PREDMET: GRAĐEVINSKI MATERIJALI

Škola za dizajn tekstila i kože Novi Pazar

BETON je veštački kameni materijal koji nastaje očvršćavanjem mešavine vezivnog materijala, zrna agregata i vode (često i aditivi).

Pre očvršćavanja ova mešavina se naziva svež beton ili betonska smeša.

Kao vezivni materijal se koriste sledeća veziva:

– Cement,

– Gips,

– Asfalt,

– Epoksi smole i dr.

Agregat može biti prirodni i veštački.

Osnovna podela betona:

Osnovna podela betona se vrši prema zapreminskoj masi i to na:

– LAKE BETONE čija je zapreminska masa do 1900 kg/m3,

– KLASIČNE (OBIČNE) BETONE sa zapreminskom masom od 1900 – 2500 kg/m3 i

– TEČKE BETONE sa zapreminskom masom većom od 2500 kg/m3 i

Materijali za izradu betona

AGREGAT

– Agregat učestvuje sa 70-80% u ukupnoj masi betona i utiče u velikoj meri na svojstva svežeg i očvrslog betona (konzistencija, ugradljivost,čvrstoće, deformacije,trajnost).

– Za izradu betona koristi se mešavina sitnog (< 4mm) i krupnog (> 4mm)agregata.

– Najčešće korišćeni agregati su:

– prirodni pesak i šljunak

– drobljeni kamen.

Prirodni agregat

Veštački agregat-drobljeni kamen

– Obe vrste agregata se ravnopravno koriste u praksi i imaju svojih prednosti i mana:

– rečni pesak i šljunak (jeftiniji materijal, zaobljena zrna, nehomogen sastav)

– drobljeni kamen (skuplji materijal, oštroivična zrna, homogen sastav).

– Agregat za izradu betona je podeljen na sledeće frakcije (intervale krupnoće zrna):

I frakcija: zrna veličine 0-4 mm,

II frakcija: zrna veličine 4-8 mm,

III frakcija: zrna veličine 8-16 mm,

IV frakcija: zrna veličine 16-31,5 mm,

V frakcija: zrna veličine 31,5-63 mm.

– Betonska mešavina se mora spravljati sa najmanje dve frakcije agregata (jedna sitna i jedna krupna) da bi se održao ujednačen kvalitet, dok se upotreba prirodne mešavine agregata (rečnog ili drobljenog) ne dozvoljava (agregat se mora separisati).

– Odabir frakcija koje će se koristiti za izradu betonske smeše se vrši prema debljini konstruktivnog građevinskog elementa koji se betonira i prema

razmaku armature u tom elementu. Najčešće se betonska smeša pravi sa 3 frakcije (najkrupnije zrno 31,5 mm).

Granulometrijski sastav- granulometrijska kriva

– Granulometrijski sastav agregata daje jasnu sliku o njegovoj krupnoći.

– Prosejavanjem agregata kroz seriju sita različite veličine otvora, na svakom od njih ostaje određena količina zrnastog materijala. Ovaj ostatak se meri na vagi na osnovu čega se crta kriva prosejavanja (granulometrijska kriva).

– Na x-osu (apcisu) se označavaju otvori sita u logaritamskoj razmeri a na z-osu (ordinatu) se nanose procentualni prolasci kroz sito.

– FULER-ova kriva prosejavanja Y(%)=100

– EMPA kriva prosejavanja Y(%)=50

d-odgovarajući prečnik zrna, D-max prečnik zrna

CEMENT – Cement učestvuje samo sa 10-20% u ukupnoj masi

betona i ima veliki uticaj na svojstva svežeg i očvrslog betona.

– Pravilan izbor vrste cementa pri spravljanju betonske mešavine je veoma važan. Vrši se na osnovu tri kriterijuma: 1. Klasa cementa (zavisi od zahtevane klase betona,

zahtevane brzine vezivanja,...), 2. Toplota hidratacije (zavisi od debljine elementa

konstrukcije), 3. Otpornost na hemijske i druge uticaje (zavisi od

agresivnosti okoline na beton).

VODA – Voda je neophodan sastojak betonske mešavine koji je

neophodan za proces vezivanja i očvršćavanja sveže betonske mešavine.

– Voda omogućava efikasno ugrađivanje i završnu obradu betona.

– Odnos količine upotrebljenog cementa u mešavini i vode se naziva vodocementnim faktorom i kreće se od 0,38-0,42 (W/C=0,40)

– Voda ne sme sadržati sastojke štetne za proces hidratacije cementa,

– Od količine vode u mešavini zavisi konsistencija (žitkost, pokretljivost).

– Kruta, slaboplastična, plastična i tečna konzistencija.

SPRAVLJANJE I UGRAĐIVANJE BETONA – Pre samog spravljanja betona, potrebno je za predviđeni

kvalitet gotovog betona izvršiti projektovanje betonske mešavine (predvideti količine pojedinih komponenata).

