4. predavanje - CONC-TECH I · 2 СПРАВЉАЊЕБЕТОНА Основнипринципи Бетонсеможепроизводитисамона

1

СПРАВЉАЊЕ БЕТОНАСадржај поглавља

• Основни принципи• Фабрике бетона• Мешалице за бетон и теоријскикапацитет фабрике бетона

• Аутоматизација процеса производњесвежег бетона

СПРАВЉАЊЕСПРАВЉАЊЕ БЕТОНАБЕТОНАOOсновнисновни принципипринципи

2

СПРАВЉАЊЕСПРАВЉАЊЕ БЕТОНАБЕТОНАОсновниОсновни принципипринципи

■ Бетон се може производити само набази претходно утврђене рецептуре, тј. на бази пројекта бетона, који требада садржи све усвојене количине компо-нентних материјала (ma , mc , mv , mad) !

■ Бетон се у савременом грађевинарствупроизводи искључиво машинским путем !

СПРАВЉАЊЕ БЕТОНАОсновни принципи

∑=

⋅−=z

kkakvdozv Hmmm

1, 100

1)

1001(

....,..............................

),100

1(

),100

1(

),100

1(

,

33,3

22,2

11,1

zazvlaz

avla

avla

avla

Hmm

Hmm

Hmm

Hmm

+=

+=

+=

+=

Приликом дозирања воде и агрегата мора сеузети у обзир влажност агрегата !!

∑=

⋅=z

кkakva Hmm

11001

3

СПРАВЉАЊЕСПРАВЉАЊЕ БЕТОНАБЕТОНАОсновниОсновни принципипринципи 11.11.2009.11.11.2009.


4

СПРАВЉАЊЕСПРАВЉАЊЕ БЕТОНАБЕТОНАОсновниОсновни принципипринципи


5


СПРАВЉАЊЕ БЕТОНАOсновни принципи

6

СПРАВЉАЊЕ БЕТОНАOсновни принципи

СПРАВЉАЊЕ БЕТОНАМешалице за бетонПодела мешалица за бетон:

• Према начину рада (како су организоване раднеоперације - пуњење, мешање и пражњењемешалица):- са периодичним радом,- са континуалним радом,

• Према положају осовине бубња:- са хоризонталном осовином,- са косом осовином,- са вертилалном осовином,

• Према начину мешања:- гравитационе мешалице,- мешалице са принудним радом

(најчешће – тзв “противструјне” мешалице)

7

СПРАВЉАЊЕ БЕТОНАМешалице за бетон

СПРАВЉАЊЕСПРАВЉАЊЕ БЕТОНАБЕТОНАМешалицеМешалице заза бетонбетон

8



9



Коефицијент излаза бетонске мешавине:

mc=200 -500 kg/m3; ma=1750 -2000 kg/m3

γc =1200 kg/m3; γa =1600 kg/m3

Vc+Va = (0,17+1,25) ÷ (0,42+1,09)=1,42 ÷ 1,51 m3

ac VVk

+=

1

3m 42,017,01200500

1200200

−=−=cV 3m 25,109,116002000

16001700

−=−=aV

70,066,0704,0676.01,42

1 -51,11

−≅−==k

10



11



12



13

СПРАВЉАЊЕ БЕТОНАФабрике бетона


14



15


Mobilna fabrika betonaMobilna fabrika betona

16

СПРАВЉАЊЕ БЕТОНАФабрике бетона 03.11.2010.

k1 =1,4 – Koeficijent neravnomernosti korišćenja mešalicek2=1,2 – Koeficijent rezerve (sigurnosti)

Теориjски капацитет фабрике бетона:tc=tpu+tm+tpr (min)

cc t

n 60= mešc Vnp ⋅=1

)/( 321

,,

hmkknn

Qpdčgodd

⋅⋅⋅

= mmppm ≥⇒= 0

1

;

pfak = m0· p1 - фактичка производност система (m3/h) Q – planirana godišnja proizvodnja (m3)nd,god – broj radnih dana godišnje

(m3/h)


