TECHNOLOGIA I ORGANIZACJA ROBÓT BUDOWLANYCH

ROBOTY MONOLITYCZNE – BETONOWNANIENA PODSTAWIE WYKŁADÓW P. WOYCIECHOWSKI I A. CHUDAN

BETONOWANIE Wypełnienie deskowania (formy) mieszanką

betonową i jej zagęszczenie Przystąpienie do betonowania jest

poprzedzone odbiorem deskowania i zbrojenia, ewentualnie przygotowaniem innych powierzchni, z którymi zetknie się mieszanka betonowa ( np. "stary" beton)

Układanie powinno być prowadzone tak, aby: nie nastąpiło rozsegregowanie mieszanki

betonowej nie powstały w konstrukcji miejsca nie

wypełnione betonem (raki) zbrojenie było szczelnie otulone mieszanką w czasie układania nie uległ zmianie skład

mieszanki betonowej

Plan betonowania powinien uwzględniać: sposób wprowadzenia mieszanki do

deskowania sposób układania sposób zagęszczania układ przerw roboczych, podział konstrukcji na

działki betonowania harmonogram dostaw mieszanki betonowej

WPROWADZANIE MIESZANKI BETONOWEJ DO DESKOWANIA swobodne pionowe zrzucanie bezpośrednio ze

środka transportu może być maksymalnie z wysokości 1 m, przy ciekłych konsystencjach nawet mniej

jeśli wysokość spadania mieszanki jest większa to należy stosować: rynny ( stalowe, drewniane) rury sztywne ( stalowe, z tworzywa sztucznego) rury elastyczne ( rękawy)

Ostatni odcinek spadania musi być pionowy, ok. 50 cm - zabezpiecza to przed segregacją

SPOSOBY UKŁADANIA MIESZANKI BETONOWEJwarstwami poziomymi - mieszanka układana na całej powierzchni elementu warstwami grubości 20-30 cm, lub nieco więcej przy mieszankach o dużym stopniu ciekłości - zależnie od parametrów zagęszczania. Okres pomiędzy układaniem kolejnych warstw powinien być jak najkrótszy, maksymalny czas zależy od przebiegu wiązania - ogólnie, przy przeciętnym cemencie: nie więcej niż 1,0 - 2,0 godziny, zależnie od temperatury mieszanki metoda odpowiednia przy betonowaniu

mniejszych elementów

SPOSOBY UKŁADANIA MIESZANKI BETONOWEJwarstwami poziomymi ze stopniami - podobnie, ale układanie stopniami, tak aby przy dużej powierzchni betonowania nie przekroczyć czasu dopuszczalnego pomiędzy kolejnymi warstwami metoda odpowiednia przy betonowaniu

dużych powierzchni

warstwami pochyłymi - nachylenie warstw około 1:3 metoda stosowana przy betonowaniu długich

elementów ciągłych, np. ławy fundamentowe

SPECJALNE METODY BETONOWANIATORKRETOWANIE ( NATRYSK)Narzucanie mieszanki betonowej na powierzchnię deskowania (lub inne podłoże) pod dużym ciśnieniem stosowane zwłaszcza do elementów cienkościennych o

skomplikowanych kształtach Sprzęt: torkretnica ( agregat natryskowy) Dwie metody: na sucho - sucha mieszanka łączy się z

wodą w dyszy natryskowej; na mokro - tłoczy się gotową mieszankę betonową

grubość warstwy natryskiwanej 1-3 cm, przerwy pomiędzy natryskiem warstw np. 24 godziny

Mieszanka betonowa o w/c =0,35-0,5, wysoki punkt piaskowy, maksymalne ziarno do 8 mm

SPECJALNE METODY BETONOWANIABETONOWANIE POD WODĄ (ZAWIESINĄ) Betonowanie przez rurę stale zanurzoną w mieszance. W miarę podnoszenia się poziomu mieszanki w deskowaniu

następuje podciąganie rury, ale tak aby stale była ona zanurzona w mieszance.

