7. BETON A BETONOVÉ KONSTRUKCE SPŠS A VOŠ STAVEBNÍ PRAHA 1, DUŠNÍ 17 TECHNOLOGIE STAVEB KODEŠ VÍT 3.S
BETON = kompozitní materiál stávající se z pojiva a plniva, po přidání vody pojivo hydratuje a vznikne tak pevný umělý slepenec, jehož vlastnosti lze upravovat přidáním speciálních přísad a příměsí. POJIVO: cement, asfalt, sádra PLNIVO: písek, štěrk, polystyren ZÁMĚSOVÁ VODA Přísady a příměsi do betonu
HISTORIE - První použití ve starověkém Římě okolo roku 200 př.n.l., kde začali jako materiál pro výrobu pojiva používat sopečný popel - Příkladem je Pantheon v Římě a jeho litá monolitická kopule o průměru 43,3m, která trvala 7 let
SLOŽKY BETONU KAMENIVO zrnitý materiál přírodního nebo umělého původu, který tvoří v celkovém objemu betonu 75-80% CEMENT anorganické hydraulické pojivo, které po smíchání s vodou vytváří kaši tuhnoucí do 12 hodin a tvrdnoucí do 28 dnů v důsledku hydratačních reakcí. VODA umožňuje hydrataci cementu a tím vytváří pevné vazby mezi zrny kameniva. PŘÍSADY A PŘÍMĚSI ovlivňují vlastnosti betonové směsi Plastifikátory redukují množství vody o 5% Superplastifikátory redukují množství vody až o 12% Stabilizátory zabraňují propadu kameniva na spodní líc konstrukce Provzdušňovací přísady vytváří se vzduchové póry ve směsi a zvyšují mrazuvzdornost Výztuž vkládaná do betonu pro lepší únosnost v tahu vniká železobeton Hladká výztuž pro třmínky, rozdělovací, pomocná Žebírková výztuž pro nosné prvky konstrukce dnes nejpoužívanější Rozptýlená výztuž drátkobeton, skleněná vlákna, polypropylenová vlákna
VLASTNOSTI BETONU + výhody - nevýhody Trvanlivý Odolný proti mechanickému poškození Velká pevnost v tlaku Pevnost v tahu výztuž Ohnivzdornost Koroze Velká objemová hmotnost Zvuková vodivost Objemové změny nestejnorodost Jednolitost Tvárlivost Hospodárnost Akumulace tepla
OŠETŘOVÁNÍ BETONU Beton ošetřujeme, abychom zajistili správný průběh hydratace a tím dosáhli předpokládané pevnosti betonu Technologická opatření pro zajištění betonu proti klimatickým vlivům: Sluneční žár a suchý teplý vítr Dochází k odpařování vody potřebné k hydrataci v povrchové vrstvě tvorba prasklin První den beton nekropíme, pouze zakryjeme foliemi, nátěry nebo postřiky Déšť, prudký déšť Následující týden vlhčíme vodou několikrát denně a v dalších týdnech pouze jednou denně pokropíme Vyplavuje se maltovina z povrchu betonu Musíme zakrývat beton a chránit proti vyplavení cementu Mráz (chladné počasí) Dochází k zastavení nebo zpomalení hydratace Beton zakrýváme a dodáváme teplo nutné pro nárůst hydratace
ZKOUŠKY ČERSTVÉHO BETONU Přístrojem Vebe (Viktor Bahnert) měří dobu, za kterou komolý kužel z betonové směsi, postavený do válcové nádoby, vyrovná do válcovitého tvaru účinkem vibrace a zatížením kruhovou destičkou Sednutím kužele (Abramsova zkouška) určení hodnoty zpracovatelnosti, komolý kužel naplníme betonem ve 3 vrstvách a každou hutníme, následně sejmeme kužel a dojde k sesednutí betonu porovnáme s nádobou rozdíl je hodnota sednutí Metoda rozlití stanovení zpracovatelnosti pomocí stejně připraveného kužele jako u sednutí kužele, jen tento kužel nadzvedneme z jedné strany a necháme směs volně rozlít správně rozlitá betonová směs má být rovnoměrně rozlitá a celistvá
OVĚŘOVÁNÍ JAKOSTI BETONU Destruktivní zkoušky Prověřujeme pevnost zkušebních těles drcením, lámáním a přetržením Laboratorní zkouška a nelze opakovat na stejném tělese Pevnost v talku, podle které se určuje hodnota zvoleného betonu C20/25 Válcová pevnost - C20/25 = 20 MPa Válec o průměru 150mm a výšky 300mm Krychelná pevnost C20/25 = 25MPa Krychle 150x150mm Nedestruktivní zkoušky Tlakové zkoušky, při nichž nedochází k porušení zkoušeného tělesa či konstrukce WAITZMANOVO KLADÍVKO SCHMIDTOVO KLADÍVKO kladívko stlačujeme kolmo k očištěnému povrchu betonové konstrukce a porovnáváme odraz úderníku v kalibračním grafu v závislosti na poloze kladívka.
