II POKARPACKA KONFERENCJA DROGOWA BETONOWE...
Transcript of II POKARPACKA KONFERENCJA DROGOWA BETONOWE...
Wydział Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury Politechniki Rzeszowskiej
29.11.2017
dr inż. Grzegorz Bajorek Centrum Technologiczne Budownictwa przy Politechnice Rzeszowskiej
Politechnika Rzeszowska
Stowarzyszenie Producentów Betonu Towarowego w Polsce
II POKARPACKA KONFERENCJA DROGOWA
BETONOWE drogi w Polsce
SPOSÓB NA
TRWAŁY BETON
TRWAŁA KONSTRUKCJA – TRWAŁY BETON
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
TRWAŁA KONSTRUKCJA (TRWAŁY BETON)
to taka konstrukcja,
która przez cały projektowy okres użytkowania,
przy uwzględnieniu wpływów środowiska
i przy przewidywanym poziomie utrzymania
spełnia wymagania
ze względu na użytkowalność, nośność i stateczność,
bez istotnego obniżenia przydatności
lub nadmiernych, nieprzewidzianych kosztów utrzymania
(def. z PN-EN 1990 + PN-EN 1992 + PN-EN 206 + PN-EN 13670)
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
• projekt mieszanki betonowej i badania wstępne
(dobór jakościowy i ilościowy składników betonu)
• wytwarzanie mieszanki betonowej
(warunki produkcji i kontrola produkcji)
• transport mieszanki betonowej
(środki transportu, czas transportu)
• wbudowywanie mieszanki betonowej
(pompowanie, układanie, zagęszczanie)
• pielęgnacja betonu – warunki wilgotnościowe, warunki temperaturowe,
zabezpieczenie przed uszkodzeniami mechanicznymi
CO WPŁYWA NA TRWAŁOŚĆ BETONU?
TRWAŁA KONSTRUKCJA – TRWAŁY BETON
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
• projekt mieszanki betonowej i badania wstępne
(dobór jakościowy i ilościowy składników betonu)
• wytwarzanie mieszanki betonowej
(warunki produkcji i kontrola produkcji)
• transport mieszanki betonowej
(środki transportu, czas transportu)
• wbudowywanie mieszanki betonowej
(pompowanie, układanie, zagęszczanie)
• pielęgnacja betonu – warunki wilgotnościowe, warunki temperaturowe,
zabezpieczenie przed uszkodzeniami mechanicznymi
CO WPŁYWA NA TRWAŁOŚĆ BETONU?
TRWAŁA KONSTRUKCJA – TRWAŁY BETON
+ kontrola jakości
Wymagania określone przez konstruktora obiektu (specyfikującego):
wytrzymałość –
klasa betonu – zwykłego lub ciężkiego od C8/10 do C100/115
– lekkiego od LC8/9 do LC80/88
(według PN-EN 206)
w tym: od C12/15 do C90/105
(według PN-EN 1992)
odporność na oddziaływanie środowiska –
– zdefiniowana poprzez określoną klasę ekspozycji
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
TRWAŁY BETON
TRWAŁA KONSTRUKCJA – TRWAŁY BETON
TRWAŁA KONSTRUKCJA – TRWAŁY BETON
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
ODDZIAŁYWANIE ŚRODOWISKA (KLASY EKSPOZYCJI BETONU)
TRWAŁA KONSTRUKCJA – TRWAŁY BETON
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
ODDZIAŁYWANIE ŚRODOWISKA (KLASY EKSPOZYCJI BETONU)
TRWAŁA KONSTRUKCJA – TRWAŁY BETON
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
ODDZIAŁYWANIE ŚRODOWISKA (KLASY EKSPOZYCJI BETONU)
KLASY EKSPOZYCJI BETONU NA DZIAŁANIE ŚRODOWISKA
X0
XS XF
XM
XA XD
XC
Chlorki z wody morskiej
Brak zagrożeń
Karbonatyzacja
Chlorki niepochodzące
z wody morskiej Agresja
chemiczna
Agresja wywołana ścieraniem
Zamrażanie/ odmrażanie
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
GŁÓWNE CZYNNIKI ZAPEWNIAJĄCE SUKCES W ZAKRESIE OKREŚLONEJ KLASY EKSPOZYCJI BETONU
18 KLAS EKSPOZYCJI BETONU X(-)(-)
Wymusza:
- maksymalny wskaźnik W/C
- minimalna klasa wytrzymałości
- minimalna zawartość cementu
- stopień napowietrzenia
- kruszywo odpowiedniej jakości np. mrozoodporne, odporne na ścieranie
- cement odpowiedniego rodzaju np. siarczanoodporny, niskoalkaliczny, o niskim cieple hydratacji
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
Klasy ekspozycji
Korozja spowodowana chlorkami –
chlorki nie pochodzące z wody morskiej
Agresja spowodowana
zamrażaniem/rozmrażaniem
XD1 XD2 XD3 XF1 XF2 XF3 XF4
Maksymalne
w/c 0,55 0,55 0,45 0,55 0,55 0,50 0,45
Minimalna
klasa
wytrzymałości C30/37 C30/37 C35/45 C30/37 C25/30 C30/37 C30/37
Minimalna
zawartość
cementu
(kg/m3)
300 300 320 300 300 320 340
Minimalna
zawartość
powietrza (%) - - - - 4,0a/ 4,0a/ 4,0a/
Inne
wymagania
- - - Kruszywo zgodne z PN-EN 12620
o odpowiedniej mrozoodporności
a/ W przypadku betonu nienapowietrzonego zaleca się badanie jego właściwości użytkowych odpowiednią metodą
i porównanie z betonem, którego mrozoodporność w warunkach danej klasy ekspozycji jest potwierdzona.
