Savremeni Gradjevinski Materijali

7/23/2019 Savremeni Gradjevinski Materijali

http://slidepdf.com/reader/full/savremeni-gradjevinski-materijali 1/113

2015/16

!

. , . .. , . ..

1. ., . : 2

2. – ( )

:

: 2 + 0 ( )

1. : 2

( - ,

– ),

2. ( –

).

3.

2016. .



(50%) + (50%) =

:

:

: 5,00

9.00

( 2016.) – .

DOBRODOŠLI U SVET SAVREMENIHGRAEVINSKIH MATERIJALA!

UVOD

Nauna disciplina koja se bavi izuavanjem

nesumnjivo je jedna od najstarijih u oblastitehnikih nauka.

Potrebe graenja i dometi u poznavanju materijala

uvek su bili tesno povezani. Štaviše, dostignuti nivo

poznavanja materijala esto je bio pokazatelj ostvarenog nivoa celokupnog društvenog razvoja:

kameno doba, bakarno doba, bronzano doba, gvozdeno doba.

Za savremeno doba mogli bismo da kažemo da se

radi o periodu u kome dominiraju kompozitni

i

sinteti ki materijali.



UVOD

Dok su u najranijim istorijskim periodima korišeni jedino

prirodni materijali – drvo, kamen, glina, po pravilu uz veoma

skroman stepen obrade, vremenom su poeli da se primenjuju i materijali koje danas nazivamo vešta kim (opeka, malter,

beton, elik i d r . )

Prema uslovima primene u gra evinskim objektima i

konstrukcijama, gra evinski materijali se, u opštem

slu aju, mogu podeliti na 2 grupe: Materijali univerzalnog tipa ili Konstrukcioni materijali

(prirodni kameni materijal, vešta ki kameni materijali –

malteri i betoni , kerami ki materijali, metali, drvo

i dr.) Materijali specijalne namene

(termoizolacioni, zvuko-izolacioni,

hidroizolacioni materijali, antikorozionipremazi, boje, lakovi, lepkovi i dr.)

UVOD

U okviru kursa iz Savremenih materijala

u graevinarstvu, izuavaemo kakoKonstrukcione materijale (pre svegaspecijalne vrste betona i obojene metale),

tako i Materijale specijalne namene(termoizolacioni, zvukoizolacioni, reparaturni materijali, staklo, lepkovi i dr .)

Bavi emo se i veoma aktuelnim problemima:održivog razvoja, energetskeefikasnosti , reciklaže, trajnosti i korozijematerijala.

OSNOVNI POJMOVI Održivi razvoj i održiva gradnja

Pre svega nekoliko decenija, ove anstvo nije mnogo razmišljalo o uštedi energije, o uvanju neobnovljivih resursa, promenama životne sredine ili o potrebi

ponovnog koriš enja (recikliranja) materijala i sirovina koje svakodnevno koristimo.

U me uvremenu, usled ekonomskih/energetskih kriza i klimatskih promena (globalno zagrevanje i efekat staklene bašte), svet se promenio i tzv. održivi razvoj je postao prioritet.

Re je o konceptu, po kome se dalji razvoj ove anstva

mora odvijati isklju ivo na na in koji ne e ugroziti mogu nost da i budu e generacije ostvare svoje potrebe.

Bitan segment održivog razvoja je i održiva gradnja.

,,M e a e je o e o a e a a,

je oaj je o o a oo a a.”



OSNOVNI POJMOVI

Energetski održiva gradnjaPredstavlja smanjenje energetskih potreba (na pr. u

zgradarstvu), uz zadržavanje istog nivoa kvaliteta gra enjai uslova stanovanja.Dakle, princip održivog razvoja u gra evinarstvu mora daosigura zadovoljavaju i kvalitet materijala i konstrukcija (usmislu nosivosti, funkcionalnosti i trajnosti), uzenergetsku, ekološku i ekonomsku prihvatljivost.Kona ni cilj je da se smanji ukupna potrošnja energijeneophodne kako za proizvodnju gra evinskih

materijala, tako i tokom eksploatacije objekta (energijapotrebna za grejanje/hla enje, osvetljenje,provetravanje, itd.)Pri tome, ide se na pove anje energetske efikasnostitermoenergetskih sistema i koriš enje obnovljivih resursa(sunce, vetar, biomasa, itd.)

OSNOVNI POJMOVI

Energetska efikasnostpredstavlja skup planiranih i sprovedenih mera u cilju

smanjenja potrošn je koli ine energije koja je neophodna zaodržavanje istog nivoa uslova života i rada.

Energetska efikasnost Štednja energije

Štednja podrazumeva odre ena odricanja, dok efikasnaupotreba energije podrazumeva da se manjom koli inomenergije može posti i isti ili ak viši nivo komfora.Energetski efikasna gradnja podrazumeva pažljivu analizu

svih aspekata (faza) izgradnje jednog objekta: po ev odprojektovanja, preko izbora materijala, izvo enjagra evinskih radova, termoizolacione, zvukoizolacione iprotivpožarne zaštite, pa do ekološke podobnosti imogu nosti recikliranja nakon završetka eksploatacije.

OSNOVNI POJMOVI

Energetske potrebe

OSNOVNI POJMOVI

Potrošnja energije po sektorima

U graevinarstvu (a pre svega u zgradarstvu) je mogue

ostvariti najvee uštede energije































MIKROARMIRANIBETONI I MALTERI

VRSTE VLAKANA ZA MIKROARMIRANJE MALTERA IBETONA

Prirodnog porekla

celulozna

pamuna

jutana

od konoplje

od

bambusa, i dr.

Veštakog porekla

elina (od obinog ili nerajueg elika)

polimerna (polipropilenska, najlonska,polietilenska, karbonska, itd.)

mineralna (staklena, azbestna i dr.)

VLAKNA

Mikroarmirani betoni i malteri obino podrazumevaju:kompozite na bazi sitnog agregata (peska) krupnoe od 0/4 mm

ikrupnog agregata (maksimalne krupnoe zrna do 16 mm),zatim veziva (pri emu se uglavnom radi o cementu),

uz dodatak neke vrste mikroarmature -vlakana.Koliina vlakana koja se primenjuje znaajno varira, uzavisnosti od vrste vlakana i željenih karakteristika betona,odnosno maltera, i kree se u rasponu od 0,1% pa sve do 5%u odnosu na ukupnu zapreminu.

Uobiajene koliine elinih vlakana variraju izmeu 20 i 80 kg

po 1m3 svežeg ugraenog betona (što predstavlja 0,25-1,0 %zapreminski). Što se tie upotrebe polimernih vlakana,

uglavnom se preporuuje niži sadržaj ovog tipamikroarmature, limitiran u veini sluajeva na svega 0,1-0,2%, tj. na oko 1-2 kg/m3 svežeg ugraenog betona (ili maltera).

SASTAV MIKROARMIRANIHKOMPOZITA

poveanje vrstoe pri pritisku je slabo izraženo, promene vrednosti modula elastinosti su zanemarljivo male,izuzetno veliki porast žilavosti i duktilnosti,znaajan porast vrstoe pri zatezanju, vrstoe pri savijanju i

vrstoe pri smicanju,smanjenje apsorpcije vode – ime se poveava otpornost na dejstvo

mraza, kao i otpornost na penetraciju soli za odmrzavanje,smanjenje zapreminskih dilatacija skupljanja, a naroito plastine

komponente ove reološke karakteristike,kontrola prslina – u smislu manjih dimenzija i sporije propagacije,spreavanje nekontrolisanog izdvajanja vode na površini svežeg

ugraenog kompozita (tzv. bleeding), poveanje otpornosti na habanje, bolja athezija za podlogu na

kontaktu starog

i novog

betona, poveanje otpornosti pridinamikim uticajima, poveanje otpornosti na dejstvo požara i dr.

FIZIKO-MHANIKA SVOJSTVAMIKROARMIRANIH KOMPOZITA



Mehanizam izdvajanja vode iz svežeg

betona ili maltera

Efekat poveanja duktilnosti (žilavosti)

prilikom ispitivanja vrstoe pri pritisku

Betonski cilindri nakon ispitivanja vrsto e pri pritisku:

kompozit bez dodatka vlakana (levo) i mikroarmirani beton

(desno)

Osnovna svojstva eli nih vlakana deklarisana od

strane proizvo a a -

firme SPAJI

DEKLARISANA SVOJSTVAPARAMETRI

Vrsta i oblik

Popreni presek

vrstoapri zatezanju Taka

topljenja

Ugao savijanja nakrajevima

Ukupna dužina (A) Debljina

(E)

elina vlakna savijena na

krajevima Kružni

min. 1100 MPa

cca.

1500C

min. 45

30 2 m m

0,6 0,1 mm

Dužina dela koji nije savijen (B) 20 1 m m

Dužina savijenog dela (C) 4,5 1 m m

EKSPERIMENTALNO ISPITIVANJE

BETONA

NA BAZI ELINIH VLAKANA SPAJI

Spravljene su dve serije uzoraka i to:

beton I (etalon) i beton II (mikroarmirani beton) identinog sastava, usmislu primenjenih vrsta i koliina osnovnih komponentnih materijala -vode, cementa iagregata.

Jedina razlika odnosila se na dodatak napred prikazanih elinih vlakana(faktor oblika l/d =50) betonu oznake II, u kolii n i o d 2 5 k g / m 3 (tj. 0,3%u

odnosu na zapreminu betona).S obzirom da se za spravljanje mikroarmiranih betona u principu koriste

agregati sa krupnoom zrna koja je manja nego kod klasinih betona, usvojen je

trofrakcijski reni agregat Moravac, sa nominalno najkrupnijimzrnom D=16 mm.

Kao osnovni uslov kvaliteta betona usvojena je marka betona MB30, kao

naješeprimenjivana marka u okviru armiranobetonskih konstrukcija. U funkciji praktine primene usvojena je plastina konzistencija, što znai da je projektovana mera sleganja prema Abramsu iznosila 6-10 cm.



Ispitivanje vrsto e pri smicanju Uzorak betona nakon ispitivanja

Ispitivanje deformacionih svojstava betona

-

dijagrami etalona i mikroarmiranog

betona

05

1015202530354045505560

0 0.2

N a p o n

( M P

a )

Mikroarmirani beton

Etalon



REZULTATI ISPITIVANJA BETONA NA BAZI

ELINIH VLAKANA SPAJI

Ispitivanja fiziko-mehanikih svojstava mikroarmiranog betona pokazala su znaajno poveanje vrstoe pri smicanju, koje je u

konkretnom sluaju iznosilo cca 61% (u odnosu na etalon - beton bezdodatka vlakana).U nešto manjoj meri, dodatak elinih vlakana doprineo je i rastuvrstoe pri savijanju betona (cca 17%), dok je njihov uticaj navrstou pri pritisku bio znatno manji (cca 10%).Što se tie ispitivanja deformacionih svojstava, rezultati

ispitivanja pokazali su da je armiranje cementne matrice elinim

vlaknima Spaji doprinelo znaajnom poveanju žilavosti i duktilnosti betona. Sa zajednikog dijagrama može se videti da je duktilnostmikroarmiranog betona - koja se može definisati i kao površina

ograniena linijom i e-osom, višestruko vea (cca 12 puta) odduktilnosti etalona, tj. betona bez dodatka vlakana.

MONOFILAMENTNA

I FIBRILIZOVANA

POLIPROPILENSKA VLAKANA

"FIBRIN"

Monofilamentna Fibrilizovana

REZULTATI ISPITIVANJA MALTERA NABAZI PP VLAKANA "FIBRIN"

Eksperimentalna ispitivanja predviala su spravljanje pet razliitih vrstamaltera na bazi dodatka polipropilenskih vlakana.

Radi lakše klasifikacije, pojedini tipovi maltera oznaeni su rimskim brojevima (I –V), od kojih svaki broj predstavlja oznaku serije maltera. Pritome, serija I odnosi se na malter spravljen bez dodatka polipropilenskihvlakana (etalon). Serije II, III, IV i V spravljene su sa dodatkommonofilamentnih polipropilenskih vlakana tipa Fibrin.

Tako je, u okviru serije II upotrebljeno 600 g/m3, a u okviru serije III900 g/m3 vlakana tipa Fibrin 623

(dužine 6 mm). Serija IV bila jespravljena sa dodatkom 600 g/m3 vlakana Fibrin 23

(dužine 12 mm), aserija V sa 900 g/m3 istih vlakana.

Pri tome su ueša cementa, vode i agregata bila konstantna kod svihtretiranih serija maltera. Takoe, nije menjan ni tip cementa, niti vrsta igranulometrijski sastav agregata (renog peska).

DIJAGRAM SKUPLJANJAPREDMETNIH MALTERA

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.60.7

0.8

0.9

1

0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91

Vreme (dani)

D i l a t a c i j e s k u p l j a n j a

( ‰ )

Serija I

Serija II

Serija III

Serija IV

Serija V

















MOGUĆNOST KORIŠĆENjA RECIKLIRANIH MATERIJALA

KAO AGREGATA ZA BETON U SAVREMENOJGRA ĐEVINSKOJ PRAKSI

Savremena građevinska praksa, u skladu sa aktuelnimkonceptom održivog razvoja, sve v iše se bavi

problemima reciklaže materijala. Ovaj pregledni radgovori o svojstvima recikliranih materijala ispecifičnostima tehnologije spravljanja betona na bazi"demoliranog" betona, drobljene opeke i recikliranegume. Na kraju prikazuju se generalne smernice zaproces projektovanja sastava betona na bazi recikliranihagregata.

