49
1 1. UVOD Beton je mnogokomponentni, polidisperzni, umjetni kameni građevinski materijal, sastavljen od pijeska i krupnog agregata, međusobno vezanih cementnim kamenom, nastalim hidratacijom i očvršćivanjem cementa kao veziva. Ujedno predstavlja najviše upotrebljivo gradivo, od mostova do zgrada, od hidrotehničkih i prometnih do industrijskih objekata. Prave ga i ugrađuju graditelji, dok većinu drugih gradiva primaju gotova na gradilište, dakle samo ugrađuju. Proces počinje dizajniranjem svojstva betona u projektnoj dokumentaciji, zatim, nakon provedenih ispitivanja projektira se njegov sastav, izvođači ga proizvode u centralnoj betonari ili na gradilištu, te ugrađuju i kontroliraju postignutu kakvoću. Danas kad beton kao građevni materijal pokriva preko 70% potreba građenja i primjenjuje se u najrazličitijim i sve složenijim i smjelim konstrukcijama, proizvodnja i primjena betona postaje visoka tehnologija i znanost, koja traži dobro poznavanje i strogu kontrolu svojstva komponenata i svih faza proizvodnje i primjene.

Majcen Ivan 1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

beton

Citation preview

Page 1: Majcen Ivan 1

1

1. UVOD

Beton je mnogokomponentni, polidisperzni, umjetni kameni građevinski materijal, sastavljen

od pijeska i krupnog agregata, međusobno vezanih cementnim kamenom, nastalim

hidratacijom i očvršćivanjem cementa kao veziva. Ujedno predstavlja najviše upotrebljivo

gradivo, od mostova do zgrada, od hidrotehničkih i prometnih do industrijskih objekata. Prave

ga i ugrađuju graditelji, dok većinu drugih gradiva primaju gotova na gradilište, dakle samo

ugrađuju.

Proces počinje dizajniranjem svojstva betona u projektnoj dokumentaciji, zatim, nakon

provedenih ispitivanja projektira se njegov sastav, izvođači ga proizvode u centralnoj betonari

ili na gradilištu, te ugrađuju i kontroliraju postignutu kakvoću.

Danas kad beton kao građevni materijal pokriva preko 70% potreba građenja i primjenjuje se

u najrazličitijim i sve složenijim i smjelim konstrukcijama, proizvodnja i primjena betona

postaje visoka tehnologija i znanost, koja traži dobro poznavanje i strogu kontrolu svojstva

komponenata i svih faza proizvodnje i primjene.

Page 2: Majcen Ivan 1

2

2. SASTAV BETONA

Beton se pravi miješanjem većeg broja sastojaka, a to su: cement, voda, pijesak i zrnje stijena.

Pijesak i zrnje stijena čine agregat ili granulat. Osim tih sastojaka često se upotrebljavaju

aditivi, a u smjesi je uvijek prisutan i zrak. Svježe pomiješani cementni prah s vodom tvori

cementnu pastu. Odmah nakon miješanja počinje kemijski vrlo složeni proces hidratacije, koji

traje vrlo dugo. Tim procesom cementna pasta prelazi u cementni kamen, koji očvršćuje.

Kemijsku reakciju prate određeni fizikalni procesi, pri čemu osobito važnu ulogu ima voda.

Sastav betona obuhvaća različite kompozicije betona, jer postoji više tipova cementa, a k

tome često puta oni sadrže kemijske aktivne dodatke: pucolane, zgure ili kemijski inertne

dodatke (punila), koji fizikalno modificiraju svojstva betona. Danas se sve više uvrštavaju

razni polimeri, vlakna i drugi dodaci, kojima se bitno mijenjaju osnovna svojstva betona npr.

krhkost, skupljanje, velika volumna masa, vrlo visoke čvrstoće.

U praksi se udio osnovnih sastojaka betona odabire tako, da se postignu zadovoljavajuća

svojstva:

1) svježeg betona u svim fazama obrade, od miješanja preko transporta do ugradbe,

2) očvrslog betona obzirom na čvrstoće i druge mehaničke karakteristike, te trajnost i

deformabilnost,

3) minimalni troškovi za prihvatljivu kakvoću.

Slika 1. Orijentacijski volumni udjeli osnovnih sastojaka u betonu

Page 3: Majcen Ivan 1

3

Agregat čini približno tri četvrtine volumena određene mase betona. Veličine čestica agregata

se mijenjaju obično kontinuirano od sitnog pijeska do najčešće 32 mm podrijetlom riječnog ili

od stijene drobljenog zrnja. Približno četvrtina prostora, koju ne zauzima agregat, ispunjena je

cementnim kamenom. To je temeljni materijal, jer on betonu daje čvrstoću i omogućuje

njegovu uporabu kao konstrukcijskog gradiva. Beton je heterogeni kompozit, ali i sam

cementni kamen je heterogeni materijal koji se sastoji od produkata hidratacije cementa, pora

vrlo različite veličine, adsorbirane i kapilarne vode i ostataka još nehidratiziranog cementnog

klinkera. Nakon ugradbe, čak i uz vrlo pažljivo zbijanje, ostaje u cementnom kamenu izvjesna

količina zahvaćenog zraka. U dobro sastavljenom svježem betonu neizbježna količina

zahvaćenog zraka ne prelazi 2 do 5% volumena betona. To su nepoželjne šupljine u betonu.

Danas u modernoj tehnologiji betona, miješaju se dodaci betonu, kojima se namjerno uvlače

male zračne pore u količini od 3 do 8% volumena betona.

Dodaci betonu su beznačajni po volumenu, no vrlo djelotvorni na svojstva svježeg i očvrslog

betona. Doziraju se u promilima ili postocima od količine cementa. To su kemijski ili

fizikalno vrlo aktivni materijali, koji se dodaju betonu prilikom miješanja, da bi se dobio

obradljivi svježi beton ili ubrzao prirast čvrstoće ili poboljšala trajnost čvrstoga betona, itd.

2.1. ULOGA CEMENTNOG KAMENA I AGREGATA

U svježem betonu, u fazi obrade , cementna pasta zajedno s najsitnijim dijelom agregata treba

betonu dati plastičnost i kohezivnost. Uobičajene količine cementa u kubnom metru betona su

200 do 400 kg, što odgovara 7 do 14% volumena. Viskoznost svježeg betona regulira se3

količinom vode. To znači, da vodi potrebnoj za hidrataciju cementa treba pridodati vodu za

postizanje željene obradivosti svježeg betona. Za vrlo široki raspon konzistencije betona,

količina vode se mijenja u relativno uskim granicama od 160 do 200 litara, odnosno 16 do

20% ukupnog volumena. Svako povećanje količine vode preko one koja je potrebna za

hidrataciju cementa znači povećanje količine pora u očvrslom betonu. Posljedica je smanjenje

čvrstoće, trajnosti i drugih temeljnih svojstava betona.

U čvrstom betonu cementni kamen ima dvije glavne zadaće:

a) da slijepi zrna agregata i betonu dade odgovarajuću čvrstoću,

b) da ispuni prostor između čestica agregata i s njime tvori nepropusnu masu.

Page 4: Majcen Ivan 1

4

Cementni kamen je nosilac dvaju karakterističnih svojstava betona: skupljanja i puzanja. To

su nazivi za dugotrajne deformacije betona, koje su posljedica smanjenja vlažnosti betona u

slučaju skupljanja, odnosno dugotrajnog djelovanja opterećenja u slučaju puzanja.

Svojstva cementnog kamena ovise u prvom redu o:

- karakteristikama cementa,

- omjeru mase vode i cementa ( vodocementni faktor, v/c-faktor),

- količini cementa (kg/m�),

- stupnju hidratacije cementa ili zrelosti betona.

Za određeni cement i agregat, poroznost strukture i čvrstoća cementnog kamena ovise u

prvom redu o vodocementnom faktoru. Što je v/c omjer manji, veće su čvrstoće. Time se

poboljšava i vodonepropustljivost betona. Međutim, povećanjem količine cementa, radi

smanjenja v/c faktora, povećava se količina cementnog kamena, pa i skupljanje i puzanje

betona i toplina oslobođena hidratacijom cementa, a to sve povećava vjerojatnost pojave

pukotina. U modernoj proizvodnji proizvodi se sve kvalitetniji cement i primjenjuju se dodaci

betonu kojima se dobiva veća čvrstoća od traženih već uz relativno veliki v/c omjer i malu

količinu cementa.

Agregat u betonu ima tri osnovne zadaće:

- zrna agregata čine skelet, koji daje krutost betonu,

- daje dimenzionalnu stabilnostbetonu, tj. Umanjuje dugotrajne volumne promjene

svojstvene za cementni kamen,

- relativno je jeftin, pa to osigurava ekonomičnost betonskih konstrukcija.

Svojstva određene vrste agregata, koja bitno utječu na svojstva betona jesu:

- mineraloško petrografski sastav utječe u prvom redu na mehaničke karakteristike i

trajnost očvrslog betona,

- granulometrijski sastav utječe u prvom redu na obradljivost svježeg betona, gustoću i

ekonomičnost betona,

- oblik i tekstura zrna utječu na obradljivost svježeg betona i prionjivost cementnog

kamena u očvrslom betonu.

Page 5: Majcen Ivan 1

5

2.2. CEMENT

Cement je praškasti materijal, koji s pomiješanom vodom, kemijskim reakcijama i pratećim

fizikalnim procesima prelazi u čvrstu cementnu pastu ili cementni kamen. Time postepeno

razvija svoja kohezijska i adhezijska svojstva, koja omogućavaju, da povežu zrna stijena i

minerala u kontinuiranu, čvrstu masu betona. Postoji velik broj vrsta cementa, a najviše se

koristi portland cement. Osnovne sirovine za dobivanje portland cementa moraju sadržavati

okside kalcija, silicija, aluminija i željeza koji su u prirodi sadržani u vapnencu i glini.

Tijekom procesa transformacije od osnovnih sirovina do očvrsnule cementne paste, postoje

dvije odvojene faze kemijskih promjena. U prvoj fazi, proizvodnji, sirovine se sinteruju, pri

čemu nastaju spojevi cementa, a u drugoj fazi, hidratacije, cement kao dio betonske mješavine

hidratizira, da bi tvorio čvrstu ili hidratiziranu cementnu pastu

2.2.1. VRSTE CEMENTA

Po osnovnom kemijskom sastavu razlikuju se dvije osnovne vrste cementa: silikatni, čiji su

glavni nosioci svojstava kalcijevi silikati i aluminati, čija su svojstva uvjetovana kalcijevim

aluminatima. Glavni predstavnik silikatnog cementa je portland-cement. Od portland-cementa

se izvode cementi s hidrauličkim dodacima, tj. S tvarima koje same nemaju izraženija

hidraulička svojstva ali ih dobivaju pomiješane s portland-cementom. Cementi kojima je

osnovni sastojak portlandcementni klinker dijele se na sljedeće vrste:

Oznaka d naglašava, da je dodatak miješani, a uz nju se dopisuje slovo dodatka, koji je više

zastupljen (p ili z). Na mjesto oznake k upisuje se klasa cementa, koja zapravo znači

očekivanu čvrstoću cementa nakon 28 dana u MPa. Uz to je naznačeno da li je porast čvrstoće

u prvim danima brz (oznaka B) ili je spor (oznaka S). Npr. oznaka PC 30 dz 35S znači:

portland cement s miješanim dodatkom u kojem je veća količina zgure, a očekivana čvrstoća

nakon 28 dana je 35 Mpa.

