BETON

• Beton je umjetni građevni materijal dobiven miješanjem cementa krupnog i sitnog agregata s vodom, sa ili bez kemijskih i mineralnih dodataka, koji očvršćuje hidratacijom cementa.

PODJELA BETONA

• sastavu

• gustoći

• konzistenciji

• prema mjestu proizvodnje

• prema postignutoj tlačnoj čvrstoći

• prema zahtjevnim osobinama

PREMA SASTAVU:

• cementni beton

• asfaltni beton

• polimerni beton

• Cementni betoni se dobivaju uporabom hidrauličnog veziva cementa. Mješavina su cementa, krupnog i sitnog agregata, vode zraka, s ili bez kemijskih i mineralnih dodataka.

• Asfaltni betoni se dobivaju uporabom organskih veziva katrana i bitumena.

• Polimerni betoni se dobivaju uporabom epoksidnih ili poliesterskih umjetnih smola kao veziva.

PREMA GUSTOĆI:

• Običan beton (B), gustoće u suhom stanju od 2000 do 2600 kg m-3

• Lagani beton (LB), gustoće u suhom stanju 800 do 2000 kg m-3

• Teški beton (TB), gustoće u suhom stanju veće od 2600 kg m-3

PREMA KONZISTENCIJI:

• krut

• slabo plastičan

• plastičan

• tekući

PREMA MJESTU PROIZVODNJE:

• Beton proizveden u tvornici betona (centralnoj betonari)

• Beton proizveden u betonari na gradilištu, za potrebe gradilišta

• Beton proizveden u pogonu betonare za predgotovljene betonske elemente

PREMA POSTIGNUTOJ TLAČNOJ ČVRSTOĆI:

• Beton normalne čvrstoće

postignuta 28-dnevna tlačna čvrstoća 55 MPa

• Beton visoke čvrstoće

postignuta 28-dnevna tlačna čvrstoća 55 MPa i 100 MPa

• Beton jako visoke čvrstoće

postignuta 28-dnevna tlačna čvrstoća 100 MPa

PREMA ZAHTJEVNIM OSOBINAMA:

• Projektirani beton je beton čija su svojstva i dodatne osobine zahtijevane

projektom, dok proizvođač odgovara za pripremu i isporuku betona traženih svojstava i dodatnih osobina

• Beton zadanog sastava je beton čija su svojstva i dodatne osobine zahtijevane od uvjetovatelja (projektant, proizvođač, kupac, izvođač)Uvjetovatelj je odgovoran za beton zadanog sastava

• Normirani beton zadanog sastava je beton čiji je sastav dan u normi važećoj na mjestu korištenja

betona i za njega je odgovorno normizacijsko tijelo

CEMENTNI BETONPrednosti cementnog betona:• ekonomičnost proizvodnje• niska cijena sastojaka• niska cijena ugradnje• niska cijena održavanja• dostupnost sastojaka (agregata, cementa, vode)• nizak utrošak energije pri proizvodnji• požarna otpornost• vodootpornost• mogućnost recikliranja

Nedostatci:• niska vlačna čvrstoća• obujamske promjene, skupljanje i puzanje

PROSTORNI MODEL UZORKA SVJEŽEG BETONA

V- obujamski udio sastojka

a – agregat

cv – vezivo

u – Vv + Vz

Va + Vcv + u = 1

OBUJAMSKI UDIO SASTOJAKA

Vz = 1 do 7 vol.%

Vv = 14 do 21 vol.%

Vcv = 7 do 15 vol.%

Va = 60 do 70 vol.%

Vb = Va + Vc + Vv +Vz + Vd

Vh = fh Vc

Vh-obujamski udio hidratafh – faktor širenja hidrata (1,52)

Vpg = fp Vc

Vpg – obujamski udio porafp – faktor poroznosti cementnog

kamena (0,54)

VCK = VPA

Vpk = VCK – (Vh + Vpg)

Vpk – obujamski udio kapilarnih pora i šupljina

PROSTORNI MODEL UZORKA OČVRSNULOG BETONA

Va + Vh +Vpg + Vpk = 1

VELIČINE I VRSTE PORA U OČVRSNULOM BETONU

Radijus (mm)

Vrsta pora Udio (%)

Podrijetlo

10-5 – 10-6 Pore cementnog

kamena

2-28 Hidratacija cementa

1-10-6 Kapilarne pore 0-10 Višak vode za obradivost

10-10-1 Zračni mjehurići i

šupljine

1-10 Zbijanje, izlučivanje vode,aerant

PROJEKTIRANJE SASTAVA BETONAProjektiranje sastava betona je postupak određivanja

relativnog udjela sastojaka betona potrebnih za dobivanje jediničnog obujma ugrađenog i zbijenog betona zadanih svojstava u svježem i očvrsnulom stanju.

Redoslijed izrade projekta:• podaci o sastojcima betona• način miješanja sastojaka• sredstva otpreme betona• način ugradnje betona• postupci zbijanja betona• razina vlastite i neovisne kontrole

ZAHTJEVNE OSOBINE SVJEŽEG I OČVRSNULOG BETONA ZADANE

PROJEKTOM• obradivost (konzistencija) svježeg betona

• obujamski udio zraka u svježem betonu

• gustoća svježeg betona

• tlačna čvrstoća

• vlačna čvrstoća

• otpornost na smrzavanje

• otpornost na habanje

• otpornost na sulfate

• maseni udio klorida u betonu

ZAHTJEVI KOJE TREBA ZADOVOLJITI PRORAČUNOM

• zahtjev tlačne čvrstoće za projektirani razred betona

Izbor razreda tlačne čvrstoće ovisi o tipu betonske konstrukcije i razredu izloženosti konstrukcije okolišu

• zahtjev konzistencije svježeg betona Izražava se jednim od 4 razreda konzistencije svježeg

betona• Zahtjev trajnosti betona Ovisi o razredu izloženosti betona okolišu, prema

(TPBK) najmanje 50 godina

Razred betona predstavlja tlačna čvrstoća betona starog 28 dana, određena ispitivanjem valjka 150 mm 300 mm i kocke brida 150 mm, koja se propisuje projektom betona.

C 40/50 (N mm-2)

fck, valj fck, koc

fck, valj – karakteristična tlačna čvrstoća valjka 150 mm 300 mm nakon 28 dana očvršćivanja fck, koc – karakteristična tlačna čvrstoća kocke brida 150 mm m nakon 28 dana očvršćivanja

ZAHTJEV TLAČNE ČVRSTOĆE

Razred tlačne čvrstoće fck, valj (N mm-2) fck, koc (N mm-2)

C 8 / 10

C 12 / 15

C 16 / 20

C 20 / 25

C 25 / 30

C 30 / 37

C 35 / 45

C 40 / 50

C 45 / 55

C 50 / 60

C 55 / 67

C 60 / 75

C 70 / 85

C 80 / 95

C 90 / 105

C 100 / 115

8

12

16

20

25

30

35

40

45

50

55

60

70

80

90

100

10

15

20

25

30

37

45

50

55

60

67

75

85

95

105

115

RAZREDI TLAČNE ČVRSTOĆE ZA OBIČAN I TEŠKI BETON

Razred tlačne čvrstoće fck,valj (N mm-2) fck,koc (N mm-2)

LC 8 / 9

LC 12 / 13

LC 16 /18

LC 20 / 22

LC 25 / 28

LC 30 / 33

LC 35 / 38

LC 40 / 44

LC 45 / 50

LC 50 / 55

LC 55 / 60

LC 60 / 66

LC 70 / 77

LC 80 / 88

8

12

16

20

25

30

35

40

45

50

55

60

70

80

9

13

18

22

28

33

38

44

50

55

60

66

77

88

RAZREDI TLAČNE ČVRSTOĆE ZA LAGANI BETON

ZAHTJEV TRAJNOSTI BETONANorma HRN EN 206-1 dijeli okoliš u kojem je beton na 6

razreda izloženosti okolišu:1 Kada nema rizika korozijeX0 - za nearmirani beton u okolišu bez smrzavanja,

abrazije ili kemijskog djelovanja i za armirani beton u vrlo suhim uvjetima uporabe.

