1. Program, wprowadzenie [tryb zgodnoœci]

2010-12-28

TECHNOLOGIA BETONU

(program i podstawowe poj

cia)

(program i podstawowe poj

cia)

Zalecana literatura:

Jamro

y Z.: Beton i jego technologie, PWN, 2005

liwi

ski J.: Beton zwykły - projektowanie i podstawowe wła

ciwo

ci, wyd. Polski

Cement, Kraków 1999

Dla szczególnie zainteresowanych:
Neville A.M.: Wła

ciwo

ci betonu, Polski Cement, 2000

Praca zbiorowa: Beton według normy PN-EN 206-1 - komentarz, wyd. Polski Cement,

PKN, Kraków 2004

Literatura uzupełniaj

ca: artykuły w czasopismach technicznych i materiały konferencyjne

1. Beton cementowy i jego odmiany, podstawowe składniki i definicje.

Zastosowania betonu w budownictwie. Stwardniały beton zwykły jako

wieloskładnikowy kapilarno-porowaty materiał kompozytowy.

2. Rola betonu w elementach konstrukcyjnych. Trwało

ść

betonu jako jedna

z podstawowych jego cech. Norma PN-EN 206-1 i normy zwi

zane.

3. Cement portlandzki. Zarys produkcji. Skład . Podstawowe wła

ciwo

ci na

temat stwardniałego zaczynu (kamienia) cementowego u jego roli w betonie.
Ogólny przegl

d spoiw cementowych powszechnego u

ytku.

4. Kruszywa do betonu i ich rola. Odmiany i podstawowe wła

ciwo

ci.

5. Woda do betonu i jej rola w mieszance betonowej. Domieszki chemiczne do

betonu i ich ogólna klasyfikacja (cel stosowania domieszek i po

Ŝą

dane efekty).

Program wykładu

2010-12-28

6. Mieszanka betonowa i jej podstawowe wła

ciwo

ci. Woda jako składnik

kształtuj

cy konsystencj

i ograniczenia jej zawarto

ci.

7. Beton stwardniały i jego wytrzymało

ść

ciskanie i rozci

ganie. Równanie

Bolomey’a. Klasa betonu. Relacja mi

dzy wytrzymało

betonu na

ciskanie

i rozci

ganie. Odkształcalno

ść

betonu w stanie osiowego

ciskania i rozci

gania

oraz parametry j

opisuj

ce.

8. Dobór jako

ciowy składników i ilo

ciowe ograniczenia składu (klasy ekspozycji).

Zarys tradycyjnych metod projektowania składu betonu zwykłego. Programy
komputerowe wspomagaj

ce projektowanie składu.

9. Podstawowe procesy technologiczne: mieszanie, układanie, zag

szczanie

i piel

gnacja.

Program wykładu cd.

Zwykły beton cementowy, podstawowe składniki

i definicje.

Stwardniały beton zwykły jako wieloskładnikowy

materiał kompozytowy kapilarno-porowaty.

Zastosowania betonu w budownictwie.

2010-12-28

Zwykły beton cementowy, podstawowe składniki

i definicje

Według PN-EN 206-1 „Beton. Wymagania, wła

ciwo

ci, produkcja i zgodno

ść

”,

beton zwykły to materiał otrzymany przez zmieszanie cementu, grubego

i drobnego kruszywa oraz wody i ewentualnie dodatków i/lub domieszek.

Materiał ten powstaje w wyniku twardnienia zawartego w nim zaczynu

cementowego.

Ponadto, jego g

sto

ść

pozorna w stanie wysuszonym zawiera si

w granicach od

2000 do 2800 kg/m

wietle szerszej definicji poj

cia betonu, betonem nazwa

na ka

materiał co najmniej dwuskładnikowy, w którym jeden składnik wyst

puje w

postaci ziarnistej, a drugi pełni rol

spoiwa ł

cego wspomniane ziarna w jedn

cało

ść

Tak wi

c mówi

na nie tylko o tytułowym betonie cementowym, ale tak

o asfaltobetonie, trocinobetonie, betonie

ywicznym itp. Poszczególne nazwy

podkre

laj

albo rodzaj u

ytego spoiwa, albo rodzaj zastosowanego materiału

ziarnistego (kruszywa, lub inaczej wypełniacza).

We współczesnej literaturze bardzo cz

sto dla tej obszernej grupy materiałów

ywa si

okre

lenia kompozyty betonopodobne.

Spoiwo

(matryca)

Kruszywo

(

wypełniacz

)

Beton

(kompozyt)

- Zaczyn cementowy

ywica syntetyczna

- Asfalt (bitum)
-……………………...
- …………………..

- Kruszywo kamienne

- Kruszywo sztuczne
- Kruszywo metalowe
- Kruszywo org. (trociny)
……………………...

- Beton cementowy

- Beton

ywiczny

- Asfaltobeton
- Trocinobeton
- ……………………...

