Materialy budowlane - wyklady - sciaga.doc

Kruszywo

Ziarnisty materiał stosowany w budownictwie

·           Naturalne pochodzące ze źródeł mineralnych poddane jedynie przeróbce mechanicznej

·           Pochodzenia sztucznego – pochodzenia mineralnego będące produktem procesu przemysłowego obejmującego termiczną lub inną modyfikację

·           Z recyclingu – będące produktem przeróbki nieorganicznej materiału użytego poprzednio w budownictwie

·           Uzupełniające – przechodzące przez sito 0,063mm które może być dodawane do materiału w celu uzyskania pewnych właściwości

Kruszywo naturalne

·           Otoczakowe – wydobywane jako skały okruchowe, bezpośrednio z lądowych złóż kopalnych (żwirownie) z dna mórz i rzek

·           Łamane – produkowane z litych skał dowolnego pochodzenia ale o wymaganych cechach np. odpowiednia wytrzymałość na ściskanie, porowatość, nasiąkliwość

Lekkie -  p<1,8kg/cm3 (wapienne, lekkie, porowate)

Zwykłe -  1,8<p<3kg/cm3

Ciężkie – p>3kg/cm3 (barytowe, bazaltowe, limonitowe)

Tłuczeń – łamany jednokątnie

Gras – łamany dwukątnie

Wymiar kruszywa D/d

D- górny wymiar kruszywa

d- dolny wymiar kruszywa

Podział kruszywa ze względu na wymiar ziaren

Drobne D<4mm

Grube D?4, d>2 np. 2/4

Uziarnione naturalnie 0/8

Kruszywa sztuczne

Symbol: A

Grupa: Kruszywa z surowców mineralnych poddanych obróbce termicznej.

Asortyment: (otrzymywanie przez)

Keramzyt: wypalanie łątwo topliwych pęczniejących surowców ilastych

Keramzyt – kruszywo lekkie, budowlane, otrzymywane przez wypalanie łatwo pęczniejących glin i iłów w piecach obrotowych (12000C) Posiada wysoką izolacyjność cieplną, odporność na czynniki chemiczne i atmosferyczne, oraz grzyby, owady, gryzonie.

Posiada ? nasiąkliwość.

Wyróżniamy:

·           Drobny Md 0-4mm, 600-900 kg/m3

·           Jednofrakcyjny gruby: G: 4-8mm, 500-800kg/m3

·           Jednofrakcyjny gruby:  G: 8-16mm, 400-800kg/m3

·           Jednofrakcyjny gruby: G: 16-22mm, 400-700kg/m3

Zastosowanie: do lekkich betonów o znacznych wytrzymałościach z których można wykonywać pustaki ścienne, płyty dachowe, elementy stropowe

·           Jako zasypka izolacyjna na ocieplanie stropów, ścian i ?

·           Do produkcji masy asfaltowej

·           Do oczyszczalni ścieków ,  ?

Glinoporyt – spiekanie surowców ilastych i przekruszenie spieku

Perlitoporyt – ekspandowany w wys. Temp. Rozdrobniony perlit

Mineralogicznie kwaśny materiał pochodzenia wulkanicznego wydobywa się z podmorskich wulkanów; lawa ? w swoim wnętrzu krople wody (2-5%). Po wydobyciu perlit jest zmielony do odpowiedniej granulacji a następnie na kilka sek wprowadzany do pieca (900-10000C)

Zastosowanie:

- materiały ogniotrwałe

- jako składnik obniżający masy tynków (gips w wew.)

- podst. Skł. Klasycznych cementów-wapiennych zapraw tynkarskich maszynowych zarówno pakowanych do worków jak również stosowane w technikach silosowych

- perlitobetony, suche zasypki izolacyjne

- zaprawy ciepłochłonne

Wermikulitoporyt – ekspandowanie w wys. Temp. Rozdrobnionego wermikulitu.