Теоријски капацитет фабрике бетона:Нумерички пример:Q=30.000 m3/god, nd,god=240 dan/god, T=12 h/dantc=tp+tmeš+tpr=0,5+1,5+0,5=2,5 min, Vmeš=0,75 m3

hcikt

nc

c /245,2

6060=== p1=nc⋅Vmeš=24⋅0,75=18 m3/h

hmkknn

Qpdčgodd

/5,172,14,112240

000.30 321

,,

≅⋅⋅⋅

=⋅⋅⋅

=

m = 17,5/18 = 0,972 ⇒ m0 = 1, pfak = m0⋅ p1 = 1⋅ 18 = 18 m3/h

17

ТРАНСПОРТ СВЕЖЕГ БЕТОНАОсновни принципи

■ Транспорт свежег бетона представља врлоделикатну операцију у склопу целокупне технологијеизвођења бетонских радова, из следећих разлога:

■ Могућност сегрегације услед:• Неизбежних потреса,• Непажње при пуњењу и пражњењу транспортнихсредстава,

■ Исцуривање цементне пасте из возила,■ Испаравање воде при дужем транспорту (нарочито улетњем периоду),

■ Време транспорта у функцији почетка везивањацемента у бетону и одржавања конзистенције(нарочито у летњем периоду) – примена адитиваретардера,

■ Промена конзистенције временом при употребиадитива пластифилатора илисуперпластификатора.


■Врховни принцип:

Бетон до места уграђивањатреба да стигне онакав какав је

изашао из мешалице!

18



19



20

ТРАНСПОРТ СВЕЖЕГ БЕТОНАСредства спољашњег транспорта:■ Камиони-мешалице (ауто миксери);■ Силобуси (транспортна средства саагитовањем бетонске мешавине);

■ Дампери;■ Камиони-кипери;■ Обични камиони, са посудама (корпама).■ Важна напомена: Аутомешалице и силобуси користе се затранспорт свежег бетона свих конзистенција; осталатранспортна средства, међутим, само за транспорт свежегбетона крутих и слабо пластичних конзистенција(због могућности појаве сегрегације)!

ТРАНСПОРТ СВЕЖЕГ БЕТОНАСредства спољашњег транспорта:

21

ТРАНСПОРТ СВЕЖЕГ БЕТОНАСредства спољашњег транспорта

ТРАНСПОРТ СВЕЖЕГ БЕТОНАСредства спољашњег транспорта

22



23

ТРАНСПОРТ СВЕЖЕГ БЕТОНАПретоварни бункер

ТРАНСПОРТ СВЕЖЕГ БЕТОНАПретоварни бункер

24

ТРАНСПОРТ СВЕЖЕГ БЕТОНАСредства унутрашњег транспорта:

■ Ручна колица са једним точком ("тачке");■ Ручна колица са два точка ("јапанери");■ Преносне челичне посуде ("кибле"), укомбинацији са разним врстама кранова(торањски, мосни, портални, кабл-кранови идр.);

■ Вагонети;■ Тракасти транспортери (конвејери);■ Kонвејери (за «спуштање» бетона);■ Пумпе за бетон.

ТРАНСПОРТ СВЕЖЕГ БЕТОНАСредства унутрашњег транспорта

25



26



27



28


Trake nisu pogodne za primenu !> 14 cm

1002005 – 14 cm

1202501 – 4 cm

150300< 1 cm

Slučaj spuštanjaSlučaj podizanja

Maksimalni nagib transportnetrake

Konzistencijasvežeg betona

izraženamerom sleganja


29


ТРАНСПОРТ СВЕЖЕГ БЕТОНАСредства унутрашњег транспортаТранспортовање свежег бетона помоћу пумпи

- “пумпани бетон”■ Типови пумпи:

- Kлипне пумпе (пумпе непосредног дејства): дo 40 m3/h- Безклипне пумпе (вакуум пумпе, пумпе непрекидног

дејства): 40 – 50 m3/h- Пнеуматске пумпе: 10 – 20 m3/h, притисак: 6 – 8 bar-a

■ Стабилне и мобилне пумпе за бетон:● Начелно, сва три типа пумпи за бетон могу да будустабилне и мобилне (ауто пумпе). Међутим пнеумат-ске мобилне пумпе су веома ретко у употреби.

