Niski wskaźnik w/c kluczem do trwałości betonu Współczynnik woda/cement (w/c) w betonie wyznacza wytrzymałość, zwartość, a tym samym, długoletnią trwałość odlewu beto-nowego. Zmniejszenie stosunku w/c powoduje powsta-

nie bardziej zwartej i odpornej powierzchni odlewu betonowego, która opóźnia przeni- kanie, np. soli mineralnych, tlenu, wilgoci

i dwutlenku węgla, a zatem znacznie zwiększa okres uŜytkowania konstrukcji betonowej.

JeŜeli środowisko agresywne oddziaływać będzie na powierzchnię betonu, przenikając do jego wnętrza, atakować będzie zbrojenie niszcząc konstrukcję.

Formtex Podczas wylewania betonu na syntetyk Formtex®

, nadmiar wody i powietrza odpro-wadzany jest z powierzchni świeŜo wylanego betonu, zmniejszając stosunek w/c na powierzchni odlewu betonowego, a zatem, znacznie poprawiając warstwę wierzchnią betonu. Patrz rysunek 1. Współczynnik w/c, wynoszący 0,20 na powierzchni betonu, uzyskany został na Uniwersytecie w Aalborg, Dania[1], przy wyle-waniu betonu do deskowania wyłoŜonego syntetykiem Formtex®. Tak doskonały rezultat mógł być uzyskany tylko poprzez odprowa-dzenie nadmiaru wody z powierzchni odlewa-nego betonu. Dyfuzja chlorków

Współczynnik dyfuzji chlorków stanowi wyraŜe-nie prędkości jonów chlorków, przenikających przez beton. Test opublikowany w czasopiśmie Cement & Concrete Research[3], wskazuje, Ŝe współ-czynnik dyfuzji chlorków zaleŜny jest od współ-czynnika w/c. Patrz rysunek 2. Współczynnik dyfuzji chlorków ulega zmniej-szeniu wraz ze zmniejszeniem współczynnika w/c – im niŜszy współczynnik w/c, tym silniej-sza i trwalsza jest konstrukcja betonowa.

Rysunek 1. Współczynnik w/c, wahania głębokości [1], [2]

Rysunek 2. Współczynnik dyfuzji chlorków w powiązaniu ze współczynnikiem w/c. [3].

Współczynnik w/c

Próba została wykonana na próbkach pasty, Czas trwania pomiaru: 100 dni, roztwór soli: 3% NaCl na 1 miesiąc.

[1] Morten Gantriis Sørensen, Effekt af anvendelse af CPF ved betonstøbning (Efekt zastosowania CPF przy wylewaniu betonu), dysertacja

końcowa, Uniwersytet w Alborg, Dania, Styczeń 2001

[2] Magazine of concrete research (Magazyn badań betonów), tom 43, nr 155, Czerwiec 1991, strony 93-104

[3] Cement & Concrete Research (Badania Cementu I Betonu), tom 29 (1999) strony 1497-1504

0,83,8

11

22

30

36

0

10

20

30

40

0 0,2 0,4 0,6 0,8

Wsp

ółc

zyn

nik

dyfu

zji

[10

-12 m

2/s

]

Zasada działania Formtex® jest syntetykiem wykonanym z cienkich włókien polipropylenowych, z jed-nej strony jest łączona termicznie tworząc filtr, podczas gdy druga strona jest warstwą drenaŜową. Rozmiar porów filtracyjnych zaprojektowany jest w ten sposób, Ŝe czą-stki cementu są zatrzymywane, podczas gdy woda przechodzi przez warstwę, patrz rysunek 1. Typowa ilość wody odprowadzanej przez syntetyk Formtex® wyłoŜony na desko-waniu, wynosi 0,5-3,0 litra/m2, w zaleŜności od rodzaju mieszanki betonowej oraz wy-sokości wylewki betonowej, patrz rysunek 2 i 3. Mieszanka betonowa Formtex® odprowadza znaczne ilości wody z wszystkich tradycyjnie stosowanych beto-nów. Badania wykonane były na dwóch całkowicie róŜnych rodzajach betonów. Pierwszy z nich zawierał duŜo pucolanów (mikrokrzemionka i popiół lotny) oraz niski współczynnik w/c, natomiast drugi był bez dodatków pucolan i posiadał wysoki współ-czynnik w/c. Zestawienie mieszanek przed-stawiono w tabeli 1 a wyniki na rysunku 2. Wysokość wylewki betonowej

