Procedura określania wymaganej grubości i jakość otuliny

7
Dariusz Sobala Zakład Dróg i Mostów Politechniki Rzeszowskiej Materiał dydaktyczny Zapewnienie wymaganej trwałości mostów żelbetowych: otulina i zarysowanie Procedura określania wymaganej grubości i jakość otuliny w elementach żelbetowych obiektów mostowych wg EC2 Krok Opis Punkt wg EC 1 Określenie klasy konstrukcji. Podstawową klasa konstrukcji w Eurokodach o trwałości projektowej 50 lat jest S4. Mosty z reguły to obiekty klasy S5 odpowiadającej trwałości projektowanej równej 100 lat. PN-EN 1990 2 Określenie wymaganej minimalnej grubości otuliny zbrojenia ze względu na przyczepność zbrojenia do betonu c min,b jako równej maksymalnej średnicy zbrojenia lub średnicy zastępczej wiązki prętów. Tablica 4.2. PN-EN 1992-1-1 W przypadku, gdy średnica zbrojenia przekracza 32mm wartość c min,b należy zwiększyć o 5mm. 3 Określenie adekwatnych klas ekspozycji dla projektowanego elementu. Ze względu na liczne narażenia (karbonatyzacja, chlorki z powietrza, środków odladzających lub/i wody morskiej, zamarzanie i odmarzanie, agresję chemiczną wody gruntowej lub gruntu, ścieranie) właściwe może okazać się wzięcie pod uwagę kilku klas ekspozycji i określenie minimalnych wymagań ma podstawie najniekorzystniejszego wyniku analizy. Tablica 4.1. PN-EN 1992-1-1 4 Określenie wymaganej minimalnej klasy betonu w projektowanym elemencie ze względu na klasy ekspozycji (korozję lub/i spodziewane uszkodzenia betonu wg p. 3). Tablica E1.N Załącznik E PN-EN 1991-1-1 5 Wprowadzenie ewentualnych poprawek dotyczących klas ekspozycji ze względu na: klasę/trwałość konstrukcji w przypadku trwałości 100lat należy zwiększyć klasę ekspozycji o 2; przyjętą klasę (wytrzymałość) betonu w projektowanym elemencie w przypadku klasy betonu przyjętej z naddatkiem w stosunku do wymagań minimalnych można klasę ekspozycji zmniejszyć o 1; formę/kształt elementu konstrukcyjnego dla płyt można klasę ekspozycji zmniejszyć o 1; kontrolę jakości betonu w przypadku specjalnej kontroli jakości betonu klasę ekspozycji można zmniejszyć o 1. Zalecaną klasą ekspozycji dla powierzchni chronionych izolacją wodoszczelną jest XC3. Tablica 4.3N PN-EN 1992-1-1 4.2. (105) PN-EN 1992-2 6 Określenie wymaganej minimalnej grubości otuliny zbrojenia ze względu na trwałość konstrukcji c min,dur w zależności od klasy konstrukcji (patrz krok 1) oraz klas ekspozycji (patrz krok 5). Tablica 4.4N PN-EN 1992-1-1 7 Określenie zwiększenia otuliny ze względu na bezpieczeństwo c dur,γ . Zalecana wartość c dur,γ =0 4.4.1.2. (6) PN-EN 1992-1-1 8 Określenie zmniejszenia otuliny ze względu na stosowanie stali nierdzewnej c dur,st . Zalecana wartość c dur,st =0 4.4.1.2. (7) PN-EN 1992-1-1 9 Określenie zmniejszenia otuliny ze względu na dodatkową ochronę c dur,add. Zalecana wartość c dur,add =0. Wykorzystanie redukcji ze względu na dodatkową ochronę może być uzasadnione np. w przypadku płyty pomostu chronionej dwoma warstwami izolacji lub izolacją i elementem konstrukcyjnym o odpowiedniej trwałości. 