24
Građevinski fakultet Zagreb Diplomski studij, smjer Materijali Bjegović, D.; Štirmer, N.: Teorija i tehnologija betona 1 Komponente za izradu betona - AGREGAT 8. PREDAVANJE 1 SADRŽAJ AGREGAT Općenito - značaj agregata u betonu Vrste agregata, opis, primjena Fizikalna svojstva agregata Mehanička svojstva agregata Toplinska svojstva agregata Štetni sastojci u agregatu Posebne vrste agregata 2 Općenito - značaj agregata u betonu Cijena Dimenzionalna stabilnost Utječe na modul elastičnosti, tvrdoću i otpornost na habanje 3 Podjela agregata prema podrijetlu Agregat Prirodni Proizvodi se obradom materijala koji pronalazimo u prirodi; ne mijenjamo sastav agregata Riječni agregat Drobljeni agregat Umjetni Potječe od materijala kakvog nema u prirodi; obradom materijala mijenja se njegov sastav Razni otpadni materijali i industrijski proizvodi Specijalni proizvodi Reciklirani 4 Vrste agregata, opis, primjena Prirodni agregat - dobiven iz prirodnih izvora (riječni ili agregat drobljen iz stijenske mase) Umjetni agregat - agregat dobiven industrijskim procesom Reciklirani agregat - agregat dobiven recikliranjem drugih proizvoda (npr. betona, opeke) Nus-proizvodi drugih industrija kao agregat (npr. zgura) 5 Prirodni agregat sastavu Vrste agregata prema mineraloškom sastavu Sedimentne stijene Metamorfne stijene Vulkanske stijene 6

Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 1

Komponente za izradu betona -AGREGAT8. PREDAVANJE

1

SADRŽAJ AGREGAT

Općenito - značaj agregata u betonu Vrste agregata, opis, primjena Fizikalna svojstva agregata Mehanička svojstva agregata Toplinska svojstva agregata Štetni sastojci u agregatu Posebne vrste agregata

2

Općenito - značaj agregata u betonu

Cijena Dimenzionalna

stabilnost Utječe na modul

elastičnosti, tvrdoću iotpornost na habanje

3

Podjela agregata prema podrijetlu

Agregat

Prirodni

Proizvodi se obradom materijalakoji pronalazimo u prirodi; nemijenjamo sastav agregata

Riječni agregat Drobljeni agregat

Umjetni

Potječe od materijala kakvog nemau prirodi; obradom materijala

mijenja se njegov sastav

Razni otpadnimaterijali iindustrijskiproizvodi

Specijalniproizvodi

Reciklirani

4

Vrste agregata, opis, primjena

Prirodni agregat - dobiven iz prirodnih izvora (riječniili agregat drobljen iz stijenske mase)

Umjetni agregat - agregat dobiven industrijskimprocesom

Reciklirani agregat - agregat dobiven recikliranjemdrugih proizvoda (npr. betona, opeke)

Nus-proizvodi drugih industrija kao agregat (npr.zgura)

5

Prirodni agregat sastavu

Vrste agregata premamineraloškom sastavu

Sedimentne stijene Metamorfne stijene Vulkanske stijene

6

Page 2: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 2

Vrste agregata prema mineraloškom sastavu Sedimentne stijene - nastale taloženjem ostataka drugih stijena

djelovanjem vode, leda i vjetra, taloženjem kao rezultatombiološke aktivnosti te taloženjem iz otopine

Sedimentne stijene (ekonomično – nalaze se blizu površine)~80 % agregata Pješčenjaci, vapnenac, čert, treset, ugljen, les ili prapor, itd.

7

Klasifikacija osnovnih sedimenatana osnovi veličine zrna

8

Vrste agregata prema mineraloškom sastavu Metamorfne stijene- nastaju procesom metamorfoze od neke

magmatske stijene ili sedimentne stijene. Pod metamorfozom se podrazumijeva djelovanje visoke

temperature,tlaka, vodene pare i plinova.

Metamorfne stijene Mramor, škriljevac, gnajs (odlične do slabe kvalitete)

9

Vrste agregata prema mineraloškom sastavu

Vulkanske stijene Intruzivne ili plutonske (kristalizacija magme u

dubini): granit Hipabisalne ili žične (prijelazni oblik): riolit, bazalt Efuzivne (hlađenje na površini): tuf, plovućac, bazalt Odličan agregat: tvrdoća, čvrstoća, žilavost

10

Proizvodnja riječnog agregata - šljunčara

Shemaglavnih faza

uproizvodnjiagregata za

beton izšljunka

POZAJMIŠTEISKOP ŠLJUNKA ODVAJANJE

BATUDE

SIJANJE IPRANJE

DROBILICA

16-32

MLIN

FRAKCIJE

VIŠAK FRAKCIJA

8-16 4-8 0-4 mm mm0-2

11

PROIZVODNJA AGREGATA

Šljunčara Novo Čiće: a) skreper, b) klasifikator s lopaticama i hidrciklon, c) sita,d) detalj mokrog sijanja, e) mehanizacija, f) detalj upravljačke ploče, g) plovni bagers tračnim transporterima na pontonima

Izvor:

g

12

Page 3: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 3

Proizvodnja drobljenog agregata

Shemaglavnihfaza u

proizvodnjiagregata za

beton izlomljenogkamena

KAMENOLOM ODVAJANJEJALOVINE

MLIN

JALOVINA

SIJANJE

DROBILICA

FRAKCIJE

VIŠAK FRAKCIJA

16-32 8-16 4-8 0-4 mm0-2 mm

13

PROIZVODNJA AGREGATA - kamenolom

14

Papuk - Kamen IngradKamenolom Jelenje Vode - separacija i postrojenjeza pročišćavanje vode

PROIZVODNJA AGREGATA

15

IZVORNA STIJENA

PRETHODNAIZLOŽENOST I

UTJECAJ OBRADEMIKROSTRUKTURA

POROZNOST/GUSTOĆA

MINERALOŠKISASTAV

KARAKTERISTIKE ZRNA- veličina- oblik- tekstura

- otpornost na drobljenje- otpornost na habanje- modul elastičnosti

PROJEKTIRANJESASTAVA BETONA

SVOJSTVASVJEŽEG BETONA- konzistencija- kohezivnost- gustoća

SVOJSTVA OČVRSNULOGBETONA- krajnja čvrstoća- otpornost na habanje- dimenzionalna stabilnost- trajnost

16

Industrijski proizveden agregat

Umjetni agregat Opis Primjena

Ekspandirana zguraVodom ohlađena zgura (iz

proizvodnje željeza) aerirana parom(uvučene pore)

