POSTUPAK TRANSPORTA I UGRADNJE BETONA

[Admin]

Pumpani beton

je naziv betona koji vrlo ekonomično transportiramo bilo s drugog transportnog sredstva (automješalica) ili s betonare do mjesta ugradnje (određene konstrukcije često nedostupne drugim sredstvima). Brzina dopreme se prilagođava kapacitetu proizvodnje i kapacitetu ugradnje. Beton se može pumpati na udaljenost do 500 m i na visinu od 45 m. Sastav betona mora biti takav da mu se pri transportu ne mijenjaju svojstva, smjesa ne smije biti ni suviše gruba ni suviše viskozna, ni suviše suha ni previše vlažna. Bitno je da beton ima dovoljnu količinu finog morta za stvaranje kliznog filma i za preuzimanje i prenošenje tlaka pumpanja. Cement ne smije biti prefino mljeven, a zrna agregata trebaju biti okrugla glatkih površina. Dozvoljeni dodaci su plastifikatori i aeranti. Povoljnije je pumpati beton kruće konzistencije s većim tlakom (naročito na malim transportnim udaljenostima) nego tekući s manjim tlakom. Opremu za pumpanje čine betonska pumpa i cijevi sa spojnim sredstvima. Cijevi mogu biti èeliène (najpovoljnije), aluminijske, plastiène ili gumene. Pumpe prema mehanizmu pumpanja klipne i vakumske. I jedne i druge mogu biti stabilne i pokretne. U većoj primjeni su autopumpe (pokretne) s fleksibilnom transportnom rukom (nedostatak u povećanim otporima tečenju zbog većeg broja koljena).

Mlazni beton

je poznat pod nazivima torkret, gunit, prskani beton, a transportira se u struji zraka pod tlakom i kroz posebne mlaznice velikom brzinom i energijom usmjerava i nabacuje na podlogu. Udarom se i zbija i prianja uz podlogu. Zbog niskog vodocementnog omjera i visoke gustoće ima dovoljnu čvrstoću i nepropusnost, a relativno malo skupljanje. Ugrađuje se bez oplate i uspješno nabacuje u slojevima do 50 mm debljine, te na stropne površine. Razlikuju se dva tehnološka postupka, suhi i mokri. Kod suhog postupka na mlaznicu se u struji stlačenog zraka dovodi suha smjesa betona, a kroz posebni perforirani prsten voda pod tlakom koja se miješa sa suhom smjesom. Ona se priprema klasično miješalicama, doprema i ubacuje u gravitacijsku ili tlačnu posudu, a zatim preko transportnog cjevovoda do mlaznice. Prednost ovog načina je viša kvaliteta betona i jednostavniji i sigurniji rad, nedostatak je materijal koji se kao odskok odbio od podloge te prašini. Kod mokrog se postupka ukupna smjesa priprema u miješalici, doprema u tlačnu posudu i preko stlačenog zraka ili pužem protiskuje u tlačni cjevovod te nabacuje na mjesta ugradnje. Nema veliki odskok kao suhi postupak, nema prašine, ujednačenije je kvalitete pa se češće primjenjuje. Dodaci koji se koriste su plastifikatori, ubrzivači vezanja i očvršćivanja za zatvaranje prodora vode pri primjeni za sekundarne obloge tunela te stabilizaciju iskopa podzemnih građevina. Često se primjenjuje mikroarmiranje vlaknima (preuzimanje vlačnih naprezanja, povećanje žilavosti i reduciranje pojave pukotina).

Samougradivi beton

zove s i samozbijajući, samokompaktirajući beton, a nastaje zbog potreba za smanjenjem udjela fizičke radne snage pri ugradnji koja je sve skuplja i deficitarnija, s velikom mogućnosti pogreške u radu, a time i povećanom riziku od nekvalitetnih konstrukcija i njihovoj trajnosti. Radi se o betonima visoke kvalitete kojima se pored ostalih dodataka povećava količina veziva koje s vodom obavija svako zrno agregata u tankom sloju i omogućuje mu tečenje. Unutarnje trenje se reducira i fluidnost povećava dodatkom finih praškastih materijala (leteći pepeo, silicijska prašina, karbonatno kameno brašno i slično).