ROZDĚLENÍ DLE TECHNOLOGIE ŽELEZOBETONOVÝCH KONSTRUKCÍ Monolitické konstrukce bednění, armování výztuže a ukládání betonu Konstrukce vzniká přímo na stavbě = menší náklady na dopravu Vytvoření dokonale spojené tuhé konstrukce Možnost různých tvarů konstrukce Velká pracnost s bedněním a armováním, nutnost technologických přestávek Vznikají dilatační, pracovní a smršťovací spáry Stěnové monolitické konstrukční systémy Monoliticky spojené stropy a stěny Vysoká prostorová tuhost Dobrá protipožární a zvuková izolace Nevýhodou je obtížné provedení dodatečných změn Sloupové monolitické systémy Systémy průvlakové sloup, průvlak, stropní trám, stropní deska Systémy s lokálně podepřeným deskovým stropem oboustranně pnutá deska lokálně podepřená sloupy, skryté hlavice sloupů,
Prefabrikované konstrukce výroba betonových dílců ve výrobnách Urychlení výstavby, menší pracnost X velké náklady na dopravu a mechanizaci Stěnové prefabrikované systémy Svislé konstrukce stěnové panely, vodorovné konstrukce stropní panely Tuhé spojení je zajištěno monolitickým spojením a svařením výztuže Průvlakové skeletové systémy Se skrytými deskovými průvlaky S tyčovými průvlaky Prefamonolitické konstrukce prefabrikované dílce sloužící jako ztracené bednění a následně zmonolitněné - ztracené bednění základů, stropy (POROTHERM, spirol panely pro předpjaté betony, stropy z trapézových plechů spřažené konstrukce)
MONOLIT postup prací BETONÁŘSKÉ PRÁCE tvar konstrukce, výkres tvaru, bednění ŽELEZÁŘSKÉ PRÁCE výkres výztuže, ukládání výztuže DOPRAVA ČERSTVÉHO BETONU transportbeton, doprava na stavbě UKLÁDÁNÍ ČERSTVÉHO BETONU vlastní betonáž, časové pojetí ZHUTŇOVÁNÍ BETONU ponorné, příložné, plovoucí vibrátory
Betonářské práce Tvar betonové konstrukce vytváříme bedněním, do kterého vkládáme výztuž. Jako podklad pro výrobu monolitických konstrukci slouží: výkres tvaru a výkres výztuže. Pro montované konstrukce slouží výkres skladby K bednění lze užívat systémových prvků či standartních materiálů jako je dřevo, ocel, plast Bednění je tak přenosné, posuvné, samostatné, ztracené či pojízdné Při betonáži vznikají spáry Dialtační předcházejí vzniku trhlin v betonu, který pracuje či objemové změny vlivem změn teplot Smršťovací brání vzniku trhlin v betonu vlivem smršťování Pracovní v nejnutnějších případech, při přerušení betonáže déle jak na 2 hodiny Odbedňování konstrukce provádíme objedno patro redukce stojek 3NP = 100%, 2NP = 70%, 1NP = 50%
Železářské práce Výkres výztuže zakreslené nosné konstrukce svislé i vodorovné jednoho podlaží Základem výkresu je půdorys tvaru monolitických konstrukcí Do půdorysu tvaru se zanáší sklopené řezy Zakreslují se veškeré prostupy, drážky, zabetonované přípravky Obsah výkresu: Prvek v pohledu Rozkreslení výztuže a popis prvků Specifikace výztuže, výpis výztuže Třída betonu, oceli, krytí výztuže Ukládání výztuže Zajištění polohy hlavní výztuže rozdělovací výztuží, distančníky z umělé hmoty pro zajištění potřebné krytí výztuže Vázání výztuže přímo v bednění kvalifikovanými pracovníky Přejímky výztuže statikem (projektantem statické části a výkresů výztuže) před zalitím konstrukce betonem
Doprava čerstvého betonu Transportbeton Převáží směsi z betonárky Směs se míchá během přepravy = automíchače Převážení suché směsi Doprava betonové směsi na stavbě Kolečko Motorový vozík Jeřáby, badie 0,75m3 Pumpomix
Ukládání čerstvého betonu Provádí se ve vodorovných vrstvách stejné tloušťky Sloupy a rámové konstrukce betonujeme bez přerušení U masivních konstrukcí ukládáme beton dle předepsaných technologických postupů statikem Deskové stropní konstrukce betonujeme v celé tloušťce najednou. Používáme hrabla, deskové vibrátory a dřevěné lavičky či lasery pro určení výšky desky Trámové konstrukce u menších rozměrů betonujeme společně s deskou
Zhutňování betonu Ponorné vibrátory Válcovitý tvar Vibrace kolem hlavice, nevibruje se pod ní Lze spouštět rychle, ale vytahujeme vždy pomalu, aby se stačilo místo vyplnit Nedotýkat se vibrátorem výztuže a bednění Příložné vibrátory Dáváme z venku na bednění Pohledové betony Plovoucí vibrátory Zhutňují směs pod sebou Lisování a vibrolisování V panelárnách pro výrobu prefabrikátů
zvláštní druhy betonů Lehké betony Mezerovité betony Lehké betony z pórovitého kameniva Přírodní pórovité kamenivo křemelina Keramzitbeton Perlitbeton Betony lehčené přímo PÓROBETON systém YTONG, HEBEL Lehké betony z plniv organického a anorganického původu Pilinobeton Polystyrbeton Speciální betony Vodostavební betony Silniční betony Samozhutnitelné betony Těžké betony