4.4.1.2. (8) PN-EN 1992-1-1 10 Określenie wartości minimalnej otuliny zbrojenia z zależności: cmin= max {cmin,b; cmin,dur + Δcdur, γ Δcdur,st Δcdur,add; 10 mm} (patrz krok 2, 6, 7 8 i 9) 4.4.1.2. (2) P PN-EN 1992-1-1 11 Określenie wartości odchyłki wykonawczej w trakcie układania zbrojenia c dev (zalecana wartość to c dev =10mm) dla zwiększonej wymaganej dokładności na budowie: 5 mm ≤ Δcdev ≤ 10 mm; dla zwiększonej wymaganej dokładności w prefabrykacji: 0 ≤ Δcdev ≤ 10 mm 4.4.1.3. (1)P 4.4.1.3. (3) PN-EN 1991-1-1 12 Określenie wartości nominalnej (umieszczanej na rysunkach) grubości otuliny zbrojenia z zależności: cnom = cmin+cdev (patrz krok 10 i 11). Wartość grubości nominalnej otuliny należy zwiększyć o: 5mm jeżeli powierzchnia betonu ma być nierówna; 40mm w przypadku układania betonu na nierównej powierzchni; 75mm w przypadku układania betonu wprost na gruncie. 4.4.1.1. (2) P 4.4.1.2. (11) 4.4.1.3. (4) PN-EN 1992-1-1 Uwagi dodatkowe: Wg p. 4.2. (106) PN-EN 1992-2, jeśli stosuje się sól odladzającą, wszystkie eksponowane powierzchnie betonu wewnątrz obszaru o szerokości 6m od jezdni w kierunku poziomym i 6 m w kierunku pionowym, należy uważać za bezpośrednio narażone na oddziaływanie soli. Za bezpośrednio narażone na oddziaływanie soli należy także uważać górne powierzchnie podpór i przerwy dylatacyjne. Zalecane klasy ekspozycji powierzchni bezpośrednio narażonych na odladzanie solą to XD3 i XF2 lub XF4 (należy dobrać właściwą) z otulinami dla klas XD podanymi w Tablicach 4.4N i 4.5N. Wg p. 4.4.1.2. (114) PN-EN 1992-2 pomosty mostów drogowych z betonu bez warstwy uszczelniającej lub powierzchniowej powinny być zaliczane do klasy ścieralności XM2.wg p. 4.4.1.2. (115)PN-EN 1992-2 jeśli powierzchnia betonu poddana jest ścieraniu spowodowanemu przez lód lub stały przepływ wody, to otulinę należy zwiększyć o 10 mm. Rozpatrując ścieranie betonu, szczególną uwagę należy zwrócić na kruszywo, zgodnie z EN 206-1.Wpływ ścierania betonu można uwzględnić przez zwiększenie otulenia betonem (stosując warstwę przeznaczoną do starcia). W takim przypadku minimalne otulenie c min zwiększa się o k 1 dla klasy ścieralności XM1, o k 2 dla klasy ścieralności XM2 i o k 3 dla klasy ścieralności XM3. Klasa ścieralności XM1 oznacza umiarkowaną abrazję, jak ścieranie na częściach terenów przemysłowych (np. na dojazdach) uczęszczanych przez pojazdy z oponami napełnionymi powietrzem. Klasa ścieralności XM2 oznacza ciężką abrazję, jak ścieranie na częściach terenów przemysłowych uczęszczanych przez wózki widłowe z oponami napełnionymi powietrzem lub z pełnymi oponami gumowymi. Klasa ścieralności XM3 oznacza ekstremalną abrazję, jak ścieranie na częściach terenów przemysłowych uczęszczanych przez wózki widłowe na kołach z tworzywa sztucznego lub ze stali lub przez pojazdy na gąsienicach. Wartości k 1 , k 2 , i k 3 do stosowania w kraju mogą być podane w Załączniku krajowym. Wartościami zalecanymi są 5 mm, 10 mm i 15 mm. W wyniku zastosowania procedury otrzymuje się klasę betonu oraz nominalną grubość otuliny (umieszczaną na rysunkach). W przypadku zmiany w trakcie projektowania klasy betonu na wyższą należy sprawdzić ewentualny wpływ nowych założeń na możliwość zmniejszenia grubości otuliny (patrz krok 5).