2 Korozija uvjetovana karbonatizacijomXC1 – suh ili stalno vlažan okolišXC2 – vlažan, rijetko suh okolišXC3 – umjereno vlažan okolišXC4 – izmjenično vlažan i suh okoliš

3 Korozija uvjetovana kloridima koji nisu iz moraXD1 – umjereno vlažan okoliš (beton izložen Cl- iz

zraka)XD2 – vlažan, rijetko suh okoliš (Cl- iz otpadnih voda)XD3 – izmjenično vlažan i suh okoliš (Cl- iz soli za

otapanje)4 Korozija uvjetovana kloridima iz moraXS1 – okoliš uz more izložen solima iz zrakaXS2 – okoliš stalnog djelovanja mora (betoni u moru)XS3 – zona plime i oseke i zona zapljuskivanja valovima5 Djelovanje smrzavanja i odmrzavanja sa ili bez soli

za odmrzavanjeXF1 – umjerena zasićenost vodom bez soli za

odmrzavanje

XF2 – umjerena zasićenost vodom sa solima za odmrzavanje

XF3 – visoka zasićenost vodom bez soli za odmrzavanje

XF4 – visoka zasićenost vodom sa solima za odmrzavanje

6 Kemijsko djelovanje

XA1 – lagano kemijsko djelovanje

XA2 – umjereno kemijsko djelovanje

XA3 – jako kemijsko djelovanje

DEBLJINA ZAŠTITNOG SLOJA BETONA ZA ZAŠTITU ARMATURE

Razred izloženosti

Najmanja debljina zaštitnog sloja betona

Cmin., (mm)

Dopuštena odstupanja

Δc, (mm)

2

XC1

XC2

XC3

XC4

20

35

35

40

10

153

XD1

XD2

XD3

4

XS1

XS2

XS3

55

w, vodocementni omjer

Vb = Va + Vc + Vv + Vd + Vz

Vb =

Vb =

PRORAČUN SASTOJAKA BETONA

maa(ZPS)

+mcc

+mvv

+mdd

+Vz

a(ZPS)

ma

c

mc+ + mv

mvmc

=

ma

mc = A, agregatnocementni omjer

mc

Vb = C, cementnobetonski omjer

Vbmc

=ma

mc 1

a+ 1c

+mv

mc

PRORAČUN MASENIH UDJELA SASTOJAKA BETONA

• masa cementa za 1 m3 betona • masa vode za 1 m3 betona

• masa agregata za 1 m3 betona • ispravak mase vode za površinsku vlažnost

agregata • omjere masenih postotaka pojedinih frakcija

agregata• obujamski udio zraka u 1 m3 betona• masu dodatka (aditiva)

1 masa cementa mc se izabire iz tablica

2 masa vode mvr se računa iz w, koji se izabire iz tablica mvr = w · mc = Vv

3 ispravak mase vode mv = mvr – Asm

4 obujam zraka Vz

Vz = 1 do 2 vol.% za D = 31,5 mm

5 masa agregata ma Va = Vb – (Vc + Vv + Vz)

ma = Va · a ili ma = A · mc

6 masa dodatka md

bz Vzraka.%vol

V 100

bz Vzraka.%vol

V 100

cd mdodatka.%mas

m 100

cd mdodatka.%mas

m 100

c

cc

mV

c

cc

mV

MASE CEMENTA ZA POJEDINE RAZREDE BETONA• D = 31,5 mm

Razred tlačne

čvrstoće (N mm-2)

Razred cementa

32,5 (kg)

Razred cementa

42,5 (kg)

12/15

20/25

30/37

40/45

200

300

350

400

180

270

320

350

45/55 i više pokusom pokusom

Za D = 16 mm povećati masu cementa za 10%

Za D = 8 mm povećati masu cementa za 20%

VODOCEMENTNI OMJER ZA POJEDINE RAZREDE BETONA

Razred tlačne

čvrstoće (N mm-2)

Vodocementni omjer

(w)

40/50 + dodatak

20/25 do 40/50

20/25 i niže

0,40 do 0,45

0,45 do 0,60

0,60 i više

Razred izloženosti

okolišu

Najmanji

v/c omjer

Najmanji razred tlačne

čvrstoće

Najmanja masa

cementa (kg)

Najmanji obujamski % zraka

Drugi zahtjevi

1 Nema rizika od korozije (suh okoliš)

X0 C 12/15

2 Korozija uvjetovana karbonatizacijom

XC1

XC2

XC3

XC4

0,65

0,60

0,55

0,50

C 20/25

C 25/30

C 30/37

C 30/37

260

280

280

300

3 Korozija uvjetovana kloridima koji nisu iz morske vode

XD1

XD2

XD3

0,55

0,55

0,45

C 30/37

C 30/37

C 35/45

300

300

320

4 Korozija uvjetovana kloridima iz morske vode

XS1

XS2

XS3

0,50

0,45

0,45

C 30/37

C 35/45

C 35/45

300

320

340

5 Djelovanje smrzavanja i odmrzavanja sa ili bez soli za odmrzavanje

XF1

XF2

XF3

XF4

0,55

0,55

0,50

0,45

C 30/37

C 25/30

C 30/37

C 30/37

300

300

320

340

4a

4a

4a

Agregat s dovoljnom otpornošću

na smrzavanje

6 Kemijsko djelovanje

XA1

XA2

XA3

0,55

0,50

0,45

C 30/37

C 30/37

C 35/45

300

320

360

Sulfatno otporni cementb

PRORAČUN RECEPTUREZadano: a) CEM II / B-M (P-S) 42,5 N, c = 3,10 kg dm-3

b) 4 frakcije agregata, a = 2,7 kg dm-3 , granulometrijski sastav frakcija i površinska vlažnost dani su u tablicama

c) dodatak Glenium ACE se dodaje u masenom udjelu od 0,45% prema preporuci proizvođača

Traži se: a) projektirani razred betona C 40/50

b) slijeganje svježeg betona, S2 od 50 do 90 mm c) maseni udjeli pojedinih frakcija i dodatka d) receptura za 1 m3 zbijenog betona e) receptura za jedno miješanje u miješalici

učinka 250 dm3

PRORAČUN SASTOJAKA BETONASastojci betona Masa Gustoća

(kg dm-3)

Obujam

(dm3)% (kg)

CEM II/B-M (P-S) 42,5 N 350,0 3,10 112,9

w, omjer 0,45

Voda: gradski vodovod 157,5 1,00 157,5

Zrak 1,5 15,0

Dodatak: Glenium ACE 30 0,45 1,57 1,07 1,48

Ukupno: 286,9

Agregat: 1925,4 2,70 713,1

Agregat: Frakcija 0-4 mm

Frakcija 4-8 mm

Frakcija 8-16 mm

Frakcija 16-32 mm

UKUPNO: 2434,5 1000

PRORAČUN SASTAVA RECEPTURE

Sastojci betona Maseni udjeli Ispravak za vlažnost agregata

Ispravljeni udjeli za 1 m3

Udjeli za 250 dm3

% (kg) % (kg) (kg) (kg)

Frakcija 0-4 mm 45 866,4 4,0 34,6 901 225,2

Frakcija 4-8 mm 14 269,6 1,2 3,2 272,8 68,2

Frakcija 8-16 mm 19 365,8 0,7 2,6 368,4 92,1

Frakcija 16-32mm 22 423,6 0,4 1,7 425,3 106,3

UKUPNO: 100 1925,4 42,1 1967,5 491,9

Voda: 157,5 115,4 115,4 28,8

Dodatak: 0,45 1,57 1,57 0,39

Cement 350,0 350,0 87,5

UKUPNO: 2434,5 2434,5 608,6

GRANULOMETRIJSKI SASTAV GREGATABroj frak.

