Beton Bitno

OSNOVI TEORIJE IOSNOVI TEORIJE ITEHNOLOGIJE BETONATEHNOLOGIJE BETONA

SadrSadrajaj 1. Uvodna razmatranja 2. Svojstva sveeg betona 3. Struktura ovrslog betona 4. Fiziko mehanika svojstva betona 5. Reoloka svojstva ovrslog betona (6. Trajnost betona i betonskih konstrukcija) 7. Ispitivanja betona metodama bez razaranja 8. Odreivanje sastava betona 9. Spravljanje betona (10. Armiraki radovi)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

OSNOVI TEORIJE IOSNOVI TEORIJE ITEHNOLOGIJE BETONATEHNOLOGIJE BETONA

SadrSadraj (nastavak)aj (nastavak) ((11. Oplate11. Oplate)) 12. Transport sve12. Transport sveeg betonaeg betona 13. 13. Ugraivanje betonaUgraivanje betona ((14. 14. Postupci izvoenja nekih uobiPostupci izvoenja nekih uobiajenih tipova konstrukcijaajenih tipova konstrukcija)) 15. 15. Nega ugraenog betona i demontaNega ugraenog betona i demontaa oplatea oplate 16. Specijalni postupci betoniranja i neke specifi16. Specijalni postupci betoniranja i neke specifine tehnologije ne tehnologije

ugraivanja betona pri proizvodnji prefabrikata ugraivanja betona pri proizvodnji prefabrikata 17. Ubrzano o17. Ubrzano ovrvravanje betonaavanje betona 18. Posebne vrste betona18. Posebne vrste betona 19. 19. Izvoenje betonskih radova u ekstremnim klimatskim uslovimaIzvoenje betonskih radova u ekstremnim klimatskim uslovima 20. Kontrola kvaliteta betona20. Kontrola kvaliteta betona 21. Projekat betona21. Projekat betona


UVODNA RAZMATRANJAUVODNA RAZMATRANJAKKomponenteomponente betonabetona



Agregat (70 80% u betonskoj masi)Cement (10 20% u betonskoj masi)Voda (5 10% u betonskoj masi)Aditivi (neobavezni, ali se u novije vreme vrlo esto koriste)



AGEGAT KAO KOMPONENTA BETONAAGEGAT KAO KOMPONENTA BETONA UUestvuje sa 70 estvuje sa 70 80 % u masi betona80 % u masi betona Ravnopravno se koriste Ravnopravno se koriste

Prirodni (rePrirodni (reni) ni) ljunak i pesak (jeftiniji, povoljniji oblik zrna ljunak i pesak (jeftiniji, povoljniji oblik zrna ugradljivostugradljivost i i obradljivostobradljivost))

DrobljeniDrobljeni krupan i sitan agregat (skuplji,krupan i sitan agregat (skuplji, homogeniji sastav, homogeniji sastav, ootroivitroivinostnost, , bolja bolja athezijaathezija sa cementnim kamenom)sa cementnim kamenom)

tetni sastojci u agregatu: trotetni sastojci u agregatu: trona zrna, glina, organske materije, na zrna, glina, organske materije, kriljcikriljci, lapori, serpentini, liskun, ugalj, gips, lapori, serpentini, liskun, ugalj, gips

Reaktivni, alkalno Reaktivni, alkalno silikatnisilikatni sastojci (amorfni silicijum):sastojci (amorfni silicijum): U krupnom agregatu < 5%U krupnom agregatu < 5% U sitnom agregatuU sitnom agregatu < 0,5%< 0,5%

Do alkalno Do alkalno silikatnesilikatne reakcijereakcije nenee doe doi ukoliko je:i ukoliko je: SadrSadraj alkalija u cementu (Naaj alkalija u cementu (Na22O+0,658 KO+0,658 K22O < 0,6% po masi)O < 0,6% po masi)



AGEGAT KAO AGEGAT KAO KOMPONENTA KOMPONENTA BETONABETONA



AGEGAT KAO KOMPONENTA BETONAAGEGAT KAO KOMPONENTA BETONA

Fuler:

EMPA:

(%) 100DdYF =

(%) 50

+=

Dd

DdYE



AGEGAT KAO KOMPONENTA BETONA

Sa granulometrijskom krivom meavine agregata Moravac, iako se esto ne moe uklopiti u podruja FE, dobijaju se betoni vrlo visokih vrstoa




Pravilnik BAB87 (DIN 1048) preporuuje CEB (Evropski komitet za beton)




Primer kontinualne granulometrijske krive (D = 16 mm)




Ez=0,8 1,0 (Ez=0,9) D 0,9 REr 1,4 za reni agregat Er 1,2 za drobljeni agregat D 1,4 (D 1,2 )


D amin / 3; D a / 4; D 1,25 emin

BAB87



Dmax=D+D=dm+(dm-dm-1) x/y

Aproksimacija (za praksu)PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

UVODNA RAZMATRANJAUVODNA RAZMATRANJAKKomponenteomponente betonabetona -- agregatagregat

Vlanost agregata i njeno odreivanje S obzirom na znaaj vodocementnog faktora u proizvodnji betona, vlanost

agregata mora biti uzeta u obzir prilikom doziranja. Kako uobiajeni postupak odreivanja vlanosti putem suenja do konstantne mase dugo

traje, potrebno je primeniti mnogo bri postupak putem sifonskog suda. Postupak podrazumeva odrei-vanje mase vlanog agregata Mavvagom, a zatim njegove zapremine Vav pomou sifonskog suda i men-zure (v. sliku).(gza je prethodno odreeno za itavu isporuku agregata).