description

Materiał dydaktyczny

Transcript of Procedura określania wymaganej grubości i jakość otuliny

Page 1: Procedura określania wymaganej grubości i jakość otuliny

Dariusz Sobala Zakład Dróg i Mostów Politechniki Rzeszowskiej Materiał dydaktyczny

Zapewnienie wymaganej trwałości mostów żelbetowych: otulina i zarysowanie

Procedura określania wymaganej grubości i jakość otuliny w elementach żelbetowych obiektów mostowych wg EC2

Krok Opis Punkt wg EC 1 Określenie klasy konstrukcji. Podstawową klasa konstrukcji w Eurokodach o trwałości projektowej 50 lat jest S4. Mosty z

reguły to obiekty klasy S5 odpowiadającej trwałości projektowanej równej 100 lat. PN-EN 1990

2 Określenie wymaganej minimalnej grubości otuliny zbrojenia ze względu na przyczepność zbrojenia do betonu cmin,b jako równej maksymalnej średnicy zbrojenia lub średnicy zastępczej wiązki prętów.

Tablica 4.2. PN-EN 1992-1-1

W przypadku, gdy średnica zbrojenia przekracza 32mm wartość cmin,b należy zwiększyć o 5mm.

3

Określenie adekwatnych klas ekspozycji dla projektowanego elementu. Ze względu na liczne narażenia (karbonatyzacja, chlorki z powietrza, środków odladzających lub/i wody morskiej, zamarzanie i odmarzanie, agresję chemiczną wody gruntowej lub gruntu, ścieranie) właściwe może okazać się wzięcie pod uwagę kilku klas ekspozycji i określenie minimalnych wymagań ma podstawie najniekorzystniejszego wyniku analizy.

Tablica 4.1. PN-EN 1992-1-1

4 Określenie wymaganej minimalnej klasy betonu w projektowanym elemencie ze względu na klasy ekspozycji (korozję lub/i spodziewane uszkodzenia betonu – wg p. 3).

Tablica E1.N Załącznik E PN-EN 1991-1-1

5

Wprowadzenie ewentualnych poprawek dotyczących klas ekspozycji ze względu na: • klasę/trwałość konstrukcji – w przypadku trwałości 100lat należy zwiększyć klasę ekspozycji o 2; • przyjętą klasę (wytrzymałość) betonu w projektowanym elemencie – w przypadku klasy betonu przyjętej z

naddatkiem w stosunku do wymagań minimalnych można klasę ekspozycji zmniejszyć o 1; • formę/kształt elementu konstrukcyjnego – dla płyt można klasę ekspozycji zmniejszyć o 1; • kontrolę jakości betonu – w przypadku specjalnej kontroli jakości betonu klasę ekspozycji można zmniejszyć o 1.

Zalecaną klasą ekspozycji dla powierzchni chronionych izolacją wodoszczelną jest XC3.

Tablica 4.3N PN-EN 1992-1-1 4.2. (105) PN-EN 1992-2

6 Określenie wymaganej minimalnej grubości otuliny zbrojenia ze względu na trwałość konstrukcji cmin,dur w zależności od klasy konstrukcji (patrz krok 1) oraz klas ekspozycji (patrz krok 5).

Tablica 4.4N PN-EN 1992-1-1

7 Określenie zwiększenia otuliny ze względu na bezpieczeństwo ∆cdur,γ . Zalecana wartość ∆cdur,γ =0 4.4.1.2. (6) PN-EN 1992-1-1

8 Określenie zmniejszenia otuliny ze względu na stosowanie stali nierdzewnej ∆cdur,st . Zalecana wartość ∆cdur,st =0 4.4.1.2. (7) PN-EN 1992-1-1

9 Określenie zmniejszenia otuliny ze względu na dodatkową ochronę ∆cdur,add. Zalecana wartość ∆cdur,add =0. Wykorzystanie redukcji ze względu na dodatkową ochronę może być uzasadnione np. w przypadku płyty pomostu chronionej dwoma warstwami izolacji lub izolacją i elementem konstrukcyjnym o odpowiedniej trwałości.

4.4.1.2. (8) PN-EN 1992-1-1

10 Określenie wartości minimalnej otuliny zbrojenia z zależności: cmin= max {cmin,b; cmin,dur + Δcdur,γ – Δcdur,st – Δcdur,add; 10 mm} (patrz krok 2, 6, 7 8 i 9)

4.4.1.2. (2) P PN-EN 1992-1-1

11 Określenie wartości odchyłki wykonawczej w trakcie układania zbrojenia ∆cdev (zalecana wartość to ∆cdev=10mm)

• dla zwiększonej wymaganej dokładności na budowie: 5 mm ≤ Δcdev ≤ 10 mm; • dla zwiększonej wymaganej dokładności w prefabrykacji: 0 ≤ Δcdev ≤ 10 mm

4.4.1.3. (1)P 4.4.1.3. (3) PN-EN 1991-1-1

12

Określenie wartości nominalnej (umieszczanej na rysunkach) grubości otuliny zbrojenia z zależności: cnom = cmin+∆cdev (patrz krok 10 i 11). Wartość grubości nominalnej otuliny należy zwiększyć o:

• 5mm jeżeli powierzchnia betonu ma być nierówna; • 40mm w przypadku układania betonu na nierównej powierzchni; • 75mm w przypadku układania betonu wprost na gruncie.