NORMOWE WYMOGI TRWAŁOŚCI BETONU W ZAKRESIE MROZOODOPORNOŚCI I ODPORNOŚCI NA ŚRODKI ODLADZAJĄCE
WEDŁUG PN-EN 206
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
PN-EN 206 → OGÓLNE SPECYFIKACJE TECHNICZNE GDDKiA
Klasy ekspozycji
Korozja spowodowana chlorkami –
chlorki nie pochodzące z wody morskiej
Agresja spowodowana
zamrażaniem/rozmrażaniem
XD1 XD2 XD3 XF1 XF2 XF3 XF4
Maksymalne w/c 0,55 0,50 0,45 0,55 0,55 0,50 0,45
Minimalna klasa
wytrzymałości C30/37 C30/37 C35/45 C30/37 C25/30 C30/37 C30/37
Min. zawartość
cementu (kg/m3) 300 320 320 300 300 320 340
Min. zawartość CEM I
lub CEM II przy
stosowaniu dodatku
mineralnego (kg/m3)
280 300 300 280 b/ b/ b/
Minimalna
zawartość
powietrza (%) - - - - c/ c/ c/
Inne
wymagania
- - - F2 F1 F1 FNaCl 6
OST beton konstrukcyjny
0,40 OST beton konstrukcyjny
380
POZANORMOWE WYMOGI TRWAŁOŚCI BETONU W ZAKRESIE MROZOODOPORNOŚCI
I ODPORNOŚCI NA ŚRODKI ODLADZAJĄCE
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
PN-EN 206 → OGÓLNE SPECYFIKACJE TECHNICZNE GDDKiA
Klasy ekspozycji
Korozja spowodowana chlorkami –
chlorki nie pochodzące z wody morskiej
Agresja spowodowana
zamrażaniem/rozmrażaniem
XD1 XD2 XD3 XF1 XF2 XF3 XF4
Maksymalne w/c 0,55 0,50 0,45 0,55 0,55 0,50 0,45
Minimalna klasa
wytrzymałości C30/37 C30/37 C35/45 C30/37 C25/30 C30/37 C30/37
Min. zawartość
cementu (kg/m3) 300 320 320 300 300 320 340
Min. zawartość CEM I
lub CEM II przy
stosowaniu dodatku
mineralnego (kg/m3)
280 300 300 280 b/ b/ b/
Minimalna
zawartość
powietrza (%) - - - - c/ c/ c/
Inne
wymagania
- - - F2 F1 F1 FNaCl 6
OST beton nawierzchniowy
0,45
OST beton nawierzchniowy
360 (420 nawierzchnia z
odkrytym kruszywem)
POZANORMOWE WYMOGI TRWAŁOŚCI BETONU W ZAKRESIE MROZOODOPORNOŚCI
I ODPORNOŚCI NA ŚRODKI ODLADZAJĄCE
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
WYBÓR WŁAŚCIWEGO CEMENTU – KAŻDY MOŻE BYĆ „DOBRY”, KAŻDY MOŻE BYĆ „ZŁY”
Klasa
32,5 L*/
32,5 N
32,5 R
42,5 L*/
42,5 N
42,5 R
52,5 L*/
52,5 N
52,5 R */L – klasa wytrzymałości dotycząca tylko
cementów CEM III
Rodzaje cementów powszechnego
użytku:
- CEM I Cement portlandzki
- CEM II Cement portlandzki
wieloskładnikowy
żużlowy, krzemionkowy, pucolanowy
popiołowy, łupkowy, wapienny, wieloskładnikowy
- CEM III Cement hutniczy
- CEM IV Cement pucolanowy
- CEM V Cement wieloskładnikowy
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
Klasa
32,5 L*/
32,5 N
32,5 R
42,5 L*/
42,5 N
42,5 R
52,5 L*/
52,5 N
52,5 R */L – klasa wytrzymałości dotycząca tylko
cementów CEM III
Rodzaje cementów powszechnego
użytku:
- CEM I Cement portlandzki
- CEM II Cement portlandzki
wieloskładnikowy
żużlowy, krzemionkowy, pucolanowy
popiołowy, łupkowy, wapienny, wieloskładnikowy
- CEM III Cement hutniczy
- CEM IV Cement pucolanowy
- CEM V Cement wieloskładnikowy
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
WYBÓR WŁAŚCIWEGO CEMENTU
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
PN-EN 206 → PN-EN 12620: …co to znaczy: „Kruszywo zgodne z PN-EN 12620 o odpowiedniej mrozoodporności???”…
Norma PN-EN 12620 w załączniku F definiuje kruszywo o odpowiedniej
mrozoodporności (dla klimatu Polski należy przyjąć klimat kontynentalny):
- częściowe nasycenie, brak soli (XF1) – kategoria mrozoodporności
kruszywa F2 lub MS25
- nasycenie, brak soli (XF3) – kategoria F1 lub MS18
- sól (woda morska lub nawierzchnie drogi (XF2, XF4) – F1 lub MS18
- nawierzchnie lotnisk (XF4) – F1 lub MS18
Norma PN-EN 12620 w załączniku F potwierdza także, że kruszywo
o nasiąkliwości ≤1% zbadanej wg PN-EN 1097-6, może być z założenia
uznane za mrozoodporne.