Veličina mm

Brojčani granulometrijski sastav agregata, amn

Prolaz %0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 31,5 63

1 0-4 8 13 28 39 66 98 100 100 100 100

2 4-8 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 13 94,0 100 100 100

3 8-16 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,0 12,0 96,0 100 100

4 16-31,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 10,0 97,0 100

Preporučeni zbrojni granulometrijski sastav agregata, Ai Sito mm

0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 31,5 63

Prolaz %

4 8 18 28 37 47 62 80 100 100

STVARNI GRANULOMETRIJSKI SASTAV AGREGATA

Frak.

mm

Frakmas.

%

STVARNI GRANULOMETRIJSKI SASTAVAGREGATA

PROLAZ (%)0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 31,5 63

0-4

4-8

8-16

16-31,5

45

14

19

22

3,6

0,0

0,0

0,0

5,8

0,0

0,0

0,0

12,6

0,0

0,0

0,0

17,5

0,0

0,0

0,0

29,7

0,14

0,0

0,0

44,1

1,8

0,76

0,0

45

13,2

2,28

0,2

45

14

18,2

2,2

45

14

19

21,3

45

14

19

22

zbroj 100 3,6 5,8 12,6 17,5 29,8 46,7 60,7 79,4 99,3 100

NAJVEĆE ZRNO AGREGATA (Dmax)Mora biti manje od:

• a) ¼ najmanjeg presjeka betonskog elementa (za ploče 1/3 debljine)

• b) 1,25 · najmanji vodoravni razmak armature

DIJAGRAM TOKA UTVRĐIVANJA SASTOJAKA BETONAUtvrđivanje sastava betona

čvrstoća trajnost obradivost cijena

Vrsta sastojaka(cement, agregat, dodaci)

Vrsta sastojaka(cement, agregat, dodaci)

Usvaja se nakon rezultata početnih ispitivanja

Konzistencija Dmax,

v/c omjer, masa vode Obujam zraka

Masa dodataka

Proračun sastojaka za početnu mješavinu

Izrada i podešavanje sastava

Odabir sastavaReceptura

Zadano Zadano

Iz projektaIz projekta

Ispitivanje

Ispitivanje

PROIZVODNJA OTPREMA I UGRADNJA BETONA• skladištenje sastojaka• doziranje sastojaka• miješanje sastojaka• otprema betona• kontrola proizvodnje• kontrola kakvoće betona1 spremnici dodataka2 spremnik tople vode3 spremnik hladne vode4 spremnici cement5 spremnik sitnog agregata6 spremnik krupnog agregata7 miješalica dodataka8 miješalica dodataka i vode9 miješalica sastojaka10 kontrola procesa11 ured otpreme12 otprema betona

PROIZVODNJA BETONA

DIJAGRAM TOKA KONTROLE PROIZVODNJE OTPREME I UGRADNJE BETONA

Doziranje sastojakaDoziranje sastojaka

Gradilišna otpremaGradilišna otprema

Ugradnja betonaUgradnja betona

Zbijanje betonaZbijanje betona

Njegovanje betonaNjegovanje betona

Laboratorijza beton

betonare

Laboratorijza beton

betonare

Laboratorijna

gradilištu

Laboratorijna

gradilištu

Miješanje sastojaka

Vanjska otprema do 100 km

Završna obrada površine

Dopremanje i skladištenjesastojaka

Dopremanje i skladištenjesastojaka

Osiguranje

kvalitete

Osiguranje

kvalitete

DIJAGRAM KONTROLE KAKVOĆE SASTOJAKA

AtestiAtesti

Vizualnipregled

Vizualnipregled

Laboratorijskoispitivanje

Laboratorijskoispitivanje

Kontrolni uzorakKontrolni uzorak

Upravljanjekvalitetom

Upravljanjekvalitetom

SastojciCementAgregat

Vodadodaci

SastojciCementAgregat

Vodadodaci

EvidencijaEvidencija

ProizvodnjaSilosi

Skladišta

DOZVOLJENA ODSTUPANJA PRI MIJEŠANJU SASTOJAKA

Sastojci Dozvoljeno odstupanje

CementVoda

Ukupni agregatMineralni dodaci

pri dodavanju 5% mase cementa

3% od tražene mase

Kemijski i mineralnidodaci pri dodavanju 5% mase cementa

5% od tražene mase

KONTROLA PROIZVODNJE

• izbor sastojaka betona

• projektiranje sastava betona

• proizvodnja betona

• provjera i ispitivanje opreme, sastojaka betona, svježeg i očvrsnulog betona

• kontrolu usklađenosti proizvedenog betona sa zahtjevima norme

PROVJERA NADZORNOG TIJELA• Ovlašteno nadzorno tijelo je tijelo koje je ovlastila

državna institucija za obavljanje njegovih zadataka• Ovlašteno nadzorno tijelo treba provjeriti:• proizvođačev priručnik za kontrolu proizvodnje i ocijeniti

odredbe sadržane u priručniku• dali se na odgovarajućim mjestima nalaze dokumenti za

nadzor postrojenja i dali su dostupni osoblju• podatke dobivene tijekom početnog ispitivanja• podatke o sustavu kontrole proizvodnje koje primjenjuje

proizvođač

• Certifikacijsko tijelo je tijelo koje obavlja potvrđivanje usklađenosti proizvoda sa zahtjevima kakvoće propisanim normom

OZNAČIVANJE PROJEKTIRANOG BETONA-KRATICE

• poziv na preuzetu hrvatsku normu HRN EN 206-1

• razred tlačne čvrstoće, npr. C 25/30

• razred izloženosti utjecaju okoliša, npr. XD2

• najveći maseni udio klorida, npr. Cl 0,20

• najveću gornju veličinu agregata, npr. Dmax. 22

• oznaku razreda gustoće, npr. D 1,8

• konzistenciju, razredom konzistencije, npr. S2 ili zadanom vrijednošću i postupkom određivanja

TIPOVI BETONARA

VERTIKALNETORANJSKE

HORIZONTALNE

SKLADIŠTENJEAGREGATA

NAVLAČENJEM

SLOBODNOSKLADIŠTENJE

AGREGATA

TORANJSKE BETONARE

V > 10 000 m3

TORANJSKA BETONARA1 Usipni koš za agregat

2 Otpremni transporter

3 Razdjeljivač agregata

4 Spremnici agregata

5 Pokazivač napunjenosti spremnika

6 Sustavi za doziranje agregata

7 Vaga agregata

8 Spremnici cementa

9, 10, 11 Sustav za miješanje, pužnica, vaga cementa

12 Miješalica

13 Ispusni lijevak

14 Upravljački prostor

18 Vaga za vodu

HORIZONTALNE BETONARE• betonare sa skladištenjem agregata navlačenjem

V > 2 000 m3

HORIZONTALNE BETONARE• betonare sa slobodnim skladištenjem agregata

PROIZVODNJA BETONA ZA MANJE RADOVE

MIJEŠANJE BETONA• prisilna tanjurasta protustrujna miješalica

• miješalica sa slobodnim padom (bubnjasta)

OTPREMA BETONA• bubnjastom automiješalicom

• kamionom-kiperom

• agitatorom

OTPREMA BETONA NA GRAĐEVINI• posudom ili korpom

• transportnom trakom

• žlijebom

• pneumatski

• pumpanjem

D = 16 mm …400-600 kg m-3

D = 31,5 mm..360-420 kg m-3

D = 63 mm…..340-400 kg m-3

C > 0,20

UGRADNJA BETONA

• uranjajući vibratori (pervibratori)

• oplatni vibratori

• vibroploče (vibrogrede)

UGRADNJA BETONA IZMEĐU OPLATE

Pravila pri ugradnji:

• beton ne smije padati s visine veće od 1 metar

• beton ne smije udarati u prepreke, kao što su armatura i oplata

• beton mora padati okomito na prethodno ugrađeni beton

URANJAJUĆI VIBRATORI PERVIBRATORI

• promjer 25 mm

• promjer 38 mm

• promjer 48 mm

• promjer 58 mm

OPLATNI VIBRATOR I VIBROPLOČE

UTJECAJ VLAGE NA UGRAĐENI BETON

VRIJEME NJEGOVANJA BETONA

UTJECAJ TEMPERATURE NA UGRAĐENI BETON

UTJECAJ TEMPERATURE SASTOJAKA NA TEMPERATURU MJEŠAVINE BETONA

gdje je: Tb – temperatura svježe betonske mješavine

ma, mc i mv – mase agregata, cementa i vode

Ta, Tc i Tv - temperatura agregata, cementa i vode

ca - specifični toplinski kapacitet agregata i cementa = 0,85 kJ

kg-1 °C-1 cv – specifični toplinski kapacitet vode = 4,20 kJ kg-1 °C-1

)()(

)(C

mcmmc

TmcTmTmc

vvcaa

vvvccaaa

Tb =

PROIZVOĐAČI BETONA• 1 GRADNJA OSIJEK• 2 BETON LUČKO d.o.o.• 3 NEXE GRUPA d.d.• 4 SARAĐEN d.o.o.

