36
MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJAL I I TEHNOLOGIJE

Z A IZGR ADNJU TUNELA

Page 2: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

SMESE ZA ZALIVANJE

GRAĐEVINSKI KITOVI

Page 3: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

O NaMa...

ADING je kompanija za proizvodnju hemijskih proizvoda za građevinarstvo sa više od 50 godina

iskustva iz te oblasti i dugogodišnjim prisustvom na tržištu Evrope, Azije i Afrike. Od osnivanja kompanije

1969 godine pa do danas, proizvodi više od 100 hemijskih proizvoda za građevinarstvo, koji su podeljeni u 12

proizvodnih grupa. Kao što naš marketing moto kaže, da budemo sastojak svake gradnjevine, ovi proizvodi

su aplicirani svuda oko nas i deo su najspecifi čnijih građevinskih poduhvata u zemljama gde smo prisutni u

prethodnih 50 godina.

Osim standardizovanih i sertifikovanih proizvoda našeg proizvodnog programa, naši inžen-

jerski timovi raspolažu tehnologijama i stekli su know how iz oblasti: tunelogradnje, sanacije AB kon-

strukcija u visokogradnji, hidrotehničkih i industrijskih objekata, mostova, fabričkih dimnjaka i drugih

specifi čnih inženjerskih objekata.

U sledećih četrdesetak stranica Vam prenosimo naša konkretna iskustva i znanja iz oblasti

tunelogradnje, a dole su navedeni značajniji referentni objekti iz ove oblasti u kojima smo učestvovali i u

kojima su ugrađeni naši proizvodi i znanje:

SEVERNA MAKEDONIJA

-Tunel ’’Preseka’’, Tunel ’’Demir Kapija’’, Hidrotehnički tunel ’’Kozjak’’, Hidrotehnički tunel ’’Sasa’’, Tunel

“Katlanovo”, Zeleznicki tunel “Kumanovo”, Tunel Deve Bair i dr.

SRBIJA

-Tunel ’’Brđani’’, Tunel ’’Golubac’’, Tunel ’’Bancarevo’’, Tunel ’’Šargan’’, Tunel ’’Manajle’’, Tunel ’’Predejane’’,

Tuneli na obilaznici oko Pirota i dr.

CRNA GORA

-Tunel ’’Klisura”- Kolašin, Tunel “Carine i Ibarac” - Rožaje, Tunel ’’Njeguši’’, Tunel ’’Budoš’’, Tunel ’’Sozina’’ i

dr.

BOSNA I HERCEGOVINA

-Tunel ’’Stambolčić’’, Tunel ’’Čemerno’’, Tunel ’’Zenica’’ i dr.

HRVATSKA

-Tunel ’’Pečina Rijeka’’, Tunel ’’Sv. Rok’’, Tunel ’’Zmijarevič Ploča’’-Šibenik, Tunel ’’Umac’’, Tunel ’’Mala

Kapela’’, Tunel ’’Tuhovik’’

KAZAKHSTAN

-Metro ’’Alma Ata’’

ALBANIJA, Pogradec

-Tunel 1 i 2

BUGARIJA

- Tunel “Železnica”

Page 4: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

1. Uvod

1.1 Podela tUnela Prema nameni:

2. metodoloGiJa iZvoĐenJa tUnela

2.1 iStoriJa2.2 nova aUStriJSKa metoda Za iZGradnJU tUnela2.3 iZvoĐenJe tUnela KoriŠĆenJem tBm – maŠina (tUnnel BorinG maCHine)

3. nova aUStriJSKa metoda tUneloGradnJe

3.1 oPŠte3.2 Primarna tUnelSKa PodGrada3.2.1 PrSKani Beton3.2.2 tUnelSKi anKeri3.2.3 HidroiZolaCiJa tUnela3.2.4 SeKUndarna PodGrada

4. 4. ZaŠtita tUnelSKe KonStrUKCiJe

4.1 oPŠte – KlaSa iZloženoSti BetonSKe KonStrUKCiJe4.2 evroPSKi Standard en 1504 – PrinCiPi i metode ZaŠtite BetonSKiH

KonStrUKCiJa4.3 iZloženoSt i ZaŠtita tUnelSKiH KonStrUKCiJa4.3.1 iZloženoSt i ZaŠtita SaoBraĆaJniH tUnela4.3.2 iZloženoSt i ZaŠtita HidroteHniĆKiH tUnela

5

5

7

778

9

99

10182021

26

26

28282832

sadržaj

Page 5: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

5

tUnel – podzemna konstrukcija namenjena za sprovođenje drumskog i železničkog saobraćaja, vodenih tokova ili instalacija.

UVOd

1.1 Podela tUnela Prema nameni:

Drumski i gradski saobraćajni tuneli

Page 6: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

6

Železnički tuneli uključujući i:

-metro stanice

-podzemne železničke stanice

-rudnici

Hidrotehnički tuneli:

Namenjeni za: vodosnabdevanje, prelivni sistemi hidrotehničkih objekata kao i kanalizacioni sistemi za

odvod odpadnih voda.

Page 7: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

7

Klasična austrijska metoda se bazira na izvođenju krute nosive konstrukcije i zidanja kamenom.

maSivna drvena tUnelSKa PodGrada

Primer: Tunel ispod Temze – Blackwall tunnel otvoren je 1897 godine kao, u to vreme, najduži tunel pod vodom u svetu sa svojih 1.900 metara.

2.1 iStoriJa

METOdOLOGIja IZVOĐENja TUNELa

Stara austrijska metoda

U zavisnosti od dostupne tehnologije, geologije, hidrologije, namene i dužine tunela, tokom istorije izgradnje tunela korišć ene su različite metodologije. Razlike u metodologijama su u načinu izvođenja pojedinih faza izgradnje kao što su iskopavanje, podgrađivanje, organizacija gradilišta, završ-na obrada itd. Generalno, podjela metodologija izvođenja je na klasičnog i modernog tipa, koji se zatim razli-kuju u zavisnosti geološkim hidrološkim uslovima.

Page 8: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

8

TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike slojeve tla i stena. Prečnik tunela može da se kreće od metar (izgrađen sa ’’mikro’’ – TBM) do skoro 16 m.

Klasična masivna podgrada namt

2.3 iZvoĐenJe tUnela KoriŠĆenJem tBm – maŠina (tUnnel BorinG maCHine)

Betonski prefabrikovani elementi za podgradu

Deo metodologije za izvođenje tunela TBM mašinom je i automatsko postavljanje prefabrikovanih betonskih elemenata kao podgrade tunela. Ovakvi elementi se najčešće proizvode u pogonima (fabrikama), a zatim se kao gotovi prozvodi transportuju do tunela. Ovakva fabrička proizvodnja omogućava visok stepen kontrole kvaliteta proizvodnje, a samim tim i efi kasnost izgradnje tunela. Sama TBM mašina je najčešće opremljena za automatsko ugrađivanje ovakvih betonskih elemenata.