2.2.2. PROIZVODNJA PORTLAND-CEMENTA

Proces proizvodnje portland-cementa započinje da se najprije vapnenac i glina usitne i

homogeniziraju u vodi u obliku mulja (mokri postupak) ili se mješavina samljevenih osnovnih

sastojaka transportira u struji zraka (suhi postupak). Tako homogenizirana mješavina se uvodi

na početak dugačke, blago nagnute rotacijske peći. Mješavina se postepeno zagrijava kako

Page 6: Majcen Ivan 1

6

napreduje prema drugom kraju peći, najprije voda ishlapi, pa se vapnenac razgradi na vapno i

ugljični dioksid, koji odplinjava iz peći. Konačno dolazi do sinterovanja pri temperaturi oko

1400 °C, a mješavina prelazi u kalcij silikate i kalcij aluminate i manji dio u druge spojeve.

Tako nastane cementni klinker, veličine granula 3…25 mm, koji se nakon izlaska iz rotacijske

peći hladi i uskladišti. Klinker se zatim, uz dodatak gipsa (kalcij sulfata) melje i time

istovremeno homogenizira u sitnu prašinu, portland cement. Samljeveni cement se deponira u

silose odakle se pakira i otprema u papirnatim vrećama po 50 kg ili u cisternama u rasutom

stanju. Gips se dodaje uglavnom radi sprečavanja trenutnog vezivanja. Proizvodnja jedne

moderne rotacijske peći je 6000 tona klinkera dnevno.

Slika 2. Shema proizvodnje cementa

Page 7: Majcen Ivan 1

7

2.2.3. DODACI CEMENTIMA

Tijekom mljevenja i homogenizacije cementom klinkeru se osim gipsa mogu dodavati i neki

drugi kemijski i mineralni dodaci. Kemijski dodaci dodaju se u vrlo malim količinama, da bi

se olakšalo mljevenje ili da bi se modificirala svojstva cementa. Mineralni dodaci dodaju se

radi uštede energije, koja se troši na pečenje portlandcementnog klinkera. To mogu biti

pucolani ili granulirane zgure visokih peći koji aktivno sudjeluju u procesu hidratizacije

cementa.

GRANULIRANA ZGURA ili troska je otpadni produkt iz proizvodnje sirovog željeza. Sadrži

iste okside kao i portlandcementni klinker, ali u drugačijim i vrlo varijabilnim omjerima.

Nakon taljenja u visokoj peći na temperaturi od 1400 ºC, mora se naglo ohladiti u vodi, pri

čemu ekspandira u pjenaste granule i zadrži staklastu strukturu. Kemijski sastav zgure može

varirati u širim granicama

Tablica 1. Kemijski sastav zgure

Oksidi %

CaO 30-50

SiO� 30-40

Al�O� 5-20

MgO 2-7

Fe

PUCOLANI su silikatni i alumosilikatni materijali, koji nemaju latentna hidraulična svojstva,

ali kemijski reagiraju s vapnom. Te nastaju spojevi, koji imaju cementirajuća, hidraulična

svojstva. To svojstvo naziva se pucolanska aktivnost. Tipični materijali koji imaju pucolansku

aktivnost su vulkanski pepeo, opal, termoelektrana, koje kao gorivo koriste ugljen.

Najkvalitetniji pucolan, s najvećom pucolanskom aktivnošću je silikatna prašina, otpadni

materijal iz proizvodnje silicija i ferosilicija. Pucolanska aktivnost nabrojanih materijala je to

veća što je veći sadržaj amorfnih formi SiO�.

Page 8: Majcen Ivan 1

8

2.2.4. SASTAV I SVOJSTVA PORTLAND-CEMENTA

Sirovinska smjesa portland-cementa se podešava tako da se postigne molekularno zasićenje

kiselih komponenta (SiO�, Al�O�, i Fe�O�) bazičnom (CaO) tako da u klinkeru ne preostane

slobodno kemijski nevezano vapno, koje cement čini volumenskim nepostojanim.

Glavni sastavi klinkerni minerali portland-cementa su:

- trikalcij – silikat: 3CaO ⋅ SiO� (oznaka C3S),

- dikalcij – silikat: 2CaO ⋅ SiO� (oznaka C2S),

- trikalcij – aluminat: 3CaO ⋅ Al�O� (oznaka C3A),

- tetra – kalcij – aluminat – ferit: 4CaO ⋅ Al�O� ⋅ Fe�O� (oznaka C�AF).

U ograničenim količinama u cementu ima još i slobodnog vapna, magnezij-oksida, alkalija i

sulfata. Vezna svojstva veziva općenito se zasnivaju na uzajamnom djelovanju fino

mljevenih, metastabilnih spojeva s vodom, stvaranju prezasićenih sistema i formiranju

termodinamički postojanih hidrata u vidu novih struktura. Pod hidratacijom cementa

podrazumijeva se sveukupno djelovanje čestica cementa i vode, koja obuhvaća fizikalno-

kemijsku disperziju cementa u vodi, kemijsku reakciju formiranja hidrata, pojavu apsorpcije,

difuzije i sl. pri čemu nastaju strukture s određenim fizikalno-mehaničkim svojstvima.

Osnovnu ulogu pri očvršćivanju cementa imaju kalcij-silikati, koji djelujući s vodom

formiraju kalcij-hidrosilikate i kalcij-hidroksid. Međutim, u početnom stadiju očvršćivanja

portland-cementnog morta posebno značenje imaju hidrosulfoaluminati, koji nastaju

uzajamnim djelovanjem aluminata i alumoferita s gipsom, koji se dodaje radi reguliranja

vezanja. Trikalcij-aluminat vrlo brzo reagira s vodom i oslobađa veliku količinu hidratacijske

topline kao i trikalcij-silikat.

2.2.5. SVOJSTVA I ISPITIVANJE PORTLAND-CEMENTA

Proizvodnja i primjena cementa mora zbog njegova bitnog utjecaja na svojstva betona mora

biti pod stalnom kontrolom, koja se sastoji od analiza kemijskog i mineraloškog sastava i niza

ispitivanja fizikalnih i mehaničkih svojstava

Kemijskom analizom se utvrđuje postotni udio pojedinih oksida u ukupnom kemijskom

sastavu cementa, a mineraloškom udio klinkernih minerala. Standardom su propisani načini

provedbe pojedinih analiza

Page 9: Majcen Ivan 1

9

Finoća mljevenja predodređuje ukupnu površinu čestica cementa o kojoj ovisi mogućnost i

brzina hidratacije. Što je cement finije mljeven, to mu je mogućnost hidratacije veća.

Međutim s povećanjem finoće mljevenja rastu proizvodni troškovi i kod vrlo fino mljevenih

cemenata javljaju se neki negativni utjecaji na svojstva betona. Zbog toga se finoća mljevenja

mora održavati u određenom optimalnom području.

Vrijeme vezanja je vrijeme koje proteće od momenta miješanja cementa s vodom do stupnja

hidratacije pri kojem plastična cementna pasta dobije određenu krutost. Značajno je kao mjera

trajanja obradivosti tokomm koje se beton može transportirati i ugrađivati. Ispituje se

Vicatovim aparatom na cementnoj pasti standardne konzistencije. Standardna konzstencija je

definirana kao omjer vode i cementa s kojim se dobiva plastična cementna pasta u koju

metalni valjak određene mase i profila 10 mm prodire i zaustavlja se na 5-7 mm od dna

prstenastog kalupa napunjenog cementnom pastom, čija se konzistencija ispituje. Smjesa

točno izmjerenih količina cementa i vode se na propisani način pravi nekoliko puta dok se ne

pogodi točan odnos koji odgovara propisanom prodiranju. Uobičajeno se taj omjer kreće od

0,24 do 0,29

Slika 3. Vikatov aparat

Stalnost volumena je mjera postojanosti cementa tokom hidratacije i očvršćivanja.

Nestalnost ili nepostojanost se može pojaviti kao posljedica zakašnjele hidratacije ili kemijske

reakcije nekih komponenata iz sastava cementa u već očvrslom cementnom mortu ili kamenu.

Ispituje se i dokazuje na tri načina: standardnim kolačićima, Le Chatelierovim prstenovima i

autoklavnom deformacijom.

Page 10: Majcen Ivan 1

10

Slika 4. Le Chantelierov prsten

Standardni kolačići promjera oko 9 cm i visine u sredini oko 15 mm prave se od cementne

paste standardne konzistencije i na podmazanim staklenim pločicama čuvaju 24 sata u

prostoru temperature 20 ± 1ºC i relativne vlažnosti iznad 95%. Nakon toga se jedan kolačić 3

sata kuha u vodi, jedan do 28 dana drži na zraku, a jedan u vodi temperature 20 ± 1ºC.

Cement se smatra postojanim ako se ni na jednom kolačiću ne pojave pukotine ni vitoperenje

površine.

Le Chatelieru obavlja se s elastičnim metalnim prstenovima razdvojenim duž jedne zavojnice.

Na rubove prstena su navarene kazaljke koje razmicanjem prate deformaciju prstena. Tri

prstena se pune cementnom pastom standardne konzistencije i 24 sata drže u vodi temperature

20 ± 1ºC. Nakon toga se tri sata kuhaju u vodi i nakon kuhanja mjeri se povećanje razmaka

krajeva kazaljki. Po propisima ne smiju biti veće od 10 mm.

Čvrstoća cementa je osnovno svojstvo kojim se definira klasa cementa. Ispituje se na

standardnim mortnim uzorcima dimenzija 4 x 4 x 16 cm, koji se spravljaju s cementom i

trofrakcijskim standardnim pijeskom u omjeru masa cement:pijesak = 1:3, s dodatkom vode u

omjeru voda:cement = 0,50. uzorci se do dana ispitivanja čuvaju u pitkoj vodi temperature 20

± 2ºC. Najprije se na tri uzorka ispituje vlačna čvrstoća savijanjem, a zatim na dobivenim

polovicama tlačna čvrstoća. Iz dobivenih se rezultata računa prosječna vrijednost

Page 11: Majcen Ivan 1

11

2.3. AGREGAT

Agregat je smjesa kamenih zrna raznih veličina koje se kreću od maksimalnog zrna veličine

po nekoliko cm do čestica veličine gline. Zrnati sastav agregata po veličini i količini ili udjelu

zrna pojedinih veličina zovemo granulometrijskim sastavom agregata. Frakcije agregata do 4

mm čini sitni agregat ili pijesak, a frakcije iznad toga krupni agregat. Proizvodi se uglavnom

od prirodnih kamenih materijala, ali se u određene svrhe koristi i agregat od umjetnih

materijala ( zgure visokih peći, pečene gline i sl.). agregat od prirodnih kamenih materijala

može biti sedimentnog porijekla kao prirodni pijesak ili šljunak, koji se pretežno dobiva iz

nevezanog riječnog nanosa i drobljeni pijesak i krupni agregat koji se dobiva drobljenjem

raznih vrsta magmatskih, vezanih sedimentnih i metamorfnih stijena. Drobljeni agregat je

obično ujednačenijeg mineralnog sastava i vrlo povoljne hrapave površine, koja osigurava

dobru prionjivost cementnog kamena. Tri osnovne vrste štetnih primjesa: nečistoće koje

ometaju proces hidratacije, opne koje prekrivaju površinu zrna agregata i slabe prionjivost

cementnog kamena i slaba ili nepostojana zrna agregata. Česta štetna primjesa u agregatu je

glina, koja može biti prisutna kao opna oko zrna agregata koja slabi vezu s cementnim

kamenom, kao muljeviti sastavni dio pijeska pa i slabo opranih i slabo separiranih krupnih

frakcija agregata i u obliku većih ili manjih grudica. U agregatu su nepoželjni liskuni, lapor i

neki drugi materijali male gustoće, kao npr. Komadi drveta (grana i korijena) ugljena i sl.