Klizani beton

Klizanje je kontinuirani postupak ubacivanja i zbijanja betona u oplati, koja se pomoću posebni vodilica oslanja na veæ ugrađeni i dovoljno očvrsnuli beton te hidraulički diže klizanjem po zbijenom, ali još neočvrsnulom dijelu betona. Najčešće se primjenjuje kod visokih objekata (dimnjaka, silosa, stupova, tornjeva i sl), ali i kod horizontalnih (betonski kolnici, pasice, rubni elementi i sl). Prednost su mu manji troškovi oplate, veća brzina građenja i manje radnih spojnica (prekida betoniranja). Nedostatak mu se ogleda u osjetljivosti na skupljanje i pojavu pukotina što je naročito loše u agresivnim sredinama. Tome je uzrok potreba ovog betona za finim mortom za stvaranje kliznog filma uz oplatu.

Kolnički beton

se ugrađuje u kolniče konstrukcije sastavljene od ploča određenih dimenzija, međusobno razdvojenih razdjelnicama ili od kontinuirano armirane ploče bez razdjelnica, koje se posebnom tehnologijom ugradnje i zbijanja polažu na nosivu podlogu od bitumenom ili cementom stabiliziranog šljunka. Posebni zahtjevi za ovaj beton su na vodonepropusnost, otpornost na smrzavanje i prodor goriva i ulja u beton te soli. Betonske kolničke konstrukcije izvode se finišerima za razastiranje i zbijanje betona (pervibratori ili vibrodaske). Dva su tipa, tračnički (s fiksnom bočnom oplatom) i klizni (s kliznom).

Hidrotehnički beton

je masivni beton koji se ugrađuje u hidrotehničke konstrukcije (betonske brane) ili konstrukcijske dijelove većih dimenzija (beton u elementima minimalne 3 dimenzije veće od jednog metra i volumena većeg od 10 m ). Ovaj beton se razlikuje od običnog po opasnosti od visokih unutarnjih temperatura (od oslobođene topline hidratacije) i slijedom toga od pojave pukotina i ugrožavanja vodonepropusnosti kao osnovnog uporabnog svojstva. Za osiguranje uvjeta provode se konstrukcijske (optimalni sastav, podjela konstrukcije razdjelnicama, primjena armiranog betona...) i tehnološke mjere (uporaba cementa niske topline hidratacije, odgovarajućih dodataka, snižavanja temperature hlađenjem...) kao i potreba sniženja količine cementa koja se postiže uporabom mješavine agregata što većeg zrna 63 mm i čak 125 mm što zahtjeva jaču opremu za proizvodnju, transport i zbijanje betona (velikokapacitirane miješalice, transportne trake, baterije pervibratora).

Valjani beton

je po sastavu smjeste i svojstvima obični beton koji se ugrađuje (zbija) kao što se ugrađuju zemljani materijali. Razlikuje se od običnog betona po krutoj konzistenciji smjese koja mora biti prilagođena zbijanju vibrovaljcima. Smjesa mora biti dovoljno kruta da 10 tonski vibrovaljak u nju ne propada pri zbijanju. Najekonomičnije se primjenjuje u područjima kvalitetnih aluvijalnih (šljunčanih) nanosa koje ne treba prerađivati. Agregatu se dodaje cement u količinama 75 do 150 kg3/m. Maksimalno dozvoljena veličina zrna agregata je 150 mm, ali bolja je do 75 mm. Da se smanji segregacija, smjesa mora imati dovoljnu količinu pijeska. Vodopropustan je i osjetljiv na strujanje podzemnih voda čemu ne smije biti izložen kao ni agresivnim sastojcima. Za izradu služe postrojenja kapaciteta većeg od 250 m3/h, ili postrojenja kontinuiranog rada s pužnim transportom i homogenizacijom mase. Obično su slojevi ugradbe debljine 40 do 60 cm, a zbijanje vibrovaljcima mase oko 10 t (4*2 prijelaza). Primjena je kod zamjena slabo nosivog tla u temeljima najčešće hidrotehnièkih građevina, izvedba brana te nosivih kolničkih slojeva u cestogradnji.

Prema mjestu proizvodnje

Beton se dijeli na

- beton proizveden u tvornici betona (centralnoj betonari)

- beton proizveden u betonari pogona za predgotovljene betonske elemente

- beton proizveden na gradilištu

Prema uporabi armature

Primjena određenih vrsta betona kao nearmiranih, armiranih ili prednapetih ovisit će o vrsti konstrukcije, važnosti i mjestu položaja konstrukcije, rasponima i drugom. Tako nearmirane konstrukcije koristimo kod temelja, podnožnih zidova, nekoh potpornih i ogradnih zidova, nogostupa, betonskih elemenata za popločavanje, stabilizacija tla i slično. Koriste se betoni manjeg razreda čvrstoće npr. C 16/20, C 20/25 te niži od njih.