Poznato je da nagomilavanje čvrstog otpadapredstavlja jedan od problema naše civil izacije.Povećanje broja stanovnika, urbanizacija iindustrijalizacija direktno utiču na rast potrošnje svih

vrsta, a samim tim i povećanje čvrstog otpada.Moguće rešenje ovog problema daje filosofi jaodrživog razvoja. Da podsetimo, "održivi razvoj"podrazumeva takav razvoj, koji će obezbeditikorišćenje prirodnih resursa i stvorenih dobara nanačin, da omogući zadovoljenje potreba sadašnjihgeneracija, bez ugrožavanja budućih generacija dazadovol ji svoje potrebe.

Održivi razvoj je jedna od retkih sveprisutnih tema,iz dana u dan sve aktuelnija, pre svega zato što jeod izuzetne važnosti za savremeno društvo. Oblastprimene održivog razvoja je praktično neiscrpna,obzirom da je primenljiva na sve vidove ljudskedelatnosti. Tako je i u oblasti gradjevinarstva; onadeluje na mnogo nivoa, od koj ih je jedanproizvodnja i primena recikliranih materijala, aposebno betona. Pod reciklažom se u opštemslučaju podrazumeva jednokratno il i višekratnokorišćenje otpadnog materijala kao delotvornezamene za komercijalni proizvod, ili kao sirovine u

industrijskom procesu.



Najčešći slučaj dobijanja agregata na baziopekarskog loma i na bazi "starog" demoliranogbetona, a koji bi poslužio za dobijanje novog betona,

je svakako putem recik li ranja. Ovo stoga što se usledpotrebe za modernizacijom centralnih gradskih zonačesto vrše temeljne rekonstrukcije pojedinačnihobjekata, ili čak čitavih kvartova, pri čemu se dotrajaliobjekti najčešće delimično, odnosno potpuno ruše, aotpadni građevinski materijal (šut) uklanja sa ovihlokacija. Takođe, zbog degradacije u toku vremena i

ograničenog eksploatacionog veka, mnoge objektetreba zameniti novim, tehnički i ekonomskipovoljnijim rešenjima.

U poslednje vreme, svedoci smo nažalost brojnihrazornih pri rodnih (zemljot resi, poplave, požari) i

veštačkih (ratovi, teroristički napadi) katastrofa,nakon čega je neminovno raščišćavanje ruševina iuklanjanje otpadnog građevinskog materijala. Otuda,deponovanje ovakvog materijala postaje sve većiproblem, naročito u gusto naseljenim urbanimpodruč jima. Rešavanje ovog problema predstavl japoseban izazov, kako u tehničkom, tehnološkom,ekonomskom, tako i u sve aktuelni jem ekološkompogledu.

Treba istaći da prilikom recikliranja čvrstoggrađevinskog otpada naročitu pažnju treba posvetiti

uklanjanju nepoželjnih i/ili š tetnih primesa, kao štosu kreč, gips, glina, humus i s l. Ako se uzme u obzir da je preko 80% ukupne površ ine građevinskihobjekata u našoj zemlji izvedeno delimično ilipotpuno od opeke, jasno je da budućnost u ovojoblasti leži u recikliranju stare, degradirane opeke.

Većina (razvijenih) zemalja poslednjih godinaaktivno se bavi razradom politika i mera kako bi se

smanjilo iscrplji vanje prirodnih resursa – sirovina,odnosno podsticanje održivosti njihovog korišćenjaputem recik laže, korišćenja sekundarnih sirovina,razvoja alternativnih tehnologija i supstitucijeneobnovl jivih resursa. Ovo je aktivan odgovor nanekontrolisani rast gradova i prekomernu potrošnjumaterijala – sirovina.



Prema navodima [1] od svih građevinskih materijala unajvećem procentu se reciklira opeka (35%), beton (20%),pa drvo (12%), pesak (10%) itd

Drvo 12% Plastika 8%Čelik 3%

Pesak 10%Ostalo 12%

Beton 20%Opeka 35%

Slika 1. Procentualna zastupljenost građ evinskih materijala

koji se recikliraju

Kada govorimo o betonu kao potencijalnomekološkom ili ''zelenom'' materijalu, treba prvo

naglasiti njegove osnovne nedostatke na tom planu.Naime, proizvodnja komponentnih materijala(cementa, agregata, hemijskih i mineralnihdodataka), kao i samog betona zahteva velikukoličinu energije i generalno predstavlja izvor značajnog zagađenja životne sredine. Zato je načinimplementacije poznatog principa "3R" (Reduce,

Recycle, Renewable) u ovoj oblasti veoma značajan.

Cilj je smanjiti po trošnju energije i stepen zagađenja(Reduce), ponovo koristiti stari beton (Recycle) - kaoagregat za novi beton (Renewable resource).

Većina razvijenih zemalja poslednjih godina aktivno

se bavi razradom pol itika i mera kako bi se smanjiloiscrpljivanje prirodnih resursa – sirovina, odnosnopodsticanje održivosti njihovog korišćenja putemreciklaže, korišćenja sekundarnih sirovina, razvojaalternativnih tehnologija i supstitucije neobnovljivihresursa.

Uopšteno govoreći, građevinarstvo je aktivnostštetna po životnu sredinu. Njeni štetni efekti

uključuju narušavanje bios fere i biodiverziteta,iskorišćavanje i transformaciju terena, iscrp ljivanjeprirodnih resursa (energije, minerala, vode,plodnog zemljišta), hemijska, fizička i vizuelnazagađenja (zemljište, vazduh, voda), generisanjeotpada i promenu klime.



Klase agregata od recikliranog betona

Klase agregata od recikliranog betona i moguća



Klase agregata od recikliranog betona i mogućaprimena u građevinarstvu

Brojni primeri u svetu nedvosmisleno pokazuju da jeneophodno učiniti političku odluku i implementiratiprincip ''zagađivač plaća'' (polluter pays principle),ma koliko jasno je izražena potreba za recikliranjem.

Generalno, građevinska industrija je relativnokonzervativna, pa promene u ustaljenim proceduramazahtevaju dosta vremena i potrebne su im dugoročnepoli tike i strategije. Uvođenjem ekonomskihinstrumenata, koji podstiču recikliranje i upotreburecikli ranog agregata, mogu se prevazići ekonomskebarijere. Treba naglasiti da su izvesne države, u ovomsmislu, već uvele posebne takse i novčane naknade u

korist recikliranja. Danska vlada je još 1986. godineuvela taksu na otpad koji se ne recikli ra nego odlažena deponi jama. Danas je ta taksa reda veličine 50evra po toni odloženog otpada.

2. OSNOVNA SVOJSTVA RECIKLIRANOG AGREGATA

Upotreba recikli ranog agregata kao komponente za

spravljanje novog betona podrazumeva potpuno(temeljno) poznavanje svojstava takvog agregata. Tuse, pre svega, misli na upijanje vode, zapreminsku ispecifičnu masu, količinu prašinastih (sitnih) čestica,sadržaj organskih i eventualno štetnih materija,drobljivost, otpornost prema habanju, kao i otpornostprema dejstvu mraza.

Naime, ispit ivanja su pokazala da, po pravilu,reciklirani agregat u odnosu na prirodni ima:

veće upijanje vode,

manju zapreminsku i specifičnu masu, veću količinu prašinastih čestica, veći sadržaj organskih i eventualno drugih štetnih

materija, veću drobljivost, manju otpornost prema habanju i manju otpornost prema dejstvu mraza.



Izgled recikl iranog agregata

Poznato je da se agregat od drobljenog betonasastoji od upotrebljenog – originalnog agregata isloja maltera koji zaostaje nakon drobljenja. Upijanjevode recikl iranog agregata je značajno veće nego kod

prirodnog, što je svakako povezano sa:

• tipom prvobitno (originalnog) agregata• čvrstoćom provobitnog betona• najkrupnijim zrnom agregata u prvobitnom betonu.

Malter koji obavija zrno je porozniji materijal uodnosu na zrno prirodnog agregata, a njegovaporoznost zavisi od vodocementnog faktora betonakoji je recikliran [2, 3, 4]. Važno je istaći da i postupakdobi janja – usitnjavanja recikl iranog agregata imauticaja na svojstva novog betona; tako količinamalterske komponente koja obavija zrno recikli ranogagregata direktno zavisi od načina drobljenja"starog" betona, ali isto tako i od dimenzijarecikli ranog agregata [8, 9]. Oblik zrna recikliranogagregata je mnogo nepravilni ji nego kod prirodnogagregata, a površina hrapavija.



Tekstura drobljenog agregata zavisi od načinadrobl jenja, tj. vrste upot rebljene mašine za drobljenje.Recik lirani agregat ima ispucalu površinu, štorezultira povećanjem propustljivosti vode i vazduhaizmeđu cementne paste i agregata. Zato i betonspravljen sa recikli ranim agregatom ima većevrednosti propustljivosti gasova, pare i vode u

odnosu na običan beton (Zaharieva i sar. [10]).

Na zrnima recikliranog agregata, kao što je već rečeno,uvek se nalaze izvesne količine relativno krte

cementne paste i maltera, što čini ove agregateporoznij im i manje otpornim na mehaničke uticaje.Značajno svojstvo recik liranog agregata je da semalter uvek vezuje za originalno zrno agregata. Maseniprocenat "s tare" cementne paste iznosi 28±4.5% premaZaharieva i sar. [10], dok je u slučaju primenerecikli ranog sitnog agregata (peska) ovaj procenatnešto viši prema Sánchez de Juan i sar. [17].

U stvari, procenat "stare" cementne paste varira u jako š irokim granicama (25-64%) što se možesagledati iz dostupne aktuelne literature. Ako se zna

da ovaj procenat maltera, tj. "stare" cementne pastedirektno zavisi od načina drobljenja, onda su napredprikazana variranja objašnjiva. Autori Sánchez deJuan i sar. [17] preporučuju da maksimalan procenatmaltera na recikliranom agregatu bude manji od 44%,za konstruktivne betone.

Neki autori [16] predložili su podelu recikliranogagregata na klase, na osnovu upijanja vode iotpornost i na dejstvo mraza metodom potapanja urastvor natrijum sulfata (Na2SO4). Tako su za krupanrecikli rani agregat predložene tri klase, pri čemu jemaksimalno upijanje vode ≤ 7%, a za sitan recik li raniagregat dve klase, pri čemu je ograničenomaksimalno upijanje vode ≤ 10%. U tesnoj vezi saovim, autori su dali i preporuke za moguću primenu ugrađevinarstvu (armirani i nearmirani beton, tamponi ,slo jevi za izravnavanje i td.).



Strukturu betona, kao što je poznato, čini trofaznisistem i to:

• makrostruktura – struktura dvokomponentnogsistema u čiji sastav ulazi malterska komponenta ikrupan agregat

• mikrostruktura tj. struktkura cementnog kamena i• prelazna (tranzitna) zona (inter face) između

agregata i cementnog kamena.

Prelazna zona između cementne paste i zrnaagregata kod betona je uvek kritično mesto i odnjenih svojstava (kvalitet, debljina) zavise mnogasvojstva betona kao kompozita, a naročitonjegova trajnost [12].

Prelazne (tranzitne) zone u betonu sa recikliranim

agregatom a) normalan postupak (NMA), (b) metoda iz dve faze (TSMA)

a)

b)



Poboljšanje struk ture recikliranog agregata prema

metodi u dve faze (TSMA)

Dodatak s il ikatne prašine u s lučaju primenerecikliranog agregata, kao i kod običnih betona,generalno vodi poboljšanju performansi betona.Beton sa dodatkom si likatne prašine ostvaruje većučvrstoću u dužem vremenskom intervalu. Osnovnamehanička svojstva betona spravljenih u dve faze(TSMA) u odnosu na normalan (NMA) postupakmešanja, tj. čvrstoća pri pri tisku, čvrstoća prisavijanju, čvrstoća pri zatezanju cepanjem i statičkimodul elastičnosti, kod RAC mogu se poboljšati od

10% do 30%, u zavisnosti od sadržaja recikliranogagregata u novom betonu [2].

Normalni pos tupak spravljanja betona (i), metod iz dve faze -

TSMAs (ii) i metod iz dve faze sa proporcionalnim doziranjem

sil ikatne prašine i cementa TSMAsc (iii)

Eksperimentalna ispitivanja pokazuju da se primenom



Eksperimentalna ispitivanja pokazuju da se primenomkeramičkog agregata (drobljena opeka) može spravitikompozit tipa maltera – betona zadovoljavajućihmehaničkih svojstava. Naime, čvrstoća pri pritisku je cca

30 MPa a č

vrstoć

a pri savijanju je izmeđ

u 5 i 6 MPa.Rezultati ispitivanja mehaničkih karakteristika pokazuju dadodatak polipropilenskih vlakana utiče povoljno napobol jšanje ovih svojstava kompozita. Tako na primer, priistoj konzistenciji maltera, povećanje čvrstoće pri pritiskuiznos i od 5 do 16 %, a čvrstoće pri savijanju od 4 do 25 %,u odnosu na rezultate dobijene ispi tivanjem uzorakaspravljenih bez dodatka predmetnih vlakana. Ovaj

procenat povećanja čvrstoće varira i u funkci jiprimenjenog agregata, tj. zavisno od toga da li jeupotrebljena samo drobljena opeka ili drobl jena opeka ukombinaciji sa sitnim rečnim agregatom - peskom [24,25].

Na osnovu rezultata eksperimentalnih isp itivanja[22,23,26] može se zaključiti da gumeni granulat može

uspešno da se koristi kod spravljanja kompozita tipabetona. Pri ovome, procenat zamene ukupne kol ičineagregata u betonu recikl iranim gumenim agregatomutiče na svojstva betona kako u svežem, tako i uočvrslom stanju. Uticaj na svojstva betona u svežemstanju u prvom redu se ogleda u promenjenojzapreminskoj masi, procentu uvučenog vazduha,redosledu doziranja komponenata, kao i u prisus tvusuperplastifikatora radi postizanja određenekonzistencije.

