Tehnologija betona

1 | S t r a n a

PITANJA ZA PISMENI I USMENI ISPIT IZ

TEHNOLOGIJE BETONA

1. Komponente betona – podela agregata. Vrste i karakteristike prirodnog

agregata.

KOMPONENTE BETONA

AGREGAT

CEMENT

VODA

ADITIVI

POSEBNI DODACI

Koristi se prirodan agregat separisan u osnovne frakcije:

- reĉni,

- drobljeni,

- kombinovani (mešani).

Drobina je raspadnit stenski materijal sa zrnam razlicite krupnoce u kome su komadi

nazaobljeni i uglasti.Nastaje drobljenjem stena na stenovitim padinama i na platoima.Ovaj

materijal je homogenog sastava.

Sljunak je nevezani sediment uglavnom heterogenog sastava u kome su prisutni manje ili vise

zaobljeni fragmenti stena.Pod sljunkom se podrazumeva materijal sa zrnima vece krupnoce od

4-125mm.Dobija se prirodnim drobljenjem i raspadanjem stena na sitnije komade.ovi komadi se

pitem vode,vetra ili glecara transportuju daleko od mesta nastajanja.

Pesak uglavnom nastaje na isti nacin kao i sljunak pri cemu je stepen usitnjenosti stenskog

materijala znatno veci.On je prirodno nevezani sediment sa zrnima krupnoce do 4mm.Moze da

bude i recni i brdski pri cemu brdski moze da se stvori i na samom mestu raspadanja stenske

AGREGAT

PRIRODAN

VEŠTAČKI

REĈNI

DROBLJENI

INDUSTRIJSKI

NUZPRODUKTI

SPECIJALNI

Tehnologija betona

2 | S t r a n a

mase.Pri vadjenju brdskog sljunka i peska mora se predhodno skinuti povrsinski sloj zemlje,pa

se dalje vadjenje moze vrsiti kao na sprudu koji je iznad nivoa vode.

Ako se od betona zahteva, pored ĉvrstoće, neko POSEBNO SVOJSTVO, onda takvo svojstvo

mora da ima i agregat:

- OTPORNOST PREMA DROBLJENJU I HABANJU,

- OTPORNOST NA DEJSTVO MRAZA,

- VODONEPROPUSTLJIVOST,

- VISOKA ĈVRSTOĆA PRI PRITISKU KAMENA OD KOJEG SE DOBIJA AGREGAT

DROBLJENJEM (više od 80, odnosno 160 MPa).

2. Komponente betona – podela agregata. Vrste i karakteristike veštačkog

agregata.

KOMPONENTE BETONA

AGREGAT

CEMENT

VODA

ADITIVI

POSEBNI DODACI

INDUSTRIJSKI NUZPRODUKTI

Loţišna zgura.ovaj materijal predstavlja ostatak nakon sagorevanja uglja ili koksa pri cemu

njegova svojstva zavise kako od vrstekorišcenog goriva tako i od uslova sagorevanja u peci

odnosno od konstrukcije loţista.Zapreminska masa lozisne zgure varira u sirokom opsegu od

600 do 1500kg/m3.U njoj su prisutne ne sagorele cestice kao i vece ili manje kolicine razlicitih

supornih jedinjenja.

Elektrofilterski (leteći) pepeo

AGREGAT

PRIRODAN

VEŠTAČKI

REĈNI

DROBLJENI

INDUSTRIJSKI

NUZPRODUKTI

SPECIJALNI

Tehnologija betona

3 | S t r a n a

nastaje sagorevanjem uglja u termoelektranama

veoma fine ĉestice (0,005 do 0,1 mm) koje lebde u vazduhu

ima pucolanska svojstva

koristi se za spravljanje lakog agregata

komponenta za spravljanje siporeksa

dodatak portland cementu

za stabilizaciju zemljišta pri izgradnji puteva

Specijalni

Keramzit-za proizvodnju ovog materijala koristi se homogena glina odredjenog

hemijskog i meneraloskog sastava U sirovini je najvise zastupljen SiO2 oko65% a posle

njega Al2O3 oko20% CaCO3 manje od 56% i razni oksidi natrijuma,kalijuma i

gvozdja.Sirovina se predhodno susi i vrlo sitno melje zatim se koriguje na odredjeni

sastav i homogenizira,pa tek nakon toga dolazi mesanje sa vodom.Zatim se glineno testo

propusta kros usnike i vrsi seckanje na cilindre odredjene duzine i peku na temperaturi

od 1100-1300C.

Ekspandirani perlit-perlit je stakleni kamen,silikatnog sastava koji se stvara prilikom

vulkanskih erupcija.ako se ovaj kamen nakon drobljenja izlozi temperaturi od 700-

1200C dobice se porozan agregat u vidu pesdka ili sljunka tzv ekspandirani perlit-perlit.

3. Vrste granulomertijskog sastava agregata za beton, prednosti i nedostaci.

GRANULOMETRIJSKI SASTAV

- jednozrni,

- diskontinualni,

- kontinualni.

JEDNOZRNI granulometrijski sastav je onaj koji se sastoji samo od zrna agregata

veliĉine

d – 2d, odnosno d – 3d

d = obiĉno 4 ili 8 mm

JEDNOZRNI AGREGAT

Tehnologija betona

4 | S t r a n a

IzmeĊu zrna je znaĉajan prazan prostor koji ne treba popuniti cementnom pastom. Cementa

pasta treba samo da obavije zrna agregata i da ih slepi. Ovakav beton ima veliku poroznost,

malu zapreminsku masu imalu ĉvrstoću pri pritisku.

DISKONTINUALNI SASTAV

Princip koji se poštuje kod diskontinualnog granulometrijskog sastava je IZOSTAVLJANJE

jedne ili više frakcija agregata. Cilj je najbolje moguće pakovanje agregata u datoj zapremini pri

ĉemu je prazan prostor izmeĊu zrna sveden na minimum.

KONTINUALNI SASTAV

Mešavina agregata za beton se sastavlja od osnovnih frakcija bez preskoka (0-4, 4-8, 8-16, 16-

31,5 mm itd). Granulometrijski sastav agregata za beton se izraĉunava. Izraĉunava se

procentualno uĉešće osnovnih frakcija u mešavini tako da granulometrijska kriva mešavine leţi

u podruĉju ograniĉenom STANDARDNIM granulometrijskim krivama A i B.

Tehnologija betona

5 | S t r a n a

4. Sirovine za proizvodnju PC, oksidi i osnovni minerali. Doprinos minerala PC

čvrstoći cementnog kamena.

Sirovine Oksidi Minerali PC

Krečnjak (CaCO3)

Glina

(kvarcni pesak)

(boksiti)

(ruda gvoţĊa)

CaO

SiO2

Al2O3

Fe2O3

ALIT – 3CaO·SiO2 ili (C3S)

BELIT – 2CaO·SiO2 ili (C2S)

SELIT II – 3CaO·Al2O3 ili (C3A)

SELIT I – 4CaO·Al2O3·Fe2O3 ili (C4AF)

(CaO, MgO, Na2O, K2O i dr.) ekspanzivi

Sirovina za proizvodju cementa pece se do temperature sinterovanja koja iznosi 1350-1450C.Na

ovo temp. Komponente sirovine pocinju da omeksavaju po povrsini,ali ne dolazi do njihovog

topljenja.S obzirom da se pecenjem krecnjaka dobija CaO a da se glina nakon dehidracije

razlaze na jedinjenja SiO2,Al2O3 i Fe2O3 u procesu pecenja sirovine sticu se svi neophodni

uslovi za formiranje kompleksnih jedinjenja koja ulaze u sastav portland cementa.

doprinos minerala PC ĉvrstoći cementnog kamena

Tehnologija betona

6 | S t r a n a

5.Nacrtati dijagram i objasniti etape u procesu hidratacije PC.