CEMENTCEMENT KAO KOMPONENTA BETONAKAO KOMPONENTA BETONA

Uestvuje u betonu sa svega 10 20 % po masi, ali ima vrlo veliki uticaj na svojstva betona.

Izbor cementa treba vriti na osnovu njegovih sledeih svojstava: vrstoa i brzina rasta vrstoe (klasa cementa) Toplota hidratacije Hemijska otpornost



CEMENTCEMENT KAO KOMPONENTA BETONAKAO KOMPONENTA BETONA Minimalne koliMinimalne koliine cementa za armiranobetonske ine cementa za armiranobetonske

konstrukcije:konstrukcije: 250 kg/m250 kg/m33, za beton koji nije izlo, za beton koji nije izloen atmosferilijama,en atmosferilijama, 300 300 kg/mkg/m33, za beton koji je izlo, za beton koji je izloen atmosferilijama,en atmosferilijama, 350 kg/m350 kg/m33, za beton izlo, za beton izloen agresivnim uticajima.en agresivnim uticajima.

MinimalnaMinimalna kkolioliina cementa u funkcina cementa u funkciiji nominalno ji nominalno najkrupnijeg zrna agregata:najkrupnijeg zrna agregata: min mmin mcc== kg/mkg/m33, odnosno, odnosno min mmin mcc== kg/mkg/m33, ako se radi o betomu izlo, ako se radi o betomu izloenom enom

hemijskoj agresijihemijskoj agresiji U praksi, koliU praksi, koliina cementa se kreina cementa se kree u granicama od 200 do e u granicama od 200 do

500 kg/m500 kg/m33, ali, u najve, ali, u najveem broju sluem broju sluajeva 300 do 400 kg/majeva 300 do 400 kg/m33

5/550 D5/700 D


UVODNA RAZMATRANJAUVODNA RAZMATRANJAKKomponenteomponente betonabetona: Cement : Cement Standard EN 197Standard EN 197



Cement kao komponenta betonaCement kao komponenta betona



Voda kao komponenta betonaVoda kao komponenta betona

Voda kao komponenta uVoda kao komponenta uestvuje u betonu sa 5 estvuje u betonu sa 5 10 % po masi.10 % po masi. Voda za spravljanje betona ne sme da sadrVoda za spravljanje betona ne sme da sadri:i:

Sastojke koji utiSastojke koji utiu na proces hidratacije cementau na proces hidratacije cementa Sastojke uzroSastojke uzronike korozije armature u armiranobetonskim nike korozije armature u armiranobetonskim

konstrukcijamakonstrukcijama Ovi sastojci mogu da budu:Ovi sastojci mogu da budu:

Rastvoreni u vodiRastvoreni u vodi U vidu U vidu vrstih, suspendovanih vrstih, suspendovanih ((dispergovanihdispergovanih) ) primesa primesa

(muljevite, blatne, glinene, drvene, ugljene (muljevite, blatne, glinene, drvene, ugljene estice i dr.)estice i dr.)



Voda kao komponenta betonaVoda kao komponenta betona Voda je podobna za izradu betona ako je:

Vodonikov pokazatelj (pH) 4,5 9,5 Sulfatnih jona manje od 2700 mg/l Hloridnih jona manje od 300 mg/l Indeks organskih sastojaka manji od 200 mg/l Ukupno rastvorenih soli manje od 5000 mg/l (ne odnosi se na

morsku vodu) Obina voda za pie: bez posebnih dokaza o podobnosti Morska voda: Moe se upotrebiti za spravljanje betona za

nearmirane konstrukcije (izuzev kod primene AC)



Aditivi (dodaci) kao komponenta betonaAditivi (dodaci) kao komponenta betona Aditivi (dodaci) su neobavezna, etvrta komponenta betona,

kojom se, dodavanjem betonu prilikom spravljanja u vrlo maloj koliini, mogu poboljati neka svojstva sveeg i /ili ovrslog betona.

U optem sluaju, najee se radi o sledeim vrstama aditiva (hemijskih dodataka): Plastifikatori (superplastifikatori), Aeranti (uvlaivai vazduha), Akceleratori (ubrzivai vezivanja i/ili ovravanja), Retarderi (usporivai vezivanja), Zaptivai, Antifrizi (dodaci za betoniranje na niskim temperaturama).



Aditivi (dodaci) kao komponenta betonaAditivi (dodaci) kao komponenta betona

Danas se sve ee betonima dodaju i tzv. mineralni dodaci:

Pucolani (prirodni i vetaki), Zgura visokih pei, Elektrofilterski (letei) pepeo, Krenjako brano, Silikatna praina (Silica Fume), itd.


