MATERIJALI 2 - 16-20

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20

http://slidepdf.com/reader/full/materijali-2-16-20 1/58

224

16

Deformacije betona

Beton se može deformirati uslijed sušenja, vlaženja, grijanja ili djelovanja vanjskih sila(kratkotrajnih ili dugotrajnih)ci 16 t 1 idržano je konstantnim do trenutka t 2sušenja a crtkana krivulja iza t 1

. Utrenutku kad je djelovala vanjska sila beton se trenutno deformirao za iznos koji je kod malihma Iako je brzina

.U trenutku prestanka djelovanja sile, t 2, dolazi do trenutnog povratnog

deformiranja betona, koje je . Iza ovoga slijedi puzanja.

, a temperaturnih promjena.

Slika 16.1. Odgovor betona na djelovanje vanjske sile (tlak) u suhoj okolini.

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


225

Skupljanje uslijed sušenja

U poglavlju 14 sm (cementnomkamenu) kao i volumne promjene koje nastaju njenim uklanjanjem. Iako je skupljanje

ltate mjerenja što znatno otežava interpretaciju iusporedbu rezultata. Kako beton gubi vodu kroz površinu, skupljanje površinskog sloja je cementne paste koje je opisano u ovom poglavlju je temeljeno na eksperimentalnim podacimadobivenim

16.2. Maksimalno skupljanje se javlja nakon prvog sušenja. Znatan dio volumnih deformacija

betona, nakon ponovnog vlaženja, je nepovratan. Daljnje sušenje i vlaženje rezultira više ilimanje potpuno povratnim skupljanjem.

Slika 16.2.vlaženja.

16.2 je prikazano kontin paste, nastalo potapanjem uzorka u vodu. -S- karakteristika mnogih gelova njenom skeletnom strukturom, tako da je bubrenje malo u usporedbi sa skupljanjem.

rimentom i prikazano je na slici 16

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


226

povratno skupljanje posljedica nepovratnog skupljanja.

Slika 16.3.relativne vlažnosti (Helmuth i Turk, 1967).

16.3 su dobivene ispitivanjem cementnogkamenah vodocementnih (v/c) omjera, pa sv/c omjera više skupljati. U poglavlju 14

paste v/c omjer, ali utjecaj stupnja hidratacije naskupljanje nije jednostavno ispravno njegovan cementnikamen trebao manje skupljati što je starijiskupljanje, pa smanjivanje njihovog volumena hidratacijom r Drugi argument je da zreliji cementni kamen skupljanje. Dakle, teško je predvidjeti ukupan efekt starosti na skupljanje cementnog kamena.

Kako je skupljanje posljedica gubitka vode, zanimljivo je vidjeti kako izgleda njihova

16 približno da postoji više mehanizama skupljanja. Neki drugi

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


227

Slika 16.4.

1968).

Mehanizmi skupljanja i bubrenja

(a) Kapilarne pojave

Zbog površinske napetosti slobodna površine vode u kapilarama i velikim gel porama, prilikom isparavanja zbog smanjenog tlaka para u okolini, poprima sve konkavniji oblik, a vodi (slika 16 zakrivljenosti meniskusa, r , p, je dana Kelvinovom jednadžbom:

r RT p

p

ρ

γ 2ln

0

= (16.1)

gdje je p0 tlak para iznad ravne površine, R je univerzalna plinska konstanta, T je apsolutna temperatura a

zini meniskusa jednako je 2/r , i mora biti uravnoteženo Dakle isparavanje vode iz kapilara uzrokuje Stalnim smanjivanjem tlaka para, pore se postupno prazne, tako da se prvo isprazne onenajšire. Prema tome cementni kamenv/cskupljati, prikazani na slici 16.3. Iz navedenog

bi se mogl poprimiti prvotni volumen. Kako se to ne dešava, da se kod niskih vlažnosti aktiviraju i drugi mehanizmi i da seovaj mehanizam može primijeniti samo kod relativnih vlažnosti iznad približno 50%.

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


228

Slika 16 (Soroka, 1979).

(b) Površinska napetost ili površinska energija

P

površina potrebno je izvršiti rad protiv ovih sila, a površine naziva se površinska energija.

jednak 2/r naprezanja su znatna. Adso energiju

(c) Tlak razdvajanja

Na slici 16širem dijelu sadrži slobodnu vodu i paru, a uznatno užem dijelu vodu koja je pod utjecajem površinskih sila. Debljina adsorbiranog sloja zbog djelovanj ri koje je uže od dvostruke debljinesloja (2.6 nm)

razdvojiti stijenke pore.Sušenjem se debljina adsorbirane vode smanjuje adsorpcije,što rezultira

Slika 16.6. 1972).

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


229

(d)

Naprijed opisani mehanizmi se odnose na slobodnu i skupljanje i bubrenje. Zbog njene i iskrivljene

putanje kojom prolazi za vrijeme isušivanja, može se ukloniti samo sa sušenjem na visokimtemperaturama ili kod relativne vlažnosti manje od 10%. Gubitak ove vode skupljanje cementnog kamena Vjerojatno je, itaka vode, ovaj mehanizam odgovoran za pojavu strmijeg nagiba

pravca na grafu prikazanom na slici 16.4.Prethodna razmatranja su se odnosila na povratno skupljanje, a to podrazumijeva da

nema promjene u strukturi tijekom ciklusa sušenja i vlaženja. Ovakv cementne paste nije vjerojatno, pog:

1. Tijekom prvog ciklusa povezuju se prethodno nepovezane kapilare, smanjujui na tajnain prostor za moguu kasniju pojavu kapilarnih pojava.

2. Kao rezultat uklanjanja adsorbirane ili meuslojne vode struktura ovrsle cementne paste se konsolidira zbog djelovanja novih meuestinih veza nastalih meusobnim približavanjem površina.

Mišljenja o relativnom doprinosu pojedinih mehanizama ukupnom skupljanju su podijeljena.Ove razlike se mogu jasno vidjeti u tablici 16.1, gdje su navedeni mehanizmi predloženi odetiri poznata autora i sugeriran interval vlažnosti u kojem ti mehanizmi dominiraju.

Sukupljanje betona uslijed sušenja

(a) Utjecaj sastojaka betona

Skupljanje betona uslijed sušenja je manje od cementnog kamena zbog prisustva agregatakoji, izuzevši neke iznimke, ne mijenja dimenzije zbog promjene vlažnosti.

