XVII OGÓLNOPOLSKA KONFERENCJA WARSZTAT PRACY PROJEKTANTA KONSTRUKCJIUstroń, 20 ÷ 23 lutego 2002 r.

Ireneusz JóźwiakRadosław Jasiński

ELEMENTY DROBNOWYMIAROWEI KONSTRUKCJE Z NICH WYKONYWANE

1. Wprowadzenie

Elementy drobnowymiarowe przedstawione w wykładzie zdefiniowane zostały jakoelementy możliwe i przeznaczone do ręcznego montażu. Opracowanie nie jest katalogiemzawierającym wszystkie dostępne i produkowane elementy drobnowymiarowe, chociażkoniecznym stało się przytoczenie szerokiej panoramy współczesnych elementów; nowych,tych które zostały unowocześnione lub na nowo poddane weryfikacji aprobacyjnej. Jakopodstawę opisu przyjęto tendencje ich rozwoju w ostatnim okresie (do 10 lat).

Ze względu na możliwość logicznej prezentacji poszczególnych elementów autorzyzmuszeni byli do ograniczenia zakresu wykładu do tych, które zostały opisane w renomo-wanych czasopismach technicznych, aprobatach technicznych i profesjonalnych katalogachproducentów. W każdym przypadku powołano się na piśmiennictwo, które umożliwi czy-telnikowi rozszerzenie przytoczonych informacji. W większości pominięto te produkty, dlaktórych dostępna jest jedynie informacja czysto handlowa nie poparta szczegółowymi da-nymi technicznymi interesującymi projektantów.

W zakres wykładu wchodzą elementy o różnym przeznaczeniu; z betonów zwykłych ilekkich, z betonów z różnymi wypełniaczami, elementy wytwarzane na bazie cementu orazkształtki, w tym z tworzyw sztucznych, których rdzeń nośny (wypełnienie) stanowi beton.Wyłączono ceramikę budowlaną jako nie odpowiadającą zakresowi tematycznemu Konfe-rencji.

W celu przejrzystego przedstawienia licznej grupy powyżej zdefiniowanych elemen-tów, przyjęto – jako podstawowy – podział w zależności od przeznaczenia (tj. elementyścienne konstrukcyjne, szalunkowe – wypełniane betonem oraz inne, dachowe i brukowe), awewnątrz każdej grupy dokonano kolejnego podziału ze względu na użyty materiał. Dlakażdego tak zaklasyfikowanego elementu podano, w miarę możliwości uzyskania obiek-tywnej informacji, jego właściwości konstrukcyjne (wytrzymałościowe), izolacyjne (aku-styczne, termiczne), klasyfikację ogniową oraz możliwie z nich do wykonania konstrukcje.

Uwzględniono również dodatkowe, specyficzne wymagania dla niektórych elementów,charakterystyczne dla ich przeznaczenia.

2. Elementy ścienne konstrukcyjne

Najliczniejszą grupę elementów drobnowymiarowych stanowią oczywiście elementyścienne konstrukcyjne wykonywane z różnych odmian, rodzajów betonów.

W trakcie wykonanego przeglądu generalnie zauważono tendencję do odchodzenia odstosowania betonów zwykłych niskich wytrzymałości (≤ B15), na rzecz betonów zwykłychwyższych wytrzymałości (≥ B40), betonów lekkich oraz z różnymi wypełniaczami.

2.1. Beton zwykły

Powszechnie na rynku znane są różnego typu pustaki szczelinowe wykonywane z be-tonu o niskich wytrzymałościach (≤ B15, a nawet ≤B10), przez małych producentów, cza-sami wyłącznie na potrzeby własne. Możliwość ich zastosowań jest bardzo ograniczona, aczęsto wręcz niemożliwa. Dla tych elementów niedostępna jest na ogół charakterystykawytrzymałościowa, a dokładność wymiarowa nie spełnia wymaganych kryteriów. Postęp wtym zakresie jest bardzo ograniczony.

Należy jednak zwrócić uwagę, że istnieją na rynku pustaki, które pełnią rolę bardziejwszechstronną, zarówno konstrukcyjną, a jednocześnie mogą służyć jako elementy ciągówwentylacyjnych (np. typu AL [66]). Pustaki te przeznaczone są do wykonywania ścian mu-rowanych w dowolnych obiektach budowlanych, przede wszystkim ścian nośnych we-wnętrznych i murów wewnętrznych szczelinowych. Rozwiązanie to zakłada możliwośćregulowania nośności ścian przez zróżnicowanie klasy betonu użytego do wykonania pusta-ków (do produkcji stosowany jest beton zwykły klasy B20 lub B15 odpowiadający wyma-ganiom normy PN-88/B-06250. Beton zwykły) oraz wypełnianie dodatkowo komór we-wnętrznych betonem różnych klas. Istnieje więc możliwość wykonywania wewnątrz ścianysłupów żelbetowych (o wymiarach przekroju poprzecznego dochodzących do 230∗200mm). Komory wewnętrzne pustaków mogą również służyć jako przewody wentylacyjne, aspecjalne typy pustaków do wznoszenia muru umożliwiają wykonanie otworów łączącychpomieszczenia z przewodami wentylacyjnymi i osadzanie kratek wentylacyjnych – mająone w tym celu specjalnie pocienione powierzchnie boczne ścianek (do 20 mm). Rozróżnićmożna pustaki „AL” ścienne o grubości 250 (rys. 1a) lub 380 mm z podwójnymi (rys. 2a)lub pojedynczymi komorami (rys. 3a) i długości 510 mm oraz odpowiadające im pustakiwentylacyjne o grubości 250 mm (rys. 1b i c) oraz 380 mm (rys. 2b i c, rys. 3b i c). Masapustaków waha się w granicach 30÷40 kg. Pustaki produkowane są w trzech klasach (7,5,10,0 i 15,0) odpowiadających wytrzymałości na ściskanie w MPa.

Pewne zastosowanie mają również bloczki betonowe ([75] – str. 25÷26 – SWW 1451-35, certyfikat nr B-08/77/97 – grudzień 1998 r.) do wznoszenia ścian piwnic wykonywane zbetonu klasy ≥B15 na bazie żwiru lub grysu, z dodatkami uszlachetniającymi i wymiarachnp. 120∗240∗480 mm, przy masie ~30 kg. Do wznoszenia wyższych kondygnacji w dowol-nych obiektach budowlanych można wtedy stosować pustaki ścienne np. „Alfa-Nexpol” odostosowanych wymiarach (240∗240∗480 mm) i masie 43 kg.

Poprawa jakości takich pustaków została uzyskana poprzez zastosowanie agregatówwibroprasujących (np. Zenith 913).

Właściwy postęp w stosowaniu betonu zwykłego w elementach ściennych konstruk-cyjnych dokonał się poprzez stosowanie rozwiniętej technologii wibroprasowania i dojrze-wania.

Technologia taka polega na formowaniu w wibroprasie (np. Columbia) mieszanki be-tonowej o bardzo małej wilgotności, a następnie poddaniu jej przyśpieszonemu procesowidojrzewania. Podczas formowania następuje silne zagęszczenie mieszanki betonowej orazdodatkowe prasowanie pod uciskiem aktywnym. Proces przyśpieszonego dojrzewania pole-ga przeważnie na umieszczeniu elementów w komorach i naparzaniu parą wodną przy nor-malnym ciśnieniu atmosferycznym lub stosowane są autoklawy zapewniające wysokie ci-śnienie. Dzięki takiej technologii możliwe jest uzyskanie wysokiej klasy betonu.

Elementy produkowane są z betonu zwykłego na bazie czystego cementu portlandz-kiego i kruszyw naturalnych, dzięki czemu podczas formowania uzyskuje się strukturę tzw.„czystego kamienia”.

Generacja tych pustaków betonowych charakteryzuję się wysoką wytrzymałością (be-ton klasy B40), dużymi otworami (możliwość wypełniania komór i stosowania zbrojenia,lepsza termoizolacyjność, mniejsza masa), cienkimi ściankami (oszczędność zaprawy mu-rarskiej), niską nasiąkliwością (poprzez swoją naturalną szczelność), wysoką mrozoodpor-nością, odpornością na uderzenia, dokładnością i modułowością wymiarów.

W ofercie handlowej dostępny jest szeroki wybór kształtów i wymiarów (czasami najednak na specjalne zamówienie) oraz zróżnicowanej powierzchni licowej (gładka, nacina-na, łupana żebrowana, polerowana).

Według powyższej technologii (dla każdego producenta nieco zmodyfikowanej) pro-dukowane są całe systemy elementów.

Na rynku dostępny jest np. system elementów ściennych „Teknoblok™” ([75] – str.21÷22, ZN-95/01, certyfikat nr B/08/262/98 – listopad 1998 r.), który składa się z elemen-

tów konstrukcyjnych (pustaki i cegły) przeznaczonych do budowania wszystkich rodzajówścian konstrukcyjnych – nośnych zewnętrznych i wewnętrznych, ścian fundamentowych,osłonowych i działowych. Można z nich budować zarówno ściany jednowarstwowe, jak itrójwarstwowe, z zastosowaniem materiałów termoizolacyjnych. Wytrzymałość elementówwynosi min. 12,5 MPa, nasiąkliwość < 5%, mrozoodporność – F 50, odporność ogniowapustaka grubości 19 cm – 2 godziny, opór cieplny pustaków waha się w granicach –0,32÷0,42 [m2K/W].

Do elementów konstrukcyjnych zalicza się pustaki o wymiary 390∗190 mm i zróżni-cowanej grubości – 90, 140, 190, 240 i 290 mm – rys. 4a, cegły o wymiary 250∗120∗65 mm– rys. 4b, nadproża o wymiary 390∗190 i zróżnicowanej grubości 140, 190 i 240 mm – rys.4c.

Wszystkie te elementy dostępne są w kolorach: szarym, czerwonym, grafitowym, brą-zowym, żółtym, zielonym oraz białym i produkowane są wyłącznie z naturalnych materia-łów bez dodatków popiołów lotnych. Dzięki dużej dokładności wymiarów (± 1 mm) orazgładkiej powierzchni ściany z nich wykonane można traktować jako wykończone wymaga-jącą jedynie bezpośredniego pomalowania (bez tynków).

Rozwinięta technologia wibroprasowania została również zastosowana w elementachsystemu „AmerBlok” [76].

Producent podaje szczegółowe parametry techniczne elementów (wytrzymałość na ści-skanie ≥ 12,5 MPa – przy możliwości zamówienia innych klas, mrozoodporność F 50, na-siąkliwość < 5%) oraz parametry techniczne ścian (stateczność – ściany nośne – pełne lubwypełnione betonem maksymalny stosunek długości do grubości l / d = 20 lub wysokoścido grubości h / d = 20, pozostałe równe 18, ściany nienośne – zewnętrzne 18, wewnętrzne36, maksymalne długości przęseł – ściany nośne – pełne lub wypełnione betonem – 3,0÷6,1m przy grubości 150÷300 mm, pozostałe – 2,7÷5,5 m przy grubości 150÷300 mm, ścianynienośne – zewnętrzne – 2,7÷5,5 m przy grubości 150÷300 mm, wewnętrzne – 5,5÷11,0 mprzy grubości 150÷300 mm).

Do elementów konstrukcyjnych w tym systemie zalicza się (należy podkreślić szcze-gólnie szeroką gamę elementów): cegłę (wymiary 190∗90∗55 mm – waga 2,3 kg – rys. 5a),bloczki (wymiary 390∗190 i zróżnicowanej grubości – 40, 60, 90, 140, 190, 240, 290 mm –rys. 5b), pustaki proste (wymiary 390∗190 i zróżnicowanej grubości – 90, 140, 190, 240,290 mm – rys. 5c, grubość ścianki lica odpowiednio 19, 23, 30, 32, 35 mm, opór cieplny R[m2K/W] odpowiednio 0,32, 0,35, 0,37, 0,39, 0,41, ciężar odpowiednio 12, 15, 19, 21, 25kg), pustaki prosto-wklęsłe (wymiary 390∗190 i zróżnicowanej grubości – 140, 190, 240,290 mm – rys. 5d), pustaki wklęsłe (wymiary 390∗190 i zróżnicowanej grubości – 140, 190,240, 290 mm – rys. 5e), pustaki dylatacyjne (wymiary 390∗190 i zróżnicowanej grubości –140, 190, 240, 290 mm – rys. 5f) zalecane do tworzenia dylatacji i pustek okiennych, pusta-ki połówkowe (wymiary 190∗190 i zróżnicowanej grubości – 90, 140, 190, 240, 290 mm –rys. 5g) zalecane do przewiązań w narożnikach, pustaki dołówkowe (wymiary 390∗190 izróżnicowanej grubości – 140, 190, 240, 290 mm – rys. 5h) zalecane do przewiązań w na-rożnikach, belki „U” (wymiary 390 ∗ 190 i zróżnicowanej grubości – 140, 190 mm – rys. 5i)zalecane do stosowania ze zbrojeniem poziomym – wieńce, nadproża, belki „U” wybijane(wymiary 390∗190 i zróżnicowanej grubości – 190, 240, 290 mm – rys. 5j) zalecane dostosowania ze zbrojeniem poziomym – wieńce, nadproża, belki „W” (wymiary 390∗190 izróżnicowanej grubości – 240, 290 mm – rys. 5k) zalecane do stosowania ze zbrojeniempoziomym – wieńce, nadproża, narożniki „L” (wymiary 390∗190∗140 mm – rys. 5l), kanały(wymiary 390∗190∗140 mm – rys. 5m) zalecany do prowadzenia instalacji, nadproża (wy-miary 190∗390 i zróżnicowanej grubości – 190, 240, 290 mm – rys. 5n) zalecane do two-rzenia wysokich belek.

Elementy te są dostępne w szerokiej gamie kolorów i fakturach powierzchni elewacyj-nych i wymagają jedynie bezpośredniego pomalowania (bez tynków). Niektóre z nich sąjedynie dostępne na specjalne zamówienie.

Z betonu wysokich klas wykonywane są również nadproża. Można wyróżnić prefa-brykowane elementy strunobetonowe (np. w systemie „Murotherm” [46] z betonu klasyB50) przeznaczone do wykonywania nadproży okiennych i drzwiowych, zarówno w ścia-nach wewnętrznych jak i zewnętrznych, nośnych i nienośnych. Produkowane są w trzechtypach o przekroju prostokątnym szerokości 115 mm i wysokościach 71, 110 i 140 mm.Długości takich belek mieszczą się w granicach 1,00÷3,30 m.

Rys. 5. Elementy systemu „AmerBlok” [76].

2.2. Beton zwykły z wkładką styropianową

W celu wszechstronniejszego wykorzystania betonu zwykłego oraz uniknięcia jegoniedostatecznych właściwości cieplno-wilgotnościowych udoskonalono w ostatnich latachtechnologię umożliwiającą łączenie w jednym elemencie betonu ze styropianem.

W 1998 roku rozpoczęto w Polsce produkcję drobnowymiarowych elementów nowejgeneracji – bloczków „Fortis-GT” [55] o grubości równej szerokości (tj. 310 mm) do wzno-szenia ścian piwnic. Są one produkowane z betonu żwirowego wg technologii opracowanejw Polsce i będącej przedmiotem patentu w kilkudziesięciu krajach.

Bloczki te składają się z dwóch nawzajem przenikających się brył, jednej z betonu sta-nowiącej osnowę nośną elementu i drugiej z materiału izolacyjnego, którym jest styropian.W przekroju poprzecznym materiał izolacyjny wielokrotnie dzieli osnowę nośną przerywa-jąc całkowicie mostki termiczne, a mimo to osnowa nośna elementu zachowuje ciągłość –por. rys. 6a. Wykonywane są również bloczki w wersji z zamkiem – por. rys. 6b. Pozwala tona zachowanie ciągłości warstw izolacyjnych w ścianie. Dzięki temu styropian zawsze po-zostaje oddzielony od otoczenia betonowego. Przedłuża to jego trwałość i pozwala na zasto-sowanie dowolnego rodzaju tynku i izolacji.

Uzyskanie wewnętrznej struktury bloczka jest możliwe dzięki temu, że najpierw wy-konywana jest bryła materiału izolacyjnego (styropianu), stanowiąca szalunek tracony dlabetonu. Produkcja odbywa się w typowych maszynach używanych dotychczas w prefabry-kacji. Do formowania bloczków stosuje się szalunek tracony (wkładka styropianowa) skła-dającej się z pięciu warstw po 37 mm każda. W przeliczeniu na jedną warstwę odpowiada took. 130 mm litej płyty styropianowej. Wkładka poza odpowiednim uformowaniem betonuzapewnia współczynnik przenikania ciepła Uo < 0,30 W/m2K niezależnie od rodzaju stoso-wanego betonu. W związku z tym, że izolacyjność całego elementu praktycznie zależy odstyropianu, to w znikomym stopniu zależy od jego wilgotności. Ma to duże znaczenie,szczególnie w przypadku ścian piwnic.

Chcąc uzyskać powyższy współczynnik przenikania ciepła przeszło 50% objętościbloczka zajmuje styropian. Z tego powodu, aby bloczek uzyskał żądaną wytrzymałość dojego produkcji używa się betonów wyższych klas np. bloczek o wytrzymałości 10 MPawytwarzany jest z betonu klasy B25, a bloczek o wytrzymałości 20 MPa z betonu B50, cowpływa również na ich jakość i trwałość.

Masa użytego w bloczkach betonu jest ponad dwukrotnie mniejsza niż w tradycyjnychelementach o tej samej objętości np. bloczek „Fortis-GT” o wymiarach 310∗240∗490 mm iwytrzymałości 20 MPa waży jedynie 35 kg (910 kg/m3).