Lagani betoni

Leteći pepeo Sinterirani leteći pepeo; kemijskivezani leteći pepeo

Betoni niskihčvrstoća

Industrijski proizvedenpijesak

Industrijski obrađeni agregat finegranulacije

Djelomičnazamjena pijeska uasfaltnim betonima

Polistiren Ekspandirane granule polistirena Lagani betoni

Ekspandirana glina Granule ekspandirane gline Ovisno o razredučvrstoće

17

Reciklirani agregatReciklirani agregat Opis Primjena

Agregat od recikliranogbetona

Drobljeni otpadni beton, ne smije imationečišćenja (manje od 1% mase)

Zamjena prirodnogagregata (npr. 30 %)

Agregat od recikliraneopeke Drobljena otpadna opeka Podložna masa u

cestogradnji

Ponovno upotrijebljeniagregat

Granule agregata očišćene izotpadnog betona

Zamjena dijela agregatau betonima

Agregat od recikliranogasfalta Drobljeni otpadni asfalt Novi kolnici od asfaltnog

betona

Ponovno upotrijebljeniagregat iz asfalta

Granule agregata očišćene izotpadnog asfaltnog betona

Zamjena dijela agregatau asfaltnim betonima

Granule stakla Komadići stakla Djelomična zamjenafine granulacije

Komadići gume Reciklirani komadići otpadnih guma Ovisno o vrsti i postotkuzamjene

18

Page 4: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 4

Nus-proizvodi drugih industrija

Nus-proizvodi Opis Primjena

Zgura hlađena na zraku Zgura dobivena iz proizvodnje željezahlađena na zraku

Zamjena dijelaagregata, svi betoni

Granulirana zgura Zgura dobivena iz proizvodnje željeza,slična pijesku

Zamjena dijelaagregata, svi betoni

Čeličanska zgura Zgura dobivena iz proizvodnje čelika Zamjena dijela agregata

Leteći pepeo Leteći pepeo iz industrija na ugljen Zamjena agregata finegranulacije

Pepeo visokih peći Čestice sakupljene na dnu visokihpeći

Zamjena agregata finegranulacije

Pepeo uslijed spaljivanja Pepeo uslijed spaljivanja otpada Zamjena agregata finegranulacije

Organski agregat Rižine ljuske, komadići drveta,piljevina

19

Fizikalna svojstva agregataNasipna gustoća i šupljine

GustoćaOblik zrna i tekstura površine

SkupljanjeApsorpcija i površinska vlažnost

Otpornost na smrzavanje i odmrzavanje

Volumenskagustoćaagregata

2,7 kg/dm3

Volumenskagustoća vode

1,0 kg/dm3

U istom volumenu 2,7 puta više mase

Volumenska gustoća

21

Stanja vlažnosti u agregatu

Stanje SUHNEZASIĆEN

POVRŠ.SUH

ZASIĆENPOVRŠ.

SUHVLAŽAN

Ukupnavlažnost -

Manje odmoguće

apsorpcije

Jednakomogućojapsorpciji

Veće odapsorpcije

22

Poroznost i apsorpcija vode Utječu na: prionjivost cementnog

kamena i agregata ubetonu,

otpornost betona nadjelovanje smrzavanja,

kemijsku i erozijskuotpornost betona,

gustoću.zatvorene

(nepropusne)pore

propusne(otvorene)

pore

propusne(otvorene)

pore

agregat

23

Utjecaj vlažnosti agregata

Sitni pijesak

Agregat srednjeveličine

Krupni agregat

Vlažnost agregata (% mase)

Post

otak

pov

ećan

ja v

ol. u

odno

su n

a su

hi a

greg

at

24

Page 5: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 5

Odnos površine sitnog i krupnog agregata

Sitne frakcije imajuizmeđu 25 do 40 putaveću specifičnu površinuod krupne frakcije istemase i volumena

25

Utjecaj veličine zrna agregata na potrebu zavodom u betonu

volumen =

2 x 2 x 2 = 8

specifičnapovršina=

6 x (2 x 2) = 24

volumen =8 x (1 x 1 x 1) = 8

Specifična površina =8 x 6 x 1 = 48

26

Smanjenje šupljina

25 mm 9 mm + 25 mm27

Šupljine između zrna agregata količina šupljina ovisi o: granulometrijskom sastavu, obliku i teksturi zrna, stupnju zbijenosti.

.)(%,100 volšZPS

sZPS

š=48% š=26%

šupljikavost: nasuto stanje, zbijeno stanje.

ρs - volumenska masa nasutog,odnosno zbijenog stanja

28

nasuta

zbijenavolumenska masa = 0,87 - 0,96

Šupljine između zrna agregata

Nasipna volumenska masa agregata u zbijenom stanjuje 1,1 kg/dm3

Nasipna volumenska gustoća cementa ~ nasipnavolumenska gustoća agregata (1 kg/dm3)

29

Udio šupljina

Udio pijeska u miješanom agregatu(%)

Post

otot

ak š

uplji

na

30

Page 6: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 6

Oblik i tekstura zrna Idealan oblik je kugla Daje najmanju specifičnu površinu Pruža najmanji otpor pri obradi svježeg betona

Oblik zrna krupnog agregata (SI) zadaje se razredomindeksa oblika

Oblik i tekstura zrna imaju utjecaj na obradljivost betona(unutrašnji otpor pri miješanju i ugrađivanju) Vrijedi naročito za betone s manjom količinom cementne paste

31

Ispitivanje oblika zrna agregata oblik zrna agregata ocjenjuje se obzirom na omjer duljine zrna

(L) i debljine zrna agregata (E)

indeks oblika:

M2 - masa zrna agregata čiji je omjer L/E > 3 M1 - ukupna masa ispitanih zrna

2

1

MSI 100M (%)

32

Oblik zrna krupnog agregata

TPBK (139/09), Prilog D

Razred SI(Shape Index)

Indeksoblika

(SI)Namjena

SI40 40betoni do uključivo razreda tlačnečvrstoće 12/15 prema HRN EN

206-1

SI20 20 ostali betoni

33

veće max. zrno agregata manja je ukupna površina agregata potrebna manja količina cementa za obavijanje svih zrna

veća zrna agregata više sprječavaju skupljanje cementnogkamena veća vlačna naprezanja oko njih i većemikropukotine u još neopterećenom betonu

najkrupnija zrna agregata povećavaju segregaciju svježeg betonai nehomogenost u očvrsnulom betonu

Maksimalno zrno agregata

34

Maksimalno zrno agregata

Dmax c Dmax 0,8×minimalni horizontalni razmak armature Dmax ¼×minimalna dimenzija betonskog elementa

(za ploče vrijedi ⅓×debljina ploče)

ODABIR DODABIR DMAXMAX

a dmin

35

Frakcija agregata – skup zrna određeneveličine

oznaka agregata prema donjoj (d) i gornjoj (D)veličini sita izražena kao d - D

36

Page 7: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 7

Granulometrijski sastav agregata

Skup zrna određene veličine nazivamo FRAKCIJOM

NAZIVNE FRAKCIJE U PROIZVODNJI AGREGATA

0 - 4 (0-1, 1-4; 0-2, 2-4) mm – Sitni agregat (pijesak)