2.2. nova aUStrJiSKa metoda Za iZGradnJU tUnela

Šestdesetih godina, uveden je novi koncept u tunelogradnji. Razvoj NAMT je bio uslovljen razvojem tehnologije betona i uvođenjem aditiva za prskani beton. Prvi put je razvijen u Austriji od strane prof. Rabcewicz, dve decenije ranije, poznat kao ’’Neue Osterreichiche Tunnelbauweise’’ (Nova Austrijska Metoda Tunelogradnje - NAMT) ili jednostavno ’’Shot-Crete’’ metod, NAMT potencira značaj prskanog betona u tunelogradnji.

Ova potpuno nova fi lozofi ja izgradnje tunela se bazira na ’’mobilizaciji’’ i korišćenju nosivosti same stenske mase kao potpore tunela za vreme gradnje i eksploatacije.

NAMT se bazira na izvođenju fl eksibilne primarne podgrade od prskanog betona, tunelskih ankera i remenata, koji dozvoljavaju stenskoj masi da sama nađe ravnotežu.

Page 9: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

9

3.1 oPŠte

Nova Austrijska Metoda Tunelogradnje – NAMT, predstavlja ekonomičnu i bezbednu metodu izgradnje tune-la, koja se zasniva na sledećim principima:

1. Konstrukcija tunela predviđa dva nivoa izvođenja potpore:

Fleksibilna primarna podgradaSekundarna podgrada

Zajedno, podgrade formiraju tzv. ’’nosiv prsten’’ – trodimenzionalna sferna ljuska unutar stenske mase.

2. Osnovna nosivost tunela je obezbeđena okolnom stenskom masom Primarna tunelska podgrada mora da bude fl eksibilna i da omogući preraspodelu naprezanja i deformacija unutar stene, do postizanja novog stanja ravnoteže. Uslovi za izvođenje primarne podgrade:

Podgrada ne sme na sebe da preuzme težinu i da pretstavlja potporu tunela. NAMT kompletno odbacuje klasične masivne tunelske potporeProfi l tunela mora biti zaobljen Očuvanje stabilnosti stenske mase sa pažljivim iskopom i brzim postavljanjem primarne podgradeOjačavanje primarne podgrade se ne postiže povećavanjem betonskog preseka, već poboljašavanjemsidrenjem u okolnu stensku masu

Neophodno je vršiti konstantni monitoring tokom izgradnje i eksploatacije tunela

3.2 Primarna tUnelSKa PodGrada

Primarna podgrada u NAMT predstavlja sistem čeličnih ankera, fi ksiranih u stenskoj masi, koji su povezani sa fl eksibilnom ljuskom od prskanog betona. Uz to, zavisno od kategorije stenske mase kroz koju se probija tunel, ljuska podgrade može biti jednostruko ili dvostruko armirana, sa ugrađenim čeličnim lukovima – remenate. Preko ovakve konstrukcije se aplicira prskani beton.

Alternativno, umesto klasične armature, u prskani beton mogu da se dodaju čelična vlakna.

NOVa aUsTrIjsKa METOda TUNELOGradNjE

Page 10: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

10

HIDROIZOLACIJA

ANKERI

PRIMARNA PODGRADA SEKUNDARNA PODGRADA

ANKERI

DRENAŽNA CEV

VODOPROPUSTLJIV BETON

CEMENTNA INJEKCIONA SMESA

3.2.1 PrSKani Beton

Prskani beton – Torkret, Shotcrete, Gunite – predstavlja specijalno dizajniran beton namenjen za rasprski-vanje pod pritiskom sa odgovarajućom opremom.

Koristi se za izvođenje potpora u tunelogradnji, rudarstvu, za stabilizaciju kosina, za betoniranje konstrukcija kompleksnih formi itd.

U tunelogradnji, prskani beton prvenstveno se koristi za izvođenje primarne podgrade po NAMT.

Page 11: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

11

metode UGradnJe PrSKanoG Betona

Postoje dve osnovne metode za ugradnju prskanog betona:’’Suvi’’ postupak (Gunite) - suva mešavina cementa i agregata aplicira (izduvava) se preko creva pod pritis-

kom, a voda se dodaje na izlaznoj dizni, neposredno pred ugradnju.’’Mokri’’ postupak (Shotcrete) – gotova mešavina betona se transportuje i sipa u opremu za apliciranje –

prskanje.

Тунел Предејане, Србија

''MOKRI'' POSTUPAK ''SUVI'' POSTUPAK

Tehnologija ugradnje

Prednosti

Nedostaci

Mešavina betona se transportuje gotova (auto-mikserima) i sipa u opremu za apliciranje

Neposredno pre izlaska iz creva, beton se razbija sa strujom od vazduha pod visoki pritisak

Tečni aditiv – ubrzivač vezivanja se dodaje na izlaznoj dizni na crevu

Suva mešavina betona se sipa u mašinu za aplikaciju

Strujanjem komprimovanog vazduha se transportuje do izlaza creva

Ispred izlazne mlaznice, u smeši dodaje se potrebna količina vodePraškast ubrzivač se dodaje suvoj mešavini betonaTečan ubrzivač se dodaje zajedno sa vodom na izlazu creva za apliciranje

Mnogo manja izloženost radnika štenim uticajima(prašina i sl.)

Bolja kontrola procesa proizvodnje betona

Veća brzina ugradnje

Veća trajnost opreme

Manja cena opreme

Jednostavna aplikacija i održavanje opreme

Niži W/C faktor (nema potrebe za pumpabilnim betonom)

Viša cena opremeKompleksan proces startovanja i čišćenja opreme

Velika izloženost prašini

Manja kontrola betona pri aplikaciji

Veće habanje opreme

KARAKTERISTIKE ''SUVOG'' I ''MOKROG'' POSTUPKA ZA UGRADNJU PRSKANOG BETONA

Page 12: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

12

U cilju povećanja efi kasnosti i kvaliteta ugradnje prskanog betona, a istovremeno umanjenje rizika i izloženosti radnika negativnim uticajima, ugradnja prskanog betona u tunelo-gradnji se vrši primenom specijalizovanih mašina – ’’Roboti’’.

Iste su opremljene specijalnom ’’teleskopskom rukom’’ na koju su fi ksirane cevi za pumpanje i rasprskivanje beto-na. Isto tako, ’’Robot’’ je opremljen automatskim pumpama i dozatorom za aditiv – Ubrzivač vezivanja betona.

Upravljanje ’’Robotom’’ za torkretiranje se vrši preko da-ljinskih komandi – što omogućava da operator mašine bude udaljen od mesta ugradnje i van zone sa povećanim rizikom od povreda.

I pored toga, obavezno je nošenje zaštitne opreme pri aplikaciji prskanog betona!

Zaštitni šlem

Slušalice

Fluoroscentne pantalone

Čizme

Zaštitne naočare

Fluorescentni prsluk

maska

Svetlo

rukavice

SPeCiJaliZovana oPrema Za aPliKaCiJU PrSKanoG Betona

ZaHtevi Kvaliteta i PerFormanSi PrSKanoG Betona

Rane čvrstoće

Rane čvrstoće su suštinske za pravilnu aplikaciju prskanog betona. Dobijanje inicijalne čvrstoće u prvih ne-koliko minuta omogućava prskanje na kaloti ’’iznad glave’, aplikaciju betona u debljim slojevima i prskanje betona preko površine sa aktivnim prodorima vode. Takodje, rana čvrstoća je garancija za bezbednost radnika prilikom rada. Konačno, brzo vezivanje betona utiče na smanjenje ’’odskoka’’ betona za vreme aplikacije, čime se ozbiljno poboljšava

Page 13: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

13

ekonomičnost radova. Uobičajeno, rane čvrstoće prskanog betona se projektuju za period od 6-og do 60-og minuta po aplikaciji, pri čemu se prskani beton deli na tri klase J1 – J3.

