Beton konstrukcyjny

28
Nowe Ogólne Specyfikacje Techniczne (OST) dla betonu i nawierzchni betonowych Jan Deja Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków Stowarzyszenie Producentów Cementu Kielce, 16 maja 2014r.

Transcript of Beton konstrukcyjny

Page 1: Beton konstrukcyjny

Nowe Ogólne Specyfikacje

Techniczne (OST) dla betonu

i nawierzchni betonowych

Jan Deja Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Stowarzyszenie Producentów Cementu

Kielce, 16 maja 2014r.

Page 2: Beton konstrukcyjny

GDAŃSK

OLSZTYN

BIAŁYSTOK

WARSZAWA

LUBLIN

KIELCE

RZESZÓW KRAKÓW

KATOWICE

ŁÓDŹ

Suwałki

Łomża

Siedlce

Kukuryki

Chełm

Zamość

Korczowa

Krosno

Tarnów

Rabka

Bielsko- Biała

Częstochowa

Piotrków Trybunalski

Radom

Elbląg

WROCŁAW

ZIELONA GÓRA

POZNAŃ

SZCZECIN

BYDGOSZCZ

TORUŃ

Gorzyczki

Jędrzychowice

Olszyna Leszno

Legnica

Świecko

Konin

Sieradz

A4

A18

S3

S3

A4

S3

A4

A1

S7 S1

S69

A4

S19

A4

S74

S12

S17

A1

S8

S11

S14

A2 A2

S8 S7

S2 A2

S17

S19

S19 S8

S19 S61

S51

S22

A1

S11

S10

Piła

S11

S3

A6

S6 S3

A1

S5

S6

S7

S19

S7

S11

A2 Nowy Tomyśl – Świecko

106km

A18 Golnice – Olszyna

71km

A4 Wrocław – Jędrzychowice

153km

A4 Korczowa

~5km

S8 Wrocław – Walichnowy

78km

S8 Polichno – Rawa Mazowiecka

96km

A1 Stryków – Tuszyn

40km

A1 Tuszyn – Pyrzowice

140km

Koszalin

GORZÓW WLKP.

A2

OPOLE

Łączna długość betonowych odcinków autostrad – 515km

Łączna długość betonowych odcinków dróg ekspresowych – 174km

RAZEM– 689km

Page 3: Beton konstrukcyjny

Beton konstrukcyjny Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki

Morskiej z dnia 30 maja 2000 roku w sprawie

warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać

drogowe obiekty inżynierskie

Bardzo szczegółowe rozporządzenie,

ograniczające rozwój technologii i nie

uwzględniające stanu wiedzy w zakresie

wykonywania obiektów drogowo-mostowych,

zwłaszcza dla betonu i cementu!

Page 4: Beton konstrukcyjny

Beton konstrukcyjny Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000 roku w sprawie warunków

technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie

Wymagania dla CEMENTU

Wyłącznie cement portlandzki – CEM I

Niskoalkaliczny NA i siarczanoodporny HSR

C3S < 60%

C3A < 7%

C4AF + 2x C3A < 20%

Page 5: Beton konstrukcyjny

Beton konstrukcyjny Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000 roku w sprawie warunków

technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie

B25 – cement 32,5 NA

B30, B35, B40 – cement 42,5 NA

B45 i większej – cement 52,5 NA

Nasiąkliwość < 4%

Mrozoodporność F150

Wodoszczeloność > W8

Wymagania dla BETONU

Page 6: Beton konstrukcyjny

Beton konstrukcyjny Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000 roku w sprawie warunków

technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie

EFEKTY

Page 7: Beton konstrukcyjny

Beton konstrukcyjny Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000 roku w sprawie warunków

technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie

Recepta mieszanki betonowej C40/50

Składniki Ilość na 1 m3

[kg]

Cement CEM I 52,5N-HSR/NA 400

Woda 157

Piasek 0/2mm 670

Kruszywo 2/8mm 438

Kruszywo 8/16mm 679

Domieszki napowietrzające i uplastyczniające

5,52

Page 8: Beton konstrukcyjny

Beton konstrukcyjny Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000 roku w sprawie warunków

technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie

Właściwości betonu C40/50

Właściwości Wartość

Wytrzymałość na ściskanie

fcm7 47,5 MPa

fcm28 73,4 MPa

Gęstość 2349 kg/m3

Konsystencja 12 cm, (po 1godz. 16min.)