4 - 8 mm 8 - 16 mm 16 - 32 mm 32 - 63 mm 63 - 125 mm

Krupni agregat

37

Optimalni granulometrijski sastavagregata

Cilj: postići što gušćepakiranje, odnosno rasporedzrna, koji u betonu dajeminimum šupljina

Granulometrijski sastav – glavni činitelj koji utječena količinu zahvaćenog zraka u betonu određenekonzistencije

38

- po EMPA %50

mm dd

ddA

- po Fuller-u%100

mddB

- za masivni beton%100

4,0

mddC

Izrazi za proračun optimalnoggranulometrijskog sastava

39

PREPORUČLJIVE GRANIČNE KRIVULJEOPTIMALNOG SASTAVA AGREGATA 0/32 mm

0

20

40

60

80

100

0 0,25 0,5 1 2 4 8 16 31,5

Otvor sita (mm)

Prol

az (%

) D32A32B32C32

Diskontinuirana krivulja40

PREPORUČLJIVE GRANIČNE KRIVULJEOPTIMALNOG SASTAVA AGREGATA 0/32 mm

Graničnakrivulja

Prolaz kroz sita (%)

0,25 0,5 1,0 2,0 4,0 8,0 16,0 31,5

D32 2 5 8 30 30 30 30 100

A32 2 5 8 14 23 38 62 100

B32 8 18 28 37 47 62 80 100

C32 15 29 42 53 65 77 89 100

41

Opći zahtjevi za granulometrijski sastav

Agregat FrakcijaMaseni postotak

prolazaRazred Gd

(Oznake razreda:GFine, GCoarse, GAll-in,

GTolerances)D d

Sitni D 4 mm i d=0 85-99 -

GF85CP, MP (postotakprolaza kroz sito 0,5 mm)CF, MF (modul finoće)

Krupni

D/d 2 iliD 11,2 mm

85-99 0-20 GC85/20

D/d > 2 iD > 11,2 mm

90-99 0-15 GC90/15

Razred dopuštenog odstupanja na situ srednje veličine D/1,4: GT15

Nefrakci-onirani D 45 mm i d=0 90-99 - GA90

42

Page 8: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 8

Utjecaj veličine agregata na svojstva betona Veličina zrna utječe na: Potrebu za vodom Sadržaj cementa Mikropukotine (čvrstoću)

Granulometrijski sastav Ovisi o omjeru krupnog i sitnog agregata Utječe na sadržaj paste (ekonomičnost) i obradljivost

43

Utjecaj distribucije čestica agregata nasvojstva betona Svježi beton Distribucija veličina finog agregata značajna je za obradivost, segregaciju i

pumpabilnost svježeg betona Jednolika distribucija sitnog agregata utječe na poboljšanu obradivost

istog u usporedbi s betonom s diskontinuiranim agregatom (kojim selakše postiže veća konzistencija)

Očvrsnuli beton Jednolika distribucija agregata osigurava bolje “pakiranje” čestica agregata

čime se postiže veća gustoća i smanjena propusnost, ali i poboljšanaotpornost na abraziju

Zbog manje potrebe za količinom cementne paste takvi betoni imajusmanjeno izdavanje vode, puzanje i skupljanje

Višak krupnog agregata može pozitivno utjecati na skupljanje uslijedsušenja, ali ujedno može imati negativne posljedice na razvoj povećanogbroja mikropukotina

4444

Utjecaj distribucije čestica agregata nasvojstva betona Krupni i sitni agregat bi trebao biti jednoliko distribuiran U slučaju da su čestice sitnog agregata prevelikih dimenzija

to može uzrokovati izdvajanje vode i segregaciju Prevelika količina veoma sitnih čestica značajno povećava

potrebnu vodu u mješavini Propusnost, kao jedan od osnovnih trajnosnih parametara,

ovisna je o sadržaju šupljina u mješavini; manji udio šupljinaznači manju propusnost. smanjenje propusnosti moguće je ostvariti dobro

graduiranim agregatom

4545

Utjecaj teksture agregata na svojstva betona Oblik zrna i tekstura površine Hrapavi i izduženi dijelovi zahtijevaju više cem. paste za

postizanje obradljivosti (povećanje troškova)

Tekstura površine Ovisi o čvrstoći stijene, poroznosti, ranijoj izloženosti Utječe na obradljivost, količinu paste, početnu čvrstoću

46

Kim [2002] Istraživanja su ukazala da je upotrebom laserskih snimača

(engl. Laser scaners) moguće dobiti trodimenzionalneinformacije o agregatu te postaviti korelaciju između vizualnepercepcije karakteristika agregata i informacija dobivenihprimjenom pristupa temeljenog na elementarnim valovima

Indeksi oblika, uglatosti i teksture definirani su različitimvalnim koeficijentima Kratki valovi se koriste pri opisu teksture, a valovi većih valnih duljina

za opis oblika i uglatosti agregata

47

Kim, H, Haas, C., Rauch, A. and Browne, C., “Dimensional Ratios for Stone Aggregatesfrom 3D Laser Scans,” Journal of Computing in Civil Engineering, Vol. 16, No.3, 2002, pp. 175-183.

47

Tomografija Tomografija je vizualna tehnika koja se koristi za predočavanje

unutrašnjosti neprozirnih čvrstih tvari Agregat je tako moguće vizualizirati unutar betonskog

uzorka, jer tomografija putem x-zraka stvara 2D slike betonana različitim visinama. Potom se kombinacijom napravljenih2D slika priprema 3D informacija o agregatu, analizompomoću srednjih sferično harmoničnih funkcija

48

Garboczi, E., “Three-Dimensional Mathematical Analysis of Particle Shape Using X-RayTomography and Spherical Harmonics: Application to Aggregates Used inConcrete, Cement and Concrete Research,” pp. 1621-1638.