0 6 10 30 1h 2h 6h 12h 24h

min. min. min.Vreme

0, 1

0, 2

0, 5

1, 0

2, 0

5, 0

10, 0

20, 0

MP a

Klasa prskanog betona prema čvrstočama u prvih 24h

Čvrstoča pri pritisku

Klasa J3 – Prskani beton namenjen za konsolidacione radove i aplikaciju u uslovima visokog hidrostatičkog pritiska

Klasa J2 – Prskani beton namenjen za aplikaciju u debljim slojevima i radovima na kaloti

Klasa J1 – Prskani beton namenjen za aplikaciju u tankim slojevima kod nekonstruktivnih elemenata

iSPitivanJe ČvrStoĆa PrSKanoG Betona

Rane čvrstoće prskanog betona u prvih 24h se ispituju saglasno Evropskom standardu EN 14488-2 Testing sprayed concrete – Part 2: Compressive strength of young sprayed concrete - Ispitivanje mlaznog betona - Deo 2: Čvrstoča pri pritisku mlaznog betona male starosti. Ispitivanje se vrši in situ – na mestu ugradnje primenom tri metode:

Postupak A: Penetration needle – Penetracija igle

Ova metoda se koristi za indirektno merenje sile potrebne za zabijanje igle određenih dimenzija u prskani beton do dubine 15 mm ± 2 mm. Pritom instrument – Penetrometar registruje silu otpora penetraciji. Čvrstoća betona se određuje preko krive za konverziju koju daje proizvođač opreme. Ova metoda se koristi za određivanje čvrstoće pri pritisku na ’’mladom’’ betonu čvrstoće do 1,5 Mpa.

Postupak B: Stud driving – Nabijanje klinova

Čelični klinovi nabijaju se u beton sa tačno određenom silom i meri se dubina prodora. Zatim se klin izvlači i registruje se sila za izvlačenje. Čvrstoća betona se određuje posredno preko registrovane sile izvlačenja.

Testiranje se vrši na uzorku prskanog betona koji se izrađuje na mestu ugradnje primenom predviđene opreme za torkretiranje. Uzorak prskanog betona treba da bude dubine min 10 cm.

Postupak C: Cylindrical core - Cilindrično jadro - kern

Po postizanju čvrstoče betona preko 5 Mpa, ispitivanje se vrši na cilindrima (kernovima), izvađenim iz uzor-ka, koji se ispituju na presi.

Klasa čvrstoće

prskanog betona

Čvrstoća pri pritisku na

6 minuta

Čvrstoća pri pritisku na 60 minuta

Primena

Ј1 0,1 - 0,2 MPa 0,2-0,5 MPa

0,2-0,5 MPa 0,5-1,0 MPa

>0,5 МРа >1,0 МРа

Prskanje u tanjim slojevima, izvođenje Nekonstruktivnih elemenata

Prskanje u debljim slojevima izvođenje Kalote

Stabilizacija terena, sprečavanje Aktivnih prodora vode

Ј2

Ј3

Page 14: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

14

odreĐivanJe ČvrStoĆe Pri PritiSKU PrSKanoG Betona

PoStUPaK a: Penetration needle – PenetraCiJa iGle

PoStUPaK B: StUd drivinG – naBiJanJe Klinova

PoStUPaK C: CYlindriCal Core - CilindriČno Jadro - Kern

Page 15: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

15

DIZAJN I TEHNOLOGIJA PROIZVODNJE PRSKANOG BETONA

Sa ciljem da se ispune zahtevi u pogledu performansi i kvaliteta gotovog prskanog betona, kao i da se

omogući njegova adekvatna ugradnja neophodno je izraditi odgovarajuću recepturu i projekat betona adekvat-

no raspoloživoj opremi i metodologiji ugradnje.

Obično, zahtevane karakteristike svežeg prskanog betona su: konzistencija, viskoznost bez pojave seg-

regacije, homogenost, sadržaj uvučenog vazduha, mogućnost aplikacije raspoloživom opremom, athezija za

podlogu, vreme vezivanja.

Zahtevane karakteristike očvrslog prskanog betona su: rane i krajnje čvrstoće, čvrstoća pri pritisku i za-

tezanju, vodonepropusnost, otpornost na dejstvo mraza, soli i karbonatizaciju.

Za ispunjavanje navedenih zahteva potrebno je izvrštiti prethodna laboratorijska i industrijska ispitivanja,

izbor materijala i testiranje opreme za aplikaciju.

Prskani beton ima četiri osnovne komponente:

Agregat

Cement

Voda

Aditivi

AGREGAT

Obično, za proizvodnju prskanog betona koriste se frakcije agregata od (0-4) ili (0-8)mm, ređe (0-16)mm. Pritom, kritičan faktor za postizanje performansi betona je količina sitnih čestica (<0,125mm). Prema preporuka-ma EFNARC-a /European Federation Specialist Construction Chemicals and Concrete Systems/ u prilogu su date osnovne granulometrijske krive za prskani beton namenjen za aplikaciju po suvom i mokrom postupku:

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 0,125 0,25 0,50 1,0 2,0 4,0 8,0 16, 0

13 8

12

21

35

60

100

80

73

62

49

34

18

0

22

11

37

55

73

90

100

90

72

50

26

12

100

%

mmVeličina zrna (mm)

Procenat

prolaska

kroz sito

Mešavina namenjena za

prskanje po mokrom postupku

Mešavina namenjena za

prkanje po suvom postupku

CEMENT

Preporučene količine cementa pri različitoj maksimalnoj veličini zrna agregata su:

D max Preporučena količina cementa

(0-4) mm

(0-8) mm

(0-16) mm

450-600 kg/m

350-450 kg/m

300-400 kg/m

Page 16: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

16

U cilju postizanja određene karakteristike prskanog betona dodaje se više različitih tipova hemijskih i min-

eralnih dodataka:Superplastifi katori – aditivi za beton koji omogućavaju obradljivost betona pri niskom W/C faktoru, pri

čemu se značajno poboljšavaju njegove čvrstoće i mogućnost kvalitetne ugradnje. Superplastifi katori, u zavis-nosti od potreba i vremenskih uslova, omogućavaju i produženo održavanje konzistencije svežeg betona i preko 90 minuta.

Ubrzivači vezivanja betona – Aditivi koji omogućavaju takoreći momentalno započinjanje procesa vezi- vanja betona i osnova su za proizvodnju prskanog betona. Ubrzivači vezivanja betona se dodaju automatski na izlaznoj dizni creva za torkretiranje. Nove generacije ubrzivača vezivanja u svom sastavu ne sadrže alkalije, čime se značajno smanjuje rizik po zdravlje radnika i poboljšavaju se uslovi rada u tunelogradnji. Isto tako, nove gene- racije ubrzivača vezivanja omogućavaju postojan prirast čvrstoća prskanog betona.