2.3. Beton komórkowy

Rozwój betonu komórkowego zapoczątkowały w latach 30-tych firmy szwedzkie, a w1943 roku firma niemiecka. W naszym kraju pierwsze wytwórnie betonu komórkowegopowstały w latach 1951÷52.

Dzięki właściwościom termoizolacyjnym (ma zdolność kumulowania ciepła, a ściana„oddycha”) i odpowiedniej wytrzymałości beton komórkowy jest materiałem pozwalającymna wykonywanie jednorodnych materiałowo ścian zewnętrznych, spełniających zarównofunkcję nośną, jak i izolacyjną w budynkach jednorodzinnych, a nadto funkcję osłonową iizolacyjną w budynkach wielorodzinnych, odpowiadających wymaganiom ochrony cieplnejbudynku np. przy współczynniku Uo ≤ 0,45 W/(m2K) ściana jednorodna z bloczków z beto-nu komórkowego odmiany 500 grubości 390 mm (beton komórkowy 360 mm + 2∗15 mm –tynk zewnętrzny i wewnętrzny) na ciepłochronnej lub cienkościennej zaprawie klejowejcharakteryzuje się współczynnikiem przewodzenia ciepła Uo ≤ 0,43 W/(m2K) [48].

Wytwórnie autoklawizowanego betonu komórkowego znajdują się w czterdziestu kra-jach na wszystkich kontynentach. Przegląd wytwórni na świecie wykazuje różnorodnośćzdolności produkcyjnych (40÷450 tys.m3/rok), różnorodność stosowanych surowców i spo-sobów ich przygotowania. W Polsce beton komórkowy produkuje 27 wytwórni (o łącznejzdolności produkcyjnej ~ 5 mln m3/rok – dane z 1998 roku) [61].

W ustanowionej niedawno normie PN-B-19301:1997 (Prefabrykaty budowlane z auto-klawizowanego betonu komórkowego. Elementy drobnowymiarowe) podzielono wyroby nadwie grupy – do wykonywania murów ze spoinami z zapraw zwykłych i ciepłochronnychoraz z cienkimi spoinami z zapraw klejowych. Odpowiednio do grubości spoin rozróżnia sięwięc mury na spoinach zwykłych, o grubości nie większej niż 15 mm oraz mury na cienkiespoiny o grubości nie większej niż 3 mm.

W asortymencie krajowych wytwórni zasadniczy udział stanowią elementy drobno-wymiarowe w kształcie prostopadłościanu o gładkich powierzchniach, o zróżnicowanejdługości i szerokości, a ich wygląd zewnętrzny i tolerancje wymiarowe znacznie się wostatnim okresie poprawiły [64], gdyż krajowi producenci skupili się na przedsięwzięciachprowadzących do uzyskania dobrej jakości wymiarowej tych elementów ([7], [63]), którarozszerza również możliwość kształtowania powierzchni.

Jak wiadomo podstawowe znaczenie w produkcji wyrobów z betonu komórkowego wcelu uzyskanie wymaganej dokładności wymiarowej ma proces krojenia wstępnie związanejmasy betonowej. Decyduje on właśnie o dokładności wymiarów i wyglądzie zewnętrznymoraz o asortymencie wyrobów. Przedsiębiorstwa podjęły i zrealizowały skoordynowanedziałania mające na celu opracowanie agregatu krojącego, który mógłby być wprowadzonyw istniejący układ formowania i transportu wewnątrzzakładowego. Agregaty – krajalnicetakie o symbolach 5600 i 6000 umożliwiły produkcję bloczków o dużej dokładności wymia-rowej (długość ±2÷3 mm, wysokość ±1÷2 mm, szerokość ±1÷2 mm) pozwalającej na sto-sowanie cienko-ściennych zapraw klejowych, a ponadto umożliwiającej uzyskiwanie ele-mentów do łączenia na „pióro i wpust” [25], [53].

W wytwórniach produkowane są więc wyroby, które można łączyć w murze nie tylko,jak dotychczas, na zaprawy zwykłe i ciepłochronne, lecz także na cienkie spoiny (grubości1÷3 mm) przy użyciu odpowiedniej do tego celu zaprawy. W normie PN-B-19301:1997wprowadzono wymagania dotyczące odchyłek wymiarowych w podziale na elementy dowykonywania murów ze spoinami z zapraw zwykłych i ciepłochronnych (rodzaj „M” –długość ±5 mm, szerokość ±3 mm, wysokość ±3 mm) oraz cienkie spoiny przy użyciu od-powiedniej do tego celu zaprawy (rodzaj „D” – długość ±3 mm, szerokość ±2 mm, wyso-

kość ±2 mm). Praktycznie w wielu wytwórniach osiąga się korzystniejsze tolerancje wymia-rowe niż wymagane w normie.

W normie PN-B-19301:1997 podano wykaz podstawowych elementów (w zależnościod ich wymiarów), zaznaczając że możliwa jest na podstawie dokumentacji technicznejprodukcja innych bloczków.

Większość produkcji polskich fabryk betonu komórkowego wg tej normy stanowiąścienne elementy drobnowymiarowe. Dzielą się one na bloczki i płytki oraz kształtki.

Poniżej autorzy za niezbędne uznali przytoczenie zestawów produkowanych rodzajówelementów, które w polskich wytwórniach zachowują niezbędne i narzucone normowotolerancje wymiarowe oraz właściwości materiałowe. Takie uporządkowanie można w pełniuznać za nowość ostatnich kilku lat.

Zestaw produkowanych podstawowych bloczków, na podstawie [16] pokazano na rys.7a. Można wyróżnić dwa typy wymiarowe bloczków; o długości 490 mm i 590 mm i takichsamych w obu przypadkach szerokościach równych 180, 240, 300, 360 i 420 mm oraz stałejwysokości równej 240 mm. Bloczki te wykonywane są w klasie dokładności „M” do murówze spoinami z zapraw zwykłych i ciepłochronnych oraz w klasie dokładności „D” do murówz cienkimi spoinami – powierzchnie czołowe gładkie.

Produkowane są również bloczki w klasie dokładności „D” do murów z cienkimi spo-inami – powierzchnie czołowe gładkie według normy DIN, które pokazano na rys. 7b. Tumożna również wyróżnić dwa podstawowe typy wymiarów tych bloczków; o długości 499mm i 624 mm, przy takiej samej w obu przypadkach szerokości równej 240 mm i wysokości249 mm.

Zestaw produkowanych płytek pokazano na rys. 8a. Można wyróżnić dwa podstawowetypy wymiarowe płytek; o długości 490 mm (szerokości równej 60, 80 i 120 mm) i 590 mm(szerokości równej 60, 80, 90, 100 i 120 mm) i takiej samej w obu przypadkach stałej wy-sokości równej 240 mm. Szerokość 120 mm służy do budowy ścian działowych, natomiastszerokości 60÷100 mm do dociepleń oraz obudowy wanien. Płytki te są wykonywane wklasie dokładności „M” do murów ze spoinami z zapraw zwykłych i ciepłochronnych orazw klasie dokładności „D” do murów z cienkimi spoinami z zapraw klejowych.

Produkowane są również płytki w klasie dokładności „D” do murów z cienkimi spo-inami – powierzchnie czołowe gładkie według normy DIN, które pokazano na rys. 8b.Można wyróżnić jeden podstawowy typ tych płytek o wymiarach 624 mm (długość) ∗ 249mm (wysokość) i szerokości równej 50, 75, 100 (do dociepleń oraz obudowy wanien) i 115mm (do budowy ścian działowych).

Przytoczone powyżej elementy wykonuje się z betonu komórkowego głównie odmiany400, 500, 600 i 700.

Rys. 8. Zestaw produkowanych płytek z betonu komórkowego [16].

W efekcie podjętych działań w polskich wytwórniach zrzeszonych w StowarzyszeniuProducentów Betonów – Sekcji Betonu Komórkowego do produkcji i stosowania wprowa-dzono ([53], [64]) elementy z profilowanymi powierzchniami czołowymi przystosowanymido łączenia elementów na „pióro i wpust”, elementy deskowania w kształcie litery „U” –deskowanie tracone na budowie do wykonywania nadproży, wieńców i słupów żelbeto-wych, elementy z profilowanymi powierzchniami czołowymi i zagłębieniami stanowiącymiuchwyty montażowe, elementy osłonowe instalacji wentylacyjnych, kominowych i wodno-kanalizacyjnych oraz elementy ocieplające z doklejoną warstwą ocieplającą.

Zestaw produkowanych bloczków i płytek [16] w klasie dokładności „D” do murów zcienkimi spoinami murowanymi na „pióro i wpust” pokazano na rys. 9. Można wyróżnićdwa typy wymiarowe; o długości 590 mm (szerokości 180, 240, 300, 360 i 420 mm) i 600mm (szerokości 120, 180, 240, 300, 360 i 420 mm) oraz takiej samej w obu przypadkachwysokości równej 240 mm.

Rys. 9. Zestaw produkowanych elementów z betonu komórkowego do murów z cienkimi spo-inami murowanymi na „pióro i wpust” [16].

Zestaw produkowanych bloczków w klasie dokładności „D” z uchwytem montażo-wym, do wykonywanie murów z cienkimi spoinami na „pióro i wpust” pokazano na rys. 10.Można wyróżnić również, jak poprzednio dwa typy wymiarowe; o długości 590÷600 mm(szerokości 240, 300, 360 i 420 mm oraz stałej wysokości 240 mm) i 499 mm (szerokości175, 200, 240, 300 i 360 oraz stałej wysokości 249 mm). Elementy te wykonuje się z betonukomórkowego odmiany 400 ÷ 700.

Rys. 10. Zestaw produkowanych elementów z betonu komórkowego z uchwytem montażowymdo murów z cienkimi spoinami murowanymi na „pióro i wpust” [16].

Zestaw produkowanych kształtek typu „L” w klasie dokładności „D” do murów zcienkimi spoinami pokazano na rys. 11. Można wyróżnić dwa rodzaje takich kształtek.Typowe kształtki – rys. 11a o długości równej 590 mm, szerokości równej 240, 300, 360 i420 mm oraz wysokości 240 mm oraz takie same kształtki ocieplone styropianem lub wełnąmineralną – rys. 11b.

Rys. 11. Zestaw produkowanych z betonu komórkowego kształtek typu „L” [16].

Elementy nadproży okiennych i drzwiowych w postaci kształtek typu „U” w klasie do-kładności „D” do murów z cienkimi spoinami pokazano na rys. 12. Wszystkie te elementymają dwie wysokości równe 240 lub 249 mm. Szerokość dopasowana do grubości ścianyrówna jest 175, 200, 240, 300, 360, 370, 380, 420 i 480 mm. Natomiast długość wynosi 295,480, 490, 499, 580, 590 i 600 mm.

Rys. 12. Zestaw produkowanych z betonu komórkowego kształtek typu „U” [16].

Istnieją również elementy nadproży okiennych i drzwiowych w postaci kształtek „U”w klasie dokładności „D” do murów z cienkimi spoinami ocieplone styropianem lub wełnąmineralną, które pokazano na rys. 13 ([16], [47]).

Rys. 13. Zestaw produkowanych z betonu komórkowego kształtek typu „U” ocieplonych sty-ropianem lub wełną mineralną [16], [47].

Elementy wykonane z betonu komórkowego różnią się oczywiście odmianą i marką.Obie te cechy podawane są w zaświadczeniu o jakości elementów wydawane przez produ-centów. Jak wiadomo od odmiany zależy przede wszystkim izolacyjność cieplna elemen-tów. Im gęstość objętościowa mniejsza, tym izolacyjność większa [60]. W zależności odśredniej gęstości objętościowej w stanie suchym wyróżnia się następujące odmiany betonukomórkowego (produkowane przez polskich producentów); 400 (351÷450 kg/m3), 500(451÷550 kg/m3), 600 (551÷650 kg/m3) oraz 700 (651÷750 kg/m3). Marka betonu komór-kowego decyduje natomiast o możliwości zastosowania elementów w konstrukcji budynku ipowinna być zgodna z określoną w projekcie. Każdej odmianie odpowiada więc odpowied-nia marka (średnia wytrzymałość na ściskanie w stanie suchym [MPa]) i tak dla odmiany400 równa jest 1,5, 2,0 i 3,0, dla odmiany 500 – 2,0, 3,0 i 4,0, dla odmiany 600 – 3,0, 4,0,5,0 i 6,0, natomiast dla odmiany 700 – 5,0, 6,0 i 7,0.

Ogólnie można stwierdzić, że bloczki przeznaczone są do wykonywania ścian ze-wnętrznych i wewnętrznych (ściany nośne można wykonywać do wysokości 2÷3 kondy-gnacji). Płytki wykorzystuje się jako elementy uzupełniające, a inne nietypowe elementydrobnowymiarowe (w kształcie litery „U”, „L”) służą do wykonywania wieńców i nadpro-ży).

Do łączenia bloczków z betonu komórkowego nie powinny być stosowane tradycyjnezaprawy cementowe i cementowo-wapienne, ponieważ mają znacznie większy współczyn-nik przewodzenia ciepła niż bloczki z betonu komórkowego. W miejscu spoin tworzą sięwówczas mostki termiczne. Badania termowizyjne [56] przeprowadzone przez COBRPB„Cebet” wykazały, że rezultatem tego może być zmniejszenie izolacyjności cieplnej ścianyzewnętrznej nawet do 30%. Chcąc wykorzystać dobrą termoizolacyjność betonu komórko-wego do wznoszenia ścian należy stosować nowoczesne zaprawy ciepłochronne oraz za-prawy klejowe.

Zaprawy ciepłochronne to zaprawy murarskie, w skład których wchodzą lekkie kru-szywa naturalne lub sztuczne oraz środki napowietrzające. Gęstość objętościowa zaprawypo stwardnieniu, w stanie suchym, nie może być większa niż 1300 kg/m3, a współczynnikprzewodzenia ciepła zależnie od zaprawy wynosi 0,12÷0,55 W/mK. Zaprawy te mogą byćprzygotowane bezpośrednio na budowie lub produkowane fabrycznie w postaci suchychmieszanek, które na budowie należy zarobić jedynie wodą (np. lekka zaprawa murarska,,Termor W” – λ ≤ 0,2 W/mK, która zwiera cement, wapno, lekkie kruszywo w postacigranulek średnicy około 4 mm oraz dodatki uplastyczniające produkowana w dwóch odmia-nach marki 1,5 i dominującej 3,0).

Do łączenia murów na cienkie spoiny używane są zaprawy klejowe – zaprawy murar-skie cementowe, cementowo-wapienne lub wapienne z bardzo drobnym kruszywem (φ ≤ 0,5mm) umożliwiające uzyskiwanie spoin grubości 1÷3 mm (np. zaprawa klejowa ,,AtlasKB15”). Powinny one mieć znacznie większą przylepność i kleistość od zapraw ciepło-chronnych i dlatego zawierają zazwyczaj dodatki spoiw polimerowych oraz inne dodatkiuszlachetniające.

Wykonanie murów z cienkimi spoinami jest jednak możliwe tylko przy odpowiedniejtolerancji wymiarowej bloczków z betonu komórkowego, którą zachowują producenci beto-nu komórkowego w Polsce.

Jak wiadomo stosowanie tzw. cienkich spoin zapobiega tworzeniu się „siatki spoin” nawewnętrznych stronach ścian w wyniku złych właściwości termoizolacyjnych zaprawy zwłaściwościami betonu komórkowego.

Wprowadzenie cienkich spoin do konstrukcji murowych spowodowało wyraźnezwiększenie ich nośności [5]. Jest to związane z ograniczeniem do minimum niekorzystnegowpływu na nośność muru odkształceń poprzecznych spoiny. Z obecnego stanu wiedzy natemat konstrukcji na cienkie spoiny wynika, że wytrzymałość zaprawy na ściskanie nie maistotnego wpływu na wytrzymałość na ściskanie muru.

Niektórzy producenci wykorzystując nowoczesny sposób produkcji drobnowymiaro-wych profilowanych elementów z betonu komórkowego (elementów o dowolnych kształ-tach – bez konieczności frezowania) wytwarzają elementy z profilami wewnętrznymi (np.[33], [34]). Stąd możliwe są do wykonania elementy osłonowe ciągów wentylacyjnych idymowych w połączeniu z przewodami wykonywanymi z innych materiałów wprowadza-nych do otworu zapewniających szczelność ciągu. Zaletą tych elementów jest szybkośćmontażu (jednolita materiałowo ściana). Elementy mogą służyć do rozprowadzenia w ścia-nach instalacji centralnego ogrzewania, wodno-kanalizacyjnych itp. Elementy te mogą mieć

przekroje prostokątne otworów o wymiarach od 60∗120 mm do 200∗350 mm lub kołowe ośrednicy φ100÷245 mm. Mały ciężar elementów (w przypadku wymiarów zewnętrznych460∗480∗600 mm ciężar wyrobu nie przekracza 45 kg) nie stwarza problemów statycznychi nie trzeba budować dodatkowych fundamentów pod komin, a grubości elementów dosto-sowane są do grubości ścian.

Wytwórnia [62], mając na uwadze tendencję do zwiększania izolacyjności termicznejścian zewnętrznych wprowadziła beton komórkowy o gęstości mniejszej od 350 kg/m3

(320÷350 kg/m3) tj. poniżej zakresu uwzględnianego przez normę PN-89/B-06258 (Auto-klawizowany beton komórkowy) i PN-B-19301:1997 (Prefabrykaty budowlane z autoklawi-zowanego betonu komórkowego. Elementy drobnowymiarowe), co pozwala kwalifikować godo odmiany 300. Na podstawie badań określono, że beton taki ma bardzo niski współczyn-nik przewodności cieplnej λ = 0,06÷0,08 W/mK przy niskiej, lecz dopuszczonej normąwytrzymałości na ściskanie ≥ 2,0 MPa. Elementy produkowane są w typowych wymiarach,przy czym na życzenie odbiorcy mogą być wykonywane elementy o innych wymiarach.