4.4.1.1. (2) P 4.4.1.2. (11) 4.4.1.3. (4) PN-EN 1992-1-1

Uwagi dodatkowe:

• Wg p. 4.2. (106) PN-EN 1992-2, jeśli stosuje się sól odladzającą, wszystkie eksponowane powierzchnie betonu wewnątrz obszaru o szerokości 6m od jezdni w kierunku poziomym i 6 m w kierunku pionowym, należy uważać za bezpośrednio narażone na oddziaływanie soli. Za bezpośrednio narażone na oddziaływanie soli należy także uważać górne powierzchnie podpór i przerwy dylatacyjne. Zalecane klasy ekspozycji powierzchni bezpośrednio narażonych na odladzanie solą to XD3 i XF2 lub XF4 (należy dobrać właściwą) z otulinami dla klas XD podanymi w Tablicach 4.4N i 4.5N.

• Wg p. 4.4.1.2. (114) PN-EN 1992-2 pomosty mostów drogowych z betonu bez warstwy uszczelniającej lub powierzchniowej powinny być zaliczane do klasy ścieralności XM2.wg p. 4.4.1.2. (115)PN-EN 1992-2 jeśli powierzchnia betonu poddana jest ścieraniu spowodowanemu przez lód lub stały przepływ wody, to otulinę należy zwiększyć o 10 mm.

• Rozpatrując ścieranie betonu, szczególną uwagę należy zwrócić na kruszywo, zgodnie z EN 206-1.Wpływ ścierania betonu można uwzględnić przez zwiększenie otulenia betonem (stosując warstwę przeznaczoną do starcia). W takim przypadku minimalne otulenie cmin

zwiększa się o k1 dla klasy ścieralności XM1, o k2 dla klasy ścieralności XM2 i o k3 dla klasy ścieralności XM3. Klasa ścieralności XM1 oznacza umiarkowaną abrazję, jak ścieranie na częściach terenów przemysłowych (np. na dojazdach) uczęszczanych przez pojazdy z oponami napełnionymi powietrzem. Klasa ścieralności XM2 oznacza ciężką abrazję, jak ścieranie na częściach terenów przemysłowych uczęszczanych przez wózki widłowe z oponami napełnionymi powietrzem lub z pełnymi oponami gumowymi. Klasa ścieralności XM3 oznacza ekstremalną abrazję, jak ścieranie na częściach terenów przemysłowych uczęszczanych przez wózki widłowe na kołach z tworzywa sztucznego lub ze stali lub przez pojazdy na gąsienicach. Wartości k1, k2, i k3 do stosowania w kraju mogą być podane w Załączniku krajowym. Wartościami zalecanymi są 5 mm, 10 mm i 15 mm.

W wyniku zastosowania procedury otrzymuje się klasę betonu oraz nominalną grubość otuliny (umieszczaną na rysunkach). W przypadku zmiany w trakcie projektowania klasy betonu na wyższą należy sprawdzić ewentualny wpływ nowych założeń na możliwość zmniejszenia grubości otuliny (patrz krok 5).

Page 2: Procedura określania wymaganej grubości i jakość otuliny

Dariusz Sobala Zakład Dróg i Mostów Politechniki Rzeszowskiej Materiał dydaktyczny

Źródło: Cemexbeton.pl

Źródło: Cemexbeton.pl

W normie PN-EN 206-1 klasy ekspozycji związane z oddziaływaniem środowiska zostały skatalogowane w kilku grupach: • jeżeli brak jest zagrożenia, co do wystąpienia agresji zewnętrznej na elementy budowlane (dotyczy to zarówno betonu jak i zbrojenia), to

wtedy mamy do czynienia z podstawową klasą ekspozycji X0 • przy oddziaływaniu środowiskowym na zbrojenie w betonie obowiązują następujące klasy ekspozycji:

• XC (Carbonation) – karbonatyzacja (stopnie 1 do 4) • XD (Deicing salt) – korozja chlorkowa (poza wodą morską – strefa śródlądowa), (stopnie 1 do 3) • XS (Seawater) – korozja chlorkowa (pochodząca z wody morskiej – strefa nadmorska), (stopnie 1 do 3)

• przy oddziaływaniu środowiskowym na beton podane są następujące klasy ekspozycji: • XF (Freezing) – agresja spowodowana zamrażaniem i rozmrażaniem z lub bez środka odladzającego, (stopnie 1 do 4) • XA (Acid) – agresja chemiczna, (stopnie 1 do 3) • XM (Mechanical abrasion) – agresja wywołana ścieraniem, (stopnie 1 do 3)