Utjecaj volumnog udjela agregata na skupljanje betona je prikazan na slici 16.7.Vidljivo jeznosi od 10 do 20% skupljanja cementnog kamena. agregatom manje se skuplja od lakoagregatnog betona spravljenog sa približno istim udjelom

Tablica 16.1. Sažetak predloženih mehanizama skupljanja (Soroka, 1979)

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


230

jednadžbom

n

p

c

g)1(−=

ε

ε

(16.2)

gdje je c deformacija betona, p deformacija cementnog kamena, nastale uslijed skupljanja, g je volumni udjel agregata, a n je konstanta koja ovisi o krutosti agregata i poprima vrijednostiizme

Slika 16.7. Utjecaj volumnog udjela agregata u betonu na omjer skupljanja betona icementnog kamena (Pickett, 1956).

Cjeloviti prikaz utjecaja udjela pojedinih sastojaka na skupljanje betona je prikazan na slici16.8. Svojstva i sastav c utjecaj na skupljanje, osim ako njihova upotreba rezultira promjenom u volumnim udjelimasastojaka.

Slika 16.8. v/c omjera na skupljanje betona – beton jenjegovan u vlažnoj okolini 28 dana a zatim je izložen sušenju 450 dana (Shoya, 1979).

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


231

(b) Utjecaj geometrije uzorka

zinu isušivanja, a njegov središnji dio, u kojem je , javljaju pukotine.

Na primjer, greda T-profila, za koju je omjer površine i volumena velik, p iste površine. U oba U 20 godišnjim ispitivanjima na betonskim uzorcimašavina i koji suu prostoru gdje je relativna vlažnost bila 50% odnosno 70%,Troxell et al. (1958) su

pokazali da se u prosjeku 25% od 20 godišnjeg skupljanja desilo u prva dva tjedna, 60% u trimjeseca, a 80% u godinu dana.

Nejednoliko sušenje i sk deformacijama pa prema tome i pojavom naprezanja – što je najozbiljnija posljedicaza stabilnost konst

su naprezanja koja se u tom procesu javljaju smanjena puzanjem. Prema tome analiza ponašanja konstrukcije je složena i teška.

Iz prethodnih razmatranja je jasno, da je teško sa bilo kakvim stupnjem sigurnosti procijenitiveli procijeniti dugotrajno skupljanje na temeljukratkotrajnih ispitivanja (Neville et al

nego se one mogu kratkotrajnim ispitivanjima dobiti.

Autogeno skupljanje

Ako se ne dodaje voda, tijekom hidratacije nastaje samoosušivanje cementnog kamena štorezultira autogenim skupljanjem. Ovakvo skupljanje se može javiti u središtu velikih

v/c omjerom.

Skupljanje uslijed karbonatizacije

Skupljanje uslijed karbonatizacije se razlikuje od skupljanja zbog sušenja po tome što je ono

cementni kamen. Najvažnija reakcija je ona sa kalcij hidroksidom:

CO2 + Ca(OH)2 3 + H2O (16.3)

Pri tome s postaje teži. Javlja se popratno skupljanje, a smanjuje njegova propusnost. Ovo senajvjeroj ju

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


232

, pa nema karbonatizacije, a ako je beton suh tadane (slika 16.9).karbonatizacije kod

svega nekoliko centimetara u nekoliko godina, a kod betona

Slika 16.9. Utjecaj relativne vlažnosti okoline na skupljanje morta izazvano sušenjem ikarbonatizacijom (Verbeck, 1958).

Deformacije uslijed temperaturnih promjena

Poznavanjekoefi

kontinuiranom promjenom dnevne temperature deformacije u konstrukciji.

To

do 20×10-6 K -1, i uglavnom ovisi o vlažnosti paste. Na slici 16.10 je prikazana ovisnost togkoeficijenta o relativnoj vlažnosti. temperature, cementni kamen se u

temperatura nije mijenjala.

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


233

Ovakvo ponašanje se objašnjava prisustvom vode i povezano je sa narušavanjem vodene

ezultira dodatnimširenjem cementnog kamena vremenski ovisne volumne promjene koje su suprotne onima izazvanim promjenomtemperature.

Toplinsko širenje betona

Koeficijent linearnog toplinskog istezanja 10×10-6 K -1, pa je stoga koeficijent linearnog toplinskog istezanja betona manji od onoga zacementni kamen, kao što je prikazano na slici 16.10. Nadalje, kako agregat zauzima 70 do80% volumena betona, a kao što je , tako da se može smatrati da on ne ovisi o vlažnosti.Vrijednost koeficijenta ovisi o udjelu cementnog kamena

betona vrsta agregata ima dominantan utjecaj. Krivulje ovisnosti koeficijenta linearnogslici 16 regata. Ove vrijednosti se mogu primijeniti uintervalu od približno 0 do 60 ºC. Kod viših temperatura, zbog razlike u koeficijentulinearnog t naprezanja koja uzrokuju pojavu mikropukotina što vodi nelinearnom ponašanju.

Slika 16.10.

cementne paste i betona (Myers, 1950).

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


234

Radni dijagram

preuzima dio optere pre E p) znatno ovisi o kapilarnoj poroznosti ( pc), i ta ovisnost semo

3)1( cg p pE E −= (16.4)

gdje je E g pc = 0

cementnog kamenav/comjera a raste sa njegovom16.11.

Slika 16.11. Utjecaj v/c (Hirsch, 1962).

Modeli ponašanja betona

Beton je k svojstvima pojedinih faza – nehidratizirani cement, cementni gel, voda, krupni i sitni agregat,te o njihovim relativnim udjelima i geometrijskom rasporedu. Stroga analiza svojstava stvarnog materijala je presložena, ali ako se smatra da je beton dvofazni materijal

1. Za ovakvu j

pojedinih faza:(a) E a;

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


235

(b) E p;(c) volumna koncentracija agregata, g

2. rasporeda su prikazana na slici16

vezane i zato se pod utjecajem sile jednako deformiraju, a u modelu B faze su serijski

povezane i pod utjecajem vanjske sile u njima se javlja isto naprezanje. U modelu C seagregat nalazi unutar cementnog kamena tako da su njegova visina i površina osnovice

jednaki g , tako da je zadovoljen uvjet za volumnu koncentraciju. Intuitivno ovaj

uvesti tri pretpostavke:

1. naprez2. 3. bilo kakvo lokalno zakazivanje ili pucanje ne doprinosi deformaciji.

Slika 16.12. Jednostavni dvofazni modeli betona (Hansen, 1960; Counto, 1964).

