Zapobieganie segregacji betonów SCC i ASCCWg „ACI 237R-07 – Self-Consolidating Concrete. ACI...
Transcript of Zapobieganie segregacji betonów SCC i ASCCWg „ACI 237R-07 – Self-Consolidating Concrete. ACI...
Zapobieganie segregacji betonów SCC i ASCC
w produkcji prefabrykatów
Jarosław Organa, Tomasz Mazurek, Bartosz Badziąg
Dlaczego stosujemy betony SCC / ASCC ???
Dni Betonu 13-15 październik 2014
Reologiczne kryteria samozagęszczalności mieszanki
Dni Betonu 13-15 październik 2014
Warunki : płynności, samoodpowietrzenia, stabilności
Warunek (WPL) stanowi, że płynnośd mieszanki musi byd taka, aby zapewnid szybkie i dokładne wypełnienie formy oraz otulenie zbrojenia bez względu na jego ilośd i układ. Będzie on spełniony, gdy granica płynięcia i lepkośd plastyczna mieszanki będą jak najmniejsze.
Dni Betonu 13-15 październik 2014
Warunek samoodpowietrzenia (WSOM) stanowi, że mieszanka musi mied zdolnośd do samorzutnego i szybkiego odprowadzenia powietrza pod wpływem siły wyporu. Będzie on spełniony, gdy granica płynięcia i lepkośd plastyczna mieszanki będą jak najmniejsze.
Warunek stabilności (STAB) stanowi, że mieszanka musi byd odporna na segregację. Oznacza to zarówno brak sedymentacji ziaren kruszywa w mieszance jak i brak wydzielania się zaczynu.
Konflikt interesów : WPL – WSOM – STAB ???
Jak widad warunki płynności (WPL) i samoodpowietrzenia (WSOM) są sprzeczne z warunkiem stabilności (STAB) , a ich pogodzenie sprawia największą trudnośd przy projektowaniu mieszanki. Im mniejsze są granica płynięcia i lepkośd plastyczna, tym łatwiej mieszanka płynie, szybciej się odpowietrza, jednocześnie jednak jest bardziej podatna na segregację. W związku z tym przyjmuje się, że ze względu na warunki płynności i samoodpowietrzenia : granica płynięcia mieszanki powinna byd jak najmniejsza. Jednocześnie tak się dobiera lepkośd plastyczną , aby uzyskad zadowalająco szybkie wypełnienie formy i odpowietrzenie mieszanki przy jak najmniejszej prędkości osiadania ziaren kruszywa.
Dni Betonu 13-15 październik 2014
Specyfika składu betonu samozagęszczalnego
OK Stosowanie domieszek
VMA
Stosowanie efektywnych
Superplasty-
-fikatorów
Ograniczenie wielkości ziaren
kruszywa do
20 mm
Zwiększenie udziału piasku w
kruszywie
40-50%
Stosowanie dużej zawartości frakcji pyłowych
500-600 kg/m3
Przyjęcie stosunku
w/c <0,50
w/(c+d) < 0,35
160 < woda < 200
litrów
Wymagane parametry reologiczne mieszanek samozagęszczalnych
SF 1 SF 2 SF 3
Dni Betonu 13-15 październik 2014
Wymagane parametry reologiczne mieszanek samozagęszczalnych c.d.
VS 1 VS 2
Dni Betonu 13-15 październik 2014
Klasy stabilności mieszanek samozagęszczalnych Wskaźnik wizualnej stabilności VSI oceny mieszanek samozagęszczalnych
Wg „ACI 237R-07 – Self-Consolidating Concrete. ACI Committee 237, technical committee document 237R-07”, do oceny stopnia segregacji mieszanki zaleca się stosowanie wskaźnika VSI (Visual Stability Index). Wyróżnia się cztery klasy stabilności (tabl.), określane na podstawie wzrokowej oceny wyglądu mieszanki po jej badaniu testem rozpływu. W obu metodach ocena stabilności mieszanki jest zależna od doświadczenia wykonującego badanie, a warunki ich wykonania odbiegają od faktycznie występujących podczas betonowania. W związku z tym przy projektowaniu mieszanki samozagęszczalnej najlepiej określid segregację metodą badania przełomu próbek po ok. 2 dniach dojrzewania.