• Gradnja Osijek proizvodi:• gotov beton razreda čvrstoće C 8/10 do C 35/45• pumpani beton razreda čvrstoće C 20/25 do 35/45• vodonepropusni beton• beton otporan na niske temperature• lagani beton• mikroarmirani beton• beton u boji

• Beton Lučko d.o.o. proizvodi:• plastični beton s frakcijom agregata od 0-16 mm, razreda čvrstoće C 12/15 do C 35/45• plastični beton s frakcijom agregata od 0-31,5 mm, razreda čvrstoće C 8/10 do C 35/45• pumpani beton s frakcijom agregata od 0-16 mm, razreda čvrstoće C 16/20 do C 35/45• pumpani beton s frakcijom agregata od 0-31,5 mm, razreda čvrstoće C 16/20 do C 35/45

• vodonepropusni beton s frakcijom agregata od 0-16 mm, razreda čvrstoće • C 16/20 do C 30/37• vodonepropusni beton s frakcijom agregata od 0-31,5 mm, razreda čvrstoće • C 16/20 do C 30/37

• Nexe grupa d.d. proizvodi:• plastični beton razreda čvrstoće C 16/20, C 25/30 i C 35/45• pumpani beton razreda čvrstoća C 16/20, C 25/30 i C 35/45

• Sarađen d.o.o. proizvodi:• beton razreda čvrstoće od C 8/10 do C 30/37• armirani beton• prednapeti beton• beton otporan na mraz i sol• beton donjeg sloja betonskog kolnika• beton habajućeg sloja betonskog kolnika• Beton se proizvodi u 3 betonare:• betonari Veprštak učinka 60 m3 h-1

• betonari Dubrava kod Tisna učinka 30 m3 h-1

• betonari Biograd učinka 45 m3 h-1

ISPITIVANJE SVJEŽEG I OČVRSNULOG BETONA

Svojstva svježeg betona određena su:

• konzistencijom (tečljivošću) svježeg betona

• gustoćom

• razdvajanjem agregata

• temperaturom

• obujamskim udjelom pora

ISPITIVANJE KONZISTENCIJE SVJEŽEG BETONA I RAZREDI

KONZISTENCIJEKonzistencija betona je svojstvo svježeg betona kojom se

on odupire trajnoj promjeni oblikaPrema normama HRN EN 12350-1 do HRN EN 12350-71 Uzimanje uzoraka2 Određivanje konzistencije slijeganjem3 Određivanje konzistencije pomoću Vebeovog aparata4 Određivanje konzistencije stupnjem zbijenosti5 Određivanje konzistencije rasprostiranjem6 Određivanje gustoće svježeg betona7 Određivanje obujamskog udjela pora

ISPITIVANJE KONZISTENCIJE SLIJEGANJEM

RAZREDI SLIJEGANJA Dmax = < 40 mm

Razred Slijeganje

(mm)

Dopuštena odstupanja (mm)

S1

S2

S3

S4

S5

Od 10 do 40

Od 50 do 90

Od 100 do 150

Od 160 do 210

> 220

±10

±20

±30

±30

Tip konstrukcije Slijeganje (mm)

Slabo armirani ili nearmirani temelji

Armirani temelji, ploče nosači i stupovi

Jako armirane ploče nosači i stupovi

Cestovne ploče, industrijski podovi

Masivni hidrotehnički beton

Betoniranje pod vodom

10 do 15

60 do 120

80 do 160

10 do 50

10 do 50

120 do 180

PRIBLIŽNE VRIJEDNOSTI SLIJEGANJA ZA KONSTRUKCIJE

VEBE POSTUPAK

VEBEOVI STUPNJEVI Dmax. = 63 mm

(Vebeovih stupnjeva)tV

VN

0

1

V0 – obujam Abramsovog kalupa 5,50 dm3

V1 – obujam betona poslije zbijanja, t – vrijeme zbijanja (s)Razred Vebeov stupanj (s) Dopuštena

odstupanja (s)

V0

V1 (kruta)

V2 (slabo plastična)

V3 (plastična)

V4 (tekuća)

31

21 do 30

11 do 20

6 do 10

3 do 5

±3

±3

±2

±1

STUPANJ ZBIJENOSTI

sh

hC

h – unutarnja visina posude (mm)

s – udaljenost od površine zbijenog betona do gornjeg ruba posude

RAZREDI STUPNJA ZBIJENOSTI

Dmax. = 63 mm

Razred Stupanj zbijenosti Dopuštena odstupanja

C0

C1

C2

C3

C4

1,46

1,26 do 1,45

1,11 do 1,25

1,04 do 1,10

1,04

±0,10

±0,08

±0,05

ISPITIVANJE KONZISTENCIJE RASPROSTIRANJEM

)(2

21 mmdd

T

d1

d2

RAZREDI RASPROSTIRANJA Dmax. = 63 mm

Razred Promjer rasprostiranja

(mm)

Dozvoljena odstupanja

(mm)

T1

T2

T3

T4

T5

T6

340

350 do 410

420 do 480

490 do 550

560 do 620

> 630

± 30 za sve vrijednosti

KRITERIJI USKLAĐENOSTI KONZISTENCIJE SVJEŽEG BETONA

Postupakispitivanja

Najmanji broj uzoraka

Broj prihvaćanja izvan graničnih

vrijednosti

Najveće dopušteno odstupanjepojedinog rezultata od granične

vrijednosti

Donjagranica

Gornja granica

Kontrolavidom

Svaka isporuka otpremljenog betona

Slijeganje Prema tablici za tlačnu čvrstoću ili

pri ispitivanju obujamskog udjela zraka ili u slučaju sumnje kontrolom

vida

Vidi tablicu 16.1.7b -10 mm +20 mm

Vebe postupak Vidi tablicu 16.1.7b -4 sekunde-6 sekundib

+2 sekunde+4 sekundeb

Stupanj zbijenosti

Vidi tablicu 16.1.7b -0,05 -0,07b

+0,03+0,05b

Rasprostiranje Vidi tablicu 16.1.7b -15 mm-25 mmb

+30 mm+40 mmb

b primjenjivo samo za ispitivanje konzistencije prigodom prvog istovara auto-miješalice

PRIHVATLJIVE VRIJEDNOSTI UVJETA USKLAĐENOSTI IZVAN GRANIČNIH VRIJEDNOSTI

Tablica 16.1.7aAQL = 4%

Tablica 16.1.7bAQL = 15%

Broj rezultataispitivanja

Prihvatljivi brojizvan graničnih

vrijednosti

Broj rezultataispitivanja

Prihvatljivi brojizvan graničnih

vrijednosti

1 - 12 0 1 - 2 0

13 - 19 1 3 - 4 1

20 - 31 2 5 - 7 2

32 - 39 3 8 - 12 3

40 - 49 4 13 - 19 5

50 - 64 5 20 - 31 7

65 - 79 6 32 - 49 10

80 - 94 7 50 -79 14

95 - 100 8 80 - 100 21

ODREĐIVANJE GUSTOĆE SVJEŽEG BETONA

– gustoća svježeg betona (kg m -3)

m2 – masa posude i zbijenog betona(kg)

m1 – masa prazne posude (kg)

