25
1 BETONI VISOKIH BETONI VISOKIH Č Č VRSTO VRSTO Ć Ć A A Uvod Uvod Zahvaljuju Zahvaljujući intenzivnom intenzivnom razvoju razvoju u u oblasti oblasti teorije teorije i i tehnologije tehnologije betona betona, , danas danas se se na na bazi bazi cementa cementa kao kao veziva veziva mogu mogu dobiti dobiti i i betoni betoni kod kod kojih kojih č vrsto vrstoće pri pri pritisku pritisku prema premaš uju uju granicu granicu od od 100 100 MPa MPa. Ovako Ovako visoke visoke č vrsto vrstoće su su u u najve najveć em em broju broju slu sluč ajeva ajeva rezultat rezultat primene primene određenih određenih postupaka postupaka tokom tokom proizvodnje proizvodnje i i ugrađivanja ugrađivanja betonskih betonskih me meš avina avina. .

2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

1

BETONI VISOKIH BETONI VISOKIH ČČVRSTOVRSTOĆĆAA

UvodUvodØØ ZahvaljujuZahvaljujuććii intenzivnomintenzivnom razvojurazvoju u u oblastioblasti

teorijeteorije i i tehnologijetehnologije betonabetona, , danasdanas se se nanabazibazi cementacementa kaokao vezivaveziva mogumogu dobitidobiti i i betonibetoni kodkod kojihkojih ččvrstovrstoććee pripri pritiskupritiskupremapremaššujuuju granicugranicu odod 100 100 MPaMPa..

ØØ OvakoOvako visokevisoke ččvrstovrstoććee susu u u najvenajveććemembrojubroju slusluččajevaajeva rezultatrezultat primeneprimene određenihodređenihpostupakapostupaka tokomtokom proizvodnjeproizvodnje i i ugrađivanjaugrađivanjabetonskihbetonskih memeššavinaavina. .

Page 2: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

2

ØØMeđutimMeđutim, , praktipraktiččnono svisvi takvitakvi postupcipostupcisvodesvode se se nana dobijanjedobijanje betonabetona izuzetnoizuzetnovisokevisoke kompaktnostikompaktnosti, , šštoto se se postipostižžeesmanjivanjemsmanjivanjem sadrsadržžajaaja vodevode u u svesvežžemembetonubetonu, , uzuz primenuprimenu razlirazliččitihitih dodatakadodataka zazaobezbeđenjeobezbeđenje povoljnepovoljne ugradljivostiugradljivosti, , kaokao i i primenomprimenom odgovarajuodgovarajuććihih sredstavasredstava zazakompaktiranjekompaktiranje betonabetona tokomtokom procesaprocesaugrađivanjaugrađivanja..

ØØ DrugiDrugi, , pakpak, , pravacpravac kojimkojim se se takođetakođe momožžeedelovatidelovati u u smislusmislu dobijanjadobijanja betonabetona visokihvisokihmehanimehaniččkihkih karakteristikakarakteristika je je iniciranjeiniciranjeodređenihodređenih dodatnihdodatnih hemizamahemizama u u sklopusklopuprocesaprocesa hidratacijehidratacije cementacementa, , ččijiiji ććeeproduktiprodukti takođetakođe datidati svojesvoje doprinosedoprinoseččvrstovrstoććamaama betonabetona. .

Page 3: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

3

ØØ TrebaTreba, , međutimmeđutim, , istaistaććii dada se i se i uticajiuticaji ovihovihhemizamahemizama najnajččeeššććee izraizražžavajuavaju krozkrozefekteefekte smanjivanjasmanjivanja ukupneukupne poroznostiporoznostibetonabetona, , takotako dada se, se, generalnogeneralnoposmatranoposmatrano, i u , i u ovomovom slusluččajuaju ostvareniostvarenidoprinosidoprinosi ččvrstovrstoććii mogumogu posmatratiposmatrati krozkrozprizmuprizmu povepoveććanjaanja kompaktnostikompaktnosti..