48

Page 9: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 9

Utjecaj oblika agregata Kubične ili sferične čestice imaju manju površinsku energiju

nego ravne i izdužene čestice, slijedi da iste zahtijevaju manjukoličinu cementne paste i manje vode za istu obradivost Veća čvrstoća i smanjeno skupljanje betona

Izdužene čestice nepovoljno utječu na obradivost mješavine, teza istu količinu vode utječu na stvaranje slabo obradivemješavine u usporedbi s mješavinom koja sadrži kubične ilisferične čestice Zahtijevaju povećanu potrebu za vodom čime posljedično smanjuju

čvrstoću betona

4949

Utjecaj ultrafinih čestica mineralnih dodataka Utjecaj ultrafinih čestica na svojstva betona nije dovoljno

istražen, prvenstveno jer zahtijevaju primjenu posebnih tehnikauslijed vrlo malih dimenzija čestica (elektronski mikroskop,nitrogen adsorption uređaj i laserski difrakcijski uređaj)

U slučaju nejednolike distribucije utječu na povećan sadržajšupljina i vode Kako bi se odredio utjecaj tih ultrafinih čestica na sadržaj vode,

primijenjena jeVicatova metoda za određivanje konzistencije cementnepast i “single drop” test

Potvrđena je dobra korelacija između provedenih ispitivanja, pri čemuoba ispitivanja opisuju prostorni razmještaj čestica kao funkciju njihovegranulometrije i morfoloških karakteristika, te se mogu koristiti za odabirultrafinih mineralnih dodataka betonu

50

Bigas, J. P. and Gallias, J. L., “Effect of Fine Mineral Additions on Granular Packing ofCement Mixtures,” Magazine of Concrete Research, Vol. 54, No. 3, pp. 155-164.

50

Mehanička svojstva agregata PRIONJIVOST Prosuđuje se na temelju izgleda plohe prijeloma nakon

ispitivanja tlačne čvrstoće Na prionjivost utječu: Oblik i tekstura površine Mineraloško-petrografski sastav

51

Mehanička svojstva agregata ČVRSTOĆA drobljeni agregat – iz stijene se ispili valjak ili kocka i ispituje agregat iz vučenog nanosa ili prirodno drobljeni agregat –

ispitivanje betonskih uzoraka spravljenih s tim agregatom uusporedbi s betonskim uzorcima od agregata poznatečvrstoće

MODUL ELASTIČNOSTI: Ekamena = 343×P

52

Mehanička svojstva agregata ŽILAVOST otpornost agregata na udarce određuje se slično kao i drobljivost agregata mogu se pojaviti razlike u rezultatima za isti agregat u suhom

i vlažnom stanju bitno svojstvo za betone izložene mehaničkom trošenju

(eroziji)

53

Mehanička svojstva agregata TVRDOĆA otpornost protiv prodiranja i paranja bitno svojstvo za betone izložene mehaničkom trošenju

(eroziji) Ispitivanje žilavosti i tvrdoće (Los Angeles test)

54

Page 10: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 10

Otpornost na drobljenjekrupnog agregata - TPBK

Razred LAKoeficijent

Los Angeles(LA)

Namjena

LA35 35 betoni opće namjene

LA30 30betoni razreda izloženosti XF1 do

XF4 prema HRN EN 206-1

55

Otpornost na drobljenje krupnog agregata

TPBK (139/09), Prilog D

Razred LAKoeficijent

Los Angeles(LA)

Namjena

LA35 35 betoni opće namjene

LA30 30betoni razreda izloženosti XF1 do

XF4 prema HRN EN 206-1

56

RazredF

%gubitkamase

RazredMS

%gubitkamase

Namjena

FNR -

ili

MSNR - betoni u suhom okruženju

F2 2 MS25 25betoni razreda izloženosti XF1

i XF3 premaHRN EN 206-1

F1 1 MS18 18betoni razreda izloženosti XF2

i XF4 premaHRN EN 206-1

HRN EN 1367-1 HRN EN 1367-2

Otpornost na smrzavanje krupnog agregata

57

Toplinska svojstva agregata koeficijent toplinskog istezanja,α specifični toplinski kapacitet, c toplinska provodljivost, λ

Δ l

l0

Δ T

toplina

58

α za razne tipove stijena

TIP STIJENE α, 10-6/KGRANIT 1,8 – 11,9

DIORIT, ANDEZIT 4,1 – 10,3

GABRO, BAZALT, DIJABAZ 3,6 – 9,7

PJEŠČAR 4,3 – 13,9

DOLOMIT 6,7 – 8,6

VAPNENAC 0,9 – 12,2

ČERT 7,4 – 13,1

MRAMOR 1,1 – 16,0

59

Termička kompatibilnost agregata i cem.kamena α agregata i cem. kamena se razlikuju Razlike su veće ako je mort izrađen s pijeskom drugačijeg

mineralnog sastava od krupnog agregata Uslijed čestih promjena temperature može doći do

pukotina, ljuštenja i slabljenja prionjivosti – toubrzava i nastanak oštećenja od smrzavanja i odmrzavanja

Slično je i kod naizmjeničnog vlaženja i sušenja betona(bubrenje i skupljanje)

60

Page 11: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 11

Štetni sastojci u agregatu Sastojci koji se nalaze u sitnom ili krupnom agregatu u maloj

količini, ali mogu nepovoljno djelovati na karakteristike betona:

Obradljivost Vezivanje Trajnost

61

Sadržaj sitnih čestica - TPBK

AgregatOtvor sita0,063 mm

(% prolaza mase)

Razred f(fines content)

Sitni agregatPrirodni i miješaniDrobljeni

3 10

f3f10

Krupni agregat 1,5 f1,5

Nefrakcioniraniagregat

3 f3

62

Štetni sastojci u agregatu - ACI

Sastojak Mogući utjecaj nabeton

Dozvoljena količina(% mase)

Sitni agregat Krupni agregat

Sitnečestice

(<75 mm)

Obradljivost,povećana potreba za

vodom

3-beton izloženhabanju

5-ostali betoni1

Glina itrošna zrna

Obradljivost,otpornost na habanje 3 5

Ugljen ilignit

Trajnost, izgledpovršine

0,5 – ako je važanizgled

1,0 – ostalo betoni0,5

Čert Trajnost - 5

63

Sastojci koji utječu na brzinu vezanja iočvršćivanja betona

agregat ne smije sadržavati sastojke kao što suorganske tvari, šećer, lake čestice,...

Sadržaj raspadnutog dikalcijevog silikata iraspadnutog željeza agregat proizveden iz zrakom hlađene zgure ne

smije sadržavati raspadnutog dikalcijevog silikata iraspadnutoh željeza prema n HRN EN 1744-1

64

Sadržaj školjaka u krupnom agregatu

Alkalno reaktivni sastojciAlkalno reaktivni sastojci ako agregat sadrži alkalno-reaktivne sastojke, a

beton je izložen vlazi – potrebno je provesti daljnjaispitivanja

RazredSC

(Shell Content)

Sadržaj školjaka(%)

SC10 10

65 66

Alkalno reaktivni sastojci

Beton koji će se nalaziti u vlažnoj okolini ne smijesadržavati materijale koji mogu reagirati s alkalijama ucementu

Takvi materijali se mogu koristiti samo ako cementima manje od 0,6 % alkalija ili s dodatkom materijalakoji mogu spriječiti alkalnoagregatnu reakciju