V – obujam posude (m3)

V

mm 12 =

(kg m-3)

m1

V

DJELOVANJE VAN DER WAALSOVIH SILA

DJELOVANJE SLOJA MOLEKULA VODE

DJELOVANJE KAPILARNIH SILA

DJELOVANJE ORG. MOLEKULA, VODE I ČESTICA CEMENTA

ISPITIVANJE OČVRSNULOG BETONA

Svojstva očvrsnulog betona određena su:

• tlačnom čvrstoćom

• vlačnom čvrstoćom cijepanjem

• gustoćom

• modulom elastičnosti

• skupljanjem i puzanjem

• vodoupojnošću

• otpornošću na smrzavanje

• otpornošću na habanje

ISPITIVANJE OČVRSNULOG BETONAHRN EN 12390-1 do HRN EN 12390-8

1 Oblik, dimenzije i drugi zahtjevi za uzorke i kalupe

2 Izradba i njegovanje uzoraka za ispitivanje čvrstoće

3 Ispitivanje tlačne čvrstoće

4 Uređaji za ispitivanje tlačne čvrstoće

5 Ispitivanje čvrstoće na savijanje

6 Ispitivanje vlačne čvrstoće cijepanjem

7 Gustoća očvrsnulog betona

8 Dubina prodiranja vode pod tlakom

OBLIK I DIMENZIJE ISPITNIH UZORAKA

Dopušteno odstupanje od (d) manje od ± 0,5% .

Dopušteno odstupanje ravnosti plohe je ± 0,0006 · d u mm .

Dopušteno odstupanje okomitosti stranice manje od 0,5 mm.

d, mm 100 150 200 250 300

d, mm 100 150 200 250 300

Dopušteno odstupanje od promjera (d) je 0,5%.

Dopušteno odstupanje ravnosti na ispitnim plohama je ± 0,0006 · d u mm.

Dopušteno odstupanje od okomitosti stranice je ± 0,5 mm.

Dopušteno odstupanje visine (2d) je ± 0,5%.

L 3,5 d

Dopušteno odstupanje od normirane veličine (d) je 0,5%

Dopušteno odstupanje okomitosti stranice je ± 0,5 mm.

Dopušteno odstupanje ravnosti površine plohe je ± 0,2 mm.

d, mm 100 150 200 250 300

PORAST TLAČNE ČVRSTOĆE BETONA S VREMENOM

ISPITIVANJE TLAČNE ČVRSTOĆE

valjakzammNr

FR mmt )( 2

2

valjakzammN

r

FR mmt )( 2

2

kockuzammNa

FR mmt )( 2

2 kockuzammN

a

FR mmt )( 2

2

ČIMBENICI O KOJIMA OVISI TLAČNA ČVRSTOĆA BETONA

• vrsti, razredu i masenom udjelu cementa

• kakvoći i masenom udjelu agregata

• vodocementnom omjeru

• poroznosti betona

• utjecaju dodataka

• načinu ugradnje

• načinu njege betona

TIPOVI LOMA BETONA

OVISNOST TLAČNE ČVRSTOĆE O VODOCEMENTNOM OMJERU

0

20

40

60

80

100

0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,0

Re

lati

vn

a t

lač

na

čv

rsto

ća

%

Vodocementni omjer v/c

Rmt = (N mm-2)Rmt = (N mm-2)

OVISNOST TLANE ČVRSTOĆE BETONA O SASTAVU

cvB

A/

Abrams ( 1919. godine):

gdje je: v/c – vodocementni omjer A i B – su konstante

2

aVV

VK

wc

cRmt =

Feret (1987. godine):

gdje je: Rmt - tlačna čvrstoća betona

K- konstanta materijala određena eksperimentalno Vc – obujam cementa, Vw – obujam vode

a – obujam zraka

(N mm-2

)

OVISNOST TLAČNE ČVRSTOĆE BETONA O SASTAVU

Popovics:

Rmt – tlačna čvrstoća betona

A i B su konstante, A = 353,64 i B = 23,66

v / c – vodocementni omjer

c – masa cementa u kg m3

z – obujamski udio zraka

Krstulović:

C i N su konstante, C = 152 i N = 15

Vpk – obujamski udio kapilarnih pora

Rmt = zccvB

A 0279,0000637,0/ (N mm-2)

Rmt = C · (1 – Vpk)N

(N mm-2

)

NAJMANJI BROJ UZORAKA ZA PRIHVAĆANJE USKLAĐENOSTI

Proizvodnja Najmanja učestalost uzimanja uzoraka

Prvih 50m3

proizvodnjeNakon prvih 50 m3 proizvodnje

Beton s certificiranomkontrolom proizvodnje

Beton bez certificiranekontrole proizvodnje

Početna dok se ne dobije najmanje 35 rezultata

3 uzorka 1 uzorak na 200 m3 ili

2 uzorka po proizvodnom tjednu

1 uzorak na 150 m3 ili

1 uzorka po proizvodnom tjednu

Ustaljena kad sedobije najmanje 35 rezultata

1 uzorak na 400 m3 ili

1 uzorka po proizvodnom tjednu

Kada je standardna devijacija posljednjih 15 rezultata ispitivanja iznad 1,37 · s učestalost ispitivanja treba povećati na onu traženu za početno ispitivanje za slijedećih 35 rezultata ispitivanja.

GAUSSOVA KRIVULJA NORMALNE RASPODJELE

5%

fcm =

s =

i

fci

i

ff cicm2)(

1

)( 2

i

ff cicm s =

fcm = fck + 1,64 · s

fcm – srednja vrijednost, fci – pojedinačni rezultat, i – broj rezultata

fck – karakteristična tlačna čvrstoća, s – standardna devijacija

RASIPANJE REZULTATA KOD DOBRE I LOŠE KONTROLE PROIZVODNJE

UVJETI USKLAĐENOSTI REZULTATA ISPITIVANJA TLAČNE ČVRSTOĆE ZA POČETNU

I USTALJENU PROIZVODNJU

Proizvodnja

Broj

rezultata

fci u grupi

Uvjet 1

Srednja vrijednost

fci rezultata

fcm (N mm-2)

Uvjet 2

Pojedinačni rezultati

fci (N mm-2)

Početna 3 fcm fck + 4 fci fck - 4

Ustaljena Ne manje od 15

fcm fck + 1,48 · s fci fck - 4

fci – pojedinačni rezultat, fcm – srednja vrijednost

fck – karakteristična tlačna čvrstoća, s – standardna devijacija

PRIMJER PRORAČUNAi fci fcm - fci (fcm – fci)2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

37,8 -1,9 3,61

36,4 - 0,5 0,25

39,2 - 3,3 10,89

30,8 5,1 26,01

32,6 3,3 10,89

41,7 - 5,8 33,64

25,9 10,0 100,00

32,6 3,3 10,89

37,1 -1,2 1,44

34,0 1,9 3,61

35,3 0,6 0,36

39,8 -3,9 15,21

36,3 -0,4 0,16

40,9 -5,0 25,00

37,2 -1,3 1,69

36,8 -0,9 0,81

i574,4 244,46

PRORAČUNi

fci16

4,574

1

)( 2

i

ff cicm 15

46,244 =

=

Za ustaljenu proizvodnju s ne manje od 15 rezultata u grupi propisana su dva uvjeta usklađenosti:

Uvjet 1 fcm ≥ fck + 1,48 · sUvjet 2 fci ≥ fck - 4

Karakteristična tlačna čvrstoća fck za faktor vjerojatnosti raspodjele 1,3 je:

fck = fcm – 1,3 · s = 35,9 – 1,3 · 4,0 = 30,7 MPa

Prema uvjetu 1 fcm ≥ fck + 1,48 · s, 35,9 < 36,6

Prema uvjetu 2 fci ≥ fck – 4, 25,9 < 26,7

= 35,9 MPa

s =

fcm =

4,0 MPa

=

KONTROLA USKLAĐENOSTI KONTROLNIM KARTICAMA

Broj (fci) rezultata ispitivanja tlačne

čvrstoće za pojedini beton

Uvjet 3

Srednja vrijednost od (fci) rezultata za pojedinog člana

porodice fcm (N mm-2)