ØØOsimOsim naprednapred navedenihnavedenih osnovnihosnovnih faktorafaktorakojikoji omoguomoguććavajuavaju dobijanjedobijanje betonabetonavisokihvisokih ččvrstovrstoććaa, , trebatreba imatiimati u u viduvidu i to i to dadaovakviovakvi betonibetoni najnajččeeššććee zahtevajuzahtevaju primenuprimenunenešštoto veveććihih dozadoza cementacementa odod uobiuobiččajenihajenih((uglavnomuglavnom prekopreko 400 kg/m400 kg/m33), ), kaokao i i primenuprimenu cemenatacemenata viviššihih klasaklasa i i brbržžihihprirastaprirasta ččvrstovrstoććaa..

Page 4: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

4

ØØ AkoAko se u se u daljemdaljem pođepođe odod stavastava dada susubetonibetoni visokihvisokih ččvrstovrstoććaa betonibetoni ččijeije susumarkemarke veveććee odod MB 60, u MB 60, u nanaššimim uslovimauslovimazaza ovakveovakve betonebetone moglamogla bi se bi se preporupreporuččitiitisamosamo primenaprimena cementacementa klaseklase 552.52.5, , izuzetnoizuzetno klaseklase 442.5R2.5R, , pripri ččemuemu, , logilogiččnono, , prednostprednost trebatreba datidati ""ččistomistom" " portlandportlandcementucementu. .

ØØ Pored Pored ovogaovoga, u , u obzirobzir zaza primenuprimenu dolazedolaze i i samosamo agregatiagregati visokihvisokih mehanimehaniččkihkihsvojstavasvojstava, , kaokao šštoto susu kvarcitkvarcit ((ččvrstovrstoććaa pripripritiskupritisku ffpp = 250= 250--400 400 MPaMPa), ), kvarckvarc ((ffpp = = 200200--300 300 MPaMPa), ), granitgranit ((ffpp = 150= 150--200 200 MPaMPa), ), dijabazdijabaz ((ffpp = 150= 150--200 200 MPaMPa), ), jedarjedar krekreččnjaknjak((ffpp = 100= 100--200 200 MPaMPa) i dr.) i dr.

Page 5: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

5

ØØ S S obziromobzirom nana naprednapred izloizložženoeno, , nanaččelnoelno bi bi se se moglimogli definisatidefinisati sledesledeććii osnovniosnovni pravcipravcidelovanjadelovanja, , ukolikoukoliko se se žželieli dobijanjedobijanje betonabetonavisokihvisokih mehanimehaniččkihkih svojstavasvojstava::-- FiziFiziččkoko delovanjedelovanje, , kojekoje se se sastojisastoji u u

primeniprimeni niskihniskih vodocementnihvodocementnih faktorafaktora uzuzkorikoriššććenjeenje aditivaaditiva tipatipa plastifikatoraplastifikatora i i superplastifikatorasuperplastifikatora, i , i odgovarajuodgovarajuććihihsredstavasredstava zaza kompaktiranjekompaktiranje betonskihbetonskihmemeššavinaavina tokomtokom procesaprocesa ugrađivanjaugrađivanja; ; nanaovajovaj nanaččinin mogumogu se se dobitidobiti betonibetoni sasaččvrstovrstoććamaama pripri pritiskupritisku izmeđuizmeđu 60 i 100 60 i 100 MPaMPa..

-- IzradaIzrada betonabetona sasa dodatkomdodatkom silikatnesilikatneprapraššineine, , sasa iliili bezbez plastifikatoraplastifikatora odnosnoodnosnosuperplastifikatorasuperplastifikatora, , uzuz primenuprimenuautoklavnogautoklavnog ooččvrvrššććavanjaavanja nana optimalnojoptimalnojtemperaturitemperaturi odod okooko 175175ooC i C i pripri pritiskupritiskuodod okooko 8 8 barabara; ; primenomprimenom ovogovog postupkapostupkamogumogu se, u se, u prvomprvom reduredu zahvaljujuzahvaljujuććiiiniciranjuiniciranju i i intenziviranjuintenziviranju pojedinihpojedinihhemijskihhemijskih reakcijareakcija prisutnihprisutnih tokomtokomprocesaprocesa hidratacijehidratacije cementacementa, , dobitidobitibetonibetoni sasa ččvrstovrstoććamaama pripri pritiskupritisku i do i do ccacca250 250 MPaMPa..

