντοχή κυλίνδρου και ο δεύτερος την αντίστοιχη αντοχή κύβου σε ΜΡα.

106

Σχήμα 90 Η επίδραση του μήκους της ακμής κυβικού δοκιμίου στην αντοχή σε θλίψη του

σκυροδέματος

Σχήμα 91

Επίδραση του μεγέθους της ακμής κυβικού δοκιμίου στην αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος σε συνάρτηση με την ηλικία του και το συντελεστή w

Χαρακτηριστική αντοχή του σκυροδέματος σε θλίψη, fck, θεωρείται εκείνη η τιμή της αντοχής κάτω από την οποία υπάρχει 5 % πιθανότητα να βρεθεί η τιμή αντοχής ενός τυχαίου δοκιμίου.

107

ΠΙΝΑΚΑΣ 24

Κατηγορίες του σκυροδέματος

Κατηγορία

σκυροδέματος fck, κυλίνδρου

ΜΡα fck, κύβου ΜΡα

C 8/10 8 10 C12/15 12 15 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

Η αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος βD28 όπως και εκείνη του τσιμέντου βZ28 επηρεάζονται από το συντελεστή νερού – τσιμέντου, w (κατά Walz) όπως δείχνεται στο Σχήμα 92.

Σχήμα 92

Η αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος και του τσιμέντου σε συνάρτηση με το συντελεστή w

Πιο σωστό είναι η αντοχή βD28 να εκφράζεται σε συνάρτηση με το συντελεστή (W+L)/Z, όπου L είναι η περιεκτικότητα σε αέρα του νωπού σκυροδέματος (Σχήμα 93). Η σχέση μεταξύ της αντοχής του σκυροδέματος βD28 και της αντοχής του τσιμέντου βΖ28 εκφράζεται με μεγαλύτερη ακρίβεια σε συνάρτηση με το συντελεστή (W + L)/Ζ (Σχήμα 94).

108

Σχήμα 93

Η αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος σε συνάρτηση με το συντελεστή (W+L)/Ζ

Σχήμα 94

Η σχέση μεταξύ των αντοχών βD28 και βΖ28 σε συνάρτηση με το συντελεστή (W+L)/Z Επειδή το πορώδες αναφέρεται σε όγκο, ενώ η περιεκτικότητα σε τσιμέντο σε μάζα, είναι προτιμότερο η περιεκτικότητα σε νερό και σε αέρα να αναφέρεται στον όγκο του σκληρυνθέντος τσιμέντου, Vm. Τότε ισχύει η σχέση :

βD28 = 3,55 *βΖ28 *[0,85 – (W+L)/Vm] (48) Κατά Ηummel η αντοχή του σκυροδέματος σε θλίψη, βD28, είναι γραμμική συνάρτηση του πορώδους του σκληρυνθέντος τσιμέντου, Pm (Σχήμα 95) και δίνεται από τη σχέση :

βD28 = 2,45 *βΖ28*(0,77- Pm) (49)

109

Σχήμα 95

Η αντοχή του σκυροδέματος, βD28 ,σε συνάρτηση με το πορώδες, Pm ,του σκληρυνθέντος τσιμέντου

Σύμφωνα με όσα αναφέρθηκαν παραπάνω και με τη χρησιμοποίηση συνηθισμένων υλικών και τρόπων παρασκευής, σε πολύ ευνοϊκές συνθήκες, είναι δυνατόν να ληφθεί μέγιστη αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος μεταξύ 80 ΜPα και 100 MPα. Υψηλότερες τιμές της αντοχής σε θλίψη π.χ. μέχρι 150 MPα , είναι δυνατόν να επιτευχθούν με ειδικά μέτρα, όπως με τσιμέντο πολύ υψηλής αντοχής, τιμή W/Z < 0,35, περιεκτικότητα σε τσιμέντο < 250 dm3/m3, ειδικούς αναμικτήρες, ειδικούς τρόπους συμπύκνωσης, κ.λ.π. Η αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος επηρεάζεται από την ηλικία του (Πίνακας 25).

ΠΙΝΑΚΑΣ 25

Επίδραση της ηλικίας στην αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος

Αντοχή σε θλίψη % της αντοχής σε 28 ημέρες Σκυρόδεμα για : 3 7 28 180 360

Κοινό τσιμέντο τύπου Portland

10 - 50

45-75

100

115-150

135-170

Τσιμέντο τύπου Portland με αυξημένη αρχική αντοχή

35 - 70

60 -90

100

105-125

105-130

Η αντοχή του σκυροδέματος μεταξύ 30 και 90 ημερών μεταβάλλεται με ικανοποιητική προσέγγιση με το logt, όπου t είναι ο χρόνος. 5.3.2.3 Αντοχή σε εφελκυσμό, βZ Η αντοχή σε εφελκυσμό του σκυροδέματος ανέρχεται σε ποσοστό 4% μέχρι 10% της αντοχής σε θλίψη του σκυροδέματος και προσδιορίζεται με κυλινδρικά δοκίμια για τα οποία ισχύει : h/d ≥ 2. Η αύξηση της αντοχής βz σε συνάρτηση με την ηλικία για το κοινό τσιμέντο δίνεται στον Πίνακα 26.

110

ΠΙΝΑΚΑΣ 26

Επίδραση της ηλικίας στην αντοχή σε εφελκυσμό του σκυροδέματος

Ηλικία σε ημέρες 3 7 28 180 360 Αντοχή σε εφελκυσμό % της αντοχής σε 28 ημέρες

40

70

100

105

110

5.3.2.4 Αντοχή σε κάμψη, βΒΖ H αντοχή σε κάμψη του σκυροδέματος προσδιορίζεται με πρισματικά δοκίμια. Τα δοκίμια έχουν διαστάσεις 15×15×70 cm και κατά τη διάρκεια της δοκιμασίας στηρίζονται στα δύο άκρα τους και εφαρμόζονται δύο συγκεντρωμένα φορτία στα τρίτα του ανοίγματός τους. Επίσης, χρησιμοποιούνται δοκίμια με διαστάσεις 10×15×70, στα οποία εφαρμόζεται ένα συγκεντρωμένο φορτίο στο μέσον του δοκιμίου. Το μήκος των δοκιμίων πρέπει να είναι μεγαλύτερο από το ύψος τους, ώστε το αποτέλεσμα να μην επηρεάζεται από τη διατμητική καταπόνηση (Σχήμα 96).

Σχήμα 96

Επίδραση του λόγου μήκους : ύψους, l/h, του δοκιμίου στην αντοχή σε εφελκυσμό από κάμψη του σκυροδέματος.

Τα δοκίμια διατηρούνται μέσα στο νερό μέχρι τη δοκιμή, ώστε το αποτέλεσμα να μην επηρεάζεται από τις εφελκυστικές τάσεις, οι οποίες αναπτύσσονται λόγω της συστολής ξήρανσης, σs (Σχήμα 97). Στο Σχήμα 98 δίνεται η διαφορά της αντοχής σε εφελκυσμό από κάμψη, βΒΖ, για διατήρηση στον αέρα και για διατήρηση μέσα στο νερό, η οποία είναι συνέπεια των τάσεων που αναπτύσσονται κάθε φόρα λόγω της συστολής ξήρανσης ή της διαστολής ύγρανσης.

111

Σχήμα 97

Έλεγχος της αντοχής σε εφελκυσμό από κάμψη και επίδραση της συστολής ξήρανσης, σs

Δοκίμιο Σκυροδέματος 70×15×10cm Δοκίμιο κονιάματος 4×4×16cm

Σχήμα 98 Η αντοχή σε εφελκυσμό από κάμψη για δοκίμια σκυροδέματος και κονιάματος ανάλογα

με τον τρόπο συντήρησής τους H αντοχή σε εφελκυσμό από κάμψη, όπως και η αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος, επηρεάζονται από την τιμή του συντελεστή νερού- τσιμέντου, w (Σχήμα 99). Η αντοχή σε εφελκυσμό από κάμψη συνδέεται με την αντοχή σε θλίψη με τη σχέση :

βΒΖ = βDn (50),

όπου είναι : n = 0,66 ÷0,72 για θραυστό υλικό και n = 0,60 ÷ 0,66 για στρογγυλεμένο υλικό. Γενικά λαμβάνεται n = 2/3.H παραπάνω σχέση ισχύει για ένα συγκεντρωμένο φορτίο. Για ζεύγος φορτίων οι τιμές μειώνονται κατά 10%. Η αντοχή σε εφελκυσμό συνδέεται με την αντοχή σε εφελκυσμό από κάμψη με τη σχέση:

βz ≅ ( 0,35 ÷ 0,75) *βΒΖ (51) Oι μεγαλύτερες τιμές αντιστοιχούν σε σκυροδέματα με υψηλές αντοχές.

