Upload
others
View
9
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Doc. dr Aleksandar Radević
Univerzitet u BeograduGrađevinski fakultet
1
Studijski program: GRAĐEVINARSTVO
Modul: Menadžment, tehnologije i informatika u građevinarstvu
Godina/Semestar: III godina / V semestar
Naziv predmeta (šifra): TEHNOLOGIJA BETONA (B2M3TB)
Nastavnik: Doc. dr Aleksandar Radević
Naslov predavanja: SPRAVLJANJE,TRANSPORT I UGRADNJA BETONA
(2. zadatak)
Datum : 17.11.2020.
SPRAVLJANJE BETONA
2
Doc. dr Aleksandar Radević
• Beton se može proizvoditisamo na bazi prethodnoutvrđene recepture, tj. nabazi projekta betona, kojitreba da sadrži sve usvojenekoličine komponentnihmaterijala (ma, mc, mv, mad)!
• Beton se u savremenomgrađevinarstvu proizvodi
isključivo mašinskim putem!
SPRAVLJANJE BETONA – Osnovni principi
3
Tehnološka šema proizvodnje betona
Doc. dr Aleksandar Radević
Prilikom doziranja vode i agregata mora se uzeti u obzir vlažnost agregata !!
SPRAVLJANJE BETONA – Osnovni principi
4
z
kkakvdozv Hmmm
1, 100
1
z
кkakva Hmm
1100
1
)100
1(
....,..............................
),100
1(
),100
1(
),100
1(
,
33,3
22,2
11,1
zazvlaz
avla
avla
avla
Hmm
Hmm
Hmm
Hmm
Doc. dr Aleksandar Radević
SPRAVLJANJE BETONA – Osnovni principi
5
Vertikalna šema proizvodnje betonadeponija agregata
Stacionarna fabrika betona:
SPRAVLJANJE BETONA – Osnovni principi
Doc. dr Aleksandar Radević6
Vertikalna šema proizvodnje betona
Doc. dr Aleksandar Radević
SPRAVLJANJE BETONA – Osnovni principi
7
Paralelna šema proizvodnje betona
Stacionarna fabrika betona:
SPRAVLJANJE BETONA – Osnovni principi
Doc. dr Aleksandar Radević8
Paralelna šema proizvodnje betona
SPRAVLJANJE BETONA – Osnovni principi
Doc. dr Aleksandar Radević9
Fabrika betona sa radijalnim boksovima za agregat
Doc. dr Aleksandar Radević
Podela mešalica za beton:
Prema načinu rada (kako su organizovane radne operacije - punjenje, mešanje ipražnjenje mešalica):
- sa periodičnim radom,
- sa kontinualnim radom,
Prema položaju osovine bubnja:
- sa horizontalnom osovinom,
- sa kosom osovinom,
- sa vertilalnom osovinom,
Prema načinu mešanja:
- gravitacione mešalice,
- mešalice sa prinudnim radom (najčešće – tzv “protivstrujne” mešalice)
Mešalice za beton treba da obezbede homogenizaciju mase i omoguće dobijanjepredviđene količine svežeg betona u jedinici vremena.