Page 6: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

6

ObiObiččnini betonibetoni visokihvisokih ččvrstovrstoććaa

ØØ KakoKako teorijskateorijska razmatranjarazmatranja i i rezultatirezultatieksperimentalniheksperimentalnih ispitivanjaispitivanja pokazujupokazuju dadamehanimehaniččkeke karakteristikekarakteristike, , kaokao i i nizniz drugihdrugihsvojstavasvojstava betonabetona, , bitnobitno zavisezavise ododostvareneostvarene poroznostiporoznosti cementnogcementnog kamenakamena, , ččvrstovrstoććee betonabetona se u se u najvenajveććojoj merimeri mogumogusmatratismatrati zaza funkcijefunkcije primenjenogprimenjenogvodocementnogvodocementnog faktorafaktora. .

ØØ StogaStoga se u se u literaturiliteraturi i i sresreććee veveććii brojbrojempirijskihempirijskih i i poluempirijskihpoluempirijskih formula formula kojekojedefinidefiniššuu zavisnostzavisnost izmeđuizmeđu vodocementnogvodocementnogfaktorafaktora i i ččvrstovrstoććee betonabetona pripri pritiskupritisku. . IlustacijeIlustacije radiradi, , nana sl. 4.9, sl. 4.9, datdat je je grafigrafiččkikiprikazprikaz funkcionalnihfunkcionalnih zavisnostizavisnostivodocementnivodocementni faktorfaktor ((ωω==mmvv/m/mcc) ) -- ččvrstovrstoććaabetonskebetonske kockekocke pripri starostistarosti odod 28 28 danadana(f(fk,28k,28) ) premaprema poznatojpoznatoj formuliformuli SkramtajevaSkramtajeva, , pripri ččemuemu se se napominjenapominje dada slisliččnene krivekrive dajedaje i i drugidrugi poznatipoznati obrazacobrazac kojikoji se se kodkod nasnasprimenjujeprimenjuje -- FereovFereov obrazacobrazac. .

Page 7: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

7

ØØ Kao Kao šštoto se se vidividi iziz prikazanihprikazanih dijagramadijagrama, , betonibetoni visokihvisokih ččvrstovrstoććaa mogumogu se se dobitidobitisamosamo pripri srazmernosrazmerno niskimniskimvodocementnimvodocementnim faktorimafaktorima -- izmeđuizmeđu 0,30 i 0,30 i 0,40. 0,40. MeđutimMeđutim, , kaokao šštoto je je poznatopoznato, , betonskebetonske memeššavineavine kojekoje odgovarajuodgovarajudatomdatom intervaluintervalu vrednostivrednosti vodocementnogvodocementnogfaktorafaktora susu izuzetnoizuzetno krutekrute konzistencijekonzistencije i i zahtevajuzahtevaju momoććnana mehanimehaniččkaka sredstvasredstva u u fazifazi ugrađivanjaugrađivanja betonabetona. .

Page 8: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

8

ØØ UkolikoUkoliko se se ugrađivanjeugrađivanje ne bi ne bi izvrizvrššiloilo nanaefikasanefikasan nanaččinin, ne bi se , ne bi se dobiledobile krivekriveizvuizvuččeneene punimpunim linijamalinijama prikazaneprikazane nana sl. sl. 4.9, 4.9, vevećć bi se bi se dobiledobile krivekrive izvuizvuččeneeneisprekidanoisprekidano, , šštoto znaznaččii dada se ne bi se ne bi mogaomogaodobitidobiti betonbeton visokevisoke ččvrstovrstoććee pripri pritiskupritisku..

ØØOvdeOvde se se napominjenapominje dada se se pripri primeniprimeniformuleformule SkramtajevaSkramtajeva momožžee uzetiuzeti u u obzirobzir i i kvalitetkvalitet upotrebljenogupotrebljenog agregataagregata, a , a dadaprikazaneprikazane krivekrive u u principuprincipu odgovarajuodgovarajuagregatuagregatu normalnognormalnog kvalitetakvaliteta. .

ØØ AkoAko bi se, bi se, pakpak, , radiloradilo sasa agregatomagregatomvisokogvisokog kvalitetakvaliteta, , zaza svakusvaku vrednostvrednost ωωdobiledobile bi se bi se zaza okooko 8% 8% veveććee ččvrstovrstoććee..