112

Σχήμα 99

Η επίδραση του συντελεστή νερού –τσιμέντου, w, στην αντοχή σε εφελκυσμό από κάμψη και στην αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος

5.3.2.5 Αντοχή σε διάρρηξη, βsz H αντοχή σε διάρρηξη του σκυροδέματος προσδιορίζεται με κυλινδρικά δοκίμια , τα οποία έχουν μήκος l και διάμετρο διατομής d. Η μέγιστη φόρτιση maxP εφαρμόζεται σε δύο αντιδιαμετρικές γενέτειρες και η αντοχή βsz προσδιορίζεται από τη σχέση :

βsz = π.l.d2maxP σε (ΜPα) (52)

Οι σχέσεις, οι οποίες συνδέουν την αντοχή σε εφελκυσμό με την αντοχή σε διάρρηξη και την αντοχή σε διάρρηξη με την αντοχή σε θλίψη, είναι αντιστοίχως οι εξής :

βz ≅ (0,55÷0,85)* βsz (53) και βsz ≅ 0,65* βD

n (54), όπου οι τιμές του n προσδιορίζονται όπως ακριβώς και στην § 5.3.2.4. 5.3.2.6 Αντοχή σε τριβή Η αντοχή σε τριβή του σκυροδέματος είναι πολύ σημαντική για οδοστρώματα, υδραυλικά έργα, δάπεδα βιομηχανιών κ.λ.π. Η αντοχή σε τριβή είναι δυνατόν να βελτιωθεί με τη χρησιμοποίηση μεγάλων αδρανών από πετρώματα υψηλής αντοχής, τα οποία περιέχουν μεγάλο ποσοστό χονδρόκοκκου υλικού, υψηλής αντοχής σκληρυνθέντος τσιμέντου, μικρή ποσότητα περιεχόμενης κονίας, καθώς και με ειδική επεξεργασία των επιφανειών. Συνεπώς, η κατηγορία σκυροδέματος πρέπει να είναι τουλάχιστον C 45/55, o λόγος (W + L)/Z ≤ 0,45, η περιεκτικότητα σε τσιμέντο Ζ ≤ 350 Κg/m3 και να χρησιμοποιηθούν αδρανή υλικά με ασυνεχείς κοκκομετρικές γραμμές. 5.3.3 ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΘΛΙΨΗ ΓΙΑ ΕΙΔΙΚΕΣ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΕΙΣ 5.3.3.1 Υψηλές θερμοκρασίες Υψηλές θερμοκρασίες αναπτύσσονται σε καπνοδόχους, κλιβάνους, αεροδρόμια, μετά από πυρκαγιά κ.λ.π. και παρατηρούνται τα εξής : Για θερμοκρασίες : μέχρι 4000 C καμιά απώλεια > 4000 C ελευθερώνεται νερό 5730 C χαλαρώνεται η δομή > 8000 C ελευθερώνεται CO2

113

5.3.3.2 Χαμηλές θερμοκρασίες Χαμηλές θερμοκρασίες παρατηρούνται σε υπόγειες δεξαμενές για την αποθήκευση υγροποιημένων αερίων κ.λ.π. Στο υγρό σκυρόδεμα η αντοχή βD αυξάνεται σημαντικά από 3 μέχρι 3,5 φορές. Στο ξηρό σκυρόδεμα η βD αυξάνεται κατά 20%. 5.3.3.3 Αντοχή σε τοπικές καταπονήσεις Στις τοπικές καταπονήσεις παρατηρείται αύξηση της αντοχής βD λόγω μη δυνατότητας εγκάρσιας παραμόρφωσης και τότε η αναπτυσσόμενη αντοχή βD1 δίνεται από τη σχέση : βD1 = 0,85 * βD* 1F/F σε ΜPα (55), όπου είναι : F1 η επιφάνεια της θλιβόμενης περιοχής και F η ολική επιφάνεια 5.3.3.4 Αντοχή σε κρούση Η αντοχή σε κρούση παρατηρείται π.χ. στην περίπτωση πασσάλων και επηρεάζεται σημαντικά από το συντελεστή νερού – τσιμέντου, w (Σχήμα 100).

Σχήμα 100

Επίδραση του συντελεστή w στην αντοχή σε θλίψη, σε διάρρηξη και σε κρούση του σκυροδέματος

Για την παρασκευή σκυροδέματος με υψηλή αντοχή σε κρούση πρέπει τα αδρανή να είναι δευτερογενούς θραύσης, με τραχεία επιφάνεια, με μικρό συντελεστή εγκάρσιας συστολής και να έχουν διάμετρο μέγιστου κόκκου < 30 mm και ελάχιστη περιεκτικότητα σε άμμο (0/8), 60 %. Επίσης, πρέπει να είναι βZ28 ≥ 45 ΜΡα, η περιεκτικότητα σε τσιμέντο ≤ 400 Κg/m3 και ο συντελεστής νερού – τσιμέντου, w ≤ 0,45. 5.3.3.5 Σύνθετη καταπόνηση σε θλίψη Σύνθετη καταπόνηση σε θλίψη παρουσιάζεται σε πλάκες οροφών, οδοστρώματα με προεντεταμένο σκυρόδεμα, διασταυρούμενες δοκούς, αγκυρώσεις κ.λ.π.

114

Όταν η καταπόνηση είναι μονοαξονική, επέρχεται θραύση του σκυροδέματος λόγω υπέρβασης της εγκάρσιας αντοχής σε εφελκυσμό. Όταν η καταπόνηση είναι σύνθετη και υπάρχει η δυνατότητα ελεύθερης εγκάρσιας παραμόρφωσης, δεν παρατηρείται καμιά μεταβολή, ενώ στην περίπτωση μη ελεύθερης εγκάρσιας παραμόρφωσης αυξάνεται η αντοχή.

Σχήμα 101 Επίδραση της ηλικίας του σκυροδέματος και του χρόνου φόρτισης στην αντοχή

διάρκειας του σκυροδέματος

5.3.3.6 Αντοχή διάρκειας Η αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος μειώνεται, καθώς αυξάνεται η διάρκεια φόρτισης (Σχήμα 101). Η αντοχή σε θλίψη φορτιζόμενου σκυροδέματος, βD(α + t), ηλικίας α ημερών μετά την ανάμιξη και t ημέρες μετά τη φόρτιση δίνεται από τη σχέση :

βD(α+t) = βD28 *Ct * C(α+t) σε ΜPα (56) , όπου είναι : Ct συντελεστής που αναφέρεται στη μείωση της αντοχής του σκυροδέματος με το χρόνο, η οποία οφείλεται στη διάρκεια της φόρτισης και C(α+t) συντελεστής που αναφέρεται στην αύξηση της αντοχής του σκυροδέματος με το χρόνο. 5.3.3.7 Αντοχή σε επαναληπτική φόρτιση Η αντοχή σε επαναληπτική φόρτιση εξαρτάται από τη συμπεριφορά της ιξώδους φάσης του σκυροδέματος. Κατά τη φόρτιση αυτή αναπτύσσεται η άνω οριακή τάση, σο και η κάτω οριακή τάση,σu. Στο διάγραμμα 102 αποδίδεται γραφικά η μέση τιμή των τάσεων, σm, με τη βοήθεια διαγράμματος κατά Smith. 5.3.4 EΛΕΓΧΟΣ ΤΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΤΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΕΡΓΟ Ο έλεγχος της αντοχής του σκυροδέματος σε κατασκευασμένα δομικά στοιχεία γίνεται με τις παρακάτω μεθόδους.

115

Σχήμα 102

Διάγραμμα κόπωσης του σκυροδέματος 5.3.4.1 Έλεγχος με τη λήψη πυρήνων Για την εφαρμογή της μεθόδου αυτής λαμβάνονται από το κατασκευασμένο σκυρόδεμα κυλινδρικά δοκίμια, τα οποία ονομάζονται πυρήνες ή καρότα, με διάμετρο 10 ή 15 cm και λόγo ύψους/διαμέτρου, h/d = 1. Tα αποτελέσματα που λαμβάνονται από την θραύση πυρήνων με διάμετρο 10,15 cm αντιστοιχούνται με τα αποτελέσματα κυβικών δοκιμίων με ακμή 20 cm. 5.3.4.2 Έλεγχος με μεθόδους μη καταστροφής α. Έλεγχος με κρουσίμετρα Για την εφαρμογή της μεθόδου αυτής χρησιμοποιούνται ειδικά όργανα, τα κρουσίμετρα. Κατά την εκτέλεση της δοκιμής πρέπει το στέλεχος του κρουσίμετρου να είναι κάθετο στην εξεταζόμενη επιφάνεια του σκυροδέματος. Ανάλογα με το είδος του χρησιμοποιούμενου κρουσίμετρου η αντοχή του σκυροδέματος προσδιορίζεται με : Ι. μέτρηση της διαμέτρου d Στη μέθοδο αυτή η αντοχή του σκυροδέματος προσδιορίζεται από τη μέση διάμετρο,d, της κοιλότητας που δημιουργεί η κεφαλή του κρουσίμετρου στην εξεταζόμενη επιφάνεια (Σχήμα 103α). ΙΙ. μέτρηση της αναπήδησης R Στη μέθοδο αυτή η αντοχή του σκυροδέματος προσδιορίζεται από τη μέση τιμή της αναπήδησης R, του κρουσίμετρου, καθώς αυτό προσκρούει στην εξεταζόμενη επιφάνεια (Σχήμα 103β). β.Έλεγχος με τη συσκευή υπέρηχων Στη μέθοδο αυτή στο ένα άκρο του εξεταζόμενου δοκιμίου, που έχει μήκος l, τοποθετείται ο πομπός της συσκευής υπέρηχων και στο άλλο άκρο του ο δέκτης της συσκευής (Σχήμα 103γ). Κατά τη δοκιμή ο πομπός εκπέμπει υπέρηχους που λαμβάνονται από το δέκτη μετά από χρόνο t. Η αντοχή του σκυροδέματος προσδιορίζεται από την ταχύτητα διάδοσης των υπέρηχων, c, μέσα από το εξεταζόμενο δοκίμιο, η οποία δίνεται από τη σχέση :

c = l / t (57)

116

Κρουστικές μέθοδοι Μέτρηση διαμέτρου d Μέτρηση αναπήδησης R Συσκευή υπέρηχων α β γ

Σχήμα 103 Μέθοδοι μη καταστροφής για τον έλεγχο της αντοχής του σκυροδέματος

5.3.4.3 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των μεθόδων μη καταστροφής Στον πίνακα 27 αναγράφονται τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των μεθόδων μη καταστροφής για τον προσδιορισμό της αντοχής του σκυροδέματος.