Model A – faze su paralelno vezane

Jednakost deformacijaDeformacija u betonu, c, je jednaka deformaciji u agregatu, a, i cementnom kamenu, p, tj.

pac ε ε ε == (16.5)

RavnotežaUkupna sila jednaka je zbroju sila koje djeluju na svaku fazu

)1(1 gg pac −⋅+⋅=⋅ σ σ σ (16.6)

Konstitutivne jednadžbeObje faze kao i beton su elast

i p p paaaccc E E E ⋅=⋅=⋅= ε σ ε σ ε σ (16.7)

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


236

gdje su E c, E a i E p moduli elast.16.7) u (16.6) dobivamo

)1( gE gE E p paacc −⋅⋅+⋅⋅=⋅ ε ε ε

16.5), slijedi

)1( gE gE E pac −⋅+⋅= (16.8)

Model B – faze su serijski vezane

RavnotežaSile pa prema tome i naprezanja (jer sile djeluju na iste površine) su ista i u objim fazama i ukompozitu, tj.

pac σ σ σ == (16.9)

DeformacijeUkupno izduženje jednako je zbroju izduženja u svakoj fazi, što izraženo preko deformacijaizgleda ovako

)1( gg pac −⋅+⋅= ε ε ε (16.10)

16.7) i (16.9) u (16.10) dobivamo

pac E

g

E

g

E

)1(1 −+= (16.11)

Model C – kombinacija slojem koji seanaliza dobivamo:

)1()1(1

gE gE g

E g

E pa pc −⋅+⋅

+−

= (16.12)

Na slici 16 betona pom16.8),(16.11) i (16a i za E p < E a

su na slici16.14E a/E p

betona, tada svi modeli

agregatom za koje vrijedi E a/E p > 1, poželjnije je koristiti model C.

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


237

Slika 16.13. vofaznih modela.

Slika 16.14. E c cementnog kamena (E

p) i agregata (E

a) kod 50%-tne volumne koncentracije agregata.

Izmjereni radni dijagram betona

ste kao i radni dijagram agregata je linearan skoro dokamena i agregata, je nelinearan, kao što je prikazano na slici 16.15(a). Nadalje, sukcesivni16.15(b).

Ovakvo ponašanje betona se objašnjava doprinosom mikropukotina cjelokupnoj

deformaciji betona, što zna

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


238

ovisi o "krvarenju" betona i o skupljanju uslijed sušenja ili temperaturnih promjena.

Sli

16.15(b)).

Slika 16.15.

– radnog dijagrama (tangentnimodul, A ili B na slici 16.15(b)) ili kao koeficijent smjera pravca koji prolazi ishodištem i sekantni modul, C na slici 16

deformacija u sredini uzorka da se izbjegnu rubni efekti. Da bi se minimizirao utjecaj

Mo v/c omjera. Kao i ula

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


239

9.6)(32.3 5.0+= cylc f E (16.13)

E costi (u GPa), a f cyl

33.0)8(5.9 += ck c f E (BSI, 1992) (16.14)

gdje je f ck no

5.05.15103.4 cylc f E ×××=−

ρ (ACI, 2000a) (16.15)

gdje je 3).Iako na prvi pogled to ne izgleda, ove formule (i os

rezultate. Važno je napomenuti da vrijednsti dobivene ovim formulama nisu dobre procjene

Poissonov koeficijent

0.3, dok jenjegova vrijednost za suhu cementnu pastu niža i iznosi oko 0.2. On ne ovisi o v/c omjeru,

iznosi 0.17 – 0.2.

Puzanje

slici 16.16, gdje su prikazani rezultati ispitivanja puzanja betona kroz 30 godina, se može

sh sušenjem, bc je deformacija nastala uslijed puzanja uzorka betona iz kojeg ne izlazi i ne ulazivlaga (basic creep). Ukupna deformacija betona tot uzrokovana istovremenim sušenjem i

lika 16.17)

bcshtot ε ε ε +> (16.16)

Razlika dc = )( bcshtot ε ε ε +− je deformacija nastala uslijed istovremenog sušenja i puzanja

betona (drying creep), pa je ukupna deformacija nastala puzanjem (cr ) jednaka

bcdccr ε ε ε += (16.17)

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


240

Slika 16.16.vlažnosti (Troxell et al., 1958).

Uzroci puzanja betona

• kod potpuno suhog betona gotovo da i nema pojave puzanja.

•

• • do približno 70ºC rezultira zna

Iznad ove temperature puzanje se smanjuje zbog migracije vlage u betonu.• Zbog prisustva agregata, pojava puzanja kod betona je manja nego kod cementnog

kamena (slika 16.18).

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


241

Slika 16.17. Definicije deformacija nastale uslijed skupljanja, puzanja i istovremenog

Slika 16.18. Utjecaj udjela agregata na puzanje betona (Concrete Society,1973).

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


242

Mehanizmi puzanja

Obzirom da se proces puzanja dskupljanja.

(a) Utjecaj difuzije vlage

deformacijske energije, na nekoliko razina strukture cementnogkamena:

• nagli pad tlaka kod kapilarne vode (povratna pojava);• – ovo kretanje bi trebalo

biti povratno;• transport

(b) strukture

javlja koncentracija naprezanja. Na tim mjestima dolazi do konsolidacije strukture prelaskom

• • lokalnim kidanjem veze i uspostavljanjem nove u neposrednoj blizini.

(c) Pojava mikropukotina

objašnjava nelinearna ovisnost deformacije o naprezanju kod velikih vjerojatnost pojave pukotina.

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


243

17

ajvažnije svojstvo betona, jer se prilikom projektiranja prvo pitamo:maksimalno naprezanje koje se postigne prilikom ispitivanja betonskih uzoraka. Kod togmaksim

ojstvima

drugim

trukciji.

o kratko diskutirati

cm. Kocka mora biti dovoljno velika da se izbjegne nepoželjan utjecaj zrna agregata, tako da

je predloženo da se kocka duljine brida 15 cm može koristiti kao uzorak za ispitivanje betona iz kalupa i do ispitivanja njeguju u vodi kod stalne temperature.

nanošenja optere

Pre

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


244

i njegovani.

Ispucali dio betonske kocke nakon zakazivanja poprima izgled dvostruke piramide betonu zbog

Slika 17.1. Oblici pucanja betonskog uzorka za vrijeme ispitivanja na tlak.

ispitivanje na valjcima, koje se provodi u SjevernojAmerici, nekim europskim državama i u mnogim drugim državama svijeta. Omjer visine i

ispituju u okomitom položaju, tako da je u središnjem dijelu znatno eliminiran utjecaj trenja,

na valjcima.

e omjer h/d ne možetakvi uzorci zakazuju zbog efekta vitkosti.

jedan do dva dana prije ispitivanja.