2 fcm fck - 1

3 fcm fck + 1

4 fcm fck + 2

5 fcm fck + 2,5

6 fcm fck + 3

UVJETI USKLAĐENOSTI ZA ČLANOVE PORODICE BETONA

Dali je pojedinačni 28-dnevni rezultat Ne Označi beton jednak ili veći od uvjetovanog kao neusklađen fci ≥ fck – 4 (tablica 16.4.2 uvjet 2)

Da U svakom periodu provjeri za svakog Ne Izdvoji tog člana iz

člana porodice pripada li porodici prema porodice i označi ga kriteriju usklađenosti (tablica 16.4.3 uvjet 3) kao pojedinačni beton

Da Dali srednja vrijednost čvrstoće Ne Označi porodicu kao svih rezultata odgovara uvjetu neusklađenu u periodu fcm ≥ fck + 1,48 · s (tablica 16.4.2 uvjet 1) ocjenjivanja Da Označi porodicu kao usklađenu u cijelom periodu ocjenjivanja

DIJAGRAM TOKA OCJENE USKLAĐENOSTI ČLANA PORODICE BETONA

ISPITIVANJE VLAČNE ČVRSTOĆE ČISTIM VLAČNIM OPTEREĆENJEM

ISPITIVANJE ČVRSTOĆE NA SAVIJANJE OPTEREĆENJE UZORKA JEDNOM SILOM

Rms = 3

5,1

h

lFm (N mm-2)

OPTEREĆENJE ISPITNOG UZORKA S DVIJE SILE

)( 22

mmNha

lFR mms

Rms – čvrstoća na savijane (N mm-2)

Fm – sila loma (N)

a i h – dimenzije bridova prizme

l – udaljenost između valjaka

ISPITIVANJE VLAČNE ČVRSTOĆE CIJEPANJEM

)(2 2

NmmDL

FR mmc

Proizvodnja Broj rezultata

(fvi) u grupi

Uvjet 1 Uvjet 2

Srednja vrijednost fvi rezultata

fvm (N mm-2)

Pojedinačni rezultati

fvi (N mm-2)

Početna 3 fvm fvk + 0,5 fvi fvk – 0,5

Ustaljena Ne manje od 15

fvm fvk + 1,48 · s fvi fvk – 0,5

fvi – pojedinačni rezultat, fvm – srednja vrijednost

fvk - karakteristična vlačna čvrstoća betona, s – standardna devijacija

KRITERIJ USKLAĐENOSTI ISPITIVANJA VLAČNE ČVRSTOĆE CIJEPANJEM

RADNJE U SLUČAJU NEUSKLAĐENOSTI

• prekinuti proizvodnju neusklađenog proizvoda

• izvođač treba obustaviti radove

• provjeriti rezultate ispitivanja, otkloniti greške

• ako se neusklađenost potvrdi ponovljenim ispitivanjima izvršiti provjeru postupaka za kontrolu proizvodnje

• kod potvrđene neusklađenosti izvijestiti kupca

ODREĐIVANJE GUSTOĆE OČVRSNULOG BETONA

w

stwstaZ

mmmmVmkg

V

m

),( 3

Z - obujamska gustoća uzorka (kg m-3), V – obujam uzorka (m3)

ma – masa uzorka određena na zraku (kg)

mst – masa potopljenog držača (kg), w - gustoća vode pri 20 ºC

mw – masa potopljenog uzorka (kg) (998 kg m-3)

ISPITIVANJE TLAČNE ČVRSTOĆE BETONA U KONSTRUKCIJI

Naknadna ispitivanja tlačne čvrstoće betona u konstrukciji provode se:

• ako nisu zadovoljavajući rezultati ispitivanja kontrolnih uzoraka tijekom gradnje

• ako dolazi do promjene u namjeni građevine• ako su pojave na građevini takove da je upitna

sigurnost građevine• ako se sumnja u lošu izvedbu građevine• ako je građevina bila izložena požaru

ISPITIVANJE BETONA U KONSTRUKCIJI

Beton u konstrukciji se ispituje prema normama

HRN EN 12504-1, HRN EN 12504-2 i HRN EN 1542

a. izrezivanjem ispitnih tijela (valjak)

b. pomoću odskočnog čekića (sklerometra)

c. mjerenjem sile otkidanja (pull-off postupak)

d. mjerenjem sile čupanja (pull-out postupak)

ODSKOČNI ČEKIĆ

1 čekić, 2 beton, 3 udarna masa,

4 kućište, 5 okidač, 6 jahač,

7 skala, 8 držač, 9 opruga

RAZLIČITI TIPOVI ODSKOČNIH ČEKIĆA

OVISNOST DALJINE ODSKOKA ČEKIĆA O TLAČNOJ ČVRSTOĆI

MJERENJE SILE OTKIDANJA PULL-OFF POSTUPAK

)(4 2

2

mmNd

F

A

FR mmm

Fm – sila otkidanja (N)

A – ploština lijepljenja (mm2)

d – promjer pločice (mm)

MJERENJE SILE ČUPANJA PULL-OUT POSTUPAK

)mmN(A

FR mm

2 Fm – sila čupanja (N)

A – ploština loma, stožac (mm2)

BETONI POSEBNE NAMJENEBetonom posebne namjene smatra se beton koji osim

sastojaka običnog betona sadrži i sastojke, dodatke ili umetke koji mijenjaju njegova osnovna svojstva.

U betone posebne namjene spadaju:

• lagani betoni• prepakt betoni• betoni za podlijevanje i ispune• prskani betoni (mlazni betoni)• uvaljani betoni• samougradivi betoni• armirani betoni

LAGANI BETONI

• betoni s laganim agregatom

• betoni od jednozrnog agregata

• porasti betoni

• ekspandirana pečena glina

• granulirana šljaka visoke peći

• ekspandirani perlit ili vermikulit

• ekspandirani polimerni materijali

PORASTI BETONISirovine: cement, vapno, leteći pepeo, gips sitno

samljeveni kvarcni pijesak i dodatak za širenje

• siporex (aluminijski prah vodik)

• ytong (kalcijev karbid acetilen)

SIPOREX I YTONG• PREDNOSTI:

• ekološki materijali

• lagani, 4 puta lakši od betona

• dobri toplinski i zvučni izolacijski

materijali

• postojani na atmosferske utjecaje

• nezapaljivi

• lako se kombiniraju s drugim

građevnim materijalima

• NEDOSTACI:

• manja čvrstoća i otpornost na habanje

• veće puzanje, skupljanje i bubrenje

Zidna ploča

Zidni

termoblok

PRSKANI (MLAZNI) BETON

SAMOUGRADIVI BETON

• vrlo mekan, tečan, i stabilan beton bez razdvajanja koji ne zahtjeva dodatno zbijanje vibriranjem

Dobiva se:

• ograničenjem masenog udjela krupnozrnog agregata

(Dmax.= 12-20 mm)

• povećanjem masenog udjela sitnozrnog praškastog agregata

• povećanjem masenog udjela posebnih superplastifikatora koji smanjuju vodo cementni omjer

PREDNOSTI SAMOUGRADIVOG BETONA

• brža izgradnja, nema zbijanja betona vibriranjem• bolja kakvoća, smanjena propusnost, bolja otprema

pumpom, bolji i ljepši izgled površine• poboljšana trajnost betona zbog bolje zbijenosti u

oplati i armaturi posebice u nedostupnim zonama gdje je zbijanje vibratorom otežano

• veća produktivnost, smanjen broj radnika, nema troškova zbijanja vibriranjem

• smanjena razina buke• mogućnost projektiranja gušće armature

ISPITIVANJE SAMOUGRADIVOG BETONA

• Rasprostiranje (obrnuti Abramsov kalup)

• L-kutija (Švedska kutija)

65-75 cm

50 cm doseći u 3-6 sekundi

40 cm 3-6 sekundi

razlika u visini < 20%

ARMIRANI BETON

Armirani beton predstavlja spoj betona i armiranog čelika koji na jednom mjestu objedinjuje dobre osobine betona (relativno velika tlačna čvrstoća) i dobre osobine čelika (visoka vlačna čvrstoća).

