BETONY WYSOKOWARTOŚCIOWE.doc

(47 KB) Pobierz
BETONY WYSOKOWARTOŚCIOWE – BWW

BETONY WYSOKOWARTOŚCIOWE – BWW

Betony nowej generacji:

*betony wysokowartościowe - BWW

*fibrobetony (włóknobetony)

*lekkie betony wysokowartościowe – LBWW

*betony wysokowartościowe samozagęszczalne – BWWS

Podział ze względu na wytrzymałość na ściskanie:

*beton wysokowartościowy – BWW – klasy > C50/60 – B100

*beton bardzo wysokowartościowy – BBWW – klasy B100 – B150

*beton ultra wysokowartościowy – BUWW – klasy powyżej B150

Betony BWW – definicje:

*beton, w którym jedna lub więcej cech charakterystycznych została udoskonalona przez odpowiedni dobór składników.

*beton o niskim wskaźniku wodnocementowym, lub wodno-spoiwowym i zoptymalizowanym wskaźniku kruszywo składnik wiążący.

*beton, w którym pojawia się skurcz samoczynny, gdy beton nie jest on odpowiednio pielęgnowany.

Jak uzyskać BWW:

*redukcja wody zarobowej (superplastyfikatory)

*stosowanie wysokiej jakości cementów i kruszyw

*wprowadzenie do składu aktywnych mikrowypełniaczy (pył krzemionkowy)

*utrzymanie bardzo wysokiego reżimu technologicznego w procesie wytwarzania, transportu i układania mieszanki betonowej

*pielęgnacja świeżego betonu

Cechy charakterystyczne BWW:

*W/C < 0,4

*wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach co najmniej 60 MPa

*dobra urabialność utrzymywana co najmniej przez 1 godz.

*duża trwałość związana ze szczelnością

Skład BWW i BBWW:

*cement, kruszywo, woda

*uzupełniające materiały wiążące

*superplastyfikatory

Dobór składników:

*cement – klasy: CEM I 42,5; CEM I 52,5 i wyższe; ilość: od 400 do 550 kg/m3, a przy BUWW nawet powyżej 700 kg/m3

*kruszywo – max. średnica ziaren 20 mm. Im wyższa projektowana wytrzymałość tym mniejsza max. średnica ziaren. Wskaźnik uziarnienia piasku 2,7–3,0

Uzupełniające materiały wiążące:

*pyły krzemionkowe – od 3 do 10% masy cementu,

*popioły lotne – od 10 do 30% masy cementu, tylko do klas < B100,

*granulowany żużel wielkopiecowyod 15 do 30% masy cementu, ale z jednoczesnym użyciem 10% pyłów krzemionkowych,

tylko do klas < B100

*metakaolin, popiół z łusek ryżowych, pył wapienny

Głównym celem użycia superplastyfikatorów jest:

*zwiększenie ciekłości mieszanki betonowej lub zaprawy bez zmiany składu (W/C=const),

*zwiększenie wytrzymałości betonu przy redukcji ilości wody (efekt redukcji wskaźnika W/C z zachowaniem konsystencji wyjściowej),

*mniejsze zużycie cementu bez uszczerbku dla wytrzymałości i urabialności mieszanki betonowej (z jednoczesną redukcją ilości wody zarobowej o 30 ÷ 40%, W/C=const).

Dobór spoiwa:

*betony do B100 (B75)

• tylko cement

• cement + popiół lotny

• cement + pyły krzemionkowe

• cement + żużel + pyły krzemionkowe

• cement + popiół + pyły krzemionkowe

*betony powyżej B100 (B75)

• cement + pyły krzemionkowe

Pyły krzemionkowe:

Ogólne równanie hydratacji cementu można zapisać w postaci:

Cement + woda = C-S-H (żel) + Ca(OH)2 + gliniany

Dodanie do cementu pyłów krzemionkowych pozwala uzyskać drugą fazę CSH i zmniejszyć ilość niepożądanego rozpuszczalnego Ca(OH)2

SiO2 + x · Ca(OH)2 + y · H2O = x · CaO · SiO2 · (x + y) H2O

Projektowanie składu BWW:

*metody doświadczalne

- Równanie Bolomey’a nieaktualne, gdyż C/W > 2,8

- Równanie konsystencjinieaktualne, ponieważ stosuje się domieszki upłynniające

- Równanie szczelności – aktualne!