Ako se proces hidratacije posmatra sa aspekta povecavanja cvrstoce cementa-cemetnog

kamena,onda se on ,s obzirom na izlozeno ,moze podeliti na 3 etape.Prva pocetna etapa –etapa

formiranja aluminatne strukture(etapa vezivanja cementa), druga etapa postepenog potiskivanja

aluminatne strukture i nadvladavanja silikatne strukture(etapa intezivnog ocvrscavanja cementa)

treca etapa stabilizacije silikatne strukture kada se dostignuta cvrstoca cemetnog kamena tokom

vremena bitnije ne menja.

Na slici je da sematski prikaz postepenog transformisanja zrna cementa okruzenih vodom u nov

kvalitet-cemetni kamen sacinjen od produkta hidratacije klinker minerala.

Etape u procesu hidratacije portland cementa

6.Vrste portland cementa.

Vrsta

cementa

Tip cementa Glavni sastojci cementa

Naziv

Oznaka Klinker

K Zgura Z

Pucolani Veštaĉki pucolani

(leteći pepeo) Kreĉnjak

L JUS

B.C1.011 EN 197-1

Prirodni

P

Aktivni

Q

Silikatni

V

Karbona

tni W

CEM I Portland-cement PC CEM I 95 – 100 - - - - - -

CEM II

Portland – cement sa

dodatkom zgure

PC 20S’ CEM II/A-S 80 – 94 6 – 20 - - - - -

PC 35S CEM II/B-S 65 – 79 21 – 35 - - - - -

Portland –cement sa

dodatkom prirodnog

pucolana

PC 20P CEM II/A-P 80 – 94 - 6 – 20 - - - -

PC 35P CEM II/B-P 65 – 79 - 21 – 35 - - - -

PC 20Q CEM II/A-Q 80 – 94 - - 6 – 20 - - -

PC 35Q CEM II/B-Q 65 – 79 - - 21 - 35 - - -

Portland – cement sa

dodatkom veštaĉkog

pucolana

PC 20V CEM II/A-V 80 - 94 - - - 6 – 20 - -

PC 35V CEM II/B-V 65 – 79 - - - 21 – 35 - -

PC20W CEM II/A-W 80 – 94 - - - - 6 – 20 -

PC35W CEM II/B-V 65 – 79 - - - - 21 – 35 -

Portland – cement sa

dodatkom kreĉnjaka

PC 20L CEM II/A-L 80 – 94 - - - - - 6 – 20

PC 35L CEM II/B-L 65 – 79 - - - - - 21 – 35

Portland – PC 20M CEM II/A-M 80 – 94 6 – 20

Tehnologija betona

7 | S t r a n a

kompozitni cement PC 35M CEM II/B-M 65 – 79 21 – 35

CEM III Metalurški cement

M 35K CEM III/A 35 – 64 36 – 65

M 20K CEM III/B 20 – 34 66 – 80

M5K CEM III/C 5 – 19 81 – 95

CEM IV Pucolanski cement P 35 CEM IV/A 68 – 89 - 11 – 35

P 55 CEM IV/B 45 – 64 - 36 – 55

CEM V Kompozitni cement MP 30 CEM V/A 40 – 64 18 – 30 19 – 30

MP 50 CEM V/B 20 – 38 31 – 50 31 – 50

7.Aditivi – navesti vrste. Plastifikatori i superplastifikatori.

Aditivi su dodaci betonu u teĉnom ili praškastom stanju,

Koriste se radi poboljšanja osobina sveţeg i oĉvrslog betona,

Teĉni aditivi se dodaju pomešani sa delom vode koja se koristi za spravljanje betona,

Aditivi se dodaju u relativno malom procentu koji se izraţava u odnosu na masu

cementa.

Vrste aditiva

PLASTIFIKATORI

SUPERPLASTIFIKATORI

HIPERPLASTIFIKATORI

AERANTI (POROSTVARAĈI)

AKCELERATORI (UBRZIVAĈI)

RETARDERI (USPORIVAĈI)

ANTIFRIZI

ZAPTIVAĈI

Plastifikatori si aditivi koji poboljsavaju ugradljivost i obradljivost betonskih

smeša.Upotrebljavaju se fino ustnjeni materijali-bentonit,elektrofilterski

pepeo,pucolani...,okvasene cestice ovih materijala koje su sfernog ilil priblizno sfernog oblika

imaju ulogu kuglica koje svojim oblikom i podmazanom povrsinom smanjuju trenje unutar

mase svezeg betona a to doprinosi poboljsanju njegove ugradljivosti i upotrebljivosti.

Postoje jos i plastifikatori koji pripaduju kategoriji tzv. povrsinski aktivni supstanci.oni u

svezem betonu deluju kao svojevrsna maziva,obavijaju zrna cementa stvarajuci oko njih tanke

opne usled cega se smanjuje trenje u masi.

Superplastifikatori su plastifikatori koji omogucavaju jos znacajnije smanjivanje vode u

svezem betonu.U pojedinim slucajevima smanjenje iznosi i preko 30% pri cemu se ne ugrozava

ugradljivost i obradljivost, a omogucava dobijanje vrlo visokih cvrstoca

betona.Superplastifikatori su najcesce vodeni rastvori sulfovanog melamin

formaldehida,sulfovanog naftalin formaldehida...to su tecnosti zatvorene boje sa specificnom

masama od 1100-1200kg/m3.

8.Aditivi – navesti vrste. Aeranti.

Aditivi su dodaci betonu u teĉnom ili praškastom stanju,

Koriste se radi poboljšanja osobina sveţeg i oĉvrslog betona,

Teĉni aditivi se dodaju pomešani sa delom vode koja se koristi za spravljanje betona,

Aditivi se dodaju u relativno malom procentu koji se izraţava u odnosu na masu

cementa.

Tehnologija betona

8 | S t r a n a

Vrste aditiva

PLASTIFIKATORI

SUPERPLASTIFIKATORI

HIPERPLASTIFIKATORI

AERANTI (POROSTVARAĈI)

AKCELERATORI (UBRZIVAĈI)

RETARDERI (USPORIVAĈI)

ANTIFRIZI

ZAPTIVAĈI

Aeranti-uvlacivaci vazduha su aditivi putem kojih se u strukturu betona formiraju mehurici

vazduha reda velicina 0.01 do 0.3mm.Ovi mehurici su ravnomerno rasporedjeni unutar mase

betona,pri cemu njihova medjusobna rastojanja obicno ne prelaze 0.25m.Ovakva struktura

betona uslovljava povecanje otpornosti betona na dejstvo mraza.Putem mehurica uvucenog

vazduha u betonu se stvara rezervna zapremina vazdusnih pora koja je najcesce za oko 20% od

zapremine zamrznute vode.