Pronašao ga i 1867 patentirao francuski vrtlar Joseph Monier.

ČELIKČelik je legura željeza s ugljikom i drugim elementima.

Sadrži najviše do 1,7 mas.% C, 0,8 mas.% Mn, 0,4 mas.% Si, 0,07 mas.% P i 0,0 6 mas.% S.

FIZIKALNO-MEHANIČKA SVOJSTVA BETONSKIH ČELIKA

• naprezanje – deformacija• granica razvlačenja, vlačna čvrstoća• duktilonost• žilavost i tvrdoća

DIJAGRAM DEFORMACIJA ČELIKA PRI VLAČNOM OPTREĆENJU

• utvrđeno naprezanje • rasterećenje

A- granica proporcionalnosti Rp

B- granica elastičnosti Re

B-C-točke popuštanja (RT1 i RT2)

D-granica čvrstoće Rm

E-granica lomaE’- stvarno naprezanje

TIPIČNI - DIJAGRAMI ZA BETONSKI ČELIK

DUKTILNOSTDuktilnost je svojstvo materijala da podnese plastičnu

deformaciju bez loma.

KRHKI I DUKTILNI MATERIJAL

Dijagram krhkog i duktilnog materijala

<

>

IZRAČUN IZDULJENJA (EL) I DUKTILNOSTI (A)

EL – izduljenje (%)

Lo – duljina uzorka prije naprezanja

Lf – duljina uzorka nakon deformacije

%A

AAA

o

fo 100

A – duktilnost (%)

Ao – ploština uzorka prije naprezanja

Af – ploština uzorka nakon deformacije

%L

LLEL

o

of 100

OZNAČIVANJE ČELIKA ZA ARMIRANI BETON

• B 450 C Prema normama HRN EN 10080-2

• B 500 A do 10080-6 betonski čelici su podijeljeni

• B 500 B prema granici razvlačenja Re u dva

• B 500 C razreda: 450 i 500 i prema duktilnosti u

tri razreda: A, B i C. A – obična duktilnost (2,5%)

B – visoka duktilnost (5,0%)

C – vrlo visoka duktilnost (7,5%)

SVOJSTVA BETONSKIH ČELIKAOznaka čelika

B 500A B 500B B 450C B 500A B 500B B450C

Razred duktilnosti

A B C A B C

Način isporuke

kolutovi šipke kolutovi

šipke kolutovi

mreže

Oblici rebrasti glatki

rebrasti rebrasti rebraste

Promjer d (mm)

4-16 6-40 6-16 6-40 6-16 5-16 6-16 6-16

Re (N mm-2) 500 500 450 500 500 450

Rm/Re 1,05 1,08 1,15-1,35 1,05 1,08 1,15-1,35

A (%) 2,5 5,0 7,5 2,5 5,0 7,5

Re – granica razvlačenja, Rm – vlačna čvrstoća (N mm-2), A – duktilnost (%)

OZNAKE ZA UŽE I ŠIPKU Y 1860 S 7-16,0-A, uže Y 1030 H-26-R, šipka Y – čelik za prednapinjanje Y – čelik za prednapinjanje

1860 – vlačna čvrstoća (N mm-2) 1030 – vlačna čvrstoća (N mm-2) S – uže (strand) H – toplo valjana šipka 7 - broj žica ( hot-rolled bar) 16,0 - promjer (mm) 26 – promjer šipke (mm) A – razred duktilnosti R – rebrasta

HRN EN 10138-3 Y 1860 S7-16,0-A

HRN EN 10138-4 Y 1030 H-26-R

OZNAČIVANJE ČELIKA ZA PREDNAPETI BETON

• Y 1770 C-5,0-I, žica• Y 1860 S 7-16,0-A, uže• Y 1030 H-26-R, šipkaPrema normama HRN EN 10138-1 do 10138-4 čelici za

prednapeti beton su podijeljeni na: žice, užad i šipke.Oznake za žicu znače:

Y – čelik za prednapinjanje

1770 – vlačna čvrstoća (Rm) (N mm-2)C – hladno vučena žica (cold drawen wire)5,0 - promjer žice (mm)I – izgled udubljena u presjeku (identation)

PROIZVODNI OBLICI I OZNAČIVANJENorma Proizvodni

oblikIme Broj Promjer

d (mm)

Vlačna

čvrstoća

(MPa)

HRN EN

10138-2

žica Y 1860 C

Y 1770 C

Y 1670 C

Y 1570 C

11353

11352

11351

11350

3-5

3,2-6,0

6,9-7,5

9,4-10,0

1860

1770

1670

1570

HRN EN

10138-3

uže Y 1960 S3

Y 1860 S3

Y 1860 S7

Y 1770 S7

11361

11360

11366

11365

5,2

6,5-7,5

7,0-16,0

15,2-18,0

1960

1860

1860

1770

HRN EN

10138-4

šipka Y 1100 H

Y 1030 H

Y 1230 H

11381

11380

11382

15,0-20,0

22,5-50,0

26,0-40,0

1100

1030

1230

UTJECAJI OKOLOŠA NA BETON

Trajnost građevine se ostvaruje:

• pravilnim projektiranjem građevine

• pravilnim odabirom materijala za gradnju

• pravilnim izvođenjem i održavanjem građevine

VIJEK TRAJANJA BETONSKIH GRAĐEVINA

Betonski element Životni vijekgodine

Nosivi betonski elementi u visokogradnjiBalkonske ogradeBetonski crijep i vlaknima armirane betonske

pločeCestovni mostoviŽeljeznički mostoviPodvodni tuneli i braneGrađevine u moruRashladni tornjevi i termoelektrane

8040 (80)

30 -5060-80 (100)

70-115100-200

30-5025 (40)

UTJECAJI OKOLIŠA NA BETON

• fizikalni

• mehanički

• kemijski utjecaji

• biološki utjecaji

• elektrokemijski utjecaji

FIZIKALNI UTJECAJI NA BETON

• promjena temperature

• požar

• smrzavanja i odmrzavanja

• kristalizacija soli

• hrđe nastale korozijom armature

UTJECAJ PROMJENE TEMPERATURE

• iznad 40 C gubitak slobodne vode iz pora

• na 100 C gubi se sva slobodna voda

• pri 200 C upijena voda

• na 400 C gubitak vode vezane u cementnim hidratima

• pri 500 C smanjuje se granica popuštana čeličnih šipki u armiranom betonu

• na 825 C zrna agregata od vapnenca počinju prelaziti u kalcijev oksid, neznatne čvrstoće

UTJECAJ POŽARA• vrsti agregata i veziva

• trajanju izloženosti betona požaru

• pri temperaturama 300 C čvrstoća se smanjuje za 20%

• na temperaturama 500 C za 40 %

• na temperaturama 700 C za 70%

MEHANIČKI UTJECAJI NA BETON

• udarna opterećenja

• opterećenja u ciklusima

• preopterećenja

• erozija i abrazija

• kavitacijska erozija

ABRAZIJA, EROZIJA, KAVITACIJSKA EROZIJA

• abraziv, sitna čestica pijeska velike tvrdoće pomoću koje se trenjem, brušenjem ili struganjem s površine betona skidaju sitne čestice betona

• erozija, proces trošenja betona djelovanjem vode, leda ili vjetra

• riječna erozija

• ledenjačka erozija

• eolska erozija

Kavitacijska erozija je pojava isisavanja slabije vezanih čestica betona

na hidrotehničkim građevinama na mjestima gdje pri protoku vode

velikom brzinom nastaje podtlak.

