Mikroarmiran beton za industrijske tlakeprimer transportne poti v obratih, skladiščne površine, tlaki v delavnicah, obratnih prostorih, laboratorijih in podobno. V najširšem pomenu

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO

David Polanec

MIKROARMIRAN BETON ZA

INDUSTRIJSKE TLAKE

Diplomsko delo

Maribor, Januar 2010

I

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO

SI - 2000 MARIBOR, Smetanova 17

Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa

MIKROARMIRAN BETON ZA INDUSTRIJSKE TLAKE

Študent: David POLANEC

Študijski program: VS Gradbeništvo

Smer: Operativno-konstrukcijska

Mentor: viš. pred. Samo LUBEJ, univ.dipl. inţ. grad.

Somentor: Vitoslav DOBNIKAR, univ.dipl.inţ.grad.

Maribor, Januar 2010

II

III

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju Samu Lubeju za

pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega

dela. Prav tako se zahvaljujem somentorju

Vitoslavu Dobnikarju. Hvala tudi dr. Jakobu

Šušteršiču, ki je velikodušno dovolil uporabo

internih dokumentov in literature za izdelavo

diplomskega dela.

Posebna zahvala velja staršem, ki so mi

omogočili študij.

IV

MIKROARMIRAN BETON ZA INDUSTRIJSKE TLAKE

Ključne besede: gradbeništvo, mikroarmirani beton za industrijske tlake, tlaki,

mikroarmatura, mikroarmiran beton, beton, projekt betona

UDK: 691.328(043.2)

Povzetek

V diplomski nalogi so dane zahteve za projektiranje, gradnjo in uporabo industrijskih

tlakov ter preskusne metode, ki se uporabljajo pri preiskavah tlakov na vgrajenih tlakih

in v laboratoriju. V našem primeru gre za mikroarmirane betone, ki se uporabljajo za

izdelavo industrijskih tlakov. Ker standarda SIST EN 206-1 in SIST 1026 ne

obravnavata vseh lastnosti mikroarmiranega betona, ki so pomembne za projektiranje

industrijskih tlakov, morajo biti te lastnosti natančneje obravnavane v projektu.

Obravnava se torej celotna problematika projektiranja in grajenja betonskih

industrijskih tlakov iz mikroarmiranih betonov ter ugotavljanje njihove ustreznosti z

upoštevanjem veljavnih predpisov in pravil stroke.

V

FIBER REINFORCED CONCRETE AND APPLICATION FOR

INDUSTRIAL SLABS

Key words: construction, micro reinforced concrete for industrial floors, micro-fiber

reinforced, concrete, concrete project

UDK: 691.328(043.2)

Abstract

In the diploma, there are given the requests for projection, construction and use of

industrial pavements, as well as the testing methods that are used for analyzing

pavements on built in pavements and in laboratories. In our case the micro reinforced

concrete that is used for production of all industrial pavements is observed. Since

standards SIST EN 206-1 and SIST 1026 do not deal with all the properties of micro

reinforced concrete that are relevant for the projection of industrial pavements, these

properties should be discussed in details in the project. It is dealt with all the problems

of projecting and constructing of concrete industrial pavements made of micro

reinforced concrete and the finding of their suitability with consideration to valid

regulations and rules of profession.

VI

UPORABLJENE KRATICE

MAB - Mikroarmiran beton

ŠOR - Širina odpiranja razpok

ŠR - Širina razpoke

MŢ - Modul ţilavosti

CMOD - Crack mouth opening displacement

SIST - Slovenski nacionalni organ za standarde

EN - Evropska standardizacija

VII

VSEBINA

1 UVOD ........................................................................................................................ 10

2 INDUSTRIJSKI TLAK ........................................................................................... 12

2.1 DEFINICIJA POJMA INDUSTRIJSKI TLAK ............................................................ 12

2.2 KAJ SE OD INDUSTRIJSKEGA TLAKA ZAHTEVA ? ............................................... 13

2.3 KLASIFIKACIJA TLAKOV .................................................................................. 14

2.3.1 Klasifikacija betonskih tlakov glede na predvideno uporabo. ....... 15

2.3.2 Klasifikacija tlakov glede na vrsto podlage ................................... 17

2.4 ZAHTEVE IN KRITERIJ ZA IZVAJANJE INDUSTRIJSKIH TLAKOV .......................... 18

2.5 MEHANSKA OBTEŢBA ...................................................................................... 22

2.5.1 Splošno ........................................................................................... 22

2.5.2 Obremenitev s kolesi ....................................................................... 23

2.5.3 Obremenitve zaradi zaviranja in obračanja ................................... 24

2.5.4 Mrtva obtežba ................................................................................. 24

2.5.5 Obtežba zaradi vskladiščenega blaga ............................................ 25

2.6 ZUNANJE IN NOTRANJE DEFORMACIJE.............................................................. 25

2.6.1 Deformacije podlage ...................................................................... 25

2.6.2 Napetosti ......................................................................................... 25

2.6.3 Notranje napetosti .......................................................................... 26

2.7 PROMETNA SPOSOBNOST, PREVOZNOST IN VOZNI KOMFORT ............................ 27

2.7.1 Ravnost (gladkost) .......................................................................... 27

2.7.2 Hrapavost ....................................................................................... 28

2.7.3 Stiki ................................................................................................. 29

2.7.4 Razpoke ........................................................................................... 32

2.8 ZAHTEVE ZA DELOVANJE IN UPORABO ............................................................. 34

2.8.1 Odpornost proti drsenju ................................................................. 34

2.8.2 Ponašanje tal proti umazaniji......................................................... 36

2.8.3 Sposobnost čiščenja ........................................................................ 36

2.9 KOMPATIBILNOSTI ........................................................................................... 37

2.9.1 Deformacije .................................................................................... 37

2.10 ZAŠČITA OKOLJA ............................................................................................. 40

VIII

3 PRESKUSNE METODE ZA MATERIALE IN INDUSTRIJSKE TLAKE ..... 41

3.1 SPLOŠNO .......................................................................................................... 41

3.2 PRESKUSNI POSTOPKI, KI SE UPORABLJAJO ZA PRESKUŠANJE IZVEDENIH

INDUSTRIJSKIH TLAKOV IN V TLAKE VGRAJENIH MATERIALOV. ....................... 42

3.3 PRESKUSNI POSTOPKI ZA PRESKUŠANJE MATERIALOV IN SISTEMOV ZA

INDUSTRIJSKE TLAKE V LABORATORIJU ........................................................... 44

3.4 SPISEK PRESKUSNIH METOD IZ STANDARDOV IN PREDPISOV ............................ 46

3.5 RAZVREDNOTENJE REZULTATOV MERITEV ...................................................... 48

4 MIKROARMIRANI BETON – UČINKOVITOST VLAKEN ........................... 49

4.1 SPLOŠNO .......................................................................................................... 49

4.2 TRDNOST SPRIJEMLJIVOSTI IN IZVLEČNA SILA ................................................. 50

4.3 VPLIV VLAKEN NA OBNAŠANJE MIKROARMIRANEGA BETONA V RAZPOKANEM

STANJU ............................................................................................................ 59

5 BETONI ZA INDUSTRIJSKE TLAKE IN NJIHOVO CERTIFICIRANJE ... 70

5.1 SPLOŠNO .......................................................................................................... 70

5.2 NEKATERI SPLOŠNI PRINCIPI PROJEKTIRANJA MIKROARMIRANIH BETONOV ZA

TLAKE ............................................................................................................. 71

5.2.1 Obtežbe in zahteve .......................................................................... 71

5.2.2 Princip projektiranja ...................................................................... 73

5.3 POSEBNE LASTNOSTI MIKROARMIRANIH BETONOV, KI NISO OBRAVNAVANE V

SIST EN 206 IN SIST 1026............................................................................. 75

5.3.1 Modul elastičnosti .......................................................................... 75

5.3.2 Lastnosti mikroarmiranega betona v plastičnem področju ............ 77

6 PRAKTIČNI DEL – PROJEKT BETONA........................................................... 82

6.1 TEMELJI IN ZUNANJA DOSTOPNA RAMPA .......................................................... 82

6.1.1 Kriteriji kakovosti betonov ............................................................. 82

6.1.2 Priprava betona in transport .......................................................... 83

6.1.3 Vgrajevanje in zgoščanje betona .................................................... 83

6.1.4 Nega vgrajenega betona ................................................................. 86

6.1.5 Program kontrolnih preskusov ....................................................... 87

IX

6.2 TALNA PLOŠČA IZ MIKROARMIRANEGA BETONA ............................ 89

6.2.1 Statični izračun ............................................................................... 89

6.2.2 Kriteriji kakovosti za MAB ............................................................. 93

6.2.3 Izvedba talne plošče z MAB ............................................................ 94

6.2.4 Program kontrolnih preskusov ....................................................... 97

7 POROČILO O KAKOVOSTI MIKROARMIRANEGA BETONA V TALNO

PLOŠČO TRGOVINE HOFER ............................................................................. 99

7.1 SPLOŠNO .......................................................................................................... 99

7.2 SESTAVA BETONA ............................................................................................ 99

7.3 REZULTATI LABORATORIJSKIH PRESKUSOV ................................................... 100

8 SKLEP .................................................................................................................... 109

9 VIRI ......................................................................................................................... 110

10 PRILOGE ............................................................................................................... 114

Mikroarmiran beton za industrijske tlake Stran 10

1 UVOD

Beton je v svetu najbolj uporaben gradbeni material zaradi dveh svojih lastnosti: velike

tlačne trdnosti in nizke cene. Vse ostale njegove lastnosti so v primerjavi s tlačno trdnostjo

mnogo slabše in zato uporabnost betona omejujejo, vendar pa se jih da s primernimi ukrepi

izboljšati. Danes je jasno, da je moţno in potrebno lastnosti betona s spremembo njegove

sestave in z dodajanjem raznih dodatkov prirejati namenu njegove uporabe.

Ideja, da se v mešanico sveţega betona ali malte primešajo vlakna anorganskega ali

organskega izvora, se je porodila ob ţelji, da bi se betonu oziroma malti izboljšale njegove

lastnosti kot so: upogibna trdnost, udarna trdnost, ţilavost in odpornost na utrujanje. Ta

ideja ni nova. Ljudje so ţe davno dodajali glini pri proizvodnji opeke slamo in izboljševali

malto z dodajanjem las. Leta 1874 je bil v Kaliforniji pripravljen prvi patent o izboljšanju

lastnosti betona z dodajanjem granuliranega odpadnega ţeleza. Prvemu patentu so sledili

novi patenti, ki so kot novost zaščitili različne oblike ţeleznih delcev za dodajanje sveţemu

betonu v smislu mikroarmature.

Sodobni razvoj za mikroarmiranje primernih vlaken in s tem tudi mikroarmiranih malt in

betonov se je začel v šestdesetih letih tega stoletja. Danes se za mikroarmiranje uporabljajo

vlakna, ki so obstojna v alkalni cementni matrici, ki bistveno izboljšajo lastnosti tako

nastalega kompozitnega materiala in, ki imajo primerno ceno. Uporabljajo se sledeča

vlakna: kovinska vlakna, ki so iz jekla ali nerjavečega jekla, sintetična vlakna, ki so iz

polipropilena, akrila, aramida, ogljika, najlona, poliestra ali polietilena, mineralna vlakna,

ki so predvsem iz alkalno odpornega stekla, naravna vlakna, ki so predvsem iz celuloze in

lesa. V svetu se trenutno največ uporabljajo jeklena, alkalno odporna steklena,

polipropilenska, ogljikova in celulozna vlakna.

Po definiciji je mikroarmirani beton beton, ki je narejen iz cementov, z drobnim ali z

drobnim in grobim agregatom ter z nekontinuiranimi in nepovezanimi vlakni. Kontinuirane

mreţe, tkanine in dolge palice se ne smatrajo kot nepovezana vlakna.


Armaturne palice oziroma mreţe se v beton vgrajujejo z namenom, da prevzamejo velike

natezne napetosti in čeprav je uporaba vlaken namenjena izboljšanju natezne trdnosti in

povečanju duktilnosti betona, je potrebno poudariti, da mikroarmatura v principu ne

zamenjuje armature. Iz niza primerov je razvidno, da se največkrat doseţejo največji ţeleni

efekti ravno s kombinacijo armature in mikroarmature.

Čeprav vmešavanje vlaken v sveţo betonsko mešanico mnogokrat predstavlja določen

tehnični problem in dodajanje vlaken beton podraţi, pa se je pokazalo, da imajo

mikroarmirani betoni in malte pred nemikroarmiranimi določene tehnološke in ekonomske

prednosti. Zato se danes v svetu poraba mikroarmiranih malt in betonov povečuje.

Uveljavili so se zlasti pri podzemskih gradnjah, pri sanacijah, pri proizvodnji betonskih

izdelkov in izgradnji objektov ali delov objektov, ki so v času eksploatacije izpostavljeni

velikim upogibnim oziroma bočnim pritiskom, utrujanju ter udarcem in pri izgradnji

objektov ali delov objektov, ki so močno obremenjeni z obrabo.


2 INDUSTRIJSKI TLAK

2.1 Definicija pojma industrijski tlak

Industrijski tlak. Skupni pojem za tlake za večnamensko industrijsko uporabo, kot na

primer transportne poti v obratih, skladiščne površine, tlaki v delavnicah, obratnih

prostorih, laboratorijih in podobno. V najširšem pomenu spadajo pod industrijske tlake vsi

tlaki, ki se ne nahajajo v stanovanjih in ki se ne uporabljajo kot ceste zunaj industrijskih

hal.

Poleg zadostne nosilnosti, odpornosti na obrus in lastnosti, ki omogočajo kar najboljše

čiščenje in kar najbolj enostavno nego, se od industrijskih tlakov glede na uporabo

zahtevajo še posebne lastnosti, kot na primer ekstremno dobra ravnost oziroma ravninska

natančnost v računalniško vodenih visoko-regalnih skladiščih, obstojnost proti različnim

kemikalijam in topilom v proizvodnih prostorih, laboratorijih ali skladiščih s cisternami,

električna prevodnost v eksplozijsko nevarnih prostorih, površina brez por v »čistih«

prostorih, na primer v farmaciji ali elektroniki itd.

Konstrukcija industrijskega tlaka največkrat predstavlja večplastno gradnjo, ki, na primer

sestoji iz: planuma, tamponske plasti, vlago zaporne plasti, nosilnega betona z

dilatacijskimi, prostorskimi ali delovnimi fugami, estriha in posebne površinske

preplastitve. Zadnje lahko tvorijo na primer bitumenske preplastitve, z vlakni ojačani ali

polimerni betoni, umetne smole na bazi epoksidnih smol, poliestrov, polimetilmetakrilatov

ali poliuretanov, trakovi ali plošče iz umetnih snovi (npr.: PVC), elastomerov (npr.:

sintetični kavčuk) ali keramike.


2.2 Kaj se od industrijskega tlaka zahteva ?

Industrijski tlak je v okviru objekta najbolj obremenjena, in še to tanka ploskovna kon-

strukcija, ki je zato zelo občutljiva na poškodbe ter deformacije in se zato glede na vse

zahtevane lastnosti tlaka, kakor tudi spodnjega ustroja, pri njej zahteva največja pozornost

pri projektiranju, pripravi, izvedbi in vzdrţevanju.

Ustrezati mora celi vrsti zahtev, ki so vezane na namen uporabe prostora, kot so npr.:

varnost,

visoka mehanska odpornost (tlačna in upogibna trdnost, elastičnost, odpornost proti

obrabi in udarcem itd.),

ravnost in stalnost oblike,

površinska zaprtost,

monolitnost (brez dilatacij),

toplotna izolativnost oz. toplotna neprevodnost v pogledu kontaktnega in

transmisijskega odvajanja toplote,

odpornost na visoke temperature in temperaturne spremembe,

ognjevzdrţnost,

antistatičnost,

dobro odvajanje statične elektrine in neiskrivost,

neprašnost,

nedrsnost in moţnost preprostega vzdrţevanja,

nevpojnost za olja in vodo ali olje-ne-propustnost in vodo-ne-propustnost,

odpornost v agresivnem okolju in odpornost proti kemikalijam (kislinam, luţinam),

doseganje normativnih higiensko-sanitarnih zahtev (sterilnost, odpornost proti

plesni, čistost - površina brez por ali reg v keramiki ali na dilatacijah),


moţnost obnavljanja in

trajnost.

Za doseganje prej navedenih zahtev je treba ţe v fazi priprave oz. projektiranja pridobiti

vse podatke o obremenitvah in tehnično-tehnoloških delovnih postopkih proizvodnje, ki

nastopajo v danem prostoru. V ta namen je v skladu s SIST EN 206-1 in SIST 1026 treba

izdelati specifikacijo projektiranega ali predpisanega betona.

2.3 Klasifikacija tlakov

Betonske tlake je moţno klasificirati na več načinov. Na osnovi predvidene uporabe jih je

moţno razdeliti v razrede, kot je prikazano v tabeli 1. Za posamezne betone iz teh razredov

obstajajo empirične vrednosti za konsistenčno stopnjo sveţega betona in povprečno tlačno

trdnost strjenega betona. Pri tem je potrebno poudariti, da podana klasifikacija v literaturi

temelji na spoznanjih iz prakse pri uporabi normalnih betonov, zato smo v tabeli 1 vsaj

delno upoštevali in dodali novejša spoznanja iz sodobne tehnologije betona in izdelave

betonskih tlakov.

Industrijske tlake lahko klasificiramo glede na:

predvideno uporabo,

vrsto podlage oz. povezavo s spodnjo plastjo,

armiranje,

njihovo konstrukcijo,

tehnološke deformacije,

finalno obdelavo,

mesto izdelave in

posebne namene.

V diplomski nalogi se bomo omejili na klasifikacijo betonskih industrijskih tlakov glede

uporabo in glede na vrsto podlage.


2.3.1 Klasifikacija betonskih tlakov glede na predvideno uporabo.

Tabela 1: Klasifikacija betonskih tlakov glede na predvideno uporabo.

Razred predvidena vrsta

prometa

uporaba posebnosti, ki se

morajo upoštevati pri

izvedbi

zaključna obdelava

1 Pešci (male obremenitve) stanovanjske površine;

preteţno prekrite s

talnimi oblogami

način dreniranja

površinske vode;

ravnost površine

primerne za

uporabljena prekritja;

nega

enkratno

zaglajevanje

2 Pešci pisarne in javni

prostori; običajno s

talnimi oblogami

dekorativne površine

-tolerance površin

(vključno z

dvignjenimi

ploščami); nedrsni

agregati na določenih

površinah

-barvni mineralni

agregati; trši ali

izpostavljeni

agregati; umetniška

razporeditev stikov

-enkratno

zaglajevanje;

nedrsna obdelava,

kjer je zahtevana

-posebne zahteve

3 pešci in pnevmatska

kolesa

zunanja sprehajališča;

vozne poti; tlaki v

garaţah, pločniki

način dreniranja

površinske vode;

primerna vsebnost

zračnih por

(aeracija); nega;

posebne zahteve za

obstojnost

širše površinsko

zaglajevanje,

zaglajevanje ali

metlanje

4 pešci in promet z laţjimi

vozili

tlaki v različnih

ustanovah in trgovinah

ravnost plošče,

primerna za

uporabljena prekritja;

nedrsni agregati na

določenih površinah;

nega

normalna

površinska

obdelava z

jeklenimi gladili

5 industrijski promet z

vozili – pnevmatska

kolesa

manj obremenjeni

industrijski tlaki v

predelovalnicah,

proizvodnih halah in

skladiščih

dobro in enakomerno

skompaktirana

podlaga; tolerance

površin;

mikroarmirani

betoni; razporeditev

stikov; abrazijska

odpornost; nega

intenzivna

površinska

obdelava z

jeklenimi gladili


vozili – trda kolesa

industrijski tlaki

obremenjeni s teţkim

prometom; lahko so

izpostavljeni udarnim

obteţbam

dobro in enakomerno

skompaktirana

podlaga; tolerance

površin; razporeditev

stikov; mikroarmirani

betoni visokih

zmogljivosti; raznos

obteţbe; abrazijska

odpornost; nega

posebni kovinski

ali mineralni

agregati;

ponavljajoča

intenzivna

površinska

obdelava z

jeklenimi gladili


Nadaljevanje Tabela 1:


vozili – trda kolesa

povezani dvoslojni

tlaki obremenjeni s

teţkim prometom in

udarom

-osnovna plošča –

dobro in enakomerno

skompaktirana

podlaga; armatura;

razporeditev stikov;

mikroarmirani betoni

visokih zmogljivosti;

ravnost površine;

nega

-zgornja plošča – iz

kakovostnih frakcij

mineralnih ali

kovinskih agregatov

in vlakna za

doseganje visokih

trdnosti in ţilavosti

betona; betoni

visokih zmogljivosti;

tolerance površin;

nega

-čista tekstura

površine primerna

za kasnejšo

povezavo z zgornjo

ploščo

-posebni močni

površinski gladilci

s ponavljajočim

zaglajevanjem z

jeklenimi gladili

8 kot v razredih 4, 5 ali 6 nepovezane zgornje

plošče – hladilnice,

tlaki na izolacijskih

slojih, na starih tlakih,

kjer to narekuje potek

grajenja

ločilni sloj na stari

površini; vlakna;

armaturna mreţa;

betoni visokih

zmogljivosti;

minimalna debelina

75mm, z uporabo

mikroarmiranega

betona 40mm;

abrazijske odpornost;

nega

Intenzivna

površinska

obdelava z

jeklenimi gladili

9 zahtevana zelo visoka

stopnja ravnosti ali

kritična toleranca

površine; ročno ali

avtomatsko vodena

vozila, ki zahtevajo

specifične tolerance

ozki hodniki; visoko-

regalna skladišča;

televizijski studii

različne zahteve za

kakovost betona;

betoni visokih

zmogljivosti v

različnih

modifikacijah;

površinski trdilci se

smejo uporabljati pri

posebnih aplikacijah

in z veliko

previdnostjo;

primerna razporeditev

stikov; visoka stopnja

ravnosti

velika pozornost

pri zaključni

obdelavi z uporabo

kompleksnih

tehnologij izdelave

zelo ravnih površin

Ker lahko industrijski tlaki istočasno sluţijo kot vozišče, prostor za skladiščenje in prostor,

ki je obremenjen z različnimi obremenitvami se od njega zahtevajo visoke zmogljivosti pri

odpornosti na obrabo, uporabo in dolgoročnost.