Zawartość powietrza 5,2 %

Mrozoodporność F150

Wodoszczelność W8

Nasiąkliwość 4,1 %

Page 9: Beton konstrukcyjny

Porównanie mieszanki i betonu w konstrukcji do prób technologicznych

Konsystencja mieszanki betonowej, mierzona opadem stożka

wynosiła 18cm, a nawet przekraczała 25cm i była większa od

próbnych zarobów (12-16cm).

Zawartość powietrza w mieszance wynosiła 3,5% - 3,9%, i była

mniejsza od próbnego napowietrzenia, które wynosiło 5,2%.

Nasiąkliwość betonu była mniejsza o 9,7% w stosunku do prób

technologicznych, co jest wynikiem zwiększonej szczelności betonu

w konstrukcji.

Nastąpił wzrost masy próbek betonu po badaniu mrozoodporności

o 0,95% do 1,63%.

Page 10: Beton konstrukcyjny

Czas na zmiany!

Page 11: Beton konstrukcyjny

ZESPÓŁ DO SPRAW ELEMENTÓW WYPOSAŻENIA I OCHRONY ŚRODOWISKA

ZESPÓŁ DO SPRAW DIAGNOSTYKI NAWIERZCHNI

ZESPÓŁ DO SPRAW ROBÓT MOSTOWYCH I OBIEKTÓW INŻYNIERSKICH

ZESPÓŁ DO SPRAW PODBUDÓW ZWIĄZANYCH I NIEZWIĄZANYCH

ZESPÓŁ DO SPRAW BETONU I NAWIERZCHNI BETONOWYCH

ZESPÓŁ DO SPRAW PODŁOŻA GRUNTOWEGO I ROBÓT ZIEMNYCH

ZESPÓŁ DO SPRAW PRZEBUDÓW, RENOWACJI I REHABILITACJI DRÓG

ZESPÓŁ DO SPRAW ROBÓT PRZYGOTOWAWCZYCH, GEODEZYJNYCH I

ODWODNIENIOWYCH

ZESPÓŁ DO SPRAW UTRZYMANIA DRÓG

ZESPÓŁ DO SPRAW NAWIERZCHNI ASFALTOWYCH

ZESPÓŁ DO SPRAW URZĄDZEŃ BEZPIECZEŃSTWA RUCHU

Zespoły powołane przez GDDKiA

Page 12: Beton konstrukcyjny

ZESPÓŁ DO SPRAW BETONU I NAWIERZCHNI BETONOWYCH

Ministerstwo Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej,

Instytut Badawczy Dróg i Mostów,

Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad,

Stowarzyszenie Producentów Cementu,

Stowarzyszenie Producentów Betonu Towarowego,

Stowarzyszenie Producentów Chemii Budowlanej,

Stowarzyszenie Producentów Betonów,

Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych,

Instytut TPA

Page 13: Beton konstrukcyjny

Betonu Konstrukcyjnego,

Nawierzchni Betonowych,

Prefabrykowanych Elementów Betonowych

(krawężniki, obrzeża, kostki itp.),

Betonu Wałowanego

Celem Zespołu było opracowanie

OGÓLNYCH SPECYFIKACJI TECHNICZNYCH dla:

Równolegle aktualizowany jest

Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Sztywnych

Page 14: Beton konstrukcyjny

Ważna jest jakość betonu

i jego trwałość!

Page 15: Beton konstrukcyjny

Beton konstrukcyjny – CEMENT (zmiany)

Zastosowanie cementu uzależnione jest od elementu konstrukcyjnego!

Cement portlandzki CEM I , Na2Oeq <0,8 %

Cement portlandzki żużlowy CEM II/A-S , Na2Oeq < 0,8%

Cement portlandzki żużlowy CEM II/B-S , Na2Oeq < 0,9%

Elementy sprężone – CEM I

CEM I 42,5 do klas wyższych od C40/50

Elementy masywne – cement o niskim cieple hydratacji (LH)

i cement żużlowy CEM III/A (z wyłączeniem klasy ekspozycji XF4)

Elementy narażone na oddziaływanie środowiska w klasach ekspozycji XA2 i

XA3 oraz XD3, XS3:

- CEM I odporny na siarczany (SR)

lub

- cement o wysokiej odporności na siarczany (HSR) CEM III/A i CEM II/A,B-S,

(zgodny z normą PN-B-19707)

Page 16: Beton konstrukcyjny

Beton konstrukcyjny – KRUSZYWO (zmiany)

Kruszywa zgodne z normą PN-EN 12620

Uziarnienie do 31,5mm

Reaktywność alkaliczno - krzemionkowa; stopień potencjalnej

reaktywności według PN-B-06714-46 „0”

W przypadku stwierdzenia, że badane kruszywo odpowiada 1 stopniowi

potencjalnej reaktywności alkalicznej należy wykonać badanie dodatkowe zgodnie

z PN-B-06714-34; dopuszczenie do zastosowania przy spełnieniu wymagania:

reaktywność alkaliczna z cementem nie wywołująca zwiększenia wymiarów

liniowych większych niż 0,1 %.