Woda odprowadzana jest poza deskowanie na skutek ciśnienia hydrostatycznego be-tonu od góry. Syntetyk Formtex® nie zasy-sa wody. Na rysunku 3 pokazano wyniki testu, wykonanego dla wyznaczenia wpły-wu wysokości wylewki betonowej na ilość odprowadzanej wody. Tabela 1. Typy zastosowanych betonów

A B

Cement 340 kg/m3 340 kg/m

3

Popiół lotny 40 kg/m3

Mikrokrzemionka 20 kg/m3

Plastyfikator 2,8 kg/m3 1,0 kg/m

3

Kruszywo 1720 kg/m3 1850 kg/m

3

Woda/cement 0,37 0,49

Rysunek 1. Zasada działania

Rysunek 2. Woda odprowadzana przy wysokości: 0,75 m, dla dwóch rodzajów betonów, pokazanych w tabeli 1

Rysunek 3. Woda odprowadzana, jako funkcja wysokości wylewki

Jakość Odlewu Betonowego

Rysunek 3. Stosunek W/C

Zawartość chlorków Na głębokości 1-2 cm betonu klasy B35. Zawartość, % masy betonu [1], 4 dni przy 5 mm 3% NaCl

Formtex odprowadza wodę z powierzchni odlewu betonowego obniŜając stosunek w/c w zewnętrznej strefie betonu. ObniŜenie stosunku w/c daje w rezultacie powierzchnię betonu o większej gęstości, zawierającą mniejszą ilość porów o małych rozmiarach. Wykonane przez niezaleŜne laboratoria testy wykazały polepszenie jakości betonu poprzez

zastosowanie syntetyku Formtex.

18,8

Bez syntetyku

Formtex

11,3

Odporność na zuŜycie warstwy betonu ZuŜyty materiał, cm

3/50 cm

2

[1], DIN 52108

1,6

3,1

Wytrzymałość na rozciągnięcie warstwy betonu Maksymalne napręŜenie, MPa [2], BS 1881

61

15

Penetracja wody Głębokość penetracji, mm [1], DIN 1048

0,31

0,15

2,21

0,01

Odporność na działanie mrozu Mierzony materiał, kg/m

2

[2], CD C2 1977

0,060

Without Formtex With Formtex

0,015

4

0

Nasycanie dwutlenkiem węgla Głębokość karbonizacji, mm [3], 37 dni w czystym CO2

12,9

6,6

Współczynnik dyfuzji chlorków Współczynnik dyfuzji, 10

-13 m

2/sek.

[2], 28 dni, 16% NaCl, 40oC

0

0.5

1

1.5

2

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

Distance from surface [cm]

%

Profil chlorków Zawartość, % masy betonu [2], 28 dni, 16% NaCl, 40

oC

Z syntetykiem

Formtex

Bez syntetyku

Formtex

Z syntetykiem

Formtex

Bez syntetyku

Formtex

Bez syntetyku

Formtex

Bez syntetyku

Formtex Bez syntetyku

Formtex

Bez syntetyku

Formtex

Z syntetykiem

Formtex

Z syntetykiem

Formtex

Z syntetykiem

Formtex

Z syntetykiem

Formtex

Z syntetykiem

Formtex

Z syntetykiem

Formtex

Bez syntetyku

Formtex Bez syntetyku

Formtex

Z syntetykiem

Formtex

Głębokość od powierzchni (cm)

Absorbcja wody

Szybkość nasiąkania, mm/ min [2], AG TM/95/01

Type: B35

Betegnelse WU-Beton BII

Cement (PZ 37L NW HS

Zastosowane mieszanki betonu [1]