Mikrosilika – predstavlja praškast mineralni dodatak za beton, koji omogućava postizanje ekstremno vi-soke čvrstoće, trajnost betona, otpornost na mraz, bolju ugradnju i smanjenje pojave segregacije betona.

1 dan 7 dana 28 dana 90 dana

Vreme

Čvrstoća pri pritisku

0

10

20

30

40

50

60

70

MP a

50%

75%

90%

99%

Tipičan razvoj čvrstoća prskanog betona

CEM 1R 42.5

W/C= 0.42

adING – aditivi za proizvodnju prskanog betona

U svom proizvodnom programu kompanija ADING proizvodi više tipova aditiva namenjenih proizvodnji prskanog betona.

Njihov razvoj tokom godina je rezultat kontinuiranog praćenja potreba izvođača, kao i najnovijih trendova u razvoju tehnologije betona. U proteklim decenijama, aditivi iz programa ’’ADING’’-a su uspešno primenjivani u izvođenju velikog broja saobraćajnih i HTO tunela, u više zemalja, na tri kontinenta.

Svi aditivi su sertifi kovani prema važećim evropskim stan-dardima za aditive za beton EN 934-2, EN 934-5.

ADITIVI

Page 17: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

17

SUPERFLUID

SUPERFLUID M1

SUPERFLUID М1М

SUPERFLUID 21EKO

Superplasti kator za beton

Superplasti kator/usporivač (odr avač žkonzistencije) za beton

EN 934-2 T-3.1 & T-3.2

EN 934-2 T-11.1 & T-11.2

(1,0 – 1,2)%

(1,0 – 1,2)%

Superplasti kator za betona na polikarboksilatnoj osnovi

EN 934-2 T-3.1 & T-3.2 (0,7 – 0,9)%

SUPERFLUID 21М ЕКО

SUPERFLUID 21 М1М ЕКО

SUPERFLUID 21МS ЕКО

SUPERFLUID 21М1М

Superplasti kator/usporivač (odr avač žkonzistencije) za beton na polikarboksilatnoj osnovi

EN 934-2 T-11.1 & T-11.2 (0,7 – 0,9)%

UBRZIVAČI VEZIVANJA

SUPERPLASTIFIKATORI

INGUNIT ТAlkalni ubrzivač vezivanja betona EN 934-5 2,0-6,0 %

INGUNIT Т ЕКОBezalkalni ubrzivač vezivanja betona EN 934-5 3,0-9,0 %

INGUNIT TS ЕКО

INGUNIT P

Bezalkalni ubrzivač vezivanja betona

Praškast ubrzivač vezivanja betona

Namenjen za aplikaciju ''suvim'' postupkom

EN 934-5

/

3,0-9,0 %

2,0-6,0 %

NAZIV ADITIVA TIP ADITIVA USAGLAŠENOSTPREPORUČENA DOZAŽA

(u odnosu na dozažu cementa)

Page 18: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

18

3.2.2 TUNELsKI aNKErI

Veza između terena – stenske mase i radijalne ljuske od prskanog betona se ostvaruje postavljanjem geo-tehničkih tunelskih ankera. Obično, nakon postavljanja ankera, isti se zalivaju – injektiraju korišćenjem cementne smese. Na taj način, vrši se dodatna ispuna pukotina i konsolidacija stenske mase.

U zavisnosti od tipa stenske mase, dizajna ankera i opreme za injektiranje, injekciona masa treba da zadovolji više kriterijuma u pogledu fi zičko-mehaničkih karakteristika, ranih čvrstoća, viskoznost i dr. Isto tako, kod injek-cionih smeša na cementnoj osnovi neophodno je sprečiti pojavu segregacije, kao i da se ograniči zapreminska promena – skupljanje u toku eksploatacije. Sa tim ciljem, za pripremu cementnih injekcionih smeša se koriste specijalni aditivi sa dejstvom superplastifi katora – omogućavaju protočnost smese sa niskim W/C – faktorom (sa redukovanom vodom), sprečavaju pojavu segregacije (izdvajanje vode), i kompenzovanje skupljanja cementa u toku hidratacije. Alternativno, mogu se koristiti i gotovi – Ready mix materijali za injektiranje na cementnoj os-novi, ili na bazi sintetičkih smola.

U svom programu kompanija ADING proizvodi više tipova aditiva i gotovih smesa za injektiranje ankera.

NAZIV PROIZVODA

ADITIVI ZA PRIPREMU SMESE ZA INJEKTIRANJE ANKERA

PERFORMANSE

INJEKTING KSuperplasti kator – omogućava protočnost smeše sa niskim w/c –Faktorom (sa redukovanom vodom)

Modi kator viskoznosti – sprečava pojavu segregacije

Ekspander – kompenzuje skupljanje cementa

Praškasta forma – dodaje se u suvoj mešavini zajedno sa cementomINJEKTING K2

GOTOVE SMEŠE ZA INJEKTIRANJE ANKERA

KOMPLEKSING АМ

Gotov praškasti materijal za injektiranje ankera u tunelogradnji

Poseduje visoke rane i krajnje čvrstoće

Poseduje zapreminsku stabilnost

Tiksotropan materijal – omogućava aplikaciju u vertikalne otvore bez izlivanja

OPREMA ZA POSTAVLJANJE TUNELSKIH ANKERA

U zavisnosti od dizajna i potreba, u tunelogradnji koriste se razni tipovi ankera i opreme za njihovo ugrađiva- nje i injektiranje. Ankeri mogu da se postave u prethodno izbušene otvore ili da se koriste samo-bušeći ankeri kod kojih je ’’kruna’’ za bušenje sastavni deo ankera. Neki ankeri se proizvode u formi šuplje cevi sa već ugrađenim otvorima za injektiranje cementne smeše.

Page 19: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

19

armatUra

U cilju obezbeđenja odgovarajuće nosivosti i fl eksibilnosti Primarne podgrade, u zavisnosti od klase stene i uslova u tunelu usvajaju se različiti tipova konstrukcija primarne podgrade, sa različitom debljinom preseka, koja pored tunelskih ankera uključuje postavljanje armature u jednom ili dva sloja i remenate. Alternativno kao dopu-na ili zamena čelične armature, mogu se koristiti čelična ili sintetička vlakna.

remenati

Poprečne remenate se postavljaju kao deo primarne podgrade, zavisno od kategorije stene. Njihova svrha je zaštita od ispadanja rastresitih stenskih masa, ojačanja podgrade, ukručivanje i učvršć ivanja celog sistema. Kao remenate primenjuju se čelični profi li ili čelične prostorne rešetke. Prskani beton treba svojom debljinom treba da obuhvati i poveže armaturu i sistem remenata sa sidrima.

zaštita od ispadanja rastresitih stenskih masa, ojačanja podgrade, ukručivanje i učvršć ivanja celog sistema. Kao remenate primenjuju se čelični profi li ili čelične prostorne rešetke. Prskani beton treba svojom debljinom treba

Page 20: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

20

3.2.3 HidroiZolaCiJa tUnela

Nakon procene priliva vode iz stenske mase, primenjuje se rešenje parcijalnog ili potpunog oblaganja po-moču vodonepropusne membrane. Kod delimične zaštite koja se najčešče primenjuje, voda se sprovodi ispod temelja i odvodi pomoču odvodnim sistemom. Kada se otvor potpuno obavije membranom, voda ć e cirkulirati oko otvora.