Page 17: Beton konstrukcyjny

Beton konstrukcyjny – BETON (zmiany)

Wymiar kruszywa

D, [mm]

Etap wykonywania badań

Tolerancja

pomiarowa,

[%]

Projektowanie

składu mieszanki

betonowej, [%]

Zatwierdzanie

recepty, próba

technologiczna,

kontrola jakości

robót, [%]

16,0 4,5 ÷ 6,0 4,5 ÷ 6,5

- 0,5

+1,0 22,4 4,0 ÷ 5,5 4,0 ÷ 6,0

31,5 4,0 ÷ 5,5 4,0 ÷ 6,0

Wymagana zawartość powietrza w mieszance betonowej

Page 18: Beton konstrukcyjny

Beton konstrukcyjny – BETON (zmiany)

Rodzaj cementu Czas równoważny [dni]

CEM I (R), CEM II/A-S (R) 28 dni

CEM I (N), CEM II/A-S (N)

CEM II/B-S (N, R)

56 dni

CEM III/A 90 dni

Badanie mrozoodporności uzależnione od rodzaju cementu

Page 19: Beton konstrukcyjny

Nawierzchnia betonowa

Wymagania dla CEMENTU

Page 20: Beton konstrukcyjny

Nawierzchnie Betonowe – CEMENT (zmiany)

Rodzaje nawierzchni Rodzaj cementu Wymagania specjalne Kategorie ruchu

Nawierzchnia betonowa

z odkrytym kruszywem

w górnej warstwie

cement portlandzki CEM I:

32,5 R lub N

42,5 R lub N

właściwa ilość wody 28,0%

wytrzymałość po 2 dniach 29,0 MPa

początek wiązania 120 minut

zawartość alkaliów Na2Oeq 0,80

KR5÷KR7

Cement portlandzki żużlowy

CEM II/A-S zawartość alkaliów Na2Oeq 0,80

cement portlandzki żużlowy

CEM II/B-S zawartość alkaliów Na2Oeq 0,90

nawierzchnia betonowa

do wczesnego

obciążenia ruchem

cement portlandzki CEM I:

32,5 R lub N

42,5 R lub N

52,5 R lub N

zawartość alkaliów Na2Oeq 0,80

KR1÷KR7

Page 21: Beton konstrukcyjny

Nawierzchnie Betonowe – CEMENT cd. (zmiany)

Rodzaje nawierzchni Rodzaj cementu Wymagania specjalne Kategorie ruchu

typowa

nawierzchnia

betonowa:

- dolne warstwy

nawierzchni;

- nawierzchnie

dwuwarstwowe

z tej samej

mieszanki;

-nawierzchnie

jednowarstwowe

cement portlandzki CEM I 32,5

właściwa ilość wody 28,0%

wytrzym. po 2 dniach 29,0 MPa

stopień zmielenia 3500 cm2/g

początek wiązania 120 minut

zawartość alkaliów Na2Oeq 0,80

KR1 ÷ KR7

Cement portlandzki CEM I 42,5

zawartość alkaliów Na2Oeq 0,80

KR1 ÷ KR7

Cement portlandzki żużlowy CEM II/A-S KR1 ÷ KR7

Cement portlandzki wapienny CEM II/A-LL KR1 ÷ KR3

Cement portlandzki popiołowy CEM II/A-V zawartość alkaliów Na2Oeq 1,20 KR1 ÷ KR3

Cement portlandzki żużlowy CEM II/B-S zawartość alkaliów Na2Oeq 0,90 KR1 ÷ KR7

Cem. portlandzki wieloskładnikowy CEM II/A-M (S-V) zawartość alkaliów Na2Oeq 1,20 KR1 ÷ KR3

Cem. portlandzki wieloskładnikowy CEM II/A-M (S-LL) zawartość alkaliów Na2Oeq 0,80 KR1 ÷ KR4

Cement hutniczy CEM III/A zawartość alkaliów Na2Oeq 1,05 KR1 ÷ KR4

Page 22: Beton konstrukcyjny

Nawierzchnie Betonowe – KRUSZYWO (zmiany)

Kruszywa zgodne z normą PN-EN 12620

Reaktywność alkaliczno - krzemionkowa; stopień potencjalnej

reaktywności według PN-B-06714-46 „0”

W przypadku stwierdzenia, że badane kruszywo odpowiada 1 stopniowi potencjalnej

reaktywności alkalicznej należy wykonać badanie dodatkowe zgodnie z PN-B-06714-34;

dopuszczenie do zastosowania przy spełnieniu wymagania: reaktywność alkaliczna z

cementem nie wywołująca zwiększenia wymiarów liniowych większych niż 0,1 %.