Źródło: Cemexbeton.pl

Nawierzchnie drogowa– beton niezbrojony narażony na działanie czynników atmosferycznych, ruch pojazdów. XC4, XD3, XF4, XM1, XA1 (korozja spowodowana karbonatyzacją, w środowisku cyklicznie mokrym i suchym, gdzie powierzchnie betonu narażone są na kontakt z wodą i środkami chemicznymi; płyty narażone na działanie rozpylanych cieczy zawierających chlorki; nawierzchnie betonowe narażone bezpośrednio na działanie aerozoli zawierających środki odladzające i zamarzanie; powierzchnie i nawierzchnie eksploatowane przez pojazdy o ogumieniu pneumatycznym). Beton w klasach wytrzymałości od C35/45 w klasach konsystencji od S3-S4, na kruszywie o uziarnieniu do 8 mm do 16 mm. Należy zastosować kruszywo o odpowiedniej odporności na zamrażanie i rozmrażanie oraz napowietrzyć mieszankę. Płyta pomostu – beton zbrojony narażony na działanie czynników atmosferycznych. XC4, XF4, XA1, XD1 (korozja spowodowana karbonatyzacją, w środowisku cyklicznie mokrym i suchym, gdzie powierzchnie betonu narażone są na kontakt z wodą oraz środkami chemicznymi; beton narażony na działanie wody przemysłowej zawierającej chlorki; powierzchnie betonowe narażone bezpośrednio na działanie aerozoli zawierających środki odladzające i zamarzanie). Beton w klasach wytrzymałości od C30/37 w klasach konsystencji od S3-S4, na kruszywie o uziarnieniu do 8 mm do 16 mm. Należy zastosować kruszywo o odpowiedniej odporności na zamrażanie i rozmrażanie oraz napowietrzyć mieszankę. Kapy chodnikowe – beton zbrojony narażony na działanie czynników atmosferycznych, ruch pieszych, ruch pojazdów jednoosiowych. XC4, XD3, XF4, XA1 (korozja spowodowana karbonatyzacją, w środowisku cyklicznie mokrym i suchym, gdzie powierzchnie betonu narażone są na kontakt z wodą i środkami chemicznymi; płyty narażone na działanie rozpylanych cieczy zawierających chlorki; nawierzchnie betonowe narażone bezpośrednio na działanie aerozoli zawierających środki odladzające i zamarzanie). Beton w klasach wytrzymałości od C35/45 w

Page 3: Procedura określania wymaganej grubości i jakość otuliny

Dariusz Sobala Zakład Dróg i Mostów Politechniki Rzeszowskiej Materiał dydaktyczny klasach konsystencji od S3-S4, na kruszywie o uziarnieniu do 8 mm do 16 mm. Należy zastosować kruszywo o odpowiedniej odporności na zamrażanie i rozmrażanie oraz napowietrzyć mieszankę. Filar mostowy – beton zbrojony narażony na działanie czynników atmosferycznych. XC4, XD1, XF2, XA1 (korozja spowodowana karbonatyzacją, w środowisku cyklicznie mokrym i suchym, gdzie powierzchnie betonu narażone są na kontakt z wodą oraz środkami chemicznymi; powierzchnie betonu narażone na działanie chlorków z powietrza oraz zamarzane i rozmrażane również przy udziale środków odladzających z powietrza). Beton w klasach wytrzymałości od C30/37 w klasach konsystencji od S3-S4, na kruszywie o uziarnieniu do 8 mm do 16 mm. Należy zastosować kruszywo o odpowiedniej odporności na zamrażanie i rozmrażanie oraz napowietrzyć mieszankę. Oczep pali – beton zbrojony. XC2, XF1, XA1 (powierzchnie betonu narażone na długotrwały kontakt z wodą i zawartymi w niej środkami chemicznymi, powierzchnie boczne oczepów na deszcz i zamarzanie). Beton w klasach wytrzymałości od C30/37 w klasach konsystencji od S3-S4, na kruszywie o uziarnieniu do 8 mm do 16 mm. Pale fundamentowe – beton zbrojony. XC2, XA1 (powierzchnie betonu narażone na długotrwały kontakt z wodą i zawartymi w niej środkami chemicznymi). Beton w klasach wytrzymałości od C30/37 w klasach konsystencji od S3-S4, na kruszywie o uziarnieniu do 8 mm do 16 mm. Mur oporowy – beton będący w strefie działania wody. XC4, XD2, XA2, XF2 (korozja spowodowana karbonatyzacją, w środowisku cyklicznie mokrym i suchym, gdzie powierzchnie betonu narażone są na kontakt z wodą oraz środkami chemicznymi; powierzchnie betonu narażone na działanie chlorków z powietrza oraz zamarzane i rozmrażane również przy udziale środków odladzających z powietrza). Beton w klasach wytrzymałości od C30/37 w klasach konsystencji od S3-S4, na kruszywie o uziarnieniu do 8 mm do 16 mm. Należy zastosować kruszywo o odpowiedniej odporności na zamrażanie i rozmrażanie oraz napowietrzyć mieszankę oraz zastosować cement odporny na siarczany. Płyta denna – beton zbrojony. XC2, XA1 (powierzchnie betonu narażone na długotrwały kontakt z wodą i zawartymi w niej środkami chemicznymi). Beton w klasach wytrzymałości od C30/37 w klasach konsystencji od S3-S4, na kruszywie o uziarnieniu do 8 mm do 16 mm. Podbudowa - beton niezbrojony, podkładowy, wyrównawczy. X0 (brak zagrożenia agresją środowiska lub zagrożenia korozją; betony niezbrojone i niezawierające innych elementów metalowych). Beton w klasach wytrzymałości od C8/10 w klasach konsystencji od S1- S3, na kruszywie o uziarnieniu do 16 mm. Fundament – beton zbrojony. XC2 (powierzchnie betonu narażone na długotrwały kontakt z wodą). Beton w klasach wytrzymałości od C16/20 w klasach konsystencji od S3-S4, na kruszywie o uziarnieniu do 8 mm do 16 mm. Ekrany akustyczne – beton zbrojony. XC4, XA1, XD2, XF2 (beton narażony na działanie wody zawierającej chlorki oraz środki chemiczne, poddany działaniu czynników atmosferycznych; pionowe powierzchnie betonowe narażone na zamarzanie i działanie środków odladzających z powietrza). Beton w klasach wytrzymałości od C30/37 w klasach konsystencji od S3-S4, na kruszywie o uziarnieniu do 8 mm do 16 mm. Należy zastosować kruszywo o odpowiedniej odporności na zamrażanie i rozmrażanie oraz napowietrzyć mieszankę.