Prema preporukama NAMT vodonepropusne membrane postavljaju se između primarne i sekundarne podgrade. Membrana je pričvršć ena na primarnu podgradu i zaštić ena geotekstilom.

Page 21: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

21

3.2.4 SeKUndarna PodGrada

Po izvođenju Primarne podgrade i postavljanja hidroizolacije tunela, saglasno sa NAMT vrši se postavljan-je Sekundarne podgrade. Sekundarna podgrada tunela predstavlja dvostruko armiranu AB ljusku, koja defi niše profi l tunela. Ista se najčešće betonira in situ – na samom mestu u tunelu, uz pomoć radijalne oplate koja je opre- mljena otvorima preko kojih se vrši betotoniranje. Transport betona u većim tunelima vrši se pomoću staciona-rnih pumpi za beton i metalnih cevi za transport betona.

Page 22: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

22

U cilju kvalitetne i pravilne ugradnje betona pri izvođenju Sekundarne tunelske podgrade, isti treba da za-dovolji više kriterijuma u pogledu performansi u svežem stanju, kao i zahteva kvaliteta očvrslog betona.

Uobičajeno, zahtevi kvaliteta betona za izvođenje sekundarne tunelske podgrade su sledeći:

Konzistencija betona – sveži beton za izvođenje AB Sekundarne konstrukcije najčešće se transportuje mik-serima od betonske baze do tunela, a zatim se pomoću pumpe za beton transportuje sistemom čeličnih cevi do oplate. Ovakav ’’cevovod’’ za transport betona može biti dugačak i preko 200m, i završava se gumenim crevima koji se fi ksiraju na otvorima oplate. Sveži beton treba da ima visoku klasu konzistencije koja će omogućiti njegovo nesmetano pumpanje kroz cevi i pravilnu ispunu radijalne oplate. Pritom, ne sme doći do pojave segregacije be- tona. Alternativno, umesto klasičnog betona i oplatnih previbratora može se koristiti samo-razlivajući SCC beton.

Čvrstoća betona – na bazi statičke analize tokom projektovanju utvrđuje se potrebna klasa čvrstoće bet-ona. Obično tražena čvrstoća betona za izvođenje Sekundarne podgrade u tunelima izvedenim po NAMT-u je C 30/37. Drugi kriterijum koji diktira potrebnu čvrstoću u tunelima je izloženost tunelske konstrukcije na agresiv-na dejstva u toku dalje eksploatacije. Klasa izloženosti tunela je defi nisana evropskim standardom za beton EN 206-1 i proizilazi od mesta gde se tunel nalazi i njegova namena.

*više informacija u vezi klase izloženosti tunelske AB konstrukcije i preporuka za performanse betona i siste-ma za zaštitu dati su u sledećem poglavlju.

Page 23: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

23

rane čvrstoće – Kako bi se zadržala dinamika izgradnje tunela, potrebno je oplatu za izvođenje sekun- darne podgrade premeštati u određenom vremenskom intervalu (obično 12-24 časa). Kako bi oslobodili oplatu u određenom vremenskom periodu, potrebno je da beton ima određenu čvrstoću pri kojoj ne dolazi do oštećenja betonske konstrukcije (obično 50-70% od tražene marke betona).

U cilju ispunjenja navedenih kriterijuma u vezi konzistencije i čvrstoće betona, potrebno je da se izvrše opsežna prethodna ispitivanja i da se utvrdi receptura betona. Konzistencija svežeg betona treba da bude

klase S4 ili S5 sa ciljem da omogući nesmetano pumpanje i ugradnju betona. Granulometrijski sastav betona takođe treba da bude odgovarajući za transport i ugradnju bez pojave segregacije. Najčešće koriste se 3 ili 4 frakcije sa maksimalnim zrnom Dmax = 16 ili 32mm. Količina cementa i učešće fi lera (čestice <0,125mm) u sastavu mešavine betona su takođe važni faktor koji omogućava pravilno pumpanje betona na velikim rasto-janjima bez pojave segregacije.

aditivi za beton – za proizvodnju betona namenjenih za izvođenje Sekundarne podgrade u tunelu ko-riste se aditivi iz grupe Superplastifi katora koji omogućavaju redukciju vode (da se postigne nizak W/C-faktor i visoke čvrstoće) i istovremeno da se omogući pravilna ugradnja betona.

Page 24: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

ZavrŠna ZaŠtita BetonSKe KonStrUKCiJeProiZvodi:antiKoroZin BBFaSil vadinGPoKS aKva 1BadinGPoKS aKva

FaZe Pri iZGradnJi tUnela Prema namt

Page 25: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

SeKUndarna PodGradaPostavljanje oplate i ugradnja betona visokih performansiProiZvodi:SUPerFlUid 21m eKoSUPerFlUid 21m1m eKo

HidroiZolaCiJa tUnelaPvC Folija i Geotekstil

Primarna PodGradaPrskani betonProiZvodi:Superplastifi katori (SUPerFlUid)Ubrzivači vezivanja (inGUnit)

Primarna PodGradaPostavljanje ankera i armatureProiZvodi:KomPleKSinG АМinJeKtinG K2

Page 26: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

26

4. ZaŠTITa TUNELsKE KONsTrUKCIjE

U zavisnosti od namene tunela (drumski ili železnički saobraćaj, HTO tunel itd.), kao i od mesta na kom se nalazi (kategorija stene/tla, prisustvo podzemnih voda i agresivnih materija), tunelska AB konstrukcija u toku eksploatacije može biti izložena različitim tipovima agresivnih uticaja.

Sa ciljem da se izvrši gradacija intenziteta na destruktivnih uticaja na kojim je izložena jedna konstrukcija, a na taj način i da se izvrši procena rizika da dođe do oštećenja, evropski standard za beton EN 206-1 Concrete: Specifi cation, performance, production and conformity (Beton: Specifi kacija, performanse, proizvodnja i usaglašenost), defi niše sledeće klase izloženosti betonskih konstrukcija na koroziju i hemijske agresije.