Beton komórkowy odmiany 300 jest szczególnie podatny na obróbkę ręcznymi narzę-dziami i elektro narzędziami, zmniejszone jest stężenie naturalnych pierwiastków promie-niotwórczych w przeliczeniu na powierzchnię ściany, a dzięki mniejszej gęstości może byćużywany w miejscach gdzie ważne jest ograniczenie masy, ma to również wpływ na trans-port i manipulowanie elementami podczas murowania. Jednak ze względu na swoją „kru-chość” wymaga od producenta i przewoźnika wyższej kultury technicznej [62].

Przy projektowaniu ścian z betonu komórkowego odmiany 300 należy przyjmowaćobliczeniową wartość λ = 0,09 W/mK (stąd współczynnik przenikania ciepła Uo [w/m2K]dla grubości ściany 240, 300, 360, 400 mm cm jest odpowiednio równy 0,35, 0,29, 0,24,0,18), natomiast wytrzymałość charakterystyczną muru na ściskanie z cienkimi spoinaminależy obliczać według normy PN-B-03002:1999 (Konstrukcje murowe niezbrojone). Pro-jektować i obliczać należy stosując wzór – fk = 0.8 (fb)0,65 przy fb < 2,4 MPa (fb – wytrzy-małość na ściskanie autoklawizowanego betonu komórkowego w stanie powietrzno-suchymoznaczona według PN-EN 679:1998).

Badania statystyczne i praktyka wykazały, że beton komórkowy o tej samej objętościmoże mieć znacznie zróżnicowaną izolacyjność cieplną, zależnie od składu surowcowego, zktórego został wyprodukowany [6]. Lepszą izolacyjność cieplną o około 20% wykazująbetony komórkowe zwane „Termorex”, których podstawowymi składnikami są: spoiwo wpostaci wapna lub wapna z cementem (25÷35%), popiół lotny z węgla kamiennego(65÷75%), woda oraz dodawany ponadto gips jako regulator wiązania, proszek lub pastaaluminiowa.

Izolacyjność „Termorexu” jest właśnie lepsza o około 20% niż to określa dla danejodmiany betonu norma PN-89/B-06258 (Autoklawizowany beton komórkowy). Wykonywa-ny jest w odmianach – 400 (marka 2,0, 3,0), 500 (marka 3,0, 4,0), 600 (marka 4,0, 5,0, 6,0),700 (marka 5,0, 6,0, 7,0). Wartości współczynnika λ w elementach „Termorex” są odpo-wiednio równe – dla odmiany 400 – 0,08 (0,10), dla odmiany 500 – 0,11 (0,14), dla odmia-ny 600 – 0,135 (0,17), dla odmiany 700 – 0,18 (0,20). W nawiasach podano wymaganianormy PN-89/B-06258.

Przy stosowaniu tego betonu uzyskuje się bardzo korzystne współczynniki przenikaniaciepła, przy ekonomicznych grubościach, bez stosowania warstwy ocieplającej z materiałuizolacyjnego, co pozwala na wymierne oszczędności energii cieplnej, zmniejszenie masyścian budynków, obniżenie kosztów transportu, korzystny mikroklimat w pomieszczeniach.Przykładem tu może być ściana z elementów „Termorex” (łączona zaprawą ciepłochronną –

np. „Termor” lub zaprawą klejową) grubości 360 mm charakteryzująca się współczynni-kiem Uo = 0,26 W/m2K przy zastosowaniu „Termorexu” odmiany 400 (Uo = 0,34 W/m2Kprzy zastosowaniu „Termorexu” odmiany 500).

Pozostałe właściwości techniczne autoklawizowanego betonu komórkowego „Termo-rex”, w tym mrozoodporność, stężenie naturalnych pierwiastków promieniotwórczych,skurcz, podciąganie kapilarne wody odpowiadają wymaganiom normy PN-89/B-06258.

Z betonu komórkowego „Termorex” są wykonywane typowe bloczki i płytki ([67],[75] – str. 15÷16, marzec 2000).

Na polskim rynku dostępne są również najnowsze, wprowadzone w ciągu ostatnichkilku lat, produkty zagranicznych producentów.

Do nich można zaliczyć elementy murowe systemu „Ytong”, które są również produ-kowane od kilku lat w Polsce. Bloczki i kształtki nadprożowe są wykonane z betonu ko-mórkowego tzw. „piaskowego”, tj. z kruszywem piaskowym bez dodatku popiołów lotnych.Elementy murowe są przeznaczone do wykonywania murów ze spoinami grubości 1÷3 mm,charakteryzują się dokładnością wymiarów, określoną dopuszczalnymi odchyłkami: ±1,5mm do wymiarów długości i szerokości oraz ±1,0 mm do wymiaru wysokości.

Występują 4 rodzaje bloczków o różnych gęstościach objętościowych i wytrzymało-ściach na ściskanie betonu komórkowego, oznaczonych symbolami: PP2/0,4, PP3/0,5,PP4/0,6, PP6/0,7 oraz jeden rodzaj kształtek nadprożowych oznaczonych symbolem U3/0,5.(PP – firmowe oznaczenie bloczków dużej dokładności, cyfry po literach PP 2,3,4, i 6 ozna-czają wytrzymałość na ściskanie wg niemieckiej klasyfikacji – cyfra 2 odpowiada marce 3wg PN, cyfra 3 marce 4,5, cyfra 4 marce 6 i cyfra 6 marce 9, liczby za ukośną kreską 0,4,0,5, 0,6, 0,7 oznaczają górną granicę gęstości objętościowej betonu komórkowego w staniesuchym).

Ze względu na kształt wyróżnia się trzy rodzaje bloczków [69]: prostopadłościenne, zprofilowanymi powierzchniami czołowymi przystosowanymi do łączenia sąsiednich ele-mentów na pióro i wpust (oznaczone dodatkowo literą – S) – rys. 14a (na dwa wpusty), rys.14b (na jeden wpust), z profilowanymi powierzchniami czołowymi – pióro, wpust i zagłę-bienia, stanowiące uchwyty (oznaczone dodatkowo literami – GT) – rys. 14c. Jednowar-stwowe mury z betonu komórkowego „Ytong” z bloczków odmiany PP2/0,4, na cienkiespoiny można wykonywać np. o grubości 365 mm, dla których współczynnik przenikaniaciepła Uo = 0,29 W/(m2K) [50].

a) do łączenia na pióro i wpust – na dwa wpusty

b) do łączenia na pióro i wpust – jeden wpust

c) do łączenia na pióro i wpust i z zagłębieniami służącymi jako uchwyty montażowe

Rys. 14. Bloczki systemu „Ytong” [69].

Dla elementów tego systemu zostały wykonane badania [29] (na ściskanie, ścinanie, narozciąganie przy zginaniu oraz warunki oparcia stropu na ścianie zewnętrznej dotychczas wPolsce nie wykonywano takich badań), które stały się podstawą wydania aprobaty technicz-nej na stosowanie w kraju bloczków „Ytong” do murów na cienkie spoiny.

W 1998 roku zaprezentowano szerszą ofertę obejmującą wielkoformatowe elementyścienne. Zamiast bloczków można używać moduł bloków. Ich zaletą jest możliwość jedno-czesnego montowania dwóch elementów – rys. 15a [38]. Wprowadzono również zbrojoneelementy ścienne – rys. 15b (mające od góry otwory montażowe) do stosowania w budyn-kach o standardowej wysokości kondygnacji 260 cm, które nie są jednak przeznaczone doręcznego montażu.

Rys. 15. Moduł-bloki i zbrojone elementy systemu „Ytong” 1998.

Dla elementów wykonanych z betonu komórkowego „Ytong – Ostrołęka” [57] wyko-nano badania właściwości dźwiękoizolacyjnych ścian [51]. Okazało się, że przy grubościściany pojedynczej równej 240 lub 365 mm, z betonu komórkowego odmiany 06, a nawet07, nie ma możliwości uzyskania parametrów akustycznych odpowiadających wymaganiomstawianym przez normę PN-87/B-02151/03 dla ścian międzymieszkaniowych w budynkachwielorodzinnych. Rozwiązaniem ściany międzymieszkaniowej spełniającej wymaganianormy jest ściana pojedyncza grubości 240 mm z betonu odmiany nie mniej niż 06 z dodat-kowym ustrojem izolacyjnym (zastosowanym po jednej stronie ściany) składającym się zkształtowników zimnogiętych [50 (rozstaw słupków co 600 mm), do których przymocowa-na jest płyta gipsowo-kartonowa 12,5 mm, a przestrzeń między słupkami wypełniona do-kładnie płytami z wełny mineralnej γ ≈ 50 kg/m3.

Dla systemu „Ytong” wydane są zeszyty techniczne opisujące szczegółowo między in-nymi problemy projektowania konstrukcyjnego [28] i zalecenia wykonawcze [30].

Rys. 16. Nadproża w systemie „Hebel”.

Kolejnym produktem zagranicznego koncernu są elementy systemu „Hebel” ([17],[40], [52]). Elementy tego systemu obejmują również bloczki o różnych gęstościach objęto-ściowych i wytrzymałościach na ściskanie betonu komórkowego, oznaczonych symbolami:PPW 2/04 lub 05, PPW 4/05 lub 0,6, PPW 6/0,7, które mają odpowiednio wytrzymałość naściskanie równą 2,5, 5,0 i 7,5 MPa, przy maksymalnej gęstości objętościowej od 400 do700 kg/m3 (cyfra za ukośną kreską np. 04 to 400 itd.). Bloczki te są wykonywane jako gład-kie lub z „piórem i wpustem” i można je układać na cienkie spoiny (1÷3 mm).

Ściany zewnętrzne z bloczków odmiany 400 (PPW 2/04) grubości 375 mm mająwspółczynnik Uo = 0,28 W/m2K, a grubości 300 mm – Uo = 0,35 W/m2K.

Produkowane są również w tym systemie inne typowe elementy, takie jak płyty stro-powe, kształtki nadprożowe, płyty ścienne – nie przeznaczone do ręcznego montażu.

W systemie tym uwagę zwracają elementy nadproży nośnych typu TST – rys. 16a inienośne typu NST – rys. 16b oraz nienośne nadproża łukowe typu NBST – rys. 16c, któremożna stosować w ścianach nienośnych o szerokości otworu do ~1,70 m, przy głębokościoparcia 250 mm).

W systemie „Hebel” występują poza bloczkami również płyty ścienne. Elementamipośrednimi są bloki „Jumbo” o wymiarach: długość – 999 mm, wysokość – 498 mm, szero-kość – 200, 250, 300, 375 mm. W związku z duża masą tych elementów do murowaniaużywany jest mini dźwig. Na 1 m2 ściany potrzebne są jedynie 2 bloki.

2.4. Beton komórkowy z wkładką styropianową

Nowymi wyrobami, w których zastosowano beton komórkowy są bloczki termoizola-cyjne o nazwie „Jugat” ([49], [74]), w którym połączono zalety tego materiału z właściwo-ściami termoizolacyjnymi styropianu.

Rys. 17. Bloczki termoizolacyjne „Jugat”.

Każdy z bloczków (rys. 17) składa się z części konstrukcyjnej, którą stanowi bloczek zbetonu komórkowego odmiany 500 (marka 2, 3, 4), ale głównie 600 (marka 3, 4, 5, 6) gru-bości 180 lub 240 mm, warstwy styropianu samogasnącego FS20 grubości 80 lub 100 mmoraz z płytki z betonu komórkowego grubości 80 mm sklejonych zaprawą klejową „GabitT” lub „Atlas Stopter K-20”, tworzących jednolitą trzywarstwową całość o grubości 320,340, lub 380 mm (wyjątek stanowi element przeznaczony na ściany działowe, który składasię z dwu płytek betonu komórkowego grubości 60 mm i warstwy styropianu grubości 80mm).

Bloczki te mają więc różne wymiary – „Jugat 20” – 200∗240∗590 mm (ściany działo-we, bloczek dźwiękochłonny), „Jugat 32” – 320∗240∗590 mm i „Jugat 34” – 340∗240∗590mm (ściany samonośne i wypełniające), „Jugat 38” – 380∗240∗590 mm (ściany konstruk-cyjne).

Stosowanie takich bloczków pozwala uzyskać ścianę o niskim współczynniku przeni-kania ciepła – np. „Jugat 38” warstwa elewacyjna i konstrukcyjna z betonu komórkowegoodmiany 500 – Uo = 0,249 W/m2K, odmiany 600 – Uo = 0,272 W/m2K, „Jugat 32” warstwaelewacyjna i konstrukcyjna z betonu komórkowego odmiany 500 – Uo = 0,280 W/m2K,odmiany 600 – Uo = 0,302 W/m2K.

Bloczki „Jugat” przeznaczone są do murów ze spoinami z zapraw ciepłochronnych(odchyłki wymiarowe rodzaju „M”) oraz do murów z cienkimi spoinami (rodzaj „D”).

Technologia budowy jest identyczna jak przy wykorzystaniu tradycyjnego betonu ko-mórkowego, z wyjątkiem naroży, które powinny być skonstruowane w sposób umożliwiają-cy stykanie się ze sobą warstw izolacyjnych, co uzyskuje się poprzez wycięcie piłką częścibloczka.

Główne zalety tego wyrobu to: niska cena materiału i niskie koszty robocizny w po-równaniu ze ścianami wykonywanymi w innej technologii przy porównywalnych parame-trach (dobry mikroklimat wnętrza, dobra odporność ogniowa, izolacyjność akustyczna).

2.5. Beton lekki z wypełniaczem styropianowym

Do produkcji elementów drobnowymiarowych stosuje się również betony lekkie wpołączeniu z materiałem termoizolacyjnym (podobnie jak wcześniej opisane połączenie zbetonem zwykłym).

W tym przypadku nowością jest system budowlany „Felco” [43], który polega na za-stosowaniu elementów bazujących na lekkim betonie o tej samej nazwie, w którym jestwypełniacz – styropian. Beton „Felco”, w którym zamiast zwykłego kruszywa użyto granu-latu styropianowego (średnica granulek 1÷6 mm), ma gęstość 800 kg/m3, współczynnikprzewodności cieplnej λ = 0,18÷0,21 W/mK, wytrzymałość na ściskanie do 8,5 MPa.

Ściany zewnętrzne wykonuje się z bloczków „Felco” z betonu o średniej wytrzymało-ści na ściskanie 7,5 MPa oraz wkładu styropianowego. Bloczek podstawowy ma wymiary500∗300∗200 mm – rys. 18 (również u innych producentów wykonywane są tego typu pu-staki bazujące na betonie „Felco” np. „Marbet-System” oraz w bloczkach „Kobet” o zróżni-cowanej grubości równej 300, 240 lub 120 mm). Uzyskuje się w ten sposób ścianę grubości300 mm o współczynniku przewodności cieplnej Uo ≤ 0,30 W/m2K, przenoszącą obciążeniaod stropów, ścian usztywniających oraz samonośnych w budynkach o wysokości do 12 m(zgodnie z Aprobatą Techniczną ITB nr AT-15-3004/99).

Rys. 18. Bloczek podstawowy systemu „Felco”.

2.6. Keramzytobeton

Technologia oparta na elementach drobnowymiarowych i prefabrykatach z keramzyto-betonu stosowana jest od ponad 30 lat przez wiele firm zachodnich. Ściany z keramzytobe-tonu łączy niewielki ciężar oraz dobre właściwości wytrzymałościowe i cieplno-fizyczne.Przedstawiona w [45] charakterystyka potwierdza zasadność stosowania keramzytobetonunie tylko jako elementów izolacyjnych czy izolacyjno-konstrukcyjnych, ale także konstruk-cyjnych.

W zakresie stosowania takich elementów można wyróżnić jedynie pewne nowości po-legające na stosowaniu systemów do budowania w tej technologii.

W kwietniu 2001 r. jedna z firm wprowadziła na rynek system budowania – „Mu-rotherm” [46] do wznoszenia domów jedno- i wielorodzinnych do trzech kondygnacji roz-szerzając asortyment produkowanych przez siebie wyrobów. W skład tego systemu wcho-dzą przede wszystkim ścienne pustaki keramzytobetonowe produkowane w trzech rodzajachw zależności od przeznaczenia; „Murotherm 363” (rys. 19a) na ściany zewnętrzne jedno-warstwowe grubości 363 mm o współczynniku przenikania ciepła Uo = 0,30 W/m2K oraz naściany osłonowe i fundamentowe, „Murotherm 238” (rys. 19b) na ściany zewnętrzne dwu- itrzywarstwowe oraz wewnętrzne konstrukcyjne, „Murotherm 113” (rys. 19c) na ściankidziałowe. Uzupełnieniem tego systemu są prefabrykowane, strunobetonowe nadproża (opi-sane w pkt. 2.1) oraz stropy gęstożebrowe ze strunobetonowymi belkami nośnymi o roz-piętości do 10,90 m.

Rys. 19. Pustaki ścienne „Murotherm”.

Spośród pustaków keramzytobetonowych można wyróżnić elementy „Lechblok” [68],które są przeznaczone są do wznoszenia ścian nośnych, wypełniających i działowych. Do

ich produkcji używa się cementu portlandzkiego 35 (dopuszcza się stosowanie cementuportlandzkiego 25 i 40) oraz stosuje się kruszywo keramzytowe o uziarnieniu do 8 mm.