2.3.2 Klasifikacija tlakov glede na vrsto podlage

Vsaka industrija ima svoje proizvodne zahteve, katerim morajo biti tlaki kos. Razen tega

površina, na kateri se tlak gradi, mnogokrat prisili oz. obvezuje projektanta, da za tlak

predvidi različne podlage. Industrijski tlak se torej potemtakem ne izvaja vedno direktno

na terenu (podlago iz zbitega tampona).

Glede na podlago, na katero se bo tlak naslanjal, se morajo sprejeti različni tehnični po-

stopki in preudarne izvedbe s posebnimi rešitvami za izbiro ter polaganje armature. Na ob-

rabno prevleko močno obremenjenega industrijskega tlaka, pa podlaga nima nobenega

vpliva in tako posledično ne more pogojevati njene izbire.

Podlaga je tako pomembna za:

dimenzioniranje debeline,

dimenzioniranje in razporeditev armature in

dimenzioniranje stikov oz. dilatacij.

Po vrsti podlage oz. povezave s spodnjo plastjo ločimo:

tlak na tamponu,

vezani oz. lepljeni tlak,

tlak na monolitnem AB-stropu, izdelanem na licu mesta,

tlak na stropu iz predizdelanih AB-elementov,

tlak na sovpreţni stropni konstrukciji,

tlak na ločilni plasti in

plavajoči tlak.


2.4 Zahteve in kriterij za izvajanje industrijskih tlakov

Projektiranje industrijskih tlakov mora upoštevati mnoge faktorje:

nameravana uporaba,

projektiranje in dejanska ţivljenjska doba industrijskega objekta, v katerem se tlak

nahaja,

zahtevane lastnosti tlaka zaradi uporabe za določeno dejavnost,

ţelena kvaliteta izvedbe in zahtevana garancijska doba,

moţnosti in omejitve za nanos dodatne zaščite, za izvajanje kasnejših sanacij in za

stalno opazovanje tlaka,

cena vzdrţevanja in sprejemljivo število obnovitev tlaka med projektirano ţivljenjsko

dobo industrijskega objekta,

stroški alternativnih opcij, ki vključujejo tudi bodoče vzdrţevanje.

Za izbor konstrukcije tlaka ni pomemben samo tehnični vidik. Odločitev se sprejme na

osnovi tehničnih in ekonomskih moţnosti, ki navadno upoštevajo vse zgoraj naštete

faktorje.

Ključna za odločitev, kakšna bo konstrukcija tlaka, je projektirana ţivljenjska doba.

Opcija, da bo imel tlak dolgo ţivljenjsko dobo brez vzdrţevanja, ni vedno najboljša.

Včasih se je boljše odločiti za tlak s krajšo ţivljenjsko dobo, najboljša odločitev pa je

odvisna od pogojev v vsakem posameznem primeru.

Mnogokrat se predvideva, da se bo v času ţivljenjske dobe industrijski objekt uporabljal za

različne namene. To zahteva ''več namensko'' rešitev, kar se kaţe v bolj ali manj standardni

izvedbi tlaka. V takem slučaju navadno nismo natančno definirali zahteve, kar lahko vodi

do komplikacij.

ACI definira devet razredov tlakov s kvalitativnimi zahtevami na osnovi nameravane

uporabe in predpostavljene površinske obdelave s cementnimi materiali. Ti so podani v

tabeli 2.


Tabela 2: Razredi tlakov po ACI:

Razred Predvidena vrsta

prometa

Uporaba Posebne zahteve Obdelava površine

Enoplasten

(monoliten)

Odkrita površina

betonske plošče –

pešci

Uradi, cerkve,

trgovski, upravni

in stanovanjski

objekti

Dekorativen

Enakomerna

obdelava, nedrsnost

na določenih

površinah, nega

površine. Obarvano

z mineralnim

agregatom ali

pigmenti, s prano

površino betona, z

vtisnjeni vzorci ali

intarzijami, okrasna

izvedba stikov, nega

površine.

Normalna zglajena

površina, nedrsnost

površine, kjer se

zahteva

Če se zahteva

Enoplasten Prekrita površina


pešci

Uradi, cerkve,

trgovski, upravni

in stanovanjski

objekti s

prekritjem tlaka

Ravne in

horizontalne plošče

primerne za

prekrivanje, nega

površine. Izravnani

stiki in uporaba

prekritja.

Gladko zglajena

površina

Dvoplasten

(betonska

plošča z

zaključnim

slojem iz

cementne

malte)

Odkrita ali

prekrita površina


pešci

Nevezana ali

vezana prevleka

na betonski

plošči za

trgovske ali

neindustrijske

zgradbe, ki jo

zahtevata vrsta

konstrukcije ali

načrt

Osnovna plošča –

dobra enakomerna

ravnost površine z

doseganjem

zahtevnih toleranc,

nege površine.

Nevezano prekritje –

ločilno sredstvo na

osnovni plošči,

minimalna debelina

75 mm, armirano,

nega. Vezano

prekritje – ustrezna

granulacija agregata,

najmanjša debelina

19mm, nega.

Osnovna plošča –

zglajena površina

pod nevezanim

prekritjem; čista,

teksturirana

površina pod

vezanim

prekritjem.

Prekritje – za

izpostavljene

površine normalno

zglajeno; za

pokrite površine

ročno zaglajeno

Enoplasten Odkrita ali

prekrita površina


pešci ali lahka

vozila

Upravni ali

trgovski objekti

Izravnana in gladka

plošča primerna za

prekrivanje,

nedrsnost na

določenih površinah,

nega površine.

Izravnani stiki pri

uporabi prekritja.

Normalno

zaglajena površina


Enoplasten Odkrita površina


industrijska vozila

s pnevmatikami in

mehkimi polnimi

kolesi

Industrijski tlaki

za proizvodnjo,

transport in

skladišča

Dobra enakomerna

podlaga, izvedba

plošče s stiki,

površina odporna na

obrus, nega

površine.

Močno zbita

zaglajena površina

Enoplasten Odkrita površina


industrijska vozila

s trdimi kolesi in

teţkimi tovori

Industrijski tlaki

za teţek promet,

ki je lahko

izpostavljen

udarcem

Dobra enakomerna

podlaga, izvedba

plošče s stiki,

prestavitev tovora,

površina odporna na

obrus, nega

površine.

Površina iz betona,

pripravljenega s

posebnim

kovinskim ali

mineralnim

agregatom, močno

zbita in zaglajena

površina

Dvoplasten Odkrita površina


za teţka

industrijska vozila

s trdimi polnimi

kolesi in teţkimi

tovori

Vezan

dvoplasten tlak

izpostavljen

teţkemu

prometu in

udarcem

Betonska plošča –

dobro enakomerno

vgrajena podlaga,

armirana, s stiki, z

ravno površino, nega

površine. Prekritje –

izdelano iz

kvalitetnega

mineralnega ali

kovinskega agregata.

minimalna debelina

19mm. Površina iz

mineralnega ali

kovinskega agregata

z nanešenim

površinskim

utrjevalcem za

povečanje ţilavosti,

nege površine.

Čista, teksturirana

površina plošče,

primerna za

naknaden nanos

prevleke. Primerna

je uporaba

močnega vezalnega

sredstva, močno

zbita površina

Dvoplasten Kot v razredih 4,

5 ali 6

Nevezano

prekritje – na

novem ali

starem tlaku,

kjer to zahteva

konstrukcija ali

projekt

Uporaba ločilnega

sredstva na osnovni

plošči, minimalna

debelina 100mm,

odpornost proti

obrusu, nega

površine.

Kot v razredu 4, 5

ali 6

Enoplasten

ali prekritje

Odkrita površina

– super ravna

površina z

upoštevanjem

zelo zahtevnih

toleranc. Posebna

vozila za

manipulacijo in

prevoz materiala

ali roboti, ki

zahtevajo specifič.

tolerance

Visoko-regalna

skladišča z

ozkimi prehodi;

televizijski

studii, drsališča

ali telovadnice

Različne zahteve za

kvaliteten beton.

uporaba posebnih

postopkov in

priporoča se posebna

pozornost detajlom

pri uporabi naprav

za vgrajevanje, nega

površine.

Striktna uporaba

tehnologije za

izdelavo super

ravnih tlakov


Ker zahteva izvedba industrijskega tlaka dobro koordinirano akcijo mnogih podizvajalcev

in dobaviteljev materialov, je zelo priporočljivo, da investitor pred začetkom gradnje skliče

koordinacijski sestanek vseh, ki so neposredno vključeni v projektiranje in gradnjo, ter

končnih uporabnikov. Na tem sestanku je potrebno potrditi in dokumentirati odgovornosti

in sodelovanje vseh ključnih udeleţencev pri izgradnji industrijskega tlaka.

Spisek točk, ki jih je potrebno obravnavati na takšnem sestanku in od katerih večina bi

morala biti jasno definirana tudi v pogodbeni dokumentaciji je naslednji:

1. priprava gradbišča

2. vrsta drenaţe, v kolikor je potrebna

3. delo povezano z vgrajevanjem pomoţnih materialov kot so hidroizolacija, parna zapora,

izolacija robov, ozemljitev, itd.

4. razred industrijskega tlaka

5. debelina tlaka

6. armiranje, če je potrebno

7. tolerance pri obliki in dimenzijah osnovne plošče, pri hrapavosti, debelini slojev, legi

armature, ravnosti, nagibov, vodoravnosti, itd.

8. stiki in način prenosa obremenitev

9. specifikacija betona, ki mora obsegati:

tlačno in upogibno trdnost ter vgrajenost,

vrsto in dozo cementa,

maksimalno zrno, granulacijsko sestavo in vrsto agregata,

vsebnost zračnih por v sveţem betonu,

konsistenco sveţe betonske mešanice,

vodocementno oziroma vodovezivno razmerje.


10. določitev specifikacij preplastitve ali prevleke

11. postopki mešanja in vgrajevanja ter kontrole

12. način površinske obdelave in orodja za to, če je potrebno

13. uskladitev zahtev za površinsko obdelavo betonske plošče z zahtevami za izvedbo

preplastitve s polimeri, keramičnimi ploščicami, kamnitimi ploščami ali lesom, ki se jih

vgrajuje direktno na beton

14. postopek nege, začetek in trajanje nege ter potrebna zaščita in čas prvega nanosa

obteţbe

15. zahteve za preskušanje in nadzor

16. kriterij za sprejem in postopki popravil, če so popravila potrebna

2.5 Mehanska obteţba

2.5.1 Splošno

Nosilna betonska plošča, estrih ali polimerna preplastitev morajo biti dimenzionirani tako,

da vzdrţijo nanos vseh obremenitev pri nameravani uporabi brez kakršnih koli poškodb.

Pri tem je potrebno upoštevat tudi reakcije na napetosti in notranje napetosti, da ne pride

do nastanka razpok in drugih poškodb. Določitev nivoja obremenitve mora upoštevati tudi

morebitne spremembe v bodoči rabi tlaka.

Mehanska obremenitev je navadno koncentrirana na majhnem delu tlaka. Glede na

razporeditev stikov nastopijo trije primeri obremenitve, in sicer: obremenitev v sredini

plošče, obremenitev na robu plošče in obremenitev na vogalu plošče.

Čeprav je dimenzioniranje betonske plošče vgrajene na tleh teoretično eksaktno, pa se

pojavlja pri industrijskem tlaku toliko različnih, tudi nepredvidljivih vplivov, da je to

praktično nemogoče. Zato se plošča dimenzionira enostavno z velikim varnostnim

količnikom, s čemer se doseţe nizek nivo rizika.


Sama mehanska obremenitev ni najbolj agresiven del obteţb. Poškodbe se navadno

pojavijo zaradi napetosti, ki nastanejo zaradi krčenja in zaradi posedanja pri ne dovolj

dobrem temeljenju. Projektiranje industrijskega tlaka mora oboje upoštevati in te vplive

izključiti.

2.5.2 Obremenitev s kolesi

Razrede zaradi obremenitve s kolesi podaja tabela 3. Obremenitve, ki jih povzročajo kolesa

tovornjakov in viličarjev, se nahajajo med 10kN in 150kN in so pogojene tudi s tipom

gum. Nekaj informacij o tem da slika 1.

Slika 1: Vpliv tipa gum na napetost v kontaktni točki na tlaku

Opomba: steel - Ţelezo; polyamide – Poliamid; vulkollan – Vulkollan; solid rubber – Trda guma;

air tire – Pnevmatika.


Tabela 3: Razredi zaradi obremenitve s kolesi

Razred Vrsta industrije Obremenitev s kolesi

lahka obremenitev razstavne hale, trgovine,

super marketi, pralnice,

tekstilna industrija,

industrija precizne

mehanike, industrija za

predelavo plastike

Q ≤ 10 kN

srednja obremenitev lesna industrija, proizvodnja

pohištva, papirna industrija,

parkirišča, skladišča

Q ≤ 40 kN

teţka obremenitev letališča, strojna industrija,

orodjarska industrija,

avtomobilski servisi

Q ≤ 80 kN

zelo teţka obremenitev servisi za tovornjake,

metalurška industrija, teţka

industrija

Q > 80 kN

2.5.3 Obremenitve zaradi zaviranja in obračanja

Tovornjaki in viličarji vnesejo v industrijski tlak močne striţne sile z močnim zaviranjem

in obračanjem na enem mestu. Horizontalne zaviralne sile so reda velikosti 40 % vertikalne

obremenitve, če imajo vozila kolesa iz trdega polimera, in 70 %, če imajo kolesa iz trde

gume. Obe vrsti obremenitev je potrebno upoštevat v projektu.

Dodaten problem predstavlja toplota, ki se pri zaviranju sprosti na stiku kolo-tlak. Mnoge

polimerne preplastitve se pri tem termično poškodujejo in tako poškodovano površino se

ne da očistiti.

2.5.4 Mrtva obteţba

Regali v skladiščih, transportna oprema in druga strojna oprema stojijo navadno direktno

na betonski plošči. Pri projektiranju se navadno upošteva neka standardna namesto realne

mrtve obteţbe.

V mnogih primerih bi morala biti zelo teţka mrtva obteţba posebno temeljena in v takem

primeru ločena od tlaka s stiki.


2.5.5 Obteţba zaradi vskladiščenega blaga

Skladiščeno blago povzroča le majhne napetosti v betonski plošči. Pri projektiranju se

definira največja moţna obteţba zaradi skladiščenega blaga na 1m2 betonske plošče. To

obteţbo se lahko poveča, če se predpostavlja, da bo uporaba tlaka v bodočnosti

spremenjena in se bo obteţba še povečala.

Teţka obremenitev, ki jo povzročajo na primer: role papirja, stroji ali njihovi deli,

metalurški proizvodi in podobno, lahko zelo povečajo trenje med ploščo in tlemi, kar zelo

ovira deformacije zaradi krčenja ali zaradi temperaturnega krčenja in raztezanja. To je

seveda potrebno upoštevat v projektu.

2.6 Zunanje in notranje deformacije

2.6.1 Deformacije podlage

Ni splošnih zahtev glede deformabilnosti temeljnih tal pod betonsko ploščo. Toda pri

vsakem projektiranju in izvajanju industrijskega tlaka morajo biti temeljna tla dobro

skompaktirana in morajo imeti visok modul elastičnosti. Upoštevati je potrebno zahteve, ki

veljajo za utrjevanje temeljnih tal v posameznih deţelah.

V Sloveniji je predpisano merjenje modula elastičnosti s ploščo in zbitosti po Proctorjevem

ali modificiranem Proctorjevem preskusu. Uporabljajo se kriteriji, ki veljajo v cestogradnji,

doseţena pa mora biti najmanj 98% zbitost po Proctorjevem preskusu ali modificiranem

Proctorjevem preskusu in deformacijski modul Ev2>100 MN/m2 za lahke in srednje

obremenitve in Ev2>120 MN/m2 za teţke obremenitve.

2.6.2 Napetosti

Prostorske spremembe betonske plošče, ki je vgrajena na tleh, so navadno ovirane s

temeljnimi tlemi, armaturo itd., kar povzroča nastanek znatnih nateznih napetosti. Da bi se

te napetosti kar najbolj zmanjšale, je potrebno med in po izvedbi tlaka kar najbolj

upoštevati naslednje zahteve:


uporaba ustrezne betonske mešanice,

dovolj prostora v delovnih stikih ali izdelavi tlaka brez stikov,

krčenje plošče naj bo kar najmanj ovirano,

pri stebrih naj bodo izvedeni izolacijski stiki,

poloţena naj bo armatura v diagonalni smeri za preprečevanje vihanja vogalov,

pomikanje plošče naj ne bo ovirano z negladko ali neravno podlago ali z

neenakomerno

debelino plošče,

vgraditi ploščo na podlago, ki ima nizek koeficient trenja, kar se doseţe z uporabo

finozrnatega peska na površini temeljnih tal.

2.6.3 Notranje napetosti

Nehomogeno krčenje ali temperaturni gradienti povzročajo v betonski plošči nastanek

lastnih napetosti, ki so največkrat natezne napetosti v bliţini površine. Posledica njihovega

nastanka so razpoke in vihanje. Oboje je potrebno ali popolnoma preprečiti ali pa omejiti

na sprejemljiv obseg.

Na nastanek notranjih napetosti vplivajo mnogi faktorji, ki vplivajo drug na drugega in se

jih ne da kvantificirati z zadostno točnostjo. Ti faktorji so naslednji:

Proces hidratacije in razvoj hidratacijske toplote,

toplotna prevodnost in toplotna kapaciteta,

temperaturno raztezanje,

izparevanje vode in nastanek krčenja,

zunanji vremenski pogoji kot so temperatura, veter in vlaţnost zraka,

zgodnje lezenje.


2.7 Prometna sposobnost, prevoznost in vozni komfort

2.7.1 Ravnost (gladkost)

Osnovni razlogi, da morajo biti industrijski tlaki ravni, so:

varnost pešcev zaradi spotikanja in padanja,

vozni komfort za vozila in varnost pri prevaţanju tovorov,

preprečitev nastanka mlakuţ in blatnih lukenj.

V navadi je, da se dogovori zgornja mejna vrednost za dovoljeno odstopanje med površino

tlaka in merilno lato definirane dolţine. Tabela 4 in 5 sta primera takih zahtev

Tabela 4: Mejna vrednost v mm za dovoljene odmike od ravnosti.