Skurcz betonu:

*skurcz plastyczny

*skurcz samoczynny, samorodny, autogeniczny

*skurcz betonu wysychającego,

*skurcz termiczny,

*skurcz karbonatyzacyjny,

Skurcz BWW:

*skurcz całkowity – mniejszy

*skurcz samoczynny – większy !

Pielęgnacja BWW:

*aby ograniczyć skutki wzrostu temperatury i zmian objętościowych w początkowym okresie wiązania i twardnienia BWW trzeba możliwie jak najwcześniej rozpocząć wodną pielęgnację betonu.

*jest ona ważna z dwóch powodów: umożliwia hydratację jak największej ilości cementu i minimalizuje wartość skurczu samoczynnego.

*tak jak w przypadku betonów zwykłych pielęgnacja wodą jest zalecana, tak w przypadku BWW jest ona niezbędna.

Właściwości mechaniczne:

*w betonach zwykłych najsłabszym ogniwem jest stwardniały zaczyn cementowy i strefa przejściowa wokół ziaren kruszywa grubego.

*w betonach wysokowartościowych, w związku ze zwiększoną zdecydowanie wytrzymałością stwardniałego zaczynu cementowego, zanika strefa przejściowa między zaczynem i grubym kruszywem, które staje się najsłabszym ogniwem w betonie, co przejawia się w przechodzeniu rys właśnie przez ziarna grubego kruszywa.

*mniejsza różnica między sztywnością matrycy i kruszywa w BWW w porównaniu do betonów zwykłych zwiększa jednorodność rozkładu naprężeń, tworzy się mniej mikrorys, co przejawia się bardziej gwałtownym pękaniem.

*przyrost wytrzymałości na rozciąganie jest relatywnie mniejszy, co świadczy o większej kruchości BWW.

*moduł sprężystości większy

*pełzanie mniejsze

Odporność BWW:

*odporność ogniowa jest mniejsza niż betonu zwykłego ze względu na niską przepuszczalność, co uniemożliwia odprowadzenie pary powstałej z wody zawartej w uwodnionym zaczynie w czasie pożaru, (pożary w tunelach)

*zwiększona odporność betonu na reakcję alkalia-krzemionka.

*zwiększona odporność na wpływy klimatyczne i oddziaływania środowisk agresywnych.

*odporność na ścieranie BWW jest bardzo dobra dzięki wysokiej wytrzymałości i dobrej przyczepności między kruszywem i matrycą

*przyczepność betonu do zbrojenia jest około 40% większa niż w przypadku betonów zwykłych.

Zalety BWW:

*podwyższenie trwałości

*zmniejszenie ciężaru własnego konstrukcji

*zwiększenie wczesnej wytrzymałości betonu umożliwiające szybsze obciążenie konstrukcji

*zwiększenie wytrzymałości, pozwalające na projektowanie smuklejszych i lżejszych konstrukcji

*poprawa urabialności i pompowalności betonu

*większa odporność na ścieranie i agresję chemiczną

*nowe możliwości konstrukcyjne (większa rozpiętość przęseł, mniejsze przekroje słupów, większe powierzchnie pomieszczeń, itp.)

*zmniejszenie zużycia materiałów

*niższe koszty utrzymania obiektów

*walory estetyczne

*niższe koszty całkowite

Zastosowanie BWW:

*mosty

*platformy wiertnicze

*budynki wysokie

*płyty i nawierzchnie

*beton architektoniczny (elewacyjny)

*tunele

*obiekty hydrotechniczne

*elementy prefabrykowane

 

...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin