Predavanje, 27.12.2016.

Pripremili:

Van.prof.dr. Merima Šahinagić-Isović

Viši ass.mr. Marko Ćećez

Tehnologija ugrađivanja

betona i specijalni

postupci betoniranja

SADRŽAJ

Načini i faze betoniranja

Prekidi betoniranja

Specijalni postupci betoniranja Tehnologija livenja

Podvodno betoniranje

Prepakt beton

Torkretiranje – mlazni beton

Vakuumiranje

Centrifugiranje

Presovanje

Vibrovaljanje

Ekstrudiranje

Načini i faze betoniranja

Postupci betoniranja ovise o tipu konstrukcije

Ukoliko je moguće beton ugrađivati bez prekida

Za veće betonske elemente betoniranje u više

faza – prekidi u betoniranju

U slabo armirane temelje ugrađuje se beton

slijeganja 1-3 cm, a u jako armirane 3-6 cm

1-oplata stope; 2-oplata dijela temelja

iznad stope; 3-horizontalno ukrućenje;

4-radna platforma; 5-kibla; 6-prijenosni

lijevak; 7-lijevak-vođica; 8-pervibrator;

9-fleksibilno crijevo

Betoniranje temelja i zidova

Za temelje do 3 m betoniranje odozgo

Za konstrukcije veće od 3m betoniranje u fazama

Obavezna primjena lijevka i betoniranje u slojevima 20-40 cm

Za slijeganje 4-6 cm obavezni prekidi betoniranja (1-2 h)

Betoniranje zidova

Zidovi većih debljina (>35 cm) izvode se

betonom sa slijeganjem 4-6 cm

Tanji zidovi i jako armirani zidovi 6-10 cm

Tanki zidovi (<15 cm) betoniraju se u

lamelama i beton se ugrađuje “sa boka”

NEPRAVILNO!

Betoniranje zidova

Kontinualno betoniranje zidova izvodi se:

Načini i faze betoniranja

Načini i faze betoniranja

Betoniranje zidova:

Nepovezani slojevi

betona

Betoniranje stubova

Betoniranje stubova (do 80x80 cm) izvodi se betonom slijeganja 6-8 cm, a za veće dimenzije 4-6 cm

Stubovi h<5 m i presjek <80x80 cm betoniraju se neposredno ubacivanjem betona u oplatu

Ako je stub većih visina i dimenzija beton ugrađivati pomoću lijevka

Načini i faze betoniranja

Betoniranje stubova

Vrlo visoki stubovi i stubovi sa gustom

armaturom betoniraju se pomoću otvora u

oplati - “džepova”

Betoniranje greda

Grede se u pravilu betoniraju odjednom

(sistem proste grede)

Ako to nije moguće preporučuje se prekid u

srednjoj trećini raspona uz izradu “čepa”

Betoniranje greda i ploča

Ako se betonira sistem skundarnih greda, glavnih greda i ploče, odjednom se betoniraju ako je visina grede <80 cm

Pravac betoniranja je ili u pravcu glavnih greda ili u pravcu sekundarnih nosača

Prekidi betoniranja

Betoniranje ploča

Beton razastirati u susret betoniranju

Ako se radi o dvostruko armiranim pločama

betoniranje izvesti sa prenosnih panela

Načini i faze betoniranja

Betoniranje lukova

Pri izvođenju lukova koristiti mješavine sa slijeganjem 1-3 cm

Dvozglobne i trozglobne lukove betonirati sa obe strane istovremeno ka tjemenu

Betoniranje lukova

Kod lukova L>20 m, betoniranje izvršiti u lamelama, sa čepovima od 0,80-1,20 m.

Čepove betonirati 6-8 dana kasnije, sa betonom krute konzistencije (slijeganje 0-1 cm)

Duboke lukove betonirati u zatvorenoj oplati, beton se lijeva kroz specijalne otvore

Betoniranje ljuski

Cilindrične ljuske betoniraju se u lamelama 5-10 m

Za L<15 m i d<20 cm, betonirati od oslonaca ka tjemenu

Za L>15 m betonirati u kampadama

Za ljuske sa većim odnsom f/L betoniranje vršiti u dvostranoj oplati

Betoniranje ljuski

Manje sferne ljuske izvode se neprekidnim

betoniranjem, a veće u lamelama sa

dvostranom oplatom

Betoniranje podnih ploča

Podloge od betona, podovi, platforme izvode se betonom krute konzistencije (0-2 cm)

Podloge i podovi dijele se u trake 3-4 m

Betonira se na preskok, formiranjem radnih spojnica

Betoniranje se nastavlja poslije 2-3 dana

Moguće i betoniranje “šahovskim poljima” sa prividnim spojnicama

Betoniranje podnih ploča

Ako je debljina ploče velika (>50 cm)

betoniranje se izvodi ostavljajući “čepove”

širine do 1,5 m

Prekidi betoniranja

Iako se preporučuje neprekidno betoniranje, prekidi su ipak neminovni

Do prekida dolazi uslijed tehnoloških zahtjeva, smanjenja skupljanja betona – planirani prekidi

Kvarovi na opremi za ugrađivanje –nepredviđeni prekidi

Radne spojnice su osjetljiva mjesta na konstrukciji, u pogledu čvrstoće i vodonepropusnosti

Problem predstavljaju spojnice koje se betoniraju sa prekidom dužim od 6-8 sati

Prekidi betoniranja

Na pojedinim mjestima treba uzeti u obzir

pojavu “sjedanja” betona, pa se na tim

mjestima predviđaju radne spojnice

Na ovim mjestima predviđa se prekid u

betoniranju do 2 sata

Prekidi betoniranja

Ako se radi o gredama većih visina, na spoju

sa pločom predvidjeti spojnicu

Ukoliko dolazi do prekida betoniranja po

dužini nosača on se u pravilu radi na

mjestima najmanjih statičkih uticaja

(momenata) i upravno na pravac glavnih

napona

Prekidi betoniranja

Kod konstrukcija bazena često se spojnice rade sa zaptivnim trakama (od bakarnog lima ili gume) za obezbjeđivanje

vodonepropusnosti

Formiranje spojnica izvodi se na

različite načine, sa često povećanim

ispustom radi boljeg povezivanja

1 – daska;

2 – pregrada u oplati;

3 – zaptivna traka

Specijalni postupci betoniranja

Tehnologija livenja

Podvodno betoniranje

Prepakt beton

Torkretiranje – mlazni beton

Vakuumiranje

Centrifugiranje

Presovanje

Vibrovaljanje

Ekstrudiranje

Tehnologija livenja (samougrađujući

betoni) Tehnologija zahtjeva veliku pokretljivost svježeg

betona, odnosno korištenje betona tečne konzistencije, ovaj uslov je u prošlosti bilo moguće ostvariti samo upotrebom većih količina vode

Pojava plastifikatora i superplastifikatora uslovila je bitne promene u koncepciji livenih betona, tako da je danas moguće dobiti livene betone marki MB 40 i više

Liveni betoni treba da imaju mjeru slijeganja preko 16 cm, pri čemu beton slobodno teče isključivo pod uticajem gravitacije. Iz ovih razloga za livene betone se često kaže da su “samougradivi“

Tehnologija livenja (samougrađujući

betoni)

Podvodno betoniranje

Primjenjuje se pri izvođenju podvodnih dijelova tunela, mostovskih stubova, donjihploča temelja i td.

Koriste se mješavine tečne konzistencije, sa slijeganjem 16-20 cm

Prečnik cijevi do 300 mm, iz sekcija dužine 0,50 do 1 m, koja mora da bude zaronjena u mješavinu min 1,0 m; na početku betoniranja cijev je na cca 20 cm od dna

Cijevi su na svojim donjim krajevima snabdjevene poklopcima (klapnama)

Podvodno betoniranje

1-zagat

2-radna platforma

3-cijev za betoniranje

4-prijemni lijevak

5-cijev za dovod betona

6-kran

7-ugrađeni beton

D = 31,5 mm,

mc ≥ 300 kg/m³

Prepakt beton

Kod konstrukcija manjih dimenzija, a sa gušćom armaturom, samo frakcija 30/40 mm+cementni malter, kod masivnih ili slabo armiranih dvije frakcije: 30/40 mm i 180/400 mm + cementni malter