66

Page 12: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 12

Vrste materijala koje mogu izazvatialkalnoagregatnu reakciju

Reaktivna tvar Kemijski sastav Fizikalni karakter

Opal SiO2nH2O Amorfni

Kalcedon SiO2Mikrokristalni do kriptokristalni;

obično vlaknasti

Neke forme kvarca SiO2Mikrokristalni do kriptokristalni;

Kristalni, ali vrlo oštećeni

Riolitski produkti Silikati s manjim udjelomAl2O3, Fe2O3 i alkalija

Staklo ili kriptokristalni materijali kaosastavni dijelovi vulkanskih stijena

Kristobalit, tridimit SiO2 Kristalni

Sintetička silikatnastakla

Silikati, s manjim udjelomalkalija, aluminija i/ili dr. tvari Staklo

67 68

Najštetnije alkalnoreaktivne stijene

Opal, čert Silikatni vapnenci i dolomiti Rioliti i tufovi Silikatni škriljci

68

69

Alkalnoagregatna reakcija Oksidi natrija i kalija su prisutni u cementu u malom postotku,

ali kao najjače baze mogu reagirati s vrstama agregata kao štosu opal, čert, riolit, dolomitni vapnenci

Alkalnosilikatna reakcija Alkalnodolomitna reakcija

69

Alkalnosilikatna reakcija

SILIKAALKALIJEVODA

70

71

Alkalnosilikatna reakcija Reakcija alkalnih oksida iz cementa i amorfnih ili

kriptokristalastih oblika silikatnog agregata nastaje na njihovojkontaktnoj površini VODENO STAKLO

Vodeno staklo je jako hidrofilno, apsorbira vodu patako otopljeno vodeno staklo može kasnije izbiti napovršinu betona (smeđe ili crvene mrlje na površinibetona zbog željeznih oksida iz agregata)

71 72

Alkalnosilikatna reakcija - Vodeno staklo

U vapnenoj otopini (porna voda cem. kamena)kemijskom reakcijom prelazi u alkalno-silikatno-vapneni spoj koji čini polupropusnu membranu okozrna agregata

SiO2

Na2O Na2O.SiO2.nH2O Na2O.SiO2

.Ca(OH)2

H2O

72

Page 13: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 13

73

Membrana propušta alkalije i vodu, a ne propuštavapno – nastaje novo vodeno staklo koje apsorbiravodu i bubri unutar polupropusne membrane

Nastaju veliki pritisci koji dovode doraspucavanja betona

Alkalnosilikatna reakcija - Vodeno staklo

73

Alkalnosilikatna reakcija

Polirana površina betona, snimka pretvornim elektronskimmikroskopom (engl. scanning electron microscope SEM) - zrno

čerta popucalo uslijed izrazite alkalno-agregatne reakcije,pukotine prelaze iz agregata u okolnu cementnu pastu

74

Alkalnosilikatna reakcija

Zrno čerta i cementnapasta, vidljiv alkalno-silikatni gel izlužen upukotinama unutarcementne paste; unekim pukotinamaprisutan i etringit

75 76

Ako su sve alkalije potrošene tijekom formiranjaalkalno-silikatno-vapnenog gela – to može biti korisno,jer kruti gel povećava prionjivost cem. kamena iagregata

Opasnost od šteta uslijed alkalnosilikatne reakcije –samo ako je beton izložen vlazi

Alkalnosilikatna reakcija

76

Izvor: NISTIR 5742

Utjecaj veličine zrna naunutrašnju ekspanziju

Veličina zrna

Eksp

anzi

ja (%

)

Starost, dani

Eksp

anzi

ja, %

0,15 - 0,3

0,3 - 1,2

2,4 - 5,0~ 7

~ 13

Beton njegovan uvlažnoj komori, 20 ºCAgregat opalNa2O ~ 5 kg/m3

77 78

Alkalnodolomitna reakcija

Dedolomitizacija – prijelaz minerala dolomita umineral kalcit uz stvaranje minerala brucita:CaMg(CO)3+2MOH Mg(OH)2+CaCO3+M2CO3

Oznaka M – umjesto Na ili K

Alkalni oksidi se mogu obnavljati pa reakcija može ići is niskoalkalnim cementima:

M2CO3 + CaOH2 2MOH + CaCO3

78

Page 14: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 14

79

Alkalnodolomitna reakcija

Posljedica: slabljenje strukture, pojava pukotina islabljenje čvrstoće betona

Reaktivne su samo one dolomitne stijene u kojima jeomjer dolomita i kalcita od 40:60 do 60:40 i još suprisutni minerali glina u količini cca 10 %

To upućuje na zaključak da pojavu bujanja izazivajuminerali glina nakon dedolomitizacije

79

Posebne vrste agregata

Laki agregat Teški agregat Reciklirani agregat

80

Lagani agregati Agregati gustoće manje od 1200 kg/m3

Lagani su zbog ćelijaste ili visokoporoznemikrostrukture

81

PRIRODNI LAGANI AGREGATI

Dobiveni iz vulkanskih stijena kao što su plovućac ilituf

Organski materijali kao što su komadići drveta ne bise trebali upotrebljavati kao lagani agregati jer nisuotporni u vlažnoj alkalnoj okolini

82

UMJETNI LAGANI AGREGATI Sirovine: glinopor (ekspandirana i pečena glina) ekspandirani škriljci perlit vermikulit

Sekundarne sirovine u industriji: grubi pepeo iz termoelektrana ekspandirana zgura iz proizvodnje sirovog željeza drobljena opeka pluto

Ekspandirani polimeri: polistiren, poliuretan

83

Izgled nekih lakih agregata

Ekspandirana glina Agregat od letećeg pepela

84

Page 15: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 15

Izgled nekih lakih agregata

zgura EPS – ekspandirani polystiren

85

Izgled nekih lakih agregatavermikulit perlit

86

5,5-13,8

1120

87

Fizikalna svojstva lakih agregata

Agregat Specifičnatežina

Gustoća,kg/m3

Apsorpcija,%

Ekspandirana zgura 1,15 - 2,20 400 - 1200 8 - 15

Ekspandirana glina 1,1 - 2,1 560 - 960 2 - 15Sinterirani leteći pepeo 1,20 - 1,47 590 - 770 14 - 24Piljevina 0,35 - 0,60 128 - 320 10 - 35Polistiren 0,05 10 - 20 ~ 50

88

Teški agregati

Upotrebljavaju se za betone gustoća 2900-6100 kg/m3

Primjena: zaštita od radijacije

Gustoća teških agregata: 3,4-7,8 kg/m3

Barit, magnetit, hematit, limonit, ...

89

Reciklirani agregat

Reciklirani agregat sastoji se od zdrobljenih i razvrstanihanorganskih čestica dobivenih iz materijala koji su većkorišteni u konstrukcijama.