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


245

Slika 17.2.

Direktno ispitivanje betona na vlak, kao što je prikazano na slici 17.3(a), je otežano zbog azvijeni dvije indirektne metode.

(a) betona metodom cijepanja

može se odrediti metodom cijepanja (Brazilska metoda) na uzorcima i optereti duž izvodnice (slika 17.3(b)), a ako se

zanju ( f s

šperp

ld

P f s

π

2= (valjak) (17.1a)

2

2

a

P f s

π = (kocka) (17.1b)

gdje je Pl je visina valjka, d promjer valjka, dok je a

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


246

(b)

b ×d ) 10 × 10 ili 15 × 15 cm2 L0 ili orije savijanja proste grede f b, jednaka je

2bd PL f b = (17.2)

gdje je P materijal, pa pretpostavka o linearnosti odnosa naprezanja i deformacije ne vrijedi, naprezanje

bct f a f )(= (17.3)

gdje je f t f c a i b su konstante. Prema Eurocodu za a = 0.3, a b f c

f t valjcima metodom cijepanja i savijanja, dobivenim na UCL, gdje se jasno vidi, ono što smodobivene direktnom metodom.

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


247

Slika 17.3

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


248

Slika 17.4 tl

Prijelazna zona

strukturu. Smatra se da se beton sastoji od agregata, cemen( prijelazna zona). Struktura cementnog kamena u blizini agregata se bitno razlikuje od one u oj zoni se pojavljuju pukotine koje se šire rezultira slomom.

Slika 17.5.

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


249

Smatra se da je širina te zone od 30

• vrlo tanki površinski sloj kalcij silikat hidrata na agregatu u kojem se nalazi manja

• sulfoaluminata (etringit)

Slika 17.6.

et al., 1998).

agregata i cementnog kamena, koje je posljedica:

• "efekta zida" – zrnca cementa se u blizini površine agregata ne mogu tako dobro

• odvajanja vode u prijelaznoj zoni zbog relativnog gibanja zrna agregata i cementne paste tijekom miješanja i lokaliziranog krvarenja betona.

zone.

Vodocementni omjer

ja nadalje ovisi o vodocementnom omjeru i

betona:

2

)( awc

cK f c

++

= (17.4)

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


250

gdje je f cc, w i a su volumeni cementa, agregata i zraka, a K je konstanta.

betona.

cvc k

k

f /2

1=

(17.5)

gdje je v/c vodocementni omjer, a k 1 i k 2 su konstante.Konstante K , k 1 i k 2

zrna agregata.

Iz pomjera

lje potpune zbijenosti u lijevo i

v/c omjera, na primjer korištenjem plastifikatora ili plastifikatora. Za v/c omjere

Slika 17.7.

Abrams je pokazao da njegova formula vrijedi i za v/ctako visokih vrijednosti v/c omjera ceme beton. U praksi se rijetko spravlja beton sa v/c

betona o v/c omjeru. Beton je spravljen u laboratoriju sa Portland cementom klase 42.5N.

Utjecaj starosti betona

s v/c omjerom, a brzina hidratacije, pa

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


251

Slika 17.8. v/c omjeru za beton spravljen sa Portlandcementom klase 42.5N.

Važno je napomenuti da proces hidratacije nikad ne završava i da se u vlažnim

Utjecaj temperature

zgure.

Utjecaj vlažnosti

što

Dominaet al. (1980

etona spravljenog sa drobljenim agregatom za oko 15%

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


252

Slika 17.9.

v/c v/c omjerom. Smanje

Slika 17.10. i v/c

(Cordon i Gillespie, 1963, ACI).

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


253

v/c objasniti pojavom velikog broja sekundarnih pukotina prije zakazivanja betona za što je

potpunovolumnog udjela agregata u betonu.

Slika 17.11. v/c omjeru (Erntroy i Shacklock,1954).

ementom koji sadrži dodatke

posljedica toga je smanjenje poroznosti cementnog kamena. Na slici 17.12 je dan shematski

vremenski period dostizanjili mjeseci.

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


254

Slika 17.12. cementom koji sadrži dodatke.

Pucanje i slom betona

Pojava mikropukotina

Kao što s re i brojnije

nje približava iznosu koji je

nestabilnog rasta pukotina a posljedice toga su velike deformacijame. U stanju 4, zbog naglog

oje

odgovaraju maksimalnom naprezanju. Na slici 17.14 su prikazani radni dijagrami cementnogkamena, morta i betona dobiveni u uvjetima kontrolirane deformacije. Na radnom dijagramu ja, kod morta

je taj dio nešto izrazitiji, dok je kod betona silazni dio radnog dijagrama vrlo rastegnut. U

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


255

zrna agregata i cementnog kamena sve dok pukotina ne bude takva da uzrokuje potpunozakazivanje betona.

Slika 17.13. Radni dijagram betona dobiven ispitivanjem na tlak: (a) prema Glucklichu(1965); (b) prema Newmanu (1966).

Slika 17.14.Swamy iKameswara Rao, 1973.)

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


256

Pucanje uslijed puzanja

približno jednaka maksimalnoj sili, kojoj se može oduprijeti beton, kod kratkotrajnih

Slika 17.15.

1 (ili x naprezanja 2 (ili y) i 3 (ili znalazi pod višeosnim stanjem naprezanja (tj. 2 i 3 kao i 1 zakazivanje materijala, primarno zbog oblika raspucavnja.

3 = 0) prikazana jena slici 17.16, gdje su 1 i 2 c -

. Oblik raspucavanja tip1 (slika 17.16), u gotovo cijeloj

prinos zakazivanju dolazi od smicanja. U kvadrantu tlak – tlak pukotine su

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


257

na naprezanje(a), kao kriterij zakazivanja.

Slika 17.16. Envelope zaet al., 1969; Vile, 1965).

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


258

18

Projektiranje sastava betonske mješavineProjektiranje sastava betonske mješavine zadane obradljivosti i razreda

Prije samog projektiranja sastava betonske mješavine potrebno je raspolagati podacimanavedenim na slici 18.1.

Slika 18.1 Postupak projektiranja sastava betonske mješavine zada

TRAJNOST OBRADLJIVOST CIJENA

VRSTA MATERIJALA(cement, agregat, …)

POKUSNU MJEŠAVINU

IZRADA I SASTAVA(min. 3 sastava)

ISPITIVANJE OGBETONA

ODABIRSASTAVA

ZADANO

USVAJA SE NAKON REZULTATA

IZ PROJEKTA BETONSKEKONSTRUKCIJE

ISPITIVANJE

KONZISTENCIJA Dmax

d < 0.25 mmv/c OMJER

VOLUMEN ZRAKA

DODATAKA

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


259

KORAK 1 - ODABIR KRITERIJA

Obradljivost Da bi beton bio homogeno izmi ljiiv, ljivost se

konzistencije betona. Konzistencija se može odrediti metodomslijeganja, rasprostiranja, Vebe vremena i zbijanja. Razredi konzistencije prema pojedinim18.1 (prema HRN EN 206-1:2002 Beton - 1. dio:Specifikacija, svojstva, proizvodnja i sukladnost).