Dni Betonu 13-15 październik 2014
Klasy stabilności mieszanek samozagęszczalnych Wskaźnik wizualnej stabilności VSI oceny mieszanek samozagęszczalnych
VSI 3
Przykład oceny
metodą VSI
Dni Betonu 13-15 październik 2014
PRÓBA STABILIZACJI MIESZANKI DROBNYM PIASKIEM
PRÓBA STABILIZACJI
MĄCZKĄ WAPIENNĄ
PRÓBA STABILIZACJI DOMIESZKĄ CHEMICZNĄ
Wystąpił bleeding
niestabilna mieszanka
Próby zapobiegania segregacji – wykonane badania
Dni Betonu 13-15 październik 2014
Składy wyjściowe zarobów laboratoryjnych [kg/m3]
Składniki Oznaczenie zarobu
A’ A B C CEM I 42,5 R Chełm 450 450 450 450 Piasek 0/2 Glinica 781 - 641 781 Żwir 2/8 Glinica 311 500 353 311 Żwir 8/16 Glinica 621 561 664 621 Piasek 0/1 Kuzki - 672 - - Mączka wapienna - - 100 - CX ISOSTAB 6003 - - - 1,13 Punkt piaskowy mieszanki 45,0% 40,0% 41,9% 45,0%
CX ISOFLOW 782 5,40 5,40 5,40 5,40 Woda 1) 185 170 170 185
1) Ilośd wody dobierana do uzyskania konsystencji min. SF2
Dni Betonu 13-15 październik 2014
Piasek 0/1 Kuzki
Mączka wapienna
Piasek 0/2 zwykły
SF2
Mieszanka betonowa stabilna
Mieszanka niestabilna
CX ISOSTAB
6003
Piasek 0/2 zwykły
BRAK
Piasek 0/2 zwykły
Mieszanka niestabilna
BRAK
Próby zapobiegania segregacji – schemat badao
Dni Betonu 13-15 październik 2014
BRAK
PIASKI
WYPEŁNIACZE
KONSYSTENCJA
A' - Próba bez zapobiegania segregacji
Dni Betonu 13-15 październik 2014
A - Próba zapobiegania segregacji – PIASEK 0-1 mm
Dni Betonu 13-15 październik 2014
B - Próba zapobiegania segregacji – MĄCZKA WAPIENNA
Dni Betonu 13-15 październik 2014
C - Próba zapobiegania segregacji – CX ISOSTAB 6003
Dni Betonu 13-15 październik 2014
Rezultaty prób praktycznych
Beton SCC bez użycia domieszki stabilizującej
Beton SCC + domieszka stabilizująca
Dni Betonu 13-15 październik 2014
WYNIKI POMIARÓW REOLOGICZNYCH i KOOCOWE
Zarób T500 Slump Flow Air VSI
Bez stabilizacji - A’ 5 s 700 mm 0,6 % 3
Drobny piasek - A 7 s 700 mm 1,1 % 0
Mączka wapienna - B 8 s 760 mm 1,5 % 0
CX ISOSTAB 6003 - C 5 s 670 mm 1,4 % 1
Dni Betonu 13-15 październik 2014
Zarób Po 24 h [MPa]
7 dni [MPa]
28 dni [MPa]
Bez stabilizacji - A’ 32,5 55,3 67,5
Drobny piasek - A 40,4 64,9 79,0
Mączka wapienna - B 40,0 67,3 64,9
CX ISOSTAB 6003 - C 33,9 64,9 74,4
WNIOSKI KOOCOWE
CO NAJLEPSZE ?
ISOSTAB 6003
Piasek 0/1
Mączka wapienna
Dni Betonu 13-15 październik 2014
WNIOSKI EKONOMICZNE … koszty stabilizacji betonu
• c.a. 7-9 zł Piasek 0/1
• c.a. 9 zł Mączka
• c.a. 6,5 zł Domieszka
• Do porównao przyjęto : różnice ceny między piaskiem 0/1mm a 0/2mm ok. 10-15 PLN, • Orientacyjna cena mączki wapiennej za 1 tonę – 70-90 PLN • Orientacyjna cena domieszki – 6 PLN za 1 kg
Dni Betonu 13-15 październik 2014
WNIOSKI PRAKTYCZNE … dodatkowe uwarunkowania
• Warunek bliskiego dostępu
• Warunek miejsca składowania
• Warunek jakości i dostaw
Piasek 0/1
• Warunek dodatkowego silosu
• Warunek bliskiego dostępu
• Zapewnienie regularnych dostaw Mączka
• Dostępna od ręki „na telefon”
• Łatwośd użycia
• Środek „ratunkowy” Domieszka
Dni Betonu 13-15 październik 2014
….. zupełnie inne podejście …..
Dni Betonu 13-15 październik 2014
Wykorzystane materiały źródłowe
Literatura :
[ 1 ] – J.Szwabowski, J.Gołaszewski, Projektowanie betonu samozagęszczalnego, BTA kwiecieo-czerwiec 2011. [ 2 ] – J.Szwabowski, J.Gołaszewski, Technologia betonu samozagęszczalnego, SPC Kraków 2010. [ 3 ] – J.Szwabowski, Reologia mieszanek na spoiwach cementowych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1999. [ 4 ] – PN-EN 206-9 Beton. Częśd 9 : Dodatkowe zasady dotyczące betonu samozagęszczalnego (SCC).
Podziękowanie za pomoc w realizacji materiałów audiowizualnych dla firm :
Dni Betonu 13-15 październik 2014
Dziękujemy za uwagę …
Jarosław Organa, Tomasz Mazurek, Bartosz Badziąg