Uticaj dodatka gumenog agregata na očvrsli betonogleda se u promeni – smanjenju mehaničkih čvrstoća;naime, čvrstoća pri pritisku, kao i čvrstoća pri zatezanjuopadaju saglasno procentu primenjenog recikliranog

agregata. Ovaj stav je potvr đen i u prethodnimispitivanjima drugih istraživača.



Dobijeni betoni sa recikliranom gumom kao agregatompripadaju kategoriji lakih betona (γ < 2000 kg/m3) i

nalaze široku primenu u građevinarstvu.

Što se tiče trajnosti ovakvih kompozita, ohrabruječinjenica da su oni otporni na dejstvo mraza i dejstvomraza i sol i, kako su to i pokazala ova eksperimentalnaispitivanja.

Zbog svojih svojstava kao što su elastičnost, trajnost,otpornost na cikluse smrzavanja i odmrzavanja, gumenigranulat već je našao veliku primenu u niskogradnji.Naime, već dugi niz godina recikl irana guma se koristikao dodatak asfaltima u izgradnji puteva, obzirom da takodo izražaja dolaze prednosti pomenutog materijala kao

što su : smanjenje buke, puta kočenja, kao i dužiupotrebni vek kolovoza uz povećanu otpornost na pojavupukotina. Kompoziti na bazi gumenog granulata koristese takođe za izradu galanterije za putnu industri ju:parking i stubići za signalizaciju, ivičnjaci, pružni prelazi,pragovi, saobraćajne barijere, itd. Gumeni granulati,takođe, zbog napred navedenih svojstava, našli su velikuprimenu pri izradi elemenata za železnice kao što sugumeni paneli, pragovi, ublaživači brzina i dr.

S obzirom da beton sa dodatkom gumenog granuta imaodličnu apsorbciju vibracija, visoku apsorbciju zvuka,nižu osetljivost na temperaturne promene, recikliranaguma takođe ima primenu u izradi obloga za izolaciju

krovova, zvučnih barijera u građevinarstvu, vodootpornihmembrana, poroznih b itumenskih veziva, gumenih cevi,podloga za sportske terene i deč ja igrališta, popločavanješetališta, bašta, prostora oko bazena, itd.



5. GENERALNE SMERNICE ZA PROJEKTOVANJESASTAVA BETONA NA BAZI RECIKLIRANOG AGREGATA

Projektovanje sastava betona spravljenog na bazi recikliranogagregata se obavlja na osnovu poznatih empirijskih obrazaca,npr. Skramtajeva [19] ili Bolomeja [21], iz tehnologije betona.Pri tome, osnovno je odrediti zapreminsku masu recikliranogagregata za svaku korišćenu frakciju, kao i upijanje vode.Problem većeg upijanja vode kod recikliranog agregata možese rešiti na tri načina prema [19] i [21], tj. slično kao kodlakoagregatnih betona. Prvi način je zasićenje vodomrecikliranog agregata putem prethodnog potapanja; druginačin podrazumeva povećanje potrebne količine vode zaspravljanje betona na osnovu merenja upijanja vode u trajanjuod 30 minuta. Treći način je dodavanje vode na gradilištu , do

postizanja zahtevane konzistencije.

Autori Malešev i Radonjanin [19], ko ji su vrši liobimna eksperimentalna ispitivanja iz ove oblasti,

preporučuju određivanje upijanja vode u trajanju od30 min za recikliran agregat i taj podatak koriste uproračunu kao dodatnu količinu vode za spravljanjebetona. Autori predlažu proveru projektovanekonzistencije posle 30 min.



Eksperimenti su pokazali da je potreba zaslobodnom vodom kod betona izrađenog sa krupnimrecikli ranim agregatom veća za 10 l/m3 u odnosu nauobičajeni beton, pa je i ovo relevantan podatak upreporukama nekih autora.

Zbog veće potrebe za slobodnom vodom kodmešavina sa recikl iranim agregatom računskakoličina cementa treba da bude nešto veća, radiočuvanja istog vodocementnog faktora.

Što se tiče vrste cementa, za spravljanje betona nabazi recikliranog agregata po pravilu se mogukoris tit i sve vrste cementa (CEM I – CEM V)

dostupne u našim fabrikama.

Potpuno poznavanje svojstava recikliranogagregata, načina njegovog dobijanja, tj. drobl jenja iselekcija po kategorijama – klasama zavisno odprimarnih svojstava (zapreminska masa, upijanjevode, otpornost prema mrazu, čvrstoća originalnogbetona i dr.) sigurno će učinit i manje rasipanjerezultata u nekim budućim is traživanjima. Isto tako,pravilan redosled doziranja komponenata i brižljivoprojektovanje sastava uz pridržavanje generalnihsmernica, omogućiće dobijanje betona viših ivisokih performansi tj. konstruktivnih betona na bazirecikli ranog agregata.

Saradnja istraživača različitih struka (građevinskihinženjera, tehnologa, hemičara, mineraloga) je u

ovom smislu dobrodošla, radi potvr đivanjamikrostrukturnih svojs tava novospravljenih betona.Na taj način recikl irani agregat neće više bitiheterogena komponenta, tj. nepoznanica utehnologiji spravljanja betona, već čvrsti građevinskiotpad kojim stručnjaci znalački upravljaju.



Istraživanja mnogih naučnika u ovoj oblasti pokazujuda ima veoma velikih varijacija u rezultatima

ispi tivanja, pa se ne može doneti generalni stav o npr .optimalnom procentu zamene prirodnog agregatarecikli ranim krupnim agregatom, kao i o pitanjukorišćenja sitnog recikl iranog agregata. Ako seovome doda još i mogućnost upotrebe pomenutihpucolanskih dodataka, kao i upotreba hemijskihdodataka tipa superplastif ikatora, onda svakakopostoji prostor za dalja eksperimentalna istraživanja

u ovoj oblasti, u granicama ekonomske isplatljivosti.

Postojanje kontradiktornih rezultata ispitivanjarazličitih naučnika iz ove oblasti u nekim

slučajevima usporava i zamagljuje put intenzivnijegkorišćenja recikliranog agregata u betonima.Nadajmo se da će sinergija prikazana na sl. 7,između postrojenja za reciklažu, standarda iinformacione mreže, učiniti korišćenje recikliranogagregata kao komponente betona masovni jim. Priovome, posebnu pažnju treba posvetiti prethodnimispitivanjima i specifičnostima u tehnologiji

spravljanja betona na bazi recikl iranog agregata.

U opšte prihvaćenom opredeljenju, tj. u politicizaštite životne sredine, postavlja se pitanje kakouticati na upotrebu i povećanje procenta recikliranjagrađevinskih materijala, pogotovo betona. Ovo semože postići edukacijom, dostupnim informacijama,planiranjem projekata, razumevanjem problematikerecikliranja u najširem smislu reči, kao i selekcijom isertifikacijom recikliranih materijala.

Mogućnosti za recikliranje baziraju se na strateškim,političkim i ekonomskim parametrima. Uspeh betonana bazi recikliranog agregata danas je u nekimevropskim zemljama baziran na integralnom

menadžmentu resurs ima. Uspeh recikl iranja betonau budućnosti biće baziran na globalnim vizijama zaimplementaciju postupaka proizvodnje i primenebetona na bazi recikl iranog agregata u celom svetu,u cilju očuvanja prirodnih resursa i zaštite životnesredine.



Hvala na pažnji

Samozbijajući beton

(Self Compacting Concrete – SCC)

Samozbijajući beton se definiše kao onaj beton koji se bez ikakvepotrebe za posebnim sredstvima za ugrađivanje (vibriranje) ugrađuje sam,pod uticajem gravitacije prolazi između šipki armature ma koliko gusto

Potreba za samozbijajućim betonom:



pod uticajem gravitacije, prolazi između šipki armature, ma koliko gustoone bile postavljene, obavija ih i popunjava oplatu u potpunosti, uzpostizanje visoke kompaktnosti i zahtevane čvrstoće (marke betona).

UMEŠNOST RADNIKA

TRAJNOST BETONSKIHKONSTRUKCIJA

SAMOZBIJAJUĆI BETON

SMANJENJE BUDUĆ NOST

Komponente:

- cement

- kameno brašno (filer) – čestice sitnije od 0,125 mm

- sitan agregat (0/4) – pesak

- krupan agregat (4/16, eventualno 4/22.5)- voda

- hemijski dodatak sa dvojakom funkcijom(hiperplastifikator i modifikator viskoziteta)

- hemijski aktivni mineralni dodatak (pucolan, zgura, el.pepeo, silikatna prašina)

- vlakna - mikroarmatura

VAZDUH VAZDUHcca 2%

VODA VODA15-20%

CEMENT

FINE ČESTICE

PESAK PESAK 30-35%

KRUPANAGREGAT KRUPAN

AGREGAT

30-35%

Poređenje sastava običnog i samozbijajućeg betona:

Prema važećim preporukama za projektovanjesamougrađujućih betona, po japanskom istraživaču

2. Korak – Određivanje zapremine krupnogagregata (d > 4 mm)



Okamuri, postupak treba sprovoditi u nekoliko koraka:

1. Korak – Definisanje sadržaja vazduha (najčešće 2%)

Najpre je potrebno odrediti količinu (zapreminu) vazduhauvučenog u svež beton. Ovaj podatak je unapred,najčešće, moguće nešto preciznije oceniti samo naosnovu iskustva. Međutim, uopšteno govoreći, količinavazduha u dobro ugrađenom (kompaktiranom) svežembetonu se kreće u relativno uskim granicama od 1% do3%, a preporučeno je da se na početku projektovanja

usvoji najviše 2%. Ponekad je dozvoljeno povećanje ovogprocenta iznad granice od 2%, i to u slučaju da sezahteva povišena otpornost na mraz.

agregata (d 4 mm)

Količina krupnog agregata u betonu povećava se sa

smanjenjem nominalno najkrupnijeg zrna uagregatu. Takođe, zavisi i od vrste upotrebljenogagregata. Ako se koristi rečni agregat, može da seusvoji veća zapremina krupnog agregata u mešavininego u slučaju da se koristi drobljeni agregat.Generalno, sadržaj krupnog agregata usamougrađujućim betonima varira između 50% i

60% u odnosu na ukupnu zapreminu čvrste fazesvežeg betona. Najčešće se usvaja vrednost od50%.

3. Korak – Određivanje zapremine sitnog agregata (peska)

Pesak se ovde definiše kao agregat krupnoće između 0.125mm i 4 mm. Sve čestice krupnoće ispod 0.125 mm smatrajuse praškastim česticama koje ulaze u sastav praškaste fazebetonske mešavine. Zato je od veoma velikog značajaodređivanje količine sitnih čestica u svim frakcijama koje sekoriste. Sadržaj sitnih čestica određuje se metodom mokrog

prosejavanja. Količina peska mora biti u granicama od 40%do 50% od zapremine maltera u samozbijajućem betonu, imože da varira između ove dve vrednosti zavisno oddobijenih i željenih svojstava paste i maltera. Malter sesastoji od peska, vode, cementa i filera. Pasta je mešavinavode, cementa i filera.

U cilju lakšeg doziranja, a na osnovu rezultata mokrog

prosejavanja, može se odlučiti da se sitne čestice u prvojfrakciji ne odvajaju od peska, odnosno da se dozira cela prvafrakcija (0/4 mm).

4. Korak – Određivanje sastava paste

Potrebno je sastaviti nekoliko probnih mešavina paste(vode, cementa i praškastih čestica), tako što se usvojiodnos dve komponente, i varira treća. Najčešće se varirakoličina vode za prethodno usvojen odnos cementa i filera.Konzistencija svake od ovih mešavina ocenjuje se na

osnovu testa sa zarubljenim konusom. Za svaku mešavinuutvr đuje se uređeni par podataka (vodo-praškasti faktor ;relativno razlivanje paste nakon izdizanja zarubljenogkonusa). Test je prikazan na slici na sledećoj strani, agrafička predstava na slici 1.

0.95

1

1.05

1.1

0 5 10 15 20

Rasprostiranje (cm)

V w

/ V p

Slika 1. Određ ivanje vodopraškastog faktora

5. Korak – Određivanje optimalnog zapreminskog odnosavode i praškastog materijala i doziranje superplastifikatora u



vode i praškastog materijala i doziranje superplastifikatora umalteru

U petom koraku se, sa unapred definisanim odnosimapraškastih komponenata i peska, u uskim granicama,najčešće varira količina vode. Finim podešavanjem potrebnekoličine hemijskog dodatka vrši se korekcija konzistencije iviskoziteta. Superplastifikator vrši redukciju vode pri željenojkonzistenciji, odnosno poboljšava konzistenciju pri istoj količinivode, ali omogućava i da viskozitet mešavine bude dovoljnovisok, da ne dođe do segregacije.

Potrebno je da razlivanje maltera u testu sa zarubljenimkonusom (slika na sledećoj strani) bude od 24 do 26 cm.Alternativno ili u kombinaciji sa razlivanjem, koristi se i metodamalog V-levka, za maltere.

Ukoliko su dobijeni parametri u željenim granicama,pretpostavlja se da će betonska mešavina imati potrebnasvojstva samougradljivosti, ili da će se do tih svojstava doći vrlo

malom varijacijom već utvr đenih odnosa komponenata, uposlednjem koraku, kada se u mešavini nađe i krupni agregat.

6. Korak – Spravljanje probne betonske mešavine

Sa usvojenim količinama šljunka i peska, krečnjačkog brašna icementa, kao i vode i superplastifikatora, proverava sekonzistencija sveže betonske mešavine, metodama sleganjarazlivanjem, V-levka, L-boksa i U-boksa. Očekivana suodstupanja koja se mogu korigovati malim varijacijama u

količ

ini sastojaka.