Aeranti pripadaju kategoriji povrsinski aktivni materijali,smolastih organskih

jedinjenja.Doziraju se u malim kolicinama od 0.5-1% u odnosu na masu cementa.

Koriste se kod izrade betonskih kolovoza,aerodromskih pisti...Uloga im je znacajna u

slucajevima betona koji su pored dejstva mraza izlozeni i dejstvu soli.

9.Aditivi – navesti vrste. Ubrzivači i usporivači.

Aditivi su dodaci betonu u teĉnom ili praškastom stanju,

Koriste se radi poboljšanja osobina sveţeg i oĉvrslog betona,

Teĉni aditivi se dodaju pomešani sa delom vode koja se koristi za spravljanje betona,

Aditivi se dodaju u relativno malom procentu koji se izraţava u odnosu na masu

cementa.

Vrste aditiva

PLASTIFIKATORI

SUPERPLASTIFIKATORI

HIPERPLASTIFIKATORI

AERANTI (POROSTVARAĈI)

AKCELERATORI (UBRZIVAĈI)

RETARDERI (USPORIVAĈI)

ANTIFRIZI

ZAPTIVAĈI

Akcelelatori su aditivi koji deluju kao ubrzivaci procesa vezivanja ili kao ubrzivaci procesa

ocvrscavanja cementa.Najcesce se koriste alkalni silikati i aluminati, a ponekad i

trietanolamin.Najpoznatiji i najvise upotrebljivan ubrzivac je kalcijum hlorid CaCl2.ON

ubrzava proces ocvrscavanja.U kolicini od samo0.2% u odnosu na masu cementa on

omogucava ostvarivanje brzog porasta cvrstoce betona u prvih 7 dana dok pri dozi od

2%,nakon 7 dana daje cvrstocu koja odgovara cvrstoci betona nakon 28 dana. Koriste se jos

natrijum hlorid,natrijum sulfat...Akcelelatori se koriste pri betoniranju po hladnom vremenu

tj kada se zahteva veca cvrstoca betona u kracem roku.

Retarderi-deluju na taj nacin sto oko zrna cementa stvaraju opne koje sprecavaju brzo

odvijanje hemijskih reakcija na relaciji cement-voda.Najpoznatiji usporivac je sadra

CaSO4*2H2O.Jos se upotrebljavaju dekstrin,razne vrste secera, glicerin... Ovde treba

napomenuti da se ove materije dodaju betonu u vrlo malim kolicinama-0.1% i da postoje

takvi dodaci koji posle odredjenog vremena deluju kao usporivaci vezivanja cementa dok

pri vecim dozama deluju kao ubrzivaci.Primena retardera dolazi u obzir u slucajevima

betoniranja na visokim temperaturama, pri transportu betona na duzim relacijam...

Tehnologija betona

9 | S t r a n a

Koriscenjem retardera omogucava se ocuvanje ugradljivosti i obradljivosti betona u toku

14-48 casova ,pa i vise.

10.Aditivi – navesti vrste. Antifrizi i zaptivači.

Aditivi su dodaci betonu u teĉnom ili praškastom stanju,

Koriste se radi poboljšanja osobina sveţeg i oĉvrslog betona,

Teĉni aditivi se dodaju pomešani sa delom vode koja se koristi za spravljanje betona,

Aditivi se dodaju u relativno malom procentu koji se izraţava u odnosu na masu

cementa.

Vrste aditiva

PLASTIFIKATORI

SUPERPLASTIFIKATORI

HIPERPLASTIFIKATORI

AERANTI (POROSTVARAĈI)

AKCELERATORI (UBRZIVAĈI)

RETARDERI (USPORIVAĈI)

ANTIFRIZI

ZAPTIVAĈI

Antifrizi-sredstva protiv smrzavanja svezeg betona-deluju tako sto snizavaju tacku smrzavanja

vode.njihovom upotrebom omogucava se izvodjenje betoniranja i temperaturama nizim od

0C.Kao antifriz se upotrebljava kalcijum hlorid,natrijum hlorid,natrijum nitrat..Kod nearmiranih

konstrukcija ovi dodaci se primenjuju u dozama i do 10% u odnosu na masu cementa, dok kod

armiranog betona zbog opasnosti od korozije armature njihova upotreba je ogranicena.Neki od

dodataka npr natrijum hlorid tokom vremena izbija na povrsinu i dovodi do pojave iscvetavanja

a isto tako povecava i higroskopnost betona.

Zaptivaci su dodaci betonu ciji je sastav tako podesen da se nakon njihove reakcije sa klinker

mineralim adobijaju produkti koji zaptivaju kapilarne pore u cemetnom kamenu.Na taj nacin

povecava se stepen vodonepropustljivosti ocvrslog betona.Atitivi ovog tipa se dobijaju na bazi

masnih kiselina,upotrebljuju se u obliku emulzije ili smolastih bitumenoznih formulacija.

11.Objasniti pojam tiksotropije svežeg betona.

Sveţ beton je višekomponentni polidisperzan sistem koji se dobija homogenizacijom mešavine

komponentnih materijala (cement, agregat, voda, aditivi, posebni dodaci).

U okviru sveţeg betona prisutne su:

finodisperzne ĉestice cementa, vrlo sitne čestice agregata i mineralni praškati dodaci

(kod nekih vrsta betona),

znatno krupnija zrna sitnog i krupnog agregata,

voda i aditivi,

mehurići vazduha (do 2% ili više ako se radi o namerno uvuĉenom vazduhu zbog

primene aeranata).

Svojstva sveţeg betona zavise od veoma velikog broja uticajnih parametara, ali su dva osnovna

faktora najvaţnija:

karakteristike komponentnih materijala,

Tehnologija betona

10 | S t r a n a

struktura sveže betonske mešavine.

Sveţ beton se odlikuje dvema veoma znaĉajnim karakteristikama:

tiksotropija,

stalna promena njegovih svojstava u funkciji vremena.

TIKSOTROPIJA SVEŢEG BETONA

Tiksotropija je sposobnost sveţe betonske mase da pod dejstvom uĉestalih spoljašnjih sila

malog intenziteta poprima svojstva teĉnosti, tj. dolazi do povećanja fluidnosti betona.

Ovo svojstvo se aktivira primenom spoljašnjih izvora sila (razne vrste vibratora) koji

omogućavaju pravilnu ugradnju betona u oplatu i maksimalno kompaktiranje sveţeg betona.

Izbor sredstva za ugradnju zavisi od vrste konzistencije sveţeg betona (o ĉemu će reĉi biti

kasnije).

Navedeni pojmovi imaju izmenjeno znaĉenje kod betona najnovije generacije - tzv.

samougraĊujućih betona SCC.

12.Objasniti strukturu svežeg betona. Defekti strukture svežeg betona.

Struktura sveţeg betona se najĉešće posmatra na relaciji dve komponente: cementne paste i

agregata.

Cementnu pastu ĉine cement i voda, ali se tu uraĉunavaju i sitne ĉestice agregata (< 0,09 mm)

kao i eventualni mineralni dodaci (ukupno do 500 kg za 1 m3 betona).

Svojstva cementne paste (a i sveţeg betona) veoma zavise od koliĉine teĉne faze – voda i

aditivi. Sa povećanjem količine vode povećava se fluidnost i smanjuje strukturna čvrstoća.