Źródło: Cemexbeton.pl

Page 4: Procedura określania wymaganej grubości i jakość otuliny

Dariusz Sobala Zakład Dróg i Mostów Politechniki Rzeszowskiej Materiał dydaktyczny Tablica E1.N z Załącznika E do PN-EN 1991-1-1. Wymagane minimalne klasy betonu do stosowania w poszczególnych środowiskach korozyjnych i powodujących uszkodzenia

Tablica. Zalecane wartości wmax (mm)

Korozja Korozja wywołana karbonatyzacją Korozja wywołana chlorkami

Korozja wywołana chlorkami z wody morskiej

Klasa ekspozycji XC1 XC2 XC3 XC4 XD1 XD2 XD3 XS1 XS2 XS3 Wskazana klasa

betonu C20/25 C25/30 C30/37 C30/37 C35/45 C30/37 C35/45

Uszkodzenia betonu Nie ma ryzyka Zagrożenie zamrażaniem/rozmrażaniem Zagrożenie chemiczne Klasy ekspozycji X0 XF1 XF2 XF3 XA1 XA2 XA3

Wskazana klasa betonu - C12/15 C30/37 C25/30 C30/37 C30/37 C35/45

Klasa ekspozycji

Elementy zbrojone i sprężone z cięgnami bez przyczepności

Elementy sprężone cięgnami z przyczepnością

Prawie stała kombinacja obciążeń Częsta kombinacja obciążeń

X0, XC1 0,4 1) 0,2 XC2, XC3, XC4

0,2 0,2 2)

XD1, XD2, XS1, XS2, XS3 Dekompresja Uwaga 1: Dla klas ekspozycji X0 i XC1 szerokość rys nie wpływa na trwałość, a ograniczenia nałożono w celu zapewnienia akceptowalnego wyglądu. Jeżeli nie stawia się wymagań dotyczących wyglądu, to ograniczenia te można złagodzić. Uwaga 2: Dla klas ekspozycji dodatkowo należy sprawdzić warunek dekompresji przy quasi-stałej kombinacji obciążeń

Page 5: Procedura określania wymaganej grubości i jakość otuliny

Dariusz Sobala Zakład Dróg i Mostów Politechniki Rzeszowskiej Materiał dydaktyczny

Tablica 4.1 wg PN-EN 1992-1-1: Klasy ekspozycji w zależności od warunków środowiskowych według EN 206-1

Oznaczenie klasy Opis środowiska Przykłady występowania klas ekspozycji

1. Brak zagrożenia korozją i agresją chemiczną

X0

Dotyczy betonu niezbrojonego i nie zawierającego wbudowanych elementów metalowych. Wszystkie środowiska z wyjątkiem występowania zamrażania/rozmrażania. W przypadku betonów zbrojonych lub zawierających wbudowane elementy metalowe: bardzo suche.