Mešalice za beton
10
Mešalice za beton
Doc. dr Aleksandar Radević11
Princip rada gravitacione mešalice
Mešalice za beton
Doc. dr Aleksandar Radević12
Mešalica sa prinudnim mešanjem – tzv. protivstrujne mešalice
Mobilna fabrika betona
Mešalice za beton
Doc. dr Aleksandar Radević13
Stacionarna fabrika betona:
Mešalice za beton
Doc. dr Aleksandar Radević14
Stacionarna fabrika betona:
Mešalice za beton
Doc. dr Aleksandar Radević15
Stacionarna fabrika betona:
Mešalice za beton
Doc. dr Aleksandar Radević16
Stacionarna fabrika betona:
Mešalice za beton
Doc. dr Aleksandar Radević17
Mešalice za beton
Doc. dr Aleksandar Radević18
Interfejs programa za rad na fabrici betona
Mešalice za beton
Doc. dr Aleksandar Radević19
Čvrstoća betona u funkciji vremena mešanja
Tip i kapacitet mešalice za beton
Vreme trajanja mešanja (min.)sleganje sleganje sleganje0-2 cm 2-6 cm >6 cm
Gravitaciona 0.3 m3 - 60 450.8 m3 - 120 901.6 m3 - 150 120
Protivstrujna 0.3 m3 90 60 -0.8 m3 160 120 -
>0.8 m3 180 150 -
Koeficijent izlaza betonske mešavine:
c3
a3
c 3 a 3
Mešalice za beton
Doc. dr Aleksandar Radević20
Teorijski kapacitet fabrike betona
– planirana godišnja proizvodnja (m3/god)
d,god – broj radnih dana godišnje
č, d – broj radnih sati dnevno
1 – koeficijent neravnomernosti korišćenja mešalice
2 – koeficijent rezerve (sigurnosti)
Trajanje jednog ciklusa:
Broj ciklusa u jednom satu:
Proizvodnost jedne mešalice:
Procenjena proizvodnost sistema:
Potreban broj mešalica:
Faktička proizvodnost sistema:
Proizvodnost jedne mešalice:
Doc. dr Aleksandar Radević21
Odrediti faktičku proizvodnost sistema ukoliko je planirana godišna proizvodnja 30.000 m3 betona, sa 240 radnih dana godišnje i radnom smenom od 12 h. Pri proračunu usvojiti da je vreme punjenja (0.5 min), mešanja (1.5 min) i pražnjenja (0.5min) mešalice. Zapremina mešalice je 0.75 m3.
Teorijski kapacitet fabrike betona
Doc. dr Aleksandar Radević
Zadatak 1
22
TRANSPORT BETONA
23
Transport svežeg betona predstavlja vrlo delikatnu operaciju u sklopu celokupnetehnologije izvođenja betonskih radova, iz sledećih razloga:
•Mogućnost segregacije usled:
o Neizbežnih potresa,
o Nepažnje pri punjenju i pražnjenju transportnih sredstava,
•Iscurivanje cementne paste iz vozila,
•Isparavanje vode pri dužem transportu (naročito u letnjem periodu)
•Vreme transporta u funkciji početka vezivanja cementa u betonu i održavanjakonzistencije (naročito u letnjem periodu) – primena aditiva retardera,
•Promena konzistencije vremenom pri upotrebi aditiva plastifilatora ilisuperplastifikatora.
Основни принципи:
Doc. dr Aleksandar Radević
Transport svežeg betona
24
Beton do mesta ugrađivanja treba da stigne onakav kakav je izašao iz mešalice!
Vrhovni princip:
Doc. dr Aleksandar Radević25
Transport svežeg betona
Generalna šema transporta svežeg betona
Doc. dr Aleksandar Radević26
Spoljašnji transport svežeg betona
Sredstva spoljašnjeg transporta:
• Kamioni-mešalice (auto mikseri);
• Silobusi (transportna sredstva sa agitovanjem betonske mešavine);
• Damperi;
• Kamioni-kiperi;
• Obični kamioni, sa korpom
Važna napomena: Automešalice i silobusi koriste se za transport svežeg betona svihkonzistencija; ostala transportna sredstva, samo za transport svežeg betona krutih i slaboplastičnih konzistencija (zbog mogućnosti pojave segregacije)!