Metode za ispi tivanje samozbijajućih betona u svežemt j



stanju:

Metoda razlivanja sleganjem

Ova metoda koristi Abramsov konus (slika na sledećemslajdu) kao osnovni deo opreme za jednostavno ispitivanjerazlivanja svežeg betona. Osim konusa, potrebna je idovoljno velika podloga po kojoj će se beton razlivati.Konus se napuni do vrha svežim betonom i izdiže, baš kao i

u metodi sleganja. Usled sopstvene težine beton se sleže irazliva po podlozi.Podaci za ocenu konzistencije ovog betona su srednjavrednost prečnika d=(d1+d2)/2 razlivene betonske mase(nakon što je ona dostigla konstantnu vrednost), i vreme t50

potrebno da beton tokom rasprostiranja dostigne prečnik od50 cm. Sposobnost samozbijanja betona je utoliko većaukoliko je d veće a vreme t50 manje. Nakon razlivanja jemoguće utvrditi meru segregacije betona vizuelnimpregledom.

Preporučene granice za d i t50 su sledeće:

65 cm ≤ d ≤ 80 cm

2 sec ≤ t50 ≤ 5 sec

Slika - Abramsov konus i podloga zaodređivanje konzistencije samougrađujućegbetona metodom rasprostiranja

Metoda J-prstena (J-ring test)



Ova metoda koristi se da bi se procenila mogućnostprolaska između šipki armature. Oprema se sastoji odčeličnog prstena pravougaonog poprečnog preseka (30mm

x 25mm) sa vertikalnim rupama sa navojem, kroz koje sepostavljaju šipke armature različitog prečnika i osovinskograstojanja. Dimenzije su date na slici.Nakon testa se meri razlika visine betona koji je ostao uprstenu i betona koji je prošao između šipki armature.

Metoda V-levka

Za ovu metodu je neophodan levak (slika na sledećoj strani)odgovarajućih dimenzija, koji se koristi za ocenu viskoznostisvežeg samozbijajućeg betona. Širina levka je konstantna poceloj visini i iznosi 7.5 cm. Visina gornjeg, trapezastog delalevka je 450 cm, a dužina stranica 50 cm (gornja) i 7.5 cm(donja). Visina donjeg, pravougaonog dela levka je 15 cm, a

dužina stranica 7.5 cm. Sa donje strane levka nalaze se vratakoja se otvaraju i zatvaraju.Levak treba napuniti do vrha betonom, dok su vrata zatvorena.Onda vrata treba otvoriti, čime se beton pušta da slobodnoističe iz V-levka.

Podatak koji u ovoj metodi daje meru viskoznosti mešavine je vreme tVF

potrebno da beton u potpunosti iscuri iz levka. Što je to vreme kraće, to je betonveće fluidnosti.

Vreme tVF koje smatramo optimalnim u ovom ogledu kreće se u sledećimgranicama:8 sec ≤ tVF ≤ 12 sec

Slika - V-levak za ocenu viskoznosti svežeg samozbijajućeg betona Metoda U – boksa



Za ovaj ogled potrebno je imati odgovarajuću kutiju,odnosno boks (slika na sledećem slajdu), podeljenuvertikalnom pregradom na dva dela, pri čemu ova pregrada

na svom donjem delu visine 190 cm ima rešetku sastavljenuod tri vertikalne šipke armature prečnika 13 mm, ili pet šipkiprečnika 10 mm.Ova pregrada ima i pokretna vratanca koja su zatvorenaprilikom punjenja levog dela boksa betonom do vrha (680mm). Pri odizanju pregrade, po principu spojenih sudovabeton ispunjava desni deo boksa, do određene visine.

Slika - U-boks test Ocena samougradljivosti vrši se na osnovu visine H1 uprvom, i visine H2 do koje se beton popeo u drugom delu,nakon podizanja vratanaca. Za one betone za koje jerazlika ove dve visine manja, beton je boljih karakteristika,odnosno veća je sposobnost betona da prolazi kroz razmakizmeđu šipki armature u konstrukciji, kao i mogućnost

popunjavanja prostora između i oko šipki.Potrebno je da ova razlika visina bude u određenimgranicama:

0 mm ≤ H1 – H2 ≤ 30 mm



Metoda L – boksa

U metodi L-boksa koristi se kutija (slika) u obliku latiničnogslova L, sa dužom stranicom postavljenom horizontalno napodlogu. Na spoju dva dela nalaze se vratanca i armaturnarešetka sa tri šipke rebraste armatureØ12.Vratanca se postave u zatvoreni položaj, pa se vertikalni

deo ispuni betonom. Nakon toga se vratanca otvaraju, abeton se pušta da prođe kroz rešetku i ispuni horizontalnideo.Ova metoda daje veći broj pokazatelja samougradljivostibetona. Najpre je tu par podataka df i tf , gde je df rastojanjevratanaca od tačke na horizontalnom delu L-boksa u kojojse beton zaustavio, a tf vreme potrebno da stigne do tetačke. Mere se i visina H1, na mestu vratanaca, kao i visina

H2, do koje se beton popeo na drugom kraju horizontalnogdela L-boksa.

Mera samougradljivosti je odnos H2/H1 ove dve veličine. Bolja svojstva(prolaska kroz armaturni koš i popunjavanja oplate) imaju oni betoni koji zašto kraće vreme u što većoj meri prekriju dno horizontalnog dela L-boksa idostignu visinu H2, koja je što bliža vrednosti H1. Vizuelnim pregledom jemoguće utvrditi meru segregacije betona.Odnos dve visine treba da je u relativno uskim granicama:

0.8 ≤ H2/H1 ≤ 1.0

Slika - L-boks test



Fil box test

Ova metoda je poznata i kao ‘Kajima‘ metoda. Koristi seda bi se ocenila sposobnost punjenja kutije betonom saagregatom krupnoće do 20mm. Osnovni sastavni deoaparature je kutija izrađena od providnog materijala, saravnom i glatkom površinom koja ne upija. U kutiji je

postavljeno 35 prepreka - horizontalne plastič

ne (PVC)šipke prečnika 20mm na osnom rastojanju od po 50mm.Kutija se kroz levak puni betonom, a na osnovu razlike uvisini na njenom početku i na kraju može se dati ocenasposobnosti betona da puni oplatu. Ova metoda dajeveoma dobre rezultate, i čak kada beton ima velikusposobnost razlivanja on se može pokazati lošimprilikom izvođenja ove metode. Mana je u glomaznoj

aparaturi i velikoj težini betona, pa se na licu mesta popravilu ne koristi.

Prosečna mogućnost punjenja:

GTM stabilnost filma

Ovu metodu razvio je francuski preduzimač, firma GTM,

Orimet metoda

Ova metoda je razvijena da bi se ocenile karakteristike betona



kako bi se procenio otpor segregaciji (stabilnost). Potrebno je uzeti 10 litara svežeg betona. On se ostavlja 15 minuta daodstoji kako bi se omogućila unutrašnja segregacija ubetonu, ako ona postoji. Zatim se polovina te količine sipana sito prečnika 5mm koje se nalazi iznad tacne na vagi.Nakon dva minuta meri se masa maltera na tacni koji sedobio ovim prosejavanjem i određuje odnos te mase iukupne mase koja je sipana na sito. Iako daje dobru ocenusegregacije ispitivanog betona, ova metoda nije pogodna zaprimenu na licu mesta, pre svega zbog ukupne dužine

trajanja, kao i zbog potrebe za preciznim merenjem mase,koje je pod znakom pitanja u takvim uslovima.

j jvelike obradljivosti i veoma tekićih konzistencija, na licu mesta.Oprema je prikazana na slici. Sastoji se od krute cevi od ravnog i

glatkog materijala koji ne upija. Na dno cevi se postavi obrnutikonus prečnika 80mm koji može da se menja. Ovaj prečnikodgovara najkrupnijem zrnu agregata od 20mm, mada se mogukoristiti konusi prečnika od 70mm do 90mm. Po tim konusima ovametoda je i dobila ime, obzirom da oni predstavljaju grlo – orifice.Sa donje strane konusa su vrata koja zatvaraju grlo. Sampostupak ispitivanja sličan je metodi V-levka. Cev se napunibetonom, bez nabijanja i potresanja, površina poravna i sačeka se

10s. Nakon toga se istovremeno otvaraju vrata i startuje štoperica,beton se pušta da isteče kroz konus uz istovremeno merenjevremena potrebnog za taj proces. Optimalno je da to vreme budemanje od 10s.

Orimet metoda – aparatura i postupak

Moguće korektivne mere na osnovu dobijenih rezultata

--++++povećati sadr žaj malterac3

--++++povećati sadr žaj pastec2

00+-++povećati sadr žaj superplasifikatorac1

previsoka granica smicanja (yield value)c

0-0+++koristiti finiji pesakb6

--0+++koristiti finiji filer b5

000+--povećati agens za viskozitetb4

00-+--smanjiti sadr žaj superplasifikatorab3

++----smanjiti sadr žaj pasteb2

++++--smanjiti sadr žaj vodeb1

prenizak viskozitetb

00+-++povećati sadr žaj superplasifikatoraa3

--++++povećati sadr žaj pastea2

----++povećati sadr žaj vodea1

previsok viskoziteta

tečenjeskupljanječvrstoćasegregacijiprolaskakapacitetpunjenja

otpor mogućnost

Efekat na:Moguća mera

--++++povećati sadržaj pasted1

segregacijad

tečenjeskupljanječvrstoćasegregacijiprolaskapunjenja

otpor mogućnostkapacitet

Efekat na:Moguća mera



n.p.n.p.n.p.n.p.n.p.n.p.proveriti uslove testiranjag1

pogrešan rezultatg

--++++povećati sadr žaj malteraf3

--++++povećati sadr žaj pastef2

---+++smanjiti najveće zrno agregataf1

blokiranjef

??????zameniti filer cementome4

??????koristiti drugi superplastifikator e3

00--00povećati količinu usporivačae2

00--00koristiti cemente sporije reakcijee1brz pad obradljivostie

--0+++koristiti finiji filer d4

++++--smanjiti sadr žaj voded3

--++++povećati sadr žaj malterad2

povećati sadr žaj pasted1

uglavnom daje lošiji rezultat za beton-

obično ne daje značajne rezultate0

obično daje bolji rezultat za beton+nije primenljivon.p.

nepredvidljivi efekti?

SCC Guidelines May 2005





,

,

. ,

-

.



,

,

,

,

.

,

, .

, , ,

.

, , , (, ,

, , ).

(

)

E

(,

,

)

. 1.

-

-

,

,

, ,



,

,

.

,

.

, , ,

, , , - ( ) , , , .

. - - .

, .

.

ENV 197-1 (2000) 3 :



-

:

CEM I

CEM II - CEM III CEM

IV CEM V

.

, , ( S), - ( D), ( P) ( Q)

, - ( V) ( W), ( T), ( L).

:

(1) ( . ),

(2) - ( , ),

(3) , (

- ).

,

:

,

.

CaO

MgO

SiO Al O I

322

, ,



, . .

:

- -

- .

- ()

.

. 2.

:

K :

c

:

mc

, h , a

mv/mc .

PGk u p p p

hv

ck m

mmp 4,01,0 h

c

v

m

m 4,0

chchchG mmmp

022,0006,0016,0

%



.

0,03- 0,06 (2-3 ).

, , .

. 3.

a

. 4.

.

,

.

(),

,

( )

.



1:

,

.

2:

,

.

3:

.

4:

,

.

,



.

2-2,5

.

EN 206-1

EN 206-1:2000, "- 1: , , ", 87, .

"" .

, , () .

2, :

1 (



1. ( X0)

2. ( X1, X2, X3 X4)

3. ( XD1, XD2 XD3)

4. ( XS1, XS2 XS3)

5. / ( XF1, XF2, XF3 XF4)

6. ( XA1, XA2 i XA3).





.

, , , , . (silica fume

5), (, , ) .

5.

.

, (

)

,

.

, , , , , , , .

20% .

(spacing factor, sl. 6) 12.

, ,



6. "spacing"

,

7.

() , " ", .

.

, , , , . .

, ,

(SCC)

,



,

( , ,

.),

.

.

.

, , , , , , ,

, .

, , , , , , , , ,

. .

.

,

,

.

,

,

, .

()

.

"" ""

, .

,



,

() .

,

, (

),

,

, .

, ,

, , .

( ) ( 1,5 - 2,0 ) ,

.

pH

pH 12,6 –13,5

pH

pH 9

pH

K

:

15 mm:

v/c = 0,60

15

v/c = 0,45 100

, , , (

0,4 fbk ( fbk - )



( ) ,

, .

, , , ,

.

,

, ,

.

.

( ),

.

, ,

,

.

, ,

,

, ,

,

.

.

, ( )



()

.

.

, .

, , , , , , , .

, .

, , , , , , , .

.



( Akashi Kaikyo);

; 1990 ; 2001. .

Lepkovi su sredstva za spajanje elemenata napravljenih

od istih ili razliitih materijala.

Pri tome efekat lepljenja uslovljen je pre svega:



PRIMENA LEPKOVA UGRA EVINARSTVU

Pri tome, efekat lepljenja uslovljen je pre svega:

1. Veliinom athezije (prianjanja) koja postoji izmeu lepka i

površina materijala koje se lepe.

2. Veliinom kohezije (vrstoom) elemenata koji se spajaju i

lepka pomou koga se vrši lepljenje.

Priroda athezije je veoma složena. Na njenu veliinu utiu

pre svega meumolekularne sile (izmeu lepka i podloge),

ali i debljina sloja lepka, zatim dimenzije površina koje selepe, kao i njihova mikrotopografija (prisustvo neravnina,

pora, hrapavost, itd.)