WYBÓR WŁAŚCIWEGO KRUSZYWA
OBNIŻANIE WSKAŹNIKA W/C POPRZEZ ZASTOSOWANIE DOMIESZEK
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
TWORZENIE MROZOODPORNEJ STRUKTURY BETONU POPRZEZ NAPOWIETRZENIE
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
TWORZENIE MROZOODPORNEJ STRUKTURY BETONU POPRZEZ NAPOWIETRZENIE
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
PN-EN 206 → PN-B 06265:2016(???) → OST GDDKiA … zalecane zawartości powietrza w mieszance betonowej przez
Ogólną Specyfikację Techniczną GDDKiA (beton nawierzchniowy) …
Wymiar
kruszywa D
[mm]
Etap wykonywania badań Maksymalne
dopuszczalne
odchylenie
pojedynczych
wyników badania
od wartości
założonej
Projektowanie
składu mieszanki
betonowej
[%]
Zatwierdzanie
receptury, próba
technologiczna,
kontrola jakości
robót [%]
8,0 5,0 do 6,5 5,0 do 7,0
-0,5
+1,0
16,0 4,5 do 6,0 4,5 do 6,5
22,4 4,5 do 6,0 4,5 do 6,5
31,5 4,0 do 5,5 5,0 do 6,5
OST GDDKiA: … klasy mrozoodporności w odniesieniu do klas ekspozycji …
Klasa ekspozycji Klasa
mrozoodporności
XF1 F100
XF2 i XF3 F150
XF4 F200
WYMOGI TRWAŁOŚCI BETONU W ZAKRESIE MROZOODOPORNOŚCI BETONU KONSTRUKCYJNEGO –
NARZĘDZIA LABORATORYJNEGO SPRAWDZENIA
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
OST GDDKiA: … kategorie mrozoodporności dla górnej warstwy nawierzchni
dwuwarstwowej oraz nawierzchni jednowarstwowej …
… wymagany stopień mrozoodporności dla dolnej warstwy nawierzchni
dwuwarstwowej …
Klasa ekspozycji Kategoria mrozoodporności
XF3 FT1
XF4 FT2
Element Klasa mrozoodporności
Dolna warstwa nawierzchni
dwuwarstwowej F150
WYMOGI TRWAŁOŚCI BETONU W ZAKRESIE MROZOODOPORNOŚCI I ODPORNOŚCI NA ŚRODKI ODLADZAJĄCE
BETONU NAWIERZCHNIOWEGO – NARZĘDZIA LABORATORYJNEGO SPRAWDZENIA
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
KONIECZNOŚĆ KONTROLI BETONU
PRODUCENT
dokonuje OCENY
ZGODNOŚCI
może to wykonywać
w całości samodzielnie,
może (musi od 2018 2019?)
dodatkowo zaangażować
zewnętrzną jednostkę
certyfikującą Zakładową
Kontrolę Produkcji
OBOWIĄZEK
WYKONAWCA
INSPEKTOR
NADZORU
kontrolują, czy PRODUCENT
rzeczywiście dostarczył wyrób
o wymaganiach określonych
w zamówieniu
dokonują BADANIA
IDENTYCZNOŚCI
PRAWO (Z KTÓREGO WARTO LUB TRZEBA SKORZYSTAĆ)
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
KONTROLA BETONU JAKO WYROBU BUDOWLANEGO
badania –
- zarówno PRODUCENTA w zakresie oceny zgodności
- jak i WYKONAWCY (NADZORU) w zakresie oceny identyczności
powinny być realizowane
w miejscu dostawy
badania identyczności –
najlepiej powierzyć Laboratorium Akredytowanemu,
którego kompetencje odnośnie prawidłowości wykonywania badań
zostały potwierdzone przez niezależną jednostkę zewnętrzną,
tj. Polskie Centrum Akredytacji (PCA)
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON
PIELĘGNACJA BETONU
SPOSÓB NA TRWAŁY BETON