8. DODATKI.doc

DODATKI

NORMY

PN-EN 450:1998 Popiół lotny do betonu. Definicje, wymagania, produkcja i zgodność

PN-EN 13262:2004 Pył krzemionkowy do betonu

PN-EN 12878:2001 Pigmenty do barwienia betonu

PN-EN 12620:2004 – Kruszywo do betonu

DEFINICJE

Dodatek – drobno uziarniony składnik dodawany do betonu w celu poprawy pewnych właściwości lub uzyskania specjalnych właściwości

TYPY DODATKÓW

Norma PN-EN 206-1 Beton rozróżnia dwa typy dodatków nieorganicznych:

- typ I – prawie obojętne – kruszywo wypełniające, barwniki

- typ II – o właściwościach pucolanowych lub utajonych właściwościach hydraulicznych – popiół lotny, pył krzemionkowy

STOSOWANIE DODATKÓW

Ilość dodatków typu I i II, stosowanych do betonu, należy określać zgodnie z normą na podstawie badań wstępnych.

Zaleca się uwzględnienie wpływu wysokiej zawartości dodatków na inne niż wytrzymałość właściwości betonu (przyrost wytrzymałości, skurcz, trwałość).

Koniecznie należy uwzględnić dodatki zarówno typu I jak i II w warunku szczelności.

Dodatki typu II mogą być (ale nie muszą) uwzględnione w składzie spoiwa oraz w wartości współczynnika woda/cement

POJĘCIE WSPÓŁCZYNNIKA k

Norma wprowadza pojęcie współczynnika k w odniesieniu do dodatków typu II.

Termin „współczynnik woda/cement” zastępuje terminem „współczynnik woda/(cement + k x dodatek)” zamiast W/C jest W/(C +k D)

Wartość współczynnika k zależy od określonego dodatku

WSPÓŁCZYNNIK „k” DLA POPIOŁU LOTNEGO

- k = 0,2 - przy stosowaniu popiołu z cementem CEM I 32,5

- k = 0,4 - przy stosowaniu popiołu z cementem CEM I 42,5 i klas wyższych

UWAGA:

- maksymalna ilość popiołu uwzględniana w wartości wsp. k powinna spełniać warunek:

popiół lotny/cement ≤ 0,33 (masowo)

- minimalną zawartość cementu wymaganą w odpowiedniej klasie ekspozycji można zmniejszyć maksymalnie o ilość równą: k x(minimalną zawartość cementu – 200kg/m3), a dodatkowo ilość (cement + popiół lotny) nie powinna być mniejsza niż minimalna zawartość cementu dla danej klasy ekspozycji.

- w przypadku zastosowania większych ilośc popiołu, jego nadmiaru nie należy uwzględniać przy obliczaniu „współczynnika woda/(cement + k x popiół lotny)” oraz w minimalnej zawartości cementu.

KRAJOWE UZUPEŁNIENIE

Rozszerza postanowienia normy na cementy wieloskładnikowe CEM II/A, z wyjątkiem cementu popiołowego CEM II/A-V oraz z wyjątkiem klas ekspozycji XF2, XF3, XF4

PRZYKŁAD 1

Projektowanie (jak dla betonu bez dodatku popiołu):

- z wzoru Bolomey’a określono W/C = 0,51 < (W/C)max=0,60

- dowolną metodą wyliczono skład 1m3 betonu:

C = 348 kg/m3

W =178 dm/m3

Ż = 1280 kg/m3

P = 600 kg/m3

PRZYKŁAD 2

Zaprojektować skład betonu

- założenia:

klasa wytrzymałości betonu C30/37, klasa ekspozycji XC2, cement CEM I 32,5, kruszywo PP-32%

dodatek – popiół lotny

- wg normy dla przyjętych założeń:

Cmin=280kg/m3, max. W/C=0,60

- przyjęcie współczynnika k

k=0,2 (cement CEM I 32,5)

- obliczenie zmniejszonej ilości cementu

W/C =W/(Czmn+k ·Pl) =

W/(Czmn+0,2 ·0,33 Czmn) =W/1,066Czmn

Czmn = W/1,066(W/C) = 178/1,066 ·0,51

Czmn = 327 kg/m3 > Cmin=280 kg/m3

- obliczenie ilości popiołu lotnego

Plmax = 0,33 Czmn= 0,33 · 327 = 108kg/m3

Ilość popiołu jaka może być uwzględniona

k · Pl = 0,2 · 108 = 21,6 kg/m3

- korekta składu – wprowadzamy do składu betonu popiół lotny, który częściowo pełni rolę spoiwa a częściowo kruszywa (ρpl różna ρc i ρk). Skład korygujemy ilością kruszywa.

- sprawdzamy równanie szczelności

C/ ρc +K/ρk +Pl/ ρpl +W = 1000

327/3,1+ K/ρk +108/2,2+178 =1000

K/ρk= 667 dm/m3

K = 667 · 2,65 = 1769 kg/m3

Rozdzielamy kruszywo na żwir i piasek PP=32%

Ż = 1203kg/m3

P = 566 kg/m3

- nowy skład betonu zawierający dodatek popiołu lotnego

C = 327 kg/m3

W =178 dm/m3

Ż = 1203 kg/m3

P = 566 kg/m3

Pl = 108 kg/m3

(w tym 21,6 kg popiołu jako część spoiwa i 86,4 kg popiołu jako wypełniacz)

WSPÓŁCZYNNIK „k” DLA PYŁU KRZEMIONKOWEGO

W przypadku betonów z cementem CEM I:

- k = 2,0 – przy W/C ≤ 0,45

- k = 2,0 – przy W/C > 0,45 – z wyjątkiem klasekspozycji XC (korozja spowodowana karbonatyzacją) i XF (korozja mrozowa)

- k = 1,0 - przy W/C > 0,45 dla klas ekspozycji XC i XF

UWAGA:

- maksymalna ilość pyłu krzemionkowego uwzględniana w wartości wsp. k oraz w zawartości cementu powinna spełniać warunek: pył krzemionkowy/cement ≤ 0,11 (masowo)

- w przypadku zastosowania większych ilości pyłu krzemionkowego, jego nadmiaru nie należy uwzględniać przy obliczaniu wartości współczynnika k.

- ilość (cement + k · pył krzemionkowy) nie powinna być mniejsza niż minimalna zawartość cementu dla danej klasy ekspozycji.

- minimalna zawartość cementu wymaganą w odpowiedniej klasie ekspozycji nie powinna być zmniejszona o więcej niż 30 kg/m3, w betonach użytkowanych w klasach ekspozycji dla których minimalna zawartość cementu jest ≤ 300 kg/m3