Dodirna površina može se posmatrati kao:

- geometrijska površina (axb),

- stvarna površina (sa svim prisutnim neravninama i porama),

- efektivna površina (koju stvarno pokriva lepak u okviru spojeva).

Prve dve površine je mogue odrediti, dok se veliina efektivne

površine praktino nikada ne može sa sigurnošu utvrditi. Zato

se u praksi pokazatelji lepljenog spoja uvek iskazuju u odnosu

na geometrijske površine, vodei rauna i o mikrotopografiji.

U cilju dobijanja dovoljno kvalitetnog lepljenog spoja, potrebno

je da se ostvari optimalan odnos izmeu athezije i kohezije

lepka (odnosno lepak treba da bude optimalno “jak“).

Analiza moguih sluajeva "otkaza" lepljenog spoja, koji može

biti tipa athezionog ili kohezionog loma, prikazana je na

narednom slajdu.

Pored prikazanih istih (athezionih ili kohezionih) lomova, u

praksi su mogui i sluajevi mešovitih (koheziono-

athezionih) lomova. Tada dolazi do deliminog odvajanja

lepka od podloge (athezioni lom), uz istovremeni lom po

slabijem materijalu podloge ili po lepku (kohezioni lom)



slabijem materijalu podloge ili po lepku (kohezioni lom).

Osnovna svojstva lepkova

Lepkovi su materijali koji se u svežem (neovrslom) stanju

odlikuju odreenom viskoznošu, plastinošu i tiksotropijom.

Oni ovršavaju tokom vremena ili putem sušenja, ili putem

hlaenja (ako se primenjuju u toplom stanju), ili putem

razliitih hemijskih reakcija (pod uticajem vazduha, toplote ili

razliitih hemijskih katalizatora).

Efikasnost nekog lepka zavisi od njegove athezije za površine

materijala koji se spajaju, zatim od veliine njegove kohezije

(vrstoe), kao i od njegove trajnosti (postojanosti) u

odreenim uslovima eksploatacije (vlaga, temperaturne

promene, UV zraenje, oksidacija, hemijske reakcije).

Postupci ispitivanja nosivosti lepljenih spojeva

Ispitivanje efikasnosti lepkova uvek se vrši u zavisnosti od naina njihove

upotrebe. Pri tome, najvažnije mehaniko ispitivanje predstavlja ispitivanje

otpornosti lepljenog spoja na dejstvo spoljašnjih sila (tj. nosivosti lepjenog

spoja).Na gornjoj slici, prikazani su neki od naina utvr ivanja nosivostilepljenih spojeva putem: smicanja, zatezanja, savijanja, itd.

Postupci ispitivanja nosivosti lepljenih spojeva

Takoe, veoma je bitno ispitati i postojanost (trajnost) nekog lepka.

Režim ovakvih ispitivanja obino podrazumeva cikline promene

temperature (na primer od +80 do -40C), ili naizmenino kvašenje i

sušenje spojeva. Posle propisanog broja ciklusa, spojevi se ispituju

na odreena optereenja i ti rezultati se uporeuju sa rezultatima



na odreena optereenja, i ti rezultati se uporeuju sa rezultatima

ispitivanja spojeva koji nisu bili izloženi navedenim tretmanima.Dakle, u zavisnosti od vrste i namene, kod lepkova se mogu ispitati:

- viskoznost,

- tiksotropija,

- "radno vreme" (“pot life“) – vreme pogodno za apliciranje,

- fiziko-mehanika svojstva,

- reološka svojstva,

- otpornost na dejstvo mraza,

- hemijska (koroziona) otpornost,

- postojanost (trajnost), itd.



Vrste lepkova

Lepkovi se obino koriste u tenom stanju (tj. u obliku

manje ili više viskoznih tenosti), ili u vidu pasta,

odnosno gelova. Samim tim, na unapred pripremljene

podloge nanose se pomou etki, valjaka, špahtli,

glatkih ili nazubljenih gletera, itd.

U opštem sluaju, lepkovi mogu biti razliitog porekla:

- životinjskog (tutkalo, albuminski, kazeinski),

- biljnog (kauukov lateks, skrobni, dekstrinski),

- mineralnog (vodeno staklo, bitumenski),

- sintetikog (sintetiki kauuk, epoksidni, poliuretanski,

rezorcinski, fenolformaldehidni, karbamidni, itd).

Uslovi za primenu savremenih

sintetikih lepkova

Površina podloge mora da bude ista, bez tragova prašine,

masnoa, korozije, itd. išenje površine može se vršiti

hemijskih sredstvima (kiseline organski rastvarai)

Lepljenje stiropora

za razliite podloge



hemijskih sredstvima (kiseline, organski rastvarai),

struganjem (elina etka, šmirgl-papir), mlazom vode, strujomvazduha pod pritiskom, mlazom abraziva (peskarenje – suvo ili

sa vodom), štokovanjem (pikovanjem), itd.

Treba voditi rauna i o vlažnosti podloge (na primer, neki

lepkovi se ne mogu nanositi preko površine materijala ija je

vlažnost vea od 5%).

Pri upotrebi ovih lepkova, uvek treba imati na umu da se

njihovo ovršavanje ubrzava sa porastom temperature.

Neki od predmetnih lepkova su vrlo zapaljivi, pa se mora voditi

rauna i o odgovarajuoj zaštiti na radu.

Obojeni metali i legure

Kada je re o primeni metala, u savremenomgraevinarstvu su najzastupljeniji crni metali (presvega elik) sa uešem od oko 95%. Meutim, u

pojedinim oblastima, u veoj ili manjoj merizastupljeni su i tzv. obojeni metali i njihove legure.Pri tome, naješe se radi o aluminijumu, bakru,cinku i olovu – bilo u “istom“ obliku, bilo u viduodgovarajuih legura.

Podela obojenih metala (legura)

AluminijumZbog svoje relativno niske vrstoe pri zatezanju, aluminijum sepraktino ne koristi kao konstruktivni materijal u elementarnom obliku,ve samo u vidu legura (silumin ili duraluminijum). U "istom" obliku

t blj blik t bli ili li ( ih t l tih ili t id ih)



upotrebljava se u obliku tabli ili limova (ravnih, talasastih ili trapezoidnih).

Da bi se spreila oksidacija aluminijuma, ovi limovi se štite putemeloksiranja (nanošenje aluminijum oksida na površinu aluminijumaelektrohemijskim postupkom) ili plastifikacijom (premazivanjemsintetikim smolama tipa epoksida, akrilata, poliestra, itd).

Aluminijum je znatno lakši od elika ( = 2700 kg/m3), a duraluminijumima relativno visoke vrednosti vrstoe (f z i do 600 MPa), izduženja prilomu (15-20%) i modula elastinosti (oko 70 GPa).

Od duraluminijuma se takoe izrauju limovi, cevi, razliiti profili kaoelementi noseih aluminijumskih konstrukcija, aluminijumska bravarija

(vrata, prozori, elementi fasadnih konstrukcija, nosai spuštenihplafona), itd. Dosta je rasprostranjena i primena aluminijuma u vidu tzv.

sendvi krovnih ili fasadnih panela. Proizvodnja plastificiranih profilisanih Al limova

Krovni paneli

Zidni paneli



Primena alumijumskih profila za izradu

obešenih fasada, vrata i prozora

ALUMINIJUMSKI PROZORSKI OKVIRI imaju veliku postojanost oblika,što je je od bitne važnosti kod okvira velikih dimenzija, kao i dobrupostojanost na vremenske uticaje. Oni su trajni i laki su za održavanje.Inae, s obzirom da aluminijum ima visok koeficijent toplotneprovodljivosti, veoma je bitno kakvo je unutrašnje punjenje okvira - kojemora biti dobar toplotni izolator.

CinkCink se naješe dobija iz sulfidnih ruda, nakon ega se primenjujupostupci žarenja, redukcije, rafinacije, elektrolize i destilacije, da bi sedobio što istiji metal. Na obinim temperaturama cink je krt metal, dokse na temperaturi 100-150C lako obrauje (valjanjem izvlaenjem ili



se na temperaturi 100-150 C lako obrauje (valjanjem, izvlaenjem ili

kovanjem).

Cink ima malo nižu specifinu masu od elika ( = 7130 kg/m3), a imarelativno visoke vrednosti vrstoe pri zatezanju (f z = 200-500 MPa),izduženja pri lomu (27%) i modula elastinosti (90 GPa).

U graevinarstvu se koristi u obliku žica, folija i limova (debljine 0,1 do2,5 mm). Obino se koriste ravni limovi za krovopokrivake radove,izradu oluka, oblaganje rezervoara, itd.

Koristi se i u oblasti zaštite elika od korozije. Prevlake od cinka moguse naneti na eline proizvode putem potapanja, elektrohemijskim

postupkom (galvanizacijom) ili prskanjem (metalizacijom).

Pocinkovana elina rešetka slivnika

(može biti i od aluminijuma ili od livenog gvoža)

Bakar Bakar se naješe dobija iz sulfidnih ruda, nakon ega se primenjujupostupci rafinacije, da bi se dobio što istiji metal. To je relativno mekanmetal (tvrdoa 3 po Mosu), koji se lako obrauje (gnjeenjem ilikovanjem). Od njega se mogu izvlaiti veoma tanke žice, ili kovati



ploice veoma male debljine.

Bakar ima veu specifinu masu od elika ( = 8890 kg/m3), a imarelativno visoke vrednosti vrstoe pri zatezanju (f z = 150-400 MPa),izduženja pri lomu (5-60%) i modula elastinosti (120-130 GPa).

U graevinarstvu se koristi u obliku limova, traka, žica i cevi. Iakorelativno skup, koristi se za krovopokrivake radove (naješe kodkulturno-istorijskih spomenika, sakralnih objekata, itd).

Koristi se i u vidu cevi za sisteme grejanja/hlaenja.Bakarni limovi moguse upotrebljavati i za obezbeenje vodonepropustljivosti dilatacionih iradnih spojnica kod betonskih konstrukcija.

esto se koriste i legure bakra - mesing (sa cinkom) i bronza (saaluminijumom, olovom, kalajem, manganom).

Formiranje patine na površini bakra tokom vremena

Olovo

Olovo se naješe dobija iz rude galenit, nakon ega se primenjujuodreeni postupci prženja, redukcije i rafinacije, da bi se dobio što istijimetal.



metal.

Olovo ima izuzetno visoku vrednost specifine mase ( = 11344 kg/m3),a ima relativno nisku vrednost vrstoe pri zatezanju (f z ~ 11 MPa),izduženje pri lomu iznosi oko 70% a modul elastinosti oko 15 GPa.

U graevinarstvu se koristi u obliku limova, ploa i cevi. Može se koristitiza pokrivanje krovova, za hidroizolacije, oblaganje sudova i rezervoara(izuzetno je otporno na sumporna jedinjenja), za zaštitu od zraenja, itd.

Ranije su se olovne cevi dosta koristile za vodovodne i kanalizacionesisteme, ali su zbog štetnosti po okolinu (olovna jedinjenja su otrovna)danas uglavnom zamenjene jevtinijim i ekološki prihvatljivijim rešenjima.

Primena karbonskih traka

CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer)

Kompoziti - koji se sastoje od krutih karbonskih vlakana visoke vrstoe (kaomikroarmature), povezanih izuzetno vrstom, hemijskim otpornom i trajnomsintetikom smolom (kao matricom).

Proizvode se u vidu traka (laminata) ili tkanina debljine 1-3 mm, širine do200 mm (1000 mm) i praktino neograniene dužine.

Vlakna su kod laminata uglavnom orijentisana podužno- jednoaksijalno, dokkod tkanina njihova orijentacija može da bude jednoaksijalna ili biaksijalna .

CFRP se sve eše koriste kao materijal za sanacije/ojaanja razliitih tipovakonstrukcija zbog svoje izuzetne konstrukcione povoljnosti (niskazapreminska masa – visoke mehanike karakteristike).

Problem savremenog graevinarstva

Propadanje-degradacija savremenih materijala i konstrukcija

Starenje Korozija Ošteenja tokom eksploatacije

Sanacija Rehabilitacija Ojaanje

Sanacioni materijaliTrajnost

Sigurnost

Zaštita

CFRP vs ELIK

1. CFRP ima 4-6 puta nižu zapreminsku masu (1200-1900 kg/m3)

2. Do 10 puta veu vrstou pri zatezanju (i preko 3000 MPa).

3. CFRP može imati niži ili približno isti E kao elik (20-240 GPa).

Ispitivanje karbonskih traka



4. Što se tie izduženja pri lomu, ono je generalno od 5-10 putamanje nego kod klasinog elika (1-3 %).

Ø = 5-7 m

Primena karbonskih traka Primena karbonskih traka

Primena karbonskih traka Primena karbonskih traka



PLASTINI MATERIJALI

STANJE I PERSPEKTIVE

PRIMENE UGRA EVINARSTVU

Primena plastinih materijala, ili kako se oni još

nazivaju - plasti nih masa, najtešnje je povezana sa

razvojem hemije jedne posebne vrste složenih

organskih jedinjenja - tzv. polimera, a takoe i sa

tehnološkim razvojem u prateoj oblasti hemijske

industrije. Polimerne supstance, koje se dobijaju

razliitim postupcima hemijske sinteze jednostavnijih,takoe organskih jedinjenje poznatih pod opštim

nazivom monomeri, predstavljaju bazu za dobijanje

praktino svih vrsta plasinih materijala (masa), pri

emu konkretan polimer predstavlja, doduše najbitniju,

ali naješe ipak samo jednu od konstituenata

odreenog plastinog materijala.