Prirodni agregat Reciklirani agregat90

Page 16: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 16

Recikliranje građevinskog otpada

sortiranje mješovitog građ.otpada u centralnompogonu

odvajanje materijala naizvoru i direktan transportrazvrstanih frakcija upostrojenja za obradu

91

Odlagalište Prudinec/Jakuševac

Prikupljanje građevnogotpada

Obrada građevnog otpada

Frakcije –

0-4 mm; 4-8 mm;

8-16 mm; 16-32 mm

> 32 mm

Beton Asfalt

92

DIJAGRAM TIJEKA

Otklanjanje željeza

Zagađenja

Smeće

Odlaganje Prvo sito

Zemlja

Drobljenje

Drobljenje

Ispiranje

Drvo

Ostale nečistoće

Granuliranje Sijanje Deponiranje

Željezo/čelik

93

Proizvodnja recikliranog agregata

94

Utjecaj temperature zagrijavanja na kvaliteturecikliranog agregata

Gus

toća

suh

og a

greg

ata

(kg/

cm3)

Aps

orpc

ija (%

)

95 96

Klasifikacija recikliranog agregataHRN EN 12620Oznaka Opis

Rc Beton, proizvodi od betona, mort; Betonski zidni elementi

Ru Nevezani agregat, prirodno kamen; Hidraulički vezan agregat

Rb Keramički zidni elementi (npr. opeka i pločice); Kalcij silikatnizidni elementi; Aerirani beton

Ra Materijali na bazi bitumena

FL Plutajući materijali

X

Rg

Ostali materijali: kohezivni (npr. glina i zemlja) metali (koji sadrže i koji ne sadrže željezo) drvo koje ne pluta; plastika, guma gipsana žbukaStaklo

Page 17: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 17

97

Klasifikacija recikliranog agregata -primjer

Vrsta recikliranogagregata

Sadržaj(maseni %)

Razred

Rc

≥ 90≥ 80≥ 70≥ 50< 50

Rc90

Rc80

Rc70

Rc50

Rcdekl.

Nema zahtjeva RcNR

KLASIFIKACIJA RECIKLIRANOG AGREGATA Prema japanskoj normi JIS A 5021 iz 2005. g.

agregat H –reciklirani agregat visoke kvalitete agregat L –reciklirani agregat niske kvalitete

98

Fizikalni zahtjevi za kategoriju agregata H

Svojstvo Krupni agregat Sitni agregat

Gustoća suhog materijala(g/cm3 ) min. 2,5 min. 2,5

Apsorpcija vode(%) najviše 3,0 najviše 3,0

Abrazija(%) najviše 35 nema abrazije

Udio materijala koji prolazikroz sito < 75 μm (%) najviše 1,0 najviše 7,0

Sadržaj kloridnih iona najviše 0,04

99

Granične vrijednosti onečišćenja za agregat H

Kategorija Onečišćenje Najveća dozvoljenavrijednost (%)

A opeka, keramika, asfalt 2,0

B staklo 0,5

C žbuka 0,1

D anorganski sastojciosim plastike 0,5

E plastika 0,5

F drvo, papir, asfalt 0,1

Ukupno 3,0

100

KLASIFIKACIJA RECIKLIRANOGAGREGATA

Preporuke RILEM-a – klasifikacija prema stupnju onečišćenja

Klasaagregata Sastav

OnečišćenjaStrani

materijali* Organske tvari

I uglavnom drobljena opeka ≤ 5 % ≤ 1 %

II uglavnom drobljeni beton ≤ 1 % ≤ 0,5 %

IIImin. 80 % prirodni agregat,

max. 10 % rec. klasa I,max. 20 % klasa II

≤ 1 % ≤ 0,5 %

RILEM - International Union of Laboratories and Experts in Construction Materials,Systems and Structures

RILEM Tehnical committee TC 121 “ Demolition and reuse of concrete and masonry”

*metali, staklo, bitumen i dr.

101

MOGUĆI PROBLEMI

drobljeno STAKLO u agregatu – otežana obradljivost,alkalnoagregatna reakcija

METALI (ALUMINIJ) mogu reagirati s alkalnim otopinama iprouzročiti prekomjernu ekspanziju

PAPIR I ORGANSKI OTPAD može utjecati na proces vezivanjai očvršćivanja

102

Page 18: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 18

Reciklirani agregat – nizozemske norme

betonRECIKLIRANI

AGREGATbeton+opeka

opeka

Ako se zamjenjuje samo 10 % prirodnog agregata recikliranim –reciklirani agregat ne mora zadovoljavati zahtjeve za gustoću,otpornost na drobljenje i dozvoljenu količinu nečistoća

103

Osnovna svojstva recikliranog agregata -Gustoća Gustoća recikliranog agregata je obično manja od gustoće

prirodnog agregata, i to osobito gustoća sitnog agregata zbogvećeg sadržaja cementne paste i morta na površini zrna.

104

Granulometrijski sastav

Pri proračunugranulometrijskog sastava ibroja drobilica - obratitipažnju na vrstugrađevinskog otpada

Ako građevinski otpad većinski sastavu sadrži opekutada je vrlo rijetka primjena sekundarnih drobilica (većse pri primarnom drobljenju dobiju velike količine sitnihfrakcija)

105

Upijanje vode

povećano upijanje vode recikliranog agregata uodnosu na prirodni agregat

veći stupanj upijanja cementnog morta koji obavijazrna agregata

prema španjolskim normama vrijednost upijanjavode recikliranog agregata ograničena je na 5 %

106

Upijanje vode

određeni dio recikliranog agregata treba zamijenitiprirodnim agregatom koji ima smanjeno upijanjevode

u mješavini s 20 % recikliranog agregata i 80 %prirodnog agregata, najveći iznos upijanja voderecikliranog agregata treba biti 7 %, a prirodnogagregata 4,5 %

ovaj model mješavine prihvaćen je većinommeđunarodnih preporuka

107

Svojstva betona od recikliranog agregata uodnosu na obični beton Tlačna čvrstoća – 64-100% Statički modul elastičnosti –

60-100 % Savojna čvrstoća – 80-100 %

Otpornost nasmrzavanje/odmrzavanje

Linearni toplinski koef.istezanja

Slijeganje

kao kodobičnog betona

108

Page 19: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 19

Upotreba recikliranog agregata Podaci iz Studije društveno-gospodarskog značaja, potreba i opravdanosti eksploatacije mineralnih sirovina

na prostoru Zagrebačke županije (Institut za primijenjenu ekologiju 2005.)

