KLASY BETONU - Betony zwykłe a także betony lekkie kruszywowe dzielą się na klasy o różnej wytrzymałości Symbol klasy składa się z litery B i liczby, która równa się co do wartości wytrzymałości gwarantowanej na ściskanie betonu RbG. Zapewnienie wytrzymałości gwarantowanej z zapewnieniem prawdopodobieństwa 95% jest obowiązkiem wykonującego beton. Uzyskanie wytrzymałości RbG wymaga wykonania betonu o wytrzymałości średniej R odpowiednio większej, zależnie od zmienności, jakiej podlega wytrzymałość produkowanego betonu. Przy określaniu zależności pomiędzy wytrzymałością średnią R i wytrzymałością gwarantowaną RbG należy posługiwać się znanym ze statystyki rozkładem normalnym.
KLASYFIKACJA BETONU ZE WZGLĘDU NA GĘSTOŚĆ – beton lekki(gęst. w stanie suchym od 800-2000kg/m3 do produkcji betonów komórkowych, wykonywanie płyt ściennych stropowych oraz bloczków); beton zwykły (gęst. 2000-2600kg/m3 kruszywa naturalne i łamane, zastosowanie elem. konstr., ścianki osłonowe i pustaki); beton ciężki od 2600 kruszywa z ciężkich materiałów lub rud żelaza, zastosowanie: posiadają właściwości chroniące przed promieniowaniem jonizującym, dlatego stosowane są do osłon w komorach rentgenowskich lub reaktorach jądrowych.
METODA ZACZYNU – a) przygotowanie kruszywa, którego uziarnienie spełni warunek j+wk=min, chociaż nie jest to konieczne, metoda jest przydatna do zaprojektowania betonu na każdym dowolnym kruszywie np. pospółce
b) ustalenie danych wyjściowych: klasa, kruszywo naturalne i cement
c) przygotowujemy próbkę kruszywa do wykonania próbnego zarobu w ilości 10kg
d) ze wzoru Bolomeya należy wyliczyć stosunek c/w R=A1(c/w-0,5)
e) w dowolnym naczyniu przygotujemy zaczyn cementowy w ilości nie mniejszej niż 1/3 masy przygotowanego kruszywa, o stosunku cementowo-wodnym tak jak został wcześniej wyliczony ze wzoru Bolomeja z=c+w=1/3 ilości kruszywa 10kg
f) do porcji przygotowanego kruszywa dolewamy niewielkimi porcjami przygotowany zaczyn, mieszając całość aż do uzyskania zaplanowanej konsystencji. Po uzyskaniu żądanej konsystencji przerywamy dodawanie zaczynu, ważymy zaczyn niewykorzystany i w ten sposób ustalamy ilość cementu i wody obecną w próbnym zarobie
g) należy określić rzeczywistą objętość próbnego zarobu, a z niej wyliczyć receptę laboratoryjną i później receptę roboczą.
RECEPTA LABORATORYJNA – czyli wyliczenie rzeczywistej ilości składu na 1m3 przy uwzględnieniu właściwej objętości. Cr=C1(1000/V1); Kr=K1(1000/V1); W=W1(1000/V1)
a) obliczenie gęstości objętościowej ρo=(C1+K1+W1)/V1; P=(1-ρo/ρ)100% P-porowatość
RECEPTA ROBOCZA – a) uwzględnienie wilgotności naturalnej kruszywa. Cr-bez zmian; Kz=Kr(1+w/100); Kz-kruszywo zawilgocone; w-wilgotność wyrażona w %; Wz=Wr-Kr*w/100; Wz-woda przy kruszywie zawilgoconym
b) obliczanie składników na 1 zarób betoniarki Vbr=0,6÷0,8Vbt; Vbt-pojemność całkowita betoniarki; Vbr-pojemność robocza betoniarki; Ilość cementu, kruszywa i wody przypadające na 1 zarób betoniarki można wyliczyć ze wzorów: Cbet=Cr(Vbr/1000); Kbet=Kz(Vbr/1000); Wbet=Wz(Vbr/100)
ETAPY PROJEKTOWANIA MIESZANKI BETONOWEJ – ustalenie danych wyjściowych (kl. betonu, cementu, konsystencja plast.); rozwiązanie układu 3 równań względem 3 niewiadomych (cem, kruszywa i wody) R=A(c/w-0,5) C/ρc+K/ρk+w=1000 C*wc+K*wk=w; sprawdzenie rachunkowe; doświadczalne wykonanie próbnego zarobu (jest to niewielka część projektowanej mieszanki w której jednakże stosunki wagowe w poszczególnych składnikach mogą być takie same jakie zostały wcześniej wyliczone z układu 3 równań, próbny zarób służy do sprawdzenia konsystencji wytrzymałości oraz do ustalenia receptury laboratoryjnej)
KOLEJNOŚĆ CZYNNOŚCI PRZY PROJEKTOWANIU BETONU METODĄ ZACZYNU WŁĄCZNIE Z RECEPTĄ ROBOCZĄ - Przygotowanie kruszywa, którego uziarnienie spełnia warunek j+Wk= minimum. Metoda przydatna do zaprojektowania betonu na każdym dowolnym kruszywie np. pospółce.