Symbol: B

Grupa: Kruszywa sztuczne z odpadów przemysłowych poddanych obróbce termicznej

Asortyment:

*Granit – wypalanie popiołów z dodatkiem sur. Ilastych zazwyczaj w piecu obrotowym

*Krupkoryt – spiekanie łupków przyweglowych i przekruszenie spieku

*Popiołoporyt – spiekanie popiołów lotnych i przekruszenie spieku Politeg?

-granulowanie i utwardzanie popiołów Cegran

*Dregran, Stagran.

*Pumeks hutniczy - działanie określonej ilości wody na płynny żużel, powstaje przy wytopie surówki w wielkich piecach i przekruszenie spienionego materiału

*Żużel granulowany – szybkie studzenie (granulowanie) żużla, powst. Przy wytopie surówki w wielkich piecach

Symbol C

Grupa: kruszywa z odpadów przemysłowch nie poddawanie dodatkowej obróbce termicznej

Asortyment:

*Elporyt – rozdrobnienie żużli odprowadzonych z palenisk przemysłowych

*Łupkoporyt ze zwałów - rozdrobnienie łupków przywęglowych, samoczynnie przepalonych na zwałach

*żużel wielkopiecowy - rozdrobnienie wolno ostudzonego żużla hutniczego

*inne żużle hutnicze – rozdrobnienie żużli pomiedziowych, poniklowych itp.

*żużel paleniskowy – rozdrobniony żużel z palenisk rusztowych

*popiół lotny – otrzymywany ze spalania paliw stałych w paleniskach pyłowych

Symbol D

Grupa: kruszywa organiczne, kruszywa z tworzyw sztucznych, odpady postolarskie

Beton

Materiał powstały ze zmieszania elementów kruszywa grubego i drobnego, wody oraz ewentualnych domieszek i dodatków, który uzyskuje swoje właściwości w wyniku hydratacji cementu.

Mieszanka betonowa – całkowite wymieszanie skł. Bet., które są jeszcze w stanie umożliwiającym zagęszczenie wybraną metodą.

Klasy wytrzymałości:

Wytrzymałość charakterystyczna – wart. Wytrzymałości poniżej której może się znaleźć 5% populacji wszystkich możliwych ?

Wytrzymałość dla danej objętości betonu

Stosowane oznaczenia:

Zwykły, ciężki -> Cfck,cyl/fck,cube

Lekki -> LCfck,cyl/fck,cube

fck,cyl – wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie określona w 28 dniu dojrzewania na próbkach walcowych o śred. 150mm i wys. 300mm

fck, cube – wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie określona w 28 dniu dojrzewania na próbkach sześciennych o boku 150mm

*Beton zwykły – gęst. w stanie suchym więcej niż 2000kg/m3 , ale nie przekracza 2000kg/m3

Beton ciężki – o gęst. w stanie suchym pow. 2000

Klasy: C8/10; C12/15; C16/25; C20/25; C25/30; C30/37; C35/45; C40/50; C45/55; C50/60

*Beton lekki – o gęst. od 800 do 200kg/m3

Klasy: LC8/9; LC12/13; LC16/18; LC20/22; LC25/28; LC30/33; LC35/38; LC40/44; LC45/50; LC50/55 – wytrzymałość w 28 dniu (50-próbki walcowe)(55-próbki sześcienne)

*Trwałość betonu:

Zapewnienie stanu użytkowalności o przewidywalnym czasie użytkowania

*Okres użytkowania:

Okres w którym stan betony w konstrukcji odpowiada wymaganiom eksploatacyjnym dot. Tej konstrukcji pod warunkiem, że jest ona właściwie użytkowana

Zapewnienie trwałości konstrukcji jest realizowane przez:

- właściwe zaprojektowanie konstrukcji

- zalecany w zależności od warunków środowiskowych dobór klasy betonu

Klasy ekspozycji: XM, XS, XD, XC, XF, XA, X0

X0- bez żadnych wkładek

Im wyższe w/c, tym mniej wody trzeba dać

*Beton wytworzony na budowie – beton wyprodukowany na placu budowy przez wykonawcę na jego własny użytek

*beton towarowy:

1.  Beton dostarczony jako mieszanka betonowa przez osobę lub jednostkę nie będącą wykonawcą

2. Beton produkowany przez wykonawcę poza miejscem budowy

3. Beton produkowany na miejscu budowy, ale nie przez wykonawcę

BETON TOWAROWY: beton projektowy, beton recepturowy, normowy beton recepturowy

Beton projektowy(o ustalonych właściwościach)

*Specyfikacja betony projektowego:

- wymaganie zgodności z EN206-1

- klasy wytrzymałości na ściskanie

- klasy ekspozycji

- maksymalny nominalny górny wymiar ziarn kruszywa

- klasy zawartości chlorków

*dodatki dla betonu lekkiego:

- klasy gest. Lub założoną gest.

*dodatki dla betonu ciężkiego

- założona gęstość

*dla betonu towarowego oraz wykonywanego na miejscu:

-klasy konsystencji lub w specjalnych przypadkach założoną wartość konsystencji

*Beton recepturowy (jaki cement, o jakiej klasie, jakie kruszywo)

- wymagania zgodności z EN206-1

- zawartość cementu

- rodzaj i klasy wytrzymałości cementu

- współczynnik w/c lub klasa konsystencji

- rodzaj, asortyment kruszywa

- gęstość kruszywa

- maksymalnie nominalny górny wymiar ziaren kruszywa i wszelkie ograniczenie uziarnienia

- typ, ilość i pochodzenie domieszki lub dodatków

Normowy beton recepturowy – NBR(z czego)

Skład:

-cement 32,5

- kruszywo naturalne o ciągłym uziarnieniu

- woda

Warunki użytkowania: X0, XC1,XC2

Dla klasy 42,5  C=0,9Cmin

*maksymalny nominalny górny wymiar kruszywa

Ziarna kruszywa nie powinny być większe niż:

- 1/3 najmniejszego wymiaru przekroju poprzecznego elementu

- ¾ odległości w świetle

- ¾ grubości otuliny

*Maksymalna zawartość chlorków w betonie ->norma

*Konstrukcja ->norma

*Rozwój wytrzymałości betonu w 150C

Przykład recepturowy betonu

- klasa  C30/37

- rodz. Cementu  CEM III / A  32,5N

-współcz w/c  0,5

-kl. Ekspozycji  XC2

-zaw. Cementu  300kg/m3

-rodz. Kruszywa  o uziarnieniu ciągłym

-max uziarnienie 31,55

-domieszki i dodatki    BV(firma) 2,0kg/m3

Dostawa mieszanki – proces przekazywania przez producenta mieszanki betonowej

Dowód dostawy:

-nazwa wytwórni

-nr seryjny

- data i godzina załadunku(czas pierwszego kontaktu cementu z wodą)

-nr rejestracyjny pojazdu lub jego identyfikacja

-nabywca

-szczegóły dotyczące specyfikacji np. nr przepisu lub nr zamówienia

- ilość mieszanki w m3

-deklaracja zgodności z powołaniem na specyfikację

-nazwę lub oznaczenie jedn. Certyfikującej

-godzina dostawy betonu na miejscu

-godzina rozpoczęcia rozładunku

Dodatkowo dla betonu projektowego

-dane w specyfikacji (klasa wytrzymałości, ekspozycji)

Dodatkowo dla betonu recepturowego

-informacje zawarte w specyfikacji

Dodatkowo dla NBR

-powołanie na normę NBR 15 wg PN-B-06265:2004

-oznaczenie zgodne z tą normą

Uwagi

W przypadku mieszanki betonowej nie zawierającej domieszek o działaniu opóźniającym w temp. +200C betoniarki samochodowe należy całkowicie rozładować w czasie nie dłuższym niż 90 min licząc od kontaktu wody z cementem.