Nameravana

uporaba tlaka

Dolţina merilne late v m

0,1 1 4 10 15

Standardna

uporaba

2 4 10 12 15

Zahtevnejša

uporaba

1 3 9 12 15

Tabela 5: Mejne vrednosti v mm za dovoljene odmike od ravnosti.

Uporabnost tlaka Dolţina merilne late 2 m

Neprimerna > 6

Podstandardna 4 – 6

Standardna 2 – 4

nadstandardna < 2

Poseben problem pri ravnosti je vihanje vogalov in robov, kar je posledica razlik v

vlaţnosti ali v temperaturi spodnjega in zgornjega dela plošče. Vihanje se kaţe kot višinska

razlika med sosednjima ploščama na stiku. Če je višinska razlika več kot 3 do 4 mm,

predstavlja mesto, kjer obstoji neravnost spotikanja. In pri zahtevah za visoko transportno

sposobnost površine za viličarje morajo biti take višinske razlike minimalne.


Ekstremno nizke tolerance za odstopanje od ravnosti so potrebne za ozke poti v visoko

regalnih skladiščih. Taka tla so del tehnologije skladiščenja in so zato zahteve drugačne od

običajnih gradbeniških zahtev. V diskusijah za pripravo evropskega standarda so mejne

vrednosti za taka skladišča polovico manjše od zahtev, ki so podane za zahtevnejšo

uporabo v tabeli 3, največja dolţina merilne late pa mora biti 2 kratnik širine poti.

2.7.2 Hrapavost

Navadno se za hrapavost površine ne podaja mejne vrednosti (indeks hrapavosti). Namesto

tega morajo biti izpolnjene zahteve za nedrsnost.

Kljub temu pa obstojijo posamezni predlogi za hrapavost, ki naj omogoča varno hojo. Ti

predlogi so podani v tabeli 6. Vendar pa je vpliv materialov za industrijske tlake in

materialov, iz katerih so izdelani čevlji, prevelik, da bi bilo moţno definirati kvantitativne

zahteve, kar se vidi s slike 2.

Slika 2: Hrapavost v odvisnosti od varnostnega kota naklona po različnih avtorjih


Tabela 6: Predlagane minimalne vrednosti za hrapavost, ki omogoča ''varno hojo''.

Avtor Medij Hrapavost v µm

Harris in Shaw Voda 7 – 9

Grönqvist in drugi Glicerin 30 – 40

Wieder Voda 30 – 40

Jung in Riediger Olje 140

30 – 140

2.7.3 Stiki

2.7.3.1 Izolacijski stiki

Izolacijski stiki se uporabljajo povsod, kjer je potrebno med tlakom in konstrukcijskimi

elementi objekta zagotoviti popolno prostost gibanja v vertikalni in horizontalni smeri.

Izolacijski stiki se uporabljajo na stikih tlaka s stenami, stebri, temelji strojne opreme,

oporami ali z ovirami kot so jaški, kanali, zbiralniki in stopnišča. Izolacijski stiki so

izvedeni z vstavljanjem delujočega polnila med tlak in konstrukcijski element. Polnilo za

izvedbo stika mora segati čez celo debelino betonske plošče in ne sme štrleti nad njo.

Polnilo za izvedbo stika bo pogojno vidno pri tlakih, kjer so mokri pogoji ali postavljene

higienske zahteve ali zahteve za neprašnost.

2.7.3.2 Prostorski stiki

Prostorski stiki omejujejo na betonski plošči posamezna polja vgrajevanja betona skladno s

planirano razporeditvijo stikov. Če je betoniranje prekinjeno za toliko časa, da začne beton

strjevati, je potrebno izdelati prostorski stik. Če je moţno, naj bodo paralelni prostorski

stiki med seboj oddaljeni najmanj 1,5 m.

Na področjih, kjer tlak ni obremenjen s prometom, so stiki lahko prazni. Na področjih, ki

so obremenjeni s teţkim prometom ali s teţko obremenitvijo, se priporoča, da so prostorski

stiki izvedeni z mozničenjem.


2.7.3.3 Navidezni stiki

Navidezni stiki so navadno locirani na linijah stebrov in vmes na enakih razdaljah. Za

določitev medsebojnih oddaljenosti navideznih stikov se navadno upoštevajo naslednji

faktorji:

način projektiranja betonske plošče,

debelina betonske plošče,

vrsta, količina in lega armature,

predvideno krčenje betona (vrsta in količina cementa, velikost maksimalnega zrna,

količina in kakovost agregata, v/c vrednost, vrsta uporabljenega kemijskega dodatka in

temperatura betona),

trenje glede na temeljna tla,

razporeditev temeljev, odprtin, temeljev za opremo, kanalov in podobnih

diskontinuiranosti tlaka,

vremenski pogoji kot so temperatura, veter in vlaga,

način in kakovost nege betona.

Pogoji, ki morajo biti izpolnjeni pri določitvi razporeditve navideznih stikov, so:

razdelitev betonske plošče v kvadratna ali pravokotna polja z razmerjem dolţine proti

širini, ki je manjše kot 1.5,

polja, na katera je razdeljena betonska plošča, ne smejo imeti oblike črk L ali T,

na glavnih transportnih poteh naj ne bo vzdolţnih stikov.

Skupne zahteve za oddaljenost stikov pa so 1,6:

razdalja med stiki naj bo 25 do 35 kratnik debeline betonske plošče,

največja razdalja med stiki naj bo 6 m za standardne pogoje pri grajenju betonske

plošče,


maksimalna razdalja naj bo 10 m za posebne pogoje pri grajenju betonske plošče

(nizka doza vode za pripravo betonske mešanice, nizka toplotna hidratacija, učinkovita

zaščita pred vetrom in soncem, takojšnje in dolgo izvajanje nege).

Tudi če so izpolnjene vse zahteve, ni izključena moţnost nastanka vidne razpoke!

2.7.3.4 Betonske plošče brez stikov

Najšibkejše mesto velikih industrijskih tlakov so tehnične pomanjkljivosti in napake

stikov. Razvrednotenje stroškov grajenja in stroškov vzdrţevanja med obratovalno dobo

(največkrat nekaj desetletij) kaţe, da so betonske plošče brez fug tudi ekonomska

alternativa betonskim ploščam, razdeljenim z mnogimi navideznimi stiki, ki se največkrat

gradijo.

Precej je uspešno izvedenih betonskih plošč brez navideznih stikov, ne obstojijo pa splošne

zahteve za tako gradnjo. Pogoji, ki jih je potrebno upoštevati, so enaki kot pri določanju

oddaljenosti navideznih fug. Uporaba polimerne folije med ploščo in podlago v tem

primeru ni priporočljivo, ker zmanjšamo trenje, ki je v primeru plošče brez navideznih fug

pozitivni parameter.


2.7.4 Razpoke

Ni splošnih zahtev za dovoljene ali tolerirane količine in največje širine razpok, ki se

pojavijo v industrijskem tlaku. Izjeme so:

Preprečitev korozije armature. V tem primeru predpisujejo nacionalni ali mednarodni

standardi za armirani beton mejne vrednosti (EN 206-1 Concrete-Part 1: Specification,

performance, production and conformity), polimerne prevleke za industrijske tlake, ki

imajo sposobnost premostitve razpok. Evropski standardi (EN 1504-2 Products and

systems for the Protection and Repair of concrete Structures – part 2: Surface Protection

Systems for Concrete) definirajo posamezne razrede sposobnosti premostitve razpok, kot

je to podano v tabelah 7 in 8. Zahtevano sposobnost premostitve razpok bo izbral

projektant tlaka na osnovi lokalnih pogojev (klima, širina razpoke, gibanje razpoke).

Tudi če iz tehničnega vidika razpoke niso problematične, so pri njihovem obravnavanju

zelo pomembne estetske zahteve. V takem primeru je zelo pomemben dogovor med

vključenimi strankami.

Splošno priporočilo je, da naj bo investitor opozorjen s strani projektanta in izvajalca, da je

normalno pričakovati razpoke na vsakem projektu, tudi če bodo izvedeni vsi ukrepi za

preprečitev njihovega nastanka.

Če se zahteva zapolnitev ali injektiranje razpok v betonski plošči, je nujno potrebno

analizirat gibanje razpok v določenem časovnem obdobju. Izvedbo zapolnitve ali

injektiranja se ne sme izvesti preden ni v glavnem končan proces krčenja (EN 1504-5

Products snd Systems for the Protection and Repair of Concrete Structures – Part5:

Concrete Injection). Ta čas lahko traja tudi do 2 leti po betoniranju plošče.

Tabela 7: Pogoji preskušanja statične stopnje premoščanja razpok po EN 1062-7

(metoda A)

Razred Širina premoščene razpoke Hitrost odpiranja razpoke

mm mm/min

A 1 > 0,100 -

A 2 > 0,250 0,05

A 3 > 0,500 0,05

A 4 > 1,250 0,5

A 5 > 2,500 0,5


Opomba: Za razrede A2 do A5 je priporočena temperatura preskušanja: -10°C (A1: 21°C).

Drugačne temperature se lahko dogovorijo med zainteresiranimi strankami ko so

na primer: 10°C, 0°C, -20°C, -30°C, -40°C

Tabela 8: Pogoji preskušanja dinamične stopnje premoščanja razpoke po EN 1062-7

(metoda A)

Razred Preskusni pogoji

B 1 w0 = 0,15 mm

wu = 0,10 mm trapezoid

n = 100

f = 0,03 Hz

w = 0,05 mm

B 2 w0 = 0,15 mm


n = 1000

f = 0,03 Hz

w = 0,05 mm

B 3.1 w0 = 0,30 mm


n = 1000

f = 0,03 Hz

w = 0,20 mm

B 3.2 kot B 3.1 in

wL = ±0,05 sinus

n = 20 000

f = 1 Hz

B 4.1 w0 = 0,50 mm


n = 1000

f = 0,03 Hz

w = 0,30 mm

B 4.2 kot v B 4.1 in

wL = ±0,05 sinus

n = 20 000

f = 1 Hz

Pomen oznak:

f – frekvenca wL – gibanje razpoke v odvisnosti od obremenitve

n – število ciklov w0 – maksimalna širina razpoke

w – sprememba v širini razpoke wu – minimalna širina razpoke

Opomba: Za razred B 1 do B 4.2 je priporočena temperatura preskušanja -10°C.

Drugačne temperature se lahko dogovorijo med zainteresiranimi strankami kot so na primer:

10°, 0°C, -20°, -30°C, -40°C


2.8 Zahteve za delovanje in uporabo

2.8.1 Odpornost proti drsenju

Mnoge drţave so predpisale zahteve za varnost in zaščito na delovnih mestih, ki

vključujejo splošno zahtevo, da morajo biti tla nedrsna. Glavni problem za določitev

mejnih vrednosti je dejstvo, da je drsnost stvar individualnega občutka in ni fizikalno

definirana, zato obstoji mnogo preskusnih metod, katerih rezultati so med seboj teţko

primerljivi (GUV-R 181; Bundesferband der Unfallkassen in Skiba, R; Scheil, M.;

Windhövel, U.: Vergleichsuntersuchung zur instantionären Reibzahlmessung auf

Fussböden). Kot primer podaja Tabela 9 deset preskusnih metod za določitev koeficient

trenja (Skiba, R; Scheil, M.; Windhövel, U.: Vergleichsuntersuchung zur instantionären

Reibzahlmessung auf Fussböden).

Trije razredi nedrsnosti so definirani tudi v evropskih standardih za proizvode in sisteme za

zaščito in popravilo betonskih konstrukcij (EN 1504-2 Products and systems for the

Protection and Repair of concrete Structures – part 2: Surface Protection Systems for

Concrete) in so podani v tabeli 10.


Tabela 9: Mejne vrednosti za koeficient trenja v odvisnosti od preskusne metode

Preskusna metoda Koeficient trenja Ocena

Schuster (D) 0 – 0,4 nevarno

0,4 – 0,6 varna hoja

0,6 – 1,0 varno za hojo in tek

Tortus (GB) 0 – 0,2 nevarno

0,2 – 0,4 nesprejemljivo

0,4 – 0,75 sprejemljivo

> 0,75 zelo dobro

FSC 2000 (D)

BST 2000 (D)

Tortus (D)

0 – 0,21 zelo nevarno

0,00 – 0,29 nevarno

0,30 – 0,42 delno varno

0,43 – 0,63 varno

≥ 0,63 zelo varno

FIOH (SF) 0 - < 0,05 zelo drsno

0,05 – 0,14 drsno

0,15 – 0,19 nevarno

0,2 – 0,29 nedrsno

≥ 0,30 zelo nedrsno

NF S73-010 (F)

UNI 8615 (I)

SIS 923515 (S)

≥ 0,15 nedrsno

≥ 0,15 nedrsno

≥ 0,20 nedrsno

ISO TR 11220 0,15 – 0,25 razred I

> 0,25 razred II

CEN TC 161 WG3 N13 > 0,1 – 0,15 razred I

> 0,15 – 0,2 razred II

> 0,2 razred III

ZH1 % 571 (D)

GUV 26.18 (D)

DIN 51 130 (D)

ISO 10 545 del 17

0,05 – 0,18* razred R9

0,18 – 0,34* razred R10

0,34 – 0,51* razred R11

0,51 – 0,70* razred R12

> 0,70* razred R13

Opomba: *tangens naklonskega kota nagnjene ravnine


Tabela 10: Nedrsnost za betonsko površino

Nameravana uporaba Razred Zahteva (preskus po EN

13036-4)

znotraj, mokra površina I > 40 enot, preskušano

mokro

znotraj, suha površina II > 40 enot, preskušano suho

zunaj III > 55 enot, preskušano

mokro

2.8.2 Ponašanje tal proti umazaniji

Stroški čiščenja so preteţno odvisni od ponašanja tal proti umazaniji. Vendar pa za to ne

obstojajo nobeni kriteriji in niti splošno sprejete preskusne metode.

Splošno velja, da je sprijemljivost umazanije s površino tlaka odvisna od njegove makro in

mikro hrapavosti in od fizikalne energije površine (površinska napetost).

2.8.3 Sposobnost čiščenja

Periodično čiščenje industrijskega tlaka je nujno, da se:

zagotovi varna hoja,

doseţejo kontrolirani higienski pogoji,

preprečijo zastoji oziroma prekinitve proizvodnega procesa,

vzdrţuje estetski videz.

Zahteve za čiščenje so v različnih vrstah industrije, trgovini in različnih obratih zelo

različne.


Materiali za industrije tlaka morajo biti zaradi tega odporni proti postopkom čiščenja, kar

pomeni, da morajo biti odporni :

na temperaturo do 100°C,

proti mehanskemu suhemu in mokremu krčenju,

proti delovanju topil, alkoholov in olj,

proti delovanju substanc z visokimi in nizkimi pH vrednostmi.

Navodila za čiščenje morajo biti predana uporabniku.

2.9 Kompatibilnosti

2.9.1 Deformacije

Vsi deli sistema večplastnega industrijskega tlaka menjajo svojo obliko in dimenzije

zaradi:

mehanskih obremenitev,

kemijskih procesov (pri strjevanju),

procesov, ki jih povzroči vlaga (krčenje, nabrekanje),

temperaturnih sprememb (strjevanje, vreme, gretje, čiščenje),

kar se kaţe v mehanskih napetostih (tlak, nateg, strig). Vse deformacije morajo biti med

seboj kompatibilne, da ne bi prišlo do poškodbe tlaka kot sistema. Pri tem so najbolj

kritična področja stiki med betonsko ploščo in preplastitvami iz malte oziroma

polimernimi prevlekami.

Nevarnost nastanka poškodb v kontaktni coni se lahko zmanjša z izbiro in načrtovanjem

optimalne preplastitve tlaka, ki bo zadovoljila vse druge zahteve (mehanske lastnosti,

kemijska odpornost, videz, obdelovalnost, itd.) in v kateri se bodo pri določenih pogojih

pojavile minimalne napetosti.


Moţnost presoje delovanja preplastitve tlaka glede na betonsko ploščo pri določeni

temperaturni obremenitvi zahteva poznavanje velikosti napetosti zaradi strjevanja in

temperaturnih sprememb kot odločujočega parametra.

Trenutne metode za določanje napetosti so izračuni, ki temeljijo na podatkih o krčenju,

temperaturnem raztezanju, modulih elastičnosti in drugih količinah, ki jih je teţko določiti.

Ti izračuni so zelo nenatančni, ker spreminjajo polimerni material svoje lastnosti med

procesom strjevanja in ob temperaturnih spremembah. Velikosti so zelo odvisne od časa,

deformacije, popuščanja napetosti, vpliva strukture in notranjih napetostnih stanj in se ne

dajo realno določiti iz poskusov.

Zaradi tega se moţnost nastanka poškodb tlaka ugotavlja z laboratorijskimi preskusi, ki

simulirajo resničnost. Evropski standard za proizvode in sisteme za zaščito in popravilo

betonskih konstrukcij za malte in polimerne preplastitve (tabela 12, tabela 11) predpisujejo

ustrezne preskuse. Tabeli 11 in 12 podajata zahteve, ki morajo biti izpolnjene, da do

poškodb ne pride.

Dodatne zahteve, ki morajo biti še izpolnjene za razrede 1 do 3 (Tabela 11) so:

največja dovoljena širina razpoke n = 0,05 mm,

ne sme se pojaviti nobena razpoka, ki je ≥ 0,1 mm,

ne sme priti do nobenega razslojevanja ali luščenja.

Dodatna zahteva za razred 4 (tabela 11):

ne sme se pojaviti nobena razpoka ali razslojevanje.

Dodatne zahteve za mehansko kompatibilnost polimerne preplastitve in betona (tabela 12),

ki morajo biti pri tem še izpolnjene so:

ne smejo se pojaviti zračni mehurčki,

ne sme se pojaviti nobena razpoka,

ne sme se pojaviti razslojevanje.


Tabela 11: Zahteve za mehansko kompatibilnost preplastitve betona z malto (29)

Proces Preskusna

metoda

Odtrţna sila v MPa po 50ciklih*

razred 1 razred 2 razred 3 razred 4

zmrzovanje

– tajanje s

solmi

EN 13678-1 ≥ 2,0 ≥ 1,5 ≥ 0,8 -

suho – mokri

šok

EN 13678-2 ≥ 2,0 ≥ 1,5 ≥ 0,8 -

ciklično

spreminjanje

temperature

EN 13678-4 ≥ 2,0 ≥ 1,5 ≥ 0,8 -

Opomba: *srednja vrednost, vsaka posamezna vrednost mora doseči najmanj 75% povprečne vrednosti

Tabela 12: Zahteve za mehansko kompatibilnost polimerne preplastitve in betona

(21)

Proces Preskusna metoda Odtrţna sila v MPa za

sistem za

premoščanje razpok

ali fleksibilni sistem

tog sistem

ciklično zmrzovanje

in tajanje s solmi

(50x) plus

temperaturni šok

(10x)

EN 13678-1 plus

EN 13678-2

povprečna vrednost:

≥ 1,5

povprečna vrednost:

≥ 2,0

staranje pri 70°C

plus temperaturni

šok (1x)

EN 1061-11 plus

EN 18687-5

najmanjša

posamezna

vrednost: ≥ 1,0

najmanjša

posamezna

vrednost: ≥ 1,5


2.10 Zaščita okolja

Projekt industrijskega tlaka, ki predpisuje vse tehnične zahteve, mora upoštevati tudi vso

relevantno zdravstveno, okoljsko in protipoţarno zakonodajo. Ta je podana v nacionalni

gradbeni zakonodaji in pokriva gradnjo, uporabo in ţivljenjsko dobo industrijskega tlaka.

Ta zakonodaja navadno podaja zahteva za skladiščenje, pretovarjanje in odpošiljanje

nevarnih snovi. Če se uporabi industrijski tlak kot zaščitno prepreko, je potrebno

upoštevati moţnost, da obremenitve, napetosti in druge zahteve, ki so navedene v tem

prispevku, lahko povzročijo, da tlak ne opravlja funkcije prepreke.

Če pride do nasprotij med lastnostmi materialov za industrijske tlake ali detajlov

konstrukcije (stiki, razpoke, propustnosti, itd.) in okoljsko zakonodajo, je potrebno izvedbo

tlaka spremeniti in izpolniti zahteve te zakonodaje.

Za recikliranje in deponiranje odpadnega materiala, ki nastane ob razgraditvi

industrijskega tlaka, velja zakonodaja o gradbenih odpadkih.