Page 9: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

9

ØØ Pored Pored primeneprimene odgovarajuodgovarajuććihih sredstavasredstava zazaugrađivanjeugrađivanje betonabetona, , danasdanas se u se u ciljuciljueliminisanjaeliminisanja opadajuopadajuććihih delovadelova krivihkrivihprikazanihprikazanih nana sl. 4.9 (sl. 4.9 (isprekidaneisprekidane linijelinije), ), svesveviviššee u u praksipraksi koristekoriste aditiviaditivi -- dodacidodaci betonubetonutipatipa plastifikatoraplastifikatora i i superplastifikatorasuperplastifikatora. .

ØØ UlogaUloga ovihovih dodatakadodataka sastojisastoji se u tome se u tome dadase se kodkod određenogodređenog betonabetona sasa niskimniskimsadrsadržžajemajem vodevode obezbediobezbedi povoljnapovoljnakonzistencijakonzistencija kojakoja ććee garantovatigarantovati njegovunjegovudobrudobru ugradljivostugradljivost i i zavrzavrššnunu obradljivostobradljivost. .

ØØ NaimeNaime, , zaza dobijanjedobijanje betonabetona vrlovrlo visokihvisokihččvrstovrstoććaa pripri pritiskupritisku, , ukolikoukoliko se ne se ne primenjujuprimenjujunaprednapred navedeninavedeni dodacidodaci, morale bi se , morale bi se koristitikoristitibetonskebetonske memeššavineavine vrlovrlo krutekrute konzistencijekonzistencijesasa sleganjemsleganjem konusakonusa premaprema AbramsuAbramsuveliveliččineine maksimummaksimum 11--2 cm2 cm

ØØMeđutimMeđutim, , primenomprimenom plastifikatoraplastifikatora iliilisuperplastifikatorasuperplastifikatora, , ovakveovakve memeššavineavinedobijajudobijaju potrebnupotrebnu plastiplastiččnostnost, , takotako dada se se zazanjihnjih, u , u zavisnostizavisnosti odod primenjeneprimenjene kolikoliččineinedodatkadodatka, , mogumogu dobitidobiti sleganjasleganja konusakonusa redaredaveliveliččineine 66--10 cm (10 cm (plastiplastiččnana konzistencijakonzistencija).).

Page 10: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

10

ØØ PremaPrema tome, tome, primenomprimenom niskihniskihvodocementnihvodocementnih faktorafaktora, , uzuz korikoriššććenjeenjeplastifikatoraplastifikatora iliili superplastifikatorasuperplastifikatora, , dobijajudobijaju se se betonskebetonske memeššavineavinepotpunopotpuno zadovoljavajuzadovoljavajuććee ugradljivostiugradljivosti i i obradljivostiobradljivosti, , kojekoje u u ooččvrslomvrslom stanjustanjudajudaju betonebetone vrlovrlo visokihvisokih ččvrstovrstoććaa pripripritiskupritisku..

ØØ Na sl. 4.10 Na sl. 4.10 prikazanprikazan je je mehanizammehanizamdelovanjadelovanja plastifikatoraplastifikatora tipatipa povrpovrššinskiinskiaktivnihaktivnih materijamaterija, s , s timtim šštoto trebatreba rereććii dada istiistimehanizammehanizam, , aliali uzuz znaznaččajnijeajnije efekteefekte, , imajuimajui i superplastifikatorisuperplastifikatori istogistog tipatipa..

Page 11: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

11

ØØ Kao Kao šštoto se se vidividi, , radiradi se o se o svojevrsnomsvojevrsnom""podmazivanjupodmazivanju" " zrnazrna cementacementa u u masimasibetonabetona, , šštoto se se obavljaobavlja posredstvomposredstvomjednogjednog monomolekulskogmonomolekulskog filmafilma ((premazapremaza) ) dobijenogdobijenog orijentisanjemorijentisanjem dugihdugihapsorbovanihapsorbovanih molekulamolekula plastifikatoraplastifikatora, , takotakodada se se ostvarujeostvaruje efekatefekat ""dlakadlaka u u ččetkietki".".