2.3.1. PROIZVODNJA AGREGATA ZA BETON

Postoje četiri faze u proizvodnji agregata za beton:

1. FAZA

Predsijanje radi izdvajanja jalovinom onečišćenog materijala, ili najkrupnijh komada, da

bi se odteretila sita i drobilice.

Page 12: Majcen Ivan 1

12

Slika 5. Shema glavnih faza u proizvodnji agregata za beton iz šljunka

2. FAZA

Drobljenje i mljevenje dijela materijala, koji je krupniji od konačno proizvedenog

agregata. U tu fazu obrade vraćaju se i viškovi pojedinih krupnijih frakcija. Grubo

drobljenje se obično vrši čeljusnom drobilicom, zatim dalje usitnjavanje udarnom

drobilicom ili čekićarom, a najsitnije frakcije u mlinovima. Pravilnim izborom strojeva za

drugu fazu usitnjavanja materijala dobivaju se zrna agregata povoljnog oblika

Slika 6. Shema glavnih faza u proizvodnji agregata za beton iz lomljenog kamena

Page 13: Majcen Ivan 1

13

3. FAZA

Sijanjem se šljunak odnosno izdrobljena stijena razdvaja u frakcije. Kod drobljenog

materijala često puta se sije u suho uz odprašivanje, ali ako se želi ukloniti najsitnije

čestice, onda se i drobljeni materijal sije uz istovremeno pranje vodom. Šljunak se, budući

da obično sadrži gline, najčešće sije uz istovremeno pranje vodom, čime se ujedno

poboljšava i pospješuje separiranje frakcije agregata.

4. FAZA

Hidrosepariranje primjenjuje se za razdvajanje sitnijih frakcija pijeska. Postoji više vrsta

ovakvog načina prosijavanja, a sve se zasnivaju na principu različite brzine taloženja

zrnaca pijeska različite veličine u struji vode. Tu uvijek postoji opasnost, da se u struji

vode odnese i dio pijeska sitniji od 0.009 mm, koji je vrlo poželjan u betonu radi njegove

obradljivosti i nepropusnosti

Slika 7. Shema proizvodnje agregata

Page 14: Majcen Ivan 1

14

2.3.2. SVOJSTVA I ISPITIVANJE AGREGATA

Mineraloško-petrografski sastav agregata i prisutnost kemijski štetnih primjesa u agregatu

ispituje se odgovarajućim propisanim mineraloško-petrografskim i kemijskim analizama.

Prisutnost organskih materijala (organska zagađenost) se ispituje kolorimetrijskom

približnom metodom. Propisana količina agregata se u bezbojnoj staklenoj posudi izlaže

djelovanju 3%-tne otopine natrij-hidroksida (NaOH), koja ako je agregat organski zagađen

potamni. Tamna boja se uspoređuje sa svijetložutom referentnom bojom, koja se priprema na

propisani način.

Postojanost agregata se ispituje i dokazuje na dva načina: kratkim postupkom naizmjeničnog

potapanja agregata u zasićenu otopinu natrij-sulfata (Na�SO�) i dužim ali pouzdanijim

postupkom naizmjeničnog smrzavanja i odmrzavanja uzorka agregata slično kao kod

ispitivanja otpornosti kamena na mraz.

Granulometrijski sastav frakcija agregata ispituje se prosijavanjem propisane količine

uzorka osušenog agregata kroz propisani niz sita. Točno se izvažu količine ostataka agregata

na pojedinim sitima i iz njih izračunaju postoci agregata, koji je prošao kroz pojedino sito.

Dobiveni postoci se unesu u dijagram i ucrtaju krivulje granulometrijskog sastava pojedinih

frakcija.

2.4.VODA

Voda je treća osnovna komponenta betona. Potrebna je za hidrataciju cementa i transport i

ugradnju betona. Voda za pravljenje betona mora biti kemijski čista, tj. Mora biti bez primjesa

koje štetno djeluju na beton, što se mora dokazivati kemijskom analizom. Iznimno se

provjereno pitka voda može upotrebljavati za pravljenje betona i bez ispitivanja. Muljevita

voda i voda onečišćena otpadnim vodama tvornica mogu biti vrlo štetne. Propisima je

utvrđena dopuštena koncentracija vodikovih iona (pH), sulfata, klornih iona, organskih

sastojaka i ukupna količina otopljenih soli. Kod neutralnih voda je pH 6 do 8. Ispod 6 su

kisele vode, a iznad 8 alkalne. Za pravljenje betona može se upotrebljavati voda kojoj je pH

4,5 do 9,5. Sulfati reagiraju s aluminatima i formiraju spojeve povećanog volumena koji

razaraju beton. Kloridi povećavaju hidrofilnost betona i stimuliraju koroziju čelika u betonu.

Organske primjese sprečavaju hidrataciju cementa. Količina vode u svježem betonu obično se

izražava vodocementnim faktorom, tj. Omjerom mase vode i cementa (v/c).

Page 15: Majcen Ivan 1

15

2.5. ADITIVI

Aditivi su tvari, najčešće organskog podrijetla, koje u malim količinama dodane u svježu

mješavinu, tijekom miješanja ili transporta, modificiraju svojstva svježeg ili očvrslog betona,

ili morta ili cementne paste. Dodaju se obično u promilima ili postocima od udjela cementa u

mješavini, jer vrlo efikasno kemijskim ili fizikalnim djelovanjem mijenjaju svojstva cementne

paste. Njihova uporaba treba biti gospodarski opravdana uštedom skupljih konstituanata

betona ili uštedom energije pri gradnji. Neki aditivi imaju dovoljno ili višestruko djelovanje,

pa u tom slučaju u nazivu na prvom mjestu dolazi njegovo primarno djelovanje na beton.

Tako su često puta u upotrebi plastoareant, zapitivač-plastifikator, usporivač-plastifikator itd.

Aditivi se primjenjuju samo ako za to postoji tehnička i gospodarska opravdanost. Postoje

također i minimalni tehnički uvjeti propisani u normativima koje mora ispunjavati aditiv, da

bi se mogao pojaviti na tržištu. Slično kao i za cemente, tako i za aditive obuhvaćene

normama mora postojati test o kvaliteti, a to znači, da njihova proizvodnja podliježe stalnoj

kontroli proizvođača i stalnoj kontroli neovisne institucije, koju za to imenuje nadležna

državna institucija.

Page 16: Majcen Ivan 1

16

3. SVJEŽI BETON

Svježi beton je netom izrađena smjesa komponenata betona podobna za preoblikovanje tokom

transporta i ugradnje. Nakon ugradnje postepeno prelazi u čvrsto stanje.

3.1. SASTAV I SVOJSTVA SVJEŽEG BETONA

Svježi beton se sastoji od morta i agregata kao ispune, pri čemu se mort sastoji od cementne

paste i sitnog pijeska. Mort obavija i međusobno povezuje krupna zrna agregata. Osnovni je

nosilac čvrstoće i ostalih svojstava betona pa je izbor njegova sastava i osnovni zadatak

utvrđivanje sastava betona iako se ni važnost krupnog agregata ne smije zanemariti.

Kompaktan i dobro obradiv svježi beton maksimalnog zrna agregata 31,5 mm mora sadržavati

najmanje 350 kg sitnih čestica (cementa i pijeska do 0,25 mm) po m� ugrađenog betona. Kod

betona maksimalnog zrna agregata 16 mm mora količina ovih čestica iznositi najmanje 425

kg po m� ugrađenog betona. Pri komponiranju sastava betona treba uvijek imati na umu da

nedovoljna količina morta otežava gradnju i povećava poroznost, dok prevelika količina

morta povećava stezanje i opasnost od pojave pukotina. Sastav svježeg betona utvrđuje se

tako da zadovolji uvjete kvalitete očvrslog betona i uvjete obradivosti svježeg betona. Od

svojstva očvrslog betona uvijek je zadana marka kao uvjetna 28-dnevna tlačna čvrstoća.

Ostala svojstva (vlačna čvrstoća, vodonepropusnost, otpornost na mraz i dr.) zadaju se po

potrebi. Presudni utjecaj na kvalitetu betona ima v/c faktor, njegov izbor je i najvažniji.

Uobičajeno se kreće od 0,45 do 0,65 pri čemu se niže vrijednosti s većom količinom cementa

primjenjuje kod betona visoke čvrstoće i betona izloženog agresivnog djelovanju okoline, a

više s manjom količinom cementa kod betona niske čvrstoće u normalnim uvjetima

eksploatacije. Obradivost betona mjeri se konzistencijom koja se ispituje na nekoliko načina.

U praksi su najviše u primjeni postupak slijeganja krnjeg stošca (slump-test) i postupak

rasprostiranja na potresnom stolu. U prvom slučaju konzistencije betona izražava se

veličinom slijeganja krnjeg stošca betona ugrađenog po propisanom postupku u konusni kalup

standardnih dimenzija. U drugom rasprostiranjem uzorka betona na potresnom stolu nakon 15

potresa pri kojima beton zajedno s limenom pločom stola pada s određene visine. Prema

konzistenciji razlikujemo krut, slabo plastičan, plastičan i tekući beton. Beton krute

konzistencije odlikuje se visokim ranim čvrstoćama i malim stezanjem pa se primjenjuje u

industriji prefebriciranih betonskih elemenata, kod masivnih građevina i kod betonskih

kolnika. Beton plastične konzistencije ima najšira područje primjene, dok se beton tekuće

Page 17: Majcen Ivan 1

17

konzistencije zbog velikih stezanja i opasnosti od pojave pukotina primjenjuje samo u

izuzetnim slučajevima gusto armiranih tankih presjeka i teško dostupnih mjesta koja treba

zapuniti betonom. Svojstva betona se mogu djelomično korigirati i prilagođavati potrebama

primjenom posebnih kemijskih dodataka (aditiva), koji se u vrlo malim količinama dodaju pri

pravljenju svježeg betona.

3.2. PROIZVODNJA, TRANSPORT, UGRADNJA I NJEGOVANJE SVJEŽEG BETONA

Komponente se pri proizvodnji betona moraju dobro pomiješati. Obično se to obavlja

posebnim miješalicama, kojih ima raznih tipova i kapaciteta. Većina ih radi diskontinuirano,

tj. utvrđena količina komponenata definirana optimalnim sastavom betona i radnim

volumenom miješalice točno se izmjeri i ubaci u miješalicu u kojoj se okretanjem bubnja ili

postolja s posebnim lopaticama ili i jednog o drugog u protivnim smjerovima dobro

izmiješaju. Mjerenje se cementa i agregata vrši po masi, a vode i tekućih dodataka

volumenski. Miješanje ovisno o tipu miješalice i vrsti betona traje 1 do 3 minute i mora se za

svaki tip miješalice eksperimentalno utvrditi. Beton se mora miješati sve dok se dobro ne

homogenizira tako da u svakom svom dijelu ima podjednaka svojstva u očvrslom stanju.

Izmiješani beton se ispušta u transportno sredstvo i postupak ponavlja sljedećim

mješavinama. Miješalice za proizvodnju betona često se instaliraju na samom gradilištu, ali

danas sve više prevladava tzv. Centralna proizvodnja betona. Miješalice velikog kapaciteta sa

svim pratećim postrojenjima lociraju se na jedno centralno mjesto i odatle proizvedeni beton

transportira na gradilišta u užoj okolici. Transport betona od miješalice do mjesta ugradnje

najčešće se obavlja automiješalicama (mikserima) posebno konstruiranim za tu namjenu.