KLASE IZLOŽENOSTI BETONSKIH AB KONSTRUKCIJA

XO – NEMA RIZIKA OD KOROZIJE I HEMIJSKE AGRESIJE

Nearmirani beton koji nije izložen na mraz, soli i hemijske agresijeArmirani beton u veoma suvoj i zaštićenoj sredini

Prefabrikovani betonski elementi unutar zgrade sa niskom vlagom

XC1 – XC4 KOROZIJA ARMATURE KAO POSLEDICA KARBONATIZACIJE

XC1 – Suva ili trajno vlažna sredina

XC2 – Vlažna sredina, retko suva

XC3 – Umereno vlažna sredina

XC4 – Ciklično vlažna sredina

Trajno potopljen beton, objekti u srednje vlažnoj sredini

Temeljne konstrukcije

Spoljašnje betonske površine zaštićene od kiše

XD1 – XD3 KOROZIJA OD HLORIDA BEZ MORSKE VODE

XD1 – Umereno vlažna sredina

XD2 – Vlažna sredina, retko suva

XD3 – Ciklično izložena sredina

Beton izložen na hloride u atmosferi

Bazeni, rezervoari sa hlorisanom vodom

Delovi mostovskih konstrukcija, trotoari, parkirališta

XS1 – XS3 KOROZIJA OD HLORIDA OD MORSKE VODE

XS1 – objekti koji nisu u direktnom kontaktu sa morskom vodom

XS2 – trajno potopljeni objekti

XS3 – ciklična izloženost na morsku vodu

Priobalni objekti

Objekti u zoni plime, prskanja i talasa

XF1 – XF4 IZLOŽENOST NA CIKLUSE SMRZAVANJA SA I BEZ SOLI

XF1 – umerena zasićenost vodom, bez soli

XF2 – umerena zasićenost vodom, sa solju

XF3 – visoka zasićenost vodom, bez soli

XF4 – visoka zasićenost vodom i soli za razmrzavanje

Vertikalne površine izložene kiši i mrazu

Vertikalne površine na putnoj infrastrukturi izložene kiši i prskanju soli

Horizontalne površine izložene kiši i mrazu

Kolovozne ploče, mostovske ploče koji se direktno posipaju solju, pristanišni objekti izloženi mrazu

XA1 – XA3 IZLOŽENOST NA HEMIJSKE AGRESIJE

*Beton izložen na hemijske agresije od podzemnih voda ili morske vode, sa graničnim vrednostima koncentracije kontaminenata datim u standardu EN 206-1. Za veće koncentracije i druge hemijske agresije potrebno je izraditi dodatnu studiju.

4.1 oPŠte – KlaSa iZloženoSti BetonSKe KonStrUKCiJe

Page 27: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

27

Pored toga, u sklopu istog standarda EN 206-1 date su preporuke za izradu betona u zavisnosti od toga u kojoj klasi izloženosti je kategorisan. Ove preporuke defi nišu minimalne uslove za dizajn betona prema njegovoj klasi izloženosti koji uključuju:

Minimalna čvrstoća betonaMinimalna količina cementaMaksimalan W/C – faktorTip cementaSadržaj uvučenog vazduha

PREPORUKA ZA DIZAJN I PERFORMANSE BETONA U ZAVISNOSTI OD KLASE IZLOŽENOSTI

Nema opasnosti od korozije

Karbonatizacija Korozija od hlorida

Morska voda Hloridi koji nisu od morske vode

Klasa izloženosti betona

Max W/C

Min. klasa čvrstoće

Min.količina cementa (kg/m3)

Min. uvučenog vazduha (%)

X0

-

C12/15

-

-

XC1

0,65

C20/25

260

XC2

0,6

C25/30

280

XC3

0,55

C30/37

280

XC4

0,5

C30/37

300

XS1

0,5

C30/37

300

XS2

0,45

C35/45

320

XS3

0,45

C35/45

340

XD1

0,55

C30/37

300

XD2

0,55

C30/37

300

XD3

0,45

C35/45

320

- - - - - - - - - -

PREPORUKA ZA DIZAJN I PERFORMANSE BETONA U ZAVISNOSTI OD KLASE IZLOŽENOSTI

Max W/C Ciklusi zamrzavanje – odmrzavanje Hemijski agresivna sredina

Klasa izloženosti betona

Max W/C

Min. klasa čvrstoće

Min.količina cementa (kg/m3)

Min. uvučenog vazduha (%)

Drugi zahtevi

XF1

0,55

C30/37

300

-

XF2

0,55

C30/37

300

a4,0

XF3

0,50

C30/37

320

a4,0

XF4

0,45

C30/37

340

a4,0

XA1

0,55

C30/37

300

-

XA2

0,50

C30/37

320

-

XA3

0,45

C35/45

360

-

Agregat u saglasnosti sa EN 12620 sa zadovoljavajućom otpornošću na zamrzavanje/ odmrzavanje

Sulfatno – otporni cement

XS3

0,45

C35/45

340

Sa ciljem da se obezbedi trajnost objekta – tunela u uslovima eksploatacije, za njegovo izvođenje potrebno je koristiti beton koji zadovoljava navedene (minimalne) uslove za odgovarajuću klasu izloženosti.

Page 28: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

28

4.2 evroPSKi Standard en 1504 – PrinCiPi i metode ZaŠtite BetonSKiH KonStrUKCiJa

Pored ispunjenja zahteva u pogledu performansi betona, površina tunela koja je direktno izložena na mehaničke i hemijske uticaje potrebno je da se zaštiti primenom materijala i sistema za površinsku zaštitu betona. Takvi materijali se definišu u saglasnosti sa evropskim standardom EN 1504-2 Products and systems for protection and repair of concrete structures – Part 2: Surface protection materials (Proizvodi i sistemi za zaštitu i sanaciju betonskih konstrukcija - Deo 2: Sistemi za zaštitu površine betona). Saglasno sa EN 1504, primenom takvih sistema postižu se sledeći principi za zaštitu betona:

Princip 1 – Zaštita od prodiranja

Princip 2 – Zaštita od vlage

Princip 5 – Poboljšanje-ojačanje površine

Princip 6 – Zaštita od hemijske agresije

Princip 8 – Povećanje otpora (električnog) preko limitiranja vlažnosti

Postoje tri osnovne metode za površinsku zaštitu betonskih konstrukcija:

Impregnacija

Hidrofobna impregnacija

Obloga

4.3 iZloženoSt i ZaŠtita tUnelSKiH KonStrUKCiJa

4.3.1 izloženost i zaštita saobraćajnih tunela

Kao posledica namene saobraćajnih tunela – odvijanje drumskog ili železničkog saobraćaja, osnovni negativni uticaji na koje je u ovakvim tunelima konstrukcija izložena je karbonatizacija betona, kao i dejstvo mraza i soli u prvih 100-200m na ulazu i izlazu tunela. Takođe, površina zidova tunela do visine približno 3m ima značajno veći stepen izloženosti u odnosu na kalotu zbog prskanja vode i abrazije od peska koji izbacuju pneumatici vozila, kao i mehanički uticaji od čišćenja tunela (sa vodom pod pritiskom ili rotirajućim četkama). Shodno tome, zaštita koja

Silikonsko sredstvo za površinsku impregnaciju površina od poroznih materijala

PROIZVODI ZA POVRŠINSKU ZAŠTITU BETONA – HIDROFOBNA IMPREGNACIJA

Impregnation HydrophobicImpregnation

Coating

Tretman za smanjenje poroznosti i poboljšanje zičko-mehaničkih karakteristika podloge sa delimičnim ili potpunim zatvaranjem pora i formiranjem isprekidanog tankog lma na površini.

IMPREGNACIJAHIDROFOBNA IMPREGNACIJATretman za dobijanje vodoobojne i paropropusne površine, pritom se uopšte ne menja izgled površine.

Formiranje kontinualnog (kontinuiran) sloj na površini betona debljine do 5mm koji štiti beton od prodora vlage i agresivnih materijala, povećava

zičko-mehaničku otpornost podloge i otpornost na hemijske agresije.