Cementni malter: pijesak 0/1 mm i cement, u odnosu cement: pijesak=1:1 do 1:2

Za visine H do 1,2 m – malter se nalivagravitaciono, za veće visine injektiranje

Za b>1 m, injektiranje kroz čelične cijevi, za b<1 m, kroz bočne otvore

Prepakt beton

Prednosti: smanjuje se količina materijala

koju treba miješati, nema spojnica, malo

skupljanje

Mane: teška kontrola ispunjenosti prostora

između zrna i potreba oplate visokog kvaliteta

Torkretiranje – mlazni beton

Dva postupka ugradnje mlaznog betona

Suhi postupak

Mokri postupak

Torkretiranje – mlazni beton

Suhi postupak

Do uređaja za nabacivanje vodi se suha mješavina –

agregat i cement, pri betoniranju dozira se voda

D=8 mm, mv/mc=0,32-0,37; C:A=1:3 do 1:4,5; Brzina

nabacivanja: do 100 m/s

Odskok (najveći na početku): naniže– 5-15%, na

vertikalne i kose površine – 15-20%, naviše – 20-50%.

Torkretni top udaljiti 70-100 cm od zida (oplate)

Optimalna debljina sloja u jednom nabacivanju

(nanošenju): 25-30 mm

Torkretiranje – mlazni beton

Mokri postupak

Sve komponente miješaju se istovremeno

D=20-25 mm; Količina cementa: manja nego kod

suhog postupka.

Brzina nabacivanja na zid (oplatu): cca 120 m/s

Rastojanje torkretnog topa od zida (oplate): 1-1,2 m

Debljina slojeva u jednom nanošenju: 50-70 mm

Često se koristi dodatak vlakana

1-miješalica; 2-pumpa za beton;

3-pumpa za torkretiranje;

4-mlaznica; 5-betonirana površina

Torkretiranje – mlazni beton

Vakuumiranje

Iz betonske mešavine, spravljene sa većom količinom vode vakuum postupkom izvlači se “višak” vode.

Snižavanje vodocementnog faktora za 0,05-0,10!

Efikasnost postupka samo pri debljinama elementa do 30 cm!

Vakuumirani beton ima smanjeno skupljanje!

Vakuumiranje

Vakuumiranje

S obzirom da se prije samog vakuumiranja

betonski elementi izlažu vibriranju, opisana

tehnologija često se naziva i vibrovakuumiranje.

1-element koji se vakumira

2-vibrostol

3-vakuum-panel

4-kolektor

5-cijev za vakuumiranje

6-posuda za skupljanje vode

7-glavna cijev za izvlačenje

vode

8-vakuum pumpa

Vakuumiranje

Efektivnost izrade ravnih elemenata od vrlo

plastičnih mješavina značajno se povećava

kombinovanjem vibracija, presovanja i

vakuumiranja - vibrovakuumpresovanje

Ovakvim postupkom, čvrstoća betona može

se povećati za 10-20%1 – komora pod pritiskom

2 – uvođenje vazduha pod pritiskom

3 – metalni poklopac

4 – površina preko koje se vrši presovanje

5 – betonska mješavina

6 – vibrostol

7 – vakuum-pumpa

8 – mjesto “isisavanja”

9 – vibrator

Centrifugiranje

Broj obrtaja kalupa za centrifugiranje: 400-900 o/min.

Raspoređivanje betona: do 8 min; kompaktiranje: 12 min.

Cio proces traje 25-50 min.

Beton sa slijeganjem 4-6 cm

D=15-20 mm (16 mm); oslobađa se 20-30% vode!

Prednost: vrlo visoke čvrstoće, odmah po centrifugiranju

element se može osloboditi kalupa!

Mana postupka: velika potrošnja cementa: 400-450 kg/m3!

Centrifugiranje

Uslov da pri okretanju ne dođe do propadanja onog dijela mase betona koji se nalazi u zoni gornjeg dijela cijevi glasi:

Uzimajući u obzir eventualno vibriranje kalupa pri obrtanju ugaona brzina treba da bude oko dva puta veća, pa gornji uslov dobija oblik:

U praksi ovaj broj obrtaja najčešće varira između 60 o/min i 150 o/min

Za kompaktiranje svežeg betona potrebna je znatno veća brzina obrtanja.