Kruškolika posuda s betonom se u vožnji polagano okreće i beton miješa da ne bi došlo do

zbijanja i razdvajanja komponenata betona tokom transporta. Običnim kamionima se

transportira samo beton krute konzistencije koji se teško ispušta iz miksera. I za takav beton

postoje posebni kamioni kiperi. Pri transportu betona mikserima treba paziti da beton ne

počne vezati i očvršćivati u mikseru. Iz transportnog sredstava se beton na mjesto ugradnje

prebacuje kranovima ili pumpama za beton, koje mogu pumpati samo beton plastične

konzistencije. Beton se može pumpama transportirati na udaljenost do 400 m i dizati na visinu

do 40 m. Zbog zarobljenog zraka u svježem betonu i zbog trenja između pojedinih

komponenata i između betona i oplate i armature svježi beton ubačen u oplatu ne ispunjava

potpuno prostor u oplati i ne obuhvaća potpuno armaturu u armiranom betonu. Čvrstoća i

trajnost betona su proporcionalni gustoći pa je nužno ugraditi ga tako da se što bolje zbije i

Page 18: Majcen Ivan 1

18

postotak zarobljenog zraka svede na minimalnu mjeru. Vrlo efikasno danas se zbija

vibriranjem uronjenim i vanjskim vibratorima, koji svježi beton dovode u stanje velike

pokretljivosti izazvane vibriranjem i međusobnim sudaranjem zrna smjese određene veličine,

koja ovisi o frekvenciji vibratora.

Slika 8. Pogon za proizvodnju betona

(1: miješalica, 2: transportno sredstvo, 3: nivo opsluživanja, 4: vaga za agregat, 5: vaga za

cement, 6: agregat)

Page 19: Majcen Ivan 1

19

3.3. OSTALE VRSTE BETONA

Pumpani beton je jedini beton koji se razlikuje po načinu transporta i po nekim odnosima u

sastavu svježeg betona. Mora imati odgovarajuću obradivost (6 do 10 cm po slijeganju

konusa) i dovoljnu količinu morta za smanjenje trenja na kontaktu s unutarnjom površinom

cjevovoda tokom transporta.

Prepakt beton, što znači prethodno pakirani, proizvodi se prethodnom ugradnjom agregata u

koji se kasnije pod tlakom injektira cementni mort. Primjenjuje se za zapunjavanje betonom

teško dostupnih mjesta.

Vakumirani beton se proizvodi vakumiranjem ugrađenog betona iz kojeg se izdvaja do 20%

slobodne vode i na taj način smanjuje v/c faktor i povećava gustoća betona. Zbog znatno

manjeg stezanja i povećane tvrdoće posebno je pogodan za izradu površina betona izloženih

habanju teškim prometom ili abraziji riječnim nanosom.

Mlazni beton je karakterističan po ugradnji špricanjem suhe ili vlažne smjese koja se pod

tlakom od oko 7 bara protiskuje kroz posebne mlaznice i usmjerava na podlogu. Voda se u

suhom postupku dodaje smjesi u zoni same mlaznice neposredno pred izbacivanje smjese iz

dovodnog crijeva, a u vlažnom pri samoj pripremi smjese, kao i kod običnog betona.

Nedostatak mu je prilično velika i neugodna prašina pri radu i do 30% otpadnog materijala,

koji se u obliku odskoka odbija od podloge.

Valjani beton karakterističan je po ugradnji opremom koja se primjenjuje za ugradnju

zemljanih materijala. Voda se pri spravljanju smjese dodaje samo do optimalne vlažnosti,

potrebne za zbijanje vibrovaljcima. Primjenjuje se pri izgradnji prometnih i masivnih

hidrotehničkih objekata, naročito kao zamjena za slabo nosive dijelova temeljnog tla.

Specijalni betoni u betoni, koji u svom sastavu sadrže osim sastojaka normalnih betona još i

sastojke koji mijenjaju njegova osnovna svojstva. Sastav betona pruža velike mogućnosti

prilagođavanja njegovih svojstava potrebama. Svako se njegovo svojstvo može modificirati

prema namjeni, pa je tako nastalo mnogo vrsta specijalnih betona. Dodavanjem vlakana i

polimera od tipičnog krtoga, beton može postati žilavi materijal odgovarajuće vlačne čvrstoće.

Primjenom lakih agregata, pjene i nekih drugih postupaka mogu se dobiti laki konstruktivni i

izolacijski betoni.

Neke od vrsta specijalnih betona:

Lagani beton je beton koji je proizveden od lakih agregata, još ga i nazivamo lakoagregatni

beton. Niske je gustoće i slabe vodljivosti topline. Lagani agregati mogu biti prirodnog i

umjetnog porijekla. Prirodni su uglavnom vulkanski materijali (plovućac, vulkanski tuf i sl.).

Page 20: Majcen Ivan 1

20

Od njih se proizvode betoni gustoće 700 i 1400 kg/m�. Umjetni se agregati proizvode na

različite načine i javljaju na tržištu pod različitim komercijalnim imenima.

Teški beton je obični beton proizveden s teškim agregatom, koji mu daje povećanu gustoću.

Primjenjuje se isključivo za zaštitu od zračenja. Kao teški agregat najčešće se primjenjuje

drobljeni barit (barij-sulfat) koji ima gustoću oko 4,1 g/cm�. Po potrebi se primjenjuju i

željezne rude magnetit, limonit i hematit koji daju betonu gustoću 3000 do 3900 kg/m�. Kao

teški agregat ponekad se primjenjuje i usitnjeni otpadni materijali željeza.

Tekući beton može se uspješno ugrađivati i zbijati uz vrlo mali utrošak energije. Da bi takav

beton ostao kohezivan, bez pojave segregacije i izdvajanja vode, treba mu povećati udio

pijeska i cementa ili primijeniti neki drugi stabilizator mješavine. Vrlo dobro mogu poslužiti

pucolani velike specifične površine i neki polimeri. Tekući beton lako zaobilazi zapreke,

dolazi do nepristupačnih mjesta, a za njegovo zbijanje dovoljno je probadanje šipkama i

oplatni vibratori.

Vatrobetoni su hidrauličnim cementom vezani betoni prikladni za uporabu na velikim

temperaturama (do 1850°C). otpornost betona na visokim temperaturama postiže se

uporabom vatrootpornog agregata i aluminatnog cementa, a za temperature do 1000 °C, u

nekim primjenama i portland cementa. Vatrobetoni se pripremaju od lakih ili od normalnih

agregata. Na temperaturama do 1000°C takvi betoni u ponavljanim ciklusima zagrijavanja i

hlađenja postepeno gube svoja mehanička i fizikalna svojstva, a ako su pripravljeni s

aluminatnim cementom, na temperaturama višim od 1000°C počinje se stvarati keramička

veza, te se dobivaju još bolja mehanička svojstva.

Page 21: Majcen Ivan 1

21

4. PROIZVODNJA BETONA

Beton se spravlja u betonarama na gradilištu, ili u betonarama tvornica prefabrikata, ili u

centralnim tvornicama betona, odakle se transportira na gradilište. Faze u procesu proizvodnje

su:

- doprema i uskladištenje sastojaka betona,

- doziranje i miješanje,

- vanjski transport,

- gradilišni transport,

- ugradnja,

- završna obrada slobodne površine betona,

- njegovanje betona.

Slika 9. Shema faza u proizvodnji betona

Page 22: Majcen Ivan 1

22

U svim fazama proizvodnje osnovna je težnja, da se dobije dobro izmiješana i homogena

smjesa planiranog sastava i zadnjih svojstava očvrslog betona. Proizvodnjom betona

upravljaju građevinari, gdje je potrebna dodatna specijalizacija i potrebna je suradnja s

tehnolozima, kemičarima, strojarima i električarima. Poslovi upravljanja proizvodnjom betona

uključuju:

- izradu tehnoloških shema rada postrojenja,

- organizaciju pripreme i provedbe poslova,

- svakodnevne kontrole, baždarenja i remonte elemenata postrojenja,

- izradu tehnoloških rješenja i organizaciju transporta za pojedina betoniranja,

- prethodna ispitivanja betona i projektiranje sastava,

- sudjelovanje u izradi projekta betona,

- izradu planova betoniranja,

- kontrolna ispitivanja s obradom podataka i podešavanjima proizvodnje,

- izvještavanje,

- upravljanje kvalitetom.

Kapaciteti strojeva i radne ekipe pojedinih faza procesa proizvodnje betona trebaju biti dobro

usklađeni. Od prijema pojedinih sastojaka, pa do konačne isporuke svježeg betona stalno se

obavljaju svakodnevne, tjedne i druge povremene kontrole ulaznih materijala i dijelova

postrojenja. Zato uz svaku betonaru treba postojati odgovarajući kontrolni laboratorij za

ispitivanje materijala.

Page 23: Majcen Ivan 1

23

Slika 10. Shema postrojenja za uskladištenje, doziranje i miješanje betona s oznakama mjesta

učestalih kontrola materijala i postrojenja

4.1. DOPREMA I USKLADIŠTENJE SASTOJAKA BETONA

Sastojke betona tijekom dopreme treba zaštititi od onečišćenja. Posebno treba paziti, da

kamioni ili vagoni odnosno cisterne nisu prethodno vozili materijale, koji već u malim

količinama mogu štetno djelovati na proces vezivanja i očvršćivanja cementa. Svi materijali

dopremljeni na betonaru moraju imati dokumentaciju iz koje se vidi, da odgovaraju namjeni,

te da isporučilac raspolaže atestom za njihovu proizvodnju.

CEMENT

Za svaku isporuku cementa reprezantivni uzorak se ispituje u pogledu:

- normne konzistencije,

- vremena vezivanja (početak i kraj),

- finoća mliva na situ 0.09 mm,

- volumene postojanosti cementa.

Page 24: Majcen Ivan 1

24

Ispitivanjem normne konzistencije provjerava se ujedno, nema lažnog ili trenutnog vezivanja

cementa. Osim uzorka koji se odmah ispituje, istovremeno se uzima uzorak od 6 kg cementa,

koji se čuva u hermetičkoj zatvorenoj posudi zaštićen od vlage, radi detaljnog ispitivanja,

ukoliko bi 28-dnevni rezultati ispitivanja betona podbacili. Uzorci za ispitivanje uzimaju se

tijekom pretovara iz cisterne u silos, ili iz vreća kroz otvor za punjenje, pomoću sonde u

obliku cijevi. Na većim gradilištima i u tvornicama betona cement se uskladišti u silosima i to

mu pruža dovoljnu zaštitu za dugotrajnije čuvanje.

AGREGAT

Frakcije agregata se prilikom preuzimanja i kasnije s deponija uz betonaru ispituju svaki dan

kada se miješa beton, u pogledu:

- granulometrijskog sastava,

- vlažnosti,

- muljevitosti.

Vlažnost agregata, u praksi ima presudan utjecaj na kvalitetu proizvodnje betona, pa se

mjerenja vlažnosti, naročito za pijesak, koji sadržava najviše vlage, obavljaju ili

instrumentima koji automatski reguliraju doziranje vode u miješalicama ili vrlo učestalo na

početku i povremeno tijekom betoniranja. Najbolje je, da se frakcije agregata prije unošenja u

boksove ili silos za agregat uz betonaru, prethodno ocijedi, tj. Dovede u stanje ujednačene

vlažnosti. Jedino na taj način moguće je održavati ujednačenost sastava betona. Da bi se

ispravno dimenzioniralo veličine deponija agregata odnosno veličine boksova u silosu za

agregat, potrebno je dobro procijeniti učešće pojedinih frakcija u pojedinim sastavima betona.