BETONBETONIIMaterijaliMaterijali zza ia izzraduradu betonabetona

Aditivi (dodaci) kao komponenta betona Plastifikatori (superplastifikatori):

- Fino dispergovani materijalibentonit, EFpepeo, pucolani i dr.- Povrinski aktivne supstance, koje u sveem betonu deluju kaosvojevrsna maziva obavijaju zrnca cementa, stvarajui oko njihtanke opne, usled ega se znaajno smanjuje trenje u masi

Superplastifikatori u obliku povrinski aktivnih supstancidanas imaju vrlo iroku primenu, pri emu se njihovim dodavanjem sveem betonu:- Sniava viskozitet, tj. poboljava ugradljivost i obradljivost, nemenjajui pritom koliinu vode u betonu, ili

- Omoguava znaajno smanjenje koliine vode (HRWRA) bezpromene viskoziteta (ugradljivosti i obradljivosti) betonske smee



Aditivi (dodaci) kao komponenta betona Aeranti (uvlaivai vazduha):

- U strukturi betona formiraju fine mehurie (globule) vazduha redaveliine 0,01 0,3 mm, ravnomerno rasporeene u masi cementnog

kamena, na meusobnim rastojanjima do 0,25 mm. - Ovakva struktura betona uslovljava poveanje otpornosti ovrslogbetona na dejstvo mraza, jer uvueni mehurii prekidaju mreufinih kapilara u cementnom kamenu, ime se, sa jedne strane smanjujeupijanje vode, a sa druge strane dobija prostor (za oko 20% rezervnezapremine pora) za irenje leda, ime se eliminiu unutranji naponi,koji dovode do destrukcije ovrslog betona

- Optimalni procenat uvuenog vazduha obino iznosi 46% u odnosu naukupnu zapreminu betona, ime se ne smanjuje vrstoa betona, poto uvueni mehurii igraju i ulogu plastifikatora (smanjenje koliine vode)



Aditivi (dodaci) kao komponenta betona Akcelertori (ubrzivai vezivanja i/ili ovravanja):- Najpoznatiji i najee primenjivan ubrziva je, nesumnjivo, CaCl2 ,

koji ne utie bitno na vezivanje cementa, ali u znaajnoj meri ubrzavaproces ovravanja cementa. U koliini od samo 0,2% u odnosu namasu cementa omoguava brzi rast vrstoe u prvih 7 dana, dok pridozi od 2% ponekad omoguava da se nakon 7 dana dobiju 28-dnevnevrstoe

- Kako joni hlorida, kao to je ve ranije naglaavano, veoma ozbiljnoutiu na koroziju eline armature u betonu, u novije vreme koriste se bezhlorni aditivi ubrzivai, koji takoe doprinose brzom rastu vrstoe

- Razume se da je prevashodna primena ove vrste aditiva prilikombetoniranja pri niskim temperaturama



Aditivi (dodaci) kao komponenta betona Retarderi (usporivai vezivanja):

- Retarderi deluju na taj nain to oko zrna cementa stvaraju opne kojespreavaju brzo odvijanje hemijskih reakcija na relaciji cement voda

- Najpoznatiji i najraireniji usporiva je sadra CaSO42H2O- Pored sadre, kao retarderi se koriste i dekstrin, razne vrste eera(glikoza, saharoza), glicerin, oksidi cinka, olova i dr. Treba napomenutida se ove materije dodaju u vrlo malim koliinama, reda veliine 0,1% i

da postoje takvi aditivi koji do odreenog procenta deluju kao usporivai,dok pri veim koliinama kao ubrzivai vezivanja cementa

- Primena retardera dolazi u obzir pri betoniranju na visokim temperatu-rama, pri transportovanju betona na duim relacijama, u situacijamakoje nalau izvoenje betoniranja bez prekida i slino.


BETONBETONIIMaterijaliMaterijali zza ia izzraduradu betonabetona (Do (Do ovdeovde 30.09.)30.09.)

Aditivi (dodaci) kao komponenta betona Zaptivai:

- Sastav aditiva zaptivaa tako je podeen da se nakon njihove reakcije sa klinker mineralima dobijaju produkti koji zaptivaju kapilarne pore ucementnom kamenu. Na taj nain se poveava stepen vodonepropustlji-vosti ovrslog betona (ako je mv/mc faktor dovoljno nizak, nisu potrebni!)

- Dobijaju se na bazi masnih kiselina, a upotrebljavaju u obliku emulzijaili smolastih bitumenoznih formulacija.

Antifrizi- Antifrizi su sredstva protiv zamrzavanja sveeg betona deluju tako to

sniavaju taku smrzavanja vode u njemu- Njihovom upotrebom omoguava se izvoenje betonskih radova i na

temperaturama niim od 00C (CaCl2 , natrijum nitrat, NaCl (so) i dr.),- U sluaju nearmiranih konstrukcija primenjuju se u dozama i do 10%



Aditivi (dodaci) kao komponenta betona Danas na tritu postoji vrlo veliki asortiman aditiva i oni

uglavom nose razliita trgovaka imena. Uz ove aditive idu i prospekti u kojima se daju uslovi primene i

doziranja. Ovi uslovi se, meutim, uglavnom odnose na primenu sa istim PC, a kako se ist PC (CEM I) kod nas primenjuje u vrlo ogranienim koliinama, svaki od aditivatreba ispitati sa onim cementom sa kojim e se primenjivati.

Kad je re o aditivima plastifikatorima (superplastifikatorima),ubrzivaima, a posebno aditivima usporivaima, u cilju odreivanja njihovih potrebnih doza, osim laboratorijskih ispitivanja, potrebno je vriti i ispitivanja u realnim uslovima, na realnim temperaturama.


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAUvodUvod

Sve beton je specifian, viekomponentni polidisperzan sistem, koji se dobija homogenizacijom meavine komponentnih materijala o kojima je bilo rei u prethodnom poglavlju.