S obzirom na tu injenicu, praktino svi plastini

materijali se mogu tretirati kao kompoziti, ija je

svojstva u funkciji sastava i strukture, kao i primenjene



tehnologije proizvodnje, mogu e modelirati tako da sedobiju materijali ili proizvodi zahtevanih - povoljnih

svojstava, ali u velikom broju sluajeva sa znaajnom

prednošu u odnosu na druge materijale - sa

srazmerno niskom cenom koštanja.

To je sigurno osnovni razlog za danas sve širu

primenu plastinih materijala (masa), pri emu je

"bum" u toj primeni zapoet zadnjih nekoliko

decenija XX veka i nastavljen u naše vreme -

poetkom XXI veka. To je i razlog što se pomenuti

period od oko 50 godina vrlo esto u oblasti nauke o

materijalima, kao i tehnologije i primene materijala,

tretira kao epoha sinteti kih organskih materijala,

odnosno plasti nih masa.

Prognozira se ak da e u ne tako dalekoj

budunosti, ovi materijali u još daleko veem obimu

nego danas, postati supstitucija za mnoge

tradicionalne materijale, i da e mnogi od njih u

primeni prevazii još uvek na nekim poljima

nezamenljive materijale, na primer, metale.

Ako se govori o istorijatu polimernih materijala i

plastinih masa treba istai da je prva polimerna

Meutim, razvoj hemije polimera, a saglasno tome i

tehnologije plastinih materijala, tekao je ipak

relativno sporo, tako da je tek tridesetih godina

prošlog veka sintetizovana jedna od važnijih



odnosno sintetika materija - fenolformaldehidna

smola - dobijena još poetkom dvadesetog veka. Na

bazi tog polimera dobijena je i prva plastina masa

koja je po svom pronalazau L. Bakelendu ponela

naziv "bakelit".

polimernih formulacija - epoksidno jedinjenje

(pronalaza Pjer Kastan). Ovaj polimer, pak, kao i

plastine mase na njegovoj osnovi, ulaze u

komercijalnu primenu tek posle Drugog svetskog rata,

zahvaljujui u prvom redu istraživanjima sprovedenim

u poznatoj švajcarskoj firmi - hemijskoj industriji

CIBA.

Taj period - druga polovina prošlog veka -

predstavlja, kao što je ve reeno, suštinski

poetak "buma" u istraživanjima i uvoenju u

praktinu primenu velikog broja razliitih plastinih

materijala. Broj ovih materijala se u to vreme, što

važi danas, veoma brzo umnožavao, pri emu su

konkretni plastini materijali dobijali nazive iliprema polimernoj supstanci na osnovu koje su

proizvedeni (na primer, PVC - polivinilhlorid), ili su

se na tržištu javljali pod razliitim komercijalnim

nazivima (na primer, "najlon" - plastina masa na

bazi poliamida).

S obzirom na tehniku i ekonomsku superiornost u

odnosu na niz tradicionalnih materijala, plastini

materijali su našli primenu kako na podru ju

proizvodnje predmeta široke potrošnje, tako i u

praktino svim oblastima tehnike. Oni se danas u

najveem procentu dobijaju na bazi polimera

sintetizovanih od sekundarnih produkata

petrohemijske industrije, ali isto tako i na bazi

komponenata dobijenih preradom uglja i prirodnog

gasa.



Srazmerno razvoju u tim industrijskim granama, a

u nekim sluajevima i brže, tee i današnji razvoj

na polju tehnologije plastinih materijala. Prema

nekim statistikama, godišnja stopa poveanja

proizvodnje tih materijala u svetskim okvirima

kree se izmeu 5 i 10%, što u poreenju sa cca2% godišnjeg porasta proizvodnje tradicionalnih

materijala, vrlo ubedljivo govori o mestu koje

"plastika" ve danas zauzima u svetskoj privredi,

ali i u životu uopšte.

VRSTE I OSNOVNA SVOJSTVA PLASTINIH

MATERIJALA

U sastav plastinih materijala kao obavezne vezivne

konstituente ulaze odreeni polimeri tipa

termoplasti nih ili termostabilnih sintetikih smola, ili

tzv. elastomeri - jedinjenja koja ine posebnu klasu

polimera. Osnovna karakteristika termoplastinihpolimera je u tome da se oni zagrevanjem mogu više

puta "razmekšavati", dok se termostabilni polimeri

zagrevanjem mogu samo jednom "razmekšati", jer se

nakon toga, pri hlaenju, u njima formira tzv.

umrežena struktura, koja iskljuuje docnije

termoplastino ponašanje.

Elastomere, pak, karakterišu specifini radni (-)

dijagrami; kod njih se, za razliku od drugih materijala

(a takoe i termoplastinih i termostabilnih polimera),

linije optereenja i rastereenja u celokupnom



naponskom podru ju, bez obzira na injenicu da je

re o krivoj liniji, u potpunosti poklapaju.

Kao najznaajnije termoplastine polimere ovde treba

navesti polietilen, polipropilen, polivinilhlorid,

polistiren, poliamid, poliakril i dr., dok su najvažniji

termostabilni polimeri epoksidi, poliestri, poliuretani,

fenolaldehidi, silikoni i dr. U elastomere, koji u suštini

predstavljaju veštake (sintetike) kauuke dobijenepolimerizacijom odreenih monomera, treba, pak,

ubrojati sledee važnije tipove kauuka: izporenski,

butadienski, butadienstirolni, hloroprenski,

izobutilenski i dr.

Osim napred navedenih vezivnih supstanci, u

sastav plastinih materijala (masa) ulaze u opštem

sluaju još razliiti punioci (praškasti - naješe

mineralni, vlaknasti, listasti i dr.), kao i odreeni

dodaci tipa katalizatora (ovršivaa) plastifikatora

Specifine mase plastinih materijala (masa) kreu

se se od 900 (mase na bazi polietilena) do 3200

kg/m3 (tzv. tvrdi epoksidi), dok njihove zapreminske

mase zavise od ostvarene poroznosti. Ovo svojstvo

plastinih materijala može se u procesu proizvodnje



dodaci tipa katalizatora (ovršivaa), plastifikatora,

stabilizatora i pigmenata. Generalno posmatrano,

dakle, po svojoj strukturi, ovi materijali mogu da

budu kako bez punilaca (homogene plastine

mase), tako i sa puniocima (heterogene plastine

mase), pri emu se u ove poslednje ubrajaju i

razliiti slojeviti materijali (laminati) sa vezivima tipa

polimera ili elastomera.

plastinih materijala može se u procesu proizvodnjeregulisati u vrlo širokim granicama. Na primer, neki

od ovih materijala praktino ne sadrže pore, dok

poroznost tzv. poroplasta i penoplasta iznosi 95-98%.

Ukoliko se radi o poroplastima i penoplastima,

veinu tih materijala, za razliku od drugih materijala

velike poroznosti, karakteriše malo upijanje vode -

do 1%.

U opštem sluaju plastini materijali se odlikuju

niskom toplotnom provodljivošu (l = 0,23-0,70

W/moC) u odnosu na druge graevinske materijale,

pri emu je toplotna provodljivost penoplasta i

poroplasta izuzetno niska i bliska toplotnojprovodljivosti vazduha. Oni se takoe odlikuju

visokim vrednostima termikih koeficijenata linearnog

širenja T; ove vrednosti su 5-10 puta vee nego kod

drugih materijala, pa o toj injenici u praksi uvek

treba voditi rauna.

vrstoa plastinih materijala (masa) može da

bude veoma velika; u sluaju materijala armiranih

vlaknima, tkaninama ili tzv. listastim puniocima,

vrstoa pri zatezanju može da iznosi 200-300

MPa (na primer, u sluaju materijala armiranih

staklenim tkaninama). U poreenju sa drugimmaterijalima, kod veine plastinih masa su

vrstoe pri zatezanju i pri pritisku praktino istog

reda veliine, dok su odnosi njihovih vrstoa

prema zapreminskim masama visoki, što ukazuje

na njihovu znaajnu konstrukcionu podobnost.

Plastine mase, meutim, imaju znatno niže

vrednosti modula elastinosti nego drugi materijali.

Ovo, zajedno sa uvek manje ili više izraženom

reološkom pojavom teenja, uslovljava nihovu veliku

deformabilnost što ihesto uprkos visokim t bl ti k t k ij i i j

Starenje - pogoršavanje fiziko-mehanikih svojstava

plastinih materijala tokom vremena usled

zagrevanja, delovanja svetlosti (UV zraenje),

kiseonika i drugih faktora - predstavlja vrlo ozbiljan

nedostatak mnogih od ovih materijala. Ova pojava je

posledica dva osnovna procesa:



deformabilnost što ih esto, uprkos visokimvrstoama, u oblasti konstrukcija ini manje

povoljnim u odnosu na neke druge konstrukcijske

materijale.

Najvei broj plastinih materijala (masa) je otporan

prema delovanju vode, a takoe je otporan i na

dejstvo vodenih rastvora kiselina, baza i soli.

Meutim, mnoge plastine mase se lako rastvaraju ibubre u organskim rastvaraima.

posledica dva osnovna procesa:

(1) spontanog procesa "umrežavanja" koji dovodi do

gubitka elastinosti, poveanja krtosti, pojave prslina i

dr., i

(2) procesa razlaganja polimera na ishodna

niskomolekularna (monomerna) jedinjenja koji vodi

ka destrukciji formiranog složenog materijala.

Meutim, ovi procesi se mogu usporiti ili sasvim

eliminisati primenom odgovarajuih dodataka tipa

stabilizatora.

Plastini materijali (mase) nisu u opštem sluaju

postojani na povišenim temperaturama; najvei broj

podnosi temperature od 100 do 200oC, dok neke

(na bazi silikona) zadržavaju fiziko-mehanika

svojstva i na temperaturama 300-500oC. Pri višim

temperaturama, pak, naješe, nakon pojaverazmekšavanja, dolazi do topljenja, a zatim i do

sagorevanja plastinih masa, što takoe predstavlja

jedan od njihovih znaajnih nedostataka.

OSNOVNI TEHNIKI PODACI O TERMOIZOLACIONIM

SVOJSTVIMA STANDARDNIH GRA EVINSKIH MATERIJALA

- koefi cijent toplotne provodljivost i

c - specifina toplota

- faktor otpora difuziji vodene pare

t - koeficijent toplotnog izduženja

- zapreminska masa

SRPS U.J5.600:1998

TERMOIZOLACIONI MATERIJALI

SRPS U.A2.020

OSNOVNI TEHNIKI PODACI O TERMOIZOLACIONIM

SVOJSTVIMA STANDARDNIH GRA EVINSKIH MATERIJALA Pravilan izbor odreenog termoizolacionog

materijala je tesno povezan sa:

analizom svojstava termoizolacionih

materijala u odnosu na svojstva ostalih



Termoizolacioni materijali imaju

< 0.3 W/(mK)

• pravi termoizolacioni materijali:

< 0.06 W/(mK)

• termoizolacioni materijali sa konstrukcionim svojstvima:

0.06 < < 0.3 W/(mK)

materijala u odnosu na svojstva ostalihmaterijala od kojih se izvode pojedini

elementi konstrukcije,

analizom položaja elementa konstrukcije u

odnosu na okruženje i

analizom termo - higrometrijskih uslovasredine .

Da bi bili konkurentni na tržištu savremenigra evinski termoizolacioni materijali treba

da zadovolje niz strogo postavljenih zahteva,

u koje svakako spadaju:

niska zapreminska masa, tj. visoka poroznost;

zadovoljavajue mehanike vrstoe;

malo upijanje vode;

dobra termoizolaciona svojstva;

zadovoljavajua provodl j ivost pare i gasova;

otpornost na dejstvo mraza;

hemijska i biološka postojanost;

otpornost na dejstvo požara;

netoksinost;

prihvatljiva cena

mogunost recikliranja.30

Nepoznavanje svojstava termoizolacionih

materijala u praksi može dovesti do:

znaajnog smanjenja efekata termoizolacije,

pojave prateih neželjenih efekata:

vlaga,

truljenje materijala,

bu,

klobuenje, ljuspanje i otpadanje paronepropusnih

završnih slojeva i

ošteenja usled dejstva mraza.

KLASIFIKACIJA

TERMOIZOLACIONIH MATERIJALA

prema poreklu sirovina za proizvodnju,

KLASIFIKACIJA TERMOIZOLACIONIH MATERIJALA

NA OSNOVU POREKLA SIROVINE ZA PROIZVODNJU


ORGANSKOG POREKLA TI MALTERI I BETONIMINERALNOG POREKLA



31

prema vrednosti koeficijenta toplotne

provodljivosti,

prema vrednosti zapreminske mase i

prema mestu i nainu primene.

32

Polimeri Prirodni materijali

Ekspandirani

polistiren

Ekstrudirani

polistiren

Poliuretan

Trska

Drvena vlakna

sa

min. vezivom

Reciklirana

celuloza

Kamena vuna

Staklena vuna

Termoizolacioni

malteri

EPS betoni

Gas-betoni

(siporeks)

Termoizolacioni

betoni


ORGANSKOG POREKLA

Na bazi polimera

Materijal poznat pod opštim nazivom"Stiropor" predstavlja sintetikimaterijal tipa polistirena koji se javlja udva osnovna modaliteta - kaoekspandirani i kao ekstrudiranipolistiren.

U oba sluaja radi se o materijalu koji sedobija na bazi naftnih derivata, pri emu surazlike izmeu pomenutih modalitetaprevashodno rezultat razliitih tehnoloških

postupaka koji se primenjuju pri njihovom

Stiropor (EPS), kao što je ve reeno,predstavlja ekspandirani termoplastianmaterijal dobijen polimerizacijomstirena



postupaka koji se primenjuju pri njihovomdobijanju. U oba sluaja osnova za dobijanjepredmetnih materijala je ista; to su tvrdekompaktne granule polistirena, pri emu seekstrudirani polistiren može dobiti i od tzv.kristalnog polistirena.

stirena.