Primena isključivo spoljašnjeg transporta svežeg betona pri izvođenju različitih konstrukcija
Doc. dr Aleksandar Radević27
Spoljašnji transport svežeg betona
Spoljašnji transport (auto mikser):
Doc. dr Aleksandar Radević28
Spoljašnji transport svežeg betona
Spoljašnji transport (auto mikser):
Doc. dr Aleksandar Radević29
Spoljašnji transport svežeg betona
Spoljašnji transport (auto mikser):
Doc. dr Aleksandar Radević30
Spoljašnji transport svežeg betona
Spoljašnji transport:
Doc. dr Aleksandar Radević31
Unutrašnji transport svežeg betona
Pražnjenje mešalice i utovar u transportno sredstvo
Transport svežeg betona putem transportera
Unutrašnji transport:
Doc. dr Aleksandar Radević32
Transport svežeg betona - spoljašnji
Sredstva unutrašnjeg transporta:
• Ručna kolica
• Prenosne čeliče posude (kible) u kombinaciji sa raznim vrstama kranova
• Vagoneti
• Trakasti transporteri (konvejeri)
• Konvejeri za spuštanje betona
• Pumpe za beton
Transport svežeg betona ručnim kolicima
Doc. dr Aleksandar Radević33
Unutrašnji transport svežeg betona
Vozilo za transport svežeg betona (motorizovana kolica)
Doc. dr Aleksandar Radević34
Unutrašnji transport svežeg betona
Transport svežeg betona kranom i kiblom
Doc. dr Aleksandar Radević35
Unutrašnji transport svežeg betona
Transport svežeg betona vagonetima (levo običan, desno bunkerskog tipa)
Doc. dr Aleksandar Radević36
Unutrašnji transport svežeg betona
Transport svežeg betona putem transportera
Doc. dr Aleksandar Radević37
Unutrašnji transport svežeg betona
Transport svežeg betona putem transportera
Doc. dr Aleksandar Radević38
Unutrašnji transport svežeg betona
Transport svežeg betona putem transportera
Doc. dr Aleksandar Radević39
Unutrašnji transport svežeg betona
Transport svežeg betona putem levka (direktno iz auto miksera)
Doc. dr Aleksandar Radević40
Unutrašnji transport svežeg betona
Tipovi pumpi:
• Klipne pumpe (pumpe neposrednog dejstva): do 40 m3/h
• Bezklipne pumpe (vakuum pumpe, pumpe neprekidnog dejstva): 40 – 50 m3/h
• Pneumatske pumpe: 10 – 20 m3/h, pritisak: 6 – 8 bar-a
Transportovanje svežeg betona pomoću pumpi (pumpani beton):
Betonske pumpe mogu biti stabilne i mobilne pumpe za beton. Načelno, sva tri tipa pumpi za beton mogu da budu stabilne i mobilne (auto pumpe). Međutim pneumatske mobilne pumpe su veoma retko u upotrebi. Auto pumpe uglavnom su ili klipne, ili vakuum pumpe.
Vakuum pumpa za sveži betonKlipna pumpa za sveži beton
Doc. dr Aleksandar Radević41
Unutrašnji transport svežeg betona
Transportovanje svežeg betona pomoću pumpi (pumpani beton):
Pneumatska pumpa za sveži beton
Doc. dr Aleksandar Radević42
Unutrašnji transport svežeg betona
Transportovanje svežeg betona pomoću pumpi (pumpani beton):
Šematski prikaz zone dejstva autopumpe
Doc. dr Aleksandar Radević43
Unutrašnji transport svežeg betona
Transportovanje svežeg betona pomoću pumpi (pumpani beton):
Kod izvođenja betonskih radova u gradu, ulica ne mora biti zatvorena za saobraćaj
Doc. dr Aleksandar Radević44
Unutrašnji transport svežeg betona
Transport svežeg betona betonskom pumpom