DEFEKTI STRUKTURE SVEŢEG BETONA

Ukoliko se sa koliĉinom vode pretera strukturna ĉvrstoća sveţeg betona moţe postati toliko

mala da će se uoĉiti jedna pojava poznata pod nazivom “bleeding” – krvarenje betona.

To se manifestuje izdvajanjem vode iz sveţe betonske mase, a u vezi sa prethodno navedenim

je i pojava dekompozicije betona - segregacija.

Dekompozicija svežeg betona – segregacija se ogleda u njegovoj nehomogenosti tj.

neravnomernom rasporedu komponenti u masi betona.

Zrna agregata padaju na dno, dok se na površini izdvajaju cement i voda.

Segregacija moţe još nastati i:

kao posledica preteranog vibriranja betona pri ugradnji ili

nedovoljno dugog ili loše odabranog (neefikasnog) sredstva pri zgradnji betona krutih

konzistencija.

Tehnologija betona

11 | S t r a n a

13.Objasniti pojam konzistencije svežeg betona. Objasniti tri metode merenja

konzistencije.

Pod konzistencijom se podrazumeva stepen pokretljivosti i obradljivosti sveţe betonske

mase. Standardne metode za odreĊivanje konzistencije su:

metoda sleganja

metoda rasprostiranja

vebe metoda

metoda sleganja vibriranjem

METODA SLEGANJA

Ova metoda je poznata i kao Abramsova metoda. Konzistencija se utvrĊuje merenjem

sleganja sveţe betonske mase koje nastaje posle podizanja konusa.

METODA RASPROSTIRANJA

Ova metoda je poznata kao Grafova metoda. Konzistencija se utvrĊuje merenjem dva

upravna preĉnika betonske mase koja se rasprostire usled potresanja potresnog stola.

VEBE METODA

Princip odreĊivanja konzistencije ovom metodom se sastoji u merenju vremena koje je

potrebno da sveţa betonska masa oblika zarubljene kupe transformiše u oblik valjka pod

dejstvom vibracija (tiksotropija).

3

1

sr13

1h ;

i

ihhhh

3

1

sr21

3

1 ;

2 i

ii RRRR

R

Tehnologija betona

12 | S t r a n a

VRSTE KONZISTENCIJE

vrsta

konzistencije

metoda za odreĊivanje konzistencije sredstvo za ugradnju

(kompaktiranje betona) vebe (stepen)

sleganje (cm)

rasprostiranje (cm)

mera

sleganja

kruta > 11 0 - > 1,25 vibracioni sto, nabijaĉ

slabo plastična 5 – 10 2 – 5 do 40 1,11 – 1,24 vibracioni sto, vibraciona

igla, nabijaĉ

Plastična 2-4 6 – 10 40 – 50 1,04 – 1,10 vibracioni sto, vibraciona

igla, šipka

tečna < 1 11 – 18 50 – 65 < 1,03 šipka

14.Zavisnost čvrstoće pri pritisku betona od količine cementa, režim nege, vrste

agregata, granulometrijskog sastava. Uticaj nekih aditiva na čvrstoću pri pritisku

betona.

15..Ispitivanje čvrstoće pri pritisku betona i definisanje marke betona.

Ispituje se na betonskim telima oblika kocke duţine ivice 150 mm i starosti 28 dana

Do dana ispitivanja betonska tela se ĉuvaju u kalupu 24 sata, a zatim još 27 dana u vodi

Betonska tela koja se koriste za ispitivanje vodonepropustljivosti (200 x 200 x 150 mm) se

ĉuvaju na vazduhu

Ravnopravno sa betonskim kockama ivice 150 mm, ĉvrstoća se moţe ispitati i na

cilindrima (valjcima) preĉnika 150 mm i visine 300 mm

Pored navedenih oblika i dimenzija betonskih tela ĉvrstoća se moţe ispitati i na

betonskim telima drugaĉijih dimenzija i oblika (na primer prizme)

Ako se ĉvrstoća ispituje na telima koja nemaju standardan oblik ili dimenzije dobijene

rezultate treba preraĉunati na standardan oblik betonskih tela primenom odgovarajućih

koeficijenata

Tehnologija betona

13 | S t r a n a

Ĉvrstoća se moţe ispitati i pri starosti razliĉitoj od 28 dana, obiĉno 2, 7, 14 ili 90 dana

radi uvida u tok promene ĉvrstoće tokom vremena

Koeficijenti za preraĉunavanje ĉvrstoće pri pritisku pri bilo kojoj starosti na vrednost

ĉvrstoće pri starosti od 28 dana su samo orijentacioni

Beton obiĉno posle 2 do 3 dana postigne oko 50% ĉvrstoće koju će imati posle 28 dana, a

posle 7 dana obiĉno ima oko 70% ĉvrstoće

MARKA (KLASA) BETONA

Se dobija ispitivanjem betonskih kocki 20x20x20cm a koji se zasniva na karakteristicnoj

cvrdtoci koja odgovora fraktilu p=10%,Kocke se ispituju pri starosti od 28 dana pri cemu

njihovo spravljenje mora da bude u skladu sa PBAB-u.Uzorci se izradjuju u metalnim kalupima

pri cemu se smesa zbija zavisno od njene konzistencije i uslova ugradjivanja u

konstrukciju.Betonska tela ostaju u kalupe 20=+-4h pri temp od 20C i zasticeni od

isusivanja.Zatim se vade iz kalupa i stavljaju u vodu pri vlaznosti 35% a temp 20C.Pod ovim

uslovom betonska tela se neguju do dana ispitivanja.Pri ispitivanju sila pritiska se postepeno

povecava od 0 do sile loma.Cvrstoca svakog pojedinacnog uzorka se dobija kao sila loma

svedena na jedinicu povrsine uzorka 20x20cm.Cvrstoca se izrazava u Mpa.Marke koje se

upotrebljavaju su 10,15,20,25,30,35,40,45,50,55 i 60.

16.Ispitivanje čvrstoće pri zatezanju betona, dispozicije prilikom ispitivanja i

obrasci.

Odredjivanje cvrstoce betona na zatezanje je nesto slozenije od odredjivanje cvrstoce pri

pritisku.Razlozi za ovo leze uglavnim u tome sto je prilikom ispitivanja u realnim

uslovima relativno tesko obezbediti homogeno stanje zatezanja uzoraka.Ovo fizicko

mahanicko svojstvo betona bitno zavisi od stanja povrsine agregata,Kod drobljenog

agregata adhezija izmedju zrna agregata i cemetnog kamena je veca od adhezije koja

postoji izmedju recnog agregata i cemetnog kamena,pa stoga sa drobljenim agregatom po

pravilu imaju vece cvrstoce pri zatezanju.Jos zavisi sadrzaja cementa,vodocemetnog

faktora...Sto se tice vremenskog porasta cvrstoce pri zatezanju on je srazmerno intezivni

u toku prvih 28 dana, dok se kasnije ovaj porast znacajno usporava.u proseku se moze

uzeti da se u prvih 28 dana postize oko 80% konacne cvrstoce pri zatezanju.

2 gr

zc

Pf

dl cvrstoca

2

6 gr

zs

Mf

bh predmetna cvrstoca

1 1.25zs

z

f

f

Tehnologija betona

14 | S t r a n a

17.Posebna svojstva betona – vodonepropustljivost.

Propustljivost betona za vodu zavisi od:

Stepena kompaktnosti,

Stepena hidratacije cementa,

Poroznosti cementnog kamena,

Strukture pora,

Svojstava i koliĉine cementa i agregata,

Naĉina negovanja.

Osnovni faktori uticaja

Mikrokapilari veliĉine preko 7 - 10 mm, a to su gelske pore, praktiĉno su nepropustljive za

vodu.

Makrokapilari veliĉine ispod 7 - 10 mm, koje nastaju u cementnom kamenu pri

vodocementnom faktoru većim od 0,40 (mv/mc > 0,40), imaju moć upijanja i propuštanja vode,

usled pritiska, kapilarnog penjanja, osmotskog efekta i dr.

Vodonepropustljivost betona u opštem sluĉaju zavisi od ukupne zapremine kapilarnih pora,

njihovog rasporeda, kao i od karaktera poroznosti (otvorena ili zatvorena).

Na vodonepropustljivost betona moţe se uticati smanjivanjem vodocementnog faktora,

stepenom hidratacije, efikasnošću ugraĊivanja, primenom aditiva zaptivaĉa.

Veliki znaĉaj za vodonepropustljivost imaju i mikroprsline (skupljanje, temperaturne promene).

Zavisnost koeficijenta filtracije i vodocementnog faktora

Vv – koliĉina (zapremina) vode u m3 koja proĊe

kroz element debljine a = 1 m, površine S = 1 m2

pri razlici hidrostatiĉkog pritiska na dvema

graniĉnim površinama od Δp = 1 m vodenog stuba a

za vreme t = 1 h

Promena vodoneprostljivosti betona u funkciji starosti

)/(

:

hmtS

aVk

filtracijetKoeficijen

p

vf

Tehnologija betona

15 | S t r a n a

Uticaj aditiva – Aeranata na vodonepropustljivost betona

Vodonepropustljivost betona moţe se povećati dodavanjem aditiva tzv. Aeranata. Oni

proizvode sitne mehuriće vazduha uniformno rasporeĊene, koji ostaju prisutni i u oĉvrslom

betonu. Na taj naĉin se u strukturi betona formiraju mehurići vazduha veliĉine 0.01 - 0.3mm.

Ovi mehurići su ravnomerno rasporeĊeni u masi cementnog kamena na meĊusobnom rastojanju

od 0.1 do 0.2 mm. Aeranti menjaju strukturu betona obrazovanjem izolovanih vazdušnih pora

koje presecaju mreţu kapilara, usled ĉega dolazi do smanjenja kapilarne absorpcije. Osnovno

dejstvo aeranata se ispoljava u povećanju otpornosti betona na dejstvo mraza i soli za

defrostaciju i smanjenju vodopropustljivosti betona.

18.Posebna svojstva betona – otpornost na dejstvo mraza.

Otpornost betona prema dejstvu mraza podrazumeva sposobnost betona da u stanju zasićenosti

vodom podnese višekratno smrzavanje i odmrzavanje. Osnovni razlog usled koga dolazi do

destrukcije betona su unutrašnji naponi koji se javljaju pri smrzavanju vode u porama ili

prslinama prisutnim u betonu.

Zakljuĉujemo da je osnovni ĉinilac otpornosti betona na mraz isti kao i kod

vodonepropustljivosti betona, a to je kompaktnost betona, koja se najefikasnije postiţe

korišćenjem niskih vodocementnih faktora, a mogu se primenjivati i aeranti.

Za ispitivanje otpornosti betona prema dejstvu mraza primenjuje se postupak naizmeni~nog

smrzavanja i odrmrzavanja uzoraka zasi}enih vodom.

Kriterijumi za ocenu otpornosti prema dejstvu mraza:

1. nema pojave prslina, krunjenja, ljuskanja ili drugih vidljivih oštećenja

2. nema gubitka mase ili oni nisu veĉi od 5% prvobitne mase uzorka.

3. smanjenje ĉvrstoće pri pritisku treba da je manje od 25% u odnosu na etalon.

Ispitivanje otpornosti betonskih uzoraka na mraz se u našoj zemlji obavlja prema

standardu: JUS U.M1.016.

Tehnologija betona

16 | S t r a n a

Ovim standardom utvrĊuje se postupak ispitivanja otpornosti betona prema dejstvu

mraza.

Metode ispitivanja destruktivne ili nedestruktivne.

Oznake otpornosti betona prema dejstvu mraza su:

M-50, M-100, M-150, M-200, M-250 i M-300.

Kod destruktivne metode proseĉna ĉvrstoća pri pritisku smrzavanih tela mora iznositi najmanje

75% od proseĉne ĉvrstoće pri pritisku koju imaju nesmrzavana tela ekvivalentne starosti

(etaloni).

Kod nedestruktivne metode dinamiĉki modul elastiĉnosti betona smrzavanih tela mora iznositi

najmanje 75% od dinamiĉkog modula elastiĉnosti betona koji imaju nesmrzavana tela zasićena

vodom.

Tela za ispitivanje

Tela koja se ispituju prema dejstvu mraza moraju imati oblik kocke ivice 150mm ili

200mm, odnosno oblika prizme dimenzija 400x100x100mm.

Preĉnik i visina cilindriĉnih uzoraka treba da iznose po 150mm, ili preĉnik 50mm i visina

56mm, ili da se epruvete 400x100x100mm izreţu iz izvedenog većeg kvadra iz gotovog

objekta najmanje 28 dana nakon ugra|ivanja betona.

Broj epruveta za ispitivanje destruktivnom metodom zavisi od utvr|ene marke otpornosti

prema mrazu i mora biti u skladu sa vrednostima datim u tabeli 1.

Za nedestruktivnu metodu potrebna su tri tela.

Potrebna oprema za ispitivanje:

UreĊaj za hlaĊenje dovoljnog kapaciteta da odrţava stalnu temperaturu vazduha od -

20±2°C sa automatskim registrovanjem temperature vazduha u ure|aju u blizini

betonskih tela,

Vaga taĉnosti 1g, a za male epruvete vaga taĉnosti 0.1g,

UreĊaj za odreĊivanje ĉvrstoće betonskih tela pri pritisku,

UreĊaj za merenje dinamiĉkog modula elastiĉnosti betona.

Destruktivna metoda

Na dan poĉetka ispitivanja otpornosti prema dejstvu mraza mora se ispitati ĉvrstoća pri pritisku

3 etalona - Eo.

Za oznaku M-50 vrši se ispitivanje ĉvrstoće pritiskom na 3 tela koja su izdrţala 50 ciklusa i na 3

etalona EI ekvivalentne starosti koja nisu bila izloţena dejstvu mraza. Ispitivanje se vrši

neposredno posle vaĊenja tela iz vode.

Za oznaku M-100 vrši se ispitivanje ĉvrstoće pritiskom na 3 tela posle obavljenih 100 ciklusa i

na 3 etalona EII ekvivalentne starosti koja nisu bila izloţena smrzavanju. Ispitivanje se vrši

neposredno posle vaĊenja tela iz vode.

Za oznake M-150, M-200, M-250 i M-300 meĊuispitivanja se vrće posle 100, 150, 200 odnosno

250 ciklusa na isti naĉin kao oznaku M-100.