Tablica 18.1 Razredi konzistencije svježeg betona

RAZREDI KONZISTENCIJERazred

slijeganjemVebe

razrediRazredi

zbijanjemRazredi rasprostiranjem

Razre

d

Slijeganje u

mmRazred

Vebe vrijeme

u sekundamaRazred

Stupanj

zbijenosti

Razre

d

Promjerrasprostiranja

u mm

S1 10 do 40 V01) C01) 46 F1

S2 50 do 90 V1 30 do 21 C1 1,45 do 1,26 F2 350 do 410

S3 100 do 150 V2 20 do 11 C2 1,25 do 1,11 F3 420 do 480

S4 160 do 210 V3 10 do 6 C3 1,10 do 1,04 F4 490 do 550

S51) V41) 5 do 3 C42) < 1,04 F5 560 do 620

- - - - - - F61) 1) – : slijeganje stošca:

vebe vrijeme: stupanj zbijenosti: 1,46rasprostiranje: >340 mm i

2) – primijeniti samo za laki beton

Izbor razreda konzistencije ovisi o tipu konstrukcije koji se betonira i o transportnom sredstvuza vanjski i unutrašnji transport. U tablici 4.2 dane su preporuke za odabir konzistencijeslijeganjem u ovisnosti tipa konstrukcije i transportnog sredstva.

Tablica 18.2 Preporuke za odabir konzistencije slijeganjem prema vrsti konstrukcijskogelementa

Tip konstrukcije Transportna sredstva Konzistencija premamjeri slijeganja, mm

Slabo armirani ili nearmirani temeljii blokovi

trake, specijalne posude 10 - 50

stupovi

pumpa, posuda na kranu 60 - 120

Jako armirani stupovi i grede pumpa, posuda na kranu 80 - 160 trake, kamioni 10 - 50Betoniranje pod vodom pumpe, cijevi 120 - 180 trake, kamioni, silobusi 10 - 50

strojeva posude 130 - 200

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


260

Za zadane sastojke betona, obradlj ³

betona. I plastifikatora, superplastifikatora ili aeranata.U tablici 18 3 betona pri temperaturi 20°C u ovisnosti o

Dmax i traženoj konzistenciji slijeganjem.

Tablica 18.3LITARA VODE ZA 1m3 SVJEŽEG BETONA

Drobljeni agregat linija S1 S2 S3 S1 S2 S3

A 63 120 145 160 95 125 140

A 32 130 155 175 105 135 150

A 16 140 170 190 120 155 175

A 8 155 190 210 150 185 205

B 63 135 160 180 115 145 165B 32 140 175 195 130 165 185

B 16 150 185 205 140 180 200

B 8 175 205 225 170 200 220

C 63 145 180 200 135 175 190

C 32 165 200 220 160 195 215

C 16 185 215 235 175 205 225

C 8 200 230 250 185 215 235

,25 mm regulira ssegregacija agregata (tablica 18.4)

Tablica 18.4Najkrupnija frakcija agregata

(mm)

0,25 mm u kg/m3 betona4 - 8 500

8 - 16 42516 - 31,5 35031,5 - 63 300

Primjenom dodataka betonu tipa plastifikatora, superplastifikatora ili aeranta postiže se, da se lj dodataka betonu treba obavezno dokazati na pokusnoj mješavini betona. Pri primjeni aeranta HRN EN 206-1:2002 Beton - 1.dio: Specifikacija, svojstva, proizvodnja i sukladnost, dane u tablici 18.5.

Tablica 18.5 a u aeriranom betonuNajkrupnija frakcija agregata

(mm)

31,5 - 63 2 - 316 - 31,5 3 - 5

8 - 16 5 - 74 - 8 7 - 10

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


261

Tablica 18.6 Razredi izloženosti (prema normi HRN EN 206-1:2002 Beton - 1. dio:Specifikacija, svojstva, proizvodnja i sukladnost)

Razred Opis okoliša

X 0 Vrlo suho Elementi bez armature u neagresivnom okolišu

2 Korozija armature uzrokovana karbonatizacijom a)

XC 1 Suho ili trajno vlažnoEleuronjeni u vodu

XC 2 Vlažno, rijetko suho Dijelovi spremnika za vodu; dijelovi temelja

XC 3 Umjerena vlažnostDijelovi do kojih vanjski zrak ima stalni ili povremeni pristup;

prostorije s atmosferom visoke vlažnosti

XC 4 kvašenja vodom (slatkovodna jezera i/ili rijeke)

3 Korozija armature uzrokovana kloridima koji nisu iz moraXD 1 Umjerena vlažnost

XD 2 Vlažno, rijetko suhoBazeni za plivanje i kupališta sa slanom vodom; elementi izloženiindustrijskim vodama koje sadrže kloride

XD 3 Elementi izloženi prskanju vode s prometnih površina na koje se4 Korozija armature, uzrokovana kloridima iz mora

XS 1Izloženo soli iz zraka, ali ne uizravnom dodiru s morskomvodom

Vanjski elementi u blizini obale

XS 2 Uronjeno Stalno uronjeni elementi u lukamaXS 3 U zonama plime i prskanja vode Zidovi lukobrana i molova

XF 1

Vanjski elementi

XF 2

morska voda

XF 3

Otvoreni spremnici za (slatkovodna jezera i/ili rijeke)

XF 4morskom vodom

vodoravni elementi izloženi prskanju vode s prometnih površina nakanalizacije

6 Beton izložen kemijskom djelovanju

XA 1 Slabo kemijski agresivni okolišSpremnici u postrojenjima za tretiranje voda iz kanalizacije,

XA 2Umjereno kemijski agresivniokoliš, konstrukcije u marinama

Betonski elementi u dodiru s morskom vodom; elementi uagresivnom tlu

XA 3 Jako kemijski agresivni okoliš

Kemijski agresivne vode u postrojenjima za tretiranje otpadnihvoda; spremnici za silažu i korita (žljebovi) za hranjenje

plinova7 Beton izložen habanju

XM 1 Umjereno habanjeElementi industrijskih konstrukcija izloženi prometu vozila s