– Marka betona (MB) predstavlja karakterističnu čvrstoću na pritisak pri starosti betona od 28 dana.

– Postignuta MB se ispituje na probnim telima oblika kocke ivice 20cm ili valjka 15x15cm.

– U tabeli 9.1. je dat međusobni odnos čvrstoće pri pritisku za tela različitih dimenzija.

Podela betona

– Betoni se svrstavaju u dve kategorije:

Betoni I kategorije (B.I), i

Betoni II kategorije (B.II).

– Betoni I kategorije (B.I) su betoni marke MB10,15,20 i 25.

– Mogu se spravljati bez prethodnih ispitivanja ali se mora upotrebiti minimalna količina cementa propisana Pravilnikom,

– Mogu se ugrađivati isključivo na gradilištu na kome se i spravljaju.

– Betoni II kategorije (B.II) su betoni marke MB30 i više,

– U ovu grupu spadaju i betoni sa posebnim svojstvima i transportovani betoni,

– Mogu se spravljati isključivo uz prethodna ispitivanja agregata i uz izradu recepture za spravljanje sveže betonske mešavine,

– Recepturom sveže betonske mešavine se određuje:

• Vrsta materijala na osnovu vrste konstrukcije i sredine u kojoj se konstrukcija nalazi,

• Max zrno agregata u zavisnosti od dimenzija konstruktivnog elementa i rasporeda armature u njemu,

• Količina vode, u zavisnosti od željene konzistencije i MB,

• Vodocementni faktor, u zavisnosti od željene MB,

• Količina cementa, iz odnosa W/C,

• Količina agregata,

• Granulometrijski sastav i učešće pojedinih frakcija u mešavini.

Beton se spravlja isključivo mašinskim putem u fabrici betona ili u mešalicama,

Mešalice mogu biti sa gravitacionim i sa prinudnim mešanjem,

Zapremina bubnja mešalice se kreće od 0,05 do 0,35m3 a u fabrici betona od 0,25m3 pa naviše,

Transport betonske mešavine se na gradilištu vrši kiblama i kranom ili betonskom pumpom a iz fabrike betona automikserima,

Segregacija betona se izbegava mešanjem i pravilnom recepturom,

Ugrađivanje betona Ugrađivanje betona podrazumeva:

– Sipanje (punjenje) betona u oplatu ili razastiranje na većoj površini,

– Zbijanje vibriranjem,

– Završna obrada vidnih površina.

• Ugradnja se mora završiti pre početka vezivanja cementa

Nega betona

Nega betona podrazumeva započinje ODMAH po ugradnji a polivanje već 45 minuta (po toplom vremenu) po ugradnji.

Nega treba da traje najmanje 7 dana a najmanje do postizanja 60% od projektovane MB

LAKI BETONI – Spravljaju se od lake porozne ispune, cementa, vode i

aditiva, – Perlit, ekspandirana glina, granulisana zgura, opekarska

sitnež, ostaci od prerade drveta, vulkanska lava, tufovi,...

– Lakoagregatni betoni, jednozrni i ćelijasti betoni

TEŠKI BETONI – Primenjuju se kao zaštitni materijali u nuklearnim

centralama, atomskim skloništima i sl. – Imaju sposobnost zaštite od radioaktivnog zračenja, – Spravljaju se od agregata velike zapreminske mase

(preko 6000kg/m3), – Kao agregat se najčešće koriste: barit, rude gvožđa

(magnetit, hematit, limonit), otpaci od gvožđa i čelika (opiljci), ...

HIDROTEHNIČKI BETONI – Hidrotehnički beton je beton koji se uglavnom

upotrebljava za izvođenje hidrotehničkih konstrukcija. – Hidrotehnički beton se upotrebljava za izradu elemenata

konstrukcije i za instalacije koje se periodično ili konstantno nalaze u vodi.

– Zahtevi koje treba da ispuni beton od koga su izgrađeni pojedini elementi hidrotehničkih konstrukcija su različiti i zavise od mesta primene i izloženosti agresivnom dejstvu.

Kod brane razlikujemo sledeće vrste betona:

beton koji se nalazi uvek u vodi trebalo bi da bude vodonepropustan, pri čemu nema potrebe da bude i otporan na mržnjenje,

beton koji je povremeno u vodi treba da bude vodonepropusan ali i otporan na dejstvo mraza,

beton od koga je izrađena kruna ili zadnji deo brane treba da bude otporan na habanje zbog izloženosti saobraćaju ali nije potrebno da je vodonepropusan,

beton-ispuna mora biti izrađen od betona niske toplote hidratacije kako nebi došlo do pojave prslina na betonu uzrokovane previsokom toplotom,

beton od koga je izrađen preliv brane mora biti otporan na abraziju, itd.