Ważne jest aby stale ta sama powierzchnia mieszanki betonowej stykała się z wodą - gwarantuje to niepogorszenie jakości mieszanki w wyniku kontaktu z wodą

Zastosowanie - konstrukcje pod wodą (hydrotechniczne), a także konstrukcje wykonywane przy wykorzystaniu zawiesiny bentonitowej - ściany szczelinowe: wykop wąskoprzestrzenny głęboki bez deskowania rozparty zawiesiną bentonitową, która pod wpływem parcia gruntu "sztywnieje" (tiksotropia) - betonuje się przez rurę zanurzoną w zawiesinie tak jak pod wodą

SPECJALNE METODY BETONOWANIAInne metody betonowania pod wodą wprowadzanie mieszanki betonowej w

pojemniku do wody i otwieranie dna pojemnika na spodzie deskowania

betonowanie w jednorazowej powłoce z tworzywa sztucznego zatopionej pod wodą - w czasie betonowania powłoka rozpościera się wypełniając mieszanką

betonowanie w kesonie - wypompowanie wody ze szczelnego deskowania - kosztowne

SPECJALNE METODY BETONOWANIABETONOWANIE DWUETAPOWEMetoda betonowania konstrukcji masywnych, np. hydrotechnicznychDwa warianty: Podstawowy - deskowanie wypełniane kruszywem

grubym (16 mm i większe), następnie wtłaczanie zaprawy o dobrej płynności, z kruszywem drobnym (ok. 10 razy mniejszym niż grube) - metoda ta może być także wykorzystana pod wodą 

Wariant II - w formie umieszcza się zaprawę i do zaprawy wprowadza się kruszywo grube - wariant rzadko stosowany

SPECJALNE METODY BETONOWANIABETONOWANIE MIESZANKĄ SAMOZAGĘSZCZALNĄ

Mieszanka super ciekła (odpowiedni stos okruchowy, dużo drobnych frakcji, domieszki hiperplastyfikujące) - mieszanka sama rozpływa się do poziomu wypełniając deskowanie i nie wymaga zagęszczania

PRZERWY W BETONOWANIU Betonowanie uznaje się za ciągłe jeśli przerwa

w betonowaniu jest krótsza niż czas początku wiązania cementu w betonie (zazwyczaj do. Ok. 1,5 godziny)

Przerwy w betonowaniu mogą następować tylko w miejscach przewidzianych projektem: w belkach i podciągach - w miejscach minimalnych

sił poprzecznych w słupach - w płaszczyznach stropów lub belek w płytach - prostopadle do belek lub żeber

Skos warstwy betonowej powinien być nachylony pod kątem około 45 stopni

PLAN BETONOWANIA Plan betonowania wymaga podziału obiektu

na działki robocze - pola betonowane w sposób ciągły przez jedną brygadę

Działka może obejmować kilka elementów Przy ustalaniu działek należy wziąć pod

uwagę, że: słupy, ściany - wykonuje się bez przerw na

wysokości kondygnacji belki, płyty - bez przerw, ale niezależnie od

podpierajęcej ściany płyta +podciąg - ciągłe betonowanie

ZAGĘSZCZANIE Celem zagęszczania jest usunięcie z mieszanki betonowej

powietrza, ułatwienie wypełnienia deskowania, uzyskanie szczelnej struktury betonu

Uzyskuje się to poprzez działanie na mieszankę siły, która pokona tarcie wewnętrzne

Może to być siła statyczna (prasowanie, walcowanie, wirowanie, odwadnianie

próżniowe, prasoodpowietrzanie) dynamiczna (sztychowanie, ubijanie, utrząsanie, wibrowanie) kombinacja obu wariantów (wibroprasowanie,

wibroodpowietrzanie, wibrowalcowanie) Dodatkowym kryterium podziału metod zagęszczania jest

zachowanie się W/C w czasie procesu: metody obniżające W/C metody nie wpływające na wielkość W/C

METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJSztychowanie - ręczne zanurzanie stalowego pręta w mieszance betonowej konsystencja ciekła, półciekła grubość warstwy maks. 50 cm ( pręt powinien

wchodzić w warstwę poprzednią) pręt o średnicy rzędu 16 mm (np. zbrojeniowy)

z ostrym zakończeniem

METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJUbijanie - uderzanie w powierzchnię mieszanki ubijakiem (masa 7-16 kg, powierzchnia 150-250 cm2) - ręcznym lub mechanicznym konsystencja gęstoplastyczna i wilgotna grubość warstwy 10-25 cm wysokość uderzania 25-30 cm czas określa się wyglądem powierzchni -

wydzielanie mleczka cementowego

METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJWibrowanie - drgania wprowadzają mieszankę betonową w ruch; mieszanka betonowa jest tiksotropowa tzn w wyniku drgań cząsteczek z odpowiednią prędkością zmienia stan z żelu w zol ( upłynnia się) - zmniejsza się jej lepkość wewnętrzna, a więc i tarcie wewnętrzne - uwolnienie powietrza, zagęszczenie cząstek stałych Cztery metody przekazywania drgań na mieszankę:

wibrowanie objętościowe wibrowanie wgłębne ( wewnętrzne) wibrowanie powierzchniowe wibrowanie zewnętrzne

Czas trwania - kilkanaście - kilkadziesiąt sekund Parametry - amplituda (0.04 - 1,5 mm), częstotliwość

(1500 -20000 drgań na minutę), prędkość drgań

METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJWibrowanie objętościowe - prefabrykacja Urządzenia: Stoły wibracyjne, kozły i stojaki

wibracyjne Cała objętość mieszanki, która ma być

zagęszczona jest wprawiana w ruch jednocześnie

Konsystencja mieszanki - gęstoplastyczna, plastyczna, ew półciekła ale nie rzadsza

METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJWibrowanie wewnętrzne - głownie na budowie Urządzenia - wibratory pogrążalne (buławowe, igłowe, mieczowe) Wydajność W = 2Krz2 3600/(t+t1)

K - współczynnik wykorzystania rz2 - promień skutecznego działania t, t1 - czasy wibrowania i przestawiania

Zasady: konsystencja półciekła, plastyczna zanurzanie wibratora pionowo z prędkością wynikającą ze swobodnego tonięcia podnoszenie pionowo, powoli tak aby lej zamknął się dokładnie odległość zanurzania nie wolno dotykać zbrojenia - uszkodzenie i przemieszczenie, segregacja wokół

prętów grubość warstwy mniejsza niż długość buławy

wibratory typowe: średnica 40-60 mm, maks. do 100mm długość buławy ok. 50 cm, długość wału giętkiego do kilku metrów,

częstotliwości duże 6000, 9000, 12000 drgań/min.

METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJWibrowanie powierzchniowe - urządzenie do wibrowania umieszczane jest bezpośrednio na powierzchni mieszanki betonowej Urządzenia: wibratory płytowe ( np. płyta

50x50 cm)) listwy (łaty) wibracyjne ciągnione ręcznie lub mechanicznie

konsystencja plastyczna, gęstoplastyczna prędkość przesuwania ok. 1m/min (dla listew) grubość warstwy 15-30 cm czas w jednym położeniu 30 -60 sek (dla

płytowych)

METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJWibrowanie zewnętrzne - wibrator zamocowany na elemencie formy lub deskowania Urządzenia - wibratory przyczepne Stosowanie raczej w prefabrykacji

METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJPrasowanie - nacisk ( zazwyczaj pionowy) wywołujący naprężenia 10 - 30 MPa, czasem więcej Aby było to skuteczne - mieszanka z małą

ilością wody, gdyż woda jest nieściśliwa Zastosowanie - głownie produkcja drobnych

elementów (kostka brukowa, rury, płyty). Po prasowaniu można od razu rozformować.

METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJWalcowanie (wałowanie) - nacisk pionowy z możliwością poziomych przemieszczeń - stosowany zwłaszcza do nawierzchni, ale daje małą jednorodność struktury. Utrząsanie - mieszanka wilgotna poddana drganiom o małej częstotliwości < 1500 drg/min. - wykorzystanie siły bezwładności, skuteczne przy mieszankach tzw. źle urabialnych. Czas - kilka - kilkanaście minut

METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJWirowanie - wykorzystanie siły odśrodkowej ( ciśnienie 0,1-0,3 MPa) . Ruch wirowy formy z mieszanką (konsystencja półciekła lub plastyczna) Zastosowanie: - prefabrykacja - produkcja

elementów koncentrycznych - rury, słupy itp.

METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJOdwadnianie próżniowe ( odpowietrzanie, próżniowanie) podciśnienie nad powierzchnią mieszanki

betonowej powoduje ruch wody ku górze i odprowadzanie jej z powierzchni, po zakończeniu (czas kilka, kilkanaście minut) beton ma wytrzymałość rzędu 0,3 MPa, co pozwala natychmiast przystąpić do robót wykończeniowych

PIELĘGNACJAOchrona betonu świeżego przed negatywnymi wplywami otoczenia: gwałtowne wysychanie - pielęgnacja wilgotnosciowa nadmierne przechłodzenie - ochrona cieplna nadmierne samoocieplenie - instalacje chłodnicze,

chłodzenie powierzchniowe wstrząsy zjawiska atmosferyczne (deszcz) - izolacja

powierzchniowaSposób i cel pielęgnacji zależy od warunków betonowaniaPodział ogólny - pielęgnacja zimowa i letnia

PIELĘGNACJA Betonowanie zimą - normowo: warunki obniżonych

temperatur czyli poniżej +10 stopni - jest wtedy wolniejsza hydratacja, wolny przyrost wytrzymałości; zamarznięcie betonu jest szkodliwe

Pielęgnacja w warunkach normalnych Wilgotnościowa: mokra lub powłokowa

Mokra - polewanie powierzchni wodą(uwaga na temp wody - szok termiczny)

Powłokowa - uniemożliwienie odparowania wody przez szczelną powłokę - rolową (folia) lub natryskową (ciekłe folie)

Ochrona przed nagrzewaniem słonecznym - cieniowanie, okrywanie materiałami izolacyjnymi

PIELĘGNACJAPielęgnacja w warunkach zimowych Polewanie wodą zabronione!!! Pielęgnacja wilgotnościowa tylko poprzez uniemożliwienie

odparowania wody - powłoki, folie, brezent - zimą szczególnie negatywnym czynnikiem jest wiatr - szybkie wysychanie

Ponadto stosuje się inne zabiegi łagodzące skutki oddziaływania zimowych warunków betonowania:

domieszki przeciwmrozowe podgrzewane mieszanki betonowe nagrzew w deskowaniu

Ochrona cieplna - nie pozwala na nadmierne i zbyt szybkie ochłodzenie betonu - osłona z materiałów izolacyjnych, np. maty słomiane, styropian, wełna mineralna

PIELĘGNACJAW warunkach upalnego lata oraz w przypadku konstrukcji masywnych (duże samoocieplenie) stosuje się czasem chłodzenie betonu, które ma zapobiec powstaniu naprężeń spowodowanych dużym gradientem temperatur - instalacja z medium chłodzącym wewnątrz konstrukcji, wykonywanie mieszanki z dodatkiem lodu zamiast części wody zarobowej

PIELĘGNACJA Czas trwania pielęgnacji:

Minimum 3 dni 7 dni dla dużych powierzchni z betonu na

cemencie portlandzkim (CEM I) 14 dni dla dużych powierzchni z betonu na

cemencie hutniczym (CEM III) Ogólnie pielęgnacja powinna trwać dłużej przy

stosowaniu cementów hutniczych i popiołowych

Ważne aby rozpoczynać pielęgnację jak najszybciej po betonowaniu - osłanianie natychmiast, polewanie gdy beton nie zostanie rozmyty wodą do pielęgnacji