Beton wewnątrz budynków o bardzo niskiej wilgotności powietrza

2. Korozja spowodowana karbonatyzacją

XC1 Suche lub stale mokre Beton we wnętrzach o niskiej wilgotności powietrza lub stale zanurzony w wodzie

XC2 Mokre, sporadycznie suche Powierzchnie betonu narażone na długotrwały kontakt z wodą. Wiele fundamentów

XC3 Umiarkowanie wilgotne Beton wewnątrz budynków o umiarkowanej lub wysokiej wilgotności powietrza Beton na zewnątrz osłonięty przed deszczem

XC4 Cyklicznie mokre i suche Powierzchnie betonu narażone na kontakt z wodą, ale nie jak w klasie ekspozycji XC2

3. Korozja spowodowana chlorkami

XD1 Umiarkowanie wilgotne Powierzchnie betonu narażone na działanie chlorków z powietrza

XD2 Mokre, sporadycznie suche Baseny pływackie Beton narażony na działanie wody przemysłowej zawierającej chlorki

XC2 Mokre, sporadycznie suche Powierzchnie betonu narażone na długotrwały kontakt z wodą. Wiele fundamentów

XD3 Cyklicznie mokre i suche Elementy mostów narażone na działanie rozpylonych cieczy zawierających chlorki, nawierzchnie dróg, płyty parkingów

4. Korozja spowodowana chlorkami z wody morskiej XS1 Narażenie na działanie soli zawartych w powietrzu, ale nie na

bezpośredni kontakt z wodą morską Konstrukcje zlokalizowane na wybrzeżu lub w jego pobliżu

XS2 Stałe zanurzenie Element budowli morskich XS3 Strefy wpływów, rozbryzgów i aerozoli Elementy budowli morskich

5. Agresywne oddziaływanie zamrażania/rozmrażania XF1 Umiarkowanie nasycone wodą bez środków odladzających Pionowe powierzchnie betonowe narażone na deszcz i

zamarzanie

XF2 Umiarkowanie nasycone wodą ze środkami odladzającymi Pionowe powierzchnie betonowe konstrukcji drogowych narażonych na zamarzanie i działanie z powietrza środków odladzających

XF3 Silnie nasycone wodą bez środków odladzających Poziome powierzchnie betonowe narażone na deszcz i zamarzanie

XF4 Silnie nasycone wodą ze środkami odladzającymi lub wodą morską

Płyty dróg i mostów narażone na działanie środków odladzających. Powierzchnie betonowe narażone bezpośrednio na opryskiwanie środkami odladzającymi i na zamarzanie. Strefy narażone na ochlapywanie i zamarzanie w konstrukcjach morskich.

6. Agresja chemiczna XA1 Środowisko chemiczne mało agresywne zgodnie z Tablicą 2 EN 206-1 Naturalne grunty i woda gruntowa

XA2 Środowisko chemiczne średnio agresywne zgodnie z Tablicą 2 EN 206-1 Naturalne grunty i woda gruntowa

XA3 Środowisko chemiczne silnie agresywne zgodnie z Tablicą 2 EN 206-1 Naturalne grunty i woda gruntowa

Page 6: Procedura określania wymaganej grubości i jakość otuliny

Dariusz Sobala Zakład Dróg i Mostów Politechniki Rzeszowskiej Materiał dydaktyczny

Tablica 2 wg PN-EN 206-1: Parametry środowisk agresywnych chemicznie

Podana klasyfikacja środowisk agresywnych chemicznie dotyczy gruntów naturalnych i wody gruntowej o temperaturze 5°C i 25 °C oraz przepływu wody dostatecznie małym, aby warunki uznać za statyczne. Klasę ekspozycji określa najbardziej niekorzystna wartość dla dowolnej pojedynczej charakterystyki chemicznej. Gdy dwie lub więcej agresywnych charakterystyk wskazuje na tę samą klasę, środowisko należy zakwalifikować do następnej, wyższej klasy, chyba, że specjalne badania dotyczące tego szczególnego przypadku wykażą, że nie jest to konieczne.