OBLOGA

Page 29: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

29

se primenjuje na ulazu i bočnim zidovima tunela je obično različita od zaštite kalote.

Tokom proteklih decenija, kompanija Ading razvila je više materijala i sistema za zaštitu AB konstrukcija saobraćajnih tunela, sledeći pri tome zahteve investitora, izvođača, ali i najviši standardi ove oblasti koji se primenjuju u Evropi i svetu.

Pri izboru materijala za zaštitu konstrukcija potrebno je uzeti u obzir više faktora – stepen zaštite koji je potreban za klasu izloženosti konstrukcije, vodonepropusnost materijala, propustljivost vodene pare, athezija za podlogu, mogućnost aplikacije mašinskim raspskavanjem pod pritiskom (airless), vreme vezivanja i sušenje materijala.

Sa izvođačkog aspekta posebno je važno da materijali koji se primenjuju budu pogodni za aplikaciju na vlažnoj i vodom zasićenoj betonskoj podlozi i pritom ostvare odgovarajuću atheziju (obično čvrstoća athezije zaštitnih premaza prevazilazi čvrstoću na zatezanje betona, tako što pri ispitivanju Pull-Off testom dolazi do loma po strukturi betona a ne na kontaktu sa premazom).

lom je nastao u strukturi betona tokom prevazilaženju čvrstoće na zatezanje betona.

ispitivanje athezije zaštitnog premaza Pull-off metoda

Za postizanje trajne athezione veze betona i zaštitnog materijala u uslovima eksploatacije, isto tako, važno je da primenjeni sistem omogućuje slobodnu difuziju vodene pare (da omogući konstrukciji da ’’diše’’). Na taj način smanjuje se pojava negativnog pritiska na materijal i mogućnost da dođe do njegovog odlepljivanja. U tom aspektu za upotrebu su značajno povoljniji materijali koji su na vodenoj osnovi i koji imaju visoki stepen paro-propustljivosti u odnosu na materijale koji su na bazi rastvarača.

Imajući u vidu da je prostor za rad u tunelu zatvoren, u cilju smanjenja rizika po zdravlje izvođača, preporučljivo je koristiti materijale koji u svom sastavu ne sadrže materije koje se oslobađaju u toku aplikacije (pr. rastvarači).

Imajući u vidu sve navedene zahteve u pogedu performansi, Ading u svom proizvodnom programu nudi više sistema materijala na bazi cementa i polimera, koji su na vodenoj osnovi (na bazi silana, akrilatnih smola i vodeno-epoksidnih smola). U zavisnosti od stepena izloženosti u tunelu isti se mogu upotrebiti pojedinačno ili kao sistem.

Page 30: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

30

U cilju postizanja optimalne zaštite i trajnosti tunelske konstrukcije, kao i optimalne metodologije i dinamike izvođenja i optimalne ekonomičnosti zaštitnog sistema tunela, navedeni materijali se često primenjuju kao sistemi.

Pored zaštitne uloge, završna obrada tunela treba da obezbedi i bezbednosnu signalizaciju kod tunela drumske saobraćajne infrastrukture. Isti treba da se obeleže sa signalnim bojama i sa podužnim linijama i markacijom izlaza za evakuaciju, prozivpožarnu opremu itd. Svi navedeni materijali ispunjavaju navedene standarde za bezbednost saobraćaja u tunelima.

U produžetku su prikazana dva sistema tunelske konstrukcije, sa primenom materijala iz proizvodnog progarama Ading-a.

FASIL V

ANTIKORIZIN BB

ANTIKOROZIN BR

ADINGPOKS AKVA 1B

ADINGPOKS 1B

ADINGPOKS AKVA

Materijal (prajmer) za hidrofobnu impregnaciju betonskih površina na bazi silanske emulzije bez rastvarača

Antikorozivni premaz (coating) u boji za zaštitu betonskih površina, proizveden na akrilatnoj osnoviPropustljivost vodene pare Klasa I,SD < 5mKapilarna apsorpcija < 0,1 kg/(m2h0,5)Athezija ≥ 1,5MpaPropustljivost CO2 SD>50mmOtpornost na dejstvo požara Evroklasa ''B''

Antikorozivni premaz (coating) u boji za zaštitu betonskih površina, proizveden na bazi sintetičkih smola i rastvaračaPropustljivost vodene pare klasa I,SD < 5mKapilarna apsorpcija < 0,1 kg/(m2h0,5)Athezija ≥ 2 MpaPropustljivost CO2 SD > 50m Dvokomponentni epoksidni premaz (coating) na vodenoj osnovi za površinsku zaštitu betona izloženog mehaničkim i hemijskim uticajima Propustljivost vodene pare Klasa I, SD< 5 mKapilarna apsorpcija < 0,1 kg/(m2h0,5)Athezija ≥ 2 MpaPropustljivost CO2 SD > 50mOtpornost na dejstvo požara Evroklasa B Klasa ''B''Otpornost na habanje < 3000 mgOtpornost na jake hemijske agresije klasa IOtpornost na udar klasa II ≥ 10 Nm

Dvokomponentni epoksidni premaz (coating) za površinsku zaštitu betona izloženog na mehaničke i hemijske uticajePropustljivost vodene pare Klasa III, SD> 50 mKapilarna apsorpcija < 0,1 kg/(m2h0,5)Athezija ≥ 2 MpaPropustljivost CO2 SD > 50mOtpornost na dejstvo požara Evroklasa B Klasa ''C''Otpornost na habanje < 3000 mgOtpornost na jake hemijske agresije klasa IIOtpornost na udar klasa I ≥ 4 Nm

Epoksi-cementni premaz/malter za reparaciju i površinsku zaštitu betona Propustljivost vodene pare Klasa II 5m≤SD≤50mKapilarna apsorpcija < 0,1 kg/(m2h0,5)Athezija ≥ 2 MpaPropustljivost CO2 SD > 50mOtpornost na habanje < 3000 mgOtpornost na udar klasa III ≥ 20 NmČvrstoća pri pritisku ≥ 45 N/mm2Čvrstoća pri savijanju ≥ 5 N/mm2

Odgovara:EN 1504-2:2004 / 1.1(H); 2.1 (H);8.1 (H)

Odgovara standardu EN 1504-2, metoda 1.3 (C)- Površinska zaštita od prodora metoda 2.2 (C)- Kontrola vlage,metoda 8.2 (C) – povećana otpornost

Odgovara standardu: EN 1504-2Metoda 1.3 (C) – površinska zaštita od prodora,metoda 2.2 (C) – kontrola vlage,metoda 8.2 (C) – povećanaotpornost

Odgovara:EN 1504-2: 1.3(С); 2.2(С); 5.1(С); 6.1(С); 8.2(С)

Odgovara:EN 1504-2: 1.3(С); 2.2(С); 5.1(С); 6.1(С); 8.2(С)

Odgovara:EN 1504-2: metoda 1.3(С); 2.2(С); 8.2(С); 5.1(С) i naEN 1504-3: metoda 3.1 и 7.1

NAZIV PROIZVODA/ SISTEM ZAŠTITE

PERFORMANSE SAGLASNOST

Page 31: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

31

SiStemi Za ZaŠtitU 1

Primenjeni sistemi za zaštitu:

adingpoks akva (Bela boja) – 1 rad. postupak

antikorozin BB (signalna bela boja) – 2 rad. postupka

antikorozin BB (signalna crvena i zelena boja) – Signalizacija

SiStemi Za ZaŠtitU 2

Primenjeni sistemi za zaštitu:

Fasil v – 1 rad. postupak

adingpoks akva 1B (signalna bela boja) – 2 rad. postupka

antikorozin BB (signalna crvena i zelena boja) – Signalizacija

Page 32: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

32

4.3.2 iZloženoSt i ZaŠtita HidroteHniČKiH tUnela

Hidrotehnički tuneli predstavljaju podzemne konstrukcije namenjene za stalni ili privremeni protok vode. HT Tuneli su deo vodovodne mreže za prenos vode za piče, kanalizacionih sistema za odvođenje otpadnih voda, industrijskih pogona – brane za evakuaciju prelivnih voda, deo manjih i većih hidroelektrana, rudnika, jalovišta itd.