XM 2 Znatno habanjeElementi industrijskih konstrukcija izloženi prometu s

pneumatskim ili s tvrdim g

XM 3 Ekstremno habanje

Elementi industrijskih konstrukcija izloženi prometu s

konstrukcije u vrtložnim (uzburkanim) vodama (npr. bazeni zadestilaciju); površine izložene pro

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


262

Tablica 18.7normi HRN EN 206-1 Beton - 1. dio: Specifikacija, svojstva, proizvodnja i sukladnost)

Razredizloženosti

Max v/c

omjerMin razred

Min

cementa (kg/m3)

zraka (%)Drugi zahtjevi

Nema rizika korozijeX0 - C 20/25 - - -

Korozija armature uzrokovana karbonatizacijomXC 1 0,65 C 25/30 260 -XC 2 0,60 C 30/37 280 -XC 3 0,55 C 30/37 280 -XC 4 0,50 C 30/37 300 -

-

Korozija armature uzrokovana kloridima iz moraXS 1 0,50 C 30/37 300 -XS 2 0,45 C 35/45 320 -XS 3 0,45 C 35/45 340 -

-

Korozija armature uzrokovana kloridima koji nisu iz moraXD 1 0,55 C 30/37 300 -XD 2 0,55 C 30/37 300 -XD 3 0,45 C 35/45 320 -

-

Smrzavanje i odmrzavanjeXF 1 0,55 C 30/37 300 -XF 2 0,55 C 25/30 300 4,0*XF 3 0,50 C 30/37 320 4,0*XF 4 0,45 C 30/37 340 4,0*

Agregat sdovoljnom

smrzavanje

Kemijski agresivan okolišXA 1 0,55 C 30/37 300 -XA 2 0,50 C 30/37 320 -XA 3 0,45 C 35/45 360 -

Sulfatno otporni

cementBeton izložen habanju

XM 1 - C30/37 - -XM 2 - C30/37 - -XM 3 - C35/45 - -

Manjemaksimalno

zrno agregata

Tablica 18.8 Najmanja vrijednost zaštitnog sloja armature za zaštitu od korozije (premaTPBK )

Razred izloženost

Najmanji zaštitni sloj, c min

(mm) za armaturu

Dopuštena odstupanja

zaštitnog sloja, c (mm)

XC 1 20 10XC 2 35XC 3 35XC 4 40XD 1XD 2XD 3

55

XS 1XS 2

XS 3

55

15

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


263

Zaštitni sloj mora ispuniti i e zahtjeve:• armatura treba imati barem minimalni zaštitni sloj da bi se osigurala zaštita od

korozije i prijenos sila prianjanja,• zaštitnim slojem mora se zaštititi i nenosiva armatura,• da bi se osigurala zaštita od korozije, zaštitni sloj ne smije biti manji od cmin iz tablice

4.8 ovisno o razredu izloženosti iz tablice 4.6; za istovremeni utjecaj više razreda

• da bi se osiguralo dobro prianjanje, cmin mora biti jednak ili ne manji od promjerašipke, d s

ploština pojedinih šipki u snopu), d s,V ,•

o 5 mm za razred izloženosti XM1, 10 mmza XM2 i 15 mm za XM3,

• ∆c mora se dodati vrijednosti cmin, da bi se dobila nazivna vrijednost cnom,

• ∆c mora se ∆c nije manja od 20 mm.

• c ≥75 mm.

• Ako se na tlo betonira podloga temelja onda zaštitni sloj betonskog temelja do podloge mora iznositi c≥40 mm.

• •

mm.

sastojke betona, u prvoj aproksimaciji ovisi o v/c omjeru. Razred ustarosti od 28 dana. , je definirana 7%-tnim fraktilom, tj. onom

12)do6(+≥ ck cm f f (N/mm2) (18.1)

f cm - 7%

f ck -

Trajnost

e, prema tablici 18.6. Razrediizloženosti (prema normi HRN EN 206-1:2002 Beton - 1. dio: Specifikacija, svojstva,

proizvodnja i sukladnost).

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


264

KORAK 2 -

v/c omjerastica do 0,25 mm, granulome-

prikazana na slici 18.2, prion zauzimati volumen jednak zbroju apsolutnih volumenasvih materijala - komponenata sastava.

Slika 18.2 Metoda apsolutnog volumena

tj.:

1000),(

=++++ zd

d

a zps z

a

c

c

w

w V mmmm

ρ ρ ρ ρ (18.2)

gdje su:mw, mc, ma, md maseni udjeli vode, cementa, agregata i dodataka betonu za 1m3

svježeg betona (kg),L+⋅⋅+⋅⋅= a zps za zps za V pV pm 22)(11)( ρ ρ (18.3)

d cw ρ ρ ρ ,, - )( zps zρ - volumensk

zastupljene frakcije raznih volumenskih masa L2)(1)( , zps z zps z ρ ρ )

pi - postoci udjela frakcija u ukupnom granulatu (V a) (%)V z - volumen zraka u 1 m³ betona (dm³).

apsorpciju

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


265

KORAK 3 - IZRADA I PODEŠAVANJE SASTAVA POKUSNE MJEŠAVINE

- konzistencija

- volumen zraka- volumenska masa.

dodavati voda dok se ne postigne tražena konzistencija. Pri tome treba znati, da je s komponenata u sastavu betonske mješavine i da treba

mješavine.

Od mjeispitivanje svojstava

KORAK 4 -ETONA

Uzorci betona se njeguju u vlažnom prostoru (T = 20 ±2 ºC, rel. vlažnost 95%) do 28 danaHRN EN12390-3:2002 -.

a) odnos v/c omjera b) odnos v/c omjera

KORAK 5 - ODABIR SASTAVA BETONA

Sastav betona koji zadovoljava propi dijagrama.

Primjer 1

Treba izbetonirati trakaste armirano izloženosti e se pripravljati u novoj centralnoj

betonari i transportirati na gradilište automikserima do gradilišta, a pumpom do mjestaug a C z( zps) = 2,64 kg/dm³.

Rješenje:

1) Zahtjev obradljivosti

- izbor konzistencije - tablica 18.2 - bira se mjera slijeganja 60-120 mm- tablica 18.1 - bira se razred slijeganja S2

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


266

- izbor - tablica 18.3 - bira se za razred slijeganja S2, aerirani 165 l/m³

-d = 0,25 mm - tablica 18.4. - bira se 300 kg/m³-ni beton - tablica 18.5. - bira se 4,0 %.

2) C25/30

8+≥ ck cm f f brati

sastav betona za v/c = 0,55.