Doc. dr Aleksandar Radević45
Unutrašnji transport svežeg betona
Transport svežeg betona betonskom pumpom
Doc. dr Aleksandar Radević46
Unutrašnji transport svežeg betona
Referentna područja granulometrijskih krivih za pumpani beton
Doc. dr Aleksandar Radević47
Unutrašnji transport svežeg betona
Transportno sredstvo Učinak(m
3/h)
Najpovoljnija konzistencijaizražena merom sleganja (cm)
Ručna kolica sa 1 točkom 2-3 Sve konzistencijeRučna kolica sa 2 točka (japaneri) 4-6 Sve konzistencijePosuda (kibla) koju prenosi kran 6-12 5-14Trakasti transporter 30-90 5-14Pumpa za beton 10-150 5-14
Učinci različitih sredstava za unutrašnji transport svežeg betona:
UGRADNJA BETONA
48
• Punjenje oplate ili razastiranje svežeg betona;
• Zbijanje (kompaktiranje);
• Završna obrada gornjih površina elemenata;
Operacije u okviru ugradnje betona
• Prekontrolisati plan betoniranja
• Pregledati oplatu (čista i nauljena)
• Pregledati armaturu
• Pregledati položaj podupirača
• Pregledati radne spojeve
• Kod betoniranja na tlu, zaštiti beton od mešanja sa tlom (slojem mršavogbetona, pvc folijom ili tamponom)
Pre ugradnje betona
Doc. dr Aleksandar Radević49
Ugradnja betona
Doc. dr Aleksandar Radević50
Transport svežeg betona
Punjenje oplate:
• Ugrađivanje betona mora da se završi pre početka vezivanja cementa; beton kojinije ugrađen do ovog vremena mora se baciti!
• Ugradnju betona kod horizontalnih elemenata vršiti u slojevima debljine 15-50 cm
• Beton na horizontalne elemente ne treba istovarati daleko od mesta koje trebazapuniti (zbog segregacije i povećanog opterećenja)
• Visina pada betona ne sme biti veća od 1.5 m
• Kod visokih/dubokih elemenata upotreba duge cevi
• Kod visokih/dubokih elemenata nekad beton ugrađivati kroz otvore
• Mada se beton može zbijati i ručno, savremena tehnologija betona priznajeisklljučivo mašinske postupke zbijanja (kompaktiranja)!
• Izuzetak: samozbijajući betoni (Self Compacting Concrete – SCC)!!
Osnovni principi:
Doc. dr Aleksandar Radević51
Ugradnja betona
• Prepakt betoni
• Prskani betoni
• Podvodno betoniranje
• SCC betoni
Drugi načini betoniranja:
Doc. dr Aleksandar Radević52
Ugradnja betona
O ovome je bilo reči na predavanjima
• Vibriranjem
• Presovanjem
• Centrifugiranjem
• Vakuumiranjem
Zbijanje (kompaktiranje) betona:
Doc. dr Aleksandar Radević53
Ugradnja betona
O ovome je bilo reči na predavanjima
Основни типови вибратора
Površinski vibrator
Interni (dubinski) vibrator
Spoljni (oplatni) vibrator
Vibro sto
Doc. dr Aleksandar Radević54
Ugradnja betona
Vibriranje betona
Doc. dr Aleksandar Radević55
Ugradnja betona
Površinski vibrator
Vibriranje betona
Doc. dr Aleksandar Radević56
Ugradnja betona
Površinski vibrator
Vibriranje betona
Manji prečnici vibroigliVeći prečnici vibroigli
Za sitnozrne betoneZa krupnozrne betone
20-40 mm
30-90 mm
50-150 mm
>200 mm
Doc. dr Aleksandar Radević57
Ugradnja betona
Dubinski (interni) vibratori - Pervibratori
Vibriranje betona
Doc. dr Aleksandar Radević58
Ugradnja betona
Dubinski (interni) vibratori - Pervibratori
Vibriranje betona