U ovom sistemu prisutne su fino disperzne estice cement, vrlo sitne estice agregata i eventualno neki prakasti mineralni dodaci, zatim znatno krupnija zrna sitnog i krupnog agregata, voda, aditivi(eventualno) i mehurii vazduha (bilo namerno uvuenog putem aditiva aeranta, bilo zarobljenog u sveem betonu tokom meanja).

Usled prisustva unutranjih sila meudejstva estica vrste i tene faze (meumolekularne sile, sile viskoznog trenja, kapilarne sile), sve beton poseduje odreen stepen kohezivnosti (strukturnu vrstou), ali se odlikuje i svojstvima koja su karakteristina za viskozne tenosti.

Njegova svojstva su, ustvari, negde na sredini izmeu pravihviskoznih tenosti i vrstih tela, pri emu on poseduje svojstva tzv. strukturirane viskozne tenosti.


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAUvodUvod

Od pravih tenosti razlikuje se posedovanjem strukturne vrstoe, a od vrstih tela srazmerno malom elastinou i sposobnou podnoenja znaajnih plastinih deformacija, ak i pri vrlo malim optereenjima.

Svojstva sveeg betona zavise od velikog broja uticajnih parametara,ali se celokupan kompleks ovih parametara generalno moe svesti na dva osnovna faktora: 1) Karakteristike komponenata

2) Strukturu meavine .

Jedno od najznaajnijih svojstava ovog sistema ogleda se u sposob-nosti da pod uticajem razliitih mehanikih dejstava menja svoja svojstva. Re je o tiksotropiji, tj, o pojavi promenljivosti parameta-ra viskoznosti u funkciji kretanja, odnosno mirovanja estica .

Drugo bitno svojstvo je stalna promenljivost parametara u funkciji vremena (gubljenje fluidnosti, poveanje viskoznosti i dr.), to je uslovljeno odvijanjem fiziko hemijskih procesa tokom hidratacijecementa.


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAStruktura sveStruktura sveeg betonaeg betona

Struktura sveeg betona najee se razmatra kao struktura sistema koji se sastoji od 2 komponente (2 faze): cementne paste i agregata.U sastav cementne paste uvek se uraunavaju i vrlo fine estice agregata (ispod 0,09 mm), kao i eventualni mineralni dodaci (silikatna praina, EF pepeo, zgura, pucolani i dr.).

Velika specifina povrina ovih najsitnijih estica ima za posledicu pojavu unutranjih sila veze u sveem betonu - sile apsorpcionog, molekularnog i kapilarnog meudejstva.

Ove sile bitno utiu na sva svojstva sveeg betona, a u prvom redu na stepen povezanosti (kohezivnost) sistema.

Svojstva cementne paste, kao i sveeg betona u celini, zavise od odnosa vrste i tene faze: sa poveanjem sadraja vode poveava se pokretljivost (fluidnost), a smanjuje strukturna vrstoa.

Voda o kojoj je re najee je vezana voda (hemijski ili fiziki vezana).



Struktura I Zrna agregata su meusobno

veoma udaljena (razmaknuta)zbog prisustva velike koliinecementne paste, tako da njihovouzajamno delovanje i ne postoji

Dobra fluidnost i dobra kompak-tibilnost meavine

Struktura II Cementne paste je manjeona samo ispunjava prostore izmeu

zrna, sa neznatnim razdvajanjemsusednih zrna slojem mazivadebljine 1-3 pre. zrna cementa

Dopunski efekat trenja izmeuzrna agregata, usled ega: slabijaugradljivost i obradljivost meav.

U zavisnosti od odnosa cementne paste i agregata, definiu se 3 tipa strukture sveeg betona, kako sledi:

Tri tipa strukture sveeg betona



Struktura II (nastavak) Da bi se ostvarila fluidnost kao

kod Strukture I, potreban je ilivii mv/mc faktor, ili odreenimpostupcima smanjiti viskoznostmeavine (vibriranje, pritisak)

Struktura III Cementne paste je malo, ona

samo obavija zrna agregata tan- kim slojem, a prostore izmeu

zrna delimino ispunjava Obradljivost meavine veoma

slaba i pri kompaktiranju, akoje uopte i mogue, moraju seprimeniti posebni postupci.

Uticaj agregata na svojstva jeveliki (suvo trenje u meavini)

Tri tipa strukture sveeg betona


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAReoloReolokaka svojstvasvojstva

Sa pozicija reologije, sve beton se moe razmatrati kao elasto - plastino viskozno telo (sistem), ije ponaanje ne zavisi samo od sastava, strukture i svojstava komponenata, ve takoe i od vremena i intenziteta spoljanjih dejstava, koja se primenjuju u procesu tehnoloke obrade.

Ovo ponaanje bi se, generalno posmatrano, moglo definisati optim izrazom za naprezanje pri teenju: , u kome je:- smiue naprezanje, - c (m) kohezija, (m) koeficijent viskoznosti,- d/dt brzina smicanja, normalno naprezanje,- ugao unutranjeg trenja

pri emu celokupan izraz, sa lanom tg vai za meavine sveeg betona kod kojih postoji znaajno unutranje trenje (struktura III). Meutim, kako je primena ovakvih meavina srazmerno mala, za praktine potrebe se kao dovoljno taan moe usvojiti sledei izraz: , koji pred-stavlja, ustvari, izraz reolokog ponaanja Bingamov og tela (modela).

jsg

ht tgdtdc ++=

dtd

mmg

htt +=


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAReoloReolokaka svojstvasvojstva

U Bingamovom izrazu m se definie kao smiue naprezanje na granici teenja (granino smiue naprezanjestrukturna vrstoa), dok m pred-stavlja koeficijent plastine viskoznosti (plastina granina viskoznost).