Klasa B25 B35 B45 B35

Typ cementu (produkty brytyjskie): Typ1 32.5R Typ1 42.5R Typ1 42.5R Typ3 B32.5NWHS

Woda/cement 0,53 0,51 0,47 0,50

Cement (kg/m3) 270 280 350 340

Popiół lotny (kg/m3) 60 60 30

Plastyfikator (kg/m3) 0.5 0.5 0.6 0.3

Woda (kg/m3) 175 175 180 170

Kruszywo (kg/m3) max 22 mm 1850 1845 1805 1870

Przepływ (DIN1048) 460 mm 480 mm 510 mm 420 mm

Wytrzymałość na ściskanie 28 dni, 200 mm kostka sześcienna DIN1048

38,9 MPa 40,4 MPa 47,1 MPa 40,7 MPa

[2]

Klasa C35

Typ cementu (produkty brytyjskie): BCI Northfleet

Woda/cement 0.53

Cement (kg/m3) 340

Woda (kg/m3) 180

Kruszywo (kg/m3) max 20 mm 1835

Odpad (BS 1881 del 102) 75 mm

Wytrzymałość na ściskanie 28 dni, 200 mm kostka sześcienna DIN1048

45,5 MPa

[3]

Klasa B35

Typ cementu (produkty brytyjskie): PZ35 L NW HS

Water/cement 0,49

Cement (kg/m3) 340

Plastyfikator (kg/m3) 2,7

Woda (kg/m3) 168

Kruszywo (kg/m3) max 32 mm 1881

Przepływ (DIN1048) 1,07

Wytrzymałość na ściskanie 28 dni, 200 mm kostka sześcienna DIN1048

39 MPa

Literatura, źródła danych: [ ] [1] Technika zapewniająca polepszenie powierzchni zewnętrznej odlewu betonowego, Reinhard Barnewold, Stuttgart 2000. [2] Ocena wpływu syntetyku Formtex

® na właściwości powierzchniowe betonu, Taywood Engineering, Southall 1998.

[3] Wpływ syntetyku Formtex® na jakość zewnętrznej powłoki odlewu betonowego, Prof. Günther Schelling, Stuttgart 1995.

Obliczenie wymagań materiałowych

W celu zapewnienia prawidłowej instalacji syntetyku Formtex®, materiał musi wystawać poza obszar odlewanej powierzchni beto-nowej. W związku z tym, przy określaniu ilości potrzebnego syntetyku, konieczne jest uwzględnienie zakładki potrzebnej do wypu-szczenia materiału poza obręb deskowania. Po prawej stronie podany jest model obli-czeniowy dla określenia wymiarów rolki, dla określonej liczby elementów deskowania.

Standardowe wymiary rolki syntetyku

Formtex®:

Szerokość Długość

2,75 m 50 m

2,75 m 100 m

3,20 m 50 m

3,20 m 100 m

4,00 m 50 m

4,00 m 100 m

w

h

Określenie rozmiaru rolki syntetyku Formtex®: Minimalna długość rolki (podana w m): (h + 0,5 m) x liczba elementów deskowania Minimalna szerokość rolki (podana w m): w + 0,4 m

Symbole h oraz w reprezentują wysokość i szerokość panelu deskowania tak jak jest to podane poniŜej.

Szerokość rolki

Długość rolki

Przykład obliczenia:

Wykonywane jest betonowanie ściany z jednej strony

przy uŜyciu syntetyku Formtex®.

Wymiar ściany: 4 m x 20 m.

NaleŜy zastosować ogółem 10 elementów deskowania,

kaŜde o wymiarach 4 m x 2 m.

Minimalny wymiar rolki

Długość rolki: (4 m + 0,5 m) x 10 elementów = 45 m

Szerokość rolki: 2 m + 0,4 m = 2,4 m

Prawidłowo naleŜy zamówić rolkę o wymiarach:

2,75 m x 50 m