Pri istovaru i transportiranju agregata s deponije u silose treba spriječiti segregaciju i padanje

agregata s većih visina, da ne bi došlo do promjena u granulometrijskom sastavu, uslijed

razbijanja većih zrna. Prijem agregata na deponiju i prebacivanje u silos radi se pomoću

transportnih traka.

ADITIVI

Aditivi se isporučuju u šaržama, obično za dulje razdoblje uporabe (6 mjeseci). Svaku šaržu

treba prije primjene u proizvodnji ispitati na jednom sastavu betona iz proizvodnje, na sva

tražena svojstva, te ustanoviti eventualno potrebne korekcije u doziranju. Aditive treba

skladištiti odvojeno od cementa kako ne bi došlo do miješanja cementa s praškastim

aditivima. Tekuće aditive treba uskladištiti tako, da se zimi ne smrzavaju.

Page 25: Majcen Ivan 1

25

4.2. DOZIRANJE I MIJEŠANJE

U modernoj proizvodnji, sastojci betona doziraju se težinski, jer mjerenje cementa i agregata

po volumenu rezultira znatnim odstupanjima od planiranog sastava betona. Zapremnina

pijeska ovisi o postotku vlage, tako da masa pijeska u jedinci volumena može varirati do 30%.

Pri proračunu smjese betona, agregat se dozira na osnovu gustoće zasićenog površinski suhog

zrna, pa prilikom mjerenja vlažnosti taj dio treba oduzeti jer ne sudjeluje u slobodnoj vodi za

formiranje cementne paste (v/c faktoru). Zbog vlage, zrnca pijeska su slijepljena, pa je pijesak

obično teže dozirati iz silosa u uređaje za vaganje. Zato se pri dnu silosa postave uređaji za

potresanje pri pražnjenju. Otvaranje i zatvaranje dna silosa prilikom vaganja treba biti

relativno precizno, radi točnosti vaganja. Zato se zatvarači pokreću pomoću hidrauličnih

uređaja i upravljaju elektronički. Posebno je otežano njihovo reguliranje kod najkrupnijih

frakcija agregata, gdje postoji opasnost, da se pojedina zrna zaglave.

Vaganje cementa i frakcija agregata obično je kumulativno, tj. u dozirnu posudu redom se

pune i važu pojedine komponente uz zahtijevanu točnost. Preciznost i točnost vaganja moraju

se svakodnevno provjeravati, a baždarenje vaga treba obaviti ovlaštena institucija svakih šest

mjeseci. Osim točnog vaganja komponenata betona, važno je, da se one doziraju ispravnim

redoslijedom u bubanj miješalice. Bolje je miješanje i uz manji trošak energije, ako se prvo

agregat i cement miješaju u suho, a zatim uz dodavanje vode. U što kraćem vremenu

doziranja, miješanja i pražnjenja bubnja treba se dobiti homogena smjesa ujednačene kvalitete

betona. Za neke lake betone, kod kojih jako varira gustoća zrna agregata ili druge ispune, ipak

je točnije njihovo volumno doziranje. U tvornicama betona praktičnije je doziranje tekućih

nego praškastih aditiva betonu. Aditivi se prethodno razrijede s dijelom vode, tako da se brže i

intenzivnije homogeniziraju u betonu.

4.2.1. VRSTE MIJEŠALICA

Miješanjem betona treba jednolično rasporediti sve komponente betona u homogenu smjesa i

obaviti sva zrna agregata cementnom pastom.

Miješalice se mogu podijeliti u četiri grupe:

- miješalice sa slobodnim padom,

- prisilne miješalice,

- protočne miješalice,

- vibro miješalice.

Page 26: Majcen Ivan 1

26

Osnovni dijelovi miješalica su bubanj i lopatice. Homogenizacija smjese rezultat je okretanja

bubnja s lopaticama (miješalice sa slobodnim padom) ili samo lopatica unutar bubnja (prisilne

miješalice) ili neovisnog kretanja i lopatica i bubnja. Kod miješalica sa slobodnim padom

okreće se bubanj oko horizontalne ili nagnute osovine, pri čemu zakrivljene lopatice ili puž

podižu smjesu, nakon čega ona slobodno pada. Pri tome dolazi do gibanja smjese duž

osovine, što poboljšava homogenizaciju smjese. Miješalice sa slobodnim padom s bubnjem za

prevrtanje konstruiraju se radnog volumena bubnja do 500 litara. Zakretanjem bubnja, tako da

otvor za punjenje bude okrenut prema dolje, dolazi do pražnjenja miješalice. Ove miješalice

prikladne su za manja gradilišta, za betone plastične i tekuće konzistencije, obično

maksimalnog zrna agregata do 32 mm. Miješalice kod kojih se bubanj ne zakreće, nego se

prazne promjenom smjera okretanja ili ubacivanjem lijevka izvode se obično većih dimenzija,

od radnog volumena 500 l, pa čak do 10 3m . Jedino su one podobne za miješanje betona s

vrlo velikim maksimalnim zrnom, 90 i više mm, za masivne i hidrotehničke betone. Ove

miješalice nisu osjetljive kao prisilne miješalice na habanje lopatica. Kod prisilnih miješalica

homogenizacija smjese je posljedica guranja pomoću lopatica, koje se gibaju u bubnju, koji

miruje ili se okreće. Rotacija lopatica može biti oko vertikalne ili horizontalne osi, u istom ili

u suprotnim smjerovima. Miješalice s kontinuiranim punjenjem i pražnjenjem homogeniziraju

smjesu u koso nagnutom bubnju s beskonačnim vijkom. Novija konstrukcijska rješenja

protočnih miješalica, kod kojih je doziranje i miješanje automatizirano i vođeno elektroničkim

putem, daju homogeni beton i koriste se za proizvodnju betona visoke kvalitete.

Slika 11. Gravitacijska miješalica s vodoravnim bubnjem

Page 27: Majcen Ivan 1

27

Slika 12. Prisilne miješalice za beton-tanjuraste

Slika 13. Protočna miješalica

4.2.2. TRAJANJE MIJEŠANJA

Za prisilne miješalice karakteristični su veliki proizvodni kapaciteti, koji se postižu brzim

okretanjem lopatica. Dok miješanje u gravitacijskoj miješalici traje oko 5 minuta, u prisilnoj

miješalici to traje 30 do 80 sekundi. Ovisno o tipu miješalice, trajanje miješanja ovisi o

količini cementa i vode, veličini maksimalnog zrna agregata, stanju istrošenosti postrojenja i

niz drugih manje važnih čimbenika. Što je dulje miješanje postiže se bolja homogenizacija

smjese, međutim predugim trajanjem miješanja, uslijed trenja, povećava se temperatura

smjese, što može biti štetno u toplim vremenskim uvjetima. Za svaku betonsku miješalicu

potrebno je pokusima, za dati sastav betona, odrediti minimalno vrijeme miješanja. Provjere

homogenosti miješanja provode se svakih šest mjeseci radi dokazivanja kvalitete postrojenja i

radne ekipe. Provjera se sastoji u tome, da se nakon određenog vremena miješanja uzimaju

Page 28: Majcen Ivan 1

28

uzroci betona na početku, u sredini i na kraju pražnjenja iz bubnja miješalice i ispituju u

pogledu sadržaja vode, cementa, krupne frakcije agregata, uvučenog zraka i čvrstoće

betonskih tijela, koja se pripreme od pojedinih uzoraka betona.

4.3. VANJSKI TRANSPORT

Beton spravljan u centralnim betonarama i zatim transportiran na gradilište ima niz prednosti

prema spravljanju betona uz mjesto ugrađivanja:

- beton spravlja specijalizirana ekipa stalnih djelatnika pod stalnom i ujednačenom

kontrolom,

- izbjegava se organizacija spravljanja betona na skučenim gradilištima,

- transport do mjesta ugradbe obavlja se u specijalnim vozilima, u kojima se beton

agitira do trenutka ugradnje,

- najkvalitetnije se mogu spraviti i male količine betona.

Postoje dvije vrste transportnog betona, onaj za koji su svi sastojci izmiješani u centralnoj

betonari i takav se transportira na mjesto ugradnje, i druga vrsta, kod koje se u pokretnu

miješalicu ubacuju konstituenti betona, osim vode, a miješanje se obavlja tijekom vožnje, ili

na samom gradilištu prije ugradnje. Beton koji se transportira do mjesta ugradnje mora se

agitirati, tj. miješati, ali uz znatno manju brzinu odnosno broj okretaja bubnja. To je 2 do 6

okretaja bubnja u minuti prema 4 do 16 okretaja pri miješanju betona u miješalici. Za vanjski

transport betona upotrebljavaju se specijalna vozila tzv. mikseri i silobusi. Za transport betona

zemljovlažne konzistencije mogu se koristiti kamioni i druga vozila, kod kojih nema

mogućnosti agitacije betona. U ekstremnim klimatskim uvjetima treba transportni beton

zaštititi od zagrijavanja odnosno pretjeranog hlađenja.

Slika 14. Auto miješalica- mikser

Page 29: Majcen Ivan 1

29

4.3.1. GRADILIŠNI TRANSPORT I UGRADNJA

Postoji više načina transporta betona od vozila kojim je dopremljen na gradilište ili gradilišne

betonare do mjesta ugradbe. U nekim slučajevima moguće je i direktno iz vozila ubaciti beton

u kalup, kao npr. Kod masivnih betona temelja ili brana. Izbor transportnih sredstava na

gradilištu zavisi od količine betona koju treba ugraditi, složenosti betonskog elementa,

dostupnosti, obradljivosti betona i ekonomičnosti. Danas najčešći način gradilišnog transporta

je pomoću pumpi za beton. Drugi načini su transportne trake, transportna kolica. U posebnim

slučajevima, npr. Kod podzemnih radova koristi se mlazni beton i betonski topovi. Tijekom

rukovanja važno je odabrati takva sredstva, s kojima će beton date konzistencije ostati

homogen.

Transportne trake sastoje se od odgovarajućih dozatora, brisača traka i usmjerivača betona,

prikladne su za transport vrlo različitih konzistencija betona i najvećih maksimalnih zrna

agregata. Traka se može teleskopski produljivati do 40 metara, a može se mijenjati nagib

trake. Nagib do kojeg se može transportirati beton zavisi od njegove konzistencije i

maksimalnog agregata. Potrebna širina trake zavisi od maksimalnog zrna agregata i od

traženog kapaciteta. Vrlo je važno, da na kraju trake bude usmjerivač betona i cijev koja

omogućava dopremu betona u koncentriranom mlazu na samo mjesto ugradnje. Visina

slobodnog pada betona ne smije biti veća od 1.5 metara.