Prema svojoj nameni, HT Tuneli su veoma izloženi oštečenjima mehaničkog dejstva vode koja protiče (erozija, kavitacija i abrazija), kao i na hemijska dejstva (hemijska korozija betona i armature zbog prisustva hemijskih kontaminenata rastvorenih u vodi). U nekim slučajevima, čista ’’meka’’ voda za piče može da izazove hemijsku eroziju betona (delimično rastvaranje agregata krečnjačkog porekla u betonu).

U zavisnosti od karaktera i namene HT Tunela, brzine i intenziteta vodotoka, kao i sastava i agresivnosti vode koja se prenosi, za zaštitu ovakvih tunela primenjuju se različiti materijali i sistemi na bazi cementa i polimera i/ili reaktivnih smola.

Kao i kod saobračajnih tunela, beton od kojeg se isti izvode mora da odgovara po svom sastavu i performansama klasi izloženosti za koju je namenjen. U donjoj zoni protoka vode, beton mora biti dopunsko otporan na abrazivno dejstvo vode. Jedan od osnovnih faktora za postizanje zahtevanog stepena abrazije je upotreba odgovarajućeg agregata (najčešće magmatskog porekla) koji se odlikuje visokom čvrstoćom i otpornošću na habanje.

Za tu namenu, kompanija Ading ima razvijen gotov beton, sa različitom granulacijom (4-8-16mm) namenjen za izvođenje i sanaciju betonskih korita u tunelima (Eksmal).

Oštečenje - hemiska i mehanička agresija

sanacija i oblikovanje dna - Eksmal

Page 33: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA

33

Sa ciljem da se postigne dodatna površinska otpornost na mehaničke uticaje, kao i hemijska otpornost betonskih konstrukcija, potrebno je primeniti materijale i sistema za zaštitu betona saglasno sa Evropskim standardom EN 1504.

Slično kao i kod drumskih tunela, u zavisnosti od tipa i intenziteta spoljašnjih uticaja, i u ovom slučaju se mogu primeniti materijali za hidrofobnu impregnaciju ili zaštitna obloga (coating). Isti mogu biti na bazi cementa ili polimera. Imajući u vidu uslove rada i izvođenja HT tunela i ovi materijali imaju zahteve-preporuke u pogledu perfomansi (mogućnost aplikacije na vlažnu podlogu, vodonepropustljivost, paropropustljivost, da ne sadrže toksične materije).

EKSMAL 4

HIDROMAL

FASIL V

ADINGPOKS AKVA PRAJMER

ADINGPOKS AKVA

Gotov samorazlivajući malter/beton sa kompenzacijom skupljanja, sa maksimalnom veličinom zrna od 4mmVisoka otpornost na habanjePropustljivost vodene pare Klasa I,SD < 5 mKapilarna apsorpcija < 0,5 kg/(m2h0,5)Athezija ≥ 2 MPaČvrstoća pri pritisku ≥ 55 N/mm2Otpornost na dejstvo požara Evroklasa ''A''

Jednokomponentna kruta hidroizolacija na cementnoj osnoviPogodna za upotrebu u kontaktu sa pitkom vodomParopropustljivost vodene pare Klasa I,SD < 5 mKapilarna apsorpcija < 0,1 kg/(m2h0,5)Athezija ≥ 1MPaČvrstoća pri pritisku ≥ 35 N/mm2Otpornost na dejstvo požara Evroklasa ''A''

Materijal (prajmer) za hidrofobnu impregnaciju betonskih površina na bazi silanske emulzije bez rastvarača

Epoksidni prajmer na vodenoj bazi namenjen za impregnaciju betonskih površina

Epoksi-cementni premaz/malter za reparaciju i površinsku zaštitu betona

Odgovara:EN 1504-3 Klasa R4

Odgovara:EN 1504-2: 2.2(С); 8.2(С)

Odgovara:EN 1504-2:2004 / 1.1(H); 2.1 (H);8.1 (H)

Odgovara:EN 1504-2

Odgovara:EN 1504-2: metoda 1.3(С); 2.2(С); 5.1(С); 8.2(С) и наEN 1504-3: metoda 3.1 и 7.1

NAZIV PROIZVODA/ SISTEM ZAŠTITE

PERFORMANSE USAGLAŠENOST

Page 34: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

ISKUSTVO I BRIGA ZA PARTNERE

Pravilan izbor odgovarajućih materijala, kao i saveti i znanje koje naši inženjeri dele na terenu, su od ključnog značaja za životni ciklus jednog objekta. Tu je i podrška od R&D službe kao i akreditovane laboratorije za kontrolu kvaliteta betona, koja u kombinaciji sa inženjerima službe za tehničku primenu i plasman, stvaraju dodatnu vrednost Vašoj gradnji.

Proizvodi koji su sertifikovani u skladu sa Evropskim normama EN 1504, ali i lokalnim propisima drugih područja u kojima smo prisutni, garantuju našu ozbiljnost i posvećenost partnerima.

Cilj je da našim partnerima obezbedimo brzo, ekonomično i efikasno izvođenje, da odgovorimo njihovim potrebama u najkraćem mogućem roku i da ponudimo rešenja koja će omogućiti dugotrajnu eksploataciju objekata čak i u najekstremnijim sredinama.

34

Page 35: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

ZAŠTITNI PREMAZI

REPARACIJA BETONA

HIDROIZOLACIJE

PROTIVPOŽARNA ZAŠTITA

GRAĐEVINSKA LEPILA

O S TA L E P R O I Z V O D I K O J I S E K O R I S T E U

G R A Đ E V I N A R S T V U

Page 36: MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA i... · 2020. 3. 12. · MATERIJALI I TEHNOLOGIJE ZA IZGRADNJU TUNELA 8 TBM mašina se koristi za iskop tunela kružnog preseka kroz raznolike

ADING AD SKOPJE, Novoselski pat (str. 1409) br. 11, 1060 Skopje Severna Makedonija

tel.: + 389 / 02 2034 840; e-mail: [email protected]; www.ading.com.mk design by

Mart 2020,

Kompanija za proizvodnju hemijskih materijala za građevinarstvo od 1969