Ukoliko se za vreme ispitivanja pojave oštećenja površina, tela treba izmeriti i snimiti.

Ekvivalentna starost Te odreĊuje se, zbog usporenog prirasta ĉvrstoće pri pritisku za vreme

smrzavanja, prema sledećim obrascima:

-za tri ciklusa smrzavanja i odmrzavanja u toku 24 h:

Tehnologija betona

17 | S t r a n a

Te = a + 0.2 n (ciklus 4 h + 4 h)

-za dva ciklusa smrzavanja i odmrzavanja u toku 24 h:

Te = a +0.35 n (ciklus 4 h + najmanje 4 h kod 1. odmrzavanja)

-za jedan ciklus smrzavanja i odmrzavanja u toku 24 h:

Te = a + 0.8 n (ciklus 4 h + 20 h)

gde je:

a - starost uzoraka (u danima) na poĉetku smrzavanja,

n - broj ciklusa naizmeniĉnog smrzavanja i odmrzavanja pre ispitivanja ĉvrstoće

pritiskom.

Da bi se utvrdio stepen otpornosti betona prema dejstvu mraza destruktivnom metodom,

proseĉna ĉvrstoća smrzavanih tela uporeĊuje se sa proseĉnom ĉvrstoćom tela - etalona

ispitivanih pri ekvivalentnoj starosti.

Ako se proseĉna ĉvrstoća smrzavanih tela oznake M-100, M-150, M-200, M-250 i M-300, posle

odreĊenog broja smrzavanja i odmrzavanja pri meĊuispitivanju, smanji za 35% u poredjenju sa

prosecnom cvrstocom tela (etalona) ispitanih pri ekvivalentnoj starosti - ispitivanje se

obustavlja.

Nedestruktivna metoda

Pripreme se tri epruvete.

Prvo merenje dinamiĉkog modula elastiĉnog betona vrši se na dan poĉetka pripreme

uzoraka.

Drugo merenje dinamiĉkog modula elastiĉnosti betona vrši se posle postizanja zasićenja

betonskih epruveta vodom; ovo se postiţe kada razlika izmedju dva uzastopna merenja

mase nije veća od 0.2% (m/m).

Naredna merenja dinamiĉkog modula elastiĉnosti betona vrće se posle svakih 25 ciklusa

smrzavanja - odmrzavanja.

Stepen otpornosti betona prema dejstvu mraza prema nedestruktivnoj metodi utvrĊuje se

upore|enjem dinamiĉkog modula elastiĉnosti betona zadnjeg merenja sa dinamiĉkim

modulom elastiĉnosti betona drugog merenja.

19.Posebna svojstva betona – otpornost na jednovremeno dejstvo mraza i soli za

odmrzavanje.

Otpornost prema dejstvu mraza i soli

Ĉesto se nameće potreba ispitivanja betona na dejstvo mraza izloţenog istovremeno i na uticaj

soli za odmrzavanje. Kod ovakvih ispitivanja se najĉešće primenjuje postupak u okviru koga se

u procesu smrzavanja i odmrzavanja površina uzorka podvrgava delovanju troprocentnog

rastvora NaCl.

Prema standardu JUS U.M1.055 propisani uzorak se na taĉno definisan naĉin izlaţe delovanju

ovakvog rastvora,pa se nakon ovoga podvrgava u trajanju 16-18h na temperaturi od -20ºC,a 6-

8h na sobnoj temperaturi.

Otpornost betona na delovanje mraza i soli za odmrzavanje odredjuje se stepenom oštećenja

ispitne površine betona nakon 25 ciklusa naizmeniĉnog smrzavanja i odmrzavanja prema

postupku koji je utvrdjen ovim standardom.

Uzorci za ispitivanje

Tehnologija betona

18 | S t r a n a

Uzorci za ispitivanje se izradjuju od sveţeg betona u laboratoriji ili na gradilištu ili se izvade iz

oĉvrslog betona iz objekta.

Oprema

Uredjaj za hladjenje sa automatskim registrovanjem temperature vazduha u blizini

betonskih uzoraka koji mora zadovoljiti uslove utvrdjene standardom.

Vaga taĉnosti 0.1g

Merilo taĉnosti 1mm

Fotografski aparat

Ispitivanje

Priprema uzorka:uzorci koji se ispituju ne smeju biti stari manje od 28 dana. Sedam dana

pre poĉetka ispitivanja uzorci se stavljaju i drţe u prostoriji temperature 20+2ºC i

relativne vlaţnosti 65+5%. Posle toga se na gornju površinu uzorka postavi okvir visine

15mm prema slici 1.

Spoj okvira i površine betona koja se ispituje mora biti vodonepropustan. Unutar

postavljenog okvira nalije se 3%-tni rastvor kuhinjske soli u sloju visine 3mm i odrţava

se na toj visini do poĉetka ispitivanja.

Tako pripremljeni uzorak se ĉuva 7 dana na temperaturi 20+2ºC i vazduhu relativne

vlaţnosti 65+5%.

Postupak: ispitivanje se sastoji od 25 ciklusa smrzavanja i odmrzavanja u uredjaju za

hladjenje vazduhom. Jedan ciklus se sastoji od smrzavanja na temperaturi od -20+2ºC u

trajanju 16-18h i odmrzavanja na temperaturi od 20+2ºC u trajanju 6-8h.

Posle svakih 5 ciklusa vrše se merenja opisana u t.6,a potom se menja rastvor kuhinjske soli.

Merenja

Gubitak mase:materijal koji se odvojio na površini usled ljuskanja,zajedno sa rastvorom soli,

sakuplja se i filtrira na situ otvora okaca 0.09mm, suši do stalne mase i izmeri sa taĉnošću od

100mg. Rezultat se izraţava kao gubitak mase po jedinici ispitne površine u mg na kvadratni

mm, sa taĉnošću od 0.01mg/mm.

Dubina oštećenja:merenja se sprovode na 3 mesta pre poĉetka ispitivanja i na 3 mesta na

oštećenom delu ispitne površine betona u toku ispitivanja posle 5,10,15 i 20 ciklusa i na kraju

ispitivanja. Dubina oštećenja se izraĉunava prema sledećoj formuli:

d=V2-V1

Ocena rezultata ispitivanja

Pre prvog i nakon 25-tog ciklusa fotografiše se površina betona koja se ispituje u vlaţnom

stanju nakon odstranjivanja rastvora kuhinjske soli sa uzorka. Pri tome osvetljenje treba

postaviti pod uglom od 30 prema ispitnoj površini betona.

Tehnologija betona

19 | S t r a n a

20.Posebna svojstva betona – otpornost na habanje.

Svojstvo materijala da se suprotstavi gubitku mase (ili zapremine) pri izlaganju izvesnim

dejstvima, usmerenim na to da se materijal pohaba, izliţe ili istruţe.

Veoma mnogo zavisi od tvrdoće: što je tvrdoća materijala veća, otpornost na habanje je takoĊe

veća.

Kao mera otpornosti na habanje moţe da posluţi gubitak zapremine

V = m / γ (cm3), ili tzv. “koeficijent habanja”, koji je definisan izrazom:

kh = m /(γ·Fh)

m – promena mase uzorka tokom izlaganja opitu,

γ – zapreminska masa materijala koji se ispituje,

Fh – površina uzorka koja je izloţena habanju.