Zemlja

Postotakrecikliranjagrađevnog

otpada

Proizvodnjarecikliranog

agregata (mil. tona)

Proizvodnjaagregata –

mineralne sirovine(mil. tona)

Belgija 75 3,1 55Češka - 5 62Danska 85 - 44Francuska - 18 390Nizozemska 85 0,5 22Njemačka 70 90 463Španjolska - 8,2 420Švicarska - 62,5 50Hrvatska 7 - 28

109

Porast količine građevinskog otpada

110

Prednosti primjene recikliranog agregata

ekološki doprinosi – održivost ušteda energije cijena otvaranje novih radnih mjesta širina tržišta

111

Nedostatci primjene recikliranog agregata

nedostatak normi, propisa i preporuka cijena zagađenje vode nedostatak dobro lociranih pogona za prikupljanje i recikliranje otpada od rušenja

112

Reciklirano staklo kao agregat Reciklirano staklo može se upotrebljavati kao zamjena pijesku

tijekom pripreme betona Pritom je moguće primijeniti sve vrste stakla, pa i one koje za

druge industrije nisu pogodne poput nereciklabilnogprozorskog stakla i fluorescentnih žarulja Takve betone moguće je primijeniti pri gradnji biciklističkih

staza, šetnica i drugih nenosivih konstrukcija

113

Upotreba otpadnog stakla u 2010

114

Page 20: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 20

Proizvodnja recikliranog stakla Njemačka, 2004. reciklirano je 2 116 000 tona stakla

UK - Stopa godišnjeg recikliranja stakla

Godina

Udi

o re

cikl

irano

g st

akla

(%

)

115

Primjena recikliranog stakla - nedostatak Primjena stakla u betonu može imati za posljedicu razvoj

alkalnoagregatne reakcije između cementne paste istaklenog agregata što s vremenom može uzrokovatislabljenje betona i smanjenju trajnost

Istraživanja su u tijeku s ciljem pronalaska dodatka koji biomogućili zaustavljanje opisane reakcije, međutim daljnjaispitivanja su potrebna prije primjene staklenog agregata unosivim betonskim elementima

116

Primjena recikliranog stakla - prednosti Gotovo nulta razina upijanja stakla utječe na to da je staklo

veoma trajan materijal Tvrdoća stakla osigurava poboljšanu otpornost betona na

abraziju što se može postići sa svega nekoliko vrsta prirodnihagregata

Staklo kao agregat poboljšava svojstava betona u svježemstanju uz dodatak superplastifikatora čime je moguće postićibetone visokih čvrstoća

Veoma fine čestice mljevenog stakla imaju pucolanska svojstva ikao takve mogu služiti kao dijela cementa i drugih filera

(Mayer)117

Izgled betona s recikliranim staklom

118

Snimke pretvornim elektronskim mikroskopom morta s 30 %recikliranog stakla ukazuju na gušću strukturu i pucolanskureakciju s cementom

119

Kriteriji za deformacije uzrokovane AAR Prema RTA ispitnoj metodi T 363: Bujanje manje od 0,1% kod starosti od 21 dan – staklo kao agregat se

ocjenjuje kao ne reaktivan (0,15% za pijesak) Bujanje veće od 0,1% kod starosti od 10 dana - staklo kao agregat se

ocjenjuje kao reaktivan

Bujanje kao posljedica stakla kao agregata u mortu, u različitoj starosti pri ubrzanom tretmanu

120

Page 21: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 21

Bujanje – različita veličina zrna agregata Čestice zrna stakla kao agregata manje od 0,3 mm neće

uzrokovati bujanje za razliku od čestica većih od 0,6 mm kojeće uzrokovati bujanje veće od dozvoljenog

Izvor: IABSE Symposium, Melburn 2002

121

Reciklirana guma EU Directive1999/31/EC – od 2006 zabranjuje bilo koju vrstu

odlaganja otpadnih guma u okoliš U Hrvatskoj godišnje ima oko 25 000 tona otpadnih guma 70% se reciklira 30% se koristi kao gorivo u cementarama

Produkti mehaničke reciklaže otpadnih guma su:

122

Mehaničkareciklaža

Separator

TekstilGuma

Čelik

Otpadnegume

Reciklirana guma

Utječe na svojstva U svježem stanju: Smanjenja gustoća i obradivost, povećan udio pora

U očvrsnulom stanju Smanjenja čvrstoća, smanjeno kapilarno upijanje, poboljšana

otpornost na smrzavanje i odmrzavanje, poboljšana akustičnasvojstva, poboljšanja žilavost i otpornost na udar

123

RUCONBAR – laki betoni

124

ECOTRACK – betoni visokih čvrstoća

100I0R50I50R70I30R0I100R100I0RA50I50RA0I100RA100I0RG50I50RG0I100RG100I0RAG50I50RAG0I100RAG100I0RAGT50I50RAGT70I30RAGT0I100RAGT

0I0RAGB0I0RAGK0I0RAGN

Tlačna čvrstoća (MP

a)

50

55

60

65

70

75

80

C 50/60

C 45/55

C 40/50

C 55/67

125

VODA

126

Page 22: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 22

Općenito

Pitka voda Reciklirana voda - voda oporabljena od npr.

proizvodnje betona, kišnica Otpadna voda - voda iz kanalizacija Muljevita voda - voda dobivena iz proizvodnih procesa

npr. kamena

127

Zahtjevi za vodu

Izvor: http://www.concrete.net.au/publications/pdf/RecycledWater.pdf

Nečistoće Graničnevrijednosti Komentar

Otopljene čvrste tvari 2000 ppm

Na2CO3 ili NaHCO3 2000 ppmNa2CO3 može ubrzati

vezivanje; NaHCO3 možeusporiti ili ubrzati vezivanje

Ca(HCO3)2 i Mg(HCO3)2 400 ppm

Kalcijevi i magnezijevi karbonatisu slabo topivi te se mogu

zanemariti, ali njihovidikarbonati ne

128

Ostalo Graničnevrijednosti Komentar

NaNO3 i KNO3 - Neznatno smanjuju čvrstoću betonaMgSO4 i MgCl2 4% Nemaju znatnijeg utjecaja na čvrstoću

betonaCaSO4 - Nemaju znatnijeg utjecaja na beton

Ca(NO3)2 1,7% na mcementa

Ubrzava vezivanje te smanjuječvrstoću

Na2SO4, MgCl2,MgSO4, CaCl2

10000 ppm Nema utjecaja na čvrstoću betona

pH 6 - 8 Nema značajnijeg utjecaja

H2SO4 6250 ppm Smanjuje čvrstoću betonaHCl 10150 ppm Uobičajeno očvršćavanje, povećana

čvrstoća nakon 7 i 28 danaCO2 - Povećanje kiselosti

NaOH 2% na masuSmanjenje čvrstoće betonaKOH 1,2% na masu

129

Ostalo Graničnevrijednosti Komentar

Mineralna ulja - Smanjenje čvrstoće betonaKloridi magnezija,cinka, bakra i olova - Usporavaju vezivanje i očvršćavanje