Slika 15. Transportna traka

Page 30: Majcen Ivan 1

30

5. RECIKLIRANJE BETONA I GRA ĐEVINSKOG OTPADA

Danas se sve više vrše istraživanja mogućnosti ponovne upotrebe – recikliranja otpadnog

građevinskog materijala, nastalog rušenjem postojećih objekata. Ova istraživanja obuhvaćaju

selekciju otpadnih materijala čije recikliranje tehnološki moguće i ekonomski isplativo, kao i

koncipiranje tehnološkog procesa njihovog izdavanja. Istraživanja obuhvaćaju i primjenu tako

dobivenih sirovina za modeliranje novih građevinskih materijala zadovoljavajućih

mehaničkih i fizičkih svojstava, kao i tehnologiju njihovog spravljanja. Neke europske zemlje

kao što su Danska, Nizozemska i Belgija recikliraju više od 80% ukupno proizvedenog

građevinskog otpada (otpad od građenja, rušenja i zemljanog iskopa). Time se uz rješavanje

problema veće potrebe za deponijima (smetlištima, divljim odlagalištima) istovremeno

smanjuje potreba za eksploatacijom sirovina iz netaknute prirode za proizvodnju

građevinskog materijala (npr. Proizvodnja drobljenog agregata). Reciklirani agregat treba

zadovoljiti sva ispitivanja kao i obični agregat iz prirodnih nalazišta. Isto tako, beton od

recikliranog agregata može se miješati, transportirati, ugrađivati i zbijati na isti način kao i

obični beton. Svojstva recikliranog agregata koja se razlikuju od svojstava agregata iz

prirodnih nalazišta su gustoća, apsorpcija vode i onečišćenost, što će biti i obrađeno u ovom

radu. Građevinarstvo predstavlja jedan od glavnih pokazatelja razvitka i prosperiteta u

zapadnim zemljama, a građevinski otpad i otpad od rušenja su prepoznati kao prioritetan tok

otpada u Europskoj Uniji. To znači da će se posebna pažnja posvetiti mjerama promicanja

reciklaže te vrste otpada. Zahvaljujući činjenici da građevinski otpad i otpad od rušenja

zauzimaju veliki volumen, moći će se iskoristiti dragocjeni prostor koja su zauzimala

odlagališta. Nadalje, ako se takav otpad ne razvrsta na samom izvoru, može sadržavati male

količine opasnog otpada. Međutim, isto tako, građevinski otpad ima visoku novčanu

vrijednost, a tehnologija za separaciju i obnovu građevinskog otpada i otpada od rušenja je

dobro utemeljena, lako dostupna i u pravilu jeftina. I najvažnije, postoji tržište za agregate od

građevinskog otpada i otpada od rušenja, i upotrebljava se u cestogradnji, drenažnim

radovima i ostalim građevinskim projektima.

Najčešća upotreba građevinskog otpada:

80% građevinskog otpada, ovisno o podrijetlu i sastavu, uz određene tehnologije recikliranja,

može se ponovno iskoristiti kao ekonomski vrijedna sekundarna sirovina za upotrebu kao:

- materijal za nosive slojeve cesta, staza, parkirališta,

- materijal za nasipavanje, drenažu i kamenozaštitu,

- dodatak za nove asfaltne mješavine,

Page 31: Majcen Ivan 1

31

- dodatak raznim vrstama betona i mortova,

- materijal za izradu betonskih elemenata i sklopova.

5.1. RECIKLIRANJE BETONA

Recikliranje betona nastalog procesom rušenja sastoji se od sljedećih koraka:

- drobljenje betonskih blokova,

- uklanjanje onečišćenja,

- miješanje s prirodnim agregatom.

Svi ugrađeni dijelovi kao što je primjerice armatura, moraju se ukloniti te je potrebno

spriječiti onečišćenje s drugim materijalima kao što su asfalt, zemlja, glina, staklo, papir, gips

ili drvo. Betonski blokovi odvoze se do mjesta gdje se nalazi stroj za usitnjavanje (drobilica).

Ovdje se betonski materijal usitnjava, prosijava i separira u frakcije vrijednosti 0/4, 4/8, 8/16 i

16/30. Postojeća armatura u reciklažom materijalu izdvaja se pomoću magnetnog mehanizma

od materijala koji se reciklira. Reciklirani komadi betona veći od 4 mm čiste se i direktno

odvoze na novu trasu ceste gdje se koriste kao granulati.

5.1.1. PRIMJER RECIKLIRANJA ZAOSTALOG BETONA BETONARE KRIŽICE

Betonara je montažno postrojenje (zasebna konstrukcijska cjelina izrađena od čeličnih

elemenata temeljena na betonskim temeljima koju karakterizira mogućnost brze montaže i

demontaže) za proizvodnju svježe betonske mase koja se dalje kamionima-mikserima prevozi

do gradilišta. Betonske mase su mješavine kamenih agregata, veziva i prema potrebi aditiva, a

primjenjuju se za brojne zahvate u građevinarstvu. Betonara će koristiti jedan dio

eksploatiranog kamenog materijala na kamenolomu te oplemenjenog na drobiličnom

postrojenju (dobivene frakcije kamenog agregata) kao osnovnu sirovinu u tehnološkom

procesu pripreme betonskih masa. Pogon betonare izveden je na ekološki najprihvatljiviji

način, a to je električnom energijom spajanjem na novoizgrađenu trafostanicu. Cjelokupni

pogon betonare, uključujući sve konstrukcijske elemente i uređaje, proizvodi se kao tipsko

postrojenje sa svim potrebnim atestima koji vrijede u državama Europske unije. Proizvodnja

betonskih masa obavlja se automatizirano u ovisnosti o traženoj marki betona. Frakcije

kamenog agregata sa skladišnog prostora (deponija) prebacuju se utovarivačem u

preddozatore-silose. Frakcije izlaze iz preddozatora kontroliranom brzinom tako da se na traci

Page 32: Majcen Ivan 1

32

koja se nalazi ispod preddozatora (traka je ujedno i vaga za agregat) dobije smjesa kamenog

materijala tražene granulometrije i tražene količine u jedinici vremena (kapaciteta). Tako

pripremljena smjesa frakcija putem skipa-korpe prebacuje se u miješalicu. Iz silosa cement se

pužnim transporterima prebacuje do vage, a kada se dostigne potrebna težina ubacuje se u

miješalicu. Putem vage za vodu, mjeri se recepturom tražena količina te se voda usipa u

miješalicu. U istoj ravnini su i vage za pojedini aditiv ako je to određeno projektom betona te

se i oni po potrebi doziraju. Aditivi se nakon vaganja ubacuju u spremnik izmjerene vode

potrebne za spravljanje betona i dodaju u miješalicu gdje je u toku miješanje agregata i

cementa. Čitav proces vaganja i doziranja sastojaka je automatski vođen. Izmiješana betonska

masa ispušta se iz miješalice i dalje se kamionima-mikserima transportira na gradilište. Beton

je specifičan jer je roba koja se ne može skladištiti, tj. potrebno ga je proizvesti neposredno

prije nego li će biti ugrađen.

Page 33: Majcen Ivan 1

33

a)

b)

Slika 16. a), b) Tipsko postrojenje za miješanje betona na lokaciji ˝Križice˝

Silosi za cement

Pužni transporteri za prebacivanje cementa iz silosa u miješalicu

Potpuno oklopljen i zatvoren sklop postrojenja u kojem su smješteni: - korpa za prebacivanje kamenog materijala u miješalicu, - miješalica, - dozatori za cement, vodu i aditive, - prostor za smještaj aditiva

Stanica za recikliranje zaostalog betona

Ispust pripremljenih betonskih mješavina u kamione -miksere

Upravlja čka kabina Preddozatori kamenog materijala s integriranom tračnom vagom

Page 34: Majcen Ivan 1

34

5.1.2. RECIKLLIRANJE ZAOSTALOG BETONA

U sklopu betonare izgrađeno je specijalno postrojenje za recikliranje zaostalog

betona čime se omogućava ponovno korištenje vode i čestica pijeska i agregata u kružnom

toku. Nakon završetka rada svakoga dana treba isprati čistom ili recikliranom vodom

miješalicu i kamione-miksere. Zaostali beton iz miješalice i miksera ispire se i prazni u manji

prihvatni bunker uređaja za izvlačenje agregata (dehidratora) sa pužnjakom, koji zaostali

oprani agregat izbacuje pored na deponiju. Zamućena voda sa česticama cementa odvodi se iz

dehidratora u taložnicu koja sadrži mješač za sprečavanje taloženja finih čestica na dno. Voda

iz taložnice (obogaćena cementom) koristi se za spravljanje novih betonskih

masa a na betonaru se dovodi preko uronjene crpke. Isprani agregat sa vanjske deponije se

utovarivačem odnosi na separaciju na ponovno prosijavanje.

Na ovaj način zatvara se tehnološki proces proizvodnje betona i nema štetnih i nečistih

ostataka. Ekološke, isto kao i ekonomske prednosti recikliranja betona leže u smanjenju

eksploatacije prirodnih resursa, smanjenju potrošnje vode i potrebe za odlagalištima.

a)

Page 35: Majcen Ivan 1

b)

c)

1 – ispirni puž sa zakretnim stolom

zaostalog opranog agregata, 4

7 – svjetlosni senzor, 8 – ručno vitlo, 9

Slika 17. a), b), Postrojenje za recikliranje zaostalog betona

ispirni puž sa zakretnim stolom, 2 – komadni stol, signalna žaruljica, 3

4 – ispirna komponenta, 5 – pumpe, 6 – stol za prihvat

čno vitlo, 9 – spremnik prljave vode, 10 – miješalo

Postrojenje za recikliranje zaostalog betona- betonara ˝Križice˝

35

3 – deponija

stol za prihvat,

miješalo

betonara ˝Križice ̋

Page 36: Majcen Ivan 1

36

6. RECIKLIRANJE I PONOVNA UPOTREBA GRA ĐEVINSKOG OTPADA

Građevinski otpad nastaje svakodnevno i to u relativno velikim količinama te je neupitna

težnja za njegovim što boljim iskorištavanjem, što podrazumijeva njegovu obradu

(recikliranje) i ponovnu upotrebu. Da bi se ostvario ovaj cilj neophodno je u "lancu"

upravljanja građevinskim otpadom uvesti obavezujuće mjere, kako bi građevinski otpad bio

što bolje iskorišten za ponovnu upotrebu, a u najmanjoj mogućoj mjeri odložen na deponije.

Neke od mjera koje se mogu poduzeti u svrhu unapređenja upravljanja građevinskim otpadom

su:

- zabrane odlaganja građevinskog otpada koji se može reciklirati;

- potpune zabrane odlaganja određenih materijala;

- formiranje „monodeponije“ za odlaganje pojedinačnih materijala koji bi se kasnije mogli

iskoristiti u postupku reciklaže i ponovne upotrebe;

- oštrije kontrole planiranja i zaštite okoliša na odlagalištima;

- uvođenje lokalnih, regionalnih i državnih taksi na odlaganje iskoristivog građevinskog

otpada.

U cilju promoviranja ponovne upotrebe građevinskog otpada može se poduzeti niz aktivnosti

koje nisu isključivo restriktivne prirode, nego trebaju i poticati recikliranje i ponovnu

upotrebu iskoristivog građevinskog otpada. Slijede prijedlozi aktivnosti koje se poduzimaju i

u zemljama članicama Europske Unije:

- restrikcije ili zabrane odlaganja građevinskog otpada;

- formiranje pojedinačnih deponija za pojedine vrste građevinskog otpada (uključujući

skladištenje kako bi se omogućila buduća obrada i obnavljanje);

- primjena drugih kontrola zaštite okoliša i planiranja;

- primjena pozitivnih fiskalnih mjera uključujući i državnu pomoć;

- financijska potpora projektima za razvoj i istraživanje, posebno pilot projektima;

- postizanje „dobre volje“ i „razvijanje svijesti“ kod investitora, izvođača, projektanata;

- osiguranje financijske potpore za edukaciju i obuku usmjerene ciljano za iskorištenje

građevinskog otpada;

- dostupnost savjetodavnih usluga usmjerenih prema iskorištenju građevinskog otpada;

- postojanje tehničkih smjernica standarda i normi koje se mogu primijeniti u procesu

iskorištenja građevinskog otpada;

- podrška građenju postrojenja za recikliranje građevinskog otpada i osiguranje njihove

dostupnosti za široki krug korisnika;

Page 37: Majcen Ivan 1

37

Cilj je postići što veći postotak recikliranog građevinskog otpada i ponovno ga primijeniti u

izgradnji gdje je to moguće. Da bi se postigao što viši stupanj reciklaže građevinskog otpada

neophodno je ispuniti sljedeća četiri preduvjeta:

- Osigurati kvalitetno upravljanje deponijima gdje „leteće“ ili nekontrolirano odlaganje

otpada mora biti potpuno izbjegnuto i podvrgnuto sankcijama;

- Podrška firmi koja se time bavi čuvanjem otpada na deponiji, s tim da će trošak biti

mnogo veći ukoliko se radi o opasnom (štetnom) ili miješanom otpadu (treba spriječiti

kontaminaciju/zagađenje i obeshrabriti miješanje);

- Trebaju postojati mogućnosti za jednostavnu obradu, lomljenje i sortiranje najveće

frakcije inertnog građevinskog otpada prije ponovne upotrebe ili recikliranja;

- Poticati primjenu agregata dobivenih iz građevinskog otpada i izbjeći njihovo

„diskriminiranje“ samo na osnovu njihovog porijekla.