Kształt pustaka podstawowego „Lechblok” pokazano na rys. 20a, natomiast uzupeł-niającego na rys. 20b. Oba pustaki mają różną wysokość (210 i 240 mm), taką samą długość(400 mm) i różną szerokość dostosowaną do przeznaczenia, odpowiednio równą 240 i 210mm. W zależności od wytrzymałości rozróżnia się trzy klasy pustaków: 2,5, 5,0 i 7,5.

Rys. 20. Pustaki ścienne „Lechblok”.

Najwięksi wytwórcy keramzytu w Europie wykorzystują ten materiał do produkcjibloczków keramzytobetonowych [10], które służą do wznoszenia ścian zarówno jednorod-nych, jak i warstwowych oraz przewodów kominowych i wentylacyjnych. Stosowane sąbloczki różnych typów – do wykonywania ścian konstrukcyjnych (rys. 21a), ścian działo-wych i osłonowych (rys. 21b) oraz uzupełniające bloczki do ław fundamentowych (rys.21c).

Rys. 21. Elementy keramzytobetonowe „Optiroc”.

Ten system bloczków uległ w ostatnim okresie rozwojowi. Wprowadzono nowy ze-staw elementów „Optiroc Blok” [35], [11] obejmujący przede wszystkim elementy „TermoOptiroc” o grubości od 115 mm (do ścian działowych) – rys. 22a, poprzez 175 mm – rys.22b do 240 mm – rys. 22c. Długości (500 mm) i wysokości (240 mm) tych elementów sątakie same. Dodatkowo istnieje element o zwiększonej szerokości do 365 mm (SuperTermoOptiroc), dla którego jednowarstwowa ściana zewnętrzna ma współczynnik Uo = 0,29W/m2K.

Rys. 22. Elementy keramzytobetonowe „Optiroc Blok”.

W elementach tych stosowany jest materiał, w którym połączono keramzyt frakcji4÷10 mm z zaczynem cementowym pozwalającym na wytworzenie betonu lekkiego gęsto-ści 600÷700 kg/m3. Przy produkcji bloczków dodatkowo dodaje się naturalny pigment,który pozwala ma odróżnienie budynków z pustaków tego systemu. Charakterystyka tychwyrobów – λ = 0,09÷0,15 W/mK, odporność na działanie mrozu – 50 cykli, współczynnikredukcji dźwięku 40÷51 dB, bardzo niska paroprzepuszczalność, mała nasiąkliwość, dobraprzyczepność zapraw i betonów do pustaków.

2.7. Keramzytobeton z wkładką styropianową

W celu usprawnienia wznoszenia ścian z użyciem jako materiału podstawowego ke-ramzytobetonu produkowane są również gotowe elementy, w które wbudowana jest wkład-ka termoizolacyjna ze styropianu.

Elementy tego typu występują np. w systemie „Optiroc” – rys. 23a (365∗240∗500 mm)[10] oraz „Izoblok – rys. 23b (290∗240∗400 mm) [75] (certyfikat CEBET nr B-8/C-11/96 zaneksem nr B/08/15/98 – listopad 1998).

Rys. 23. Pustaki keramzytobetonowe z wkładką styropianową.

2.8. Trocinobeton

Na rynku budowlanym pewne zastosowanie mają również elementy wykonywane zzastosowaniem trocin jako dodatku do betonu. Pustaki takie są wytwarzane na ogół w

dwóch wersjach (np. KM-15 [65]) – izolacyjnej odmiana 700 (gęstość objętościowa troci-nobetonu 700 ÷ 900 kg/m3) i konstrukcyjnej odmiany 600 (900 ÷ 1200 kg/m3).

Elementy takie mają więc dwojakie zastosowanie – jako elementy konstrukcyjne o ni-skiej wytrzymałości (właściwie do stosowania wyłącznie przy wysokości ściany równejjednej kondygnacji) lub elementy szalunkowe do wypełnienia betonem. Klasyfikując jeznajdują się więc na pograniczu elementów konstrukcyjno-izolacyjnych i szalunkowych.

Do ich produkcji używa się cement portlandzkiego marki ≥25, trocin z drzew iglastycho zawartości pyłów ≤ 3%, wody i mineralizatora (siarczan glinu, wapno lasowane i chlorekwapnia).

Systemowy zestaw pustaków KM-15 obejmuje element podstawowy (rys. 24) o sym-bolu Z-1 i wymiarach 380∗380∗190 mm oraz pustaki uzupełniające, korytkowe i działowe.Komory pustaków można wypełniać materiałem izolacyjnym np. styropianem lub wełnąmineralną. Dla obustronnie otynkowanej ściany z pustaków Z-1, z komorą wypełnionąstyropianem współczynnik Uo ≤ 0,05 W/m2K.

Pustaki przeznaczone są do wykonywania nośnych ścian zewnętrznych o wysokościjednej kondygnacji oraz w budynkach wielokondygnacyjnych jako osłonowe. Nie wolno ichstosować w miejscach bezpośrednio narażonych na działanie ognia lub temperatury, w po-mieszczeniach o wilgotności względnej powietrza ≥ 75 % oraz obciążać dynamicznie.

Średnia wytrzymałość trocinobetonu na ściskanie wynosi – dla odmiany 700 min. 1,0MPa, natomiast dla odmiany 600 min. 2,0 MPa.

Pustaki te nie są klasyfikowane pod względem akustycznym.Po wymurowaniu ścian z pustaków należy możliwie szybko wykonać obrzutkę z za-

prawy cementowej, która powinna schnąć, aż do pojawienia się widocznych spękań (po 4 ÷7 tygodni), a następnie ściany można tynkować.

Rys. 24. Pustak podstawowy systemu KM-15.

2.9. Cementowo-gliniane z wypełniaczem organicznym

Analogiczne zastosowanie jak powyżej opisane pustaki trocinobetonowe mają ele-menty cementowo-gliniane z wypełniaczem organicznym.

Przykładem mogą być pustaki „Drewnomur” [70]. Posiadają one przelotowe otwory oszerokości 10 i 15 cm przeznaczone do wypełnienia materiałem izolacyjnym lub konstruk-cyjnym. Pustak podstawowy pokazano na rys. 25. Pustak taki ma wymiary 190∗190∗390

mm. Należy zwrócić uwagę, że obliczenia statyczne ścian nie zawierających części betono-wych lub żelbetowych należy wykonywać jak dla pustaków betonowych o tej samej wy-trzymałości na ściskanie, natomiast w przypadku ścian zawierających części betonowe lubżelbetowe przyjmując minimalny przekrój betonu bez wliczania tworzywa pustaka i mate-riałów termoizolacyjnych. Pustaki te nie zostały ocenione pod względem izolacyjnościcieplnej i akustycznej.

Rys. 25. Pustak podstawowy systemu „Drewnomur” [70].

3. Elementy ścienne szalunkowe

Liczną grupę elementów ściennych stanowią pustaki (nazywane również kształtkami)wykonane z materiałów konstrukcyjnych, ale częściej termoizolacyjnych, które służą przedewszystkim jako szalunek do wypełnienia betonem. Elementami takimi są również opisanepowyżej pustaki betonowe lub cementowe z wypełniaczem organicznym znajdujące się napograniczu elementów konstrukcyjnych i szalunkowych.

Rozwój takich elementów, szczególnie w sensie poszerzenia asortymentu, nastąpił wciągu ostatnich 10 lat.

3.1. Beton zwykły

Elementy wykonywane z betonu zwykłego służą do wykonania ścian betonowych mo-nolitycznych eliminując konieczność pracochłonnego i drogiego szalowania. Na rys. 26pokazano przykładowo cztery podstawowe pustaki systemu „Sembet” [78] o wymiarach –500∗250÷400∗230 mm, które są wykonane z betonu klasy B20, a ciężar ich waha się wgranicach 23÷28 kg. Szerokość otworów służących do wypełnienia betonem tzw. rdzeniawynosi 190 lub 330 mm, a ich wymiary przekroju wynoszą od 105∗190 mm poprzez360∗190 mm do 270∗330 mm.

Rys. 26. Szalunkowe pustaki betonowe systemu „Sembet” [78].

3.2. Keramzytobeton

Elementy szalunkowe wykonywane są również z keramzytobetonu. Np. pustaki sza-lunkowe sytemu „Termat” [79] (rys. 27a – podstawowy, rys. 27b – skrajny,) przeznaczonesą do wykonywania konstrukcyjnych ścian fundamentowych piwnic. Wnętrze wypełnianejest betonem żwirowym z możliwością zbrojenia wynikającą z obliczeń. Wymiary pustakapodstawowego – 500∗365∗250 mm, skrajnego 610∗365∗250 mm.

Rys. 27. Szalunkowe pustaki systemu „Termat” [79].

3.3. Trocino i wiórobeton

Prefabrykaty trocino- i wiórobetonowe ze względu na skład i sposób wytwarzania na-leżą do materiałów ekologicznych. Do ich produkcji wykorzystuje się trociny i wióry po-chodzące z drzew iglastych, cement i wodę. Trociny i wióry zabezpieczane są przed korozjąbiologiczną przez mineralizację. Pustaki tego typu produkowane są już ponad 10 lat.

Np. w systemie „Techbud” [42] kształtki wykonywane są pod ciśnieniem, z wibrowa-niem, bez zastosowania podwyższonej temperatury. Minimalna wytrzymałość na ściskaniepustaków wynosi jedynie 1,0 MPa. Podstawowy element ścienny to pustak CS-24 o wymia-rach 400∗190 ∗600 mm – rys. 28. Jego szerokość równa 400 mm jest zarazem grubościąściany. Pustak ma trzy otwory konstrukcyjne, w których może być ułożony beton. W tensposób powstają w ścianach nośnych konstrukcyjne słupy betonowe lub, po włożeniu zbro-jenia – żelbetowe. Dwie zewnętrzne komory pustaka mogą być wypełnione materiałemizolacyjnym – ręcznie zasypywane granulowaną wełną mineralną lub ekofibrem. Przy wy-pełnieniu wszystkich otworów ekofibrem współczynnik Uo = 0,25 W/m2K. Pustaki takiesłużą do wykonywania ścian zewnętrznych i wewnętrznych w obiektach do trzech kondy-gnacji.

Rys. 28. Pustak CS-24 systemu „Techbud” [42].

W latach 80-tych opracowano systemy Oleszno i AB [42]. Konstrukcja nośna budynkuto monolityczny szkielet żelbetowy. Dyle wiórocementowe (o przekroju 300∗300 mm idługości do 2,7 m) wypełniają pola między słupami i wieńcem – ryglem. Żelbetowe słupy,wieńce i nadproża formuje się w elementach trocinobetonowych. Stanowią one dla kon-strukcji nośnej szalunki tracone i jednocześnie izolację termiczną.

3.4. Zrębkowo-cementowe

Podstawą wykonywania deskowania traconego mogą być również same płyty. Przy-kładem wznoszenia takich ścian jest system budowlany „Velox” [39], [42], w którym pod-stawą jest wytworzenie deskowania traconego z płyt zrębkowo-cementowych, które wypeł-nione jest następnie betonem. Płyty te składają się w 89% z drewna i zawierają też cement iszkło wodne. Elementem konstrukcyjnym jest oczywiście rdzeń betonowy. Układ ścianyzewnętrznej pokazano na rys. 29.

Rys. 29. Przykładowy układ ściany zewnętrznej systemu „Velox”.Aprobata [71] obejmuje dwa odmiany płyt: „Velox WSD 35” o grubości 35 mm (gę-

stość około 730 kg/m3) do stosowania po wewnętrznej stronie ścian zewnętrznych orazszalunków ścian wewnętrznych i „Velox WS 50” o grubości 50 mm (gęstość około 560kg/m3) do stosowania po zewnętrznej stronie ścian zewnętrznych. Długość płyt wynosi 2000mm, a szerokość 500 mm. W ścianie zewnętrznej od wewnątrz ułożone są płyty o grubości35 mm, a od zewnątrz płyty o grubości 50 mm. Dodatkowo stosuje się warstwę izolacyjną zpłyt styropianowych. Grubość płyty izolacyjnej zależy od lokalnych wymagań ochronycieplnej budynków. Grubość ściany bez tynku wynosi 335, 355, 385 mm, przy grubościizolacji cieplnej odpowiednio 100, 120, 150 mm i stałej grubości rdzenia betonowego rów-nej 150 mm. Współczynnik przenikania ciepła w zależności od grubości izolacji wynosi Uo

= 0,296 ÷0,241 w/m2K. Podczas montażu ścian w systemie Velox pierwszą warstwę płytukłada się na płytę fundamentową za pomocą klamer jednostronnych. Po ułożeniu podsta-wowego rzędu płyt, na górny brzeg nakłada się klamry obustronne. Między płyty wkłada sięstalowe lub drewniane drabinki montażowe, które przebiegają przez całą wysokości kondy-gnacji. Następnie wykonuje się pierwsze betonowanie do wysokości 40 cm. Przez układanienastępnych warstw płyt na rząd podstawowy montuje się ścianę aż po strop i cała kondy-gnacja jest przygotowana do betonowania.

3.5. Zrębko-wiórowo-cementowe

Systemy budownictwa wykorzystujące tworzywo zrębko-wiórowo-cementowe (bardzopodobne jak materiał zrębkowo-cementowy) znane są od lat siedemdziesiątych w Szwajca-rii, Austrii i Niemczech. Od początku lat 90-tych zaczęły pojawiać się w Polsce. Składająsię one w 70% ze zrębków i wiór drewnianych, cementu portlandzkiego marki 35 i minera-lizatora drewna oraz wody. W systemie „Famabloc” [4] wykonywane są drobnowymiaroweelementy w postaci nienośnych bloczków na ściany zewnętrzne (typ podstawowy N-30 –1200∗300∗250 mm – rys. 30), na ściany wewnętrzne (typ podstawowy N-24 –1200∗240∗250 mm), do wykonywania słupów żelbetowych (typ S-30 – 300∗300∗250 mm).

Rys. 30. Bloczek podstawowy N-30 systemu „Famabloc” [4].

Sposób wykonania ściany polega na układaniu na sucho (bez zaprawy) maksimum do4 warstw bloczków (wysokość – 1,00 m), a następnie wypełnienie ich betonem. Podczaswznoszenia ścian bloczki pełnią oczywiście rolę tzw. szalunku traconego do przestrzennegomonolitycznego ustroju konstrukcyjnego, a w trakcie eksploatacji rolę izolacji termicznej iakustycznej. Elementami nośnymi są natomiast słupy betonowe, ewentualnie żelbetowepowstałe przez wypełnienie bloczków betonem. Tą metodą można budować obiekty doczterech kondygnacji włącznie. Mur zewnętrzny wykonany z tych bloczków może miećmaksymalną grubość rdzenia betonowego równą 210 mm (przy całkowitej grubości ścianybez tynku – 300 mm), natomiast przy zastosowaniu wkładki izolacyjnej o grubości 50÷70mm ze styropianu lub poliuretanu w płytach rdzeń zmniejsza się o jej grubość. Przy zasto-sowaniu wkładki wykonanej z poliuretanu (70 mm) współczynnik Uo ≈ 0,30 W/m2K. Innywariant ściany zewnętrznej (bez wkładki izolacyjnej) przewiduje docieplenie ścian za po-mocą metody lekkiej mokrej. Budynki wykonane z bloczków „Famabloc” charakteryzująsię ustabilizowanym mikroklimatem i dobrą izolacyjnością akustyczną, wymaganą ognio-odpornością oraz trwałością równorzędną z konstrukcjami wykonanymi z materiałów trady-cyjnych. W ścianach tych nie występuje kondensacja pary wodnej, a przeprowadzona mine-ralizacja wiórów chroni je przed korozją biologiczną i zagrzybieniem.

3.6. Styropian

Od ponad 10 lat wznosi się w Polsce budynki ze styropianowych klocków wypełnio-nych materiałem konstrukcyjnym – betonem. Technologia ta została sprowadzona z EuropyZachodniej i Ameryki Północnej. Rozwinięta została w Polsce w postaci systemów [41] –„Thermodom” (pierwszy atest ITB nr 918/92), „Isohome 2000P” (atest ITB nr 247/92 zaneksem z 1993 roku) i „Styromur” (świadectwo ITB nr 940/93). Elementy podstawoweposzczególnych systemów wznoszenia ścian pokazano na rys. 31a („Thermodom”), rys. 31b(„Isohome”), rys. 31c („Styromur”).

Rys. 31. Elementy podstawowe systemów wznoszenia ścian z kształtek styropianowych[41].

Styropianowe klocki to pustaki wytwarzane z samogasnącego, twardego styropianugęstości 23÷25 kg/m3.

Na ogół pustaki wykonane są wyłącznie z materiału termoizolacyjnego i składają się zdwóch zewnętrznych warstw okładzinowych przewiązanych łącznikami, które utrzymująstały dystans pomiędzy nimi i umożliwiają wypełnienie materiałem konstrukcyjnym. Ufor-mowana wewnątrz nich ściana jest regularnie perforowana przez te łączniki – w sumie po-wstaje do kilkudziesięciu otworów na 1 m2 powierzchni ściany. Ściany tak zbudowane na-zwane zostały gęsto perforowanymi i poddane badaniom i opisom przez autora niniejszegowykładu na reprezentatywnym przykładzie systemu „Thermodom” (np. [23], [18], [19],[20], [22], [24]). Opisując rdzeń betonowy tego typu ściany można stwierdzić, że składa onsię z szeregu „słupków” betonowych o „małym” przekroju (np. 150∗110 mm) powiązanychprzewiązkami.

Możliwie jest również uniknięcie tej perforacji (rdzeń betonowy staje się wtedy pełnąścianą betonową o grubości najczęściej 150 mm) poprzez łączenie na budowie odpowiednioprzygotowanych styropianowych płyt okładzinowych poprzecznymi złączami z tworzywasztucznego np. jak na rys. 31c lub wykonanie wtopionych w te warstwy złączy metalowychjuż w zakładzie produkcyjnym.