Soli natrija, fosfati,arsenati, borati - Smanjenje početne čvrstoće

Cinkov oksid 0,1% na masucementa

Znatno usporenje vezivanja i smanjenječvrstoće

Natrijev sulfit 0,01 - 0,1% Smanjenje početne čvrstoćeIoni amonija - Neznatno povećanje čvrstoćeAlge - Povećanje zahvaćenog zrakaTaninska kiselina 0,5% na masu Utječe na očvršćavanjeSilt, čestice gline 2000 ppm Utječu na vezivanje i čvrstoću

Saharoza 500 ppm U malim količinama usporava vezivanje, uvećim ubrzava, smanjuje čvrstoću

Organske kiseline - Utječu na očvršćavanje betona130

KONTROLA I POTVRĐIVANJESUKLADNOSTI

HRN EN 1008:2002određuje tehničke uvjete ipotrebna ispitivanja za ocjenuprikladnosti vode zaproizvodnju betona zarazličite tipove vode

Uključuje: Pitka voda, Otpadna voda iz industrije betona, Voda iz podzemnih izvora, Površinska i otpadna voda iz drugih industrija, Morska i bočata voda, te Voda iz kanalizacije.

131

ako se ispitivanjima dokaže prikladnost, može se upotrijebiti: otpadna voda iz industrije betona voda iz podzemnih izvora površinska i otpadna voda iz drugih industrija

voda iz kanalizacije nije prikladna za uporabu u betonu!

VODA ZA IZRADU BETONA

132

Page 23: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 23

Štetne tvari u vodi za pripremu betona: Sulfati, spojevi klora, anorganske i organske soli i organske

tvari

Mogu nepovoljno djelovati na vezivanje, čvrstoću i trajnostbetona te uzrokovati iscvjetavanje na površini i učiniti betonvolumenski nepostojanim

VODA ZA IZRADU BETONA

133

MORSKA VODA

sadrži oko 3,5 % soli (NaCl, magnezijev klorid, magnezijevsulfat)

ubrzava vrijeme vezivanja, uzrokuje koroziju armature iizlučivanje soli na površini, ubrzava prirast čvrstoće, smanjujekonačnu čvrstoću, čini beton higroskopnim

MORSKA I BOČATA VODA NISU PRIKLADNE ZAPRIPREMU BETONA za armirane i prednapete bet.konstrukcije i za nearmirane konstrukcije s ugrađenimmetalnim dijelovima

134

VODA ZA NJEGU BETONA Treba ispunjavati iste zahtjeve kao i voda za pripremu betona Ako voda za njegu sadrži organske nečistoće ili željezne okside

– estetski ružni tragovi Preintenzivno polijevanje vodom (osobito ako sadrži slobodni

CO2 ili je vrlo mekana) – površinska oštećenja mladog betona NJEGA ARMIRANOG BETONA MORSKOM VODOM NIJE

DOPUŠTENA!

135

Reciklirana voda

Bazen za recikliranu vodubetonare Beton Lučko

136

Reciklirana voda

137

KONTROLA I POTVRĐIVANJE SUKLADNOSTITehnički zahtjevi za vodu: Preliminarna ocjena kvalitete vode Prisutnost ulja i masti, deterdženta, boja, otopljenih tvari,

mirisa, kiselina i gnojiva Kemijski sastav Udio klorida

Utjecaj na vezivanje i čvrstoću

138

Page 24: Microsoft Powerpoint - 8agregat-21!12!2011

Građevinski fakultet ZagrebDiplomski studij, smjer Materijali

Bjegović, D.; Štirmer, N.:Teorija i tehnologija betona 24

KONTROLA I POTVRĐIVANJE SUKLADNOSTI Kontrola vode za pripremu betona provodi se periodično u: centralnoj betonari (tvornici betona), betonari pogona za proizvodnju predgotovljenih betonskih

elemenata, u betonari na gradilištu prije prve uporabe.

139

Pitanja Koji je značaj agregata u betonu?

Nasvedite vrste agregata.

Kako se proizvodi agregat?

Na koja svojstva betona utječe vrsta upotrijebljenog agregata?

Na što utječu poroznost i apsorpcija agregata?

O čemu ovisi količina šupljina između zrna agregata?

Objasnite utjecaj oblika i teksture zrna agregata na svojstva betona.

Objasnite pojam granulometrijskog sastava agregata.

Navedite mehanička svojstva agregata.

Koji su štetni sastojci u agregatu?

Objasnite alkalnosilikatnu reakciju.

Objasnite alkalnodolomitnu reakciju.

Što su lagani agregati? Navedite vrste.

Što su teški agregati i kada se primjenjuju?

Koja su svojstva recikliranog agregata?

Koja su moguća onečišćenja recikliranog agregata?

Usporedite mehanička i trajnosna svojstva običnog betona i betona od recikliranog agregata.

Koje vrste voda se mogu upotrebljavati za izradu betona?

Koje su štetne tvari u vodi za pripremu betona?

Navedite tehničke zahtjeve za vodu koja se koristi za izradu betona.

140

Literatura ACI Aggregates for Concrete, ACI Committee E-701, 2007

D. Stephen Lane Aggregate Properties/Field Performance, Virginia TransportationResearch Council

Cement Concrete & AggregateAustralia, Use of Recycled Aggregates inConstruction, Report, May 2008

D. B. Thatcher, J. A. Heffington, R. T. Kolozs, G. S. Sylva III, J. E. Breen, and N. H. Burns,Structural lightweight concrete prestressed girders and panels, 2001

Kayali, O. Fly ash lightweight aggregates in high performance concrete, Constructionand Building Materials 22 (2008) 2393–2399

http://www.concrete.net.au/publications/pdf/RecycledWater.pdf

John W. Roberts,“Internal curing in pavements, bridge decks and parking structures,using absorptive aggregates to provide water to hydrate cement not hydrated bymixing water”

141

Literatura Mirjana Malešev, Vlastimir Radonjanin, Snežana Marinković Recycled Concrete as

Aggregate for Structural Concrete Production Sustainability 2010, 2, 1204-1225;doi:10.3390/su2051204

Chiara F. Ferraris NISTIR 5742 Alkali-Silica Reaction and High PerformanceConcrete,National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg

T. Filetin, A. Pintarić Recikličnost kao kriterij pri izboru materijala

Li, X. Recycling and reuse of waste concrete in China Part I. Material behaviour ofrecycled aggregate concrete Resources, Conservation and Recycling 53 (2008) 36–44

Cement Concrete & Aggregates Australia Use of Recycled Aggregates inConstruction, 2008

Cement Concrete & Aggregates Australia Use of Recycled Water in ConcreteProduction, 2007

Empa, Romer M. - „Challenges for Sustainable Construction: the „concrete“approach“Warschau, Mai 2006

142

Sljedeće predavanje:

KOMPONENTE ZA IZRADU BETONA - Dodaci betonu

143