TECHNOLOGIA I ORGANIZACJA ROBÓT BUDOWLANYCH

1. TECHNOLOGIA I ORGANIZACJA ROBÓT BUDOWLANYCH ROBOTY MONOLITYCZNE – BETONOWNANIE NA PODSTAWIE WYKŁADÓW P. WOYCIECHOWSKI I A. CHUDAN

2. BETONOWANIE • Wypełnienie deskowania (formy) mieszanką betonową i jej zagęszczenie • Przystąpienie do betonowania jest poprzedzone odbiorem deskowania i zbrojenia, ewentualnie przygotowaniem innych powierzchni, z którymi zetknie się mieszanka betonowa ( np. "stary" beton)

3. Układanie powinno być prowadzone tak, aby: • nie nastąpiło rozsegregowanie mieszanki betonowej • nie powstały w konstrukcji miejsca nie wypełnione betonem (raki) • zbrojenie było szczelnie otulone mieszanką • w czasie układania nie uległ zmianie skład mieszanki betonowej

4. Plan betonowania powinien uwzględniać: • sposób wprowadzenia mieszanki do deskowania • sposób układania • sposób zagęszczania • układ przerw roboczych, podział konstrukcji na działki betonowania • harmonogram dostaw mieszanki betonowej

5. WPROWADZANIE MIESZANKI BETONOWEJ DO DESKOWANIA • swobodne pionowe zrzucanie bezpośrednio ze środka transportu może być maksymalnie z wysokości 1 m, przy ciekłych konsystencjach nawet mniej • jeśli wysokość spadania mieszanki jest większa to należy stosować: • rynny ( stalowe, drewniane) • rury sztywne ( stalowe, z tworzywa sztucznego) • rury elastyczne ( rękawy) • Ostatni odcinek spadania musi być pionowy, ok. 50 cm - zabezpiecza to przed segregacją

6. SPOSOBY UKŁADANIA MIESZANKI BETONOWEJ warstwami poziomymi - mieszanka układana na całej powierzchni elementu warstwami grubości 20-30 cm, lub nieco więcej przy mieszankach o dużym stopniu ciekłości - zależnie od parametrów zagęszczania. Okres pomiędzy układaniem kolejnych warstw powinien być jak najkrótszy, maksymalny czas zależy od przebiegu wiązania - ogólnie, przy przeciętnym cemencie: nie więcej niż 1,0 - 2,0 godziny, zależnie od temperatury mieszanki • metoda odpowiednia przy betonowaniu mniejszych elementów

7. SPOSOBY UKŁADANIA MIESZANKI BETONOWEJ warstwami poziomymi ze stopniami - podobnie, ale układanie stopniami, tak aby przy dużej powierzchni betonowania nie przekroczyć czasu dopuszczalnego pomiędzy kolejnymi warstwami • metoda odpowiednia przy betonowaniu dużych powierzchni warstwami pochyłymi - nachylenie warstw około 1:3 • metoda stosowana przy betonowaniu długich elementów ciągłych, np. ławy fundamentowe

8. SPECJALNE METODY BETONOWANIA TORKRETOWANIE ( NATRYSK) Narzucanie mieszanki betonowej na powierzchnię deskowania (lub inne podłoże) pod dużym ciśnieniem • stosowane zwłaszcza do elementów cienkościennych o skomplikowanych kształtach • Sprzęt: torkretnica ( agregat natryskowy) • Dwie metody: na sucho - sucha mieszanka łączy się z wodą w dyszy natryskowej; na mokro - tłoczy się gotową mieszankę betonową • grubość warstwy natryskiwanej 1-3 cm, przerwy pomiędzy natryskiem warstw np. 24 godziny • Mieszanka betonowa o w/c =0,35-0,5, wysoki punkt piaskowy, maksymalne ziarno do 8 mm