Ispunjenje prethodno navedenih uvjeta je neophodno za dalji razvoj i primjenu kompleksnijih

tehnologija recikliranja građevinskog otpada.

6.1. RECIKLAŽA I PONOVNA PRIMJENA GRAĐEVINSKOG OTPADA

Osnovni ciljevi reciklaže (recycling) i ponovne primjene (re-use) građevinskog otpada su:

Smanjenje velikih količina otpada koji nastaju rušenjem, rekonstrukcijom i izgradnjom

građevina a koji bi završio na deponiji (čak i na divljim deponijama).

Očuvanje mineralnih resursa koji bi bili utrošeni za potpuno nove građevinske proizvode.

Osnovni procesi u okviru reciklaže materijala su sortiranje, lomljenje i ispitivanje kako bi se

dobili agregati koji se ponovno koriste u različitim područjima građevinarstva, najčešće u

cestogradnji uređenju tla i kao agregati za betonske proizvode. Prema vremenu izvođenja

reciklaža obuhvata aktivnosti koje se mogu grubo podijeliti u dvije osnovne grupe:

reciklaža u fazi pripreme građevine za rušenje, što obuhvaća postupke sortiranja i odlaganja

materijala koji imaju upotrebnu vrijednost u zatečenom obliku i koje treba kao takve sačuvati

u postupku rušenja ili ih je potrebno ukloniti radi sprečavanja trajnog zagađenja okoliša

prilikom deponiranja (plastika, staklo, bitumeni itd.).

Reciklaža u fazi obrade materijala nakon rušenja, što obuhvaća sve postupke drobljenja,

usitnjavanja, pročišćavanja i prosijavanja materijala nastalog rušenjem (drobilice, uređaji za

pročišćavanje vodom ili zrakom, sita za prosijavanje i izdvajanje frakcija materijala) te

zbrinjavanje sekundarnih sirovina (metal, plastika, staklo itd.).

Page 38: Majcen Ivan 1

38

6.2. KVALITETA RECIKLAŽE

Primjena proizvoda dobivenih nakon reciklaže građevinskog otpada je najbolji način za

sprječavanje formiranja velikih deponija čvrstog otpada nastalog najvećim dijelom rušenjem i

rekonstrukcijom građevina. Obzirom na velike količine građevinskog otpada koje

svakodnevno nastaju, neophodan je dobro organiziran sistem upravljanja i zbrinjavanja, što je

i preduvjet za kvalitetnu reciklažu i ponovnu primjenu recikliranog otpada.

Glavne količine građevinskog otpada su mineralnog porijekla i primarno se mogu koristiti kao

reciklirani agregat za izgradnju cesta ili nakon dodatnih ispitivanja i kao agregat za

proizvodnju betonskih proizvoda.

Neki proizvodi kao što su crjepovi sa krova, vrata ili prozori mogu se u procesu rušenja

građevine sačuvati i uskladištiti, bilo na samom gradilištu ili nekom odvojenom odlagalištu,

odakle se mogu redistribuirati ili eventualno prodavati kao polovni proizvodi.

Neki od osnovnih građevinskih materijala kao metali i drvo već duže su predmet procesa

recikliranja i ponovne upotrebe. Metali imaju značajnu tržišnu vrijednost. Drvo se može

sortirati i isjeći tako da se koristi za proizvodnju iverice. Plastični proizvodi se također mogu

prikupljati odvojeno, ali i obrađivati kroz proces reciklaže samo kada se nalaze u čistom

stanju. Ponovno topljenje plastike rezultira u stvaranju granula koje mogu zamijeniti sirovinu.

Plastični proizvodi, kao što je ekspandirana polistirol pjena koja se širi a koristi se za

toplinsku izolaciju kao i PVC cijevi mogu se odvojeno skupiti na gradilištu i vratiti

dostavljaču. Prozorski okvir od PVC također se prilikom rušenja može izvaditi ili se ponovno

upotrijebiti ili pak reciklirati.

Općenito, svi proizvodi koji nastaju reciklažom građevinskog otpada moraju zadovoljiti

određene standarde kvaliteta, ovisno o njihovoj namjeni.

6.3. TEHNOLOGIJA RECIKLAŽE

Postoji veoma širok tehničkih rješenja koja se mogu primijeniti za recikliranje građevinskog

otpada (GO), od jednostavnih mobilnih drobilica za inertno frakcioniranje građevinskog

otpada do sveobuhvatnih centara za reciklažu građevinskog materijala koji su u mogućnosti

da obrade različite vrste građevinskog otpada. Koja će se tehnologija reciklaže primijeniti

zavisi od uvjeta situacije. Unutar kompleksnih postrojenja za reciklažu mogu se nalaziti i

postrojenja za sortiranje van gradilišta. Postrojenja za reciklažu su dio cijelog sistema

upravljanja otpadom. Kvalitetni podaci o izvorima, sastavu, količini otpada i njegovim

tokovima su važni za uspostavljanje održivih tehnologija za sortiranje, reciklažu i ponovnu

Page 39: Majcen Ivan 1

39

upotrebu, i posebno za dimenzioniranje postrojenja za reciklažu prema količini i vrsti otpada

koji obrađuje.

Ovisno o tehnološkim, organizacionim, financijskim mogućnostima i vrsti građevinskog

otpada koji se obrađuje u postrojenjima za reciklažu mogu se izdvojiti tri nivoa recikliranja.

Ovo je shematski pokazano na slici 18.

Slika 18. Tehnike reciklaže ovisno o lokalnim uvjetima i vrsti građevinskog otpada

Nijedna od navedenih tehnologija označenih kao Nivoi 1-3 se ne može unaprijed označiti kao

pravilna ili pogrešna bez obzira na očigledne različite razine u tehnološkim mogućnostima.

Izbor tehnologije ili nivoa obrade ovisi o lokalnim regionalnim ili čak državnim uvjetima i

politici vezanoj za otpad, o uvjetima tržišta, cijenama odlaganja građevinskog otpada itd.

Tehnologija «Nivo 1»

Ova tehnologija koristi mobilnu drobilicu i postrojenje za prosijavanje. Ključne karakteristike

na osnovu kojih se donosi odluka o pretežnoj primjeni tehnologije «Nivo 1» su sljedeće:

- cijene deponiranja su relativno niske, kazne za kršenje su rijetke i (kada su nametnute)

općenito niske,

Pretjerano skupo

Nedovoljna kontrola kvaliteta

«Nivo 1»

«Nivo 2»

«Nivo 3»

Inertni GO Miješani (uglavnom inertni) GO Sve vrste GO

A = Mobilna drobilica i postrojenje za prosijavanje

B = A + otklanjanje metala i kompleksnije sortiranje/prosijavanje

C = B + ručno sortiranje, postrojenje za prečišćavanje i postrojenja za ostale tokove GO (drvo itd)

Page 40: Majcen Ivan 1

40

- primarni agregatni materijal je jeftin,

- kao posljedica veoma mali broj drobilica je dostupan za proizvodnju agregata dobivenog

od građevinskog otpada (u odnosu na nerazlomljeni materijal).

Tehnologija «Nivo 2»

Ova tehnologija uključuje tehnologiju označenu kao «Nivo 1» uz dodatne postupke uklanjanja

metala i kompleksnije sortiranje/prosijavanje.

Kada se reciklaža inertnog građevinskog otpada primarno vrši kao kombinacija tehnologija

«Nivo 1» i «Nivo 2» iskustva iz EU pokazuju postizanje efikasnosti korištenja resursa.

Smanjuje se potreba za prostorom za deponiju. Materijal koji se na ekonomski opravdan način

ne može ponovo upotrijebiti ili reciklirati i dalje se odlaže na deponiju.

Tehnologija «Nivo 3»

Ova tehnologija uključuje tehnologiju označenu kao «Nivo 2» uz dodatno ručno sortiranje,

postrojenje za pranje kao i postrojenja za druge vrste građevinskog otpada (npr. drvo).

Tamo gdje se upotrebljavanja tehnologija «Nivo 3» upravljanje građevinskim otpadom ima

već izvjesnu tradiciju, a prisutne su i razne ekonomske i zakonodavne mjere koje postižu

recikliranje i ponovnu primjenu.

Na osnovi iskustava o reciklaži građevinskog otpada u zemljama članicama EU, može se

zaključiti da područja koja koriste tehnologiju «Nivo 1» zadovoljavaju samo neke od četiri

preduvjeta za podizanje razine reciklaže građevinskog otpada. Korištenje tehnologije «Nivo

2» znači zadovoljavanje preduvjeta, ali ne i više od toga. Korištenje tehnologije «Nivo 3» je

tipično za zemlje u kojima su u svrhu povećanja obima reciklaže građevinskog otpada koriste

mnogobrojne administrativne mjere i kontrole. Osim toga se osim uobičajene reciklaže

"krupnog" građevinskog otpada mineralnog porijekla postiže i reciklaža drveta i plastike.

Tamo gdje se koristi tehnologija «Nivo 3» i firme koje se bave rušenjem su obavezne da

odvajaju i prerađuju građevinski otpad. U tom slučaju troškovi deponiranja i obrade

građevinskog otpada su uglavnom veći u odnosu na područje gdje se isključivo koristi

tehnologija «Nivo 2». Razlika u cijeni i tehničkoj opremljenosti između tehnologije «Nivo 1»

i «Nivo 2» nije velika, i industrijski pogoni za reciklažu se u pravilu neće zaustaviti na

tehnologiji «Nivo 1». Ali, to nije slučaj kada se radi o prelasku sa tehnologije «Nivo 2» na

tehnologiju «Nivo 3», jer tehnologija «Nivo 3» može da zahtijeva iznos investicija i 5 puta

većih u odnosu na tehnologije «Nivo 2».

Page 41: Majcen Ivan 1

41

Tablica 2. Odnosi između deponiranja, obrade i reciklaže

ODLAGANJE

GRAĐEVINSKOG OTPADA

VRIJEDNOST

RECIKLIRANOG

PROIZVODA

REZULTAT

Jeftino i legalno

niska

Troškovi obrade moraju biti

dovoljno niski kako bi bili

konkurenti deponiji ukoliko dođe do

bilo kakve reciklaže. Troškovi

transporta su veoma važni. (Za

inertni GO, ovo se klasificira kao

tehnologija «Nivo 1»).

veća od troškova odlaganja

Troškovi obrade mogu porasti iznad

onih koji se dobivaju tehnologijom

«Nivo 1». Konkurencija među

firmama koje se bave obradom

postaje značajnija.

Skupo i legalno

niska

Troškovi obrade (ali ne i cijene koje

se dobiju za recikliranje proizvode)

mogu da se povećaju u odnosu na

one koji koriste tehnologiju «Nivo

1», i ova povećanja se mogu prenijeti

na one koji drže otpad (npr. vlasnici

zgrada), pri tome omogućavajući

sofisticiranije recikliranje.