2010-12-28

Zwykły beton cementowy, podstawowe składniki

i definicje

Cement
to spoiwo hydrauliczne b

ce wypalonym, drobno zmielonym materiałem

mineralnym, który po zmieszaniu z wod

tworzy zaczyn, posiadaj

cy zdolno

ść

zania i twardnienia zarówno w

rodowisku powietrznym jak i wodnym. Ponadto

zaczyn ten zachowuje swoje wła

ciwo

ci wytrzymało

ciowe oraz odpowiedni

trwało

ść

podczas eksploatacji w obydwu tych warunkach.

Kruszywo
to rozdrobniony, ziarnisty materiał pochodzenia mineralnego (skalnego) o ziarnach
otoczonych lub łamanych, których wielko

ść

odpowiada wymaganiom stawianym

przy stosowaniu ich do produkcji betonu.

Domieszka chemiczna
to produkt dodawany w niewielkich ilo

ciach w stosunku do masy cementu w celu

Ŝą

danej modyfikacji wła

ciwo

ci mieszanki betonowej i/lub betonu

stwardniałego. Całkowita ilo

ść

domieszki lub zespołu domieszek nie powinna by

mniejsza ni

0,2% i nie wi

ksza ni

5 % masy cementu.

Dodatek mineralny
to mocno rozdrobniony materiał nieorganiczny dodawany do betonu w celu
poprawienia pewnych jego wła

ciwo

ci lub uzyskania wła

ciwo

ci specjalnych.

Rozró

nia si

dwa typy dodatków: dodatki oboj

tne (typ I) oraz pucolany

i dodatki o słabym działaniu hydraulicznym (typ II).

Zaczyn cementowy
to mieszanina cementu i wody, przy czym wagowe proporcje obydwu
składników, opisane tzw. współczynnikiem cementowo-wodnym c/w (lub wodno-
cementowym w/c), powinny si

mie

w granicach od około 1,5 do około 2,8

(od 0,65 do 0,35). Ze wzgl

du na procesy zachodz

ce w zaczynie cementowym

od chwili wymieszania cementu z wod

i zwi

zane z tym przemiany tego

tworzywa w czasie, nale

y rozró

zdefiniowany wy

ej „zaczyn cementowy”

oraz „stwardniały zaczyn cementowy”, zwany cz

sto kamieniem cementowym.

Ten ostatni, to materiał posiadaj

cy w pełni uformowan

struktur

i wła

ciwo

ci.

Zaprawa cementowa
to mieszanina cementu, wody i kruszywa o maksymalnym wymiarze ziaren 2
mm, albo inaczej mieszanina zaczynu cementowego i piasku. Ze wzgl

du na

przemiany zachodz

ce w zaczynie, tak

e i tu rozró

nale

y „zapraw

” oraz

„zapraw

stwardniał

”.

2010-12-28

Mieszanka betonowa
to mieszanina wszystkich składników betonu przed zwi

zaniem zaczynu,

ca w stanie plastycznym i daj

ca si

zag

szcza

normalnymi metodami.

W celu sprecyzowania czasu, w którym mamy do czynienia z mieszank

beto-

now

, zazwyczaj jako granic

przyjmuje si

czas pocz

tku wi

zania

charakterystyczny dla u

ytego cementu.

Beton lub beton stwardniały
to sztucznie otrzymany materiał posiadaj

cy w pełni ukształtowan

struktur

i wła

ciwo

ci, powstały w wyniku monolitycznego poł

czenia ziaren kruszywa ze

stwardniałym zaczynem cementowym.

Stwardniały beton zwykły jako wieloskładnikowy

materiał kompozytowy kapilarno-porowaty

stwardniały zaczyn cementowy (V, W)

zy mi

dzy zaczynem i kruszywem

(przyczepno

ść

)

ziarna kruszywa (V, W)

, W

2010-12-28

ciecze

gazy

pory

elowe,

pory na styku ziaren
kruszywa z zaczynem
(strefa stykowa !),

pory powietrzne otwarte,

pory kapilarne w zaczynie,

pory zamkni

te,

pory sedymentacyjne,

mikrorysy,

ziarno kruszywa

Beton jako materiał kapilarno-porowaty

2010-12-28

Zastosowania betonu w budownictwie

Podwieszony most

elbetowy

Beton cementowy jest najpopularniejszym materiałem konstrukcyjnym

Główne kierunki zastosowa

betonów cementowych:

- Obiekty kubaturowe (budynki ró

nego rodzaju, konstrukcji i przeznaczenia),

- Obiekty in

ynierskie (budowle masywne, obiekty mostowe, przemysłowe, tunele

itp.),

- Obiekty liniowe (budownictwo komunikacyjne, drogi, autostrady i wyposa

enie),

- Prefabrykowane elementy konstrukcyjne, elementy infrastruktury podziemnej,
elementy drobnowymiarowe itp.

- Naprawy i modernizacje istniej

cych obiektów (materiały naprawcze na bazie

spoiw mineralnych),

- oraz wiele innych zastosowa

Zastosowania betonu w budownictwie

Podwieszony most

elbetowy w Szwecji