3 PRESKUSNE METODE ZA MATERIALE IN INDUSTRIJSKE

TLAKE

3.1 Splošno

Materiali za industrijske tlake in zgrajeni industrijski tlaki morajo izpolnjevati mnoge

zahteve za nameravano uporabo. Za preskušanje materialov za tlake in zgrajenih

industrijskih tlakov ne obstojajo posebne preskusne metode ki bi bile standardizirane. Za

preskušanje materialov za industrijske tlake se navadno uporabljajo osnovne preskusne

metode za te materiale, dopolnjene z nekaterimi specifičnimi preskusi, za preskušanje

zgrajenih tlakov kot sistemov pa preskusne metode, ki se običajno uporabljajo za

preskušanje betonskih konstrukcij, tudi z nekaterimi dopolnitvami.

V evropski zakonodaji je bila v zadnjem desetletju sprejeta serija standardov EN 1504 –

Proizvodi in sistemi za zaščito in popravilo betonskih konstrukcij. Ta serija produktnih

standardov predpisuje mnogo preskusnih metod za preskušanje proizvodov in sistemov za

zaščito in popravilo betonskih konstrukcij, ki so v precejšnji meri uporabne tudi za

preskušanje industrijskih tlakov. Zaradi specifičnosti industrijskih tlakov standardi serije

EN 1504 ne pokrivajo vseh potreb po preskušanju na področju industrijskih tlakov. Zato so

v Evropi prisotna prizadevanja, da bi s primerno dopolnitvijo preskusnih standardov za

preskušanje proizvodov in sistemov za popravilo in zaščito betonskih konstrukcij pokrili

tudi potrebe po preskušanju materialov za industrijske tlake in zgrajenih industrijskih

tlakov.

V nadaljevanju so v tabelah podane merske metode za preskušanje izvedenih industrijskih

tlakov in v tlake vgrajenih materialov, ki se izvajajo na tlakih, in merske metode za

preskušanje materialov in sistemov za industrijske tlake, ki se izvajajo v laboratoriju.


3.2 Preskusni postopki, ki se uporabljajo za preskušanje izvedenih industrijskih

tlakov in v tlake vgrajenih materialov.

Za preskušanje zgrajenih industrijskih tlakov in v tlake vgrajenih materialov se uporabljajo

preskusne metode, ki so podane v tabeli 13.

Tabela 13: Preskusne metode za preskušanje zgrajenih industrijskih tlakov in v tlake

vgrajenih materialov

Preskušana lastnost Preskusni postopek za

preskušanje (cementnega)

betona PCC ali polimerno

modificiranega betona PMC

Preskusni postopek za

preskušanje polimernega

betona PC ali polimerne

preplastitve

MEHANSKE OBREMENITVE

Tlačna trdnost Preskus odvzetih valjev in

pregled – EN 12504-1

-

Preskus s sklerometrom – EN

12504-2

-

Preskus izvlečne sile (pull-out

test) – prEN 12504-3

-

Površinska natezna trdnost

podlage

preskus odtrţne sile (Pull-off

test) – DIN 1048, Teil 2

-

Preskus odtrţne sile (Pull-off

test) – BS 1881

-

Odpornost na udar ''Zagreb'' test ''Zagreb'' test

ISO/DIN 6272 ISO/DIN 6272

ADHEZIJA

Trdnost vezi med plastmi Preskus odtrţne sile – ZTV-

ING, Teil 1, Abschnitt3, Punkt

3

Preskus odtrţne sile – ZTV-

ING, Teil 1, Abschnitt3, Punkt

3

Preskus odtrţne sile – EN

12636

-

Razslojevanje Trkanje s kladivom Trkanje s kladivom

Zvočni udarec -

PREVOZNOST

Ravnost Laserski merilec Laserski merilec

Merilna lata Merilna lata

Vizualni pregled Vizualni pregled

Hrapavost Preskus s peskom – EN 1766 Preskus s peskom – EN 1766

Profile meter – EN ISO 4288 Profile meter – EN ISO 4288

Širina in globina razpok Mehanski ali električni Mehanski ali električni

merilec merilec

Hitrost ultrazvoka – EN

12504-4

Hitrost ultrazvoka – EN

12504-4

Odvzem valjev in pregled –

EN 12504-1

Odvzem valjev in pregled –

EN 12504-1


LASTNOSTI PRI UPORABI

Temperatura podlage Termometer Termometer

Čistost Vizualni pregled Vizualni pregled

Odpornost proti drsenju Preskus z nihalom – prEN

13036-4

Preskus z nihalom – prEN

13036-4

ANTISTATIČNE LASTNOSTI

Električna upornost Wenner-jev preskus – EN

1081

Wenner-jev preskus – EN

1081

VLAŢNOST

Vlaga CM metoda -

Meritev električne upornosti -

Dielektrična metoda -

Izotopsko merjenje z nevtroni -

PROSTORNINSKA MASA BETONA

Gravimetrična metoda -

Izotopsko merjenje z ɣ ţarki -

DEBELINA PREPLASTITVE

Debelina preplastitve - Odvzem valjev – EN 12504-1

Debelina betonske plošče Odvzem valjev – EN 12504-1 -

PENETRACIJA IMPREGNACIJE

Globina penetracije - Odvzem valjev – EN 12504-1

PRISOTNOST VOTLIN IN DRUGIH DEFEKTOV

Infrardeča termografija

Test odmevnega udarca

Odmevno nadzvočno

pulziranje

georadar

OPAZOVANJE VOTLIN

Endoskop

ARMATURA

Globina karbonatizacije Phenolphtalein test – prEN

14630

Korozija Meritev potencialov s

polcelico

Lokaliziranje lege armature Elektro-magnetna metoda -

profometer


3.3 Preskusni postopki za preskušanje materialov in sistemov za industrijske tlake

v laboratoriju

Preskusni postopki za preskušanje materialov in sistemov za industrijske tlake v

laboratoriju so prikazani v tabeli 14. Razdeljeni so glede na preskušano lastnost.

Tabela 14: Preskusni postopki za preskušanje materialov in sistemov za industrijske

tlake v laboratoriju

Preskušane lastnosti Preskusni postopki za

preskušanje (cementnega)

betona PCC ali polimerno

modificiranega PMC

Preskusni postopek za

preskušanje polimernega

betona PC ali polimerne

preplastitve

MEHANSKE LASTNOSTI

Tlačna trdnost EN 12390-3 EN 12190

EN 12190 ali EN 196-1 (za

PM malto)

EN 196-1

Upogibna trdnost EN 12390-5 -

EN 196-1 (za PM malto) EN ISO 178

Modul elastičnosti DIN 1048, Teil 5 EN 13412

EN 13412 DIN 18555, Teil 4

DIN 18555, Teil 4 (za

malto)

-

Površinska trdota EN 13892-6 EN 13892-6

NASTAJANJE RAZPOK

Duktilnost in ţilavost WST – metoda ASTM C

1098-97

WST – metoda

Sposobnost premoščanja

razpok

- prEN 1062-7

DEFORMABILNOST

Koeficient temperaturnega

raztezka

EN 1770 EN 1770

Krčenje - EN 12617-1

Krčenje in nabrekanje EN12617-4 EN 1267-4

ADHEZIJA

Sprijemljivost med plastmi Preskus odtrţne sile – EN

12 636

Preskus odtrţne sile – EN

1542

Duktilnost in ţilavost vezi WST – metoda WST – metoda

OBRABA

Obrus Böhme test – DIN 52 108 Taber abrader – EN ISO

5470-1

Odpornost proti obrabi

zaradi koles

EN 13892-5 EN 13892-5


OBSTOJNOST

Zmrzovanje in tajanje v

prisotnosti odtaljevalnih soli

EN 13678-1 EN 13687-1

Suho-mokri šok EN 13687-2 EN 13687-2

Zmrzovanje in tajanje brez

prisotnosti odtaljevalnih soli

EN 13687-3 EN 13687-3

Ciklično spreminjanje

temperature

EN 13687-4 EN 13687-4

Odpornost proti

temperaturnemu šoku

EN 13687-5 EN 13687-5

KEMIČNA ODPORNOST

Odpornost proti močni

kemijski koroziji

- EN 13529

Kemična obstojnost ISO 2812-1 ISO 2812-1

PREPUSTNOST

Prepustnost za CO2 prEN 1062-6 prEN 1062-6

Kapilarna absorbcija in

prepustnost za vodo

prEN 1062-3 prEN 1062-3

Parapropustnost EN ISO 7783-1 EN ISO 7783-1

EN ISO 7783-2 EN ISO 7783-2

Kompatibilnost z mokrim

betonom

- EN 13578

Odpornost proti

karbonatizaciji

EN 13295 -

LASTNOSTI PRI

UPORABI

Odpornost proti drsenju - Preskus z nihalom – prEN

13036-4


3.4 Spisek preskusnih metod iz standardov in predpisov

1. EN 196-1: 1994 Method of testing cement – Part 1: Determination of strength

2. EN 1062-3: 1998 Paints and varnishes – Coating materials and coating systems for

exterior masonry – Part 2: Determination and classification of water- vapour

transmission rate (permeability)

3. EN 1062-6: 2002 Paints and varnishes-Coating materials and coating systems for

exterior masonry – Part 6: Determination of carbon dioxide permeability

4. EN 1026-7: 2002 Paints and varnishes-Coating materials and coating systems for

exterior masonry – Part 7: Determination of crack bridging ability

5. EN 1082: Resilient floor coverings – Determination of electrical resistance

6. EN 1542: 1999 Product and systems for the protection and repair of concrete

structures: Measurement of bond strength by pull-off

7. EN 1766: 2000 Product and system for the protection and repair of concrete

structures: Test methods: Reference concretes for testing

8. EN 1770: 1998 Product and systems for the protection and repair of concrete

structures: Test methods: Determination of coefficient of thermal expansion

9. EN 12190: 1998 Products and systems for the protection and repair of concrete

structures – Test methods: Determination of compressive strength of repair mortar

10. EN 12390-3: 2001 Testing hardening concrete – Part 3: Compressive strength of

test specimens

11. EN 12390-5: 2000 Testing hardening concrete – Part 5: Flexural strength of test

specimens

12. EN 12504-1: 2000 Testing concrete in structures – Part 1: Cored specimens –

Taking, examining and testing in compression

13. EN 12504-2: 2001 testing concrete in structures – Part 2: Non destructive testing –

Determination of rebound number

14. EN 12504-4: 2004 Testing concrete in structures – Part 4: Determination of

ultrasonic puls velocity

15. EN 12617-1: 2003 Products and systems for the protection and repair oc concrete

structures – Test methods: Determination of linear shrinkage for polymers and

surface protection system

16. EN 12617-4: 2002 Products and systems for the protection and repair of concrete

structures – Test methods: Determination of shrinkage and expansion


structures – Test methods: Determination of adhesion concrete to concrete


structures – Test methods – Determination of resistance to carbonatisation


structures – Test methods: Determination of elestic modules in compression

20. EN 13529: 2003 Products and system for the protection and repair of concrete

structures – Test methods – Resistance to severe chemical attack


21. EN 13578:2003 Products and systems for the protection and repair of concrete

structures – Test methods: Compatibility on wet concrete


structures – Test methods – Determination of thermal compatibility – Part 1:

Freeze-thaw cycling with de-icing immersion



Thunder-shower cycling (thermal shock)



Thermal cycling without de-icing salt impact


structures – Test methods – Determination of thermal compatibility – Part 4: Dry

thermal cycling



Resistance to temperature shock

27. EN 13892-5: 2003 Methods of test for screed materials – Part 5: Determination of

wear resistance to rolling wheel of screed material for wearing layer

28. EN 13892-6: 2002 Methods of test for screed materials – part 5: Determination of

surface hardness

29. EN ISO 178: 1997 Plastics – Determination of flexural properties

30. EN ISO 527-2: 1996 Plastic – Determination os tensile properties – Part 2: Test

condition for moulding and extrusion plastics

31. EN ISO 4288: Geometrical product specifications (GPS) – Surface texture: Profile

method – Rules and procedure for assessment of surface texture

32. EN ISO 5470-1: Rubber-or plastic coated fabrics – Determination of abrasion

resistance – Part 1: Taber abrader

33. EN ISO 7783-1: Paints and varnishes – Determination water – vapour transmission

rate – Part 1: Dish method for free films

34. EN ISO 7783-2: Paints and varnishes – Coating materials and coating systems for

exterior masonry and concrete – Part 2: Determination and classification of water-

vapour transmission rate

35. prEN 12504-3: 2003 testing concrete in structures – part 3: Determination pull-out

force

36. prEN 13036-4: 2002 Surface charasteristic – Test methods – Part 4: Methods for

measurement of skid resistance of a surface: The pendulum test

37. prEN 14630: Products and systems for the protection and repair of concrete

structures – Test methods – Determination of carbonation depth in hardened

concrete by the phenolphthalein method

38. ISO 2812-1: Paints and varnishes – Determination of resistance to liquids – Part 1:

General methods


39. ISO/DIS 6272-1: Paints and varnishes – Rapid deformation tests – Part 1: Falling-

weight test, large area

40. DIN 1048, Teil 2: 1991 Prüfvefahren für Beton. Festbeton in Bauwerken und

Bauteilen

41. DIN 1048, Teil 5: 1991 Prüfvefahren für Beton. Festbeton, gesondert hergestellte

Probekörper

42. DIN 18555, Teil 4: 1986 Prüfung von Mörteln mit mineralischen Bindemitteln;

Festmörtel – Bestimmung der Längs und Querdehnung so wie von

Verformungskenngrössen Mauermörteln im statischen Druckversuch

43. DIN 52 108: 1988 Prüfung anorganischer nichtmetallischer Werkstoffe –

Verschleiss prüfung mit der Schleifscheibe nach Böhme – Verschlaiss scheiben –

Verfahren

44. ASTM C 1098-97: Standard test method for flexural tougthnees and first crack

strength of fiber reinforced concrete

45. BS 1881: Part 207 Recommendations for the assessment of concrete strength near-

to-surface tests

46. WST method according to: Linsbauer, H.N., Tschegg, E.K., Die Bestimmung der

Bruchenergie von Zementgebundenen Werkstoffe an Würfelproben, Zement un

Beton 31 (1986)

47. "Zagreb" test according to: Stirmer, N., Ukrainczyk, V., Testing Impact Resistance

of Industrial Floors Overlays, Industrial Floors 2003, 5th

International Colloquium,

21. – 23. January 2003, Proceedings, pp. 627-637

48. Pull-off test Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Reichtlinien für

Ingenieurbauten ZTV-ING, Teil 1 Algemeines, Abschnitt 3 Prüfungen während der

Ausführung, Punkt 3 Bestimmung der Abreissfestigkeit, march 2003

49. Carino, N.J., 2003 "Non destructive test methods to evaluate concrete structures".

Sixth CANMET/ACI International Conference on the Durability of Concrete,

Special Seminar, Thessaloniki, Greece, 75p

50. Garbacz, A. and Garboczi, E. 2003 "Ultrasonic evaluation methods applicable to

polymer concrete composites", United States Department of Commerce, Report no.

NISTIR 6975, Gaithersburg, MD.

51. ZTV-ING Teil 1: Allgemeines, Abschnitt 3: Prüfungen während der Ausführung,

Punkt 3: Bestimmung der Abreissfestigkeit

3.5 Razvrednotenje rezultatov meritev

Za razvrednotenje rezultatov meritev na tlakih ali na proizvodih in sistemih za industrijske

tlake ni podanih nobenih kriterijev. Razvrednotenje rezultatov preskusov se mora izvesti na

osnovi kriterijev, ki so določeni za vsak industrijski tlak posebej glede na nameravano

uporabo v samem projektu (glej Zahteve in kriterij za izvajanje industrijskih tlakov).


4 MIKROARMIRANI BETON – UČINKOVITOST VLAKEN

4.1 Splošno

Pri gradnji različnih objektov se čedalje bolj uporabljajo mikroarmirani betoni zaradi

bistveno izboljšanih mehanskih in obstojnostnih lastnosti kot so ţilavost, upogib,

odpornost proti obrabi itd. V Sloveniji se betoni, mikroarmirani z jeklenimi pa tudi drugimi

vlakni, uporabljajo v veliki meri pri gradnji podzemskih prostorov v rudnikih (obloge

rovov in jaškov), pri sanaciji ţelezniških predorov, pri gradnji ali preplastitvah servisnih

površin na bencinskih črpalkah, pri gradnji industrijskih tlakov ter tankovskih poti.

Z uporabo X – ţarkov je bilo odkrito, da se razpoke na stični površini cementna pasta –

zrno agregata pojavijo pri 30 % napetosti od tlačne trdnosti betona. Razpoke v matrici se

pojavijo pri nekoliko višji napetosti.

Z zdruţevanjem teh razpok nastane glavna razpoka, ki ima vijugasto obliko, ker se razpoke

pogosto izogibajo zrn agregata. Z uporabo elektronskega mikroskopa, pri skrbno

kontroliranih preskusih na nateg, so odkrili, da »konca« razpoke teţita k razvejanju,

potekata v cementnem kamnu ob zrnih peska in, da so razpoke pogosto diskontinuirane.

Izogibanje razpok na mikroskopskem nivoju se razlaga z dejstvom, da se med procesom

lomljenja betona izpulijo zrna agregata iz cementne matrice, ker imajo najpogosteje večjo

trdnost od cementnega kamna in od stika med cementnim kamnom in zrnom. Povečana

lomna ţilavost betona preko cementne paste izhaja verjetno iz izpuljenja agregatnih zrn ali

učinka premoščanja. V mikroarmiranem betonu prevladuje učinek premoščanja z vlakni.

To je delo, ki je rezultat izpuljenja ali pretrga vlaken in na ta način se povečuje duktilnost

mikroarmiranega betona.


4.2 Trdnost sprijemljivosti in izvlečna sila

Medsebojno delovanje vlaken in matrice je osnovna lastnost, ki vpliva na obnašanje

mikroarmiranega kompozitnega materiala. Razumevanje tega medsebojnega delovanja je

potrebno za oceno prispevka vlaken in napovedovanje obnašanja kompozita. Medsebojno

delovanje vlaken z nerazpokano matrico ima v aplikaciji omejeno pomembnost, ker bo v

večini primerov matrica počila med uporabo. Študija teh medsebojnih delovanj daje

uporabne informacije za razumevanje celovitega obnašanja kompozita. Razen tega,

nerazpokani deli konstrukcije vplivajo na celovito obnašanje konstrukcijskega sestava, ko

se ţe razvijejo razpoke v kompozitu.

Preprost sestav vlakno – matrica, ki vsebuje posamezno vlakno, je prikazan na sliki 3.

V primeru, ko ne deluje obteţba se predpostavlja, da je napetost v matrici in vlaknu nič

(slika 1 a). Ko deluje natezna ali tlačna obteţba na kompozit ali ko deluje temperaturna

sprememba na kompozit, se pojavijo napetosti in deformacije, ki morajo ostati

kompatibilne. V primeru cementne matrice, ţe sama hidratacija cementa lahko uvede

napetosti v matrico in v vlakna. Ko obteţba deluje na matrico, se del obteţbe prenese na

vlakno vzdolţ njegove površine. Zaradi razlike v togosti med vlakni in matrico nastane

striţna napetost vzdolţ površine vlakna. Ta striţna napetost deluje tako, da se del obteţbe

prenese na vlakno. Če je vlakno bolj togo od matrice, potem bo deformacija na in v okolici

vlakna manjša kakor je prikazano na sliki 1 b in c. Takšen primer je pri jeklenih in

mineralnih vlaknih. Če je modul elastičnosti vlakna manjši od modula elastičnosti matrice,

bo deformacija v okolici vlakna večja. To je v primeru kompozita s polimernimi in

nekaterimi naravnimi vlakni.


Slika 3: Medsebojno delovanje vlakno – matrica (nerazpokana matrica):

(a) brez obteţbe, (b) nateg, (c) tlak.

Prenos napetosti je elastičen v nerazpokanem kompozitu, toliko časa dokler sta matrica in

vlakno znotraj elastičnega področja napetosti. - diagram matrice lahko izkazuje

nelinearnost in neelastično obnašanje pred lomom. Razvite so matematične enačbe za

striţno napetost na stični površini in napetost vzdolţ vlakna. Ti modeli se navadno

imenujejo modeli zaostalega striga. Osnovani so na številnih poenostavljenih

predpostavkah. Te predpostavke vključujejo:

linearno elastično obnašanje vlakna in matrice,

popolno zvezo med vlaknom in matrico,

stična površina je ekstremno tanka in njena lastnost je enaka lastnosti matrice na

drugem mestu in

vlakna imajo gladke in pravilne prečne preseke.