W każdym z 3 systemów układając pustaki jeden na drugim konstruuje się ścianę, wewnętrzu której umieszcza się mieszankę betonową o odpowiedniej konsystencji. Powstajemonolityczna ściana grubości np. 150 mm z dwoma warstwami izolacji po 50 mm każda.Stąd ściana wykonywana w tej technologii ma najczęściej grubość 250 mm i współczynnikprzenikania ciepła Uo ≤ 0,30 W/m2K.

Pustaki te łączy się na sucho nakładając je na siebie i dociskając. Odpowiednio wypro-filowane powierzchnie górne i dolne pustaków tworzą zamek podobny jak w popularnychklockach dla dzieci.

Teoretycznie można zestawiać elementy do wysokości 3 m, a następnie układać wewnętrzu mieszankę betonową za pomocą pompy ze specjalną końcówką (prędkość podawa-nia ≤ 15 m3/h). Konieczne jest wtedy specjalne wzmocnienie montażowe ścian (powierzchnigórnych i bocznych). Metoda ta jest poleca doświadczonym firmom budowlanym powiada-jącym odpowiedni sprzęt i umiejętności ciągłego kontrolowania geometrii ścian, zwłaszczawyboczenia ścianek bocznych dolnych warstw pustaków.

W przypadku samodzielnego betonowania zalecane jest ułożenie do 3 warstw pusta-ków i ręczne zalewanie betonem przygotowanym na placu budowy, a stosowana mieszankapowinna mieć półciekłą konsystencję. Do zagęszczania masy betonowej nie wolno używaćwibratorów.

Do wykonania otworów okiennych i drzwiowych w systemach stosowane są specjalnekształtki narożne oraz bloczki nadprożowe, które zbroi się zgodnie z zaleceniami projek-tanta.

Do zewnętrznego wykończenia ścian wznoszonych w tych systemach najczęściej uży-wa się tynków cienkowarstwowych zbrojonych siatką z włókna szklanego, natomiast odwewnątrz do wykończenia stosuje się gips w postaci płyt suchego tynku przyklejanychbezpośrednio do pustaków.

Nowości ostatnich kilku lat w tych systemach polegają przede wszystkim na zwięk-szaniu grubości termoizolacyjnych warstw okładzinowych, poszerzaniu rdzenia oraz uzu-pełnianiu kształtów pustaków do wykonywania np. ścian kolistych.

W systemie „Thermodom” produkuje się obecnie 14 typów elementów [2] o różnymprzeznaczeniu. Grubość ściany wynosi 250 lub 300 mm (okładzinowa warstwa zewnętrznastyropianu ma grubość powiększoną do 100 mm). Współczynnik przenikania ciepła dlaściany o grubości 300 mm maleje do wartości Uo = 0,20 W/m2K. Odporność ogniowa po-zwala na budowanie obiektów do 25 m.

Dzięki elementom przegubowym w systemie „Thermodom” można wznosić ścianypod kątem innym niż 90o, wykorzystując inne elementy również ściany koliste.

W systemie „Izodom” (14 rodzajów elementów) [26] produkowane są pustaki o róż-nych grubościach – 250, 350 i 450 mm, w których zwiększono grubość warstw izolacyj-nych. Przy ścianach o największej grubości współczynnik przenikania ciepła wynosi jedynieUo = 0,10 W/m2K. Ze względu na zapotrzebowanie na kształtki do budowy hal o dużychrozpiętościach od 1998 roku produkuje się elementy o pogrubionym do 200 mm rdzeniu. Dowykonywania ścian działowych wytwarzane są kształtki grubości 150 mm z 70 mm rdze-niem.

Projektowanie ścian tworzonych w opisanych systemach (jak również czasami dla in-nych opisanych wcześniej pustaków szalunkowych, w przypadku występowanie w ścianietzw. przekrojów o małej powierzchni) powinno być wykonywane zgodnie z nowo wprowa-dzono normą „żelbetową” (PN-B-03264:1999 – Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężo-ne. Obliczenia statyczne i projektowanie). Należy zwrócić więc szczególną uwagę na zmia-ny jakie zaszły przy określaniu częściowych współczynników bezpieczeństwa, które pocią-gają za sobą konsekwencje przy projektowaniu ścian zdefiniowanych powyżej jako gęstoperforowane.

„Stara” norma żelbetowa zobowiązywała do stosowania mnożników γb1, γb2, γb3 kory-gujących współczynniki materiałowe γb i γbb (np. γb1⋅γb lub γb1⋅γbb , itp.). Mnożnik γb1 nale-żało uwzględnić przy obliczaniu elementów ściskanych o małej powierzchni przekroju po-przecznego betonu Fb ≤ 0,09 m2. W razie spełnienia warunku 0,04m2 < Fb ≤ 0,09 m2 war-tość mnożnika wynosiła γb1 = 1,15, natomiast przy mniejszych przekrojach Fb ≤ 0.04 m2

wartość tego mnożnika zwiększano zgodnie ze wzorem bb F0401511 ,, ⋅=γ . Inny mnoż-nik γb2 = 1,15 zalecano stosować do obliczania elementów betonowanych warstwami niegrubszymi niż 1,5 m z każdorazowym zagęszczaniem betonu. Natomiast mnożnik mniejszyod jedności γb3 = 0,9 obowiązywał w przypadku sprawdzania konstrukcji w stadiach realiza-cji.

Wartości zastosowanych obecnie częściowych współczynników bezpieczeństwa γc sąok. 15% większe od podstawowych współczynników γb i γbb znajdujących się w poprzedniejnormie. Zwiększeniu wartości tych współczynników towarzyszy jednocześnie rezygnacja zdodatkowych mnożników ujmujących w normie PN-84/B-03264 szczególne przypadkikonstrukcyjne i wykonawcze. Opisy porównawcze obu norm, również w tym zakresie, zo-stały dokonane w [21].

W normie PN-84/B-03264 zasadnicze rozgraniczenie wartości częściowych współ-czynników bezpieczeństwa przeprowadzono ze względu na rodzaj naprężenia oraz typ kon-strukcji. W nowej normie PN-B-03264:1999 zaniechano tego podziału i wprowadzonozróżnicowane wartości w zależności od okresu działania obciążeń (trwałe, przejściowe iwyjątkowe) oraz typu konstrukcji z betonu (zbrojonej i nie zbrojonej).

4. Inne elementy ścienne

Spośród innych elementów ściennych pewnych nowości można doszukać się w ele-mentach do wykonywania ekranów akustycznych, elewacyjnych i ciągów kominowych.

4.1. Ekrany akustyczne

Ekrany akustyczne znajdują coraz to większe zastosowanie ze względu na koniecznośćochrony przed hałasem budynków mieszkalnych wokół nowo budowanych ciągów komuni-kacyjnych.

4.1.1. Beton lekki

Dla tego materiału można wyróżnić elementy do wykonywania przeciwhałasowychekranów dźwiękochłonno-izolacyjnych z betonu lekkiego np. „Lusaflor” [72], służące dousytuowania przy autostradach, drogach, ulicach, torach kolejowych, lotniskach oraz innychobiektach emitujących hałas. Pełnią one rolę zarówno akustyczną, jak i urbanistyczną.

Produkowane są z betonu lekkiego klasy LB 7,5. Kształt i wymiary pustaka pokazanona rys. 32. W murze elementy ustawiane są na fundamencie betonowym na przemian wkierunku podłużnym i poprzecznym (rys. 33), bez użycia zaprawy. Po ustawieniu każdyelement wypełniany jest żwirem w 75% oraz w 25% gruntem próchnicznym.

Rys. 32. Element „Lusaflor”.

Rys. 33. Sposób układania elementów „Lusaflor” w murze.

Wysokość i długość ekranu oraz jego usytuowanie jest określana w indywidualnymprojekcie akustycznym, uwzględniającym geometrię układu: źródło hałasu – punkt obser-wacji. Maksymalna wysokość muru układanych bez zaprawy (na sucho), w zależności odstrefy wiatrowej i ekspozycji terenu mieści się w granicach 2,7 ÷ 3,9 m.

W aprobacie [72] podane są szczegółowe właściwości akustyczne.

4.2. Elementy elewacyjne

W krajach wysoko rozwiniętych beton często stosowany jest jako materiał elewacyjny.Popularność zawdzięcza estetyce rozwiązań i trwałości. Dostępne technologie prefabrykacji(np. opisana w pkt. 2.1.) pozwalają wykonać elementy o dużej dokładności wymiarów, alerównież bogatej gamie faktur zewnętrznych i kolorów.

4.2.1. Beton zwykły

Opisany wcześniej system elementów ściennych „Teknoblok™” składa się z również zelementów elewacyjnych [75].

Do elementów elewacyjnych zalicza się pustaki Tekno „Split Face” (wymiary 390∗190i zróżnicowanej grubości – 95, 140, 190, 240 – rys. 34a), cegły Tekno „Split Face” (wymia-ry 390∗95∗95 mm – rys. 34b).

Rys. 34. Elementy elewacyjne systemu „Teknoblok™” [75].

Wszystkie elementy dostępne są w szerokiej gamie kolorystycznej (szary, czerwony,grafitowy, brązowy, żółty, zielony i biały).

Wyroby produkowane są wyłącznie z naturalnych materiałów tj. piasek, żwir i cementbez dodatków popiołów lotnych. Dzięki dużej dokładności wymiarów oraz gładkiej po-wierzchni wyroby nie wymagają tynkowania.

Jako elementy elewacyjne można wykorzystywać pustaki produkowane w systemie„AmerBlok” [76] – por. pkt. 2.1. Elementy mają zróżnicowane wymiary (por. rys. 5), cozapewnia projektantom duże możliwości tworzenia wzorów elewacji, zarówno płaskich jak iprzestrzennych. Opisane w [1] elementy mają pewne szczególne właściwości. Kolor ele-mentu uzyskiwany jest przez dodawanie pigmentów podczas mieszania betonu. Możnarównież elewację wymalować po wymurowaniu. Oprócz pigmentów na kolor elementuwpływa również barwa kruszywa i cementu oraz inne stosowane dodatki oraz metoda for-mowania i dojrzewania. Trwałość koloru uzyskiwana jest przez stosowanie pigmentów nabazie tlenków metali o dużej odporności na działanie środowiska alkalicznego oraz promie-niowania UV. Duży wpływ na wygląd elewacji ma faktura powierzchni zewnętrznej. Prefa-brykaty mogą mieć powierzchnie gładką, nacinaną, żebrowaną, łupaną, szlifowaną lub pole-rowaną. Na uwagę zasługuje fakt, że faktura łupana powstaje przez rozłupanie betonu, niezaś przez kształt formy, dzięki czemu do złudzenia przypomina naturalny kamień.

Betonowe elewacje współpracują z konstrukcją stalową i żelbetową.

4.3. Elementy kominowe

4.3.1. Ceramiczno-keramzytobetonowe

Przykładem tego typów elementów są trójwarstwowe, dwuścienne prefabrykaty komi-nowe – ceramiczno-betonowe ERU-therm VG-HL [73].

Prefabrykaty kominowe złożone są z szamotowych profili wewnętrznych (prasowa-nych pod ciśnieniem, o gęstości 2050 kg/m3 i wytrzymałości ≥ 30 MPa), z warstwy izola-cyjnej z wełny mineralnej oraz z obudowy z pustaków keramzytobetonowych (o gęstości1400 kg/m3 i wytrzymałości na ściskanie 5 MPa) – rys. 35.

Rys. 35. Prefabrykaty kominowe – ceramiczno-betonowe ERU-therm VG-HL.

Pustaki obudowy łączone są na wysokości prętami zbrojeniowymi wprowadzanymi dokanałów montażowych. W połączeniu prętów stosowane są tuleje stalowe ze śrubami doci-skającymi. Kanały montażowe wypełniane są następnie zaprawą cementową.

Profile szamotowe są łączone kitem kwasoodpornym, a pustaki betonowe zaprawącementowo-wapienną.

Przewody kominowe wykonuje się jako konstrukcje samonośne, oddzielone od ele-mentów nośnych budynku.

4.4. Elementy ścian oporowych i pochodne

4.4.1. Beton zwykły

W przytoczonych wcześniej systemach ([76], [75]) , w których pustaki wykonywanesą w nowoczesnej technologii wibroprasowania istnieją również elementy do wznoszeniaścian oporowych. Np. w systemie elementów ściennych „Teknoblok™” występuje pustak„Tekno Oporowy” do budowania ścian oporowych (wymiary 390∗190∗290 mm – rys. 36[75]). Do wznoszenia takich ścian można stosować również pustaki systemu „AmerBlok”.

Wszystkie takie elementy dostępne są w kolorach: szarym, czerwonym, grafitowym,brązowym, żółtym, zielonym oraz białym i dzięki dużej dokładności wymiarów oraz gład-kiej powierzchni wyroby nie wymagają tynkowania.

Rys. 36. Pustak „Tekno Oporowy” systemu „Teknoblok™”.

W ostatnim okresie pojawiły się elementy produkowane na bazie wibroprasowanegobetonu pokazane na rys. 37 [77] systemu „Leromur”. Szczególną ich cechą jest to, że zewzględu na ukształtowanie powierzchni górnej i dolnej pustaka możliwe jest wznoszeniemurów oporowych bez użycia zaprawy. Wzajemne unieruchomienie kolejnych elementównastępuje poprzez systemy rowków. Pustaki te mogą być stosowane do wznoszenia zarów-no murów oporowych o dużej wysokości, jak i ekranów antyhałasowych i ogrodzeń piono-wych. Pojedynczy element o długości 1,00 m i ciężarze 54 kg można podzielić ręcznie namaksimum cztery części o długości 0,25 m każda (ze względu na występujące wewnętrznenacięcia – rys. 38).

Rys. 37. Element systemu „Leromur”.

Rys. 38. Sposób dzielenia elementu systemu „Leromur” na części.

Ukształtowanie powierzchni pustaka (systemy rowków) umożliwia przy wznoszeniumuru uzyskanie czterech kątów 0°÷38,93° jego nachylenia w stosunku do pionu – rys. 39.

Rys. 39. Możliwe sposoby wznoszenia muru z elementów systemu „Leromur”.

4.4.2. Beton lekki

Z wibroprasowanego betonu lekkiego z kruszywem „Pollytag” wykonywane są rów-nież wielofunkcyjne kształtki betonowe do budowy murów, parkanów obudowywania skarpi tarasów ziemnych oraz organizacji przestrzeni skwerów, parków i ogrodów (np. „TermatSystem” – [79]). Produkowane one są także tradycyjnie w odmianie żwirobetonowej.Kształtki oferowane są w kolorze szarym, czerwonym, żółtym i czarnym.

Kształt elementów podstawowych pokazano na rys. 40a („Michał”) i rys. 40b („Grze-siek). Wymiary kształtek wynoszą odpowiednio – 750 ∗ 400 ∗ 300 mm i 750 ∗ 470 ∗ 300mm. Ciężar elementu tradycyjnego – 70 ÷ 80 kg, lekkiego 40 ÷ 50 kg.

Rys. 40. Wielofunkcyjna kształtki systemu „Termat”.

Ze względu na kształt elementów można uzyskać bardzo zróżnicowaną budowę ściany– np. mur pojedynczy prosty rys. 41a, przemienny w pionie – rys. 42b (wyłącznie z kształ-tek „Michał”), mur pojedynczy z użyciem kształtek „Grzesiek” – rys. 42c. Istnieje równieżmożliwość tworzenia murów podwójnych.

Kształtki zestawione w murze (dolne 3 warstwy zaleca się układać na zaprawie ce-mentowej marki 10) tworzą tzw. kieszenie stanowiąc w ten sposób szalunek, w który możnaumieścić beton, w razie potrzeby zbrojony prętami. Przekrój poprzeczny tak wytworzonychsłupów ma wymiary – 190∗200 mm (dla kształtek „Michał”) i 430∗410 mm z ściętyminarożnikami (dla kształtek „Grzesiek”).

W zależności od rodzaju (ilości zestawionych kształtek – mur pojedynczy lub podwój-ny) i głębokości fundamentu (0,70 ÷ 1,50 m) oraz strefy wiatrowej można zaprojektowaćmur o wysokości ≥ 5,00 m.

Rys. 41. Przykładowe sposoby układania kształtek systemu „Termat” w murze.

5. Elementy dachowe

Jak wiadomo jedynie poprawne zaprojektowanie pokrycia dachowego gwarantuje jegoniezawodność w całym okresie użytkowania. Mianem niezawodności rozumieć tutaj należy:zapewnienie nośności oraz szczelności. Jest to szczególnie istotne w wypadku dachów oznacznych pochyleniach na których projektuje się pokrycie w postaci blachy (płaska, fali-sta), blachodachówki, papodachówki czy też dachówki. Istnieje więc potrzeba, aby na no-wych dachach, jak również na dachach budynków remontowanych znajdowały się materiałydobrej jakości, dużej wytrzymałości i odporności, nie wymagające konserwacji, niedrogie ioczywiście o estetycznym wyglądzie.

Materiałem często stosowanym na pokrycie dachów jest dachówka ceramiczna, a kon-kurencją dla niej są nowoczesne cementowe elementy dachowe.

5.1. Produkcja

Proces produkcji dachówek cementowych ([9], [54]) dalece odbiega aktualnie odwcześniejszych wyobrażeń na ten temat. Nie ma mowy o ręcznym dozowaniu składników,mieszaniu ich w betoniarce i dodawaniu wody zarobowej według własnego uznania. Obec-nie nad procesem produkcyjnym czuwają komputery sterujące zautomatyzowanymi liniamiprodukcyjnymi. Urządzenia automatyczne kierują tokiem produkcji, odbierając i analizującsygnały dochodzące z zainstalowanych na liniach czujników. Nad całością procesu czuwaoperator który ma dostęp poprzez konsole komputera do wszystkich procesów zachodzą-cych na linii technologicznej.