● Ауто пумпе углавном су или клипне, или вакуумпумпе.

30


Пумпе за бетон



31




Ауто-пумпе

32





33


Ауто-пумпе


Ауто-пумпе

34


Ауто-пумпе


Ауто-пумпе

35


Ауто-пумпе


Ауто-пумпе

36


Ауто-пумпе

Код извођења бетонских радова у граду улица не мора бити затворена за саобраћај



Референтна подручја гранулометријских кривих за пумпани бетон

37


5 - 14 10 - 150 Пумпа за бетон

5 - 14 30 - 90 Тракаститранспортер

5 - 14 6 - 12 Посуда (кибла)коју преноси кран

Све конзистенције4 - 6 Ручна колица са2 точка (јапанери)

Све конзистенције2 - 3 Ручна колица са1 точком (тачке)

Најповољнија конзистенцијаизражена мером слегања (cm)

Учинак(m3/h)

Транспортносредство

УГРАЂИВАЊЕ БЕТОНАОперације у оквиру уграђивања бетона

■ Пуњење оплате или разастирање свежег бетона;■ Збијање (компактирање);■ Завршна обрада горњих површина елемената;Основни принципи:● Уграђивање бетона мора да се заврши пре

почетка везивања цемента; бетон који нијеуграђен до овог времена мора се бацити!

● Мада се бетон може збијати и ручно, савременатехнологија бетона признаје исклључивомашинске поступке збијања (компактирања)!

Изузетак: самозбијајући (самоуградљиви) бетони (Self-Compacting Concrete – SCC) !!

38

УГРАЂИВАЊЕ БЕТОНАПуњење оплате 18.11.2009.

УГРАЂИВАЊЕ БЕТОНАПуњење оплате

39

УГРАЂИВАЊЕ БЕТОНАРазастирање бетона


40


УГРАЂИВАЊЕ БЕТОНАЗбијање (компактирање) бетона

< 3.5001,5 – 3,050 - 70

3.500-9.0001,0 – 1,510 – 5010.000-20.000O,1 – 1,0< 10

f (vib./min.)a (mm)D (mm)

■ Збијање путем вибрацијаЕфикасност вибрирања зависи од:

• Интензитета вибрирања и• Трајања вибрирања.

Интензитет вибрирања:Uv=8π3·a2·f3=k· a2·f3

41



ОсновниОсновни типовитипови вибраторавибратора

Површинскивибратор

Интерни(дубински)вибратор

Спољни(оплатни)вибратор

Вибро сто

42

УГРАЂИВАЊЕ БЕТОНАЗбијање (компактирање): Површински вибратори

УГРАЂИВАЊЕ БЕТОНАЗбијање (компактирање): Површински вибратори

43

УГРАЂИВАЊЕ БЕТОНАЗбијање (компактирање) Површински вибратори

УГРАЂИВАЊЕ БЕТОНАЗбијање (компактирањe)

■ F (m2) - радна површина вибратора,■ h0 (m) ≤ 0,25 m - дебљина (плоче) која севибрира

■ t1 (s) - време чистог вибрирања на 1 месту,■ t2 (s) – време премештања на следећупозицију.

■ ku - коефицијент корисног дејства (0,85).

(m(m33/h)/h)

Учинак површинских вибратора

upv

pb ktthF

htmV

U ⋅+⋅

==21

0

,

3, 3600

)()(

44


Учинак површинских вибратораНумерички пример:

■ Вибро-даска дужине L=3,0 m и ширине b=15 cm,■ Дебљина плоче која се вибрира: h0 = d = 20 cm,■ t1 =40 s, t2 =45 s, F=L· b=3,0 · 0,15=0,45 m2 , ku=0,85

hmm

xktthFU u

/24,385,085

09,03600

85,04540

20,045,036003600

33

21

=⋅=

=⋅+

=⋅+⋅=

miпcmhmvpv / 0,96,0

40,560

10040,5/ 40,585,04540

15,03600 ==⋅

==+

=

min/ 0,96,0

40,560

10040,5/ 40,520,00,3

24,3 cmhmdL

Uv pv ==⋅

==⋅

=⋅

=ili:


Дубински (интерни) вибратори –первибратори 17.11.2010.