Razdelitev striţne napetosti (x) v razmiku x od konca vlakna se izrazi kot:

x EG

E

xvl m

m

vlRr

l

l2

1 2

1 2ln

sinh

cosh (1)

kjer je:

1 2

2 G

E r

m

vl

Rrln

(2)

Razmerje Rr je funkcija prostorninskega deleţa vlaken in razporeditve vlaken. Razviti so

izrazi za kvadratne in heksagonalne razporeditve vlaken. Napetost v osi vlakna vl(x) se

lahko izračuna iz sledeče enačbe:

vl vl m

l

lx E

x1 1 2

1 2

cosh

cosh (3)

Razporeditvi striţnih napetosti (x) in normalne napetosti vl(x) sta nelinearni vzdolţ

vlakna. Potrebno je poudariti, da Poissonovi efekti niso upoštevani v teh enačbah. Kljub

temu, enačbe (1) do (3) dajejo, na osnovi postavljenih, zelo omejenih predpostavkah,

moţnost izračuna napetosti v vlaknih in njihov vpliv na kompozit.

V praktičnih primerih so vlakna poljubno razporejena v najmanj dve dimenziji. V

mikroarmiranih betonih so vlakna poljubno razporejena v vse tri (medsebojno pravokotne)

smeri. Poleg tega, ima večina jeklenih vlaken in nekatera polimerna vlakna namensko

deformirane površine ali konce. V skoraj vseh primerih obstaja medsebojno delovanje


vlaken, kar dodatno povečuje kompleksnost problema. Zaradi tega so matematični modeli

za praktično aplikacijo še vedno v začetnem stanju razvoja.

Po obnašanju kompozita pri različnih stanjih obteţbe se lahko ugotovi ali vlakna prinašajo

k trdnosti in togosti kompozita. H kateri lastnosti in kolikšen je prispevek, je odvisno od

vrste in prostorninskega deleţa vlaken ter od lastnosti matrice. Na primer: kompozit, ki

vsebuje

10 vol. % jeklenih vlaken ima petkratno povečanje natezne trdnosti, medtem ko je

povečanje minimalno pri prostorninskem deleţu manjšem od 2 vol.%.

Ko je mikroarmirani kompozit obremenjen na nateg (slika 3 b), bo matrica pri določeni

stopnji obteţbe počila (slika 4).

Ko matrica poči, vlakno prevzame obteţbo s prenašanjem obteţbe od ene strani matrice

čez razpoko na drugo stran. V praktičnem primeru več vlaken premošča razpoko s

prenašanjem obteţbe. Če vlakna v celoti prenašajo obteţbo čez prvo razpoko, se bo

formiralo še več razpok vzdolţ preskušanca. To stanje obteţbe se imenuje večkratno

razpokano stanje. V mnogih aplikacijah se to večkratno razpokano stanje dogaja pod

pogojem stalne obteţbe. Mejno nosilnost in obnašanje kompozita po maksimumu prav tako

določajo karakteristike delovanja vlaken.


Slika 4: Medsebojno delovanje vlakno – matrica (razpokana matrica)

Najpomembnejša vprašanja v zvezi z delovanjem vlaken so:

variacije obteţba – drsenje,

vpliv geometrije in orientacije,

kako oceniti odpor proti izvleku posameznega vlakna,

medsebojno delovanje poljubno razporejenih vlaken, z namenom ocenitve večkratnega

izvlečenja vlaken.

Stik med vlaknom in matrico se lahko proučuje na osnovi podatkov iz direktnih in

indirektnih preskusov. Z indirektnimi preskusi se kompozit preskuša na nateg ali na upogib

in ocenjuje se prispevek vlaken. Nato se uporablja obširna matematična analiza, da bi se

ločil vpliv vlaken od vpliva matrice. Rezultati dobljeni s temi postopki so zelo odvisni od

matematičnega modela, ki se uporablja pri analizi.

Mehanizem izgube sprijemljivosti na stiku vlakno – matrica je pomemben parameter za

razumevanje odziva obteţba – drsenje. Zelo pomembno vlogo ima stik vlakno – matrica po

razpokanju matrice. Shematični prikaz ocene izvlečenja posameznega vlakna je podan na

sliki 5.


Ko je obteţba mala, se sprijemljivost lahko opazuje kot elastičen pojav. Razdelitev striţne

napetosti se lahko izračuna po teoriji elastičnosti, z rešitvijo enačb ravnoteţja,

kompatibilnosti in mejnih pogojev. S predpostavko, da se vpliv vlakna širi do radia

velikosti 12 medsebojne razdalje vlaken, se lahko napiše enačba za elastično napetost

sprijemljivosti e, kot sledi:

er

C x C x2

1 2sinh cosh (4)

kjer so:

Slika 5: Shema rešitve izvlečenja vlakna, ki prikazuje definicije parametrov modela


22

1

2

G

VA E

m

vl

vl vlln

(5)

C P1 (6)

CP

l

l2

2

2

1 1 cosh

sinh (7)

A E

A E

vl vl

m m

(8)

Razporeditev striţne napetosti, ki je izraţena z enačbo (4) se kaţe v največji striţni

napetosti na razpokani površini matrice. Ko ta striţna napetost preseţe striţno trdnost stika

vlakno – matrica s, pride do odpiranja razpoke. Razpoka napreduje vzdolţ vlakna (slika 5

b). V coni razpoke nudi odpor trenja i določeni odpor proti izvlečenju. Ta odpor trenja je

manjši od trdnosti sprijemljivosti matrice, pogosto se predpostavlja, da je konstanten (slika

6).


Slika 6: Idealizirani diagram lastnosti stika. Razvidno je popolno elastično obnašanje,

dokler ni doseţena striţna trdnost stika s, ki se nadaljuje s konstantno

sprijemljivostjo s trenjem i

V primeru delnega odpiranja razpoke se lahko sila izvlečenja izrazi kot:

Pr m l r l ms i2

1 2

1

1tanh (9)

kjer je: 1

2

m l dolţina razveze.

Na področju od 0 do m l

2 je zveza elastična, toda v področju od

m l

2 do

l

2

predstavlja odpor čisto trenje. Enačba (9) velja samo za jeklena vlakna.

Če je trdnost trenja i manjša od trdnosti sprijemljivosti s, doseţe izvlečna sila maksimum

šele po stabilnem procesu odpiranja razpoke, kot je prikazano na sliki 7.


Slika 7: Model izvlečne sile v odvisnosti od parametra dolţine odpiranja razpoke (1 – m),

ki prikazuje stabilne in nestabilne reţime odpiranja razpoke odvisno od razmerja s

i

5

(premer vlakna = 0.4 mm, vgrajena dolţina l/2 = 13 mm, s = 4.1 MPa).

To dokazuje, da preskus izvlečenja pokaţe področje stabilnega odpiranja razpoke pred

točko na kateri se doseţe mejna trdnost. Povprečna krivulja - kompozita postane

nelinearna primarno zaradi tega, ker se začne stabilni proces odpiranja razpoke pred

izvlečenjem vlakna.

Na splošno se trdnost sprijemljivosti izračuna s predpostavko enakomerne razdelitve

napetosti na stiku . Največja izvlečna sila se deli s stično površino vlakna in se dobi

trdnost sprijemljivosti stika. Ta pristop se uporablja za karakterizacijo trdnosti

sprijemljivosti v odvisnosti od dolţine in premera vlakna5. Alternativni pristop je uporaba


dvo-parameterskega modela, z uporabo s in i kot lastnosti materiala. Ta dva parametra bi

se lahko privzela kot osnovni lastnosti materiala. Natezna sila, ki se izračuna z uporabo

zgoraj opisanega obnašanja, se lahko uporablja za napovedovanje obnašanja

mikroarmiranega kompozita pri natezni obteţbi.

Raziskujejo se modeli na osnovi mehanike loma, pri katerih je proces popuščanja in

izvlečenja modeliran kot razvoj razpoke stika. Uporablja se energetski kriterij širjenja

razpoke. Energetski pristop je geometrijsko bolj neodvisen od pristopa preko stanja

napetosti.

4.3 Vpliv vlaken na obnašanje mikroarmiranega betona v razpokanem stanju

Ocenjuje se vpliv vlaken na obnašanje mikroarmiranega betona v razpokanem stanju, to je

stanje, ko je preskušanec oziroma element obremenjen čez mejo proporcionalnosti (MP),

kot je shematsko prikazano na sliki 8. Na tem področju postanejo vlakna učinkovita in

njihov vpliv na obnašanje celotnega kompozita postane razviden.

Slika 8: Shematski prikaz diagrama obteţba – upogib ali ŠOR (širina odpiranja razpoke)

OB

TE

ŢB

A

UPOGIB ali ŠOR

MP


Metode preskusov

Delovni diagram obteţba – upogib ali ŠOR (slika 8) se lahko dobi z različnimi metodami

preskusov:

upogib prizme v štirih točkah (dve podpori in dve sili); z ali brez zareze; meri se upogib ali

ŠOR (slika 9);

upogib prizme v treh točkah (dve podpori in ena sila); z ali brez zareze; meri se upogib ali

ŠOR;

cepitev z zagozdo; preskušanec je kocka ali valj z zarezo; meri se ŠOR (slika 10);

Obnašanje mikroarmiranega betona v razpokanem stanju ocenjujemo z različnimi

parametri, ki jih dobimo z vrednotenjem delovnega diagrama. V nadaljevanju je prikazan

princip vrednotenja diagrama z računalniškim programom, s katerim se tudi izračunajo

posamezni parametri in ugotovljeni model za modul ţilavosti6.

Slika 9: Upogib prizme v štirih točkah, brez zareze.


Slika 10: Cepitev s klinom.

Priprava diagrama za izračun parametrov

Določanje meje proporcionalnosti

Med obremenjevanjem betonskega elementa se pri določeni obteţbi začnejo znotraj betona

tvoriti mikro razpoke. Te razpoke se med seboj povezujejo v kontinuirne razpoke, ki se ţe

lahko vidijo na površini betonskega elementa. Na tej točki preide diagram obteţba –ŠOR

ali upogib iz linearnega v nelinearno področje. Posamezni parametri se na tej točki

imenujejo obteţba pri prvi razpoki in ŠOR ali upogib pri prvi razpoki. Ker se konča

linearnost, se ta točka imenuje tudi meja proporcionalnosti.


Pri določanju točke prve razpoke oziroma meje proporcionalnosti obstajajo določene

teţave. ASTM C 1018-97 določa prvo razpoko kot točko na diagramu pri kateri oblika

diagrama najprej postane nelinearna. Obstaja priporočilo za določanje prve razpoke 7,8

, pri

kateri preide naklon diagrama iz linearnosti za več kot 5 % in traja na intervalu upogiba, ki

je večji od 0.01 mm.

Na našem Inštitutu smo izdelali računalniški program, ki dela v grafični obliki, za

avtomatično risanje diagramov in za izračun parametrov za ocenjevanje obnašanja betona

pri različnih načinih obremenjevanja6. Meja proporcionalnosti (MP), oziroma točka prve

razpoke, se s tem programom določa po metodi, ki je shematsko prikazana na sliki 11.

(a) (b)

Slika 11: Grafična metoda za določanje meje proporcionalnosti, oziroma točke prve

razpoke.


Ocenjuje se prvi del diagrama obteţba (F) – ŠOR ali upogib od 0 do Fmax (slika 11 (a)).

Najprej se nariše diagram F –ŠOR (slika 11 (b)), kjer je F razlika obteţbe med

diagramom in premico, ki povezuje izhodiščno točko 0 in Fmax (slika 11(a)). Meja

proporcionalnosti MP se najde, ko se izbere najvišja točka ( Fmax) diagrama F –ŠOR

(točka MP na sliki 9 (b)). Ta točka se avtomatsko nariše na diagramu F – ŠOR (slika 11

(a)).

Linearizacija diagrama

Zaradi vlaken, ki premoščajo razpoko je zelo teţko meriti diagram obteţba – ŠOR ali

upogib mikroarmiranega betona dokler se preskušanec popolnoma ne prelomi in dobi

celotna površina diagrama (absorbirana energija).

Zato razdelimo diagram obteţba – ŠOR na štiri linearizirane segmente tako, da se obteţba

linearno zmanjšuje do nič z naraščanjem ŠOR v zadnjem segmentu (slika 12).

Slika 12: Shematski prikaz razdelitve lineariziranega diagrama obteţba – ŠOR.


Razdelitev diagramov obteţba – ŠOR na štiri linearizirane segmente izvedemo z

računalniškim programom. Prvi segment poteka od 0 do meje proporcionalnosti (MP)

(točke prve razpoke), drugi od MP do točke največje obteţbe, tretji in četrti od točke

največje obteţbe do ŠORmax. ŠORmax je določena s točko kjer regresijska premica četrtega

segmenta seka horizontalno os. Točka med tretjim in četrtim segmentom se določi tako, da

se dobi optimalna razdelitev padajočega dela diagrama.

Parametri ocenjevanja

S tako poenostavitvijo se lahko izračuna absorbirana energija lomne cone WLC:

W W W WLC II III IV (Nm) (10)

Karakteristična širina odpiranja razpoke lomne cone ŠOR (oziroma karakteristični upogib)

se izračuna iz enačbe:

SOR

LC

MP

W

F (mm) (11)

kjer je FMP obteţba na meji proporcionalnosti.

Faktor duktilnosti lahko izračuna iz naslednje enačbe:

1

B SOR

SOR

MP

(12)

kjer je ŠORMP širina odpiranja razpoke na meji proporcionalnosti.


Če faktor duktilnosti 1/B pomnoţimo s trdnostjo na meji proporcionalnosti fMP, dobimo

novi parameter ocenjevanja, ki ga imenujemo modul ţilavosti MŢ6:

BfZM MP

1 (MPa) (13)

Modul ţilavosti kaţe duktilno obnašanje mikroarmiranega betona pri določeni trdnosti na

meji proporcionalnosti fMP. Če narišemo premico med fMP in faktorjem krhkosti B, ki ima

obratno vrednost faktorja duktilnosti, predstavlja kot med to premico in horizontalno osjo

modul ţilavosti MŢ (slika 13).

Slika 13: Shematski prikaz modula ţilavosti MŢ v odvisnosti od trdnosti na meji

proporcionalnosti fMP in faktorja krhkosti B.

Če je beton manj krhek (bolj duktilen) pri isti trdnosti na meji proporcionalnosti, je

pripadajoči modul ţilavosti večji (MŢ1 > MŢ2 na sliki 11). Pri isti krhkosti betona bo

modul ţilavosti večji, če je trdnost na meji proporcionalnosti večja (MŢ2 > MŢ3 na sliki

13).

faktor krhkosti B

MŢ1 MŢ2MŢ3


Analiza vpliva jeklenih vlaken in strukture betona na modul ţilavosti

Število vlaken na prelomni površini preskušanca ni odvisno samo od prostorninskega

deleţa vlaken, ampak tudi od faktorja oblike l/d, največjega zrna agregata Dmax, deleţa

cementne paste in dimenzij kalupa, v katerega se je vgradil mikroarmirani beton. Pri

postavljenem modelu se upošteva število jeklenih vlaken na prelomni površini s faktorjem

učinkovitosti nu.vl., ki ga izračunamo iz enačbe:

.

.

..

rač

dej

vluN

Nn (14)

pri tem pomeni: Ndej. - dejansko število vlaken na prelomni površini in

Nrač. – izračunano število vlaken idealizirane razporeditve,

Pri vgrajevanju mikroarmiranega betona v prizmo se vlakna razporedijo bolj ali manj

vzporedno osnovni površini. Predpostavimo, da se vsa vlakna razporedijo vzporedno

osnovni površini in daljši stranici, kontinuirno kot je shematsko prikazano na sliki 14.

Slika 14: Shematski prikaz idealiziranega usmerjenega razporeda vlaken v prizmi.


Vsako posamezno vlakno je obdano z matrico, ki skupaj z vlaknom tvori mikrokompozit,

kot je shematsko prikazan na sliki 15.

Slika 15: Shematski prikaz mikrokompozita z vlaknom.

Pri določenem prostorninskem deleţu določene vrste jeklenih vlaken je moţno dobiti

idealizirano razporeditev, če je izpolnjen pogoj:

D cmkmax (15)

kjer Dmax predstavlja premer največjega zrna agregata in cmk diagonalni razmak vlaken, kot

je shematsko prikazano na sliki 16.


Slika 16: Sklop sosednjih mikrokompozitov z zrnom agregata.

Z upoštevanjem pogoja (15) lahko za določeno sestavo mikroarmiranega betona

izračunamo število vlaken na prelomni površini idealizirane razporeditve Nrač..

Dejansko število vlaken na prelomni površini se ugotovi z merjenjem posameznih

prelomnih površin, kot je shematsko prikazano na sliki 17.

Slika 17: Štetje vlaken na ţagani prelomni površini preskušanca.


Odziv mikroarmiranega betona na obremenitve je zelo kompleksen in je odvisen od

razporeditve napetosti med vlakni in matrico. Na obnašanje mikroarmiranega betona

vpliva veliko parametrov. Pri določanju modela se je analiziralo obnašanje

mikroarmiranega betona pri preskusu cepitve z zagozdo (slika 10), pri konstantni hitrosti

širjenja odprtine razpoke. Dolţina jeklenih vlaken je konstantna.

Za analizo se privzamejo naslednji parametri:

• tlačna trdnost mikroarmiranega betona fc,

• faktor oblike vlaken l/d,

• faktor učinkovitosti števila vlaken na prelomni površini nu.vl.,

• prostorninski deleţ cementne paste Vcp.

Upoštevajo se naslednje interakcije med izbranimi parametri:

tlačna trdnost fc in prostorninski deleţ cementne paste Vcp; ta dva parametra vplivata na

adhezijo med vlakni in matrico;

tlačna trdnost fc in faktor učinkovitosti števila vlaken na prelomni površini nu.vl.;

učinkovitost vlaken postaja pri visokih trdnostih pomembnejša, s povečevanjem nu.vl. se ta

učinkovitost povečuje.

Z določitvijo zgornjih interakcij se dobi skupina hipotez, od katerih se nekatere sprejmejo

ali izločijo iz nadaljnje obravnave Za formuliranje modela se je uporabila večkratna

linearna regresija. Na osnovi tega se je dobila modela za modul ţilavosti:

62.47510.286.353.4 ..vluccpc nfVfdlZM

(16)

Ugotovljena je bila zadovoljiva korelacija med eksperimentalno ugotovljenimi rezultati

preskusov modula ţilavosti različnih vrst mikroarmiranega betona z jeklenimi vlakni in

izračunanimi vrednostmi po enačbi 16.


5 BETONI ZA INDUSTRIJSKE TLAKE IN NJIHOVO

CERTIFICIRANJE

5.1 Splošno

Čeprav še vedno ne obstajajo s standardi določene metode, obstaja veliko število priporočil

in smernic za projektiranje in dimenzioniranje tlakov oziroma talnih plošč iz

mikroarmiranega betona.

Za proizvodnjo betonov v Sloveniji sta postala obvezna za uporabo produktna standarda:

SIST EN 206-1 in pripadajoči standard SIST 1026. Za beton je predpisan sistem

ugotavljanja skladnosti 2+, pri čemer mora proizvajalec betona izvajati lastno kontrolo

proizvodnje, nadaljnje preskušanje vzorcev in začetno tipsko preskušanje. Certifikacijski

organ pa izvaja samo nadzor lastne kontrole proizvajalca in v tem okviru preveri tudi

izvedbo začetnih tipskih preskusov.

Oba produktna standarda veljata za normalno teţek, teţek in lahek beton, ki so tako

zgoščeni, da ne vsebujejo znatnih količin zajetega zraka, razen umetno vnesenih zračnih

por. Betoni so lahko pripravljeni na gradbišču, lahko so transportni betoni, lahko pa so

proizvedeni v obratu za betonske izdelke. Namenjeni pa so za izdelavo konstrukcij,

montaţnih konstrukcij in za konstrukcijske izdelke za stavbe in inţenirske konstrukcije,

torej tudi za talne betonske plošče. MAB sicer niso predmet teh standardov, jih je pa

potrebno pripravljati po vzpostavljenem sistemu proizvodnje. Najprej mora proizvajalec

izvršiti začetne tipske preskuse predvidenih MAB za tlake, s katerimi proizvajalec dokaţe,

da bodo s predvidenimi sestavami MAB doseţene vse s projektom predpisane lastnosti.