Page 12: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

12

ØØ StogaStoga jedanjedan deodeo vodevode postajepostaje viviššakak u u odnosuodnosu nana funkcijufunkciju podmazivapodmazivaččaa ččesticaesticacementacementa, pa se , pa se slobodnoslobodno momožžee izvrizvrššitiitiodgovarajuodgovarajuććee smanjivanjesmanjivanje vodevode u u betonubetonu. . UpotrebomUpotrebom ovakvihovakvih plastifikatoraplastifikatora smanjujesmanjujese se potrebnapotrebna kolikoliččinaina vodevode u u betonubetonu zaza 1010--15%, 15%, dokdok upotrebaupotreba superplastifikatorasuperplastifikatoraomoguomoguććavaava redukcijuredukciju vodevode i do 30%. i do 30%.

ØØO O efektuefektu primeneprimene superplastifikatorasuperplastifikatoraveomaveoma ilustrativnoilustrativno govoregovore krivekrive prikazaneprikazanenana sl. 4.11 sl. 4.11 sasa primenomprimenom određenogodređenogsuperplastifikatorasuperplastifikatora, a , a zaza kolikoliččinuinu vodevode odod, , nana primer, 180 kg/mprimer, 180 kg/m33, , momožžee se se dobitidobitibetonbeton ne ne slaboslabo plastiplastiččnene, , vevećć plastiplastiččnenekonzistencijekonzistencije, , takotako dada se u se u datomdatom slusluččajuajupripri primeniprimeni kolikoliččineine cementacementa odod 500 kg/m500 kg/m33

((ωω = 0,36), = 0,36), svakakosvakako momožžee raraččunatiunati sasadobijanjemdobijanjem betonabetona ččijeije ććee ččvrstovrstoććee bitibitiizmeđuizmeđu 60 i 80 60 i 80 MPaMPa ((zavisnozavisno odod klaseklaseupotrebljenogupotrebljenog cementacementa).).

Page 13: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

13

ØØOvdeOvde se se napominjenapominje dada dosadadosadaššnjanjaiskustvaiskustva sasa betonimabetonima visokihvisokih ččvrstovrstoććaagovoregovore dada u u okviruokviru takvihtakvih betonabetona ne bi ne bi trebalotrebalo koristitikoristiti agregatagregat sasa zrnimazrnimakrupnokrupnoććee iznadiznad 20 mm. 20 mm.

ØØOvoOvo stogastoga, , šštoto se se pripri primeniprimeni krupnijihkrupnijihzrnazrna, u , u masimasi betonabetona okooko takvihtakvih zrnazrnajavljajujavljaju znaznaččajneajne koncentracijekoncentracije naponanaponakojekoje, , sasvimsasvim razumljivorazumljivo, , utiutiččuu nanasmanjivanjesmanjivanje ččvrstovrstoććee. .

Page 14: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

14

ØØ Kao primer Kao primer zaza ilustracijuilustraciju betonabetona visokevisoke ččvrstovrstoććeeovdeovde se se navodinavodi slusluččajaj jednogjednog betonabetona sasa ččvrstovrstoććomomffk,28k,28 = 74 = 74 MPaMPa, , ččijaija je je memeššavinaavina imalaimala sledesledeććeekarakteristikekarakteristike::

-- sadrsadržžajaj cementacementa PC 3PC 35S 5S 442,5R 2,5R 420 kg/m420 kg/m33

-- vodocementnivodocementni faktorfaktor ((brutobruto -- u u obzirobzir-- uzetuzet i i superplastifikatorsuperplastifikator -- teteččnostnost) 0,34) 0,34-- zapreminskazapreminska masamasa svesvežžegeg betonabetona 2510 kg/m2510 kg/m33

-- sadrsadržžajaj superplastifikatorasuperplastifikatora(u (u odnosuodnosu nana masumasu cementacementa)) 1,2 %1,2 %-- sleganje konusa po Abramsu sleganje konusa po Abramsu 5,5 cm5,5 cm

ØØ Napominje se da je predmetni beton Napominje se da je predmetni beton spravljen sa krespravljen sa kreččnjanjaččkim (drobljenim) kim (drobljenim) agregatom srazmerno niskih mehaniagregatom srazmerno niskih mehaniččkih kih svojstava, a kao svojstava, a kao ššto se iz napred datih to se iz napred datih podataka vidi, primenjen je i cement podataka vidi, primenjen je i cement relativno niske klase Krelativno niske klase K--442.52.5. .