ΠΙΝΑΚΑΣ 27

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των μεθόδων μη καταστροφής

Κρουστικοί μέθοδοι Με διείσδυση Με αναπήδηση

Μέθοδος με υπέρηχους

Απλά όργανα

Πλεονεκτήματα

Καμιά επίδραση της ποιότητας των αδρανών, πιο ακριβής από τη μέθοδο αναπήδησης

Πολύ απλή στην εφαρμογή,εύκολη και ακριβής ανάγνωση

Μέτρηση σε όλη τη διατομή του δοκιμίου

Μεγάλη διασπορά, επίδραση της υγρασίας Ελέγχεται περιοχή κοντά στην επιφάνεια. Σε περίπτωση απόμιξης λαμβάνονται υψηλές τιμές. Επίδραση του βαθμού ενυδάτωσης

Η σχέση Ε/βD μεταβάλλεται σε συνάρτηση με το μέτρο ελαστικότητας Ε, τη σύνθεση των αδρανών, την περιεκτικότητα σε τσιμέντο

Μειονεκτήματα

Η μέτρηση είναι επίπονος. Επίδραση του μεγέθους των κόκκων, της σύνθεσης και της περιεκτικότητας σε τσιμέντο

Η μέτρηση σε φορτισμένο μέλος της κατασκευής δίνει μεγαλύτερη τιμή της αναπήδησης, R

Απαιτείται εξοπλισμός με υψηλό κόστος και ειδικευμένο προσωπικό

117

5.4 ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΑ ΜΕ ΕΙΔΙΚΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ 5.4.1 ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΜΕΙΩΜΕΝΗΣ ΥΔΑΤΟΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ Το σκυρόδεμα μειωμένης υδατοπερατότητας χρησιμοποιείται για την κατασκευή δεξαμενών νερού, κολυμβητηρίων, τσιμεντοσωλήνων, δεξαμενών λυμάτων κ.λ.π. Για την παρασκευή σκυροδέματος μειωμένης υδατοπερατότητας, η περιεκτικότητα σε τσιμέντο δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 350 Kg/m3 για σκυρόδεμα με μέγιστο κόκκο

31,5 ή 1″ και 400 Kg/m3 για σκυρόδεμα με μέγιστο κόκκο 16 ή 1/2″.Ο συντελεστής w δεν πρέπει να υπερβαίνει την τιμή 0,58 για περιεκτικότητα τσιμέντου 350 Kg/m3 και την τιμή 0,50 για περιεκτικότητα 400 Kg/m3.Η κοκκομετρική καμπύλη του μίγματος των αδρανών υλικών πρέπει να βρίσκεται κατά το δυνατόν κοντά στη μέση γραμμή της υποζώνης Δ. 5.4.2 ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΜΕ ΑΥΞΗΜΕΝΗ ΑΝΤΟΧΗ ΣΤΟΝ ΠΑΓΕΤΟ Για την παρασκευή σκυροδέματος ,το οποίο χρησιμοποιείται σε υγρό και ψυχρό περιβάλλον, τα αδρανή υλικά πρέπει να έχουν αυξημένη αντοχή ως προς τον παγετό και το σκυρόδεμα να είναι αδιαπέραστο από το νερό. Ο συντελεστής w δεν πρέπει να υπερβαίνει την τιμή 0,60. Για τμήματα μεγάλου όγκου ο συντελεστής w μπορεί να είναι μέχρι 0,70 , όταν μετά τη χρησιμοποίηση προσθέτων για την αύξηση του πορώδους, ικανοποιούνται οι απαιτήσεις του Πίνακα 28 και τα τμήματα της κατασκευής δεν έρχονται σε επαφή με άλατα, τα οποία χρησιμοποιούνται για την τήξη του πάγου και του χιονιού. Σε αντίθετη περίπτωση, οι τιμές του Πίνακα 28 δεν ισχύουν.

ΠΙΝΑΚΑΣ 28

Απαιτούμενη περιεκτικότητα σε αέρα για σκυρόδεμα με αυξημένη αντοχή στον παγετό

Σκυρόδεμα μέγιστου κόκκου

Περιεκτικότητα αέρα %

8 ή 3/8″ 16 ή 1/2″ 31,5 ή 1″

63 ή 1 ½ ″

6,0 4,5 3,5 3,0

5.4.3 ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΜΕ ΑΥΞΗΜΕΝΗ ΑΝΤΟΧΗ ΣΤΙΣ ΧΗΜΙΚΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ Το σκυρόδεμα, το οποίο εκτίθεται σε προσβολή χημικών ουσιών που περιέχονται στο νερό ή στο έδαφος, πρέπει να είναι αδιαπέραστο από το νερό και για την παρασκευή του πρέπει να χρησιμοποιείται ειδικό τσιμέντο με αυξημένη αντοχή στην επίδραση των θειικών αλάτων.Ο συντελεστής w πρέπει να είναι μικρότερος από 0,60 και σε περίπτωση ισχυρής επίδρασης μικρότερος από 0,50.Η κοκκομετρική καμπύλη του μίγματος των αδρανών υλικών πρέπει να βρίσκεται κατά το δυνατόν κοντά στη μέση γραμμή της υποζώνης Δ.

118

5.4.4 ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΜΕ ΑΥΞΗΜΕΝΗ ΑΝΤΟΧΗ ΣΤΙΣ ΙΣΧΥΡΕΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΕΙΣ Το σκυρόδεμα με αυξημένη αντοχή στις ισχυρές μηχανικές καταπονήσεις πρέπει να χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις που καταπονείται από τριβή και κρούση, όπως π.χ. σε μεγάλη κίνηση οχημάτων, ολίσθηση αντικειμένων κ.λ.π. Το σκυρόδεμα πρέπει να είναι κατηγορίας τουλάχιστον C25/30 και η περιεκτικότητα σε τσιμέντο τουλάχιστον 350 Kg/m3. Η κοκκομετρική καμπύλη του μίγματος των αδρανών υλικών πρέπει να βρίσκεται στο κάτω μισό της υποζώνης Δ. 5.4.5 ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΜΕ ΑΥΞΗΜΕΝΗ ΑΝΤΟΧΗ ΣΤΙΣ ΥΨΗΛΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΕΣ Για την παρασκευή σκυροδέματος με αυξημένη αντοχή σε θερμοκρασίες μέχρι 250 0C χρησιμοποιούνται ειδικά αδρανή με μικρό συντελεστή κυβικής διαστολής. Στην περίπτωση όπου παρατηρούνται συχνές αυξομειώσεις της θερμοκρασίας πρέπει να λαμβάνονται ειδικά μέτρα προστασίας. 5.4.5 ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΜΕΣΑ ΣΤΟ ΝΕΡΟ Για την παρασκευή σκυροδέματος για έργα μέσα στο νερό χρησιμοποιούνται αδρανή υλικά με διάμετρο μέγιστου κόκκου 31,5 ή 1″ ,των οποίων η κοκκομετρική γραμμή πρέπει να βρίσκεται κοντά στη μέση γραμμή της υποζώνης Δ. Το σκυρόδεμα πρέπει να έχει μέτρο εξάπλωσης α = 45-50 cm και ο συντελεστής w πρέπει να είναι μικρότερος από 0,60.Μπορεί να χρησιμοποιηθεί τσιμέντο τύπου Ι και ΙΙ και η ελάχιστη περιεκτικότητα σε τσιμέντο πρέπει να είναι 350 Kg/m3. Όταν το βάθος του νερού είναι μεγαλύτερο από 1m, το σκυρόδεμα δεν αφήνεται ελεύθερο μέσα στο νερό, αλλά πρέπει να διαστρώνεται με ειδικές μεθόδους. 5.5 ΣΥΝΘΕΣΗ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ Σύνθεση σκυροδέματος ονομάζεται η διαδικασία, η οποία ακολουθείται για τον ακριβή προσδιορισμό της ποσότητας του τσιμέντου, του νερού και των αδρανών υλικών, οι οποίες πρέπει να αναμιχθούν, ώστε να παρασκευαστεί σκυρόδεμα, το οποίο να έχει προκαθορισμένες ιδιότητες, αφού ληφθούν υπόψη η ποιότητα και οι ιδιότητες των διαθέσιμων υλικών. Η διαδικασία προσδιορισμού των ποσοτήτων των υλικών που θα χρησιμοποιηθούν για την παρασκευή του σκυροδέματος ακολουθεί τα παρακάτω στάδια : 1. Προσδιορίζεται ο συντελεστής νερού – τσιμέντου, w (Σχήμα 104), όταν είναι γνωστή η αντοχή βD28 του σκυροδέματος και η ποιότητα του τσιμέντου. 2. Προσδιορίζεται η απαιτούμενη ποσότητα του νερού W (Σχήμα 105), όταν είναι γνωστή η συνεκτικότητα του σκυροδέματος και ο αριθμός ΚΗ ή FH του μίγματος των αδρανών υλικών. 3. Προσδιορίζεται η απαιτούμενη ποσότητα τσιμέντου Ζ από τη σχέση : Ζ = W/w (58) και ο όγκος του τσιμέντου Vz από τη σχέση : Vz = Ζ/ρΖ (59)

119

Σχήμα 104

Προσδιορισμός του συντελεστή, w, του σκυροδέματος

Σχήμα 105

Προσδιορισμός της απαιτούμενης ποσότητας νερού, W, για την παρασκευή του σκυροδέματος

4. Προσδιορίζεται η απαιτούμενη ποσότητα των αδρανών υλικών Κ από τη σχέση: Κ = ρκ *(1000-Vz-Vw-VL) σε (Kg/m3) (60) , όπου είναι : VL ο όγκος του αέρα που περιέχεται στο νωπό σκυρόδεμα. 5. Προσδιορίζεται η αναλογία ανάμιξης των υλικών από τη σχέση :

Ζ : Κ : W (61)