Vse temeljne zahteve za sveţi in strjeni beton, ki so podane v produktnih standardih veljajo

tudi za MAB. Vendar so v teh standardih podane zahteve le za naslednje lastnosti strjenega

betona, ki so lahko tudi predpisane za MAB, ki se uporablja za izdelavo tlakov: tlačna


trdnost, gostota, odpornost proti prodoru vode, notranja odpornost betona proti zmrzovanju

in tajanju, odpornost površine betona proti zmrzovanju in tajanju ter odpornost proti obrabi

površine. Ostale lastnosti MAB, ki se zahtevajo pri izgradnji tlakov so podane v projektu.

Za MAB pa prav tako veljajo vse temeljne zahteve za osnovne materiale, ki so podane v

citiranih produktnih standardih, razen za jeklena vlakna, katerih produktni standard je v

izdelavi, pripravljen je ţe pred-standard. Ta standard bo harmoniziran, kar pomeni, da bo

obvezen za vse drţave Evropske skupnosti.

5.2 Nekateri splošni principi projektiranja mikroarmiranih betonov za tlake

5.2.1 Obteţbe in zahteve

Betonske talne plošče, kot so industrijski tlaki, vozišča in letališča so lahko kontinuirane

ali sestavljene. Kasneje se lahko talna plošča razdeli na samostojne plošče, ki so ločenem

med sabo s stiki. Betonske talne plošče, kakor tudi betonski estrihi leţijo na podlagi.

Razlike nastajajo pri variacijah obteţb Tabela 15 in na splošno pri variacijah zahtev.


Tabela 15: Preteţno (X) in občasno prisotne (x) obteţbe na različnih vrstah

konstrukcije.

Vrsta

konstrukcije

Koncentrirana

obteţba

Obremenitve

zaradi

temperature

Obremenitv

e zaradi

krčenja

posa

mez

na

utr

uja

nje

enak

om

ern

a

spre

min

jajo

ča

enak

om

ern

a

spre

min

jajo

ča

notranje talne plošče X X X

industrijski tlaki,

vozišča,

letališča

X X

kontinuirane

talne plošče X X X X

estrihi X X X X

Za betonske talne plošče lahko privzamemo naslednje bistvene zahteve:

za statično nosilnost,

za dinamično nosilnost,

za omejitev razpok,

za trajnost,

za odpornost proti obrabi,

za tolerance,

za ravnost,

za izsušenost.

Zahteve za trdnostni razred, oprijemno trdnost, ţilavost, ekvivalentno ali rezidualno trdnost

in druge lastnosti se oblikujejo glede na statične in dinamične vplive. Zahteve za omejitev

razpok se oblikujejo z dovoljeno širino razpoke glede na trajnost, nosilnost in ostale

uporabne dejavnike.


Industrijski tlaki so obremenjeni z zunanjimi obteţbami, ki jih povzročajo različna osebna

in tovorna vozila, viličarji in postavljenimi predmeti. Zaostale obremenitve lahko izvirajo

iz zaostalih deformacij, ki so posledica spreminjanj temperature in krčenja.

5.2.2 Princip projektiranja

Osnovni efekt jeklenih vlaken v betonu je povečanje trdnosti betona po razpoki. Povečave

vrednosti karakterističnih trdnosti betona, kot sta tlačna in upogibna natezna trdnost, so

običajno prav male pri ekonomskih odstotkih doziranja vlaken ( 1 vol.%) in niso

pomembne za namene projektiranja. Mnogo bolj ekonomična pot za dosego visokih

vrednosti karakterističnih trdnosti je izboljšanje projektiranje sestave betona, to je z

uporabo mineralnih in kemijskih dodatkov in/ali niţjih vrednosti v/c. Da se dobi korist z

uporabo vlaken, je potrebno, da se privzame postopek projektiranja, ki upošteva trdnost po

razpokanju, to je izven področja elastičnega obnašanja v delavnem diagramu in v

plastičnem področju, ki dovoli prerazporeditev napetosti.

Pri splošnem principu projektiranja tlakov iz MAB lahko odločimo med mejnim stanjem

nosilnosti in mejnim stanjem uporabnosti. Pri mejnem stanju nosilnosti se projektant lahko

odloči med razpokanim ali nerazpokanim stanjem (slika 18).


Slika 18: Princip projektiranja tlakov iz MAB.

V nerazpokanem stanju mora betonska plošča nositi zunanje obteţbe in zaostale

obremenitve. V razpokanem stanju pa mora nositi samo zunanje obteţbe. Duktilnost MAB

prevzame vsak vpliv zaostalih obremenitev. Napetosti v MAB z zadostno duktilnostjo, ki

jih povzročita temperatura in krčenje (zaostale napetosti), izginejo v razpokanem stanju.

postopek projektiranja

mejno stanje nosilnosti mejno stanje uporabnosti

nerazpokano stanje razpokano stanje

1trdnost maksimalna

obrem. zaostaleobt.zunanje

1duktilnost povečana trdnost,

obtežbezunanje

1alnostiproporcion meji na trdnost

obrem. zaostaleobt.zunanje


5.3 Posebne lastnosti mikroarmiranih betonov, ki niso obravnavane v SIST EN 206

in SIST 1026

5.3.1 Modul elastičnosti

Med posebne lastnosti MAB, ki niso obravnavane v SIST EN 206 in SIST 1026 štejemo

predvsem lastnosti plastičnega področja. V elastičnem področju predstavljata glavni

variabli modul elastičnosti matrice in vlaken. Naklon - diagrama do točke prve razpoke

določa krhkost kompozita. Privzemimo, da sta modula elastičnosti matrice in vlaken Em in

Evl in prostorninska deleţa posamezne faze Vm in Vvl. Nadalje privzemimo paralelni model

strukture, pri katerem so specifične deformacije matrice, vlaken in kompozita enake. To

pomeni, da ni drsenja med vlakni in matrico ter da je obremenitev, ki jo prenaša kompozit

seštevek obremenitve obeh faz )vlaken in matrice). To lahko zapišemo z enačbo:

k m vl (17)

in

k k vl vl m mA A A (18)

Nato lahko modul elastičnosti kompozita zapišemo kot:

E E V E Vk vl vl m m (19)

Ker je

V Vvl m 1 (20)


lahko enačbo (3) zapišemo tudi kot

mvlvlvlk EVVEE )1( (21)

Enačba (21) velja samo, če so vlakna kontinuirna in poloţena v smeri obteţbe in če obstaja

odlična vez med vlakni in matrico. Ko se bo prostorninski deleţ vlaken Vvl povečeval od 0

do 1, se bo modul elastičnosti kompozita spreminjal od Em do Evl proporcionalno Vvl.

Pri MAB z jeklenimi vlakni pričakujemo, da je modul elastičnosti kompozita Ek večji od

modula elastičnosti matrice Em. Pri MAB s polipropilenskimi vlakni, ki imajo modul

elastičnosti Evl manjši od Em, se modul elastičnosti kompozita zmanjša v primerjavi z Em.

Če so vlakna nepovezana in poljubno razporejena, lahko izraz, ki predstavlja modul

elastičnosti vlaken Evl v enačbi (21) zamenjamo z ekvivalentnim modulom elastičnosti

Evl*. Tako bi bil modul elastičnosti kompozita Ek odvisen od dolţine, geometrije,

orientacije in prostorninskega deleţa vlaken. Ekvivalenten modul elastičnosti je lahko

manjši od vl3

1 E . V večini aplikacij MAB je prostorninski deleţ vlaken manjši od 2 v/v %.

Zato se v praksi običajno privzame, da je Ek enak Em.

V primerih, ko obstaja moţnost, da bi lahko uporabili za izdelavo tlaka MAB z modulom

elastičnosti, ki bi nam ţe v izračunu doprinesel k optimizaciji sestave je smiselno

predhodno ugotoviti njegovo dejansko vrednost. Za različne vrste betonov poznamo veliko

korelacijskih odnosov med tlačno trdnostjo in modulom elastičnosti. Obstaja pa tudi

moţnost, da z dodajanjem vlaken betonu vnesemo veliko zajetega zraka ali pa je MAB

zaradi določene oblike in količine jeklenih vlaken slabše zgoščen, zato je Ek < Em20

.


5.3.2 Lastnosti mikroarmiranega betona v plastičnem področju

Pri velikemu številu metod projektiranja tlakov iz MAB se uporabljajo različne lastnosti

plastičnega področja. Za primer bomo na kratko podali nekatere uporabljane.

5.3.2.1 Ekvivalentna upogibna trdnost

Ekvivalentna upogibna trdnost se izračuna po japonskem standardu JCI-SF4 iz enačbe:

b

b

tb

T L

s h 2

(22)

kjer pomenijo:

Tb upogibna ţilavost, ki se določi iz površine diagrama obteţba - upogib do upogiba tb

= 1/150 razpona podpor prizme (L) (slika 19); če se preskušanec prelomi pred tem

upogibom, se vzame površina do preloma,

tb = 2 mm, ko je razpon L = 30 cm in

tb = 3 mm, ko je razpon L = 45 cm,

š širina prizme,

h višina prizme.


Slika 19: Površina pod delovnim diagramom za izračun Tb.

5.3.2.2 Ekvivalentni upogibni natezni trdnosti feq,2 in feq,3

Ekvivalentni upogibni natezni trdnosti feq,2 in feq,3 izračunata iz enačb:

2

,2,,2,

2,50,065,02

3

sp

f

IIBZ

f

IBZ

eqhb

LDDf (N/mm

2) (23)

2

,2,,2,

3,50,265,22

3

sp

f

IIBZ

f

IBZ

eqhb

LDDf (N/mm

2) (24)

Absorbirane energije iz zgornjih enačb dobimo iz delavnih diagramov (slika 20). Te

diagrame pa dobimo s preskusom prizem z zarezo po metodi, ki jo podajamo na sliki 21.


Slika 20: Določanje kapacitete absorbirane energije DBZ,2 (DBZ,3) iz diagrama obteţba -

upogib (F –


Slika 21: Shematičen prikaz upogibnega preskusa z zarezo.

5.3.2.3 Ekvivalentna trdnost do izbrane širine razpoke

Ekvivalentno trdnost do izbrane širine razpoke izračunamo iz enačbe:

2

034.2

cPR

IŠR

ŠRa

G

ŠRŠOR

WWf (25)

G( ) dobimo iz enačbe:

21

22G (26)

in

c

nc

a

a (27)


kjer pomenijo: fŠR - ekvivalentna trdnost do izbrane širine razpoke,

WI - absorbirana energija elastičnega področja (slika 22),

WŠR - absorbirana energija od PR do ŠR (slika 22),

ŠORPR - širina odpiranja razpoke pri prvi razpoki,

ŠR - širina razpoke,

ac - dolţina roba kocke in

anc - dolţina zareze.

Slika 22: Širine razpok ŠR = 0,1, 0,2, 0,3 in 0,4 mm do katerih se izračuna ekvivalentna

trdnost, odvisno od vrste betona, ki mu ocenjujemo odpornost proti širjenju razpok;

desna slika: posamezni elementi naprave za preskus cepitve z zagozdo.

Opomba: Parametre enačbe (9) dobimo iz delavnih diagramov (slika 22), ki smo jih dobili pri preskusu kocke

z zarezo po metodi cepitve z zagozdo (slika 22, desno).


6 PRAKTIČNI DEL – PROJEKT BETONA

Projekt betonov za izdelavo temeljev, zunanje dostopne rampe in mikroarmiranega betona

za talno ploščo na objektu Trgovina Hofer.

6.1 Temelji in zunanja dostopna rampa

6.1.1 Kriteriji kakovosti betonov

Beton za temelje:

tlačna trdnost: trdnostni razred C25/30; preskus tlačne trdnosti po SIST EN 12390-3 pri

starosti MAB 28 dni na kockah z robom 15 cm - karakteristična tlačna trdnost

30,0 MPa.

Beton za zunanjo dostopno rampo:

tlačna trdnost: trdnostni razred C25/30; preskus tlačne trdnosti po SIST EN 12390-3 pri

starosti MAB 28 dni na kockah z robom 15 cm - karakteristična tlačna trdnost

30,0 MPa.

odpornost površine betona proti zmrzovanju/tajanju ob prisotnosti soli za tajanje do 25

ciklov po SIST 1026/2008, dodatek 5, pri starosti betona najmanj 28 dni.


6.1.2 Priprava betona in transport

Betoni so se pripravljali v stacionarni betonarni, ki ima vzpostavljeno notranjo kontrolo

proizvodnje betona, za kar je bil izdan Certifikat. Glede na podane zahteve se bodo

uporabili betoni naslednjih sestav z oznakami:

za temelje: C25/30-XC2-Dmax32-S3-PV II, št. recepture: 11-S3-PE,

za zunanjo dostopno rampo: C25/30-XC3-Dmax16-XF2 (OMO100,OSMO25)-S3-PV II,

št. recepture: 39-S3-TR.

Transport sveţega betona od betonarne do gradbišča se vrši z agitatorji. Predvideni čas

transporta od mesta priprave do gradbišča znaša pribliţno do največ 30 minut. Na

gradbišču se beton vnaša med opaţe s črpalko.

V primeru zastojev ali drugih nepredvidenih vzrokov, ki lahko zmanjšajo obdelovalnost

sveţega betona, se le-ta na gradbišču popravlja le z dodajanjem ustreznega kemijskega

dodatka v agitator. Zaradi ţelenega in zahtevanega reološkega ponašanja sveţega in

strjujočega se betona (dobra obdelovalnost sveţe betonske mase ter čim manjše krčenje

strjujočega se betona) se med pripravo in nadaljnjo manipulacijo stremi k optimalni

uporabi dodane vode v sveţi beton.

6.1.3 Vgrajevanje in zgoščanje betona

V primeru, ko je temperatura zraka pod + 5°C ali nad + 30°C, je potrebno izvesti posebne

ukrepe za normalno strjevanje betonov.

Sestava betona mora biti prirejena za predvidene načine transporta in vnašanja med opaţe.

Med temi manipulacijskimi postopki ne sme priti do segregacije betona in do drugih ovir

pri delu. Pri tem pa morajo biti odkrite površine betona zaščitene proti škodljivim

atmosferskim vplivom.


Beton je treba vgraditi v čim krajšem času po pripravi, to je v času, ko še ne nastopi

sprememba konsistence do take stopnje, ki več ne omogoča kvalitetno vgrajevanje in

zgoščanje s predvidenimi sredstvi.

Nekontrolirano dodajanje vode za izboljšanje vgradljivosti ni dopustno. Korekcija takega

betona je dopustna samo v prisotnosti tehnologa za beton in to tako, da v/c razmerje ostane

nespremenjeno in da je zagotovljena homogenost betona.

Dopustna višina prostega padanja betona in višina nasipnih stoţcev je odvisna od sestave

betona in se določa za vsak primer posebej tako, da je preprečeno vsako gravitacijsko

razmešanje betona. Na splošno pa velja, da višina prostega padanja sveţega betona ne sme

biti večja od 1,5 m. Pri večjih višinah je potrebno beton transportirati po ceveh ali drčah z

nagibom 1 : 2 do 1 : 3.

Sveţi beton je potrebno vgrajevati v slojih debeline med 30 in 70 cm. Pri izbiri višine sloja

je potrebno uskladiti površine betoniranega elementa s kapaciteto betonarne, oziroma

kapaciteto dostave betona in to v času, v katerem je zagotovljeno spajanje betona dveh

slojev to je, ko se zgornji sloj zgoščuje primarno, se spodnji sloj zgoščuje dodatno.

Beton je potrebno čim bolj zgostiti tako, da vsebuje čim manj zajetega zraka in odvečne

vode. Transportiranje betona z vibratorji znotraj opaţev ni dovoljeno.

Odvisno od vgradljivosti betona in vrste elementa, ki se betonira, se zgoščevanje vrši z

vibriranjem (z vibracijskimi iglami, plan vibratorji, opaţnimi vibratorji). Vibracijske igle

se vstavljajo na medsebojnih razdaljah pribliţno 40 do 60 cm. Vibracija mora trajati toliko

časa, da se beton dobro zgosti in da pri tem ne pride do segregacije, oziroma prekomernega

izločanja fine malte na površino betona. Beton s tekočo konsistenco se načelno zgoščuje s

prebadanjem ali, če ne obstoji nevarnost segregacije, z rahlim vibriranjem. Vsekakor pa se

učinkovitost izbranega načina zgoščanja predhodno dokaţe na poskusnem polju.


Beton, ki je ţe zgoščen se lahko naknadno izboljša z dodatnim zgoščanjem, pri čemer se

teţi k doseganju večje tesnosti strukture betona, k spajanju posameznih slojev betona in k

tesnjenju razpok. Te lahko nastanejo pri plošči nad armaturnimi palicami (slika 23), ki

lahko potekajo v prečni ali vzdolţni smeri plošče, nastanejo zaradi naknadnega posedanja

betona po vgraditvi. Vsak beton je po vgraditvi in nezadostni zgostitvi nagnjen k

naknadnemu posedanju. Na mestih različnih debelin betona, to je v primeru betonske plasti

nad armaturnimi palicami prihaja do takih napetosti (nateznih in striţnih napetosti), ki

presegajo natezno trdnost betona, zato nastanejo razpoke. Napetosti nastanejo zaradi

neenakomernega posedanja betona, ki je na strani večjih debelin večje in na strani manjših

debelin pa manjše.

Slika 23: Shematični prikaz nastanka razpoke nad armaturno palico zaradi naknadnega

posedanja betona in ker beton ni bil dodatno zgoščen.

Nastanek takih razpok lahko v znatni meri zmanjšujemo z dodatnim zgoščanjem. Kdaj

lahko pristopimo k dodatnemu zgoščanju je odvisno od številnih faktorjev, kot so na

primer: sestava betona, temperatura zraka in betona, vrsta uporabljenih naprav za

zgoščanje, velikost konstrukcijskega elementa. Optimalni čas se ugotovi eksperimentalno

na licu mesta med vgrajevanjem, ob upoštevanju rezultatov meritev v okviru predhodnih


preskusov. Vsekakor pa je »prehitro« dodatno zgoščevanje boljše od aplikacije samo

primarnega zgoščevanja, ki ne prepreči naknadnega posedanja betona.

Zadnja faza zgoščanja, to je dodatno zgoščanje zgornje – zadnje plasti betona se v praksi

pogosto ne izvaja in zato prihaja do tvorbe razpok, ki smo jih predhodno opisali. Te

razpoke nastanejo, kljub zadovoljivi izvedbi vseh predhodnih faz zgoščanja.

Vgrajevanje in zgoščanje betona dostopne rampe se obvezno začne na najniţji točki

naklona in se nadaljuje proti vrhu. S tem preprečujemo nastajanje razpok – trganin, ki so

posledica lezenja sveţega in strjujočega se betona.

6.1.4 Nega vgrajenega betona

Nega betona je pomemben element v tehnologiji betona. Pomembna je za normalni razvoj

hidratacije cementa, to je za doseganje projektiranih lastnosti betona v strjenem stanju.

Zaradi tega morajo biti vidne površine betona čim prej zaščitene in negovane (dokler beton

ne doseţe potrebne trdnosti) z namenom:

preprečevanja hitrega izsuševanja (sonce, veter),

upočasnjevanja toplotne izmenjave med betonom in zrakom (relativna temperatura v

času hidratacije cementa mora biti konstantna),

zaščite betona pred nalivi in tekočimi vodami, da ne pride do povečanja količine vode

v betonu in da voda ne poškoduje ţe obdelane površine,

zaščite betona pred visokimi in nizkimi temperaturami,

zaščite betona pred tresljaji, ki bi lahko spremenili notranjo strukturo in sprijemljivost

betona z armaturo ter pred drugimi mehanskimi poškodbami med vezanjem cementa,

oziroma strjevanjem betona.

Potencialno škodljivim vplivom izhlapevanja se lahko izognemo z dodajanjem vode na

površino strjujočega se betona ali s preprečevanjem prekomernega izhlapevanja. Hitrost

izhlapevanja vode je odvisna predvsem od naslednjih vplivov:

temperature in relativne vlaţnosti zraka,

temperature sveţega betona in


hitrosti vetra.

Izhlapevanje je večje pri višji temperaturi sveţega betona in zraka, pri nizki relativni

vlaţnosti zraka in pri veliki hitrosti vetra. Izhlapevanje je tudi veliko pri nizki temperaturi

zraka, če je temperatura betona visoka (ogrevani betoni v hladnem vremenu).