Bardzo ważnym elementem całego procesu produkcyjnego jest dozowanie wody dobetonu, która odpowiada za niezwykle istotny w technologii produkcji betonu mrozoodpor-nego współczynnik w/c. Przyjmuję się, że dla uzyskania betonu o wysokiej mrozoodporno-ści stosunek w/c powinien być mniejszy od 0,5.

Dachówki betonowe wytwarzane są z betonu barwionego w masie, pokryte dwukrotniespecjalną farbą akrylową, która przeciwdziała osadzaniu się wapnia i porastaniu dachumchem.

Podstawowym surowcem do produkcji dachówek jest kruszywo, które musi mieć od-powiednią granulację i powinno zawierać co najmniej 85% kwarcu oraz piasku o ziarnisto-ści 0÷2 mm. Zapewnia to uzyskanie wyrobu spełniającego odpowiednie normy. Pozostałesurowce to oczywiście cement (portlandzki 35 i 45), pigmenty do barwienia dachówek wmasie nie rozpuszczalne w wodzie. Odpowiednio przygotowana mieszanka betonowa trafiado maszyny formującej, gdzie jest kształtowana w masywnych podkładach aluminiowych.Zagęszczenie podczas formowania na podkładach uzyskuje się przez tzw. prasowanie beto-nu za pomocą walca i elementu zgładzającego. Po uformowaniu dachówki malowane są na,,mokry beton”.

Odpowiedniej jakości dachówka powinna mieć gładką fakturę, bez pęknięć, rys itp.,skupisk cementu, a po przełamaniu jednolitą strukturę.

5.2. Montaż

Dachówki betonowe [54] można układać przy nachyleniu połaci dachowej 22°÷60°,ale również możliwe są skrajne wartości mniejsze niż 20° i większe niż 60°. W zależnościod tego stosuje się dodatkowe zabezpieczenia w postaci pełnego szalowania dachu, folii

dachowej paro przepuszczalnej z szalowaniem bądź nie w zależności od wymagań i warun-ków atmosferycznych oraz dodatkowe mocowanie większej liczby dachówek na połacizarówno przy dużych, jak i małych pochyleniach.

Koszt 1m2 dachówki betonowej jest dużo mniejszy niż dachówki ceramicznej. Wiążesię to z tym, że liczba dachówek na 1 m2 połaci dachowej jest mniejsza (ok. 10 szt.) niżdachówek ceramicznych. Ciężar 1 m2 połaci dachowej z dachówki betonowej wynosi ok.40÷48 kg, a np. dachówki ceramicznej karpiówki ok. 55÷62 kg bez względu na to czy jest toułożenie w łuskę, czy w koronkę.

5.3. Wyroby

Producenci systemów dachówek betonowych w swoich ostatnio prezentowanychofertach [13], oprócz podstawowych dachówek, posiadają wiele dodatkowych elementów,których umiejętne dobranie i zestawienie czyni dach kompletnym.

Można wyróżnić następujące elementy i detale: gąsiory (podstawowy, kalenicowy po-czątkowy, końcowy, przejściowe, narożnikowe rys. 42a), dachówki betonowe krawędzioweprawe i lewe, dachówki betonowe wywietrznikowe (rys 42b), dachówki wentylacyjne wrazz rurami przyłączeniowymi, dachówki betonowe pod ławy kominowe (rys 42c), dachówkiantenowe, dachówki betonowe połówkowe, dachówki betonowe z podwójnym skrzydłem wwypadku rezygnacji z dachówki krawędziowej.

Rys. 42. Profilowane dachówki betonowe [13].

Dachówki takie cieszą się powodzeniem, ale należy zauważyć, że są to materiały ozróżnicowanej jakości. Można niestety jeszcze spotkać dachówki nie barwione w masie lubniemalowane.

6. Elementy brukowe

Kostka brukowa, jak wiadomo, jest prefabrykowanym elementem budowlanym wy-konanym z betonu niezbrojnego metodą wibrowania lub wibroprasowania, przeznaczonymdo budowy nawierzchni drogowych, placów, parkingów, podjazdów, ciągów ruchu piesze-go, hal fabrycznych oraz dróg i pasaży w obiektach sportowych i rekreacyjnych.

Powszechność stosowania kostek brukowych w krajach zachodnich od prawie 50 lat[3], ich zalety, takie jak duża trwałość nawierzchni, możliwość przenoszenia dużych obcią-żeń, odporność na zmienne warunki klimatyczne, możliwość łatwego remontu nawierzchnioraz tworzenia dowolnej jej kolorystyki, a także łatwość utrzymania eksploatacyjnego spo-wodowały gwałtowny rozwój stosowania tego typu nawierzchni również w Polsce. Pierwszaprodukcja kostek brukowych miała miejsce u nas w kraju już w połowie lat 70-tych w Gdy-ni, lecz była to produkcja jednostkowa, natomiast dynamiczny rozwój nastąpił od 1988 r.

6.1. Produkcja kostki brukowej

6.1.1. Kostka wibrowana

Jednym z dwóch podstawowych sposobów produkcji betonowej kostki brukowej jestjej formowanie w sposób tradycyjny przez wibrowanie objętościowe w formach z tworzywasztucznego [37]. Jak określa to firma wytwarzająca takie formy jest to technologia alterna-tywna do produkcji w bardzo drogich wibroprasach. Wyroby z takich form posiadają wyso-ką wytrzymałość mechaniczną, niską ścieralność oraz nasiąkliwość i są mrozoodporne.

Pierwszym zjawiskiem niekorzystnym przy produkcji wibrowanych kostek brukowychjest skurcz. Na wielkość skurczu poza wilgotnością środowiska wpływają również inneczynniki. Jest on przede wszystkim uzależniony od spoiwa. Przy jednakowym rodzaju kru-szywa i jednakowym wskaźniku wodno-cementowym w/c skurcz jest oczywiście tym więk-szy im więcej jest cementu. Z punktu widzenia technologii zjawiska skurczowe tworzywcementowych są groźne jeżeli prowadzą do obniżenia jakości tworzywa np. przez zwięk-szenie przepuszczalności w wyniku powiększenia porów kapilarnych lub powstania rysskurczowych i większych pęknięć. W efekcie zwiększa się nasiąkliwość i zmniejsza mrozo-odporność wyrobów. Proponowane dozowanie do betonu zbyt dużych ilości cementu jestniekorzystne z punktu widzenia technicznego i ekonomicznego.

Drugim zjawiskiem negatywnym podczas produkcji wibrowanych betonowych kostekbrukowych, ze względu na niewielką wytrzymałość mechaniczną form plastykowych jeststosowanie mieszanek o konsystencjach plastycznych.

Trzecim negatywnym zjawiskiem wynikającym z konieczności stosowania mieszanekbetonowych o konsystencji plastycznej jest ich sedymentacja podczas wibrowania podczaszagęszczania przez wibrowanie. Zjawisko to jest szczególnie widoczne przy produkcji ko-stek dwuwarstwowych.

Kolejnym negatywnym zjawiskiem występującym praktyczne w każdej kostce bruko-wej wytwarzanej w foremkach z tworzywa sztucznego jest jej nierówna górna powierzch-nia. Wynika to z konstrukcji foremek, sposobu ich podparcia podczas dojrzewania wyro-bów, a także odkształceń foremek w czasie eksploatacji. Najistotniejszym problem związa-nym z produkcją takich kostek brukowych jest uzyskiwanie znacznie niższych właściwościmechanicznych w stosunku do kostek wibroprasowanych.

6.1.2. Kostka wibroprasowana

W stosowanych urządzeniach zagęszczanie mieszanki betonowej w pierwszej fazieodbywa się przez wibrowanie objętościowe z dociskiem pasywnym lub aktywnym. Podczas

wibroprasowania parametry drgań i ciśnienia pracującego powinny być dostosowane doskładu mieszanki betonowej. Maksymalne ciśnienie prasujące wg [3] wynosi 0,1 MPa.

Kostki brukowe mogą być produkowane jako jednowarstwowe lub dwuwarstwowe.Jednowarstwowe wykonywane są z jednego rodzaju betonu. Z tego też względu produko-wane są szybciej niż dwuwarstwowe. Ich wadą jest jednka konieczność stosowania drob-niejszego kruszywa do betonu, nieco większej ilości cementu, duże zużycie barwnika, gdyżzachodzi konieczność barwienia całej masy betonu i gorszy wygląd górnej powierzchnielementu.

W kostkach brukowych dwuwarstwowych dolne warstwy wykonane są z betonu za-wierającego kruszywo grubszych frakcji, a górne – frakcje drobniejsze. Intensywnemu bar-wieniu poddawana jest tylko warstwa grubości 8÷10 mm, natomiast do betonu dolnej war-stwy dodaje się niewielkie ilości barwnika w stosunku do cementu (~0,6÷0,8%) i może byćon gorszej jakości. Kostka brukowa w technologii wibroprasowania może być wykonywanawg trzech metod – dwóch stacjonarnych i przejezdnej.

Pierwsza metoda stacjonarna polega na tym, że rozformowane na palecie produkcyjnejkostki brukowe usuwane są wraz z paletą z zasięgu pracy wibroprasy, a wytworzona wnastępnym cyklu formowania warstwa kostek rozformowywana jest na następnej palecie.

Druga metoda stacjonarna polega na tym, iż na palecie produkcyjnej rozformowywanajest pierwsza warstwa wyrobów, na której w następnym cyklu – rozformowywana jest na-stępna warstwa wyprodukowanych kostek, na drugiej warstwie trzecia, na trzeciej czwartaitd. aż do wysokości ograniczonej zdolnością produkcyjną maszyny.

Metoda przejezdna produkcji polega na tym, że wibroprasa przemieszcza się po szy-nach lub przestawia się ruchem kroczącym nad ułożonymi na powierzchni terenu paletamiprodukcyjnymi rozformowując na każdej z nich warstwę kostki brukowej.

Podstawowym warunkiem technologicznym w produkcji kostek brukowych jest prze-strzeganie ogólnych zasad technologii betonu. W celu uzyskania wyrobów o dużej wytrzy-małości na ściskanie, małej nasiąkliwości i ścieralności, dużej odporności na działanie mro-zu i środków odladzających, dużej odporności na korozję chemiczną oraz estetycznym wy-glądzie muszą być przestrzegane liczne zasady tj. wytrzymałość normowa stosowanychcementów powinna być jak najwyższa i powinny one charakteryzować się wysoką dynami-ką narastania wytrzymałości początkowej na ściskanie. Należy więc stosować cementyczyste bez dodatków, o najjaśniejszej barwie (maksymalna ilość cementu w 1 m3 mieszankibetonowej nie powinna przekraczać 450 kg), a stosowane kruszywa powinny być markimin. 30 o frakcjach do 9 mm, o krępym kształcie i porowatej powierzchni, a stos okruchowypowinien być tak dobrany, aby suma jego jamistości i wodożądności była najmniejsza. Wcelu uzyskania lepszej urabialności mieszanki betonowej wskazane jest użycie plastyfikato-rów. Stosowane do barwienia betonu pigmenty powinny być materiałami nieorganicznymi,trwałymi i odpornymi na działanie czynników atmosferycznych. Dodatki mineralne powin-ny zwiększać urabialność mieszaki betonowej, zmniejszać porowatość betonu, zwiększaćjego wytrzymałość. Konieczne jest stosowanie mieszarek betonowych o pracy wymuszonej,w celu lepszej homogenizacji mieszanek betonowych zwłaszcza z barwnikami wskazanejest użycie mieszadeł planetarnych. W celu właściwego rozprowadzenia barwników prosz-kowych lub w postaci granulatu należy dozować je do mieszanki kruszynowej i mieszać ok.40 s, a następnie dodawać cement, dodatki mineralne, plastyfikatory i wodę. Czas mieszaniamoże dochodzić do 4 minut. W zależności od wydajności maszyny formującej należy sto-sować urządzenia mieszające zapewniające stałą pracę wibroprasy przy nie zmienionej wczasie konsystencji mieszanki betonowej.

6.2. Normy, badania i wymagania

Prace nad projektem normy dotyczącej kostek brukowych ENV1338 trwają od 1994 r.([12], [3]). Do czasu jej ustanowienia jedyną jednostką uprawnioną do wydawania aprobattechnicznych jest Instytut Badawczy Dróg i Mostów (IBDiM), zgodnie z RozporządzeniemMinistra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z 1994 r. w sprawie aprobat i kryteriówtechnicznych dotyczących wyrobów budowlanych,.

W projekcie normy określono dwie klasy betonowych kostek brukowych. W kostkachklasy „1” maksymalna różnica pomiędzy pomiarami dwóch przekątnych nie może byćwiększa niż 5 mm, klasy „2” nie może być większa niż 3 mm. Badania cech fizycznych imechanicznych dotyczą odporności na zamrażanie i rozmrażanie, wytrzymałości na rozcią-ganie oraz odporność na poślizg. Kolejne badania dotyczą wytrzymałości na rozciąganieprzy rozłupaniu. Minimalna wytrzymałość kostki na rozciąganie przy rozłupaniu nie możebyć mniejsza niż 3,6 MPa, a żaden pojedynczy wynik nie może być mniejszy niż 2,9 MPa, aobciążenie niszczące na długości mniejsze niż 250 N/mm. Norma dopuszcza dwie metodybadania ścieralności: pierwsza metoda dotyczy szerokokątnego koła ściernego oraz alterna-tywną na tarczy „Boehmego”. Badanie odporności na poślizg wykonywane jest w wyjątko-wych wypadkach, gdy ustalenie takiej odporności jest wymagane. W normie podano rów-nież wymagania dotyczące wyglądu kostek, tekstury powierzchni i barwy. Kostki dwuwar-stwowe nie mogą wykazywać rozdzielenia między warstwami. W celu oceny przydatnościkostki do jej wbudowania w nawierzchnię powinny być spełnione następujące parametry[44]: wygląd zewnętrzny, kształt , wymiary, wytrzymałość na ściskanie, mrozoodporność,nasiąkliwość, ścieralność oraz szorstkość. W tabeli 1 podano wymagania techniczne IBDiM,normy DIN oraz projektu normy europejskiej dotyczące betonowych kostek brukowych.

Tabela 1 Zestawienie wymagań z wybranych norm dotyczących betonowych kostek bruko-wych [44], [59].

Norma

Tolerancjewymiarowedł./szer./wys.

[mm]

Wytrzymałość

naściskanie

[MPa]

Wytrzymałość

na

rozłupanie[MPa]

Nasiąkliwośćmasowa

[%]

Ścieralność[mm]

Mrozoodporność

WymaganiaIBDiM

±3/±3/±5fc ≥ 50 (odm.1)fc ≥ 35 (odm.2)

- ≤ 5≤ 3 (odm.1)≤ 4 (odm.2)

50 cykli∆G ≤ 5 [%]

∆fct ≤ 20 [%]

DIN 18501 ±3/±3/±5 60f c_

≥ - - - -

ENV 1338±2/±2/±3±3/±3/±4

h>100-

fct ≥ 3,6fct min ≥ 50

- ≤ 4 (kl..2)

28 cykli, 3 [%] NaCnasiąkliwość ≤ 6 [%]

(kl.1)∆G ≤ 1 [kg/m2]

(kl.2)

6.3. Poprawa jakości i uszlachetnianie

W zachodniej Europie do wytwarzania kostki brukowej powszechnie stosowane sąpyły dymnicowe ze spalania węgla dzięki czemu produkcja jest bardziej efektywna, a wyróbma lepsze własności [58]. W wyniku zastosowania pyłów dymnicowych uzyskuje się lepszezagęszczenie mieszanki betonowej. W efekcie beton staje się bardziej szczelny niż uzyski-wany obecnie, w którego składzie brakuje frakcji piasku drobniejszego niż 0,25 mm, ponie-waż nie występuje ona w pokładach dostępnych w Polsce. Tę lukę wypełniają pyły. Skład-niki betonowe stosowane obecnie to: cement P-50, płukane i przesiewane kruszywo (piasek,żwir i grys), barwniki w postaci granulatu i proszku, plastyfikatory oraz domieszki zwięk-szające wytrzymałość betonu oraz intensywność barwy. Komputerowe sterowanie surow-cami jest połączone z urządzeniami do pomiaru ich wilgotności. Podstawowe kolory kostkibrukowej to: szary, grafitowy, jasnoczerwony, ciemnoczerwony, żółty i brązowy.

Płukanie, młotkowanie i śrubowanie to najpopularniejsze nowoczesne metody uszla-chetniania kostki brukowej [32]. Celem każdej z nich jest zastąpienie gładkiej i zamkniętejpowierzchni kostki strukturą bardziej atrakcyjną optycznie i funkcjonalnie. W wynikuuszlachetniania kruszywo znajdujące się w warstwie licowej zostaje nie tylko uwidocznioneale również otwarte. Powstały w ten sposób efekt można dodatkowo wzmocnić przez doda-nie kruszyw o intensywnej barwie. Uszlachetniona kostka, oprócz efektownego wyglądu,uzyskuje chropowatą powierzchnię o dobrej przyczepności.

Płukanie kostki odbywa się bezpośrednio w cyklu produkcyjnym. Urządzenie chwytaprzejeżdżającą paletę, unosi ją i za pomocą systemu dysz spryskuje kostki wodą. W tensposób z ich lica zostają usunięte najdrobniejsze cząstki i powstaje charakterystyczna chro-powata struktura z uwidocznionymi ziarnami kruszywa. Woda użyta w procesie płukaniamusi zostać oczyszczona i ponownie wprowadzona do obiegu.