DEFORMACIJE BETONA Deformacije betona

Obujamske deformacije Deformacije betona betona pod opterećenjem

Deformacije zbog Deformacije pod promijene kratkotrajnim temperature opterećenjem

Deformacije nastale Deformacije pod skupljanjem i dugotrajnim bubrenjem opterećenjem

DEFORMACIJE NASTALE SKUPLJANJEM I BUBRENJEM

Bubrenje betona je deformacija povećanja obujma neopterećenog betonskog elementa uslijed povećanja vlažnosti

Skupljanje betona je deformacija smanjenja obujma neopterećenog betonskog elementa uslijed smanjenja vlažnosti

Plastično skupljanje je smanjenje obujma betona uslijed gubitka vode s površine betona dok je beton još u plastičnom stanju

OBUJAMSKE PROMJENE BETONA• zbog promjene temperature, b = 1 · 10-5 za 1 ºC• zbog skupljanja i bubrenja

Ovisnost skupljanja betona o masenom udjelu vode i veziva

Tenzometar

DEFORMACIJE BETONA PRI KRATKOTRAJNOM I DUGOTRAJNOM

OPTEREĆENJU

Pri kratkotrajnom opterećenju deformacije betona su određene:

• modulom elastičnosti (E)

• modulom posmika (G)

• Poissonovim omjerom ()

Pri dugotrajnom opterećenju deformacija betona je određena:

• puzanjem betona

TIPIČNI DIJAGRAM NAPREZANJE-DEFORMACIJA ZA TLAČNO OPTEREĆENI

UZORAK BETONA

Rmt – točka maksimalnog tlačnog naprezanja, Rp0,4 – granica proporcionalnosti

εu – ukupna deformacija, Ecs – statički modul elastičnosti

ODREĐIVANJE STATIČKOG MODULA ELASTIČNOSTI IZ RADNOG DIJAGRAM

ODREĐIVANJE STATIČKOG MODULA ELASTIČNOSTI TRENIRANJEM ISPITNOG UZORKA

Ecs = tgα ili Ecs =

(kN mm-2)

OVISNOST MODULA ELASTIČNOSTI O RAZREDU I STAROSTI BETONA

Crazredbetona

12/15 16/20 20/25 25/30 30/37 35/45 40/50 45/55 50/60

Ecs

kN mm-2

26 27,5 29 30,5 32 33,5 35 36 37

IZRAČUN STATIČKOG I DINAMIČKOG MODULA ELASTIČNOSTI

Prema HRN ENV 1992-1-1 statički modul elastičnosti se može izračunati:

fck – karakteristična tlačna čvrstoća betona

v – brzina prolaska ultrazvučnih valova

- gustoća betona

- Poissonov omjer

Ecs = 9,5 · 3 8ckf (kN mm-2)

Ecd =

)1(

2112

v

(kN mm-2)

Ecs = 1,25 · Ecd –19 (kN mm-2 )

POISSONOV OMJER (ν)• Poissonov omjer je omjer između poprečne

deformacije (εp) i uzdužne deformacije (εu)

• MODUL POSMIKA (G)

ν =

u

p

G = )1(2

cE = 0,4 · Ec, za ν = 0,25

PUZANJE BETONAPuzanje betona je deformacija koja nastaje pod

dugotrajnim djelovanjem opterećenja na beton bez deformacija skupljanja, bubrenja i temperaturnih promjena

DEFORMACIJE SKUPLJANJA I PUZANJA BETONA

e (t0) – elastična deformacija u t0

s(t0) – deformacija skupljanja u t0

s (t,t0)– deformacija skupljanja u t, pri stalnom opterećenju od t0

p (t,t0)– deformacija puzanja u t, pri stalnom opterećenju od t0

u (t,t0)– ukupana deformacija u t, pri stalnom opterećenju od t0

IZRAČUN DEFORMACIJA PUZANJA BETONA

(t0) – naprezanje u trenutku stalnog opterećenja

E (t0) – modul elastičnosti u trenutku stalnog opterećenja

(t,t0) – koeficijent puzanja u vremenu t, pri stalnom opterećenju od t0

εp (t,t0 ) = ),()(

)(o

oc

o tttE

t

Φ (t,to) =

)(

),(

0

0

te

ttp

εp (t,to) = εu (t,to) - εs (t,to) - εe(to) + εs (to)

VRIJEDNOSTI KOEFICIJENTA PUZANJA U OVISNOSTI O STAROSTI UZORKA

Starost pristalnom

opterećenjut0 (dani)

Srednji polumjer konstrukcijskog elementa2 Ac/u (mm)

50 150 600 50 150 600

Vrijednost koeficijenta puzanja Φc

Suhi uvjeti 50% vlage Vlažni uvjeti 80% vlage

17

2890

365

5,5 4,6 3,7 3,6 3,2 2,93,9 3,1 2,6 2,6 2,3 2,03,2 2,5 2,0 1,9 1,7 1,52,4 2,0 1,6 1,5 1,4 1,21,8 1,5 1,2 1,1 1,0 1,0

POVRATNO PUZANJEPovratno puzanje je deformacija betona koja

nastaje nakon uklanjanja stalnog opterećenja

KEMIJSKI UTJECAJI NA BETONKorozija betona je kemijski proces razaranja

betona uslijed kemijskih reakcija agresivnih tvari okoliša i sastojaka cementnog kamena.

Posljedice korozije betona su:• otapanje ili kemijska razgradnja veziva• povećanje poroznosti i propusnosti• povećanje obujma novonastalih produkata

reakcije uz mrvljenje betona• smanjenje pH vrijednosti što smanjuje

pasivnu zaštitu armature

KISELINSKA KOROZIJAKiselinska korozija betona nastaje kada lužnati

sastojci iz betona kemijski reagiraju s anorganskim kiselinama ili solima, pri čemu nastaje nova sol topljiva u vodi.

• karbonatna korozija betona

• sulfatna korozija betona

KARBONATNA KOROZIJAKarbonatnu koroziju uzrokuje:

• ugljikov dioksid, CO2 iz zraka

• karbonatna kiselina, H2CO3

• Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

• Ca(OH)2 + 2 H2CO3 → Ca(HCO3)2 + 2 H2O

• Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 +H2O

SULFATNA KOROZIJASulfatnu koroziju uzrokuje:• sulfatna kiselina• soli sulfatne kiseline

• Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4 + 2 H2O• Ca(OH)2 + MgSO4 + 2 H2O → CaSO4 2H2O +

Mg(OH)2

• Izluživanje betona je smanjenje masenog udjela kalcijevog hidroksida u betonu zbog kiselinske korozije betona.

ELEKTROKEMIJSKI UTJECAJI NA BETON

Korozija armature u betonu je elektrokemijski proces.

Da bi došlo do korozije armature trebaju biti ispunjeni slijedeći uvjeti:

• postojanje razlike elektrokemijskog potencijala prema betonu između anode i katode na površini šipke armature

• dovoljna zasićenost pora u betonu elektrolitom

• mogućnost ulaska kisika iz zraka kroz pore

NASTAJANJE GALVANSKOG ČLANKA I KOROZIJE ARMATURE

A (+): Fe Fe2+ + 2 e-

K (-): H2O + ½ O2 + 2 e- 2 OH-

Fe2+ + 2 OH- Fe(OH)2

hrđa

OŠTEĆENJA BETONA NASTALA KOROZIJOM ARMATURE

KOROZIJA ARMATURE (KLORIDI)

A (+) : Fe3+ + 3 Cl- FeCl3

FeCl3 + H2 O + ½ O2 Fe(OH)2 + 3 Cl-

hrđa

ZAŠTITA ARMATURE OD KOROZIJE

• pocinčavanjem ili premazom epoksidnom smolom prije ugrađivanja

• katodna zaštita• premazivanje površine betona da se

spriječi ulazak vlage, kisika i drugih štetnih tvari u beton

• uporaba zaustavljača (inhibitora) korozije armature

ZAŠTITA ARMATURE ZAUSTAVLJAČIMA KOROZIJE

Nezaštićena armatura Napad kloridnih iona

Zaštićena armatura