Slika 18.3. Walzov dijagram

3) Zahtjev trajnosti

Iz tablice 18.7. srazredu izloženosti XF2 zahtijevano je:- maksimalni v/c = 0,55--C min = 300 kg/m3

-

- agregat prema HRN EN 12620:2003 Agregati za betonsmrzavanje

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


267

4) Pro

SASTOJAKMASA

(kg)

(kg/dm3)VOLUMEN

(l = dm3)

Cement 300 3,01 99,7

Voda 165 1,0 165

Kriterij:v/c -,55v/c - trajnosti 0,55

Dodatak aeranta(% na masu cementa)

0,20,61 1,1 0,6

Zrak (%) 4,0 40

Agregat 1834 2,64 694,7

Ukupno 2299,6 2,3 1000

KOREKCIJA ZASASTOJAK

MASAAGREGATA

APSORPCIJU VLAŽNOST

KORIGIRANA MASAZA 100 L

OZNAKA

Frakcija (%) (kg) (%) (kg) (%) (kg) (kg)

0 - 4 mm 30 550,2 1,1 6,05 5,0 27,51 571,7 a'

4 - 8 mm 20 366,8 0,7 2,57 3,5 12,84 377,1 b'

8 - 16 mm 20 366,8 0,5 1,83 2,0 7,34 372,3 c'

16 - 31,5 mm 30 550,2 0,3 1,65 1,2 6,60 555,2 d'

100 1834Dodatak betonu (D)

D : H2O = 1 : 10 6,0 e

Cement 306 306 f

Voda 165 12,1 54,3 117 g'

54,3 - 12,1 + 6 = 48,0

165 – 48,2 = 116,8

1

2

3

2

3

4 4

5

8

6

7

3 BETONA

KOREKCIJA ZA APSORPCIJU I VLA NOST

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


268

cementa i približno

5) Izrada minimalno 3 sastava

6) Ispitivanje betona

Ispituje se:-- svojstva propusnosti

i upotrije- ju se krivulje iste konzistencije (slika 18.3).

7) Odabir sastava betona

18.3 bira se sastav betonske mješavine za f cm = 38 N/mm²tako da se slijede crtkane linije a-b-

- v/c = 0,54- mc = 306 kg/m³

Slika 18.4 Dijagram slijeganja.

slijeganja usvaja se v/c = 0,54

f cm = 38 N/mm²) glasi:

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


269

- cement 306 kg- v/c 0,54- voda 165 l- dodatak 0,61 kg- agregat 1828,7 kg

Provjera udovoljavanja kriteriju trajnosti obavlja se ispitivanjem penetracije vode ili plina.

Uz pretpostavku da odabrani sastav zadovoljava kriterije trajnosti usvaja se odabrani sastav betona.

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


270

19

log betona

Postoje brojne metode nerazornog ispitivanja betona u konstrukciji, koje se mogu podijeliti naone kojima se procjenjuju svojstva samog betona i one kojima se locira armatura u betonu.mo spomenuti neke koje neznatno razmatrati.

Nerazorne metode uglavnom se koriste za:•

promjenjivih svojstava istog uzorka;• procjenu svojstava betona u konstrukciji.

Ispitivanje betona sklerometrom

ut oprugom, konstantnom energijom udara u klip indeks sklerometra

šina betona. Prije samog ispitivanja sklerometrom, treba izravnati lokalno varirati zbog prisustva krupnog zrna agregata (nenormalno veliki indeks) ili šupljineneposredno ispod površine betona (mali indeks), pa stoga treba provesti brojna ispitivanja i

Slika 19.1

dugme za otpuštanje opruge; (8) opruga; (9) opruga; (10) kukica.

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


271

tada se oni moraju op

Sklerometrom se mjere površinska svojstva betona do dubine 2.5 – 3 cm. Korelacija

• • povšinskoj vlažnosti betona;• o kutu pod kojim se ispituje,

pa prema tome ne postoji univerzalna korelacijska krivulja. Na slici 19.2 je prikazana ovisnostgodišnjih to koristi zaispitivanje betona u konstrukciji.

Slika 19.2

Ispitivanje betona metodom rezonantne frekvencije

Ovom metodom se ispituju uzorci betona u laboratoriju – npr. procjenjuju se promjene na agresijom.

rezonantna frekvencija osnovnog tona slobodnih vibra n),duljine prizme (l

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


272

ρ 224 lnE d = (19.1)

Na slici 19.3 je prikazana shema mjerenja rezonantne frekvencije. Vibriranje uzorka se ju uzorka (slika 19.3(a)). Amplitudevibracija se mijenjaju duž uzorka kao što je prikazano na slici 19.3(b). Frekvencija

je (slika 19.3(c)).

Kako se beton prilikom ispitivanja metodom rezonantne frekvencije neznatno dijagrama betona, tj. odgovara koeficijentu smjera pravca B na slici 16.15 E s

0.85.

Slika 19. 3 Mjerenje rezonantne frekvencije osnovnog tona slobodnih longitudinalnihvibracija betonske prizme.

korelacije iz

betona kroz uzorak, za razliku od indeksa sklerometra koji ovisi o lokalnim svojstvima njegovanja betona, itd.

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


273

Slika 19.4(UCL podaci).

Ispitivanje betona ultrazvukom

Ispitivanje betona ultrazvukom je jedna od najpopularnijih metoda kako u laboratoriju tako i

prijemnik moraju biti u dobrom kosloja masti ili želea. Da bi se dobio dovoljno jak signal nakon prolaza kroz debljinu betona od -kHz). Uglavnom se koriste predajnici koji generiraju longitudinalne valove.

Brzina (V (E d ), Poissonovom koeficijentu ( ):

)21)(1(

)1(

ν ν ρ

ν

−+

−=

d E V (19.2)

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


274

Slika 19.5

Slika 19.6

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


275

ultrazvuka potrebno više vještine nego za ispitivanje metodom rezonantne frekvencije (npr.

en i agregat, pa brzina impulsa ovisi o

kao što je prikazano na slici 19.7.

Slika 19.7morta i betona (Sturrup et al., 1984 i UCL podaci).

dijametralno suprotnoj strani može se koristiti i poludirektna ili indirektna metoda (sl. 19.5).Kod ispitivanja na objektu, vrlo je važno osigurati d

Polurazorne metode ispitivanja betona

metode. Na slici 19.8

ostalih kod kojih se mjeri sila koja je potrebna za slom betona. U pull-out postupku ispitivanja

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


276

- kružnog diska zalijepljenog za beton, dok se u break-off postupku odlama mali valjak izbušenu betonu.