Młotkowanie odbywa się z zastosowaniem taśmowej maszyny młotkującej. Podczasprocesu uszlachetniania system młotków uderza z dużą częstotliwością w kostkę. Głębokośćmłotkowania zależy od zmiany częstotliwości pracy młotków. Podczas młotkowania z tzw.fazą, obróbce poddana jest jedynie wierzchnia strona kostki, a jej krawędzie pozostają nie-naruszone.

Śrutowanie natomiast polega na bombardowaniu kostki brukowej stalowym ścierni-wem. Kostka przed śrutowaniem i młotkowaniem powinna dojrzewać 3÷5 dni. Z doświad-czeń producentów wynika, że najlepsze rezultaty uzyskuje się po pięciodniowym sezono-waniu produktów.

W wyniku śrutowania czy młotkowania nie stwierdzono pogorszenia parametrówkostki, takich jak nasiąkliwość i odporność na sól.

W polskich realiach uszlachetnianie kostki brukowej to nowość stosowana w nielicz-nych zakładach produkcyjnych. Przy stosunkowo dużej liczbie producentów rynek powolizostaje nasycony zwykłą kostką i należy przypuszczać, że w najbliższym czasie, chcąc ofe-rować nowy, atrakcyjny produkt, będą oni zmuszeni do zainwestowania w różne technikiuszlachetniania.

Dodatki chemiczne [14], [31] ułatwiają przygotowanie betonu i polepszają jakość go-towych elementów. Używając tylko niewielkiej ilości dodatków, mniej niż 5% w stosunkudo wagi cementu, można kształtować właściwości tego „kamienia”. Najważniejszym wa-runkiem uzyskania szczelnego betonu jest utrzymanie jak najmniejszej ilości wody w sto-sunku do cementu. Pozwoli to na zastosowanie plastyfikatorów lub upłynniaczy. Dziękidodaniu tych środków można zaoszczędzić do 15% wody, a wyprodukowany beton nie

straci swojej urabialności i plastyczności. Składnikami domieszek są m.in. sulfoniany celu-lozy, sulfoniany naftaliny lub melaniny. W celu poprawienia odporności betonu na działaniemrozu stosuje się domieszki powodujące powstanie porów w betonie. Te rozpuszczalne wwodzie detergenty pochodzenia żywicznego lub syntetycznego tworzą w świeżym betoniestabilną pianę. Podczas tężenia powstaje cały system równomiernie rozmieszczonych drob-nych, okrągłych porów powietrza. Spełniają one rolę ,,dodatkowych pomieszczeń” dla za-marzającej wody. Pory te są bardzo drobne i hydrofobowe, dlatego też woda nie może się wnie dostać, nawet w wypadku filarów mostu, które są przez cały czas zanurzone. W wypad-ku autostrad lub pasów startowych lotnisk w celu zabezpieczenia przed skutkami atakówmrozu, powodującymi ogromne utrudnienia w ruchu i poważne koszty, dodawanie środkówpowodujących powstawanie porów w betonie jest dziś obowiązkowe. Uszczelnienie betonuprzeciwko wnikaniu cieczy organicznych jest zadaniem, które ma coraz większe znaczeniew związku z zaostrzonymi przepisami dotyczącymi ochrony środowiska.

Impregnacyjna kostek następuje poprzez dodawanie do betonu kompozycji epoksydo-wych składających się z ciekłej żywicy epoksydowej, środków modyfikujących, wypełnia-czy mineralnych, pigmentów i rozcieńczalników oraz utwardzacza lub kompozycji poliure-tanowych składających się ze spoiwa poliuretanowego, środków modyfikujących, pigmen-tów mineralnych oraz rozcieńczalnika organicznego, względnie kompozycji akrylowychskładających się ze spoiwa akrylowego, wypełniacza mineralnego, pigmentu mineralnego iśrodków modyfikujących oraz utwardzaczy. Stosowane są również kompozycje epoksydo-wo-poliuretanowe składające się z modyfikowanej żywicy epoksydowej, poliuretanu, pla-styfikatora, środków modyfikujących i utwardzacza aminowego lub kompozycje silikonowez żywicy silikonowej oraz rozcieńczalnika.

Najlepsze rezultaty jak wykazują badania laboratoryjne [31], jeżeli chodzi o podciąga-nie kapilarne wykazują dwuskładnikowe żywice epoksydowe oraz jednoskładnikowy roz-twór silikatowy. Przed nasiąkliwością skutecznie chroni żywica epoksydowa w koncentraciewodnej emulsji. Przed wnikaniem wody chronią kompozycje dyspersji akrylowej i polimeruna bazie akrylu. Natomiast zabezpieczenie przed wnikaniem oleju mogą stanowić systemydyspersji akrylowej. Kompozycja składająca się z dwuskładnikowej żywicy epoksydowejchociaż zabezpiecza przed wnikaniem wody oraz oleju nie może być stosowana w wypadkuposadzek, ponieważ pod wpływem wody zaimpregnowana powierzchnia jest bardzo śliska.

6.4. Wyroby

Najstarsze wzory kostek to ,,Uni-stone” i ,,Behaton” [15]. Ta druga znana na rynkupod nazwą ,,Podwójne T” lub ,,TT” [75], produkowane są zresztą po dzień dzisiejszy (rys.43). Dzięki swoim właściwościom okazały się przydatne do stosowania na nawierzchniachprzemysłowych. Kostki te charakteryzują się dużą wytrzymałością na ściskanie ok. 50 MPa,nasiąkliwością < 4%, mrozoodpornością rzędu F125 [75] oraz ścieralnością na tarczy„Boehmego” od 4,5 do 3,5 mm w zależności od grubości kostki. Ich wzajemne zazębianiesię dzięki przemyślnemu ukształtowaniu powierzchni bocznych powoduje, iż po zasypaniupiaskiem wypełniającym spoiny pomiędzy sąsiadującymi kostkami, zespalają się one w„monolityczną” nawierzchnię.

Rys. 43. Najczęściej spotykane kształty kostek brukowych i sposoby ich układania.

Początkowo produkowano wyłącznie kostki brukowe grubości 60 i 80 mm. Z kostekcieńszych układano chodniki, natomiast z grubszych drogi i nawierzchnie o dużych obcią-żeniach. Do kostek drogowych i chodnikowych zaliczyć można elementy zwane ,,Cegła”,,,Młotek”, ,,Młotek W”, ,,Fala” [75].

Kolejną innowacją są tzw. kostki bez fazy. Nawierzchnia bez wyraźnych rowków nastykach znakomicie nadaje się na ścieżki rowerowe czy parkingi przed centrami handlowy-mi, gdzie używa się wózków na zakupy.

Jest parę przyczyn złego doboru nawierzchni do otoczenia. Przede wszystkim kostkiprzemysłowe, od lat stosowano powszechnie w Niemczech, automatycznie przeniosły się doPolski. Po drugie do produkcji nowoczesnych systemów niezbędne są nowoczesne linieprodukcyjne i spore inwestycje w liczne formy, a ponieważ cena jest w dalszym ciągu pod-stawowym kryterium w przetargach, wygrywa powszedniość. Po trzecie brakuje wiedzy onowoczesnych produktach.

Do systemów kostek (system w tym przypadku to kilka kształtów pojedynczych kostektworzących określony wzór) dopełniających różnorodne formy architektury należą: systemymiejskie, systemy przestrzenne, betonowe bruki.

Należy rozważyć, jakie argumenty przemawiają za rozszerzeniem posiadanych pod-stawowych rodzajów kostki o kształty uzupełniające, a jakie za wprowadzeniem nowych narynku systemów [8]. Odpowiednie dobranie kilku systemów w programie produkcji umoż-liwia pokrycie zapotrzebowanie na drobnowymiarowe elementy betonowe w różnych dzie-dzinach zastosowania. Produkowanie kilku systemów umożliwia łączenie ich ze sobą, aszersza oferta przyciąga odbiorców.

Poniżej zostaną przedstawione więc niektóre możliwości wzbogacania kształtów pod-stawowych kostki oraz nowych systemów.

Na przykładzie kostki przemysłowej, zwanej potocznie „Holland”, prostokątnej o wy-miarach 100∗200 mm, bardzo popularnej w układaniu można dostrzec, że ze względu nasymetrię i prosty kształt stwarza ona wiele możliwości układania wzorów. System ten cha-rakteryzuje się następującymi parametrami (różniącymi się nieznacznie w zależności odproducenta): nasiąkliwość ≤ 4% , mrozoodporność F150, wytrzymałość na ściskanie prowa-dzona na całych kostkach 50 MPa [75]. Podstawowe układy to: równoległy przesunięty, wjodełkę blokowy (parkietowy) oraz układy pochodne – podwójny i przesunięty układ par-kietowy. Dodatkowo zastosowanie ma pojedyncza „Czapka Biskupia”, przy wykończeniu

układu diagonalnego, stwarza całkiem nowe możliwości (rys. 44). Układy można wzbogacićkwadratami 100∗100 mm oraz kwadratem 200∗200 mm (rys. 45, 46).

Rys. 44. Układ „Czapka Biskupia”.

Rys. 45. Układ „Czapka Biskupia” – wzbogacona.

Rys.46. Układ „Czapka Biskupia” – podwójna.

Układy kostki prostokątnej można dodatkowo wzbogacić kostką komplementarną na-zywaną modułem prostokąta (rys. 47).

Rys. 47.Na rys. 48 pokazano, że kostka ta może samodzielnie tworzyć różne wzory. Również

układana z „Hollandem” daje poszerzone możliwości. W dalszej kolejności system ten

można wzbogacić o ośmiokąt. Palisada, na bazie modułu prostokąta, umożliwi m.in. ograni-czenie obszaru zielonego oraz kombinację z obrzeżem trawnikowym szerokości 10 cm.

Rys. 48.

Kolejnym systemem stanowiącym uzupełnienie kostki prostokątnej jest „La Linia”.Podstawowe formy to 100∗100, 200∗200, 200∗300, 300∗300 mm oraz „Czapka Biskupia”.Powierzchnia kostki ma niedużą fazę. Przez lekkie piaskowanie staje się lekko chropowata iuwidoczniają się w ten sposób szlachetne domieszki zawarte w „nadbetonie” w kolorzegranitu lub antracytu rys. 49.

Rys. 49.

Do kategorii kostki dekoracyjnej zaliczyć można kostkę „Classico” składający się zpięciu podstawowych formatów: trzech prostokątnych, dwóch trapezowych do układaniakół i łuków. Dzięki lekko zaokrąglonym narożom i lekko beczkowatym liniom bocznymmożliwe jest uzyskanie najbardziej fantazyjnych wzorów, układów regularnych charaktery-zujący się różnym kierunkom układania pasów rys. 50.

Rys. 50.

Kostka rustykalna (rys. 51) ma imitować ręcznie układany stary bruk, przypominaćnaturalny kamień harmonizujący szczególnie z historyczną architekturą. Charakteryzuje sięrównomierna, strukturalną fazą, prostą lub nieregularną linią boczną, liniowym przebiegiemspoin w kierunku układania i przeważnie nieliniowym (załamanym) w drugim kierunku,szczególnie w przypadku użycia więcej niż jednego formatu. Powierzchnia kostki może byćgładka lub nieregularna, tzw. strukturalna. Kostka o powierzchni gładkiej nadaje się doukładania na dużych placach ze względu na mniejsze zmęczenie nóg przechodniów. Para-metry kostki, podobne jak w poprzednich przypadkach, to: wytrzymałość na ściskanie bada-na na całych kostkach 50 MPa, nasiąkliwość ≤ 4%, mrozoodporność F150 [75].

Rys. 51. Układ i widok gotowej nawierzchni z kostki rustykalnej.

Stworzenie wrażenia bruku miejskiego jest również możliwe dzięki tzw. kostce bez fa-zy, natomiast ze strukturalną powierzchnią rys. 52. Powierzchnię łupka czy też granitu uzy-skuje się dzięki procesowi frezowania płytki stemplowej, kontrolowanego komputerowo.

Rys. 52.

Kolejny rodzaj to kostka ekologiczna rys. 53. Pojęcie to dotyczy ogólnie kostki od-wadniającej oraz ażurowej. Stosuje się ją tam gdzie brak jest systemów odwadniających lubgdzie zachodzi konieczność oszczędności na systemie odwadniającym. Kostka odwadniają-ca charakteryzuje się najczęściej szeroką spoiną (6÷10 mm) lub wycięciem.

Rys. 53.

Drugim przykładem kostki „eko” jest kostka ażurowa z otworami w środku lub jeszczeszerszymi spoinami dochodzącymi do 30 mm – rys. 54 [75]. Zapewniona jest wówczaspowierzchnia odwadniająca – 15÷20%.

Rys. 54.Elementy ażurowe oprócz zastosowania do wykonywania nawierzchni chodników

znajdują również zastosowanie w realizacjach konstrukcji ogrodzeń (rys. 55).

Rys. 55. Elementy ogrodzeniowe wykonywane z płyt ażurowych.

Zastosowanie kostki ekologicznej [27] umożliwia uzyskanie nawierzchni przepusz-czających wodę, czyli przesiąkliwych. Z badań berlińskiego Instytutu Urbanistyki i PolitykiStrukturalnej wynika, że wykonanie nawierzchni z kostki ekologicznej możliwe jest na 30%mniej uczęszczanych dróg w Niemczech.

Istnieje kilka sposobów osiągnięcia przesiąkliwości nawierzchni pokrytej kostką beto-nową – stosowanie szerokiej spoiny między kostkami za pomocą profilowania dużych od-stępników na kostce lub wbudowanie wkładek dystansowych z betonu, użycie tworzywasztucznego czy drewna podczas układania nawierzchni, stosowanie specjalnego kształtukostki z nie przywierającymi powierzchniami bocznymi lub kostki z dużymi otworami,wytwarzanie kostki z betonu o przesiąkliwej strukturze, czyli betonu jamistego. Ten ostatnisposób musi budzić wątpliwości w naszych warunkach klimatycznych.

Nawierzchnie ekologiczne mogą występować w kilku odmianach – jako elementy dre-nujące (działają podobnie jak kanalizacja umożliwiając szybki odbiór wód opadowych),kostki przepuszczalne (dzięki porowatej strukturze działają jak filtr i umożliwiają przenika-nie wody do podłoża), kostki o szerokich fugach (przepuszczają wodę dzięki szerszym od-stępom pomiędzy kostkami) lub kostki trawiaste [75].

Decydując się na stosowanie ekologicznej kostki brukowej należy pamiętać by stoso-wać nachylenie powierzchni 1%, aby najwięcej wody wsiąkło w podłoże (w przypadkuzwykłej kostki brukowej w celu odprowadzenia wody z nawierzchni stosuje się nachyleniepowierzchni co najmniej 3%). Przy dużej przesiąkliwości takiej nawierzchni bardzo ważnejest dobranie podbudowy, która będzie w stanie przyjąć i odprowadzić nadmiar wsiąkającejwody. Razem z wodą do nawierzchni z kostki ekologicznej dostają się różnego rodzajuelementy mineralne i organiczne. Po dłuższym czasie mają one ujemny wpływ na przesią-kliwość nawierzchni, co dotyczy wszystkich systemów. Zarastanie trawą szerokich spoinmiędzy kostkami również ogranicza przesiąkliwości nawierzchni, ma jednak walor este-tyczny.

Betonowe bruki obejmują szeroką kategorię kostek o kształcie przypominającym natu-ralne kamienie. Systemy takie składają się z kilku kamieni o przypadkowym kształcie (jakbruk granitowy).

Oprócz kształtek brukowych produkowanych w bardzo nowoczesnych urządzeniachcoraz częściej podobną technologię stosuje się do wykonania typowych elementów drogo-wych. Mianem takim nazwać można: obrzeża chodnikowe do budowy nawierzchni chodni-ków i ciągów pieszych, krawężniki prostokątne ścięte czy płyty drogowe sześciokątne-

trylinka. Elementy te wykonywane są z betonu klasy B25÷B30 [75], poprzez wibrowanielub wibroprasowanie.

6.5. Projektowanie i wykonanie nawierzchni drogowych

Podjęcie decyzji o wyborze kostki betonowej na nawierzchnię drogową wynika zwykleze względów estetycznych. W porównaniu z nawierzchniami asfaltowymi nawierzchnie zkostki mają jeszcze bardzo korzystne właściwości: kałuże znikają z kostki brukowej kilkarazy szybciej niż z asfaltu i nie tworzą się na nich trwałe zastoiny błota, a kostka nie od-kształca się termicznie jak masy asfaltowe.

Wpływa to w bardzo istotny sposób na trwałość, estetykę, a także funkcjonalność na-wierzchni z kostki podczas upalnego lata. Inna bardzo ważna zaleta wynika z możliwościrozebrania nawierzchni z kostki brukowej, wykonania np. remontów instalacji podziem-nych, a następnie ponownego ułożenia z rozebranego materiału. Technologia ich wykonaniagwarantuje wytrzymałość 50 MPa. Niewielka objętość pojedynczej kostki eliminuje konse-kwencje skurczu termicznego (przestrzenie między kostkami są naturalnymi dylatacjami).Fazowanie krawędzi zabezpiecza je przed kruszeniem. Czynnikiem wpływającym na pogor-szenie estetyki nawierzchni z kostki są zabrudzenia olejami samochodowymi [36]. Użyt-kownicy radzą sobie z nimi w różny sposób. Niektórzy je ignorują, inni czyszczą środkamichemicznymi, jeszcze inni zamawiają u wytwórców kostkę o podwyższonej odporności nautrwalanie się plam, którą czyści się znacznie łatwiej (stosowanie odpowiednich impregna-tów [31]).