1. Faza: Početno sleganje izaziva naglo sleganje betona i razdvajanje čestica unutar betona
2. Faza: Izlazak zaostalog vazduha iz betona3. Faza: Tečenje betona
Doc. dr Aleksandar Radević59
Ugradnja betona
Dubinski (interni) vibratori - Pervibratori
Vibriranje betona
Doc. dr Aleksandar Radević60
Ugradnja betona
Dubinski (interni) vibratori - Pervibratori
Vibriranje betona
Doc. dr Aleksandar Radević61
Ugradnja betona
Dubinski (interni) vibratori - Pervibratori
Vibriranje betona
Prilikom upotrebe dubinskih vibratora debljina sloja koji se vibrira ne treba da bude veća od 70 cm
Doc. dr Aleksandar Radević62
Ugradnja betona
Dubinski (interni) vibratori - Pervibratori
Vibriranje betona
Doc. dr Aleksandar Radević63
Ugradnja betona
Dubinski (interni) vibratori - Pervibratori
Vibriranje betona
Zbijanje betona jedne brane putem vibropaketa sa 6 vibro – igli montiranog na guseničar
Doc. dr Aleksandar Radević64
Ugradnja betona
Način betoniranja zidova – direktno sipanje betona
Levak vođica za sipanje svežeg
betona
Istovar svežeg betona iz transportera
Bočno unošenje svežeg betona u oplatu
Doc. dr Aleksandar Radević65
Ugradnja betona
Efikasnost vibriranja zavisi od:
• Intenziteta vibriranja
• Trajanja vibriranja
Uv = 8 ∙ 3 ∙ a2 ∙ f3 = k ∙ a2 ∙ f3
D (mm) a (mm) f (vib./min.)
< 10 O,1 – 1,0 10.000-20.000
10 – 50 1,0 – 1,5 3.500-9.000
50 - 70 1,5 – 3,0 < 3.500
Doc. dr Aleksandar Radević66
Ugradnja betona
Spoljni (oplatni) vibratori
Vibriranje betona
Doc. dr Aleksandar Radević67
Ugradnja betona
Spoljni (oplatni) vibratori
Vibriranje betona
Doc. dr Aleksandar Radević68
Ugradnja betona
Ručni alat
Ručni alat za završnu obradu površine betona
Skije za ručnu obradu i popravku površine betona
F (m2) – radna površina vibratora,
h0 (m) ≤ 0.25 m - debljina (ploče) koja se kompaktira
t1 (s) – vreme čistog vibriranja na 1 mestu,
t2 (s) – vreme premeštanja na sledeću poziciju.
ku – koeficijent korisnog dejstva (0.85).
Doc. dr Aleksandar Radević69
Ugradnja betona
Učinak površinskih vibratora
Vibriranje betona
Doc. dr Aleksandar Radević70
Ugradnja betona
Zadatak 2
Sračunati učinak vibro daske dužine 3 m i širine 15 cm, koja se koristi za betoniranjeploče debljine 20 cm, ukoliko je vreme vibriranja na jednoj poziciji 40 sec, a vremepremeštanja na drugu poziciju 45 sec.
Dodatno, može se sračunati i brzina pomeranja vibro daske na jedan od sledećihnačina:
Rd – radijus dejstva pervibratora
D – debljina sloja koji se ugrađuje (m)
tc= tr + tpr (s)
tr – vreme rada na jednoj poziciji (20-40 s)
tpr – vreme premeštanja (cca 10 s)
ku – koeficijent korisnog dejstva (0.85)
L – dužina radnog dela (igle) pervibratora (m)
.Doc. dr Aleksandar Radević
71
Ugradnja betona
Učinak dubinskih vibratora - pervibratora
Vibriranje betona
Doc. dr Aleksandar Radević72
Ugradnja betona
Zadatak 3
Sračunati učinak vibro igle dužine 0.6 m, sa radijusom dejstva 0.35 m, koja se koristi zabetoniranje ploče debljine 30 cm, ukoliko je vreme vibriranja na jednoj poziciji 30 sec, avreme premeštanja na drugu poziciju 10 sec.
Napomena:Obe formule su empirijske,pa dobijena rešenja ne moraju uvek biti jednaka.