Właściwości kruszywa

Przeznaczenie betonu

Nawierzchnia

jednowarstwowa (JWN)

KR1÷KR2

Górna warstwa

nawierzchni (GWN),

Naw. jednowarstw. (JWN)

KR3÷KR4

Górna warstwa

nawierzchni z odkrytym

kruszywem (GWN)

KR 5÷KR7

Odporność na polerowanie

wg PN-EN 1097-8

PSV

Deklarowana

( nie mniej niż 48)

PSV50

PSV

Deklarowana

( nie mniej niż 53)

Page 23: Beton konstrukcyjny

Właściwości projektowanego betonu nawierzchniowego Wymagania Metoda badania

Gęstość, tolerancja w stosunku do betonu wg zatwierdzonej recepty ± 3,0 % PN-EN 12390-7

Klasa wytrzymałości na ściskanie wg PN-EN 206-1, nie niższa niż:

- dla kategorii ruchu KR1÷KR4

- dla kategorii ruchu KR5÷KR7

C30/37

C35/45

PN-EN 12390-3

Wytrzymałość betonu na zginanie w 28dniu (2) twardnienia (średnia z trzech próbek),nie

niższa niż:

- dla kategorii ruchu KR1÷KR4

- dla kategorii ruchu KR5÷KR7

4,0

5,5

PN-EN 12390-5

Wytrzymałość betonu na rozciąganie przy rozłupywaniu w 28 dniu(2) twardnienia

(średnia z trzech próbek sześciennych) , nie niższa niż:

- dla kategorii ruchu KR1÷KR4

- dla kategorii ruchu KR5÷KR7

2,5

3,5

PN-EN 12390-6

Kategoria mrozoodporności wg PN-EN 13877-2 (dla GWN oraz JWN), nie niższa niż:

- dla betonów w klasie ekspozycji XF3

- dla betonów w klasie ekspozycji XF4

FT1

FT2

PKN-CEN/TS EN

12390-9

Charakterystyka porów powietrznych w betonie:

- zawartość mikroporów o średnicy poniżej 0,3 mm (A300), %

- wskaźnik rozmieszczenia porów w betonie 𝐿 , mm

dla betonów w klasie ekspozycji XF3

dla betonów w klasie ekspozycji XF4

1,5

0,250

0,200

PN-EN 480-11

Odporność na wnikanie benzyny i oleju 30 mm PN-EN 13877-2 Zał. B

Mrozoodporność F150, przy badaniu metodą bezpośrednią (dla DWN)

- ubytek masy próbki, nie więcej niż, %

- spadek wytrzymałości na ściskanie, nie więcej niż, %

5

20

PN-B-06250

Nawierzchnie Betonowe – BETON (zmiany)

Page 24: Beton konstrukcyjny

Nawierzchnie Betonowe – BETON (zmiany)

Beton przeznaczony do wbudowania w nawierzchnię,

powinien odpowiadać klasie ekspozycji:

XF3 w przypadku braku stosowania chemicznych środków

zimowego utrzymania dróg,

XF4 w przypadku stosowania chemicznych środków zimowego

utrzymania dróg

Page 25: Beton konstrukcyjny

Wymagana zawartość powietrza w mieszance betonowej

Nawierzchnie Betonowe – BETON (zmiany)

Maksymalny wymiar

ziaren kruszywa

Etap wykonywania badań

Tolerancja

pomiarowa Projektowanie składu

mieszanki betonowej

Zatwierdzanie recepty,

próba technologiczna,

kontrola jakości robót

mm % objętości % objętości % objętości

8,0; 5,0 ÷ 6,5 5,0 ÷ 7,0 - 0,5

+1,0 16,0; 22,4; 4,5 ÷ 6,0 4,5 ÷ 6,5

31,5; 4,0 ÷ 5,5 5,0 ÷ 6,5

Page 26: Beton konstrukcyjny

http://www.gddkia.gov.pl

Wzorcowe Dokumenty

Kontraktowe (WDK)

dla systemów

"Projektuj i buduj"

i "Utrzymaj standard"

Page 27: Beton konstrukcyjny

Austria – autostrada Wiedeń-Mikulov

Page 28: Beton konstrukcyjny

Dziękuję za uwagę …