Budowa czeka na mieszankę, nie odwrotnie !

Czynniki wpływające na dobór cementu

-realizacja robót

-przeznaczenie betonu

-warunki pielęgnacji (np. obróbka cieplna)

-wymiary konstrukcji (wydzielanie ciepła)

-warunki środowiska, na które będzie narażona konstrukcja

-potencjalna reaktywność kruszywa z alkaliami zawartymi w składnikach

Uwaga!

Cement może być użyty w ciągu 3m-cy od wyprodukowania

Czynniki wpływające na dobór kruszywa

-realizacja robót

-przeznaczenie betonu

-warunki środowiska na które będzie narażony beton

-wszelkie wymagania dotyczące odsłoniętego betonu lub kruszywo przy mechanicznym wykończeniu powierzchni betonu

Pole dobrego uziarnienia kruszywa -> pole które spełnia max wymagania -> krzywa przesiewu kruszywa

Woda do betonu

-wodociągowa (bez badań)

-pozostałe po stwierdzeniu zgodności z PN-EN1008

*ze źródeł podziemnych

*naturalna woda powierzchniowa

*z kanalizacji                                                   bez chloru i siarki

*ze ścieków przemysłowych

*morska lub zasolona

Ilość wody w betonie

We – woda efektywna potrzebna do realizacji hydratacji cementu

Ilość wody w mieszance:

Projektowanie betonu:

1.Ustalenie założeń wstępnych (zdefiniowanie przeznaczenia betonu)

2.Określenie wymaganych właściwości betonu i mieszanki betonowej

3.Dobór i ocena składników mieszanki betonowej

4.Zaprojektowanie składników mieszanki

5.Sprawdzenie cech technicznych mieszanki

6.Sporządzenie receptury roboczej

Kruszywo:

Uziarnienie mieszanki kruszywowej powinno zapewnić uzyskanie szczelnej mieszanki betonowej o wymaganej konsystencji przy możliwie najmniejszym zużyciu cementu i wody

Dobór optymalnego stosu okruchowego

1.Metoda punktu piaskowego- pkt piaskowy jest to procentowa zawartość kruszywa przechodzącego przez oczka 2mm

2.Metoda kolejnych przybliżeń – komponowana z dwóch zestawów kruszyw, kruszywo do betonów o niskich wytrzymałościach (16MPa)

-komponowanie z dwóch zestawów kruszyw do betonów o średnich wytrzymałościach (do 30MPa)

-komponowanie z kilku zestawów frakcji lub grup frakcji do betonu powyżej 30MPa

Metoda pkt-u piaskowego

P1-kruszywa drobne

P2-kruszywa grube

Mieszanka kruszywowa o założonym pkt-cie piaskowym-> P

Komponowanie z dwóch zestawów kruszyw.

Po skontrolowaniu, że dane kruszywa spełniają wymagania w zakresie cech technicznych, ustala się iteracyjnie zmieszanie kruszyw tak, aby uzyskać największą gęstość nasypową mieszanki kruszywowej.

Przykład.

K1- kruszywo drobne 0/2

K2- kruszywo grube 2/16

Komponowanie z dwóch zestawów kruszyw dla dokładniejszego ustalenia proporcji zmieszania kruszyw prowadzi się  ?? sumy obj. Jamistości (j.k.) i wodożądności (wk) za najlepszą uważa się mieszankę o najniższej wartości (jk+wk)

Wodożądność kruszywa jest to ilość wody (dm3) jaką należy dodać do 1kg kruszywa aby uzyskać mieszankę betonową o wymaganej  konsystencji (zawartość frakcji % x wskaźnik wody)

Projektowanie betonu

Etap 1

-przeznaczenie betonu

-klasę ekspozycji betonu

...