On se obino klasifikuje kao porozanmaterijal zatvorene - alveolarnestrukture.

Kod EPS-a dobijenog u kalupima, veliina unutrašnjih elija je izmeu 60-200 m, dok se kod XPS-a ta veliina kreeizmeu 150-500 m.

Debljina zidova izmeu elija zavisi od zapreminske mase iveliine elija.

Tako, na primer, za zapreminsku masu od 15 kg/m3 i veliinuelije od cca 100 m, debljina zida iznosi oko 0,4 m.

EPS u sebi sadrži 98% vazduha i 2% polistirena.

Njegova zapreminska masa je izmeu 10-30 kg/m3 - za EPSdobijen u kalupima, dok je za ekstrudirani EPS uobiajenavrednost zapreminske mase 33 kg/m3, mada ona može da ide ido 45 kg/m3.

Zapreminska masa (kg/m 3)

15 20 30 40

Napon pritiska pri 10%deformacije(MPa)

0,060-0,110

0,100-0,160

0,180-0,250

0,260-0,350

vrstoa prisavijanju

(MPa)

0,160-0,220

0,210-0,330

0,380-0,520

0,570-0,680

vrstoa prizatezanju(MPa)

0,160-0,240

0,215-0,330

0,350-0,520

0,520-0,660

Mehani ka svojstva EPS-a

TipoviFizika svojstva1 2 3 4

Zapreminska masa kg/m 3 iznad do zakljunoSRPS G.S2.410

1316

1620

2025

2530

vrstoa pri pritisku pri10% deformacije najmanje N/mm 2 - SRPS G.S2.813

0,05 0,07 0,09 0,11

vrstoa pri savijanjunajmanje - N/mm 2 SRPSG.S2.814

0,13 0,17 0,24 0,32

Propustljivost vodene parenajviše g/m2 za 24h 100 90 80 70



Mehani ke karakteristike stiropora

u zavisnosti od zapreminske maseFizi ko-mehani ka svojstva EPS-a prema SRPS-u G.C7.201

najviše - g/m za 24 SRPS G.S2.815

100 90 80 70

Faktor difuzije vodene pare 25 35 40 45

Koeficijent toplotne

provodljivosti ( ) - W/m oKSRPS U.AZ.020

0,036 0,036 0,036 0,036

Raunska vrednost za svetipove SRPS U.J5.600

0,041 0,041 0,041 0,041

Temperaturno podruje primene bez optereenja

-40oC do +80oC

Kratkotrajno delovanjevisoke temperature

do +110oC

Dimenzionalna stabilnost+80oC SRPS G.S2.816

-1% -1% -1% -1%

EPS se, kao što se vidi, odlikuje malomzapreminskom masom, relativno dobrimmehanikim karakteristikama, odlinim

izolacionim svojstvima, malom

apsorpcijom vode (samo 0,05% maseno) iveoma malom propustljivošu vodenepare.

Struktura zatvorenih elija ispunjenihvazduhom (1m3 materijala sadrži oko 3-6milijardi sitnih zatvorenih elija), kao ihidrofobnost osnovnog polimera, ine da jeEPS otporan prema delovanju vode.

Drugim reima, zbog sistema zatvorenih elijaEPS kapilarno ne upija vodu.

Voda prodire jedino u prostore izmeu elija;zbog toga intenzitet upijanja zavisi odkvaliteta "zavarenosti" elija.

EPS, kao i svaka termoplastina masa, ima svojstvakoja zavise od temperature.

Inae, EPS je slab provodnik toplote, s tim štonjegova termika provodljivost varira u zavisnosti odzapreminske mase (funkcija nije linearna).

Naravno, termika provodljivost jako mnogo zavisi i

Apsorpcija vode pri potapanju EPS-a u trajanjuod 28 dana iznosi 3-5% (zapreminskih), što zamnoge primene nije tako bitno.

Ova karakteristika EPS-a je praktino nezavisna



Naravno, termika provodljivost jako mnogo zavisi iod sadržaja vlage, pri emu važi pravilo da se zasvaki procenat apsorbovane vlage (zapreminski),koeficijent toplotne provodljivosti poveava za 3,8%,što znai da se termoizolaciona svojstva pogoršavaju.

Linearni koeficijent termikog širenja EPS-a se kreeu granicama izmeu 510-5 K-1 i 710-5 K-1.

Ova karakteristika EPS-a je praktino nezavisnaod zapreminske mase, ali svakako zavisi odprocesa proizvodnje, pošto voda može dapenetrira samo kroz uske kanalie izmeu elija.

Što se tie naknadnog skupljanja EPS-a (aftershrinkage), ono je uglavnom posledica gubitkaagensa za ekspanziju (pentana), pri emu ono istotako zavisi od zapreminske mase materijala,

vremena odležavanja, tipa strukture (sadržajapentana) i dr.

Dimenzionalne promene EPS-a koje se manifestujuposle više od 24 h od ekspandiranja i nazivajunaknadnim skupljanjem imaju vrednosti 0,3-0,5%(za ploe), zavisno od zapreminske mase sirovine.

Ovde su prikazane ove dimenzionalne promene EPS-a od 14 dana nakon proizvodnje do 200 dana. Kao

što se vidi, konane vrednosti se dostižu posle 150dana i kreu se u opsegu od oko 1,5-2,0 mm/m'.

Ove dimenzionalne promene su, nasuprotdimenzionalnim temperaturnim promenama,nepovratne (ireverzibilne).

Treba istai da ukupno skupljanje na datomprimeru panela EPS-a predstavlja sumu-zbirskupljanja u okviru bloka u kalupu, naknadnog(after shrinkage) skupljanja istog bloka inaknadnog (after shrinkage) skupljanja panela -

ploe iseene iz predmetnog bloka.



ploe iseene iz predmetnog bloka.O svemu ovome se mora voditi rauna.

Tako, na primer, za obian graevinski EPSdovoljno je odležavanje kod proizvoaa utrajanju od 1 mesec, za fasadne ploe potrebno je3 meseca, a za hladnjae ak 6 meseci.

Deformacije te enja stiropora pod naponima pritiska

HEMIJSKA SVOJSTVA

Hemijska svojstva EPS-a slina susvojstvima koja poseduje obian polistiren.

Naime, EPS je otporan na vodu, razblaženekiseline i baze, alifatine alkohole, glikole ipoliglikole, a neotporan je na aromatineugljovodonike, hlorirane ugljovodonike,amine, amide, ketone i estere.

Agens Otporan Ograni~enootporan(1)

Neotporan(2)

cement, kre, malter, beton x

morska voda x

alkohol, soda, amonijak x

silikoni, sapuni, vešt. ubriva x

razblažene kiseline x

vazelin, jestivo ulje, benzin x

aceton, benzen, stiren, trihloretilen,cikloheksan

x

tena goriva x

bituminozni mastiksi sa rastvaraima,

katranx

bitumen, mastiksi, bituminiziranevodene ili uljane emulzije

x

sredstva za beljenje (hlorna voda,hipohlorit, vodonikperoksid)

x

Napomena: 1) površinsko nagrizanje; 2) nagrizanje i razgradnja

Otpornost s tiropora prema delovanju hemijskih agenasa

BIOLOŠKA OTPORNOST

EPS je otporan na gljivice i bakterije. Budui danema hranljivu vrednost, on ne privlai mrave,

termite i glodare.O ij dl ž t lj j iti d i bli i

OTPORNOST NA RADIJACIJU

Nakon kratkog izlaganja UV zracima, x zracima i zracima konstatovano je da stiropor postaje krt.

Ovaj proces svakako zavisi od vrste zraenja,j i t it t i



gOn nije podložan truljenju niti drugim oblicimakorozije, nije rastvoran u vodi, tako da ne daje u vodirastvorne proizvode koji bi mogli da kontaminirajuvodu.

Kako proizvodnja stiropora datira oko 60-tak godina(od 1952. god.), za to vreme nisu primeeni nikakvi

štetni uticaji na zdravlje ljudi.

j p j ,njegovog intenziteta i vremena.

Tako, na primer, posle dužeg izlaganja UV zracimapovršina EPS postaje žuta i krta, što omoguavadalje ošteenje - npr. kišom i vetrom.

Radi svega ovoga u praksi se pristupa zaštiti EPS

bojenjem, prevlakama, laminiranjem i dr.

TERMIKA OTPORNOST

Što se tie uticaja temperature na stiropor, praktinone postoji donja granica za njegovu primenu -ugradnju.

Što se, pak, tie povišenih temperatura, postojipodatak da se do 85oC stiropor ne razgrauje, a damože podneti i kratkotrajne temperature preko100oC (pri lepljenju bitumenom po toplompostupku).

Meutim, duža izlaganja visokim temperaturamadovode do njegovog omekšavanja i sinterovanja.

GORIVOSTKao veina organskih materijala i stiropor je zapaljiv.

Pri njegovom sagorevanju proizvodi koji se oslobaaju su sledei:ugljenmonoksid, ugljendioksid, voda i a.

EPS zbog male mase po jedinici zapremine oslobaa pri gorenjuminimalnu koliinu toplote i tako stvara mala požarna optereenja.

Prilikom gorenja, primeuje se topljenje materijala bez kapanja.

Tom prilikom se prema važeim standardima beleži dužina izgorelog dela,vreme gorenja do momenta gašenja, brzina gorenja.

Posebni dodaci koji se dodaju za postizanje svojstva samogasivostistiropora deluju po principu "lovca radikala", kao što je ve napredreeno.

Naravno, ponašanje prema gorenju zavisi od toga da li je stiroporproizveden bez dodataka ili sa specijalnim dodatkom za obezbeenjesamogasivosti.

U takvim sluajevima stiropor se oznaava oznakom "S".

Što se, pak, tie toksinosti produkata sagorevanja,

ustanovljeno je da se pri gorenju EPS-a stvaramnogo manje opasnog ugljen-monoksida nego kod

TRAJNOST

Kao prvo, treba istai

injenicu da su neosnovanetvrdnje o spontanom "nestajanju", "topljenju" (pri



g j p g g j ggorenja drvenih i slinih proizvoda (iverica, lesonit idr.).

uobiajenim uslovima) ili "izgrizanju" stiropora odstrane insekata.

Možda je to i bio razlog zbog koga se ovaj materijalnije do sada koristio u veem obimu ugraevinarstvu.

Meutim, rezultati ispitivanja govore drugaije.

Kako je u mnogim graevinskim objektima u poslednjihdvadesetak godina široko korišen ekspandirani polistiren,vršena su ispitivanja u smislu praenja promene svojstava naizvaenim uzorcima iz samih konstrukcija (fasade, zidovi,krovovi itd.).

Objekti su bili stari 10-20 godina.

Rezultati su pokazali minimalnu promenu zapreminske mase,

kao i napona pritiska pri 10% deformacije.Ovo je posledica izvesnog starenja materijala, mada, naosnovu važeih SRPS standarda, rezultati ispitivanja koji supod takvim okolnostima dobijeni u potpunosti odgovarajudeklarisanim vrednostima.

Svakako, kod svih ovih sluajeva radilo se o ispravnoj primenistiropora. Na in spajanja EPS-a sa drugim gra evinskim materijalima

Osnovna svojstva

EKSTRUDIRANI POLISTIREN

DELTADUR (XPS)



Na in spajanja EPS-a sa drugim gra evinskim materijalima

dominantna je zatvorena poroznost,

mala paropropustljivost i

izrazito malo upijanje vode.

Proces proizvodnje DELTADUR-a se sastojiiz:

- ekstruzije i

- obrade tabli

Proces poinje u ureaju za doziranje granuliranih i

praškastih komponenti.

Smeša se dal je u prvom ekstruderu greje i topi, pri

tome se uvodi pogonski gas (u prvoj fazi freon, akasni je CO2). Homogenost smeše ima znaajnog

uticaja na kvalitet proizvoda (100% zatvorenost

elija).

Dalje, u drugom ekstruderu vrši se hlaenje i

temperiranje rastopa i definitivna homogenizacija u

tzv. statikom mikseru, koji je sastavni deo

ekstrudera.

Pothlaena masa ulazi u široku diznu sa tano

odreenim parametrima temperature i pri tiska. Iz

dizne masa prelazi u kalibrator koji joj daje formu

trake. Traka se hladi da bi ovrsla, jer samo vrsta



t raka može dobro da se see i obrauje.

Pre otpreme materijal mora da odleži najmanje 7

dana.O uvanje toplotnog

otpora R posle testa

O uvanje toplotnog


O uvanje toplotnog


Proizvodi i njihova primena

Poliuretanski termoizolacioni materijalinaješe se proizvode kao:

TERMOIZOLACIONI MATERIJALI NA BAZI

POLIURETANA

TERMOIZOLACIONI MATERIJALI NA BAZI

POLIURETANA



67

krute ploe obložene limovima (tzv.

"sendvi" sistemi) i

rasprskavajue pene, koje se di rektno

nanose na površine elemenata

konstrukcije koje se termiki izoluju (tzv."poliuretan - sprej" tehnika).

naješe se proizvode kao:

68Troslojni termoizolacioni panel

69

TERMOIZOLACIONI MATERIJALI NA BAZIPOLIURETANA

Primena "poliuretan - sprej" tehnike

ST KLO

ST KLO U PR ISTORIJI

• Ljudi su poeli da prave staklo još u

praistoriji– koriste

i ga kao bojenu glazuru nakamenim ili glinenim perlama. Najranije

S STOJCI ST KL

• Staklo se neješe pravi od topljene mešavine silicijumdioksida (kvarcnog peska), natrijum dioksida i kalcijumoksida. Olovni kristal je vrsta stakla u kojoj se kalcijum

oksid zamenjuje olovnim oksidom. Veina vatrostalnihstakala može da se proizvede od istog silicijum dioksida.



sauvane staklene posude datiraju iz vremenaoko 1500. godine p.n.e, a potiu iz Egipta iMesopotamije. One su oblikovane oko stenatokom hladjenja ili urezivane kada su

stvrdnute.

stakala može da se proizvede od istog silicijum dioksida.