Za preprečevanja izsuševanja vgrajenega betona se uporabljata dva osnovna sistema:

mokra nega in nega z uporabo tesnilnih prekritij. Nega mora biti izvajana kvalitetno in

kontinuirano. Mokra nega ali vlaţno okolje se ustvarja z namakanjem ali potopitvijo,

kontinuiranim polivanjem, škropljenjem, pršenjem, dovajanjem pare in pokrivanjem z

mokrimi prekritji (rogoznica, tekstil, pesek). Nega s tesnilnimi prekritji se ustvarja z

neprepustnimi plastičnimi folijami ali kemijskimi sredstvi.

Optimalna metoda in potrebno trajanje nege sta odvisna od atmosferskih pogojev,

zahtevanih lastnosti betona, vrste cementa in sestave betona. Nega betona mora trajati

najmanj 7 dni ali do takrat, ko beton doseţe najmanj 60 % od predpisane trdnosti betona.

6.1.5 Program kontrolnih preskusov

Med izvajanjem betonarskih del se bo izvajala stalna vizualna kontrola sveţih betonov na

betonarni in gradbišču, kjer se tudi kontrolira izvedba predvidenih postopkov vgrajevanja.

Merijo se naslednje lastnosti sveţih betonov:

konsistenca s posedom po metodi, ki je podana v SIST EN 12350-2, na betonarni in na

gradbišču,

vodocementno razmerje v/c na način, opisan v SIST EN 206-1, poz. 5.4.2 na

betonarni,

prostorninska masa po SIST EN 12350-6 na betonarni,

temperatura zraka in sveţega MAB po SIST EN 12350-1na betonarni in na gradbišču,

vsebnost zraka v sveţem betonu po metodi, ki je podana v SIST EN 12350-7 na

betonarni in na gradbišču; ta preskus se izvaja samo na sveţem betonu, ki se vgrajuje v

zunanjo dostopno rampo.


Pripravijo se kalupni preskušanci za preskus lastnosti strjenega betona glede na zahtevane

kriterije kakovosti, ki so podani v tč. 6.1.1. - Kriteriji kakovosti betona. Pripravi se

naslednje število preskušancev za preskus strjenega betona:

ki se vgrajuje v temelje:

za preskus tlačne trdnosti po SIST EN 12390-3 pri starosti MAB 28 dni (za izračun

karakteristične tlačne trdnosti) se odvzame vsak dan betoniranja 1 kocka z robom 15

cm na betonarni in na gradbišču – skupno minimalno število kock oziroma preskusov

je 6,

za preskus prostorninske mase strjenega betona po SIST EN 12390-7 pri starosti

betona 28 dni; na betonarni in gradbišču se pripravi minimalno 6 kocke z robom 15

cm – ti preskusi se izvajajo na istih kockah, ki so predvidene za preskus tlačne

trdnosti;

ki se vgrajuje v zunanjo dostopno rampo:


karakteristične tlačne trdnosti) se odvzame 3 kocke z robom 15 cm na betonarni in na

gradbišču,




trdnosti,

za preskus odpornosti površine betona proti zmrzovanju/tajanju ob prisotnosti soli za

tajanje do 25 ciklov po SIST 1026, dodatek 3, pri starosti betona najmanj 28 dni se

odvzamejo 3 prizme z dimenzijami 10 × 10 × 40 cm na gradbišču.

Na osnovi ugotovljenih rezultatov preskusov se izdela končno poročilo o doseţeni

kakovosti vgrajenih betonov v temelje in zunanjo dostopno rampo.


6.2 TALNA PLOŠČA IZ MIKROARMIRANEGA BETONA

6.2.1 Statični izračun

6.2.1.1 Osnovne predpostavke

V Trgovini Hofer je predvidena izvedba talne plošče iz mikroarmiranega betona (MAB). V

tem projektu betona se predvideva uporaba MAB, brez klasične armaturne.

Predvidena zunanja obteţba predmetne talne plošče znaša:

osna obteţba viličarja 30 kN in

ploskovna obteţba 20 kN/m2.

Ker se napetosti pri nerazpokanem stanju izračunajo z uporabo Westergaardove teorije

elastičnosti talne plošče na gosti tekoči (proţni ali Winklerjevi) podlagi pri delovanju

koncentrirane obteţbe, se ob upoštevanju predvidenih zunanjih obteţb predmetne plošče in

dinamičnega koeficienta, izračuna koncentrirana obteţba, ki znaša 56 kN.

Posamezni sloji tlaka v predmetni trgovini so razvidni iz shematičnega prikaza, ki je podan

na sliki 24.

Slika 24: Shematičen prikaz posameznih slojev tlaka v trgovini Hofer.


6.2.1.2 Izračun napetosti zaradi delovanja zunanje obteţbe

Za parametre izračuna so privzete naslednje vrednosti:

Pmax = 56 kN,

EMAB = 35 GPa,

k = 0,05 N/mm3

Določena je debelino plošče d = 180 mm. Z upoštevanjem Pmax dobimo vrednost a:

π2

56000a = 94,41 mm < 1,72 × 180 = 309,6 mm

d0,675da1,6b22 = 94,51 mm

Največja upogibna natezna napetost:

(1) ko deluje zunanja obteţba na sredini plošče:

4

3

2

maxmax

36,0log32,0

bk

dE

d

P MAB

Po vstavitvi zgoraj privzetih vrednosti dobimo:

max = 2,36 N/mm2 < fu/ u = 5,5/1,4 = 3,93 N/mm

2


pri tem je fu povprečna vrednost izmerjene največje upogibne trdnosti MAB in u skupni

faktor varnosti;

(2) ko deluje zunanja obteţba na robu plošče:

4

3

2

maxmax

2,0log57,0

bk

dE

d

P MAB


max = 3,95 N/mm2 < fu/ u = 5,5/1,4 = 3,93 N/mm

2.

6.2.1.3 Izračun napetosti zaradi krčenja (nepovratnih deformacij) strjujočega se

betona in povratnih deformacij (širjenje in krčenje) strjenega betona zaradi

temperaturnih sprememb

6.2.1.3.1 Napetosti na sredini plošče zaradi nepovratnega krčenja strjujočega se

betona izračunamo iz enačbe:

1

krkr

E


kjer pomenijo:

faktor oviranja; njegova vrednost je odvisna od razmerja L/h (L predpostavljena

fiktivna razdalja med stiki = 20,0 m, h debelina plošče = 180 mm) in od koeficienta trenja

med ploščo in podlago; za izračun vzamemo vrednost 0,890;

E elastični modul betona; 35 GPa;

kr deformacija betona zaradi krčenja, katere vrednost je odvisna od vrste in sestave betona,

nege, itd; v račun vzamemo vrednost 0,08 %;

faktor relaksacije; vzamemo vrednost 5;


kr4,2 N/mm

2

V primeru, ko je ta napetost preseţena, se pojavi razpoka in preprečevanje njenega širjenja

je odvisno od sposobnosti betona absorbiranja energije. Zato bi morala znašati

ekvivalentna trdnost MAB do širine razpoke 0,2 mm:

f0,2 3.1 N/mm2.

Za napetosti na robu plošče, zaradi krčenja strjujočega se betona, se privzamejo vrednosti,

ki so za polovico manjše od napetosti na sredini plošče. Na vogalu plošče je vrednost teh

napetosti nič.

6.2.1.3.2 Izračun napetosti zaradi temperaturnih razlik na vogalu plošče

Napetosti zaradi temperaturnih razlik na vogalu plošče, ki so večje od napetosti na sredini

in na robu, se izračunajo iz enačbe:


T

TE T

15.

kjer pomenijo:

E elastični modul betona; 35 Gpa;

T koeficient toplotnega raztezka betona, privzame se vrednost 10-5

/°C;

T temperaturna razlika, vzamemo 15 °C.


T 3,5 N/mm2

Podobno kot v primeru delovanja nepovratnih deformacij, bi morala tudi v tem primeru

znašati ekvivalentna trdnost MAB do širine razpoke 0,2 mm:

f0,2 2,6 N/mm2.

6.2.2 Kriteriji kakovosti za MAB

Na osnovi statičnega izračuna bi moral MAB, ki se uporabljala za izdelavo talne plošče z

dpl = 18 cm, izpolnjevati naslednje kriterije kakovosti:

tlačna trdnost C 25/30,

upogibna natezna trdnost (povprečna največja trdnost - fu 5,5 N/mm2; meritve na

prizmi z dimenzijami 10 10 40 cm z zarezo na sredini prizme pri starosti betona 28

dni,

krčenje betona (največji dovoljeni povprečni skrček pri 6 mesecih je 0,8 mm/m)


povprečna največja cepilna natezna trdnost – fct 4,2 N/mm2; meritve na kocki z

robom 15 cm, pri starosti betona 28 dni, po metodi cepitve z zagozdo,

odpornosti proti širjenju razpok (povprečna ekvivalentna trdnost do širine razpoke 0,2

mm – f0,2 3.1 N/mm2); meritve na kocki z robom 15 cm, pri starosti betona 28 dni,

po metodi cepitve z zagozdo,

odpornost proti prodoru vode (PV II - največja globina prodora vode 3 cm po SIST

EN 12390-8).

6.2.3 Izvedba talne plošče z MAB

6.2.3.1 Priprava MAB

MAB, ki se bo vgrajeval v predmetno talno ploščo, se bo pripravljal v stacionarni

betonarni po normalnem postopku, pri čemer se doziranje jeklenih vlaken JV50/16 vrši v

keblo za agregat oziroma neposredno v mešalnik. Kot je ţe omenjeno v poz. 1.2 ima

betonarna vzpostavljeno notranjo kontrolo proizvodnje betona, za kar je bil izdan

Certifikat.

Na betonarni proizvodnje je predvidena naslednja sestava MAB (vse predvidene količine

so podane za 1m3 vgrajenega MAB) (C25/30,XC2,PV-II,Dmax32,S3):

C 25/30,

cement (CEM II/A-S 42,5 R Lafarge, Trbovlje 270 kg,

mineralni dodatek II – EFP 70,2 kg,

voda 194 L,

plastifikator delta extra 1,62 kg,

jeklena vlakna JV50/16 20 kg,

agregat Dmax = 32 mm – prodnati iz separacije Begrad:


0-4 mm 658 kg,

0-4M mm 227 kg,

4-8 mm 217 kg,

8-16 mm 327 kg,

16 – 32 mm 406 kg.

Sestave posameznih frakcij in skupna sestava agregata v betonu so razvidne s slike 25.

Slika 25: Sestave posameznih fr akcij in skupna sestava agregata v betonu.

S predvideno sestavo MAB morajo biti izpolnjeni vsi kriteriji kakovosti, ki so podani v tč.

6.2.2 – Kriteriji kakovosti MAB.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

-3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

sito [mm]

pre

se

ve

k [

%]

8-16

4-8

0-4

A32

B32

skupna sest. agr.

0.2

5

0.1

25 1 2 4 8

16

0.5

32


6.2.3.2 Transport

Transport sveţega betona se vrši z agitatorji. V primeru zastojev ali drugih vzrokov, ki

lahko zmanjšajo obdelovalnost sveţega betona, se le-ta na gradbišču popravlja le z

dodajanjem

ustreznega kemijskega dodatka v agitator. Zaradi ţelenega in zahtevanega reološkega

ponašanja sveţega in strjujočega se betona (dobra obdelovalnost sveţe betonske mase ter

čim

manjše krčenja strjujočega se betona) se med pripravo in nadaljnjo manipulacijo stremi k

optimalni uporabi dodane vode v sveţi beton.

6.2.3.3 Vgrajevanje

Konsistenčna stopnja sveţega MAB na gradbišču, merjena po metodi poseda stoţca, naj

znaša med 120 in 160 mm. Na stiku s stenami in stebri se vloţijo trakovi iz polistirena z

debelino 1,0 cm in višino najmanj enako debelini plošče, ki preprečujejo neposredni stik

plošče s stenami in stebri. Beton se na mesto vgrajevanja vnaša s črpalko. Pri tem je

potrebno zagotoviti čim večjo enakomernost razgrnitve. Razgrinjanje betona z

vibracijskimi sredstvi (vibracijsko iglo) ni dovoljeno.

Zgoščevanje betona se izvrši z vibracijskimi iglami in/ali vibracijskimi letvami. Nato se

površina plošče izravna na višine določene s projektom.

Celotna površina talne plošče s tlorisno dimenzijo pribliţno 48 20 m se betonira

enopotezno.

6.2.3.4 Nega vgrajenega MAB

Po izvršeni površinski obdelavi se pristopi k intenzivni negi MAB. Pri izboru načina nege

se priporoča mokra nega in pokrivanje celotne površine s PVC folijo. Obvezna je

intenzivna nega 7 dni po vgraditvi.


6.2.4 Program kontrolnih preskusov

Med izvajanjem betonarskih del se bo izvajala stalna vizualna kontrola sveţega MAB na

betonarni in gradbišču, kjer se tudi kontrolira izvedba predvidenih postopkov vgrajevanja.

Merijo se naslednje lastnosti sveţega MAB:

konsistenca s posedom po metodi, ki je podana v SIST EN 12350-2, na betonarni in na

gradbišču,

vodocementno razmerje v/c na način, opisan v SIST EN 206-1, poz. 5.4.2 na

betonarni,

prostorninska masa po SIST EN 12350-6 na betonarni,

temperatura zraka in sveţega MAB po SIST EN 12350-1na betonarni in na gradbišču.

Pripravijo se kalupni preskušanci za preskus lastnosti strjenega betona glede na zahtevane

kriterije kakovosti, ki so podani v tč. 6.2.2. Pripravi se naslednje število preskušancev za

preskus strjujočega se in strjenega mikroarmiranega betona:


karakteristične tlačne trdnosti) se odvzame 1 kocka z robom 15 cm na betonarni in na

gradbišču – skupno minimalno število kock oziroma preskusov je 3,




trdnosti;

za preskus tri-točkovne upogibne natezne trdnosti na prizmi z zarezo pri starosti MAB

28 dni se odvzamejo 3 prizme z dimenzijami 10 10 40 cm na gradbišču,

za preskus največje cepilne trdnosti in odpornosti MAB proti širjenju razpoke po

metodi cepitve z zagozdo pri starosti betona 28 dni se odvzamejo 3 kocke z robom 15

cm na gradbišču,

za preskus odpornosti proti prodoru vode po SIST EN 12390-8, pri starosti betona 28

dni; na gradbišču se pripravi 3 kocke z robom 15 cm


Na osnovi ugotovljenih rezultatov preskusov se izdela končno poročilo o doseţeni

kakovosti vgrajenega MAB.


7 POROČILO O KAKOVOSTI MIKROARMIRANEGA BETONA V

TALNO PLOŠČO TRGOVINE HOFER

7.1 Splošno

Med izvedbo talne plošče na objektu "trgovina Hofer" se je s strani inštituta IRMA izvajala

tekoča kontrola sveţega in strjenega betona. Beton mora ustrezati zahtevam podanim v

Projektu betona za izdelavo temeljev, zunanje dostopne rampe in mikroarmiranega betona

za talno ploščo na objektu trgovina Hofer. Preverjali smo lastnosti sveţega betona, odvzeli

vzorce za preskus tlačne trdnosti in odpornosti betona proti prodoru vode skladno z

veljavnimi standardi ter vzorce za preskus lomne ţilavosti in upogibne trdnosti

mikroarmiranega betona. V poročilu podajamo pregled opravljenih del in preskusov.

7.2 Sestava betona

Za 1m3 vgrajenega betona so predvidene naslednje vrste osnovnih materialov in njihove količine:

Sestava betona 11-S3-PE-JV

cement (CEM II/A-S 42,5 R Zeleni, Trbovlje) 270 kg

mineralni dodatek tipa II – EFP 70,2 kg

plastifikator Delta Extra, TKK 1,62 kg

jeklena vlakna JV 50/16, IRI d.d. 20 kg

zamesna voda na suhi agregat 194 kg

frakcija agregata 0/4 mm, prodnati Begrad 658 kg


frakcija agregata 0/4M mm, prodnati Begrad 227 kg




7.3 Rezultati laboratorijskih preskusov

Program preiskav

Lastnosti sveţega betona (določanje konsistence s posedom) smo 11. in 14.03.2009 merili

na gradbišču. Preskus smo izvajali skladno s standardom SIST EN 12350-2. Preskus tlačne

trdnosti smo izvajali pri starosti 28 dni skladno s standardom SIST EN 12390-3. Vse

vzorce smo odvzeli in negovali skladno s standardom SIST EN 12390-2, odleţavali so v

laboratorijskih pogojih pri 20 ± 2°C. Vsi vzorci so bili kompaktirani z ročnim

akumulatorskim vibratorjem.

Rezultati preiskav sveţih betonov

Med izvajanjem betonarskih del se je izvajala stalna vizualna kontrola sveţega betona na

gradbišču ter predvideni postopki vgrajevanja. Merili smo konsistenco s posedom po

metodi, ki je podana v SIST EN 12350-2 in temperaturo sveţega betona po SIST EN

12350-1. Rezultate podajamo v grafični obliki na sliki 26, kjer je razvidna medsebojna

korelacija med tema dvema parametroma sveţega betona.


Slika 26: Korelacija med temperaturo in posedom sveţega betona.

Posamezni rezultati meritev konsistence, merjena po metodi poseda stoţca se nahajajo v

mejah od 140 mm do 150 mm pri temperaturah sveţega betona med 8.3°C in 11.6°C. S

slike 26 je razvidno, da temperatura sveţega betona praktično ni vlivala na njegovo

obdelovalnost.

Rezultati preiskav strjenih betonov

Tlačne trdnosti:

Tlačno trdnost betona smo preskušali po SIST EN 12390-3 pri starosti betona 28 dni na

kockah z robom 15 cm. Preskus tlačne trdnosti se je izvajal v laboratoriju IRMA v Trzinu.

Poročili št. 90100/1 in 90100/2.

Za oceno kakovosti vgrajenega betona glede na določene rezultate tlačne trdnosti

betona imamo 6 rezultatov. Ocenjujemo jih glede na pogoje, ki jih predpisuje

"Pravilnik o tehničnih normativih za beton in armirani beton" – kriterij I:

130

140

150

160

170

8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12

po

sed

(m

m)

temperatura svežega MAB (°C)


Partija 1 (90100/1,2,3) – IRMA d.o.o.

Rezultati preskusa: Preskus opravljen: 20.04.2009 v Trzinu, pri starosti 28 dni.

šifra oznaka geometrija na dan preskusa ustreznost in

preskušanca naročnika preskušanca prost. masa porušna sila tl.trdnost tip porušitve

90100/1 1 ustreza 2391 kg/m3 967 kN 43,0 MPa da -



število rezultatov n = 3,

srednja vrednost 3 rezultatov fcm = 43.5 MPa > fck,cube + k1 = 33.0 MPa

(kjer pomenita: fck,cube – minimalna karakteristična trdnost kocke = 30 MPa in

k1 = 3 MPa)

minimalna vrednost 3 rezultatov fci,min = 43.0 MPa > fck,cube - k2 = 27.0 MPa


k2 = 3 MPa)


Partija 2 (90100/4,5,6) – IRMA d.o.o.

Rezultati preskusa: Preskus opravljen: 20.04.2009 v Trzinu, pri starosti 28 dni.

šifra oznaka geometrija na dan preskusa ustreznost in

preskušanca naročnika preskušanca prost. masa

porušna

sila tl.trdnost tip porušitve





srednja vrednost 3 rezultatov fcm = 50.2 MPa > fck,cube + k1 = 33.0 MPa


k1 = 3 MPa)

minimalna vrednost 3 rezultatov fci,min = 48.2 MPa > fck,cube - k2 = 27.0 MPa


k2 = 3 MPa)

Ugotovljeni rezultati tlačne trdnosti izpolnjujejo pogoje, ki jih predpisuje PBAB za razred

tlačne trdnosti C 25/30 (1. kriterij).


Odpornost betona proti prodoru vode:

Odpornost betona proti prodoru vode smo preskušali po SIST EN 12390-8 pri starosti

betona 31 dni na kockah z robom 15 cm. Preskus tlačne trdnosti se je izvajal v laboratoriju

IRMA v Trzinu. Poročilo št. 90100/4.

Za oceno kakovosti vgrajenega betona glede na določene rezultate odpornosti betona proti

prodoru vode imamo 3 rezultate. Ocenjujemo jih glede na pogoje, ki jih predpisuje SIST

1026:2008:

Partija 1 (90100/10,11,12) – IRMA d.o.o.