Charakterystyka chemiczna Powołana metoda badania XA1 XA2 XA3

Woda gruntowa SO4

2- mg/l EN 196-2 ≥200 i ≤600 >600 i ≤3000 >3000 i ≤6000

pH ISO 4316 ≤6,5 i ≥5,5 <5,5 i ≥4,5 <4,5 i ≥4,0

CO2 agresywny, mg/l prEN 13577:1999 ≥15 i ≤40 >40 i ≤100 >100 i do nasycenia

NH4+, mg/l ISO 7150-1 lub ISO 7150-2 ≥15 i ≤30 >30 i ≤60 >60 i ≤100

Mg2+, mg/l ISO 7980 ≥300 i ≤1000 >1000 i ≤3000 >3000 i do nasycenia Grunt

SO42- całkowite, mg/kg2 WN 196-2b ≥2000 i ≤30003),N7) >3000c i ≤12000 >12000 i ≤24000

Kwasowość, ml/kg DIN 4030-2 200 Bauman Gully nie spotykane w praktyce a) Grunty ilaste o przepuszczalności poniżej 10-5 m/s można zakwalifikować do niższej klasy. b) Metoda badania przewiduje ekstrakcję SO4

2- z użyciem kwasu chlorowodorowego; alternatywnie można zastosować ekstrakcję wodną, jeżeli przeprowadzano już takie badanie w miejscu zastosowania betonu.

c) Ograniczenie do 3000 mg/kg należy zmniejszyć do 2000 mg/kg w przypadku, gdy istnieje ryzyko akumulacji jonów siarczanowych w betonie na skutek cyklicznego wysychania i nawilżania lub podciągania kapilarnego.

Page 7: Procedura określania wymaganej grubości i jakość otuliny

Dariusz Sobala Zakład Dróg i Mostów Politechniki Rzeszowskiej Materiał dydaktyczny

Trwała konstrukcja mostu powinna przez cały projektowy okres użytkowania (100lat) spełniać wymagania ze względu na użytkowalność, nośność i stateczność, bez istotnego obniżenia przydatności lub nadmiernych, nieprzewidzianych kosztów utrzymania (wymagania ogólne, patrz także EN 1990). Wymaganą ochronę konstrukcji należy ustalać, biorąc pod uwagę funkcję obiektu, projektowy okres użytkowania (patrz EN 1990), program utrzymania oraz oddziaływania. Należy rozpatrzyć ewentualną rolę oddziaływań bezpośrednich i pośrednich, warunków w środowisku oraz skutków ich wspólnego, jednoczesnego działania.

Oznaczenie klasy

Min. klasa betonu

Max. w/c

Min. zaw. cementu (kg/m3)

Min. ilość CEM 32,5 przy k=0,2(kg/m3)

Min. ilość CEM 42,5 przy k=0,4(kg/m3)

Min. zawartość powietrza [%] Inne wymagania

X0 C 8/10 - - - - XC1 C 16/20 0,65 260 250 240 XC2 C 16/20 0,60 280 260 250 XC3 C 20/25 0,55 280 260 250 XC4 C 25/30 0,50 300 280 270 XS1 C 30/37 0,50 300 280 270 XS2 C 35/45 0,45 320 300 270 XS3 C 35/45 0,45 340 310 280 XD1 C 30/37 0,55 300 280 270 XD2 C 30/37 0,55 300 280 270 XD3 C 35/45 0,45 320 300 270 XF1 C 30/37 0,55 300 280 270

Kruszywo zgodne z PN-EN 12620 o odpowiedniej odporności na zamarzanie/

rozmrażanie

XF2 C 25/30 0,55 300 a) a) 4,0 b)

XF3 C 30/37 0,50 320 a) a) 4,0 b)

XF4 C 30/37 0,45 340 a) a) 4,0 b)

XA1 C 30/37 0,55 300 280 260 XA2 C 30/37 0,50 320 300 270

Cement odporny na siarczany XA3 C 35/45 0,45 360 330 300 XM1 C 30/37 0,55 300 c) 280 260

XM2 C 30/37 0,55 300 c) 280 260 Pielęgnacja powierzchni betonu

XM3 C 35/45 0,45 320 c) 300 280 Kruszywo o dużej odporności na ścieranie

a) Dopuszcza się stosowanie dodatków typu II do produkcji betonu, lecz nie jako ekwiwalent części zawartości cementu oraz bez możliwości uwzględniania tego dodatku przy określaniu W/C b) Gdy beton nie jest napowietrzany, zaleca się badanie jego właściwości użytkowych odpowiednią metodą, porównując z betonem, którego odporność na zamarzanie / rozmrażanie w danej klasie ekspozycji jest potwierdzona c) Największa zawartość cementu – do 360 kg/m3, z wyjątkiem betonu wysokiej wytrzymałości