1) Ustalenie danych wyjściowych
2) wyliczenie teoretycznych ilości cementu, kruszywa i wody (CKW) przy wykorzystaniu
układu 3 równań R=A*(c/w-0,5) C/pc+K/pk+W=1000 C*Wc+K*Wk=W
3) sprawdzenia rachunkowe
4) sprawdzenia doświadczalne – wykonanie próbnego zarobu
5)opracowanie recepty laboratoryjnej
6) opracowanie recepty roboczej
a) uwzględnienie wilgotności naturalnej kruszywa
b) obliczenia końcowe na 1 zarób betoniarki
RODZAJE DOMIESZEK – uplastyczniające, napowietrzne, przyspieszające opóźniające regulujące czas wiązania i twardnienia
DOMIESZKI UPLASTYCZNIAJĄCE –domieszki produkowane są na bazie związków organicznych o długiej nitkowanej budowie, cząsteczki na której przeciwległych końcach znajdują się grupy atomowe hydrofilno przyciągające wodę. Efekty – zmniejszanie ilości wody zarobowej przy stałej konsystencji mieszanki(wzrost wytrzymałości o 10%) – uzyskanie bardziej płynnej konsystencji bez zmiany cementu i wody zarobowej. Konstrukcje można szybciej rozszalować, zmniejsza porowatość betonu.
DOMIESZKI NAPOWIETRZAJĄCE – stosuje się w celu poprawy mrozoodporności betonu. W czasie mieszania wytwarzają one dużo drobnych , równomiernie rozmieszczonych pęcherzyków powietrza. Pęcherzyki w stwardniałym betonie przerywają ciągłość kapilar zmniejszając podciąganie kapilarne wody. Ponadto woda zamarzając w kapilarach przy zwiększeniu swojej objętości może wciskać się do pustych pęcherzyków, co zapobiega rozsadzaniu betonu.
WARUNKI KRUSZYWA DO BETONU – szczelność 72-78% (jamistość 22-28% zawartość wolnych przestrzeni między ziarnami); zawartość frakcji piaskowych mniejsza niż 2mm w całym kruszywie musi wynosić 32-48%; Pp=P/k% wskaźnik uziarnienia od 5,5-7,5; wodożądność kruszywa (ilość wody jaką należy dodawać do kilograma kruszywa aby kruszywo uzyskało określoną konsystencję) im mniejsze kruszywo to wodo żądność większa
WARUNEK WYTRZYMAŁOŚCI (WZÓR BOLOMEJA) – dla konsystencji plastycznej, połciekłej i ciekłej wzór R=A(c/w-0,5); R-wytrzymałość betonu(28dni); A-stała zależna od klasy cementu; c,w-ilość cementu i wody c/w<2,5
WARUNEK SZCZELNOŚCI – (C/ρc)+(K/ρc)+W=1000 (C/ρc)=Vc-objętość zagęszczonego cementu Vc+Vk+W=1000 według feret ta Vc+Vk+W+P=1000
SCHARAKTERYZOWAĆ WYROBY SYLIKATOWE - Wyroby te otrzymuje się z mieszaniny piasku kwarcowego, wapna palonego i wody. Z mieszaniny dobrze ujednorodnionych surowców otrzymuje się kształtki w formie cegieł pełnych i bloczków drążonych poprzez ich sprasowanie w maszynach o bardzo dużym nacisku. Elementy te poddaje się następnie procesowi autoklawizacji, polegającym na działaniu przegrzanej pary wodnej o temp 200oC i ciśnieniu 16 atmosfer przez 6h. W trakcie tego procesu piasek kruszony wapnem bardzo silnie wiąże chemicznie, stąd wysoka wytrzymałość tych wyrobów. Parametru użytkowe silikatów: -wytrzymałość na ściskanie
do 30MPa, - duża mrozoodporność, -ro = 1700 do 2000 kg/m3. lambda = 0,7 W/m*K. Barwa na ogół biała. Zastosowanie: Do wznoszenia ścian konstrukcyjnych wew. jak i zew., do ścian działowych, ścianki ogniowe, kominy i elementy małej architektury w tym oblodzenia oraz elementy wystroju wew. budynku, a także jako materiał do licowania ścian zewnętrznych, nie wymagających później tynkowania. III jest to najbardziej ekologiczny i najzdrowszy materiał budowlany.