Konkurencija između firmi koje se

bave rušenjem i firmi koje se bave

obradom otpada postaje značajnija

Nelegalno

nevažna

S obzirom da cijene recikliranog

materijala ovise o alternativi bez

reciklaže, konkurencija između firmi

koje se bave reciklažom je

neophodna kako bi zadržali niske

ulazne cijene recikliranih proizvoda.

Eventualno dodjeljivanje

monopolističke koncesije za obradu

otpada vjerojatno bi dovelo do

povećanja troškova i većih cijena.

Samo konkurencija između firmi

koje se bave obradom te sofisticirana

Page 42: Majcen Ivan 1

42

i dobra regulativa će zadržati niske

cijene

6.4. RECIKLIRANI AGREGAT ZA BETON

Agregat je granulirani mineralni materijal podoban za upotrebu betona. Agregat može biti

prirodni, industrijski proizveden ili reciklirani od materijala prethodno upotrjebljenih u

građenju.

a) b)

Slika 19. a) nereciklirani agregat, b) reciklirani agregat

Materijal prethodno upotrijebljen u građenju, a koji se može reciklirati i koristiti kao agregat

za beton je slijedeći:

- betonski lom,

- miješani lom od rušenja u visokogradnji s lomom opeke (šuta miješana s opekom),

- čisti lom opeke.

Beton od recikliranog agregata može se miješati, transportirati, ugrađivati i zbijati na isti

način kao obični beton. Svojstva recikliranog agregata koja se razlikuju od svojstva agregata

iz prirodnih nalazišta su gustoća, upijanje vode i onečišćenost.

Mogućnosti upotrebe

Građevni otpad i to oko 80%, ovisno o podrijetlu i sastavu, uz određene tehnologije

recikliranja se može ponovno iskoristiti kao ekonomski vrijedna sirovina za uporabu. U tablici

3 prikazana je upotreba recikliranog agregata u EU.

Page 43: Majcen Ivan 1

43

Tablica 3. Upotreba recikliranog agregata

Kada je riječ o korištenju recikliranog agregata u beton onda je to najčešće za:

- dodatak raznim vrstama betona i mortova;

- materijal za izradu betonskih elemenata i sklopova.

Međutim pri korištenju recikliranih agregata treba sagledati i okolišne uvjete kao i uvjete za

primjenu u gospodarskom poslovanju, stoga se mora definirati:

- tehničko rješenje, koje ovisi o vrstama i količinama otpadnih građevnih materijala,

- okolišni okvir,

- logistika vezana za planiranje i organizaciju,

- prihvaćenost okoline,

- ekonomska opravdanost.

Mogućnosti upotrebe recikliranog agregata za betonu u Hrvatskoj su deklarativno omogućene

kroz zakonsku regulativu, kako je prikazano u tablici 4.

Zemlja %-tak recikliranja

građevnog otpada

Proizvodnja

recikliranog

agregata

(mil. tona)

Proizvodnja

agregata –

mineralne sirovine

(mil. tona)

Belgija 75 3,1 55

Češka - 5 62

Danska 85 - 44

Francuska - 18 390

Nizozemska 85 0,5 22

Njemačka 70 90 463

Španjolska - 8,2 420

Švicarska - 62,5 50

Page 44: Majcen Ivan 1

44

Tablica 4. Upotreba recikliranog agregata prema regulativi u RH

Vrsta materijala Podrijetlo Primjena Regulativa

Čisti lom opeke

Proizvodnja

opeke

Dodatni materijal za

proizvodnju zidnih

elemenata, betona,

laganog

betona, stabiliziranje,

drenažni

slojevi, ispuna,

nasipavanje

Tehnički propis za

betonsk ekonstrukcije

Tehnički propis za

zidane

konstrukcije

HRN EN 12620; HRN

EN

13055-1; HRN EN

13242

Miješani lom od rušenja

u visokogradnji s lomom

opeke (šuta miješana s

opekom)

Stambena gradnja,

visokogradnja

Dodatni materijal za

proizvodnju zidnih

elemenata, betona,

laganog

betona, stabiliziranje,

drenažni

slojevi, ispuna,

nasipavanje,

završni slojevi podova

Tehnički propis za

betonsk ekonstrukcije

Tehnički propis za

zidane

konstrukcije

HRN EN 12620; HRN

EN

13055-1; HRN EN

13242;

HRN EN 13139

Betonski lom

Cestogradnja, izgradnja

mostova, industrija

Nevezani gornji nosivi

slojevi,

nevezani donji nosivi

slojevi,

vezani nosivi slojevi,

izgradnja

poljoprivrednih putova,

dodatni

materijali za proizvodnju

betona, drenažni slojevi

EN 13055-1; HRN EN

13242; HRN EN 13043;

HRN EN 12620

Page 45: Majcen Ivan 1

45

Zahtjevi kvalitete

Iako je već značajno korištenje recikliranih agregata u Europi, još uvijek je nedovoljno

definirano područje. U europskoj regulativi, agregati dobiveni recikliranjem građevnog otpada

su jedna podgrupa agregata (materijala) iz sporednih izvora. Hrvatska je preuzela niz EU

norma iz područja agregata, bilo za betonske, zidane ili kolničke konstrukcije. Iz norma

specifikacija, na koje upućuju pojedini tehnički propisi, definirani su zahtjevi za agregat a

time i reciklirani agregat.

Opći zahtjevi su:

- opći zahtjevi za granulometrijski sastav,

- oblik zrna,

- gustoća zrna i upijanje vode,

- trajnost (otpornost na smrzavanje i odmrzavanje, volumna postojanost, alkalno

silikatna reaktivnost),

- kemijski zahtjevi.

Tablica 5. Zakonska regulativa za agregat (i reciklirani agregat)

Popis važećih tehničkih propisa i norma Dodatni zahtjevi

Opći Specifični

Tehnički propis za betonske konstrukcije-

Prilog D, NN br. 101/05 i 85/06

Tehnički propis za zidane konstrukcije-

Prilog F (F.1), NN br. 1/07

HRN EN 12620:2003; Agregati za beton - gubitak žarenjem

- termička

provodljivost

- postojanost i

fizikalni sastav

pepela iz spalionica

(B1)

HRN EN 13055-1:2003; Lagani agregati-

1.dio: Lagani agregati za beton, mort i mort

za zalijevanje

- gubitak žarenjem

HRN EN 13139:2003; Agregati za mort

Page 46: Majcen Ivan 1

46

HRN EN 206-1:2006: Beton-1.dio:

Specifikacije, svojstva, proizvodnja i

sukladnost

*Agregat obnovljen iz vode za ispiranje

betona može se

rabiti za izradu betona

**Nerazdvojeni obnovljeni agregat ne treba

dodavati u

količinama većim od 5% ukupne mase

agregata

***Kada su količine obnovljenog agregata

veće od 5%

ukupne količine agregata, moraju biti istog

tipa kao

primarni agregat i moraju biti razdvojene u

odvojene

krupne i sitne frakcije i zadovoljavati HRN

EN 12620

Page 47: Majcen Ivan 1

47

7. ZAKLJU ČAK

Recikliranje predstavlja djelatnost koja danas dobiva sve veće značenje. Danas građevinarstvo

predstavlja jedan od glavnih pokazatelja razvitka i prosperiteta u zapadnim zemljama, a

građevinski otpad i otpad od rušenja su prepoznati kao prioritetan tok otpada u Europskoj

Uniji. To znači da će se posebna pažnja posvetiti mjerama promicanja reciklaže te vrste

otpada glavnu djelatnost u svijetu. Samim građenjem nastaje i građevinski otpad (otpad od

građenja, rušenja i zemljanog iskopa). Što dovodi do potrebe za većim brojem deponija i za

što većom potrebom eksploatacije sirovina iz netaknute prirode. Primjena proizvoda

dobivenih nakon reciklaže građevinskog otpada je najbolji način za sprječavanje formiranja

velikih deponija čvrstog otpada nastalog najvećim dijelom rušenjem i rekonstrukcijom

građevina. Sav građevinski otpad se obrađuje, odlaganje odnosno deponiranje postaje

ekonomski neisplativo i potiče se upotreba recikliranog agregata. Svi trebamo početi

razmišljati o smislu održive gradnje, u cilju ljepšeg okoliša koji nas okružuje i u kojem

živimo.

Page 48: Majcen Ivan 1

48

8. SAŽETAK RADA

Beton kao najupotrebljivije gradivo koji je sastavljen od pijeska i krupnog agregata,

međusobno vezanih cementnim kamenom, nastalim hidratacijom i očvršćivanjem cementa

kao veziva. Pokriva preko 70% potreba građenja i primjenjuje se u najrazličitijim i sve

složenijim konstrukcijama, proizvodnja i primjena betona postaje visoka tehnologija i

znanost. Pravi se miješanjem većeg broja sastojaka, a to su: cement, voda, pijesak i zrnje

stijena. U betonarama na gradilištu, ili u betonarama tvornica prefabrikata, ili u centralnim

tvornicama betona, odakle se transportira na gradilište. Faze u procesu proizvodnje su:

- doprema i uskladištenje sastojaka betona,

- doziranje i miješanje,

- vanjski transport,

- gradilišni transport,

- ugradnja,

- završna obrada slobodne površine betona,

- njegovanje betona.

Međutim u današnje vrijeme, sve veća pažnja posvećuje se ekologiji. Recikliranje dobiva sve

više na važnosti, pa se i u samom građevinarstvu gdje se reciklira beton, građevinski otpad.

Time se postiže smanjenje broja deponija i novih eksploatacija. Pozitivan primjer recikliranja

je da se 80% građevinskog otpada, ovisno o podrijetlu i sastavu, uz određene tehnologije

recikliranja, može se ponovno iskoristiti kao ekonomski vrijedna sekundarna sirovina za

upotrebu kao:

- materijal za nosive slojeve cesta, staza, parkirališta,

- materijal za nasipavanje, drenažu i kamenozaštitu,

- dodatak za nove asfaltne mješavine,

- dodatak raznim vrstama betona i mortova,

- materijal za izradu betonskih elemenata i sklopova.

Države koje su članice Europske Unije kao što su Danska, Belgija, Nizozemska itd.

recikliraju više od 80 % građevinskog otpada što je dobar primjer i za ostale zemlje.

Page 49: Majcen Ivan 1

49

LITERATURA

1. Ukrainczyk, V (1994): Beton,ALCOR, Zagreb

2. Beslač, J (1989): Materijali u arhikteturi i građevinarstvu, ŠKOLSKA KNJIGA,

Zagreb

3. Lončarić, R (1976): Građevinarstvo, Višatehnička škola u Varaždinu, RGN fakulteta

sveučilišta u Zagrebu

4. Časopis: Građenje & opremanje, stručni časopis, broj ¾, travanj 2009., Godina 3

INTERNET:

1. www.gradimo.hr

http://www.gradimo.hr/Recikliranje-betona/hr-HR/8067.aspx

DATUM SKIDANJASADRŽAJA: 15.08.2010

2. www.igh.ba

http://www.igh.ba/pdf/Radovi/Reciklirani%20beton.pdf

DATUM SKIDANJA SADRŽAJA: 15.08.2010

3. www.igh.hr

http://www2.igh.hr/CONWAS/www/Primjena_HR.pdf

DATUM SKIDANJA SADRŽAJA: 18.08.2010

4. www.mzopu.hr

http://puo.mzopu.hr/UserDocsImages/Betonara_Krizice_Dugopolje_19112008.pdf

DATUM SKIDANJA SADRŽAJA: 30.08.2010