Ova brzina se dobija na bazi uslova da se rotacijom ostvari određeni pritisak na betonsku masu, tj. da se ostvari efekat presovanja između 0,07 i 0,14 MPa, pa se na bazi ovog uslova dolazi do relacije:

2m r g m

2 4r g

2max 3 3

2 1

32809p r

nr r

gdje je: p usvojeni pritisak (u MPa), a r1 i r2

unutrašnji i spoljni poluprečnik elementa

koji se betonira

Presovanje

Presovanjem (pritisci 5-15 MPa) se, uz male količine cementa (100-150 kg/m3) mogu dobiti vrlo visoke čvrstoće – za elemente manjih debljina

Obično presovanje–za niske, filtraciono presovanje – i za više v/c faktore (pritisci 2,5-3,0 MPa)

Presovanje

Postupak presovanja često se kombinuje sa vibriranjem betonske

mase – vibriranje pod opterećenjem

Mana postupka je nepovoljno opterećenje vibrostola

Ovaj nedostatak eliminiše se primjenom vibriranja pod pneumatskim

opterećenjem

Najrasprostranjeni postupak je primjenom vibroštampa – organ za

istovremeno vibriranje i presovanje

Vibrovaljanje

Postupak kontinualnog ugrađivanja betona na pokretnoj traci

Kod fabričke proizvodnje ravnih i sitnorebrastih ploča, kao i zidnih panela, prema šematskim prikazima

Osim na ovaj način, koji se isključivo primenjuje u uslovima prefabrikacije, pri izvođenju teških kolovoznih konstrukcija, masivnih ploča, betonskih brana i sl., valjanje betona može da se izvede i upotrebom uobičajenih valjaka za zemljane radove –tzv. “Uvaljani betoni”.

Vibrovaljanje

Osnovne prednosti uvaljanih betona su:

Velika brzina kojom se oni ugrađuju i

Mala potrošnja cementa – manje od 100 kg/m3

Koristi se agregat do 75 mm (pri primjeni krupnijeg, zrna“biježe” iz mase svežeg betona).

Odnos krupnog prema sitnom agregatu treba da bude ≈ 2:1

U sitnom agregatu treba da bude min. 40% zrna < 0,6 mm

Konzistencija treba da je kruta, sa slijeganjem ∆h ~ 0.

Beton mora da bude dovoljno suh da drži valjak kojim se zbija, a sa druge strane da bude dovoljno “vlažan” dacementna pasta pri razastiranju i zbijanju prodre dovoljno duboko u prostore između zrna agregata.

Vibrovaljanje

U mešavini se često primenjuju i razni pucolanski dodaci, naročito EF pepeo

Razastire se u slojevima 20-70 cm, svaki sloj zbija se sa sa najmanje 3 prelaza valjka: prva 2 sloja bez, a treći sloj sa vibriranjem

Ugrađenom sloju treba obezbjediti visoku vlagu, ali ne razlivanjem vode po površini (mogućnost ispiranja veziva)

Posle 5 – 10 dana njege, površinu sloja očistiti od očvrsle cementne paste, vazduhom pod pritiskom i intenzivno nakvasiti površinu “starog” betona

Posle ovoga nanosi se sloj cementnog maltera debljine 2 – 3 cm i nastavlja sa betoniranjem slijedećeg sloja

Vibrovaljanje

Ekstrudiranje

Primjenom Ekstrudera betonski elementi se formiraju putem simultanog

djelovanja ekstruzije (istiskivanja), presovanja i vibriranja svježeg

betona

Element se formira u zatvorenom prostoru, koji obrazuju čeoni i bočni

zidovi komore, smješteni ispod prijemnog bunkera, kao i već završeni

dio elementa

Pužna presa, koja ima sa jedne strane funkciju transportera betonske

mase, a sa druge strane uređaj za zbijanje, omogućava proizvodnju

olakšanih betonskih ploča, čija je dužina jednaka dužni staze kretanja

ekstrudera, širina 1–1,5 m, a debljina 20–40 cm.

Sa količinom cementa 400- 420 kg/m3 i v/c faktorom 0,35-0,40, dobijaju

se čvrstoće i do 60 MPa.

1 – samohodni ram; 2 – vibrator

pužne prese; 3 – transmisija pužne

prese; 4 – prijemni bunker za beton;

5 – površinski vibrator; 6 – pužna

presa

Ekstrudiranje

Ploče širine 1,2 do 2,4 m,

dužine do 20 m; debljine

ploče 15 – 40 cm; dužina

pogona 200 m

Slijedeće predavanje:

SPECIJALNE VRSTE BETONA,

BETONIRANJE U EKSTREMNIM

USLOVIMA I KONTROLA

KVALITETE BETONA