120

5.6 ΑΛΛΑ ΕΙΔΗ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ 5.6.1 ΕΤΟΙΜΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ Έτοιμο σκυρόδεμα ονομάζεται το σκυρόδεμα, το οποίο ετοιμάζεται στο εργοστάσιο, αναμιγνύεται στο εργοστάσιο ή μέσα σε οχήματα αναμικτήρες και μεταφέρεται στο εργοτάξιο. Η ανάμιξη των συστατικών του σκυροδέματος κατά τη μεταφορά έχει ως αποτέλεσμα να μεταφέρεται το σκυρόδεμα σε μεγαλύτερες αποστάσεις. Η διατήρηση του εργάσιμου του σκυροδέματος επιτυγχάνεται με πρόσθετη διαβροχή του σκυροδέματος. 5.6.2 ΕΚΤΟΞΕΥΟΜΕΝΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ Εκτοξευόμενο σκυρόδεμα ονομάζεται το σκυρόδεμα, το οποίο τοποθετείται στη θέση σκυροδέτησης με εκτόξευση από το ακροφύσιο ειδικής συσκευή, με τη βοήθεια πεπιεσμένου αέρα. Η παρασκευή του σκυροδέματος γίνεται με δύο μεθόδους την υγρή και την ξηρή. Στην υγρή μέθοδο τα αδρανή υλικά, το τσιμέντο και το νερό αναμιγνύονται από την αρχή και το σκυρόδεμα μεταφέρεται με ρεύμα πεπιεσμένου αέρα μέσω σωληνώσεων στο ακροφύσιο, ενώ στην ξηρή μέθοδο το μίγμα τσιμέντου και αδρανών μεταφέρεται στο ακροφύσιο, όπου προστίθεται το νερό με ψεκασμό. Το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα πρέπει να έχει ομοιογένεια, κατάλληλο εργάσιμο που θα του επιτρέψει να διαστρωθεί ικανοποιητικά και ταυτόχρονα θα πρέπει να εξασφαλίζεται η πρόσφυση στην επιφάνεια στην οποία γίνεται η εκτόξευση, καθώς και η ελάχιστη αναπήδηση. Επίσης, πρέπει να έχει την αντοχή, την ανθεκτικότητα και όλες τις άλλες πρόσθετες ιδιότητες που απαιτούνται για το έργο. Η ποιότητα του εκτοξευόμενου προσθέτου σκυροδέματος εξαρτάται σε σημαντικό βαθμό από τον έλεγχο του νερού και του επιταχυντικού προσθέτου του μίγματος, την πίεση του αέρα, την ταχύτητα εξόδου των υλικών από το ακροφύσιο, τις τεχνικές χρήσεις του ακροφυσίου και τον χειριστή του ακροφυσίου. Το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα χρησιμοποιείται σε κατασκευές, οι οποίες έχουν υποστεί εκτεταμένες καταστροφές, όπως και σε κατασκευές λεπτότοιχες ή ασθενώς οπλισμένες. 5.6.3 ΟΠΛΙΣΜΕΝΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ Οπλισμένο σκυρόδεμα ονομάζεται το σκυρόδεμα μέσα στο οποίο τοποθετούνται κατάλληλοι ράβδοι από χάλυβα. Το οπλισμένο σκυρόδεμα παρουσιάζει βελτιωμένες ιδιότητες και κυρίως σημαντική αύξηση στην αντοχή σε εφελκυσμό, οι οποίες οφείλονται στην πολύ καλή συνεργασία του σκυροδέματος με το χάλυβα. 5.6.4 ΠΡΟΕΝΤΕΤΑΜΕΝΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ Προεντεταμένο σκυρόδεμα ονομάζεται το σκυρόδεμα στο εσωτερικό του οποίου έχουν αναπτυχθεί τεχνητά μόνιμες εντατικές καταπονήσεις με τη χρήση τενόντων (σύρματα, ράβδοι ή συρματόσχοινα, καλώδια). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της αντοχής του σκυροδέματος.

121

6. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Ashworth John,1996, «Mortars, Plasters and Renders», Gower Technical Press, Aldershot. Basalla : «Baupraktische Betontechnologie», Bauverlag GmbH, Wiesbaden und Berlin. Beton – Kalender : Verlag Wilhelm Ernst und Sohn, Berlin, Munchen, Dusseldorf. Boynton Robert S.,1980, «Chemistry and Technology of Lime and Limestone», John Wiley & Sons , New York. Brandt A.M., 1995, «Cement-Based Composites : Materials, Mechanical Properties and Performance», Ε & F.N Spon, London. Courtney Thomas H.,2000 , «Mechanical Behavior of Materials», McGraw-Hill, Boston. Czernin H., «Zementchemie fur Bauingenieure », Βauverlag GmbH, Wiesbaden και Berlin. Ecole Francaise du Beton,sous la dir d’Yves Malier, 1992, «Les Betons a Hautes Performances : Caractérisation, Durabilite, Applications :Compte – Rendu des Traveux Scinetifiques du Project National Voies Nouvelles du Materiau Beton», Presses de l’ Ecole Nationale des Ponts et Chaussees, Paris. Eldridge H.J., 1974,«Properties of Building Materials», Medical and Technical Publishing Construction, Lancaster. Gani M.S.J., 1997, «Cement and Concrete», Chapman & Hill, London. Ghosh S.N., 1991-1992, «Cement and Concrete Science & Technology» Vol.I, Part I-II, ABI Books Pvt., New Delhi. Κανονισμός Σκυροδέματος, 1995, Μάϊος , Αθήνα. Κανονισμός Τεχνολογίας Σκυροδέματος, 1997, Απρίλιος, Αθήνα. Kθuhl Hans και Knothe Walter, 1915, «Die Chemie der Hydraulischen Bindemittel Wesen und Herstellung der Ηydraulischen Bindemittel», S. Hirzel, Leipzig. Klos Harald, 1967, «Asbestzement : Technologie und Projektierung», Springer – Verlag, Wien. Kosmatka Steven. H. και Panarese William C., 1988, «Design and Control of Concrete Mixtures», Portland Cement Association, Skokie,1L.. Lamprecht Κ., «Betonprufungen auf der Baustelle und im Labor», Beton-Verlag GmbH, Dusseldorf. Larson Thomas D., 1963, «Portland Cement and Asphalt Concretes», Mc Graw-Hill, New York. Lawrence C.D., 1994, «International Review of the Composition of Cement Pastes, Mortars, Concretes and Aggregates likely to be Used in Water Retaining Structures», HMSO, London. Lohmeyer F., «Stahlbetonbau fur Techniker, Teil 1 Eigenschaften und Herstellung des Stahlbetons», Verlag B.G.Teubner, Stuttgart. Mills Adelbert P., The Late, 1967, «Materials of Construction : Their Manufacture and Properties», John Wiley & Sons, New York . Nawy Edward G., 1996, «Fundamentals of High Strength High Performance Concrete», Longman Group Ltd, Essex. Neville Adam M., 1995, « Properties of Concrete», 4th ed., Longman, Essex. Oates J.A.H., 1998, «Lime and Limestone : Chemistry and Technology, Production and Uses», Wiley, Weinheim. Piepenburg W.,1969, «Mortel-Mauerwerk-Putz», Bauverlag GmbΗ, Wiesbaden. Richardson John George, 1977, «Precast Concrete Production», Cement and Concrete Association, London.

122

Roberts L.R. και Skanly T.P., 1989, «Pore Structure and Permeability of Cementitious Materials» symposium held November 28-30,1988, Boston Massachusetts, U.S.A, Materials Research Society, Pittsburgh. Rots Mirko Gottfried, 1956, «Zemente fur Grosse Talsperren», Verein Schweizerischer Zement – Kalk und Gipsfabrikanten, Zurich. Smith M.R. και Collis L., 1993, « Aggregates Series Sand, Gravel and Crushed Rock Aggregates for Construction Purposes», Geological Society, London.

30. Velou S.A., [et al]., « Aggregates», Balkema, A.A., Rotterdam. Venuat Michel, 1962, «Ciments aux Cendres Volantes : Influence de la Proportion de Centre sur les Proprietes des Ciments» Centre d’ Etudes et de Recherches de l’industrie des Liants, Hydrauliques, Paris. Volkart K.,1971, «Bauen mit Gips», Darmstadt.

123

7. ΣΧΗΜΑΤΑ σελΣχήμα 1. Προσδιορισμός του όγκου για τον υπολογισμό της αντίστοιχης

πυκνότητας 5

Σχήμα 2. Κατηγορίες δομής πορώδων υλικών 6Σχήμα 3. Η θερμοκρασία παγετού του νερού σε σχέση με τη διάμετρο των

τριχοειδών αγγείων 6

Σχήμα 4. Δοκιμές για τον προσδιορισμό της συμπεριφοράς των υλικών απέναντι στο νερό

7

Σχήμα 5. Κατανομή της υγρασίας σε τοίχο σε συνάρτηση με το χρόνο και την ικανότητα απόδοσης νερού

8

Σχήμα 6.

Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας, λ , σε συνάρτηση με τη φαινόμενη πυκνότητα , ρR

9

Σχήμα 7. Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας, λ, οπτόπλινθων (α) και ελαφροσκυροδέματος (β) σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία, t και τη μέση περιεκτικότητα σε υγρασία, fm

9

Σχήμα 8. Μεταβολή του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας, λ, σε συνάρτηση με τη διάμετρο των πόρων και τη θερμοκρασία

10

Σχήμα 9. Θερμοκρασίες στην επιφάνεια επιχρισμένων εξωτερικών τοίχων κατά τη διάρκεια καλοκαιρινής ημέρας

10

Σχήμα 10. Θερμοκρασίες στην επιφάνεια εξωτερικών επιχρισμάτων διάφορων χρωματισμών για τοίχο πάχους 30 cm και με δυτικό προσανατολισμό

11

Σχήμα 11. Μέγιστες και ελάχιστες τιμές θερμοκρασίας στην επιφάνεια εξωτερικών επιχρισμάτων σε σχέση με το χρώμα της

11

Σχήμα 12. Η θερμοκρασία στο πέλμα του ποδιού για δύο δάπεδα, όταν η θερμοκρασία του χώρου είναι 20 0C και η θερμοκρασία της επιφάνειας του δαπέδου είναι 17 0C

12

Σχήμα 13. Οι κυριότεροι τρόποι καταπόνησης των δομικών υλικών 13Σχήμα 14. . Επιρροή της μη δυνατότητας ελεύθερης παραμόρφωσης κατά