9. SPECJALNE METODY BETONOWANIA BETONOWANIE POD WODĄ (ZAWIESINĄ) • Betonowanie przez rurę stale zanurzoną w mieszance. • W miarę podnoszenia się poziomu mieszanki w deskowaniu następuje podciąganie rury, ale tak aby stale była ona zanurzona w mieszance. • Ważne jest aby stale ta sama powierzchnia mieszanki betonowej stykała się z wodą - gwarantuje to niepogorszenie jakości mieszanki w wyniku kontaktu z wodą • Zastosowanie - konstrukcje pod wodą (hydrotechniczne), a także konstrukcje wykonywane przy wykorzystaniu zawiesiny bentonitowej - ściany szczelinowe: wykop wąskoprzestrzenny głęboki bez deskowania rozparty zawiesiną bentonitową, która pod wpływem parcia gruntu "sztywnieje" (tiksotropia) - betonuje się przez rurę zanurzoną w zawiesinie tak jak pod wodą

10. SPECJALNE METODY BETONOWANIA Inne metody betonowania pod wodą • wprowadzanie mieszanki betonowej w pojemniku do wody i otwieranie dna pojemnika na spodzie deskowania • betonowanie w jednorazowej powłoce z tworzywa sztucznego zatopionej pod wodą - w czasie betonowania powłoka rozpościera się wypełniając mieszanką • betonowanie w kesonie - wypompowanie wody ze szczelnego deskowania - kosztowne

11. SPECJALNE METODY BETONOWANIA BETONOWANIE DWUETAPOWE Metoda betonowania konstrukcji masywnych, np. hydrotechnicznych Dwa warianty: • Podstawowy - deskowanie wypełniane kruszywem grubym (16 mm i większe), następnie wtłaczanie zaprawy o dobrej płynności, z kruszywem drobnym (ok. 10 razy mniejszym niż grube) - metoda ta może być także wykorzystana pod wodą • Wariant II - w formie umieszcza się zaprawę i do zaprawy wprowadza się kruszywo grube - wariant rzadko stosowany

12. SPECJALNE METODY BETONOWANIA BETONOWANIE MIESZANKĄ SAMOZAGĘSZCZALNĄ Mieszanka super ciekła (odpowiedni stos okruchowy, dużo drobnych frakcji, domieszki hiperplastyfikujące) - mieszanka sama rozpływa się do poziomu wypełniając deskowanie i nie wymaga zagęszczania

13. PRZERWY W BETONOWANIU • Betonowanie uznaje się za ciągłe jeśli przerwa w betonowaniu jest krótsza niż czas początku wiązania cementu w betonie (zazwyczaj do. Ok. 1,5 godziny) • Przerwy w betonowaniu mogą następować tylko w miejscach przewidzianych projektem: • w belkach i podciągach - w miejscach minimalnych sił poprzecznych • w słupach - w płaszczyznach stropów lub belek • w płytach - prostopadle do belek lub żeber • Skos warstwy betonowej powinien być nachylony pod kątem około 45 stopni

14. PLAN BETONOWANIA • Plan betonowania wymaga podziału obiektu na działki robocze - pola betonowane w sposób ciągły przez jedną brygadę • Działka może obejmować kilka elementów • Przy ustalaniu działek należy wziąć pod uwagę, że: • słupy, ściany - wykonuje się bez przerw na wysokości kondygnacji • belki, płyty - bez przerw, ale niezależnie od podpierajęcej ściany • płyta +podciąg - ciągłe betonowanie

15. ZAGĘSZCZANIE • Celem zagęszczania jest usunięcie z mieszanki betonowej powietrza, ułatwienie wypełnienia deskowania, uzyskanie szczelnej struktury betonu • Uzyskuje się to poprzez działanie na mieszankę siły, która pokona tarcie wewnętrzne • Może to być siła • statyczna (prasowanie, walcowanie, wirowanie, odwadnianie próżniowe, prasoodpowietrzanie) • dynamiczna (sztychowanie, ubijanie, utrząsanie, wibrowanie) • kombinacja obu wariantów (wibroprasowanie, wibroodpowietrzanie, wibrowalcowanie) • Dodatkowym kryterium podziału metod zagęszczania jest zachowanie się W/C w czasie procesu: • metody obniżające W/C • metody nie wpływające na wielkość W/C

16. METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJ Sztychowanie- ręczne zanurzanie stalowego pręta w mieszance betonowej • konsystencja ciekła, półciekła • grubość warstwy maks. 50 cm ( pręt powinien wchodzić w warstwę poprzednią) • pręt o średnicy rzędu 16 mm (np. zbrojeniowy) z ostrym zakończeniem

17. METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJ Ubijanie - uderzanie w powierzchnię mieszanki ubijakiem (masa 7-16 kg, powierzchnia 150-250 cm2) - ręcznym lub mechanicznym • konsystencja gęstoplastyczna i wilgotna • grubość warstwy 10-25 cm • wysokość uderzania 25-30 cm • czas określa się wyglądem powierzchni - wydzielanie mleczka cementowego

18. METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJ Wibrowanie - drgania wprowadzają mieszankę betonową w ruch; mieszanka betonowa jest tiksotropowatzn w wyniku drgań cząsteczek z odpowiednią prędkością zmienia stan z żelu w zol ( upłynnia się) - zmniejsza się jej lepkość wewnętrzna, a więc i tarcie wewnętrzne - uwolnienie powietrza, zagęszczenie cząstek stałych • Cztery metody przekazywania drgań na mieszankę: • wibrowanie objętościowe • wibrowanie wgłębne ( wewnętrzne) • wibrowanie powierzchniowe • wibrowanie zewnętrzne • Czas trwania - kilkanaście - kilkadziesiąt sekund • Parametry - amplituda (0.04 - 1,5 mm), częstotliwość (1500 -20000 drgań na minutę), prędkość drgań

19. METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJ Wibrowanie objętościowe - prefabrykacja • Urządzenia: Stoły wibracyjne, kozły i stojaki wibracyjne • Cała objętość mieszanki, która ma być zagęszczona jest wprawiana w ruch jednocześnie • Konsystencja mieszanki - gęstoplastyczna, plastyczna, ew półciekła ale nie rzadsza

20. METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJ Wibrowanie wewnętrzne - głownie na budowie • Urządzenia - wibratory pogrążalne (buławowe, igłowe, mieczowe) • Wydajność W = 2Krz2 3600/(t+t1) • K - współczynnik wykorzystania • rz2 - promień skutecznego działania • t, t1 - czasy wibrowania i przestawiania • Zasady: • konsystencja półciekła, plastyczna • zanurzanie wibratora pionowo z prędkością wynikającą ze swobodnego tonięcia • podnoszenie pionowo, powoli tak aby lej zamknął się dokładnie • odległość zanurzania • nie wolno dotykać zbrojenia - uszkodzenie i przemieszczenie, segregacja wokół prętów • grubość warstwy mniejsza niż długość buławy • wibratory typowe: średnica 40-60 mm, maks. do 100mm • długość buławy ok. 50 cm, długość wału giętkiego do kilku metrów, częstotliwości duże 6000, 9000, 12000 drgań/min.

21. METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJ Wibrowanie powierzchniowe - urządzenie do wibrowania umieszczane jest bezpośrednio na powierzchni mieszanki betonowej • Urządzenia: wibratory płytowe ( np. płyta 50x50 cm)) listwy (łaty) wibracyjne ciągnione ręcznie lub mechanicznie • konsystencja plastyczna, gęstoplastyczna • prędkość przesuwania ok. 1m/min (dla listew) • grubość warstwy 15-30 cm • czas w jednym położeniu 30 -60 sek (dla płytowych)

22. METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJ Wibrowanie zewnętrzne - wibrator zamocowany na elemencie formy lub deskowania • Urządzenia - wibratory przyczepne • Stosowanie raczej w prefabrykacji

23. METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJ Prasowanie - nacisk ( zazwyczaj pionowy) wywołujący naprężenia 10 - 30 MPa, czasem więcej • Aby było to skuteczne - mieszanka z małą ilością wody, gdyż woda jest nieściśliwa • Zastosowanie - głownie produkcja drobnych elementów (kostka brukowa, rury, płyty). Po prasowaniu można od razu rozformować.

24. METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJ Walcowanie (wałowanie) - nacisk pionowy z możliwością poziomych przemieszczeń - stosowany zwłaszcza do nawierzchni, ale daje małą jednorodność struktury. Utrząsanie - mieszanka wilgotna poddana drganiom o małej częstotliwości < 1500 drg/min. - wykorzystanie siły bezwładności, skuteczne przy mieszankach tzw. źle urabialnych. Czas - kilka - kilkanaście minut

25. METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJ Wirowanie - wykorzystanie siły odśrodkowej ( ciśnienie 0,1-0,3 MPa) . Ruch wirowy formy z mieszanką (konsystencja półciekła lub plastyczna) • Zastosowanie: - prefabrykacja - produkcja elementów koncentrycznych - rury, słupy itp.

26. METODY ZAGĘSZCZANIA MIESZANKI BETONOWEJ Odwadnianie próżniowe ( odpowietrzanie, próżniowanie) • podciśnienie nad powierzchnią mieszanki betonowej powoduje ruch wody ku górze i odprowadzanie jej z powierzchni, po zakończeniu (czas kilka, kilkanaście minut) beton ma wytrzymałość rzędu 0,3 MPa, co pozwala natychmiast przystąpić do robót wykończeniowych

27. PIELĘGNACJA Ochrona betonu świeżego przed negatywnymi wplywami otoczenia: • gwałtowne wysychanie - pielęgnacja wilgotnosciowa • nadmierne przechłodzenie - ochrona cieplna • nadmierne samoocieplenie - instalacje chłodnicze, chłodzenie powierzchniowe • wstrząsy • zjawiska atmosferyczne (deszcz) - izolacja powierzchniowa Sposób i cel pielęgnacji zależy od warunków betonowania Podział ogólny - pielęgnacja zimowa i letnia

28. PIELĘGNACJA • Betonowanie zimą - normowo: warunki obniżonych temperatur czyli poniżej +10 stopni - jest wtedy wolniejsza hydratacja, wolny przyrost wytrzymałości; zamarznięcie betonu jest szkodliwe • Pielęgnacja w warunkach normalnych • Wilgotnościowa: mokra lub powłokowa • Mokra - polewanie powierzchni wodą(uwaga na temp wody - szok termiczny) • Powłokowa - uniemożliwienie odparowania wody przez szczelną powłokę - rolową (folia) lub natryskową (ciekłe folie) • Ochrona przed nagrzewaniem słonecznym - cieniowanie, okrywanie materiałami izolacyjnymi

29. PIELĘGNACJA Pielęgnacja w warunkach zimowych • Polewanie wodą zabronione!!! • Pielęgnacja wilgotnościowa tylko poprzez uniemożliwienie odparowania wody - powłoki, folie, brezent - zimą szczególnie negatywnym czynnikiem jest wiatr - szybkie wysychanie • Ponadto stosuje się inne zabiegi łagodzące skutki oddziaływania zimowych warunków betonowania: • domieszki przeciwmrozowe • podgrzewane mieszanki betonowe • nagrzew w deskowaniu • Ochrona cieplna - nie pozwala na nadmierne i zbyt szybkie ochłodzenie betonu - osłona z materiałów izolacyjnych, np. maty słomiane, styropian, wełna mineralna

30. PIELĘGNACJA W warunkach upalnego lata oraz w przypadku konstrukcji masywnych (duże samoocieplenie) stosuje się czasem chłodzenie betonu, które ma zapobiec powstaniu naprężeń spowodowanych dużym gradientem temperatur - instalacja z medium chłodzącym wewnątrz konstrukcji, wykonywanie mieszanki z dodatkiem lodu zamiast części wody zarobowej

31. PIELĘGNACJA • Czas trwania pielęgnacji: • Minimum 3 dni • 7 dni dla dużych powierzchni z betonu na cemencie portlandzkim (CEM I) • 14 dni dla dużych powierzchni z betonu na cemencie hutniczym (CEM III) • Ogólnie pielęgnacja powinna trwać dłużej przy stosowaniu cementów hutniczych i popiołowych • Ważne aby rozpoczynać pielęgnację jak najszybciej po betonowaniu - osłanianie natychmiast, polewanie gdy beton nie zostanie rozmyty wodą do pielęgnacji