ØØMoMožže se zakljue se zaključčiti da se dobijena iti da se dobijena ččvstovstoćća a ffk,28k,28 vrlo dobro slavrlo dobro slažže sa rae sa raččunskom unskom vrednovrednoššćću prema formuli Ferea. u prema formuli Ferea.

Page 15: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

15

ØØ Ukoliko bi se, mUkoliko bi se, međutimeđutim, za spravljanje , za spravljanje istog betona primenio cement klase Kistog betona primenio cement klase K--552.52.5i neki agregat boljih mehanii neki agregat boljih mehaniččkih kih karakteristika, na osnovu Fereove formule karakteristika, na osnovu Fereove formule sledi da bi se pod svim ostalim sledi da bi se pod svim ostalim nepromenjenim uslovima, u datom slunepromenjenim uslovima, u datom sluččaju aju mogao dobiti i beton sa mogao dobiti i beton sa ččvrstovrstoććom fom fk,28k,28 = = 90 90 -- 100 MPa.100 MPa.

BetoniBetoni sasa dodatkomdodatkom silikatnesilikatneprapraššineine

ØØ U U poslednjeposlednje vremevreme, , najvrednijinajvredniji i i najtranajtražženijienijipucolanskipucolanski materijalmaterijal u u proizvodnjiproizvodnji betonabetonapostalapostala je je tzvtzv. . silikatnasilikatna prapraššinaina (silica (silica fume), fume), kojakoja se se dobijadobija kaokao nuzproizvodnuzproizvod pripriproizvodnjiproizvodnji ferofero leguralegura. .

Page 16: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

16

ØØ ZnalaZnalaččkomkom i i strustruččnomnom upotrebomupotrebom ovihovih ultra ultra sitnihsitnih ččesticaestica amorfnogamorfnog SiOSiO22, , kaokao i i korikoriššććenjemenjem pogodnihpogodnih superplastifikatorasuperplastifikatora, , mogumogu se se dobitidobiti betonibetoni sasa ččvrstovrstoććamaama kojekoje susu33--5 5 putaputa veveććee odod ččvrstovrstoććaa klasiklasiččnihnih betonabetona. .

ØØ Pored Pored ovogaovoga, , betonibetoni sasa dodatkomdodatkom silikatnesilikatneprapraššineine u u svesvežžemem stanjustanju, , popo pravilupravilu, , imajuimajupoboljpoboljššanuanu obradljivostobradljivost i i smanjenosmanjeno izdvajanjeizdvajanjevodevode, a u , a u ooččvrslomvrslom stanjustanju manjumanju propustljivostpropustljivostzaza teteččnostinosti i i gasovegasove, , boljubolju otpornostotpornost nanadelovanjedelovanje mrazamraza i soli i i soli i veveććuu trajnosttrajnost u u hemijskihemijski agresivnimagresivnim sredinamasredinama..

ØØ Ultra fine Ultra fine ččesticeestice silikatnesilikatne prapraššineine utiutiččuu nanasvojstvasvojstva svesvežžegeg i i ooččvrslogvrslog betonabetona putemputemsvogsvog sfernogsfernog oblikaoblika i i veliveliččineine, , kojakoja je 10 je 10 --100 100 putaputa manjamanja odod veliveliččineine ččesticaesticacementacementa, , takotako dada se, se, osimosim velikihvelikihspecifispecifiččnihnih povrpovrššinaina, , momožžee govoritigovoriti i o i o tzvtzv. . ""gustomgustom pakovanjupakovanju", ", odnosnoodnosno pokoravanjupokoravanjuččesticaestica poznatimpoznatim geometrijskimgeometrijskim i i kinematikinematiččkimkim principimaprincipima. .