Zalety: dobra izolacyjność akustyczna, dobra odporność ogniowa, duża wytrzymałość, dobra paro przepuszczalność, możliwość pozostawienia bez tynku, duży wybór kolorów, odporność na grzyby i pleśnie. Wady: duży ciężar, kruchość, przez co w transporcie materiały wymagają
szczególnego zabezpieczenia
SCHARAKTERYZOWAĆ BETON KOMÓRKOWY - Beton komórkowy powszechnie znany jako gazobeton jest materiałem wyprodukowanym ze zmielonego piasku kwarcowego, wapna i wody, dojrzewającym w atmosferze pary wodnej w autoklawie. Ma barwę białą. Bloczki betonu komórkowego dzięki zoptymalizowanemu procesowi technologicznemu który pozwala zaplanować gęstość, własności termiczne i wytrzymałości betonu komórkowego, poprzez wytworzenie w nim odpowiedniej ilości porów powietrznych, (gazobeton) nawet powyżej 85% objętości są najbardziej uniwersalnym materiałem do budowy domów.
Struktura betonu komórkowego zawiera miliony równomiernie rozproszonych porów powietrznych, które tworzą doskonałą izolację cieplną stąd jego potoczna nazwa – gazobeton. Bloczki z betonu komórkowego to materiał bardzo lekki, przypominający wyglądem frezowany pumeks.
OZNACZENIA I NAZWY CEMENTÓW
32,5;32,5R;42,5;42,5R;52,5;52,5R
Liczba oznacza wytrzymałość na ściskanie w MPa po 28dniach twardnienia
R oznacza, że cement ma wysoką wytrzymałość wczesną
LH oznacza cement niskokaloryczny
HS oznacza podwyższoną odporność na działanie siarczanów
CEM I,II,III– portlandzki ; CEM IV – pucolanowy ; CEM V - wieloskładnikowy
SCHARAKTERYZOWAĆ PŁYTY G-K - Najczęściej produkowane są płyty o grubości
9,5 12,5 15, szer. 600 900 1200 długość 2000 i (najczęściej 2500-2600) . Płyty docina się do pożądanego wymiaru za pomocą specjalnych noży. Mocuje się je za pomocą wkrętów na przygotowanych konstrukcjach metalowych lub drewnianych lub przykleja gipsem do ścian murowanych czy wylewanych. Płyty gipsowe służą głównie do wznoszenia ścianek działowych lub jako licowanie wewnętrzne ścian i sufitów.
Podział płyt g-k w zależności od ich odporności na działanie wody i ognia:
-GKB (wg PN-EN520 - symbol A) - płyta g-k zwykła ogólnego przeznaczenia do stosowania w pomieszczeniach suchych o wilgotności powietrza nie przekraczającej 70%; karton jasnoszary, napis niebieski
-GKF (wg PN-EN520 - symbol F) - płyta z dodatkiem włókna szklanego o podwyższonej odporności na działanie ognia; karton jasnoszary, napis czerwony.
-GKBI (wg PN-EN520 - symbol H2) - płyta impregnowana o podwyższonej odporności na działanie wody; karton zielony, nadruk niebieski.
-GKFI (wg PN-EN520 - symbol FH2) - płyta o podwyższonej odporności na działanie wody i ognia; karton zielony, nadruk czerwony
W zależności od ukształtowania dłuższej krawędzi płyty g-k dzieli sie na pięć odmian
-KP (o krawędzi prostej) -KO (o krawędzi okrągłej) -KS (o krawędzi spłaszczonej) -KPO (o krawędzi półokrągłej)
STOPNIE KONSYSTENCJI MIESZANKI BETONOWEJ - K-2 gęstoplastyczna - K-3 plastyczna - K-4 półciekła - K-5 ciekła
GĘSTOŚĆ OBJĘTOŚCIOWA – ρ=m/v stosunek masy materiału do objętości jaką on zajmuje uwzględniając pory wewnątrz materiałowe, w niektórych przypadająca na otwory technologiczne
POROWATOŚĆ – zawartość porów powietrznych w materiale P=(1-ρo/ρ)100%
WILGOTONOŚĆ – zawartość wilgoci w materiale w danych warunkach ciepno- wilgotnościowych w=(mw-ms)/MS*100%