45


Дубински (интерни) вибратори -первибратори



46




Дубински (интерни) вибратори

47





48





49



Збијање бетона једне бране путем вибропакета са 6 вибро – игли монтираног на гусеничар


Учинак дубинских вибратора (первибратора)

(m3/h,)

или: U=60·L·Rd2 (m3/h)

■ Rd - радијус дејства первибратора,■ d (m) - дебљина слоја који се уграђује,■ tc= tr + tpr (s)■ tr - време рада на једној позицији (20-40 s),■ tpr - време премештања (ccа 10 s),■ ku - коефицијент корисног дејства (0,85),■ L (m) - дужина радног дела (игле) первибратора.

uc

dpv

d

pv

pb kt

dRht

mRhtmV

U ⋅⋅=⋅⋅

==36002

)(2)(

)()( 2

,

32

,

3, π

50


Учинак первибратора - нумерички пример■ Первибратоска игла: Rd=0,35 m, L=0,60 m,■ Дебљина слоја који се вибрира: d=0,30 m,■ tc=30+10=40 s, ku=0,85,

или: U=60·L·Rd2=60·0,60·0,352=4,41m3/h

hmkt

dRU uc

d /60,585,040

360030,035,0236002 322 ≅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅=


Оплатни (спољни) вибратори

51


Оплатни (спољни) вибратори


Вибро-столови

52

УГРАЂИВАЊЕ БЕТОНАЗавршна обрада површина

Ручни алат

УГРАЂИВАЊЕ БЕТОНАЗавршна обрада површина - Вибро-равњача

53

УГРАЂИВАЊЕ БЕТОНАЗавршна обрада површина - Хеликоптер

УГРАЂИВАЊЕ БЕТОНАЗавршна обрада површина

““СкијеСкије”” заза ручнуручну обрадуобраду ии поправкупоправку површинаповршина бетонабетона

54

POSTUPCI IZVOĐENJA NEKIH UOBIČAJENIH TIPOVA KONSTRUKCIJA

Načini i faze betoniranja: TemeljiSlabo armirani: Δh=1–3 cm; Jako armirani: Δh=3–6 cma) treba: ≤ 1,5 m; b), c) treba: >1,5 m (za Δh=4–6 cm: kraći prekid (1–2 h)

m 5,1 m 5,1 m 5,1


Načini i faze betoniranja: Zidovi■ Za zidove debljine > 35 cm:

Δh=4–6 cm● Za tanje i jače armirane zidove:Δh=6–10 cm

● Betoniranje zidova: u lamelama(kampadama) dužine 10–12 m,pri čemu između lamela trebapostaviti privremenu oplatu-sl.a)(radna razdelnica-spojnica)

● Za visine H<3 m: unošenjebetona u više tačaka, pomoćulevkova–vođica kao na sl. b), a neu 1 tačku, pa razastirati betonvibratorom (kao na sl. c)

■ Za zidove tanje od 30 cm, a pose-bno tanje od 15 cm i visineH>3m: u lamelama i po visini(kao na sl. d ili e)

55


Načini i faze betoniranja:Zidovi

● Osim na način prikazan na prethod-nom slajdu, betoniranje zidova možeda se izvodi i kontinualnim postup-kom, kao na sl. a), odnosno b).

● Sa betoniranjem se započinje ujednoj tački zida (na sredini ili u jed-

nom od uglova) i napreduje se u 2pravca, nanošenjem betona u nekoli-ko slojeva po visini zida.