Page 17: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

17

ØØ NaimeNaime, , cementnacementna pasta pasta kojojkojoj je je dodatadodatasilikatnasilikatna prapraššinaina, i to , i to najvinajviššee do 25% u do 25% u odnosuodnosu nana masumasu cementacementa, , imaima vrlovrlo visokvisoksadrsadržžajaj ččvrstihvrstih ččesticaestica u u teteččnomnommedijumumedijumu, , takotako dada zrncazrnca silikatnesilikatne prapraššineinevrlovrlo efikasnoefikasno popunjavajupopunjavaju prostoreprostore izmeđuizmeđuinainaččee gusto gusto upakovanihupakovanih ččesticaestica cementacementa(sl. 4.12), (sl. 4.12), pripri ččemuemu samasama pasta pasta imaima veomaveomavisokuvisoku kohezivnostkohezivnost. .

Page 18: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

18

ØØ PovePoveććanaana potrebapotreba zaza vodomvodom pripri primeniprimenisilikatnesilikatne prapraššineine, , uslovljenauslovljena veomaveoma velikimvelikimspecifispecifiččnimnim povrpovrššinamainama, , kodkod spravljanjaspravljanjabetonabetona uspeuspeššnono se se kompenzirakompenzira upotrebomupotrebomdodatakadodataka betonubetonu tipatipa superplastifikatorasuperplastifikatora, , takotako dada se se zahvaljujuzahvaljujuććii ukupnimukupnim efektimaefektimaprimeneprimene silikatnesilikatne prapraššineine i i superplastifikatorasuperplastifikatoramogumogu dobitidobiti betonibetoni sasa ččvrstovrstoććamaama pripri pritiskupritiskuizmeđuizmeđu 80 i 150 80 i 150 MPaMPa, a , a sasa ččvrstovrstoććamaama priprisavijanjusavijanju odod 6 do 12 6 do 12 MPaMPa. .

ØØ Pored Pored fizifiziččkogkog dejstvadejstva naprednapred pomenutogpomenutog""gustoggustog pakovanjapakovanja", ultra fine ", ultra fine ččesticeestice SiOSiO22u u hidratisanomhidratisanom cementnomcementnom kamenukamenuhemijskihemijski reagujureaguju sasa kalcijumkalcijum--hidroksidomhidroksidomCa(OH)Ca(OH)22, , šštoto znaznaččii dada se se obavljaobavlja i i reakcijareakcijapucolanizacijepucolanizacije -- vezivanjavezivanja SiOSiO22 i Ca(OH)i Ca(OH)22u u produkteprodukte slisliččnene cementnomcementnom gelugelu. .

Page 19: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

19

ØØ Na Na ovajovaj nanaččinin povepoveććavaava se se kolikoliččinainaprodukataprodukata nana kojimakojima se se zasnivazasniva ččvrstovrstoććaacementnogcementnog kamenakamena, a , a ujednoujedno se se smanjujesmanjujekolikoliččinaina Ca(OH)Ca(OH)22, , kojikoji bi bi tokomtokom eventualneeventualnekorozijekorozije betonabetona bio bio ispranispran i i nana tajtaj nanaččininuticaouticao nana povepoveććanjeanje poroznostiporoznosticementnogcementnog kamenakamena..

ØØ IlustracijeIlustracije radiradi, u , u nastavkunastavku se se dajedaje sastavsastavjednogjednog betonabetona sasa dodatkomdodatkom silikatnesilikatneprapraššineine kojikoji je je imaoimao ččvrstovrstoććee premapremadijagramudijagramu prikazanomprikazanom nana sl. 4.13:sl. 4.13:

Page 20: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

20

-- sadrsadržžajaj cementacementa 400 kg/m400 kg/m33

-- sadrsadržžajaj silikatnesilikatne prapraššineine 133 kg/m133 kg/m33

-- kvarcnikvarcni pesakpesak 0,25/1 mm 0,25/1 mm 141 kg/m141 kg/m33

-- kvarcnikvarcni pesakpesak 1/4 mm1/4 mm 566 kg/m566 kg/m33

-- drobljenidrobljeni granitgranit 8/16 m 1153 kg/m8/16 m 1153 kg/m33

-- sadrsadržžajaj superplastifikatorasuperplastifikatora 13,5 kg/m13,5 kg/m33

-- vodavoda 100 kg/m100 kg/m33

-- SveSvežžii betonbeton o o komekome je je rerečč imaoimao je je plastiplastiččnunu konzistencijukonzistenciju ((sleganjesleganje 66--7 cm).7 cm).