Bingamov reoloki model sveeg betona zasnovan je na pretpostavci da se betonska smea moe tretirati kao jedinstveno fiziko telo i da pri delovanju optereenja to telo na poetku ima elastine deformacije (opruga), a da docnije, kada se dostigne nivo optereenja koji odgovara strukturnoj vrstoi (kad se savlada trenje izmeu mase B i podloge), smea poinje da tee kao svaka viskozna tenost (aktivira se klip u Njutnovom telu).


REOLOREOLOKA SVOJSTVA SVEKA SVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAReoloReolokaka svojstvasvojstva

Najvaniji zakljuci: Kada se na sve beton deluje nekim mehanikim uticajima

(statike sile ili dinamika dejstva npr. vibracije) njegova viskoznost se smanjuje.

Drugim reima, kada se na odreeni nain struktura sistema u potpunosti razori, tj. kada sistem izgubi svoju strukturnu vrstou, viskozitet se svodi na minimalnu vrednost i nastupa pojava teenja; na ovaj nain, a saglasno Bingamovoj relaciji, dolazi se do uproenog, Njutnovog izraza:

koji odgovara teenju tzv. Njutnovskih tenosti. Po zavretku delovanja spoljanjih uticaja, meutim, sistem se

ponovo vraa u preanje stanje uspostavlja se poetna vrstoa strukture i smanjuje pokretljivost (fluidnost) mase, to znai da viskoznost ponovo ima vrednost m

dtd

mg

ht =


REOLOREOLOKA SVOJSTVA SVEKA SVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAReoloReolokaka svojstvasvojstva

Sposobnost sveeg betona, kao i svih strukturiranih sistema, da pod uticajem mehanikih dejstava menja svoja reoloka svostva i da se po prestanku ovih dejstava ponovo vrati u preanje stanje u pogledu strukturne vrstoe i viskoznosti, naziva se tiksotropija.

Ovo svojstvo sveeg betona vrlo iroko se koristi u njegovoj tehnologiji, posebno u tehnologiji ugraivanja krutih (suvih) i slabo plastinih meavina, gde se primenjuju postupci vibriranja, presovanja, vibropresovanja i sl.

Betonske meavine danas se najee ugrauju postupkom vibriranja, jer se na taj nain sve beton privremeno prevodi u stanje blisko tekoj tenosti iz mase se istiskuju globule vazduha, beton ispunjava sve prostore u oplati.


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAReoloReolokaka svojstva: svojstva: ViskozimetriViskozimetri

Za odreivanje reolokih svojstava sveeg betona koriste se razliiti aparati tipa viskozimetara. Ovi viskozimetri mogu da budu:- Viskozimetri na principu merenja vremena isticanja sveeg betona

kroz otvor odreene veliine sl. a) na sledeem slajdu (koristi sesamo za tenije meavine).

- Viskozimetri na principu merenja dubine prodiranja u masu sveegbetona konusa ili nekog drugog tela sl. b) na sledeem slajdu (uglavnom za tenije betone).

- Ureaji (statiki ili vibracioni) na principu merenja vremena ili brzine tonjenja u beton kugle odreenog prenika i mase sl. c) na

sledeem slajdu. - Viskozimetri na principu merenja sile potrebne za izvlaenje iz mase

betona skupa ploica, tapova ili cilindara sl. d) na sledeem slajdu.- Viskozimetri na principu merenja brzine rotacije koaksijalnih

koncentrinih) cilindara uronjenih u masu sveeg betona sl. e) nasledeem slajdu .


D1 Dusan, 3/13/2007


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAReoloReolokaka svojstva: svojstva: ViskozimetriViskozimetri

Kod svih navedenih ureaja postoji u principu mogunost uspostavljanja zavisnosti izmeu merene veliine i koeficijenta viskoznosti sveeg betona koji treba da se odredi. Na primer, kod ureaja sa kuglom koja tone u masu - sl. c) bie:

= K (gk - gb,sv ) t(gk , gb,sv zapreminska masa materijala kugle, odnosno sveeg betona; t vreme uronjavanja kugle do odreene dubine; K konstanta aparature, koja se odreuje badarenjem pomou tenosti poznatog koeficijenta viskoznosti)


D2 Dusan, 3/13/2007


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAReoloReolokaka svojstva: svojstva: Faktori uticajaFaktori uticaja

Znaajan uticaj na reoloka svojstva sveeg betona imaju: - Mineraloki sastav cementa (jae izraenu tiksotropiju, na primer,

imaju cementi sa poveanim sadrajem minerala C3 A i C4 AF),- Finoa mliva cementa (videti sliku dole - desno),- Krupnoa agregata (v. sledei slajd),- Vodocementni faktor (v. sledei slajd),- Primena plastifikatora (ili superplastifikatora) i njihov sadraj (sl. slajd)

Uticaj finoe mliva cementa Kao to se sa skice desno moe zapaziti,uticaj finoe mliva na viskoznost i nakoeficijent tiksotropije 1/v izuzetno jeznaajan.