Načini i faze betoniranja: Stubovi

■ Gusto armirani stubovi manjih preseka(do 80/80 cm) sa betonom Δh=6-8 cm

■ U stubove visina manjih od 1,5 m beton u oplatu, odnosno pervibrator, unose se odozgo(kao na sl. a/)

■ Betoniranje se prekida na spoju sa gredama(podvlakama), odnosno sa pločom iznad njih

■ Vrlo visoki stubovi, sa gustom armaturom i uzengijama koje ih pregrađuju, najefikasnije

se betoniraju kroz otvore u oplati, uz koje seizvode i “džepovi” (sl. c/) ili uz upotrebu op-latnih panela (kao na sl. d/)

56


Načini i faze betoniranja

Konstrukcije sistema proste grede po pravilu se betoniraju odjednom, a ako to iz određenih razloga nije moguće (npr. kod nosača velikih raspona), postupak se može sprovesti i u dve faze. Prekidi betoniranja u tom slučaju treba da budu u srednjoj trećini raspona, pri čemu faze betoniranja mogu da budu razdvojene i “džepovima”.


Načini i faze betoniranja● Glavne grede, sekundarne nosače i ploče kod među-spratnih konstrukcija treba betonirati zajedno, osim kada su grede visine >80 cm● Betoniranje može da se vrši u pravcu pružanja glavnih, ili sekundarnih nosača● Ukoliko nije moguće beto-niranje odjednom, prekide treba locirati saglasno principima datim na sl. levo● Za betoniranje u tom slučaju primenjivati beton sa sleganjem od 6 – 8 cm Betoniranje međuspratnih konstrukcija

57


Načini i faze betoniranja• U slučaju dvojno armiranih ploča, posebno kada se beton do mesta ugradnje “dotura” kolicima ili japanerima, betoniranje se mora vršiti sa “prenosnih panela”.• Ako se transport beto-na obavlja putem kibli i ako je gornja armatura većeg prečnika, ovi pa-neli mogu da izostanu.

POSTUPCI IZVOĐENJA NEKIH UOBIČAJENIH TIPOVA KONSTRUKCIJANačini i faze betoniranja

● Betoniraju se najpreoslonačke lamele, a zatimlamela (kod dvozgl. i klj.),odnosno lamele (kod trozgl.lukova) u temenu

● Kod lukova sa zategama,zatega se betonira pouklanjanju oplate (skele),kada se armatura u zateziaktivira. Prednapr. zategebetonirati zajedno

● Radi smanjenja štetnih po-sledica skupljanja, kodlukova i svodova treba primenjivati beton sasleganjem Δh=1 – 3 cm

● Kod lukova raspona >20 m, betoniranje u lamelama ● Kod dvozgl. i uklješt. lukova, broj lamela neparan; kod trozglobnih–paran.

● Oslonački delovi dubokih lukova betoniraju se u pot-puno zatvorenoj oplati – kada se beton unosi krozotvore na bočnim površinama ili kroz gornji, otvore-ni deo oplate

58



Cilindrične ljuske veće dužine betoniraju se u lamelama dužine 5 –10 m, između kojih se, putem privremene oplate, formiraju radni prekidi (radne spojnice).



59



60


• Upravno na radne spojni-ce, odnosno prave – dilataci-one spojnice, treba izvesti i sistem tzv. prividnih (lažnih) spojnica, čija je funkcija da smanje štetne efekte skuplja-nja, temperaturnih promena i neravnomernog sleganja ugrađenog betona.• Ove spojnice se izvode pomoću metalnih ili glatkih, drvenih traka, širine 80–100 mm, a debljine 4–10 mm.• Ove trake se utiskuju u svež beton do cca 1/3 deblji-ne ploče, ostaju u betonu 20-40 min, nakon čega se vade.

PREKIDI I NASTAVCI BETONIRANJARadne razdelnice

61



62



Priprema mesta prekida i nastavak betoniranja■ Mesto pekida betoniranja mora se na adekvatan način pripremiti za

nastavak betoniranja.■ To podrazumeva uklanjanje očvrslog cementnog mleka sa površine

betona (obično ne više od nekoliko mm) i dobro čišćenje površinevazduhom ili vodom pod pritiskom (min 2 – 3 bar-a).

■ Umesto ovoga, još je jednostavnije, brže i jeftinije, nakon prekidasačekati period kraja vezivanja cementa, pa tada mlazom vode podpritiskom ukloniti pomenuti sloj cementnog mleka.