Ovo svojstvo materijala vaţno je sa gledišta eksploatacije saobraćajnica, podova, gazišta na

stepenicama i sliĉno. Za pojedine vrste materijala taĉno su propisani oblici i dimenzije uzoraka,

postupci ispitivanja i ureĊaji za ispitivanje.

Osim Bemeove mašine na skici, koja se koristi kod ispitivanja kamena, betona i mnogih drugih

materijala, postoji i druga vrsta opreme za ispitivanje otpornosti materijala na habanje. (Los

Angeles metoda).

Za ispitivanje kamena koriste se kocke ivica 7,07 cm (Fh=50 cm2), kod betona kocke ivica 10

cm.

Keramiĉke ploĉice seku se i onda lepe na betonske ili kamene kocke.

Kod ove vrste otpornosti osnovno je da beton ima dovoljnu ĉvrstoću i tvrdoću u površinskom

sloju, koji je neposredno izloţen delovanju habanja.

Pored agregata, koji sam po sebi mora da bude dovoljno otporan na ovaj uticaj, potrebno je

primeniti cemente visokih klasa i niske vodo-cementne faktore. Preimućstvo ima drobljeni

agregat, pri ĉemu treba teţiti optimalnom uĉešću krupnih frakcija, uz minimalno potrebno

uĉešće sitnih.

Mogu se primenjivati plastifikatori i superplastifikatori, radi smanjenja koliĉine vode, pošto se

ni u kom sluĉaju ne sme dozvoliti izdvajanje cementne paste na površini.

Uzorci za ispitivanje su kocke ivica 7,07 cm, izrezani iz nekog većeg komada betona, ili kocke

ivica 10cm uzete od sveţeg betona.

Tehnologija betona

20 | S t r a n a

U našoj regulativi za sada ne postoje kriterijumi za ovu vrstu otpornosti. Koriste se analogije sa

prirodnim kamenom (JUS B.B8.015).

21.Posebna svojstva betona – otpornost prema hemijskoj agresiji.

Ova ispitivanja su vrlo specifiĉna, u cilju postizanja ovog svojstva betona takoĊe treba

preduzeti niz tehnoloških mera i posebnu paţnju posvetiti izboru komponenti betona, kao i

preciznom identifikovanju tipa hemijske agresije.Bitan uslov za obezbedjivanje korozione

otpornosti i dobijanje cemetnog kamena sa minimalnom poroznoscu.Isti stav vazi i za beton

sto znaci da je jedan od uslova za ostvarivanje hemijske otpornosti betona primena niskih

vodocemetnih faktora,efikasno ugradjivanje,korektna nega betona koja ce obezbediti

optimalne uslove za hidrataciju cementa a s druge strane iskljuciti mogucnost pojave prslina u

betonu usled skupljanja i termickih naprezanja.

22.Radni dijagram betona. Statički modul elastičnosti. Poasonov koeficijent.

Radni dijagram betona, tzv. “s – e” dijagram, daje zavisnost izmeĊu napona pritiska sp i

poduţnih deformacija e (= epod) koje nastaju pri kratkotrajnom opterećenju betona izazvanom

silom pritiska.

Priraštaj napona pritiska je 0,5÷0,3 MPa/s. To znaĉi da za MB 30 trajanje ispitivanja iznosi oko

40 do 150 sekundi.

Na uzorke oblika prizme ili cilindra, površine popreĉnog preseka A, deluje sila pritiska F, koja

izaziva napon pritiska sp, pri ĉemu se meri poduţna deformacija betona e (uzorka) izazvana

delovanjem napona pritiska.

Na osnovu izmerenih vrednosti napona i poduţne deformacije moţe se nacrtati radni dijagram

betona.

Tehnologija betona

21 | S t r a n a

POASONOV KOEFICIJENT BETONA

Ako se prilikom odreĊivanja radnog dijagrama betona pored poduţnih (epod) mere i popreĉne

deformacije (epop) onda se moţe izraĉunati Poasonov koeficijent (m).

Poasonov koeficijent predstavlja koliĉnik popreĉnih i poduţnih deformacija pri kratkotrajnom

opterećenju betona i ima praktiĉno konstantnu vrednost u podruĉju radnih napona betona.

23.Skupljanje betona. Vrste skupljanje i dijagram skupljanja. Zavisnost od

komponenti betona.

Deformacije skupljanja kod betona

Skupljanje betona je deformacija (dilatacija) koja ne zavisi od opterećenja već je funkcija

vremena. Obeleţava se sa εs(t) i posle poĉetnog relativno brzog prirasta vremenom se

stabilizuje.

Makrostrukturna komponenta betona zbog koje nastaje skupljanje je cementni kamen.

Radi podsećanja kod cementa razlikujemo:

HIDRATACIONO skupljanje – usled kontrakcije produkata hidratacije

)(N/mm MPa 5.0 2d

MPau je akoGPA u

1025,9 3

bk

bks

f

fE

sEtg

3

p

g

f

Tehnologija betona

22 | S t r a n a

PLASTIČNO skupljanje – zbog isparavanja vode u periodu vezivanja

HIDRAULIČKO skupljanje – zbog gubitka vode u periodu oĉvršćavanja.

Uticaj agregata

Uticaj granulometrijskog

sastava agregata

Uticaj koliĉine cementa

Uticaj vlažnosti sredine (vazduha) na veličinu skupljanja

Deformacije skupljanja kod betona

koliĉina i vrsta cementa

finoća mliva cementa

vodocementni faktor (koliĉina vode)

granulometrijski sastav agregata

naĉin ugradnje betona

reţim nege mladog betona

dimenzije betonskog elementa itd.

24.Tečenje betona. Dijagram i objašnjenje.

Tečenje betona

Teĉenje betona je deformacija koja je funkcija dva parametra – vremena i opterećenja.

Praktiĉno, to su deformacije betona izazvane opterećenjem. Vrednosti deformacije teĉenja kod

istog betona za isto opterećenje aplicirano pri razliĉitim starostima betona – biće razliĉite.

Tehnologija betona

23 | S t r a n a

Za praćenje i merenje deformacija teĉenja betona koriste se tri serije od po tri uzorka oblika

prizme – serije a, b i c. Svi uzorci (9 komada se prave od jednog mešunga).

serija a – merenje deformacija skupljanja

serija b – merenje ĉvrstoće pri pritisku

serija c – merenje ukupnih deformacija

Pod pretpostavkom da je konstantno opterecenje na betonski uzorak aplicirano u nekom

vremenu kt dobice se deformacija kao na slici:

t ukupna deformacija

s t deformacija usled skupljanja

el kt trenutna deformacija prouzrokovana konstantnim opterecenjem

,tec kt t deformacija tecenja koja se ispoljava u vremenu kt t

,,

tec k

k

el k

t tt t

t

Ako se u razmatranjima ogranicimo samo na trenutne deformacije i deformacije tecenja

betonskih uzoraka.i ako po nanosenju napona k u vremenu 1kt uzorak u vremenu 2kt

rasteretimo , dobicemo deformacionu liniju kao na slici ISPOD.

1

1

2

2

kel k

k

kel k

k

tE t

tE t

...,,, ktktkeksku tttttttt

Tehnologija betona

24 | S t r a n a

Elasticne i vremenske deformacije betona pri rasterecenju

25.Naknadno ispitivanje betona isecanjem cilindara.