Slika 19.8 Polurazorne metode ispitivanja betona koje se naj

Rezultati dobiveni ovim postupcima su manje pouzdani od onih koji se dobiju ispitivanjem

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


277

navedeni minimalni brojevi ispitivanja za dobivanje pouzdane srednje vrijednosti kao i ultrazvuka.

Tablica 19.1

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


278

20

Anorganska ili mineralna veziva

Podjela

ija zrna anja s vodom nastje

a, a pokazivala bi niznepovoljnih svojstava (skupljanje, manja postojanost volumena, nestabilnost). Neka veziva

avati na zraku kao i pod vodom. Prema tomerazlikujemo dvije glavne grupe veziva:

a) stanju su topljiva u vodi. Tu spadaju vapno (topljiv je dio koji nije karbonatizirao),gips, magnezitna veziva, vodeno staklo;

b)

etiriju osnovnih oksida: CaO, SiO2,

Al2O3 i Fe2O3e oksida modula:

32322 OFeOAlSiO

CaO

++=mh

tj. ) i kiselih komponenti (SiO2, Al2O3 Fe2O3,). nog modula je

ih komponenti, koje dolaze od glinenih primjesa u ni modul manji od 9. Za cemente, koji

zastupljeninajviše vapnenac i glina. Oviusobnom odnosu (prirodno ili umjetno podešenom)ovih komponenti dobivaju se razne vrste veziva.

Vapna

Kalcitno vapno

3) na temperaturi od oko 1000°C, dakle ispodgranice taljenja:

CaCO3 CaO +CO2.

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


279

vapnenca nastaje vrlo porozno psnaža oda kod hidratacije portland cementa. Reakciju CaO s vodom nazivamogašenje vapna:

CaO +H2O Ca(OH)2 +1150 J/g

Ca(OH)2 nastaje prah (suho

naprezanja koja razaraju materijal (mort, beton, opeku). To su tzv. kokice.

prosijavanje. Drobljeni vapnenac se može - 1000°C. -

3 l d

(karbonatizacija):

Ca(OH)2 +CO2 CaCO3 (kalcit) +H2O

nastaje kemijskom reakcijom karbonatizacije portlandita malena je u0.03 vol.%) i s druge strane, zato što sporo prodire krozgustu i vlažnu strukturu morta. Da bi 1 g Ca(OH)2 prešao u CaCO3 potrebno je 1.19 m3 zraka,dakle za potpunu karbonatizaciju 1 m2 vapnene žbuke debljine 1 cm potrebno je oko 1800 m3

zraka. Karbonatizacija napreduje utoliko brže što je mort porozniji i što je više nanog dioksida. Zato vapnene žbuke i mortovi ne smiju biti zatvoreni premazraku (npr. gustim završnim premazima, tapetama i sl

je potpuna karbonatizacija žbuke u toku nekoliko mjeseci, ali za mort u reškama radirelativno velike dubine, karbonatizacija može trajati više godina. Vapno ima srazmjerno malui je vrlo obradivo i postojanog volumena.

Karbidno vapno

Pri proizvodnji acetilena iz kalcij karbida dobiva se vapnena pasta koja može biti

CaC2 +2H2O Ca(OH)2 +C2H2

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


280

koksa. U vapnu proizvedenom pri proizvodnji acetil koksa.utim, takvo vapno može imati prednosti za proizvodnju mortova za zidanje ukoliko

reakcije zaostalog kalcij karbida.

Dolomitno vapno

Dolomitno vapno d 3 × MgCO3). Reakcije su jem udjela MgO dolomitno vapno gasi se ja volumena (naknadnog gašenja enoj žbuci), može oštetiti žbuku ("kokice"). utim, manja naknadnaekspanzija u mortu za zidanje, koji je pripravljen od dolomitnog vapna može djelovati

karbidnog vapna.

evni gips dobiva se žarenjem sadre, tj. kalcijeva sulfata s dvije molekule kristalne

Štukogips dobiva se žarenjem na temperaturi od 120 do 190°C. Pri tome se izdvaja približno 3/4 kristalne vode i nastaje poluhidrat CaSO4 × 0.5 H2O. Nakon miješaja s vodom ponovo nastaje dvostruki hidrat. Upotrebljava se kao dodatak za vapnene mortove, završni

sloj žbuke, za štukature te izradu gipsnih prefabrikata.Estrih gips dobiva se žarenjem na temperaturi do cca 1000°C. Pri tome se potpuno O4 temperaturi iznivanja:

CaSO4 CaO +SO3

omjene kemijskog sastava. Gips uvijek ostaje kalcijevina vezane kristalne vode. Miješanje gipsa s vodom odgovara

eni gips otapa u vodi. Zato se kod miješanjauvijek gips sipa u vodu (a nikako ne obratno), jer vodom. Kristalizacija koja zatim nastupa je gip požara. pare koja drži temperaturu ispod žbuke nižom od 100°C, svee sva kristalna vezana voda.

Prilikom vezanja kristalne vode volumen enja. Dilatacijske reš

pogodan za naknadnu ugradnju elemenata ("tipli").

Gips se radi njegove topljivosti u vodi smije upotrebljavati samo na mjestima koja su

7/22/2019 MATERIJALI 2 - 16-20


uvijek suha. Osim toga na betonskoj podlozi ukoliko se vlaži može izazvati sulfatnu koroziju ma s uspjehom se primjenjuju vodoodbojna sredstva kao zaštitagipsa od djelovanja vlage. Takva sredstva mogu biti npr. laneno ulje, lakovi, parafin. Na taj

vapnenog vremena njegovanja na zraku mogu

• Dio kalcijO3,• Kalcijevi silikati, aluminati i feriti s dodanom vodom tvore hidrate, koji u dugotrajnoj

O2, Al2O3 i Fe2O3 postoje u glinama, laporu i pucolanima. Snjima kalcijevi e Odležavanje na zraku prije potapanja u vodi potrebno je da bi dio veziva karbonatizirao l disperziji.

Silicijev dioksid, SiO2 pojavl e kao kvarci u kristalnojformi koja je vrlo slabo reaktivna. utim, ako se te kristale vrlo sitno inrazori strukturu, kvarc postaje reaktivniji. temperature što se koristi u proizvodnji plinobetona (Siporex) i vapnenosilikatne opeke.Amorfni i kriptokristalasti oblici SiO2 pri normalnim temperaturamai

Hidrau koja osim Al2O3 sadrži još iSiO2, Fe2O3, H2O. Kod kalcijevi silikat hidrati.

Documents

MATERIJALI 2 - 16-20