Na nawierzchnie z kostki brukowej należy zawsze wykonać projekt techniczny. Nie-właściwe zaprojektowanie konstrukcji drogi kończy się często zniszczeniem jej nawierzchniniezależnie od tego, z jakiego materiału jest wykonana. W ekstremalnych warunkach kostkabetonowa zostanie zmiażdżona przez sąsiednie kostki, a czynnikiem sprawczym będą nieno-śna podbudowa i koła samochodu.

Przy projektowaniu nawierzchni drogowych pod kostkę betonową należy pamiętać okilku czynnikach. Zawsze o największym wrogu wszelkich budowli drogowych i ziemnychczyli o wodzie. Konstrukcje z nawierzchnią z kostki muszą być zabezpieczone przed woda-mi opadowymi i napływowymi. Nawierzchnie z kostki są częściowo przepuszczalne dlawody co stanowi ich ogromną zaletę, ale wymagają też sprawnie działających systemówodwodnieniowych, zwłaszcza gdy grunty rodzime pod konstrukcją drogi mogą ulec upla-stycznieniu.

Warstwy konstrukcyjne podbudowy nawierzchni kostkowej (rys. 56) projektuje sięanalogicznie jak dla dróg asfaltowych i muszą spełniać one te same kryteria będące funkcjąobciążenia i parametrów geotechnicznych gruntu rodzimego. Odmienne wymagania stawiaćmożemy dwóm najwyżej usytuowanym warstwom tj. samej kostce i podsypce. Najczęściejstosuje się jedną z trzech rodzajów podsypek: piaskową, cementowo-piaskową, lub żwiro-wą.

Podsypka piaskowa jest najłatwiejsza w wykonaniu i najtańsza. Do jej wykonania na-leży używać piasku różnoziarnistego co praktycznie eliminuje piasek rzeczny. Taka pod-sypka jest również najbardziej podatna na wymywanie przez wodę oraz ma ograniczenia wpostaci wykonania jej w temperaturze poniżej 0oC. Wymywanie podsypki piaskowej możebyć wyeliminowane przez zastosowanie warstwy separującej z geotkaniny lub geowłókniny.

Podsypka cementowo-piaskowa ma inny zakres stosowania. Powinna być projektowa-na na obszarze ścieków przykrawężnikowych i wokół studzienek – w miejscach wzmożonejpenetracji wody.

Podsypka żwirowa jest zdecydowanie najlepszą pod kostkę brukową jeśli chodzi opóźniejszą pracę konstrukcji. Żwir stanowi bardzo dobrą podsypkę w warunkach zimowegoukładania kostki, nie jest łatwo wymywany jak piasek.

Bardzo ważne jest odpowiednie dobranie materiału na wypełnienie przestrzeni pomię-dzy kostkami. Do tego celu można używać piasku łamanego lub kopalnianego charaktery-zującego się dużym stopniem różnoziarnistości.

Rys. 56. Typowy układ warstw nawierzchni z betonowej kostki brukowej.

Podsypka piaskowa pod kostkę powinna mieć grubość 30÷50 mm. W zakres jej przy-gotowania wchodzi dowiezienie materiału na miejsce, wbudowanie, rozścielenie, zagęsz-czenie zagęszczarkami płytowymi oraz zniwelowanie.. Podsypka cementowo-piaskowa iżwirowa powinny być wykonane w sposób analogiczny, z tym że ich grubość może byćwiększa. Nie zaleca się podsypek grubości większej niż 100 mm. Po przygotowaniu pod-sypki można przystąpić do układania kostki: sposobem ręcznym lub mechanicznym. Bardzołatwo jest popełnić błąd wykonawczy polegający na ułożeniu kostki nie w płaszczyźnie,niezachowaniu linii prostych ułożonej kostki lub wykonaniu dużej liczby linii podziałów.Często również pojawia się błąd polegający na tym, że projektant nie przewiduje wzmoc-nionej konstrukcji w miejscach parkowania samochodów na chodnikach. Zwykle w takimwypadku nawierzchnia ulega deformacjom lub zniszczeniu.

Piśmiennictwo

[1] Adamski D.: Prefabrykaty elewacyjne z betonu. ,,Materiały Budowlane” nr 9/2001str. 56.

[2] Andreasik M., Sekienda K.: System Thermodom. ,,Materiały Budowlane” nr9/1999 str. 58÷59.

[3] Bielawski J.: Produkcja kostek brukowych. ,,Materiały Budowlane” nr 3/1996str. 3÷8.

[4] Bocheńczak P.: Ściany z bloczków zrębkowo-wiórowo-cementowych „Famabloc”.,,Materiały Budowlane” nr 5/1996, str. 39÷40.

[5] Bociąga A.: Spoiwo cienkowarstwowe w konstrukcjach murowych. ,,MateriałyBudowlane” nr 3/2000 str. 93,125.

[6] Bodzak J., Zapotoczna-Sytek G.: „Termorex” – elementy z autoklawizowanegobetonu komórkowego o wysokiej izolacyjności cieplnej. ,,Przegląd Budowlany” nr6/1997 str. 8÷11.

[7] Bodzak J., Zapotoczna-Sytek G.: Ściany z betonu komórkowego. ,,Materiały Bu-dowlane” nr 4/1999 str. 28÷29.

[8] Boiński R.: Nowe kształty i rodzaje kostki brukowej. ,,Materiały Budowlane” nr2/1999 str. 6÷11.

[9] Czechowicz T.: Proces produkcji dachówek. ,,Przegląd Budowlany” nr 4/2000str. 33÷34.

[10] Dauksza P.: Bloczki keramzytobetonowe „Optiroc”. ,,Materiały Budowlane” nr4/1999 str. 72÷75.

[11] Dobrowolski A.: Ciepły i zdrowy dom w systemie „Optiroc Blok”. ,,MateriałyBudowlane” nr 2/2001 str. 20÷21.

[12] Dobrzański M.: Stan normalizacji w dziedzinie betonowej kostki brukowej.,,Materiały Budowlane” nr 2/1999 str. 12.

[13] Elementy betonowe firmy ,,Braas”. ,,Materiały Budowlane” nr 6/1996 str. 42.[14] Fabisiewicz T.: Dodatki chemiczne poprawiające jakość betonu. ,,Materiały Bu-

dowlane” nr 3/1996 str. 8.[15] Goetz K., Fudała D.: Nowoczesne nawierzchnie brukowe. ,,Materiały Budowlane”

nr 2/1999 str. 2÷5.[16] Jak to się naprawdę robi ? Budowanie z betonu komórkowego. Poradnik-katalog.

Zeszyt 2. Z czego i czym budować? czyli Katalog Wyrobów i Narzędzi. Stowarzy-szenie Producentów Betonów, 2001.

[17] Jaśkiewicz W.: Ściany w systemie „Hebel”. ,,Materiały Budowlane” nr 2/2000str. 26.

[18] Jóźwiak I.: Nośność i odkształcalność ścian betonowych gęsto perforowanych podobciążeniem ściskającym – badania laboratoryjne. Inżynieria i Budownictwo, nr1/2000, str. 37÷42.

[19] Jóźwiak I.: Stosowanie kształtek ze sztywnej pianki polistyrenowej jako elementówszalunkowych i nośnych. Materiały budowlane, 2/2000 r., str. 70÷72.

[20] Jóźwiak I.: Badania laboratoryjne wpływu ściskania na nośność i odkształcalnośćścian betonowych gęsto perforowanych poddanych ścinaniu. Inżynieria i Budow-nictwo, nr 12/2000, str. 678÷679.

[21] Jóźwiak I., Kliszczewicz R., Zybura A.: Zasady projektowania konstrukcji żelbe-towych według PN-B-03264:1999. Wydawnictwo Arkady, Warszawa 2001.

[22] Jóźwiak I., Starosolski W.: Z badań nad zastosowaniem kształtek „Thermodom”.XXVII Konferencja problemowa nt.: Aktualne problemy Budownictwa, Gdańsk –Kołobrzeg, czerwiec 1991, tom: referaty, str. 1÷11.

[23] Jóźwiak I., Starosolski W.: O wpływie sposobu kształtowania ściennych pustakówtermoizolacyjnych na nośność ich rdzenia betonowego. Przegląd budowlany, ma-rzec 1994 r., str. 10÷13.

[24] Jóźwiak I., Starosolski W.: O oddziaływaniu kształtowania cieplnego i montażo-

wego elementów ściennych na nośność ścian na przykładzie stosowania kształtek„Thermodom”. II konferencja Naukowo-Techniczna nt.: Problemy projektowania,realizacji i eksploatacji budynków o niskim zapotrzebowaniu na energię, Kraków,październik 1994, tom: referaty, str. 245÷252.

[25] Kozakiewicz Z., Piechocki R., Pietkiewicz J., Płodowski A.: Modernizacja proce-sów krojenia w zakładach betonu komórkowego. . ,,Materiały Budowlane” nr3/1998 str. 6÷7.

[26] Kozłowska J.: System „Izodom 2000” Polska. ,,Materiały Budowlane” nr 9/1999str. 67.

[27] Leśniak S., Pieczkowski J.: Ekologiczna kostka brukowa. ,,Materiały Budowlane”nr 10/1999 str. 91.

[28] Lewicki B., Sieczkowski J.; Projektowanie konstrukcyjne budynków ze ścianami zbloczków Ytong wg PN-B-03002:1999. Zeszyty techniczne – 1. Projektowaniekonstrukcyjne, Ytong. Wydanie III, styczeń 2001.

[29] Lewicki B., Szczygielski A.: Badania wytrzymałości muru na cienkie spoiny zbloczków Ytong. ,,Materiały Budowlane” nr 3/1998 str. 10÷15.

[30] Majewski A., Sieczkowski J.; Zalecenia wykonawcze. Zeszyty techniczne – 9.Zalecenia wykonawcze, Ytong . Wydanie I, styczeń 1999.

[31] Małasiewicz A., Różek M.: Zabezpieczenie kostki brukowej przed wnikaniemcieczy organicznych. ,,Materiały Budowlane” nr 8/2000 str. 72÷102.

[32] Męczyński R.: Uszlachetnianie betonowej kostki brukowej. ,,Materiały Budowla-ne” nr 2/1999 str. 14÷15.

[33] Michalak J.: System elementów do murowania Prefabet Śniadowo. ,,MateriałyBudowlane” nr 3/1998 str. 8.

[34] Michalak J.: System „Prefbet Śniadowo”. ,,Materiały Budowlane” nr 2/1999str. 41.

[35] Nowak-Klucz J., Ruś J.: System bloczków keramzytobetonowych Optiroc.,,Materiały Budowlane” nr 9/1999 str. 44÷47.

[36] Nowakowski T.: Nawierzchnie z betonowych kostek brukowych. ,,Materiały Bu-dowlane” nr 3/1996 str. 17÷19.

[37] Nowakowski T.: Wibrowana betonowa kostka brukowa. . ,,Materiały Budowlane”nr 3/1996 str. 14, 26.

[38] Pawłowska E.: System „Ytong 1998”. ,,Materiały Budowlane” nr 3/1998 str.14÷15.

[39] Poręcki J.: System budowlany „Velox”. ,,Materiały Budowlane” nr 4/2001 str. 26.[40] Poręcki J.: Ściany w technologii „Hebel”. ,,Materiały Budowlane” nr 4/2001

str. 25÷26.[41] Prokop M.: Budowanie ze styropianowych elementów szalunkowo-izolacyjnych.

,,Materiały Budowlane” nr 2/1996 str. 26÷30.[42] Prokop M.: Prefabrykaty trocino- i wiórobetonowe. ,,Materiały Budowlane” nr

3/96 str. 77÷80.[43] Repta J.: System „Felco”. ,,Materiały Budowlane” nr 9/1999 str. 74÷76.[44] Rogala K.: Badania betonowych kostek brukowych. ,,Materiały Budowlane” nr

3/1997 str. 16÷18.[45] Rycińska T., Kiernożycki W.: Keramzytobeton – materiał izolacyjno–konstrukcyj-

ny. ,,Przegląd Budowlany” nr 1/1999 str. 11÷14.

[46] Serafinowski T.: System Murotherm z keramzytobetonu. ,,Materiały Budowlane”nr 4/2001 str. 39.

[47] Siejko J.: Poradnik dla projektantów i wykonawców budynków z betonu komór-kowego. ,,Materiały Budowlane” nr /2001 str. 11÷15.

[48] Siejko J.: Ranga polskiego betonu komórkowego. ,, Materiały Budowlane” nr1/1997 str. 124.

[49] Smyk Z.: Bloczki termoizolacyjne ,,Jugat” . ,,Materiały Budowlane” nr 4/2001str. 33.

[50] Sokołowski I.: Spoiny cienkowarstwowe w konstrukcjach murowych. ,, MateriałyBudowlane” nr 9/2000 str. 106÷127.

[51] Szudrowicz B., Różkiewicz H.: Badania właściwości dźwiękoizolacyjnych ścian zbetonu komórkowego firmy ,,Ytong – Ostrołęka”. ,,Materiały Budowlane” nr3/1998 str. 17÷20.

[52] Ściany w systemie „Hebel”. ,,Materiały Budowlane” nr 9/1999 str. 48÷49.[53] Śliwiński K.: Beton komórkowy – materiał budowlany na dziś i na jutro. ,,Przegląd

Budowlany” nr 7-8/2000 str. 16÷18.[54] Tarasiewicz M., Lis A.: Betonowe pokrycia dachowe. ,,Materiały Budowlane” nr

6/1996 str. 45÷46.[55] Trzaskoma W.: Bloczki „Fortis-GT”. ,,Materiały Budowlane” nr 5/1998 str. 7÷8.[56] Walczak K.: Efektywność materiałów do łączenia bloczków z betonu komórkowe-

go. ,,Materiały Budowlane” nr 3/1998 str. 24÷53.[57] Wincel U.: ,,Ytong” w Polsce. ,,Materiały Budowlane” nr 10/1996 str. 85.[58] Wiśniewska K.: Zachodni poziom w polskiej firmie. ,,Materiały Budowlane” nr

3/1996 str. 11÷12.[59] Zalecenia IBDiM udzielania aprobat Technicznych Nr Z/96-03-002. Betonowa

kostka brukowa Wydanie II. Warszawa 1998 r.[60] Zapotoczna-Sytek G., Bodzak J.: Ściany z betonu komórkowego. ,,Materiały Bu-

dowlane” nr 5/1997 str. 20-24.[61] Zapotoczna-Sytek G.: Przemysł betonów komórkowych w świecie i w Polsce.

,,Materiały Budowlane” nr 3/1998 str. 2, 20.[62] Zapotoczna-Sytek G., Szudrowicz B., Kowalski R., Romanowski J.: Beton komór-

kowy odmiany 300 z ,,Prefabetu Bielsko-Biała”. ,,Materiały Budowlane” nr 6/2000str. 108÷110.

[63] Zapotoczna-Sytek G.: Ściany z betonu komórkowego. ,,Materiały Budowlane” nr4/2001 str. 19÷24.

[64] Zapotoczna-Sytek G.: Polski beton komórkowy – przełom w technologii wytwa-rzania. ,,Przegląd Budowlany” nr 11/2000 str. 4÷8.

Aprobaty Techniczne[65] Aprobata Techniczna Instytutu Techniki Budowlanej AT-15-2273/96. Trocinobe-

tonowe pustaki ścienne typu KM-15.[66] Aprobata Techniczna Instytutu Techniki Budowlanej AT-15-2382/96. Betonowe

pustaki ścienne i wentylacyjne typu AL.[67] Aprobata Techniczna Instytutu Techniki Budowlanej AT-15-2442/96. Elementy

drobnowymiarowe z autoklawizowanego betonu komórkowego o wysokiej izola-cyjności cieplnej TERMOREX.

[68] Aprobata Techniczna Instytutu Techniki Budowlanej AT-15-2636/97. Keramzyto-

betonowe pustaki ścienne LECHBLOK.[69] Aprobata Techniczna Instytutu Techniki Budowlanej AT-15-2700/97. Elementy

murowe YTONG z betonu komórkowego.[70] Aprobata Techniczna Instytutu Techniki Budowlanej AT-15-2776/97. Pustaki

ścienne DREWNOMUR.[71] Aprobata Techniczna Instytutu Techniki Budowlanej AT-15-2892/98, Płyty zręb-

kowo-betonowe „VELOX”.[72] Aprobata Techniczna Instytutu Techniki Budowlanej AT-15-3330/98, Elementy

pustakowe z betonu lekkiego „LUSAFLOR” do wznoszenia ekranów akustycz-nych.

[73] Aprobata Techniczna Instytutu Techniki Budowlanej AT-15-3503/99, Ceramiczno– betonowe prefabrykaty kominowe typu „ERU-therm VG-HL”.

[74] Aprobata Techniczna Instytutu Techniki Budowlanej AT-15-3608/99, Bloczki zautoklawizowanego betonu komórkowego z wkładką styropianową „Jugat”.

Katalogi[75] Katalog Budownictwa. Prefabrykowane Wyroby Betonowe. CEBET, COIB, War-

szawa 1999 + Suplement CEBET, COIB, Warszawa 2000.[76] Katalog elementów AmerBlok Polska sp. z o.o. – Betonowe budownictwo murowe,

Świerze Górne, 26-900 Kozienice 1, PO Box 25.[77] Katalog firmy „Libet S.A.” – Elementy modułowe do murów oporowych 32-590

Libiąż, ul. Krakowska 52[78] Katalog firmy „Sembet” – Wytwórnia materiałów budowlanych, Kraków-Sidzina,

ul. Skotnicka 254a.[79] Katalog - system budowlany „Termat” – Termat System S.A. Produkcja Materia-

łów Budowlanych, 55-300 Środa Śląska, ul. Żytnia 1a.