Sa poveanjem finoe mliva, poev od500 cm2/g, viskozitet i koeficijent tikso-tropije prvo se smanjuju (za 4500-5000cm2/g su najnii), a zatim rastu!



Sa poveanjem srednje veliine zrnaagregata (sl. desno), viskozitet se znaajno smanjuje.

Potpuno je jasno (sl. dole), da se sapoveanjem mv/mc faktora, viskozitet meavina znaajno sniava, kao i da:

Sa poveanjem sadrja plastifikatora(superplastifikatora) viskozitet opada(videti sliku dole desno)



Kad je re o uticaju vodocementnog faktora mv /mc treba napomenuti da njegovo poveanje preko odreene vrednosti moe izazvatiraslojavanje (segregaciju) betonske meavine, to bitno ugroavanjenu homogenost.

Reoloka svojstva sveeg betona uvek se moraju posmatrati u funkciji vremena, to je logina posledica odvijanja procesahidratacije cementa, naime:

Tokom vremena poveava se kako granina viskoznost m , tako igranino smiue naprezanje betonske meavine m . Promenljivostreolokih svojstava o kojoj je ovde re zavisi od:

- Vrste cementa,- Vodocementnog faktora,- Sastava betona,- Temperature meavine,- Primene aditiva i niza drugih faktora.


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONATehnoloTehnoloka svojstvaka svojstva

Reoloka svojstva sveeg betona znaajno utiu na njegova Tehnoloka svojstva, kao i na Svojstva ovrslog betona.

Da bi se dobio ovrsli beton zahtevanih karakteristika, neophodno je da svei beton ima odgovarajua svojstva, koja e pri primeni odreenih Tehnolokih postupaka (spravljanje, transport, ugraivanje i dr.) obezbediti da se dobije zahtevani kvalitet ovrslog materijala

Drugim reima, sve beton treba da ispunjava uslov Tehnologinosti ,to podrazumeva njegovu sposobnost da odgovori zahtevima koje nameu pojedine faze tehnolokog procesa proizvodnje betona i izrade konkretnog betonskog elementa (ili konkretne betonske konstrukcije)

Svojstvo t e h n o l o g i n o s t i sveeg betona treba shvatiti kao skup veeg broja posebnih svojstava koja su od znaaja u itavom tehnolo-kom lancu poev od doziranja, homogenizacije (meanja), pa sve do zavrne obrade gornjih povrina i nege ugraenog betona

Sve ove karakteristike se mogu posmatrati u funkciji reolokihparametara sveeg betona strukturne vrstoe, viskoznosti, suvog trenja u masi i dr., to u prvom redu vai za Svojstvo ugradljivosti



U optem sluaju, sva reoloka svojstva sveeg betona funkcija su meha-nikih uticaja koji deluju na meavinu, to se moe ilustrovati i funkcijom - dg /dt, prikazanom na donjoj slici, koja osim promene dg /dt, pokazuje i promenljivost veliine (od 0 do m) u funkciji smiueg napona .

S obzirom na ovo, kao najadekvatnija definicija ugradljivosti (kompak-tibilnosti) moe da se usvoji ona po kojoj ovo svojstvo opredeljuje koliina mehanikog rada potrebnog za prevoenje sveeg betona u stanje fluida sa strukturnom vrstoom tm=0 i sa viskoznou m .

Kada se ostvari fluidizacija sveeg betona i kada on poprimi svojstva teke tenosti, u punoj meri se obezbeuje mogunost ispunjavanja svih prostora unutar oplate (kalupa), kao imogunost da sve beton zae u sve prosto-re pregraene prisutnom armaturom i istiskivanja mehuria vazduha uvuenih u masu tokom meanja komponenti.

Sve ovo zajedno obezbeuje optimalno moguu zbijenost (kompaktnost) ugraenog betona.



U praksi se tehnologinost sveeg betona najee razmatra kao funkcija k o n z i s t e n c i j e sveeg betona.

Pod pojmom konzistencije se podrazumeva skup svojstava sveeg betona koja utiu na postojanost, odnosno promenljivost njegovog oblika pod uticajem razliitih mehanikih dejstava.

Ova definicija se praktino svodi na formulaciju po kojoj se pod konzistencijom podrazumeva skup svih svojstava koja se iskazuju pojmovima pokazatelja pokretljivosti i krutosti betonske meavine.

U vezi sa ovako shvaenim pojmom konzistencije u praksi se najee govori o krutoj, slabo plastinoj, plastinoj i tenoj betonskoj meavini, odnosno o krutoj, slabo plastinoj, plastinoj i tenoj konzistenciji sveeg betona.

Konzistencijom, meutim, nije mogue obuhvatiti sve parametre koji opredeljuju svojstvo tehnologinosti, usled ega se, osim konzisten-cije, primenjuju i postupci opisivanja pojedinih tehnolokih svojstava sveeg betona, kao to je to navedeno na sledeem slajdu.