Rezultati preskusa:

Datum začetka preskusa: 14.04.2009 t.j. pri starosti 31 dni.

šifra oznaka prostorninska smer nanašanja prodor

preskušanca naročnika masa vodnega pritiska vode

90100/10 5 2433 kg/m3 pravokotno 16 mm




srednja vrednost 3 rezultatov epovp = 15 mm < epovp,dov = 30 mm

maksimalna vrednost 3 rezultatov ecmax= 16 mm < emax,dov = 40 mm

Ugotovljeni rezultati tlačne trdnosti izpolnjujejo pogoje, ki jih predpisuje SIST 1026:2008

za razred odpornosti proti prodoru vode PV-II.


Cepilna natezna trdnost fct in ekvivalentna trdnost do širine razpoke 0.2 mm f0,2:

Rezultati preskusov

Preskus je bil izveden na kockah s stranico 150 mm

Koncentracije napetosti in deformacij je bila inicirana z zarezo

globine 51,5 mm, t.j. 0,34 višine prereza.

Med samim preskusom smo merili pomik bata (∆), silo (P) ter odpiranje ustja razpoke

(CMOD - crack mouth opening displacement).

Preskus je bil krmiljen preko konstantne hitrosti pomika bata, ki je znašal 0,05 mm/s.

Odpiranje razpoke smo merili z po enim induktivnim merilcem na vsaki strani prizme in

sicer na zgornjem robu kocke, t.j. na mestu delovanja cepilne sile.

Rezultat podajamo v obliki diagramov sila-CMOD ter v tabeli.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

ve

rt. sila

[kN

]

CMOD [mm]

diagram sila - odpiranje ustja razpoke

90100/6

90100/9

90100/15


oznaka

presk.

Fmax

maksimalna

sila

trdnost (1)

pri

Fmax

FPR

sila pri

prvi

razpoki

trdnost (1)

pri

Fpr

G0.2

absorbirana

energija

lomne cone

fŠP

ekvivalentna

trdnost do

širine razpoke

0.2 mm

[-] [kN] [MPa] [kN] [MPa] [Nm] [MPa]

90100/6 4,67 4,59 3,78 3,71 0,782 3,149

90100/9 4,31 4,55 3,27 3,46 0,637 2,852

90100/15 4,77 4,74 3,93 3,91 0,78 3,204

max 4,77 4,74 3,93 3,91 3,20

povpr. 4,58 4,63 3,66 3,69 3,07

min 4,31 4,55 3,27 3,46 2,85

oznaka

presk. datum priprave starost prost. masa

globina

zareze

[-] [dni] [kg/m3] [mm]

90100/6 14.3.2009 39 - 51,5

90100/9 14.3.2009 39 - 54,6

90100/15 14.3.2009 39 - 52,0

max -

povpr. -

min -

(*)- Zareza je bila pregloboko zarezana

(1) - računano po upogibni teoriji na neto presek

(2) - računano po teoriji linearno-elastične lomne mehanike

Največjo cepilno natezno trdnost fct in ekvivalentno trdnost do širine razpoke 0.2 mm f0,2

smo določevali po metodi cepitve z zagozdo na kockah z robom 15 cm in z zarezo do

globine 1/3 višine kocke, pri starosti betona 39 dni. Rezultate preskusov podajamo v

poročilu št. 90100w, ki ga podajamo v prilogi 1.

Povprečna največja cepilna natezna trdnost fct = 4.63 MPa > fct,zahtev. = 4.2 MPa.

Povprečna ekvivalentna trdnost do širine razpoke 0.2 mm f0,2 = 3.07 MPa ≈ f0,2 zahtev.= 3.1

MPa.


Upogibna natezna trdnost

Rezultati preskusov

Preskus je bil izveden na prizmah dim. 100×100×400 mm.

Razmak podpor je znašal 300 mm.

Koncentracije napetosti in deformacij je bila inicirana z zarezo globine

ca. 33 mm. t.j. 33% višine prereza.

Med samim preskusom smo merili pomik bata (D), silo (P), poves (w) ter odpiranje ustja

razpoke (CMOD - crack mouth opening displacement).

Preskus je bil krmiljen preko konstantne hitrosti pomika bata 0.3 mm/min.

Poves smo merili z po enim induktivnim merilcem na vsaki strani prizme in sicer relativno

nasproti nevtralni osi prizme. CMOD smo merili na sredini spodnje ploskve prizme z eni

uporovnim merilcem.

Rezultat podajamo v obliki diagramov in v tabeli.

0

1

2

3

4

5

6

7

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

vert

. sila

[kN

]

w [mm]

diagram sila - poves

90100/10

90100/11

90100/12


oznaka presk. datum priprave starost globina

zareze max sila

upog. trdnost (1)

[-] [dni] [mm] [kN] [MPa]

90100/10 14.3.2009 39 33 6,61 6,57

90100/11 14.3.2009 39 31 5,63 5,12

90100/12 14.3.2009 39 30 6,31 5,70

max 6,57

povpr. 5,80

min 5,12 (1)

- računano po upogibni teoriji na neto presek

Upogibno natezno trdnost smo določevali s tri-točkovnim upogibnim preskusom na

prizmah z dimenzijami 10 10 40 cm z zarezo na sredini prizme do globine 1/3 višine

prizme in pri starosti MAB 39 dni. Rezultate preskusov podajamo v poročilu št. 90100u.

Povprečna največja upogibna natezna trdnost fu znaša 5.80 MPa > fu,zahtev. = 5.5 MPa.

0

1

2

3

4

5

6

7

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

ve

rt. sila

[kN

]

CMOD [mm]

diagram sila - odpiranje ustja razpoke

90100/10

90100/11

90100/12


8 SKLEP

Industrijski tlak je v okviru objekta najbolj obremenjena in izpostavljena konstrukcija, ki je

zato zelo občutljiva na poškodbe ter deformacije in se zato glede na vse zahtevane lastnosti

tlaka pri njej zahteva največja pozornost pri projektiranju, pripravi, izvedbi in vzdrţevanju.

Pri projektiranju je pomembno, da projektant pozna materiale, ki jih uporablja in med

vsemi izbere pravega, naloga izvajalca pa je, da izbrani material pravilno vgradi.

Ker za preskušanje materialov za tlake in zgrajenih industrijskih tlakov ne obstojajo

posebne preskusne metode, ki bi bile standardizirane se navadno uporabljajo osnovne

preskusne metode z nekaterimi dopolnitvami. Ko izvedemo vse potrebne preskuse

industrijskega tlaka moramo te pridobljene rezultate primerjati z zahtevami in predpisi, ki

so podani za tlak. V tem trenutku še ne obstajajo standardi za projektiranje industrijskih

tlakov iz mikroarmiranega betona, obstaja pa veliko priporočil in smernic.

Mikroarmiran beton se proizvaja v certificiranih betonarnah po zahtevah, ki so podane v

produktnih standardih SIST EN 206-1 in SIST 1026. Ker ta standarda ne obravnavata

posebnih lastnosti mokroarmiranega betona, morajo biti natančneje opredeljeni v projektu.

Na podlagi pridobljenih rezultatov iz vseh opravljenih preskusih o lastnostih sveţega in

strjenega mikroarmiranega betona, ki se je vgrajeval med izdelavo talne plošče na objektu

"trgovina Hofer" lahko dokaţemo, da so v skladu z zahtevami projekta ter kriteriji

kakovosti, ki so podani v SIST EN 206-1 in SIST 1026 ter v veljavni tehnični regulativi:

Pravilnik o tehničnih normativih za beton in armirani beton.


9 VIRI

1. IRMA inštitut za raziskavo materialov in aplikacije d.o.o., Ljubljana: Interna

gradiva.

2. Šušteršič J.: Industrijski tlaki. Betonski industrijski tlaki: zbornik gradiv in

referatov. Ljubljana: Irma 21. Maj 1998, str. 35-36.

3. Reiner Sase; Bau Ingeneur Sozietät Aachen: IRMA Inštitt za raziskavo materialov

in aplikacije, Ljubljana, Kolokvij o betonih 25. Maj 2005 – Zahteve in kriteriji za

izvajanje industrijskih tlakov, str. 7-18.

4. ACI Committee 302: Guide for Concrete Floor and Slab Construction. Farmington

Hills, Ml: American Concrete Institute, 2004

5. Lohmeyer, G.: Betonböden im Industriebau: Hallen und Freiflächen. 5. aufl.

Düsseldorf: Beton-Verlag, 1996. Schriftenreihen der Bauberatung Zement.

6. Zeus, K.: Prüfung des Verschleisses von Industriefussböden. 3 Aufl. Renningen:

Expert Verlag. – In: Handbuch Industriefussböden: Planung, Ausführung,

Instandhaltung, Sanierung, Seidler P.; Beckmann, K.; Beinborn, S.; Bischoff, D,

1994

7. Blessenohl, B.: Industriefussböden für die pharmazeutische Industrie. – In:

Industriebau 47, 2001, Nr. 2.

8. ACI 360 R-92, reapproved 1997: Design of Slabs on Grade. American Concrete

Institute

9. Pauw de, P.; Schutter de, G.; Taerwe, L.: The Structural Behaviour of Concrete

Slabs on Grade. Ostfildern: Technische Akademie Esslingen, , 2003. – In:

Industriefussböden 2003, 5. Internationales Kolloquium 21. – 23. Januar 2003;

Seidler, P.

10. DIN 18202 04.97. Toleranzen im Hochbau; Bauwerke

11. Hullet, T.: The Development of a European Norm for Concrete Ground Floor

Surface Regularuty. Ostfildern: Technische Akademie Esslingen, 2003. – In:

Industrieböden 2003, 5. Internationales Kolloquium, 21. – 23. Januar 2003; Seidler,

P.

12. DIN 15185-1 08.91. Lagersysteme mit leitliniengeführten Flurförderzeugen;

Anforderungen an Boden, Regal und sonstige Anforderungen

13. Bundesverband der Unfallkassen: GUV-Regel Fussböden in Arbeitsräumen und

Arbeitsbereichen mit Rutschgefahr, April 1995 München: Bundesverband der

Unfallkassen, 2003


14. Werner, m; Flohrer, C.: Für und Wider grosser Betonplatten ohne Fugen.

Ostfildern: Technische Akademie Esslingen, 1995. – In: Industriefussböden 1995,

3. Internationales Kolloquium 10. – 12. Januar 1995; Seidler, P.

15. EN 206-1. Concrete part 1: Specification, performance, production and conformity

16. EN 1504-2 Products and Systems for the Protection and Repair of Concrete

Structures – Part 2: Surface Protection Systems for Concrete

17. EN 1504-5. Products and systems for the Protection and Repair of concrete

Structures – Part 5: Concrete Injection

18. Harris, G.W.; Shaw, S.R.: Slip Resistance of Floors. Journal of Occupational

Assidents, 1988. Elsevier Science Publisher, Amsterdam

19. Grönqvist, R.; Rhikainen, A. et al: Slipperiness of underfoot sufaces in ships. Työ

ja ihminen 2: 1988

20. Wieder, R.M.: Experimentelle Untersuchungen über den Einfluss der

Oberflächenrauhait auf die Gleitsicherheit beim menschlichen Gang. Dissertation

GHS Wuppertal 1988

21. Jung, K.; Schenk, H.: An International Comparison of Test Methods for

Determining the Slip Resistance of Shoes. Journal of Occupartional Accidents,

1990

22. Skiba, R.; Scheil, M.; Windhövel, U.: Vergleichsuntersuchung zur instationären

Reibzahlmessung auf Fussböden. Schriftenreihe der Bundesanstalt für

Arbeitsschutz, Fb 701. Verlag für neue Wissenschaft, Bremerhaven 1994

23. Jung, K.: Gleitsicherheit – Prüfungen im Labor und vor Ort. Ostfildern: Technische

Akademie Esslingen, 1995. – In: Industriefussböden 1995 Internationales

kolloquium 10. – 12. januar 1995; Seidler, P.

24. EN 1504-3. Products and Systems for the Protection and repair of Concrete

Structures, Part 3: Structural and non-structural Repair.

25. Zajc A.: IRMA Inštitt za raziskavo materialov in aplikacije, Ljubljana, Kolokvij o

betonih 25. Maj 2005 – Preskusne metode za materiale in industrijske tlake, str. 19-

23.

26. Šušteršič J.: IRMA Inštitt za raziskavo materialov in aplikacije, Ljubljana; Interno

gradivo: Mikroarmiran beton – učinkovitost vlaken

27. Slate, F.O.: X-Ray Technique for Studying Cracks in Concrete, with Emphasis on

Methods Developed and Used at Cornell Univ., Fracture Mechanics of Concrete,

F.H. Whittman Ed., Elsevier Science Publishers, The Netherlands, 1983, str. 75-84.

28. Balaguru P.N., Shah S.P. Fiber - Reinforced cement Composites. McGraw-

Hill,Inc. 1992. 530str.

29. Šušteršič J. Vlaknasti betoni visokih uporabnih svojstava. Doktorska disertacija.

GraĎevinski faklultet u Zagrebu. dec. 1998. 211 str.


30. Šušteršič J.: IRMA Inštitt za raziskavo materialov in aplikacije, Ljubljana; Kolokvij

o betonih 25. Maj 2005 – Betoni za industrijske tlake in njihovo certificiranje, str.

25-31.

31. Šušteršič J.: Betonski industrijski tlaki. Zajc A. (ur.). 5. slovenski kolokvij o

betonih, Ljubljana, 21. maj 1998. Industrijski tlaki : zbornik gradiv in referatov.

Ljubljana: IRMA, 1998, str. 36-40.

32. ACI Committee 544: Design Considerations for Steel Fiber Reinforced Concrete.

ACI 544.4R-88 (1999). ACI Manual of Concrete Practice 2004, Part 6. str. 544.4R-

1 – 18.

33. ACI Committee 360: Design of Slabs on Grade. ACI 360R-92 (1997). ACI Manual

of Concrete Practice 2004, Part 5. str. 360.R-1 – 57.

34. ACI: Design with Fiber Reinforced Concrete. ACI Publication SCM-10 (85). ACI,

Detroit. 1985.

35. Deutscher Beton -Verein E.V. “Grundlagen zur Bemessung von Industriefu böden

aus Stahlfaserbeton”; DBV - Merkblatt-Sammlung, Wiesbaden, 1997, (4.2), 16 str.

36. TSC 04.440: Beton ojačen z jeklenimi vlakni za krovne plasti voznih in hodnih

površin. Tehnične specifikacije za javne ceste. Direkcija Republike Slovenije za

ceste, 2002.

37. Šušteršič J.: Industrijski tlaki iz mikroarmiranega betona : koncept projektiranja

industrijskega tlaka iz mikroarmiranega betona. [1.del]. Korak (N. Gorica), let. 3,

št. 2, str.41-43.

38. Šušteršič J.: Industrijski tlaki iz mikroarmiranega betona : koncept projektiranja

industrijskega tlaka iz mikroarmiranega betona. [2. del]. Korak (N. Gorica), let. 3,

št. 3, str.32-34.

39. Vandewalle L.: Test and design methods for steel fibre reinforced concrete:

Bending test. Recommendations of RILEM TC 162-TDF. Materials and Structures,

Vol. 33, No 226 (2000), str. 3 – 5.

40. Vandewalle L.: Test and design methods for steel fibre reinforced concrete: –

design method. Recommendations of RILEM TC 162-TDF. Materials and

Structures, Vol. 33, No 225 (2000), str. 75 – 81.

41. SIST EN 206-1: 2003 Beton 1. del: Specifikacija, lastnosti, proizvodnja in

skladnost.

42. SIST 1026: 2004 Beton 1. del: Specifikacija, lastnosti, proizvodnja in skladnost –

Pravila za uporabo SIST EN 206-1.

43. Šušteršič J.: Vključevanje novih rešitev v projekte betonskih konstrukcij. Zajc A.

(ur.). Od projekta do izvedbe betonskih konstrukcij : zbornik gradiv in referatov.

Ljubljana: IRMA, 2003, str. 23-29.


44. Šušteršič J., Rebić M., Urbančič S.: Testing of SFRC by the Schmidt rebound

hammer. Mindess S. (ur.). Fiber-reinforced cementitious materials : Symposium :

Boston, November 26-28, 1990, (Materials research society symposium

proceedings, 0211). Pittsburgh: Materials Research Society, 1991, str. 33-39.

45. Šušteršič J.: Določanje odpornosti betona proti širjenju razpok. Zajc A. (ur.).

Razpoke v betonu : zbornik gradiv in referatov. Ljubljana: IRMA, 2002, str. 67-72.

46. IRMA inštitut za raziskavo materialov in aplikacije d.o.o., Ljubljana: Poročilo št.

90100 - 22.04.2009, Ljubljana (trgovina Hofer).


90100 – Tlačna trdnost, 22.04.2009, Ljubljana (trgovina Hofer)


90100u – 3 točkovni upogib z zarezo, 22.04.2009, Ljubljana (trgovina Hofer).


90100w – cepilni preskus z zagozdo, 22.04.2009, Ljubljana (trgovina Hofer).


10 PRILOGE

Seznam slik

Slika 1: Vpliv tipa gum na napetost v kontaktni točki na tlaku

Slika 2: Hrapavost v odvisnosti od varnostnega kota naklona po različnih avtorjih

Slika 3: Medsebojno delovanje vlakno – matrica (nerazpokana matrica):

(a) brez obteţbe, (b) nateg, (c) tlak.

Slika 4: Medsebojno delovanje vlakno – matrica (nerazpokana matrica)

Slika 5: Shema rešitve izvlečenja vlakna, ki prikazuje definicije parametrov modela

Slika 6: Idealizirani diagram lastnosti stika. Razvidno je popolno elastično obnašanje,

dokler ni doseţena striţna trdnost stika s, ki se nadaljuje s konstantno

sprijemljivostjo s trenjem i

Slika 7: Model izvlečne sile v odvisnosti od parametra dolţine odpiranja razpoke (1 – m),

ki prikazuje stabilne in nestabilne reţime odpiranja razpoke odvisno od razmerja

s

i

5 (premer vlakna = 0.4 mm, vgrajena dolţina l/2 = 13 mm, s = 4.1 MPa).

Slika 8: Shematski prikaz diagrama obteţba – upogib ali ŠOR (širina odpiranja razpoke)

Slika 9: Upogib prizme v štirih točkah, brez zareze.

Slika 10: Cepitev s klinom.

Slika 11: Grafična metoda za določanje meje proporcionalnosti, oziroma točke prve

razpoke.

Slika 12: Shematski prikaz razdelitve lineariziranega diagrama obteţba – ŠOR.


Slika 13: Shematski prikaz modula ţilavosti MŢ v odvisnosti od trdnosti na meji

proporcionalnosti fMP in faktorja krhkosti B.

Slika 14: Shematski prikaz idealiziranega usmerjenega razporeda vlaken v prizmi.

Slika 15: Shematski prikaz mikrokompozita z vlaknom.

Slika 16: Sklop sosednjih mikrokompozitov z zrnom agregata.

Slika 17: Štetje vlaken na ţagani prelomni površini preskušanca.

Slika 18: Princip projektiranja tlakov iz MAB.

Slika 19: Površina pod delovnim diagramom za izračun Tb.

Slika 20: Določanje kapacitete absorbirane energije DBZ,2 (DBZ,3) iz diagrama obteţba -

upogib (F – )

Slika 21: Shematičen prikaz upogibnega preskusa z zarezo.

Slika 22: Širine razpok ŠR = 0,1, 0,2, 0,3 in 0,4 mm do katerih se izračuna ekvivalentna

trdnost, odvisno od vrste betona, ki mu ocenjujemo odpornost proti širjenju

razpok; desna slika: posamezni elementi naprave za preskus cepitve z zagozdo.

Slika 23: Shematični prikaz nastanka razpoke nad armaturno palico zaradi naknadnega

posedanja betona in ker beton ni bil dodatno zgoščen.

Slika 24: Shematičen prikaz posameznih slojev tlaka v trgovini Hofer.

Slika 25: Sestave posameznih frakcij in skupna sestava agregata v betonu.

Slika 26: Korelacija med temperaturo in posedom sveţega betona.

Naslov študenta

David Polanec

Prušnikova 24

2000 Maribor

Documents

Mikroarmiran beton za industrijske tlakeprimer transportne poti v obratih, skladiščne površine, tlaki v delavnicah, obratnih prostorih, laboratorijih in podobno. V najširšem pomenu