Doc. dr Aleksandar Radević73
Ugradnja betona
Zadatak 4
Betoniranje jedne ploče površine 5×6 m i debljine 40 cm izvodi se u dva sloja sadebljinama 20 cm, pri čemu se koristi površinski vibrator sa radnom površinom 60×60cm. Prilikom rada vibrator na jednom mestu stoji 30 sec, a njegovo premeštanje nanovu poziciju traje 5 sec; pretpostavlja se da se nova i prethodna pozicija preklapaju 10cm.
a) Odrediti prosečnu brzinu kretanja vibratora duž jedne linije, kao i vreme potrebno dase izvrši ugrađivanje (vibriranje) betona u okviru predmetne ploče.
b) Ako se za ugrađivanje betona upotrebi dubinski vibrator (pervibrator) i ako se sadaploča betonira u jednom sloju, a vremena rada na jednom mestu i premeštanjaostanu ista kao u prethodnom slučaju, izračunati kakav radijus dejstva treba da imataj vibrator pod uslovom da je ukupno vreme betoniranja isto kao pod a). Kolika jeprosečna brzina kretanja predmetnog vibratora duž jedne linije?
Doc. dr Aleksandar Radević74
Ugradnja betona
Zadatak 4
S obzirom da se prilikom ugradnje betona nova i prethodna pozicija preklapaju za 10cm, realna (efektivna) količina betona koja se izvibrira za sat vremena iznosi:
Učinak površinskog vibratora je:
Brzina kretanja površinskog vibratora je:
Vreme potrebno za betoniranje cele ploče:
Doc. dr Aleksandar Radević75
Ugradnja betona
Zadatak 4
Prilikom upotrebe dubinskih vibratora betonska ploča debljine 40 cm, vibrira se ujednom sloju.
pa je radijus dejstva:
Brzina kretanja dubinskog vibratora je :
Doc. dr Aleksandar Radević76
Ugradnja betona
Zadatak 5
Betoniranje jedne lučne betonske brane vrši se u blokovima dužine 12 m, širine 7 m ivisine 1.5 m, a beton se spravlja na obližnjoj fabrici betona (mešalice sa periodičnimradom i sa prinudnim mešanjem). Potrebno je odrediti potreban broj mešalicazapremine Vmeš = 0.75 m3 (vreme punjenja tp=30 s, vreme mešanja tm=60 s i vremepražnjenja mešalice tpr =30 s), sa kojima bi se 1 blok mogao izbetonirati za vreme od8h.
Odrediti potreban broj auto-miksera zapremine 6 m3 za kontinuirani transport ukupneproizvedene količine betona za betoniranje datog bloka brane, od fabrike betona dopretovarnog bunkera na mestu ugrađivanja, ukoliko je poznato da je:
• vreme transporta od fabrike betona do betonske pumpe na gradilištu i nazad: ttr,am= 10 min.
• vreme istovara betona iz auto- miksera u betonsku pumpu: tpr,am = 15 min.
• vreme punjenja auto- miksera tpu,am odrediti na bazi njenog ukupnog vremena stajanja ispod mešalice fabrike betona (da bi ispunila svoju zapreminu betonom), uz dodatno vreme od 0.5 min, za njeno postavljanje ispod otvora za pražnjenje mešalice na fabrici betona.
Doc. dr Aleksandar Radević77
Ugradnja betona
Zadatak 5
Zapremina betona za jedan blok:
Trajanje jednog ciklusa:
Proizvodnost jedne mešalice:
Potreban broj mešalica:
š
Za 8 h jedna mešalica može da proizvede: ,
,
Potreban učinak automiksera: ,
Doc. dr Aleksandar Radević78
Ugradnja betona
Zadatak 5
Trajanje jednog ciklusa automiksera:
,Vreme punjenja automiksera:
Učinak jednog automiksera:
Potreban broj automiksera:
,
,
, , , ,
,
,