• Savremeno staklo sadrži do 75% silikata (pesak - glavnisastojak), ali takoe sadrži i druge supstance da bi seolakšala proizvodnja. Oko 90% od ukupne koliine stakla

je natrijumovo staklo koje sadrži sodu (natrijumkarbonat), da bi se snizila taka topljenja sa 1300 na 700

stepeni Celzijusa, kao i krenjak koji spreava da sestaklo rastvara u vodi.

PROIZVODNJ ST KL

• Vrste stakla koje se danas koriste veinom se proizvodezagrevanjem mešavine peska, pepela sode i krenjaka uvelikim peima na temperaturi od 1500 stepeni Celzijusa.Pre nego što se dodaju sastojci, ubacuje se i lomljeno

staklo, radi ubrzavanja procesa. Kako se mešavina topi,sve neistoe izlaze na površinu, gde se sakupljaju.Istopljeno staklo se zatim hladi, sve dok ne postane tanka,lepljiva smesa. Ono se tada sipa u kalupe ili razvija utable. Staklo se formira brzim hlaenjem otopljenihvrstih materija, pri emu ne dolazi do stvaranja kristala.











DODATNE OBRADE STAKLA

Odgrevanje je sastavni deo postupka oblikovanja mnogihproizvoda od stakla. Primenjuje se radi eliminacije(otpuštanja) zaostalih napona u staklu, koji se javljaju zbogsrazmerno brzog hlaenja proizvoda. Ukoliko se ne bi išlona odgrevanje, u staklenom proizvodu bi spontano dolazilodo pojave prslina, odnosno do drastinog pada njegovihmehanikih karakteristika. Sam postupak odgrevanja obavljase u posebnim peima, koje su obino tunelskog tipa i sa

kontinualnim radom. U tim peima stakleni proizvodi sekreu na trakastom transporteru izraenom od vatrostalnogmaterijala. Prolazei kroz pe, proizvodi su izloženiposebnom režimu zagrevanja, koji je razliit za razne vrstestakla i koji se uglavnom svodi na sledee: zagrevanje dotemperature koja nije viša od 600oC, zadržavanje odreenovreme na toj temperaturi, i ravnomerno hlaenje do sobnetemperature na izlasku iz pei.

Kaljenje je postupak kojim se putem specijalne termikeobrade poveava vrstoa stakla i njegova tvrdoa. Staklose zagreva do odreene temperature (zavisno od sastava),tzv. temperatura kaljenja, koja je blizu take razmekšavanja,a zatim se brzo hladi mlazom hladnog vazduha. Kao srednjatemperatura kaljenja može se približno uzeti temperatura od

700o

C. Dok je pri hla

enju u inicijalnoj preradi, staklo, usledunutrašnjih napona (pre odgrevanja), krto i lomljivo, kodkaljenja je nastajanje unutrašnjih napona kontrolisano i oni

Brušenje je postupak u okviru koga se, pomou naroitihureaja (brusilica), obrauju ivice staklenih elemenata(izvode tzv. oborene ivice), izrauju razni ornamenti i šareukrasnog karaktera na staklenim površinama i sl.

Poliranje se primenjuje za otklanjanje optikenehomogenosti stakla koja je posledica prisustva talasa na



j j j j j j psu ravnomerno rasporeeni po masi. Kaljeno staklo je uspoljnim slojevima napregnuto na pritisak, a u unutrašnjimna zatezanje, tako da ova naponska ravnoteža doprinosipoveanju njegove otpornosti. Kaljeno staklo može izdržatiznatna naprezanja na savijanje, otporno je na udar i

termike šokove. Ukoliko doe do loma, prska na sitnekomadie tupih ivica, koji ostaju meusobno labavopovezani.

nehomogenosti stakla, koja je posledica prisustva talasa napovršini stakla, nejednakosti debljine itd. U ovom postupkuse primenjuju razna abrazivna sredstva (kvarcni pesak,korund, karborundum i dr.), kojima se tare površina stakla iotklanjaju uoeni nedostaci (primenjuje se prvo grubo, azatim i fino poliranje).

Matiranje podrazumeva mehaniko ili hemijsko erodiranjepovršine stakla. U prvom sluaju naješe se primenjujepostupak peskarenja (delovanje mlaza kvarcnog peska podpritiskom), a u drugom sluaju nagrizanje površinefluorovodoninom kiselinom. Na ovaj nain se dobija mutno- neprovidno staklo.

Lepljenje je postupak koji se sastoji u spajanju staklenihploa slojem odreenog lepka - plastine materije - kojaizmeu dve ploe obrazuje providnu foliju. Pri lomu ovakvastakla se ne raspadaju, ve komadi stakla ostaju povezani.

Pored navedenog, u dodatne obrade stakla mogu se ubrojati još i sledei postupci:

- savijanje, koje se radi preko šamotnih kalupa, uzzagrevanje stakla do temperature od oko 600oC;

- prevlaenje površine stakla solima srebra, ime se dobijajuogledala;

- nanošenje preko površine stakla odreenih prevlaka ifilmova (može se, na primer, na staklo naneti odreenakeramika boja, nakon ega sledi faza sušenja boje upei).

OBINE VRSTE RAVNOG

GRAEVINSKOG STAKLA

Vueno ravno staklo koristi se uglavnom za zastakljivanjevrata, prozora i sl. Proizvodi se u sledeim debljinama (h):- tanko staklo h = 1,6 mm,- prozorsko staklo h = 1,6 - 4,0 mm,- debelo staklo h = 5 - 6 mm,

- staklo za izloge i ogledala h = 6 - 8 mm.

Dužine tabli ovog stakla zavise od debljine a širine od



GRA EVINSKOG STAKLA Dužine tabli ovog stakla zavise od debljine, a širine odmogunosti mašina u kojima se ono proizvodi. Prema JUS-u, dužine ravnog vuenog stakla su: 160-180 cm za debljinuod 2 mm; 160-200 cm za debljinu od 3 mm; 160-240 cm zadebljinu od 4 mm, 160-360 cm za vee debljine. Može seproizvoditi i u raznim bojama. Ovo staklo ima klase kvaliteta

A, B i C - što se odreuje na osnovu obima grešaka umaterijalu koje su posledica proizvodnog procesa.

Polirano ravno staklo (proizvedeno kao vueno staklo,plivajue staklo ili liveno staklo) je staklo boljeg kvaliteta uporeenju sa vuenim ravnim staklom. Ono se može koristitiza zastakljivanje vitrina, izloga itd., ili kao poluproizvod koji

se dorauje. Doradom se od njega dobijaju ogledala, kaljenostaklo ili druge vrste stakala specijalnih svojstava. Debljine

poliranog ravnog stakla su naješe iste kao debljineobinog vuenog stakla, ali se danas, po porudžbini, ovostaklo može proizvoditi i u debljinama preko 10 mm.

Liveno staklo ima nekoliko varijeteta. Naješe je to tzv.ornamentalno staklo, koje se dobija valjanjem izlivenestaklene mase reljefnim valjcima. Na ovaj nain dobijaju serazliiti ornamenti, ukljuujui i podužne brazde na površini

stakla. Radi se u debljinama 4-6 mm, sa standardnomširinom 120 cm i u dužinama 120-300 cm; može da budebezbojno ili obojeno u masi. Koristi se za zastakljivanje svihelemenata kod kojih se postavlja zahtev za dovoljnomkoliinom svetlosti, ali i za zaštitu od pogleda (kod škola,obdaništa, bolnica, industrijskih hala i dr.).

Sirovo staklo je takoe staklo koje se dobija livenjem, ali bez

utiskivanja šara i bez brušenja i poliranja; ono je samoprozrano, a provodnost mu je manja od obinogprozorskog stakla Proizvodi se sa istim dimenzijama kao

Armirano staklo (žiano staklo) se dobija livenjem staklenemase u dva sloja i utiskivanjem žiane mreže izmeu njih.Debljina mu je 4-8 mm, standardna širina 120 cm, a dužina

tabli 130 cm, 210 cm i 300 cm. Površine ovog stakla moguda budu sa i bez utisnutih šara. Prozrano je kao i dveprethodno opisane vrste stakla, ali ne i providno



prozorskog stakla. Proizvodi se sa istim dimenzijama kaoornamentalno staklo, a najviše se koristi za zastakljivanjetoplih leja i staklenika.

(propustljivost svetlosti mu je 82-85%). Pripada grupisigurnosnih stakala. Ono ima poveanu otpornost na požar,kao i odreenu otpornost na namerna dejstva - provale.Koristi se kod vrata liftova, ograda stepeništa ili balkona,stepenišnih prozora, svetlarnika, krovova, pregradnih zidova

i dr.

RAVNA STAKLA SPECIJALNIH KARAKTERISTIKA

Sigurnosna stakla su stakla kod kojih se u sluaju loma uprvi plan stavlja bezbednost ljudi. U ova stakla spadajuarmirano staklo (o kome je ve bilo rei), kaljeno staklo ilepljeno staklo.

Kaljeno staklo se dobija odgovarajuom termikom obradom

ravnog stakla. Gotov proizvod ima otpornost na udar 4-6puta, a vrstou pri savijanju 5-8 puta veu nego obinoravno staklo. Njegova najbitnija karakteristika je u tome dase pri lomu raspada na sitne komadie koje karakterišu tupeivice. Naješe se koristi kao staklo za automobile, dok se ugraevinarstvu koriste kaljena stakla veih debljina - zavrata, pregrade, plafone i dr.



Stakla za spreavanje kondenza su stakla u okviru kojihsu, u sloju plastine folije, ugraena elektrina grejna tela.Na ovaj nain u uslovima niskih temperatura spreava se OSNOVNA SVOJSTVA STAKLA



Na ovaj nain, u uslovima niskih temperatura, spreava sekondenzacija vodene pare na unutrašnjoj površini stakla.

OSNOVNA SVOJSTVA STAKLA

Svojstva stakla u opštem sluaju zavise od njegovogsastava i strukture, koja se po pravilu formira u zavisnosti odtehnoloških postupaka koji se primenjuju pri proizvodnji(temperatura rastopa, brzina hlaenja, dodatne obrade i dr.).U tabeli 2.2 prikazani su hemijski sastavi nekih vrsta stakla

koji, izmeu ostalog, omoguavaju izvoenje zakljuaka odva osnovna svojstva stakla - o providnosti i prozranosti.Vidi se, dakle, da treba praviti razliku izmeu navedenihpojmova, pošto prozranost podrazumeva samo propuštanjedovoljne koliine svetlosti, a ne i jasno sagledavanje slikepredmeta sa druge strane stakla.

Tabela 2.2 . Hemijski sastavi nekih vrsta stakla (u masenim %)

Vrsta stakla SiO2 Al2O3 CaO MgO Na2O K 2O PbO B2O3

Prozorsko staklo 70-73 1,5-2 8-10 3-4 14-15 - - -

Staklo za flaše 69-72 3-4 9-10 2-4 15-16 - - -

Kristal 55-77 - - - - 10-13 30-35 -

Hemijski otporno staklo 68-70 3-5 6-8 1-2 8-10 5-6 - 2-3

Staklo za disperzijusvetlosti

69-73 4-6 4-5 - 11-16 2-6 - -

Stakleno vlakno 48-56 10-18 5-16 0-8 0,5-2 - - 6-13

Obino staklo propušta preko 90% svetlosti, a reflektuje3,5-4% na obe površine, tako da je ukupna refleksija kod jednostrukog ravnog stakla 7 do 8%. O propuštanjusvetlosti kod nekih drugih vrsta stakla, pak, bilo je ve rei

napred.

Specifina masa obinog tehnikog stakla je 2400-2600

Staklo u principu razliito podnosi naprezanja pri pritisku izatezanju. vrstoa pri pritisku obinog graevinskogstakla, za sluaj delovanja kratkotrajnih optereenja, kreese od 200-500 MPa, dok kristalno staklo, ispitivano pod

istim uslovima, ima vrstou pri pritisku i preko 1000 MPa.

vrstoa pri savijanju, pak, pri delovanju kratkotrajnihŠ



Specifina masa obinog tehnikog stakla je 2400 2600kg/m3, a olovnog stakla do 6000 kg/m3. Poroznost stakla je, ako nije re o šupljikavom staklu, praktino ravna nuli.Tvrdoa stakla iznosi 5-7 po Mosu (za obino graevinskostaklo je cca 6).

optereenja, obino iznosi 30 do 40 MPa. Što se tievrstoe pri "istom" zatezanju, ona je približno jednakadesetini vrstoe pri pritisku, pri emu ta mehanikakarakteristika bitno zavisi od debljine elementa koji seispituje (videti podatke o vrstoi pri zatezanju staklenih

vlakana).

Pri delovanju dugotrajnih optereenja zapaža sesmanjivanje vrstoe stakla za 15-20%.Staklo je izrazito krt materijal i njegov radni dijagram jepraktino pravolinijski u celom podru ju napona; modulelastinosti stakla varira u granicama 50-100 GPa, dok jePoasonov koeficijent stakla 0,22.

Termiki koeficijent linearnog širenja iznosi T 910-6 1/oC.

U praktinim proraunima može se usvojiti da koeficijenttoplotne provodljivosti stakla ima sledee vrednosti:

- prozorsko staklo = 0,81 W/m oC,- armirano staklo = 0,44 W/m oC.

Documents

Savremeni Gradjevinski Materijali