την εγκάρσια διεύθυνση σε καταπόνηση σε θλίψη 14

Σχήμα 15. Επίδραση του λόγου h/d στην αντοχή σε θλίψη για διάφορα παρεμβλήματα

14

Σχήμα 16. Καταπόνηση δοκιμίου σε εφελκυσμό 15Σχήμα 17. Εντατική κατάσταση κατά την καταπόνηση σε εφελκυσμό 15Σχήμα 18. Καταπόνηση δοκιμίου σε διάρρηξη . 15 Σχήμα 19. Εντατική κατάσταση κατά την καταπόνηση σε διάρρηξη 15Σχήμα 20. Καταπόνηση δοκιμίου σε κάμψη 16Σχήμα 21. Εντατική κατάσταση κατά την καταπόνηση σε κάμψη 16Σχήμα 22. Μείωση της αντοχής σε κάμψη σε συνάρτηση με το λόγο l/d

του δοκιμίου 16

Σχήμα 23. Καταπόνηση σε εναλλασσόμενη φόρτιση 17Σχήμα 24. Καμπύλη κόπωσης ή καμπύλη Wöhler 18Σχήμα 25. Υπολογισμός του συντελεστή ασφάλειας 18Σχήμα 26. Διαγράμματα τάσεων – παραμορφώσεων για χαρακτηριστικά

δομικά υλικά 19

Σχήμα 27. Προσδιορισμός της κατανομής των τάσεων σε δοκίμιο ξύλου κατά την καταπόνηση σε κάμψη, όταν είναι γνωστές οι αναπτυσσόμενες

124

παραμορφώσεις 19Σχήμα 28. Προσδιορισμός του μέτρου ελαστικότητας 20Σχήμα 29. Διάγραμμα τάσεων- παραμορφώσεων για βισκοελαστικό

υλικό 21

Σχήμα 30. Βισκοελαστική συμπεριφορά υλικών για συνεχή φόρτιση 21Σχήμα 31. Διεξαγωγή ηλεκτρικής μέτρησης 24Σχήμα 32. Μέτρηση με το σύστημα του κλειστού βρόγχου 24Σχήμα 33. Προσδιορισμός του μέτρου ελαστικότητας με υπέρηχους 26Σχήμα 34. Προσδιορισμός ελαστικών σταθερών με συντονισμό 26Σχήμα 35. Ο κύκλος της ασβέστου 28Σχήμα 36. Επίδραση της ποζολάνης στην αντοχή του τσιμέντου 33 Σχήμα 37. Αντοχή σε θλίψη σε συνάρτηση με την περιεκτικότητα

σε υδραυλικούς συντελεστές και σε (CαΟΗ)2 33

Σχήμα 38. Επίδραση της ειδικής επιφάνειας στην αντοχή του τσιμέντου 41Σχήμα 39. Ιστός ενυδάτωσης του τσιμέντου 42

Σχήμα 40. Σχηματική παράσταση των φάσεων ενυδάτωσης και της εξέλιξης στη δομή κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου

43

Σχήμα 41. Σχηματική παράσταση της δέσμευσης νερού κατά την ενυδάτωση ανόργανης κονίας

43

Σχήμα 42. Χρονική εξέλιξη της ενυδάτωσης του τσιμέντου 44Σχήμα 43. Η ενυδάτωση του τσιμέντου σε συνάρτηση με το συντελεστή w 44

Σχήμα 44. Θερμότητα ενυδάτωσης για διάφορα τσιμέντα 45 Σχήμα 45. Επίδραση της θηραϊκής γης στη θερμότητα ενυδάτωσης του

τσιμέντου πόρτλαντ 45Σχήμα 46. Συστολή του όγκου κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου 46

Σχήμα 47. Η συστολή κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου σε συνάρτηση με το χρόνο για διάφορες τιμές του συντελεστή w

46

Σχήμα 48. Συσκευή Vicat 47

Σχήμα 49. Χρόνος πήξης του τσιμέντου για διάφορα ποσοστά νερού 47 Σχήμα 50. Σχηματική παράσταση σχηματισμού θυλάκων νερού κάτω από

τους κόκκους των αδρανών 48

Σχήμα 51. Μεταβολή της αντοχής σε θλίψη και του πορώδους σε συνάρτηση με το συντελεστή w

49

Σχήμα 52. Μεταβολή της σχετικής αντοχής σε θλίψη σε συνάρτηση με το συντελεστή w

50

Σχήμα 53. Η αντοχή σε θλίψη του τσιμέντου σε συνάρτηση με τη θερμότητα ενυδάτωσης

50

Σχήμα 54. Σχετική αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος σε συνάρτηση με την κατάσταση ωρίμανσης

51

Σχήμα 55. Επίδραση της θερμοκρασίας στην αντοχή του σκυροδέματος με την πάροδο του χρόνου

51

Σχήμα 56. Η επίδραση της υγρασίας στην αντοχή του σκυροδέματος 52

Σχήμα 57. Η αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος σε συνάρτηση με το χρόνο 52

Σχήμα 58. Η συστολή ξήρανσης του τσιμέντου σε συνάρτηση με το συντελεστή w

53

125

Σχήμα 59. Επίδραση του τρόπου συντήρησης στη συστολή ξήρανσης και στη διαστολή ύγρανσης του τσιμέντου

54

Σχήμα 60. Τάση για ρηγμάτωση διάφορων κονιαμάτων 54

Σχήμα 61. Η υδατοπερατότητα σε συνάρτηση με το συντελεστή w 55Σχήμα 62. Διαδικασία παραγωγής θραυστών αδρανών υλικών 60 Σχήμα 63. Διάτρηση κοσκίνων με κυκλικές οπές 62Σχήμα 64. Δειγματοληψία αδρανών υλικών με τη μέθοδο του

τερτατομερισμού 65

Σχήμα 65. Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 8 ή 3/8″

70

Σχήμα 66. Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 16 ή 1/2″

71

Σχήμα 67. Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 31,5 ή 1″

71

Σχήμα 68. Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 63 ή 1½″

72

Σχήμα 69. Παραβολή Füller 73 Σχήμα 70. Βαθμός συμπύκνωσης αδρανών (0/32) σε σχέση με τις τιμές

του δείκτη n του τύπου του Füller 74Σχήμα 71. Ιδανικές κοκκομετρικές γραμμές για αδρανή υλικά με

D = 31,5 mm 74

Σχήμα 72. Διάγραμμα για τον προσδιορισμό διάφορων χαρακτηριστικών μεγεθών των αδρανών υλικών

76

Σχήμα 73. Χρονική εξέλιξη της αντοχής σε θλίψη των κονιαμάτων τοιχοποιίας

85

Σχήμα 74. Μέθοδος κατασκευής προκατασκευασμένων δομικών στοιχείων από ασβεστοκονίαμα

86

Σχήμα 75. Παρασκευή αμιαντοτσιμέντου 87Σχήμα 76. Ελάχιστη περιεκτικότητα σε τσιμεντοπολτό για «κατάλληλη»

κοκκομετρική σύνθεση σε σχέση με το συντελεστή w 93

Σχήμα 77. Ελάχιστη περιεκτικότητα σε τσιμέντο για «κατάλληλη» κοκκομετρική σύνθεση σε σχέση με το συντελεστή w

93

Σχήμα 78. Προσαγωγή σκυροδέματος με μεταφορική ταινία 95Σχήμα 79. Διάστρωση σκυροδέματος με ειδικές μεθόδους 96Σχήμα 80. Επίδραση των επιπλέον πόρων του σκυροδέματος,λόγω μη

συμπύκνωσης, στην αντοχή σε κάμψη και σε θλίψη του σκυροδέματος

96

Σχήμα 81. Επίδραση του τρόπου συμπύκνωσης στην αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος σε συνάρτηση με το συντελεστή w

97

Σχήμα 82. Λανθασμένος και σωστός τρόπος δόνησης με δονητές μάζας 98 Σχήμα 83. Σχέση του τρόπου συμπύκνωσης και της ικανότητας για

συμπύκνωση του σκυροδέματος 98

Σχήμα 84. Επίδραση του μέτρου συμπύκνωσης στην αντοχή του σκυροδέματος

99

Σχήμα 85. Η επίδραση της απαιτούμενης ενέργειας για τη συμπύκνωση του σκυροδέματος, η οποία εξαρτάται από το χρόνο δόνησης , στην αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος σε συνάρτηση με το συντελεστή w

99Σχήμα 86. Επίδραση της συχνότητας δόνησης στη διάρκεια δόνησης 100

126

Σχήμα 87.

Η φαινόμενη πυκνότητα πλήρως συμπυκνωθέντος σκυροδέματος σε σχέση με την αναλογία ανάμιξης τσιμέντου και αδρανών κατά βάρος και το συντελεστή w

101

Σχήμα 88. Διάφορες δοκιμές για τον έλεγχο της συνεκτικότητας του νωπού σκυροδέματος

102

Σχήμα 89. Επίδραση της θερμοκρασίας του αέρα στην ταχύτητα σκλήρυνσης του σκυροδέματος

104

Σχήμα 90. Η επίδραση του μήκους της ακμής κυβικού δοκιμίου στην αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος

106

Σχήμα 91. Επίδραση του μεγέθους της ακμής κυβικού δοκιμίου στην αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος σε συνάρτηση με την ηλικία του και το συντελεστή w

106

Σχήμα 92. Η αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος και του τσιμέντου σε συνάρτηση με το συντελεστή w

107

Σχήμα 93. Η αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος σε συνάρτηση με το συντελεστή(W+L)/Z

108

Σχήμα 94. Η σχέση μεταξύ των αντοχών βb28 και βz28 σε συνάρτηση με το συντελεστή(W+L)/Z

108

Σχήμα 95. Η αντοχή του σκυροδέματος, βb28 , σε συνάρτηση με το πορώδες ,Pm ,του σκληρυνθέντος τσιμέντου

109

Σχήμα 96. Επίδραση του λόγου μήκους : ύψους, l/h, του δοκιμίου στην αντοχή σε εφελκυσμό από κάμψη του σκυροδέματος

110

Σχήμα 97. Έλεγχος της αντοχής σε εφελκυσμό από κάμψη και επίδραση της συστολής ξήρανσης , σs