Homogenost (homogenity), Ugradljivost (kompaktibilnost - compactability), Povezanost (kohezivnost - cohesiveness), Stabilnost (stability) - suprotstavljivost segregaciji i izdvajanju vode, Transportabilnost (transportability), Pumpabilnost (pumpability), Zavrna obradljivost gornjih povrina (workability) i dr. Tehnoloko svojstvo ugradljivosti sveeg betona posebno je znaajno

sa stanovita kvaliteta ovrslog betona. Od ovog svojstva bitno zavisi mogunost zbijanja kompaktiranja

sveeg betona, a od stepena ostvarene zbijenosti i stepen kompaktno-sti, odnosno ostvarena veliina zapreminske mase ovrslog betona, a sa njom i veliina ostvarene vrstoe i trajnost betona (v. sled. slajd)


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONATTeehnhnoloolokaka svojstvasvojstva: Ispitivanje konzistencije: Ispitivanje konzistencije

Prema naim standardima za ispitivanje konzistencijesveeg betona na raspolaganju su sledee 4 metode:- Metoda sleganja (Slump Method)- Metoda rasprostiranja (Flow Method)- VEBE metoda (Vebe Method) i- Metoda sleganja vibriranjem (Compaction Method)

Napred navedene metode i prema ostalim svetskim i evropskim standardima predstavljaju osnovna 4 postupka za ispitivanje konzistencije, pri emu je Slump Methodirom sveta najee zastupljen

Prema evropskom standardu EN 206 iz 2000. god., postoje takoe napred navedene 4 metode.


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONATTeehnhnoloolokaka svojstvasvojstva: : Ispitivanje konzistencijeIspitivanje konzistencije

Metoda sleganja (Slump Method)PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONATehnoloTehnoloka svojstvaka svojstva: : Ispitivanje konzistencijeIspitivanje konzistencije

Metoda sleganja(Slump Method)



Metoda sleganja(Slump Method)

h

Tanost 10 mm



Metoda rasprostiranja (Flow Method)



VEBE metoda (Vebe Method)PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com


Metoda sleganja vibriranjem kompaktiranjem(Compaction Method)


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONATehnoloTehnoloka svojstva: ka svojstva: Ispitivanje konzistencijeIspitivanje konzistencije

Vana napomena: Ako konzistencija nekog sveeg betona prema jednoj metodi odgovara nekom tipu konzistencije, to ne mora da znai da i prema ostalim metodama taj beton treba takoe da odgovara istom tipu konzistencije!



Meuzavisnost pokazatelja konzistencije po metodi sleganja i po VEBE metodi


SVOJSTVA SVEEG BETONAFaktori uticaja na tehnologinost sveeg betona

Tehnologinost sveeg betona, pre svega ugradljivost i obradljivost, zavisi od niza uticajnih faktora, ali odluujuu ulogu ima koliina vode.

Za odabranu vrstu i granulometrijski sastav agregata, a pri odreenoj temperaturi meavine, nezavisno od primenjene koliine cementa (u uobiajenim granicama 200 500 kg/m3), konzistencija betonske meavine zavisie samo od primenjene koliine vode. Ovaj stav je poznat kao pravilo konstantnog sadraja vode.

Napred navedeni stav drugim reima znai da: za odabrani agregat (vrstu i veliinu D) i za utvrenu konzistenciju sveeg betona, koliina vode e biti jednaka za sve primenjene koliine cementa (200 500 kg/m3), tj. za sve vodocementne faktore =mv/mc , odnosno za sve marke betona MB.

Na sledeem slajduovaj stav je ilustrovan i putem tablice potrebnih koliina vode za razliite mere sleganja h, za reni, odnosno drobljeni agregat, sa tri razliite veliine najkrupnijeg zrna D.

Na nekoliko slajdova koji potom slede dat je uticaj veliine D, temperature meavine T i vremena t proteklog od poetka meanja betona.


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONATehnoloTehnoloka svojstvaka svojstva: : KKonzistencijonzistencija a (m(mvv , D), D)


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONATehnoloTehnoloka svojstvaka svojstva: : KKonzistencijonzistencija a ((TT, D), D)

Zavisnost konzistencije sveeg betona od njegove temperature T i veliine nominalno najkrupnijeg zrna agregata D


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONATehnoloTehnoloka svojstvaka svojstva: : KKonzistencijonzistencija a (Vrsta agregata, t)(Vrsta agregata, t)

Promena konzistencije u funkciji proteklog vremena t nakon meanjaPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONATehnoloTehnoloka svojstvaka svojstva: : KKonzistencijonzistencijaa, m, mvv Temperatura TTemperatura T

Promena veliine sleganja h i koliine potrebne vode W za 1 m3 sveeg betona (sa sleganjem h=7,5 cm), u funkciji njegove temperature TC


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAOstala svojstva: Zapreminska masaOstala svojstva: Zapreminska masa

Odreuje se tokom izrade uzoraka od sveeg betona za ispitivanje svojstava ovrslog betona. Ovi uzorci formiraju se u elinim kalupima, najee na naine prikazane donjom skicom pod a) i b)

Kod zbijanja betona putempervibratorske igle, koje se u praksi i najee koristi (a),kalup sa nastavkom ne sme da lei na tvrdoj podlozi, kako bi se izbegli reflektovani vibraci-oni talasi i interferencija Na skici pod b) dat je postu-pak zbijanja na vibrostolu, koji se koristi kod prefabrika-cije betonskih elemenata Odreivanje zaprem. mase:

[ ]3,, / mkgVMM

VM

k

kbk

k

svbsvb

-== +g


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAOstala svojstva: Ostala svojstva: Raslojavanje (Raslojavanje (segregacijasegregacija))

Shematski prikaz procesa raslojavanja nedovoljno koherentne svee betonske meavine tokom zbijanja vibriranjem