Destruktivna metoda je jedina potpuno pouzdana, sastoji se u “vaĊenju” (isecanju) uzoraka

cilindriĉnog oblika iz betonskoih elemenata pomoću posebne opreme primenom burgija sa

dijamantskim krunicama, pri radu se po mogućstvu vodi raĉuna da se ne iseĉe armatura i da se

uzorci uzimaju sa mesta na kojima su statiĉki uticaji najmanji. Što se tiše oblika i dimenzija

uzoraka (kernova) koji se isecaju, kernovi su najĉešće cilindriĉnog oblika sa preĉnicima od

50mm (reĊe), 100, 150 mm i retko 200mm.

Nakon samog vaĊenja, kernovi se svode na dimenzije propisane za predmetno ispitivanje,

nakon toga, ĉvrstoća pri pritisku se ispituje pomoću hidrauliĉke prese.

Na kernovima se ispisuje ĉvrstoća pri pritisku pomoću hidrauluĉke prese, a zatim se dobijeni

rezultat preraĉunavaju na betonsku kocku ivice 15 cm.

Tehnologija betona

25 | S t r a n a

26.Naknadno ispitivanje betona metodom merenja površinske tvrdoće.

Metoda sklerometra pripada grupi nedestruktivnih metoda. Metoda sklerometra ili metoda

merenja površinske ĉvrstoće koristi se pri odreĊivanju ĉvrstoće pri pritisku i vodi se principom

da je površinska tvrdoća oĉvrslog betona utoliko veća ukoliko je ĉvrstoća betona veća. Radi se

o priliĉno pouzdanoj metodi koja se ipak, kao i ostale nedestruktivne metode, ne moţe prihvatiti

kao apsolutno pouzdana, izuzev u kombinaciji sa metodom kernovanja.

Kod metode sklerometra koristi se aparat sklerometar ili Šmitov ĉekić.

Raznim ispitivanjima utvrĊeno je da postoji priliĉno jaka zavisnost izmeĊu tvrdoće površine

betona i njegove ĉvrstoće pri pritisku. Sklerometar tj. Šmitov ĉekić je konstruisan tako da uvek

istom silom preko udarnog mehanizma deluje na površinu betona, zatim registruje odskok od

predmetne površine.

Kombinovanom primenom metode sklerometra i kernovanja dobijeni su dijagrami sa kojih je

moguće oĉitati vrednosti ĉvrstoće betona. Dijagram se mora napraviti za svaki pojedinaĉni

beton koji je predmet ispitivanja tako što se na odreĊenom broju radnih mesta utvrdi odskok

sklerometra, a zatim se na tim mestima izvade kernovi (min. 3 komada), kernovi se po ranije

objašnjenoj proceduri pripreme i utvrdi se sigurna ĉvrstoća betona pri pritisku pri ĉemu su za te

ĉvrstoće poznati odskoci sklerometra, min. 3 taĉke u koordinatnom sistemu su dovoljne za

izraĉunavanje zavisnosti ĉvrstoća betona – odkok sklerometra.

Ispitivana (radna) površina

Kao i kod svakog ispitivanja i kod metode sklerometra pre samog ispitivanja ispitna površina

mora pripremljena:

radna površina mora biti suva,

mora biti uklonjen malter, glet masa i sl.,

struktura betona koji se ispituje mora biti jasno vidljiva,

Tehnologija betona

26 | S t r a n a

površina betona mora biti uglaĉana,

površina jednog radnog mesta mora biti najmanje 400 cm2.

Nad dobijenim rezultatima – odskocima sklerometra za svako radno mesto se sprovodi mala

statistiĉka analiza, koja se sastoji u odbacivanju rezultata koji odstupaju za više od 6.

27.Naknadno ispitivanje betona metodom ultrazvuka.

Ultrazvuk ima široku primenu u mnogim granama nauke i tehnike kao metoda ispitivanja

materijala bez razaranja. Kod ispitivanja na betonu koristi se aparatura koja emituje ultrazvuĉne

impulse i koja moţe da registruje vreme kretanja ultrazvuĉnih talasa duţ odreĊene putanje -

baze merenja. Uprošćena šema ureĊaja za ispitivanje putem rasprostiranja longitudinalnih

ultrazvuĉnih talasa.

U laboratorijskoj upotrebi u našim uslovima koristi se ultrazvuĉni aparat tipa „PUNDIT“ C.N.S

Electronics ltd. koji u svemu odgovara standardu JUS U.M1.042. Upotrebljavaju se sonde

(prijemnik i predajnik) koji emituju, odnosno registruju ultrazvuĉni talas frekvence 54 kHz što

je frekvenca primerena ispitivanjima na betonu. Digitalni displej na aparatu pokazuje vreme u

s koje ultrazvuĉnom talasu treba da preĊe odreĊeno rastojanje kroz beton. Za

eksperimentalni rad na terenu uobiĉajena taĉnost merenja je 1s. Brzina ultrazvuĉnog talasa

zavisi od sredine kroz koju se prostire. U vazduhu brzina ultrazvuka iznosi 340 m/s, a u

„dobrom“ betonu obiĉno iznosi izmeĊu 4 - 4,5 km/s.

Načini postavljanja predajnika i prijemnika

Kod metode prozraĉivanja razlikuju se tri osnovna naĉina postavljanja predajnika i prijemnika:

a) direktan prenos ultrazvuĉnog impulsa - kada se predajnik i prijemnik postavljaju na

suprotnim, meĊusobno paralelnim površinama;

b) poludirektan prenos ultrazvuĉnih impulsa - kada se predajnik i prijemnik postavljaju na

susednim meĊusobno upravnim površinama;

c) indirektan prenos ultrazvuĉnih impulsa - kada su predajnik i prijemnik postavljeni na

istoj površini.

Indirektna metoda se koristi u cilju utvrĊivanja debljine (dubine) oštećenja površinskog betona

(slika 3), dubine prostiranja prslina u betonu (slika 4), inklinacije prslina u detonu (slika 5) ili

kao u konkretnom sluĉaju za kontrolu uspešnosti sanacije prslina u betonu primenom epoksida.

U praksi se najĉešće primenjuje metoda direktnog prozraĉivanja koja daje najveću taĉnost, a

dobijeni rezultati se odnose na celokupnu debljinu ispitivanog elementa. Najmanju taĉnost

merenja daje indirektni prenos jer do prijemnika dospeva svega 1-2% emitovane ultrazvuĉne

energije, pa se koristi kad je dostupna samo jedna površina i kod odreĊivanja površinskih

defekata.

Pravilno odreĊivanje mesta postavljanja predajnika i prijemnika veoma je bitno za taĉno

odreĊivanje traţenih karakteristika. Treba izbegavati postavljanje u pravcu ugraĊivanja betona,

Tehnologija betona

27 | S t r a n a

na površini ugraĊivanja i u blizini ugla elementa. Minimalno rastojanje od ivice do mesta

merenja treba da iznosi

8 -12 cm.

U zavisnosti od vrste elementa konstrukcije preporuĉuje se sledeći raspored mernih mesta:

Stubovi,

Grede,

Kontinualne grede i rigle,

Ploĉe na dva oslonca,

Kontinualne ploĉe,

Armiranobetonski zidovi i dijafragme.