111

Σχήμα 98. Η αντοχή σε εφελκυσμό από κάμψη για δοκίμια σκυροδέματος και κονιάματος ανάλογα με τον τρόπο συντήρησής τους

111

Σχήμα 99. Η επίδραση του συντελεστή νερού – τσιμέντου, w, στην αντοχή σε εφελκυσμό από κάμψη και στην αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος

112

Σχήμα 100. Επίδραση του συντελεστή w στην αντοχή σε θλίψη, σε διάρρηξη και σε κρούση του σκυροδέματος

113

Σχήμα 101. Επίδραση της ηλικίας του σκυροδέματος και του χρόνου φόρτισης στην αντοχή διάρκειας του σκυροδέματος

114

Σχήμα 102. Διάγραμμα κόπωσης του σκυροδέματος 115 Σχήμα 103. Μέθοδοι μη καταστροφής για τον έλεγχο της αντοχής σε

κρούση του σκυροδέματος 116

Σχήμα 104. Προσδιορισμός του συντελεστή, w, του σκυροδέματος 119 Σχήμα 105. Προσδιορισμός της απαιτούμενης ποσότητας νερού, W, για

την παρασκευή του σκυροδέματος 119

127

8 ΠΙΝΑΚΕΣ ΠΙΝΑΚΑΣ 1 Υγρασία ισορροπίας δομικών υλικών σε

συνάρτηση με την υγρασία του περιβάλλοντος

8 ΠΙΝΑΚΑΣ 2 Σκληρομετρικές κλίμακες κατά Μοhs και κατά

Rosiwal

22 ΠΙΝΑΚΑΣ 3 Κατηγορίες του τσιμέντου ανάλογα με την αντοχή

του σε θλίψη 41

ΠΙΝΑΚΑΣ 4 Ρυθμός της χρονικής αύξησης της αντοχής σε θλίψη του τσιμέντου

53

ΠΙΝΑΚΑΣ 5 Κατηγορίες αδρανών υλικών 61

ΠΙΝΑΚΑΣ 6 Πρότυπα γερμανικά κόσκινα 63 ΠΙΝΑΚΑΣ 7 Πρότυπα αμερικάνικα κόσκινα 63 ΠΙΝΑΚΑΣ 8 Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών

μέγιστου κόκκου 8 mm των γερμανικών κανονισμών

67 ΠΙΝΑΚΑΣ 9 Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών

υλικών μέγιστου κόκκου 16 mm των γερμανικών κανονισμών

67

ΠΙΝΑΚΑΣ 10 Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 31,5 mm των γερμανικών κανονισμών

67

ΠΙΝΑΚΑΣ 11 Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών μέγιστου κόκκου 63 mm των γερμανικών κανονισμών

68 ΠΙΝΑΚΑΣ 12 Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών

μέγιστου κόκκου 3/8″ των αμερικάνικων κανονισμών

68 ΠΙΝΑΚΑΣ 13 Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών

μέγιστου κόκκου 1/2″ των αμερικάνικων κανονισμών

69 ΠΙΝΑΚΑΣ 14 Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών

μέγιστου κόκκου 1″ των αμερικάνικων κανονισμών

69 ΠΙΝΑΚΑΣ 15 Όρια κοκκομετρικής διαβάθμισης αδρανών υλικών

μέγιστου κόκκου 1½″ των αμερικάνικων κανονισμών

70 ΠΙΝΑΚΑΣ 16 Τιμές του Ai 77 ΠΙΝΑΚΑΣ 17 Τιμές του συντελεστή σχήματος, αf 78 ΠΙΝΑΚΑΣ 18 Κοκκομετρική σύνθεση αδρανών υλικών με

τη μέθοδο άθροισης των διόδων

79 ΠΙΝΑΚΑΣ 19 Μέθοδος κοκκομετρικής σύνθεσης αδρανών

υλικών με τη βοήθεια των μεγεθών FH και KH 80

ΠΙΝΑΚΑΣ 20 Κατηγορίες κονιαμάτων τοιχοποιίας 85 ΠΙΝΑΚΑΣ 21 Επίδραση διάφορων παραγόντων στις

ιδιότητες του σκυροδέματος

92 ΠΙΝΑΚΑΣ 22 Το μέτρο εξάπλωσης και το μέτρο

συμπύκνωσης για τις διάφορες κατηγορίες συνεκτικότητας

100

128

ΠΙΝΑΚΑΣ 23 Συντήρηση του σκυροδέματος για διάφορες καιρικές συνθήκες

105

ΠΙΝΑΚΑΣ 24 Κατηγορίες του σκυροδέματος 107 ΠΙΝΑΚΑΣ 25 Επίδραση της ηλικίας στην αντοχή σε

θλίψη του σκυροδέματος 109

ΠΙΝΑΚΑΣ 26 Επίδραση της ηλικίας στην αντοχή σε εφελκυσμό του σκυροδέματος

110

ΠΙΝΑΚΑΣ 27 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των μεθόδων μη καταστροφής

116

ΠΙΝΑΚΑΣ 28 Η απαιτούμενη περιεκτικότητα σε αέρα για σκυρόδεμα με αυξημένη αντοχή στον παγετό

117

129

9 . ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 5 – 261.1 ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 5 – 131.1.1 ΟΡΙΣΜΟΙ ΦΥΣΙΚΩΝ ΜΕΓΕΘΩΝ 51.1.1.1 Δύναμη 51.1.1.2 Μάζα 51.1.1.3 Όγκος 51.1.1.4 Αντοχή 51.1.1.5 Πυκνότητα 51.1.2 ΔΟΜΗ 6 - 71.1.3 ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΑΠΕΝΑΝΤΙ ΣΤΟ ΝΕΡΟ 7 - 81.1.3.1 Δυνατότητα αναρρόφησης νερού 7 1.1.3.2 Υδροαπορροφητικότητα 71.1.3.3 Δυνατότητα απόδοσης νερού 71.1.3.4 Υδατοπερατότητα 71.1.3.5 Υγρασία ισορροπίας 81.1.4 ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 8 -12 1.1.4.1 Ορισμοί θερμικών μεγεθών 81.1.4.2 Θερμοαγωγιμότητα 8 -10 1.1.4.3 Θερμότητα ανάκλασης και θερμότητα απορρόφησης από

επιφάνεια

10 - 111.1.4.4 Μεταφορά θερμότητας με επαφή 11 - 12 1.1.4.5 Θερμική διαστολή 121.1.5 ΗΛΕΚΤΡΙΚΈΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 121.1.5.1 Ηλεκτροαγωγιμότητα 121.1.5.2 Διηλεκτρική σταθερά 121.1.5.3 Μαγνητική διαπερατότητα 121.1.6 ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ 131.1.6.1 Διαπερατότητα του φωτός 131.1.6.2 Βαθμός ανάκλασης του φωτός 131.1.6.3 Βαθμός απορρόφησης του φωτός 131.1.6.4 Βαθμός φωτεινότητας 131.1.6.5 Σταθερότητα χρωματισμών 131.1.7 ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΗΧΟΥ 131.1.7.1 Ηχοαπορρόφηση υλικών και διάφορων διατάξεων 131.1.7.2 Ηχομόνωση διαχωριστικών πετασμάτων και δαπέδων 131.2 ΦΥΣΙΚΟΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 13 -221.2.1 ΑΝΤΟΧΕΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 13 -181.2.1.1 Στατική αντοχή 131.2.1.2 Αντοχή σε θλίψη,σD 13 -141.2.1.3 Aντοχή σε εφελκυσμό, σZ 151.2.1.4 Αντοχή σε διάρρηξη ή διαμετρική θλίψη, σsz 151.2.1.5 Αντοχή σε κάμψη,σΒ 15 -16 1.2.1.6 Αντοχή σε διάτμηση ή ψαλιδισμό, σΑ 16 -171.2.1.7 Αντοχή σε στρέψη 171.2.1.8 Αντοχή σε κρούση 171.2.1.9 Αντοχή σε αποκόλληση 17

130

1.2.1.10 Αντοχή σε κόπωση 17 1.2.1.11 Ασφάλεια των κατασκευών 17-18 1.2.2 ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 18-22 1.2.2.1 Διαγράμματα τάσεων – παραμορφώσεων 18 -19 1.2.2.2 Ελαστική συμπεριφορά 201.2.2.3 Ιξώδης συμπεριφορά 20 -21 1.2.2.4 Εργάσιμο 211.2.2.5 Βισκοελαστική συμπεριφορά 211.2.2.6 Σκληρότητα 221.2.2.7 Ολκιμότητα 221.3 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 221.3.1 ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 221.3.2 ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΤΟΥ ΟΓΚΟΥ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΛΟΓΩ ΧΗΜΙΚΩΝ

ΔΡΑΣΕΩΝ 221.4 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 231.4.1 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΜΕΤΑΒΟΛΩΝ ΤΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΣΤΑ

ΥΛΙΚΑ 231.4.1.1 Συστολή ξήρανσης 231.4.1.2 Διαστολή ύγρανσης 231.4.2 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΤΑ ΥΛΙΚΑ ΤΩΝ ΜΕΤΑΒΟΛΩΝ ΤΟΥ ΟΓΚΟΥ

ΤΟΥΣ 231.4.3 ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΑΠΕΝΑΝΤΙ ΣΤΙΣ ΚΑΙΡΙΚΕΣ

ΣΥΝΘΗΚΕΣ 231.4.3.1 Αντοχή στον παγετό 231.4.3.2 Αντοχή στις καιρικές εναλλαγές 231.4.4 ΑΝΤΟΧΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΣΕ ΦΘΟΡΑ 231.4.4.1 Αντοχή σε φθορά λόγω τριβής 231.4.4.2 Αντοχή σε φθορά λόγω διάβρωσης 231.4.5 ΑΝΤΟΧΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΣΤΗ ΦΩΤΙΑ 231.4.6 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΦΩΤΕΙΝΩΝ ΑΚΤΙΝΩΝ ΣΤΑ ΥΛΙΚΑ 231.4.7 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ ΜΕΓΑΛΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΣΤΑ ΥΛΙΚΑ 23 1.5 ΤΕΧΝΙΚΗ ΤΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ 24-26 1.5.1 ΓΕΝΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ 241.5.1.1 Μέτρηση 241.5.2 ΤΕΧΝΙΚΗ ΤΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΚΑΤΑ ΤΟΝ ΕΛΕΓΧΟ

ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 241.5.3 ΜΕΓΕΘΗ ΓΙΑ ΜΕΤΡΗΣΗ – ΜΕΘΟΔΟΙ ΜΕΤΡΗΣΗΣ 25-26 1.5.3.1 Μέτρηση μηκών 25 1.5.3.2 Μέθοδοι μέτρησης μηκών 251.5.3.3 Μέτρηση δυνάμεων 251.5.3.4 Μέτρηση των ελαστικών μεγεθών Ε,G και μ 25-26 1.5.3.5 Eιδικές μέθοδοι 262 ΚΟΝΙΕΣ 27-58 2.1 ΓΕΝΙΚΑ 272.2 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΚΟΝΙΩΝ 27-28 2.2.1 ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗΝ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΤΟΥΣ 272.2.1.1 Φυσικές 272.2.1.2 Τεχνητές 272.2.2 ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗ ΦΥΣΗ ΤΟΥΣ 272.2.2.1 Ανόργανες 27

131

2.2.2.2 Οργανικές 272.2.3 ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΟΝ ΤΡΟΠΟ ΠΗΞΗΣ ΚΑΙ

ΣΚΛΗΡΥΝΣΗΣ ΤΟΥΣ 27-282.2.3.1 Αερικές 272.2.3.2 Υδραυλικές 282.3 ΔΟΜΙΚΗ ΑΣΒΕΣΤΟΣ 28-322.3.1 ΑΕΡΙΚΗ Ή ΚΑΥΣΤΙΚΗ ΑΣΒΕΣΤΟΣ 28-312.3.1.1 Γενικά 28-292.3.1.2 Μέθοδοι όπτησης των ασβεστολιθικών πετρωμάτων 292.3.1.3 Φυσικές ιδιότητες της καυστικής ασβέστου 292.3.1.4 Έλεγχος της ποιότητας της καυστικής ασβέστου 292.3.1.5 Σβέση της καυστικής ασβέστου 29-302.3.1.6 Φύραση της καυστικής ασβέστου 302.3.1.7 Πήξη και σκλήρυνση της υδρασβέστου 302.3.1.8 Δοκιμασίες της υδρασβέστου 30-312.3.1.9 Εφαρμογές της καυστικής ασβέστου 312.3.2 ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΣΒΕΣΤΟΣ 31-322.3.2.1 Γενικά 312.3.2.2 Φυσικές ιδιότητες της υδραυλικής ασβέστου 312.3.2.3 Σβέση της υδραυλικής ασβέστου 312.3.2.4 Πήξη και σκλήρυνση της υδραυλικής ασβέστου 312.3.2.5 Είδη της υδραυλικής ασβέστου 312.3.2.6 Δοκιμασίες της υδραυλικής ασβέστου 312.3.2.7 Εφαρμογές της υδραυλικής ασβέστου 322.4 ΠΟΖΟΛΑΝΕΣ 32-342.4.1 ΓΕΝΙΚΑ 322.4.2 ΦΥΣΙΚΕΣ ΠΟΖΟΛΑΝΕΣ 322.4.3 ΤΕΧΝΗΤΕΣ ΠΟΖΟΛΑΝΕΣ 322.4.4 ΘΗΡΑΪΚΗ ΓΗ 32-342.4.4.1 Γενικά 322.4.4.2 Ιδιότητες της θηραϊκής γης 32-342.5 ΓΥΨΟΣ 34 -382.5.1 ΓΕΝΙΚΑ 342.5.2 ΠΡΟΪΟΝΤΑ ΟΠΤΗΣΗΣ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΥΨΟΥ 342.5.3 ΗΜΥΙΔΡΥΚΗ Ή ΠΛΑΣΤΙΚΗ ΓΥΨΟΣ 35-372.5.3.1 Παρασκευή της πλαστικής γύψου 352.5.3.2 Φυσικές ιδιότητες της πλαστικής γύψου 352.5.3.3 Πήξη και σκλήρυνση της πλαστικής γύψου 352.5.3.4 Δοκιμασίες της πλαστικής γύψου 36-372.5.3.5 Είδη της πλαστικής γύψου 372.5.3.6 Εφαρμογές της πλαστικής γύψου 372.5.3.7 Κονιάματα της πλαστική γύψου 372.5.4 ΑΝΥΔΡΟΣ Ή ΤΡΑΧΕΙΑ ΓΥΨΟΣ 37-382.5.4.1 Παρασκευή της τραχείας γύψου 372.5.4.2 Φυσικές ιδιότητες της τραχείας γύψου 372.5.4.3 Πήξη και σκλήρυνση της τραχείας γύψου 382.5.4.4 Δοκιμασίες της τραχείας γύψου 382.5.4.5 Εφαρμογές της τραχείας γύψου 382.5.5 ΑΝΥΔΡΙΤΗΣ 382.5.5.1 Φυσικός ανυδρίτης 382.5.5.2 Τεχνητός ανυδρίτης 38

132

2.6 ΤΣΙΜΕΝΤΟ 39-582.6.1 ΓΕΝΙΚΑ 392.6.2 ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 39-402.6.3 ΕΙΔΗ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 40-412.6.3.1 Ανάλογα με τις πρόσθετες ύλες 402.6.3.2 Ανάλογα με την αντοχή τους 412.6.4 ΛΕΠΤΟΤΗΤΑ ΑΛΕΣΗΣ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 41-422.6.5 ΕΝΥΔΑΤΩΣΗ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 42-462.6.5.1 Γενικά 42-442.6.5.2 Θερμότητα ενυδάτωσης 44-452.6.5.3 Συστολή κατά την ενυδάτωση 45-462.6.6 ΠΗΞΗ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 46-472.6.7 ΣΚΛΗΡΥΝΣΗ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 47-48 2.6.8 ΕΞΙΔΡΩΣΗ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΠΗΞΗ ΤΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ 48-492.6.9 ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 49 2.6.10 ΑΝΤΟΧΗ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 49-532.6.10.1 Επίδραση του συντελεστή νερού-τσιμέντου,w 49-502.6.10.2 Eπίδραση της θερμότητας ενυδάτωσης 502.6.10.3 Επίδραση της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της

σκλήρυνσης 50-512.6.10.4 Επίδραση της υγρασίας 51-522.6.10.5 Επίδραση του χρόνου 52-532.6.10.6 Επίδραση του χρόνου αποθήκευσης 532.6.11 ΣΥΣΤΟΛΗ ΞΗΡΑΝΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΣΤΟΛΗ ΥΓΡΑΝΣΗΣ ΤΟΥ

ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 53-542.6.12 ΤΑΣΗ ΓΙΑ ΡΗΓΜΑΤΩΣΗ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 54-552.6.13 ΥΔΑΤΟΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 552.6.14 ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΠΑΓΕΤΟ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 552.6.15 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 55-562.6.16 ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 56-572.6.16.1 Προσδιορισμός της αντοχής σε κάμψη 562.6.16.2 Προσδιορισμός της αντοχής σε θλίψη 562.6.16.3 Προσδιορισμός του χρόνου πήξης του τσιμέντου 56-572.6.16.4 Προσδιορισμός της ογκοσταθερότητας του τσιμέντου 572.6.16.5 Προσδιορισμός της λεπτότητας του τσιμέντου 572.6.16.6 Προσδιορισμός των ξένων υλών 572.6.16.7 Προσδιορισμός της απώλειας πύρωσης του τσιμέντου 572.6.16.8 Προσδιορισμός του αδιάλυτου υπολείμματος του τσιμέντου 572.6.16.9 Προσδιορισμός της περιεκτικότητας σε SiO2,CαΟ,MgO,Fe2O3,

Al2O3,SO3 και άλλα οξείδια του τύπου R2O3

572.6.16.10 Δοκιμή ποζολανικότητας για το ποζολανικό τσιμέντο 572.6.17 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ 57-583. ΑΔΡΑΝΗ ΥΛΙΚΑ 59-80 3.1 ΓΕΝΙΚΑ 593.2 ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΤΩΝ ΑΔΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 59-603.2.1 ΣΥΛΛΕΚΤΑ ΑΔΡΑΝΗ ΥΛΙΚΑ 593.2.2 ΘΡΑΥΣΤΑ ΑΔΡΑΝΗ ΥΛΙΚΑ 59-603.3 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΤΩΝ ΑΔΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ

ΤΟ ΜΕΓΕΘΟΣ ΤΟΥΣ 61-623.4 ΠΡΟΤΥΠΑ ΚΟΣΚΙΝΑ 62-633.4.1 ΓΕΝΙΚΑ 62

133

3.4.2 ΓΕΡΜΑΝΙΚΑ ΚΟΣΚΙΝΑ 62-633.4.3 ΑΜΕΡΙΚΑΝΙΚΑ ΚΟΣΚΙΝΑ 633.5 ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΑΔΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 64-653.5.1 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ 643.5.2 ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΣΕ ΦΘΟΡΑ ΑΠΟ ΤΡΙΒΗ ΚΑΙ ΚΡΟΥΣΗ 643.5.3 ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΣΤΗΝ ΑΠΟΣΑΘΡΩΣΗ 643.5.4 ΜΟΡΦΗ ΤΩΝ ΚΟΚΚΩΝ 643.5.5 ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΣΕ ΕΠΙΒΛΑΒΕΙΣ ΠΡΟΣΜΙΞΕΙΣ 64-653.6 ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΑΔΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 65-66 3.7 ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ ΣΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

ΤΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ 66-753.7.1 ΓΕΝΙΚΑ 66-723.7.2 ΣΥΝΕΧΕΙΣ ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ 72-753.7.3 ΑΣΥΝΕΧΕΙΣ ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ 753.8 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ ΤΩΝ ΑΔΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 75-783.8.1 ΓΕΝΙΚΑ 75-763.8.2 ΜΕΤΡΟ ΛΕΠΤΟΤΗΤΑΣ, Fm, ΚΑΤΑ ABRAMS 773.8.3 ΤΙΜΗ FH ΚΑΤΑ HUMMEL 773.8.4 ΤΙΜΗ ΚΗ ΚΑΤΑ HUMMEL 773.8.5 ΑΘΡΟΙΣΜΑ ΤΩΝ ΔΙΟΔΩΝ,Q 773.8.6 ΤΙΜΗ Α ΚΑΤΑ KLUGE 77-78 3.8.7 ΕΙΔΙΚΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ, Ο 783.9 ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΩΝ ΑΔΡΑΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 78-803.9.1 ΜΕΘΟΔΟΣ ΑΘΡΟΙΣΗΣ ΤΩΝ ΔΙΟΔΩΝ 793.9.2 ΜΕΘΟΔΟΣ ΜΕ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΤΩΝ ΜΕΓΕΘΩΝ FH ΚΑΙ KH 804 ΚΟΝΙΑΜΑΤΑ 81-90 4.1 ΓΕΝΙΚΑ 814.2 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΟΝΙΑΜΑΤΩΝ 814.3 ΠΡΟΣΘΕΤΑ ΤΩΝ ΚΟΝΙΑΜΑΤΩΝ 81-824.4 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΤΩΝ ΚΟΝΙΑΜΑΤΩΝ 82-874.4.1 ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΟ ΕΙΔΟΣ ΤΗΣ ΚΟΝΙΑΣ 82-83 4.4.1.1 Πηλοκονιάματα 824.4.1.2 Ασβεστοκονιάματα 824.4.1.3 Ασβεστογυψοκονιάματα 824.4.1.4 Ασβεστομαρμαροκονιάματα 824.4.1.5 Ασβεστοθηραϊκοκονιάματα 824.4.1.6 Ασβεστοτσιμεντοκονιάματα 834.4.1.7 Τσιμεντοκονιάματα 834.4.2 ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗΝ ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΚΟΝΙΑΣ 834.4.2.1 Κανονικό κονίαμα 834.4.2.2 Παχύ κονίαμα 834.4.2.3 Ισχνό κονίαμα 834.4.3 ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΟΝ ΤΡΟΠΟ ΣΚΛΗΡΥΝΣΗΣ ΤΟΥΣ 834.4.3.1 Αερικά κονιάματα 834.4.3.2 Υδραυλικά κονιάματα 834.4.4 ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ ΤΟΥΣ 844.4.4.1 Κονιάματα χαμηλής αντοχής 844.4.4.2 Κονιάματα μέτριας αντοχής 844.4.4.3 Κονιάματα υψηλής αντοχής 844.4.5 ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥΣ 84-874.4.5.1 Κονιάματα τοιχοποιίας 84

134

4.4.5.2 Κονιάματα επιχρισμάτων 84-864.4.5.3 Κονιάματα υπό πίεση 864.4.5.4 Κονιάματα κατασκευής προκατασκευασμένων στοιχείων 86-874.5 ΟΡΓΑΝΙΚΑ ΚΟΝΙΑΜΑΤΑ 87-884.5.1 ΓΕΝΙΚΑ 874.5.2 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΚΟΝΙΑΜΑΤΩΝ 87-884.5.3 ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΩΝ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΚΟΝΙΑΜΑΤΩΝ 884.5.4 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΣΚΛΗΡΥΝΘΕΝΤΟΣ ΚΟΝΙΑΜΑΤΟΣ 884.6 ΕΙΔΙΚΑ ΚΟΝΙΑΜΑΤΑ 88-904.6.1 ΓΕΝΙΚΑ 884.6.2 ΔΙΑΣΠΟΡΕΣ ΠΛΑΣΤΟΜΕΡΩΝ ΚΑΙ ΕΛΑΣΤΟΜΕΡΩΝ 88-894.6.3 ΡΗΤΙΝΕΣ ΔΥΟ ΣΥΣΤΑΤΙΚΩΝ 894.6.3.1 Εποξειδικές ρητίνες 894.6.3.2 Ακόρεστοι πολυεστέρες 894.6.4 ΥΔΑΤΟΔΙΑΛΥΤΑ ΥΨΗΛΑ ΠΟΛΥΜΕΡΗ 89-904.6.4.1 Αιθέρας κυτταρίνης 894.6.4.2 Ανιοντικά διαλύματα ρητίνης μελαμίνης 89-905 ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ 91-1205.1 ΓΕΝΙΚΑ 915.2 ΝΩΠΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ 91-1035.2.1 ΑΝΑΛΟΓΙΑ ΑΝΑΜΙΞΗΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 91-945.2.2 ΠΡΟΣΘΕΤΑ ΤΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ 94-955.2.2.1 Επιταχυντικά πρόσθετα 945.2.2.2 Επιβραδυντικά πρόσθετα 945.2.2.3 Αερακτικά πρόσθετα 945.2.2.4 Ρευστοποιητικά πρόσθετα 945.2.2.5 Στεγανοποιητικά πρόσθετα 945.2.2.6 Πρόσθετα για το σκυρόδεμα υπό πίεση 955.2.3 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΔΙΑΣΤΡΩΣΗ ΤΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ 95 -96 5.2.4 ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ ΤΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ 96 -1005.2.5 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΝΩΠΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ 100 -1015.2.5.1 Μέτρο εξάπλωσης – μέτρο συμπύκνωσης 1005.2.5.2 Φαινόμενη πυκνότητα 100 -1015.2.5.3 Θερμοκρασία του νωπού σκυροδέματος 1015.2.6 ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΟΥ ΝΩΠΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ 101-1035.2.6.1 Δοκιμή εξάπλωσης 1015.2.6.2 Δοκιμή συμπύκνωσης (Wαlz) 1025.2.6.3 Δοκιμή σωλήνα (Νycander) 1025.2.6.4 Δοκιμή Slump(Αμερικάνικοι κανονισμοί) 1025.2.6.5 Δοκιμή Powers 1025.2.6.6 Δοκιμή Vebe 1035.2.6.7 Δοκιμή Hum 1035.2.6.8 Δοκιμή με διεισδυτή σκυροδέματος (πενετρόμετρο) 1035.2.7 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΑΕΡΑ 1035.2.7.1 Ογκομετρική μέθοδος ή δοκιμή Washinghton 1035.2.7.2 Mέθοδος με εξίσωση των πιέσεων 1035.3 ΣΚΗΡΥΝΘΕΝ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ 103-1165.3.1 ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΙΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ

ΣΚΛΗΡΥΝΘΕΝΤΟΣ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ 103-1055.3.1.1 Ο βαθμός ενυδάτωσης 1045.3.1.2 Ο συντελεστής νερού – τσιμέντου, w 104

135

5.3.1.3 H θερμοκρασία 1045.3.1.4 Η υγρασία 1045.3.1.5 Η συντήρηση του σκυροδέματος 104-1055.3.2 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΣΚΛΥΡΗΝΘΕΝΤΟΣ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ 105-1125.3.2.1 Φαινόμενη πυκνότητα 1055.3.2.2 Αντοχή σε θλίψη, βD 105-1095.3.2.3 Aντοχή σε εφελκυσμό, βΖ 109-1105.3.2.4 Αντοχή σε κάμψη, βΒΖ 110-1125.3.2.5 Αντοχή σε διάρρηξη, βsz 1125.3.2.6 Aντοχή σε τριβή 1125.3.3 ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΘΛΙΨΗ ΓΙΑ ΕΙΔΙΚΕΣ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΕΙΣ 112-1145.3.3.1 Υψηλές θερμοκρασίες 1125.3.3.2 Χαμηλές θερμοκρασίες 1135.3.3.3 Αντοχή σε τοπικές καταπονήσεις 1135.3.3.4 Αντοχή σε κρούση 1135.3.3.5 Σύνθετη καταπόνηση σε θλίψη 113-1145.3.3.6 Αντοχή διάρκειας 1145.3.3.7 Αντοχή σε επαναληπτική φόρτιση 1145.3.4 ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΤΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ

ΣΤΟ ΕΡΓΟ 114-1165.3.4.1 Έλεγχος με τη λήψη πυρήνων 1155.3.4.2 Έλεγχος με μεθόδους μη καταστροφής 115-1165.3.4.3 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των μεθόδων

μη καταστροφής 1165.4 ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΑ ΜΕ ΕΙΔΙΚΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ 117-1185.4.1 ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΜΕΙΩΜΕΝΗΣ ΥΔΑΤΟΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ 1175.4.2 ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΜΕ ΑΥΞΗΜΕΝΗ ΑΝΤΟΧΗ ΣΤΟΝ

ΠΑΓΕΤΟ 1175.4.3 ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΜΕ ΑΥΞΗΜΕΝΗ ΑΝΤΟΧΗ ΣΤΙΣ

ΧΗΜΙΚΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ 1175.4.4 ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΜΕ ΑΥΞΗΜΕΝΗ ΑΝΤΟΧΗ ΣΤΙΣ

ΙΣΧΥΡΕΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΕΙΣ

1185.4.5 ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΜΕ ΑΥΞΗΜΕΝΗ ΑΝΤΟΧΗ ΣΤΙΣ

ΥΨΗΛΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΕΣ 1185.4.6 ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΜΕΣΑ ΣΤΟ ΝΕΡΟ 1185.5 ΣΥΝΘΕΣΗ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ 118-1195.6 ΑΛΛΑ ΕΙΔΗ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ 1205.6.1 ΕΤΟΙΜΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ 1205.6.2 ΕΚΤΟΞΕΥΟΜΕΝΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ 1205.6.3 ΟΠΛΙΣΜΕΝΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ 1205.6.4 ΠΡΟΕΝΤΕΤΑΜΕΝΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ 1206 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 121-1227 ΣΧΗΜΑΤΑ 123-1268 ΠΙΝΑΚΕΣ 1279 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 128-135

136