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAOstala svojstva: Ostala svojstva: KKohezivnostohezivnost

Fotografija koherentne svee betonske meavine nakon opita rasprostiranja


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAOstala svojstva: Ostala svojstva: vrstovrstoa mladih betonaa mladih betona

Zavisnost vrstoe sveih i mladih betona od vodocementnog faktora

0,1-0,3 MPa


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAOstalaOstala svojstvasvojstva: : SadrSadraj zaostalog (uvuaj zaostalog (uvuenog) vazduhaenog) vazduha

Princip rada aparature naskici zasniva se na registrova-nju smanjenja zapreminezbijenog betona (sniavanjenivoa u kalupu) izloenog

odreenom pritisku Pritisak se ostvaruje putem

jednostavne vazdune pumpe(1), a meri manometrom (2) Pod pritiskom vazduha veim

od atmosferskog dolazi dosmanjenja zaprem. betona ukalupu

Aparat je izbadaren tako dasnienje nivoa vode u ceviodgovara zapremini (u %)vazduha zaostalog u betonunakon njegovog zbijanja(vibriranja) u kalupu


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAVreme vezivanja (ugradljivosti i obradljivosti)

betonskih smea


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAVreme vezivanja (Vreme vezivanja (obradljivostiobradljivosti) betonskih sme) betonskih smeaa


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAOstalaOstala svojstvasvojstva::Pritisak na oplatuPritisak na oplatu

Vertikalni pritisak pv i horizontalni pritisak ph na oplatu, saglasnopriloenoj skici, moe se definisati izrazima:

Pv = 10 gb,sv hmax (kN/m2)Ph = ph (gb,sv , , h, v) (kN/m2)

(gb,sv zapr masa sveeg betona; ugao unutr. trenja sveeg betona; v brzina betoniranja)


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAOstalaOstala svojstvasvojstva::PritisakPritisak na oplatuna oplatu

Horizontalni pritisak sveeg betona na oplatu

A Gornja povrina betonaB Dubina do koje se propagira uticaj vibratoraC Gornja povr. vezanog betona (sa po. vrst.)

pb=10 gb,sv h1 (kN/m2) (jer je: = = 0)pc= pb+pb=10 gb,sv [h1 - (h - h1) dp] (kN/m2)

Koeficijenti dp u funkciji uglova i

=0 za beton u trenutku vibriranja=200 za beton liveni koji se vie ne moe zbijati=300 za plastian beton=500 za beton koji se revibrira=250 za grubo rendisanu dasku=16-180 za uglaanu dasku ili oplatu premazanu slojem sintetike smole (za rendis. dasku: =200


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAOstalaOstala svojstvasvojstva: Pritisak na oplatu: Pritisak na oplatu

Kao to se sa priloene skice vidi, horizontalni pritisci sveeg betona na oplatu sa nagnutim stranama ( 900) dati su istim izrazima kao za pritiskena vertikalnu oplatu (preth. slajd)

Vertikalni pritisci, saglasno donjoj skici: pb= pb ; pc= pc ; pd=10 gb,svhmax


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAOstalaOstala svojstvasvojstva: Temperatura sve: Temperatura sveeg betonaeg betona

Temperatura sveeg betona menja se tokom vremena i zavisi od veeg broja uticajnih parametara: Poetne temperature meavine (na izlasku iz mealice) Temperature sredine Toplote hidratacije cementa Razmene toplote sa okolinom i dr.

Poetna temperatura:

Ovde su: Sa, Sc i Sv Specifini toplotni kapaciteti agregata, cementa i vode,Ta , Tc i Tv Poetne temperature agregata, cementa i vode,ma , mc i mv Mase agregata, cementa i vode, respektivno (kg/m3)

Kako je: Sa Sc 0,84 J/g0C, a Sv = 4,2 J/g0C, izraz (1) postaje:

)( 00 CmSmSmSmTSmTSmTST

vvccaa

vvvcccaaab ++

++=

)( )( 2,0)( 2,0 0

0 CmmmmTmTmTT

vca

vvccaab ++

++=


SVOJSTVA SVESVOJSTVA SVEEG BETONAEG BETONAOstalaOstala svojstvasvojstva: Temperatura sve: Temperatura sveeg betonaeg betona

Numeriki primer: ma=1800 kg/m3; mc=400 kg/m3; mv=200 kg/m3:

200)4001800(2,0200)4001800(2,0

, ++++

= vcasvbTTTT

)20080360(640

1, vcasvb TTTT ++=

Ako je, npr. Tvazd= Ta = Tc= 400C, Tv= 240C(Sasvim realan sluaj za letnje uslove kod nas, kada je, npr. : temperatura

vazduha u hladu 3233 0C, agregat u nepokrivenim otvorenim boksovima, na suncu, silos za cement takoe na suncu, a za spravljanje betona se koristi

voda iz oblinje reke ili jezera)Dobie se: Tb,sv= 0,687540+0,312524=27,5+7,5=350C

(BAB 87, l. 261: Za beton koji se ne ugrauje pos. postupcima Tb,max=300C)ta uraditi? Iz uslova Tb300C Tv 1/0,3125 (30-27,5)=2,5/0,3125 = 80CDakle: Hladiti vodu na 80C! (Tablama leda, ili putem specijalnih Water Chiller a)

( 0C )

vcasvb TTTT 3125,0125,05625,0, ++= ( 0C )

( 0C )


Documents

Beton Bitno