■ Na jedan, ili drugi način očišćena površina u svakom slučaju mora seneposredno pre nastavka betoniranja dobro nakvasiti, vodeći računa dase na površini “starog” betona ne zadrži voda.

■ Pre nastavka betoniranja elementa projektovanom betonskom mešavinom,potrebno je preko pripremljene površine naneti sloj sitnozrnog betonadebljine 5 – 10 cm, dobijenog tako što se u mešalicu ne dozira najkrupnijafrakcije agregata; ovaj sloj se ne vibrira posebno, već zajedno sa odmah izatoga unetim slojem “normalne” betonske mešavine.

63


NEGA BETONA

■ Nega betona sastoji se u:● Sprečavanju isparavanja vode, ili● Kvašenju površina vodom.

■ Nega betona ima za cilj:● Da spreči gubitak vode iz betona, neophodne

za odvijanje hidratacije cementa.● Da eliminiše štetne posledice skupljanja betona –

pojavu prslina u vremenu kada beton još nije u stanjuda podnese veća unutrašnja naprezanja.

64

NEGA BETONA■ U uslovima normalnih temperatura (50C ≤ T ≤ 300C) sa

negom betona treba početi vrlo rano - već posle 3-6 sati nakon ugrađivanja.

■ Dužina nege zavisi od većeg broja faktora (atmosferski uslovi, sastav betona, zahtevani kvalitet i dr.), pri čemu mora da traje najmane 7 dana, odnosno ne manje od vremena potrebnog da beton postigne 60% od predviđene marke betona.

■ Za negu betona mora se koristiti voda istog kvaliteta kao za njegovo spravljanje.

■ Morska voda ne sme se koristiti!■ Odmah posle betoniranja, površine betona moraju biti

zaštićene od:- Prebrzog isušivanja,- Brze izmene toplote između betona i vazduha,- Padavina i tekuće vode,- Visokih i niskih temperatura,- Vibracija.

NEGA BETONA

65

NEGA BETONAKontinualna nega betona stuba jednog vodotornja u Kuvajtu

NEGA BETONA

Kontinualna nega betona ljuske (“čaše”) istog vodotornja u Kuvajtu

66

NEGA BETONA

NEGA BETONA

67

NEGA BETONA

ROKOVI SKIDANJA (DEMONTAŽE) OPLATE

■ U VREME SKIDANJA OPLATE ČVRSTOĆA BETONA NE SME BITI NIŽA OD:● 30% propisane marke, kod stubova, zidova i

vertikalnih delova oplate greda,● 70% propisane marke, kod ploča i donjih delova

oplate greda.■ U tu svrhu, kao i radi utvrđivanja najmanje dužine

negovanja betona, pri betoniranju se uzima veći broj uzoraka svežeg betona, koji se čuvaju u uslovima gradilišta.

■ Ovi uzorci ispituju se na 1 dan, na 2 dana, 3 dana, itd., sve dotle dok se ne dostigne propisani nivo čvrstoće za prestanak nege, odnosno za uklanjanje oplate.

■ Isto tako, može se primeniti i neki od nedestruktivnihpostupaka ispitivanja, pri čemu je posebno uspešna metoda ultrazvuka!

68

SANIRANJE POJEDINIH DEFEKATA REGISTROVANIH POSLE SKIDANJA OPLATE

Saniranje defekata na mestima nekvalitetno ugrađenog betonanajbolje je izvršiti odmah nakon uklanjanja oplate – razlike skupljanja

osnovnog betona i betona dodatog saniranjem biće najmanje

SANIRANJE POJEDINIH DEFEKATA REGISTROVANIH POSLE SKIDANJA OPLATE

Postupci saniranja prslina u betonu putem injektiranja epoksidnim smolamaa) Gravitaciono injektiranje, ulivanjem smole u prslinu kroz bušotinu koja je presecab) Injektiranje pod pritiskom, putem ulivaka i “injektora” sa pritiskom 5–6 bar-a

Documents

4. predavanje - CONC-TECH I · 2 СПРАВЉАЊЕБЕТОНА Основнипринципи Бетонсеможепроизводитисамона