AutoklaviraniAutoklavirani betonibetoni sasa dodatkomdodatkomsilikatnesilikatne prapraššineine

ØØ Autoklaviranje je Autoklaviranje je obrada obrada materijala pod materijala pod visokim pritiskomvisokim pritiskom, , povepoveććanom anom vlavlažžnostinosti i i pri visokoj temperaturi. pri visokoj temperaturi.

ØØ PostupkomPostupkom autoklaviranjaautoklaviranja betonabetona sasadodatkomdodatkom silikatnesilikatne prapraššineine mogumogu se se dobitidobitikakokako visokevisoke ččvrstovrstoććee u u veomaveoma kratkomkratkomvremenuvremenu, , takotako i i znatnoznatno veveććee konakonaččneneččvrstovrstoććee ovakvihovakvih betonabetona. .

Page 21: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

21

ØØ PriPri primeniprimeni autoklaviranjaautoklaviranja veomaveoma je je vavažžanan period period predgrevanjapredgrevanja betonabetona pre pre negonego šštoto se se postignepostigneoptimalnaoptimalna temperaturatemperatura odod okooko 175175ooC i C i optimalnioptimalnipritisakpritisak odod okooko 8 8 barabara. . IspitivanjaIspitivanja susu pokazalapokazala dadaje u je u ovomovom slusluččajuaju najpovoljnijinajpovoljniji sledesledeććii rerežžimim::

-- predgrevanjepredgrevanje nana 2020ooC 8 C 8 -- 10 10 ččasovaasova,,

-- zagrevanjezagrevanje nana 6060ooC C pripri jednomjednom ninižžemem pritiskupritisku5 5 -- 8 8 ččasovaasova,,

-- zagrevanjezagrevanje nana 180 180 -- 200200ooC C pripri maksimalnomaksimalnousvojenomusvojenom pritiskupritisku ((ccacca 8 8 barabara) ) ccacca 15 15 ččasovaasova..

ØØ TrebaTreba napomenutinapomenuti dada se se zaza dobijanjedobijanjeautoklaviranihautoklaviranih betonabetona sasa dodatkomdodatkomsilikatnesilikatne prapraššineine popo pravilupravilu koristekoristespecijalnospecijalno pripremljenipripremljeni cementicementi, , tzvtzv. . ""binderibinderi", u ", u ččijiiji sastavsastav ulazeulaze cementicementivisokihvisokih klasaklasa i i brzihbrzih priraprirašštajatajaččvrstovrstoććaa, , silikatnasilikatna prapraššinaina i i posebniposebnitipovitipovi superplastifikatorasuperplastifikatora. .

Page 22: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

22

ØØ TakođeTakođe se se zaza spravljanjespravljanje ovakvihovakvih betonabetonanajnajččeeššććee primenjujuprimenjuju drobljenidrobljeni kvarcnikvarcniagregatiagregati. .

ØØ Na sl. 4.14 Na sl. 4.14 prikazanprikazan je je ternerniternerni dijagramdijagramkojikoji dajedaje zavisnostzavisnost izmeđuizmeđu odnosaodnosavodavoda/binder, /binder, sadrsadržžajaaja kvarcakvarca u u agregatuagregatu i i ččvrstovrstoććee pripri pritiskupritisku jednogjednog odod ovakvihovakvihbetonabetona..

Page 23: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

23

ØØ U U tabelitabeli 4.1 date 4.1 date susu recepturerecepture zaza dvadva betonabetona, , jednogjednog obiobiččnognog sasaččvrstovrstoććomom ffk,28k,28 = 40 = 40 MPaMPa i i jednogjednog autoklaviranogautoklaviranog, , ččijaija je je ččvrstovrstoććaa odmahodmahnakonnakon autoklaviranjaautoklaviranja iznosilaiznosila 160 160 MPaMPa..

Page 24: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

24

Page 25: 2 BETONI VISOKIH ČVRSTOĆA - grf.bg.ac.rs · Ilustacije radi, na sl. 4.9, dat je grafički prikaz funkcionalnih zavisnosti vodocementni faktor (ω=mv/mc) - čvrstoća betonske kocke

25