Prednapeti beton

Ovaj beton je nastao konstrukcijskom potrebom da se uklone nedostaci armiranog betona. Osnovni nedostatak armiranog betona je u samom betonu čija vlačna čvrstoća iznosi samo jednu desetinu tlačne. Zbog tog se u armirano betonskim konstrukcijama vlačna naprezanja povjeravaju armaturi, a tlačna betonu. U slučaju opterećenja beton predstavlja nekoristan beton, odnosno suvišnu masu što ograničava raspone ovih nosača. Također kad vlačna naprezanja prekorače vlačnu čvrstoæu betona na njemu se pojavljuju pukotine, izloženost agresivnoj sredini ili atmosferskim utjecajima pomaže njihovom širenju te može doæi do korozije armature i ugroziti stabilnost konstrukcije. Način da se to spriječi i nedostaci otklone je, da u preuzimanju naprezanja sudjeluje cijeli betonski presjek odnosno da se armirano betonski nosač izloži opterećenju koje ne izaziva vlačna naprezanja čime se sprječava raspucavanje betona u vlačnom pojasu. To se postiže unošenjem tlačne sile u nosač. Objasnimo to na način da ako očekujemo da će se od nekog opterećenja pojaviti određena vlačna naprezanja u nosaču mi ćemo ga izložiti umjetnom sustavu sila kojim ćemo unijeti tlač nu silu koja će izazvati tlačna naprezanja. Ovaj postupak nazivamo prednapinjanjem jer se u nosačima stvara stanje naprezanja suprotno djelovanju vanjskog opterećenja. Unošenje tlačne sile u nosač se ostvaruje pomoću čelične šipke koju smo provukli kroz betonski nosač prihvativši je na krajevima maticama s podložnim pločicama. Nakon što beton postigne potrebu čvrstoću šipka se napinje okretanjem matice i izduljuje srazmjerno sili. Produljenja su elastična, šipka teži povratku u prvobitno stanje, odnosno prvobitnoj duljini, ali matice na krajevima ne dopuštaju povratak jer se pločica upire o krajeve nosača. Tako se sila prenosi na beton i izaziva tlaèna naprezanja. Najbolji položaj natega je izvanosni jer se tako prenosi dvostruko veće opterećenje nego kod osnog položaja.

Vrste prednapinjanja greda i ploča

Pod pojmom natega (kabel) podrazumijeva se struna, splet struna, uže, žica, snop žica, snop užad ili šipka. Prednapinjanje betona greda ili ploča ostvaruje se napinjanjem čeličnih struna ili natega koji su na odgovarajući način razmješteni u presjeku.

Napinjanje se može ostvariti:

- prije betoniranja (prije očvrsnuća betona -> prethodno napinjanje)

- nakon očvrsnuća betona -> naknadno napinjanje

Napinjanje prije betoniranja obavlja se na tzv. stazama (duljina do 100m) za napinjanje. Čelična užad se napinje pomoću mehaničkih uređaja ili hidrauličkih preša, a potom se pristupa betoniranju nosača. Kad beton očvrsne užad se otpušta i teži povratku na prvobitnu duljinu u čemu ih sprječava prianjanje betona i čelika. Ostvarenim prianjanjem se na beton prenosi tlačna sila. Staza se koristi za izradu većeg broja elemenata, a obzirom na vrijeme očvršćivanja betona ona bi bila u dugotrajnoj uporabi pa se koriste postupci za ubrzano dozrijevanje betona (zaparivanje). Poslije otpuštanja natege između elementi se presijecaju. Na slijedećoj slici vide se faze tijeka prednapinjanja. Pri naknadnom napinjanju natege se postavljaju u cijevi od rebrastog lima koje idu duljinom nosača. Tijekom betoniranja i očvršćivanja betona, one su u tim cijevima nenapete i slobodne. Kad beton dobije potrebnu tlačnu čvrstoću pristupa se napinjanju natega pomoću hidrauličkih preša koje se pri tom oslanjaju na sam nosač. Po ostvarenju projektirane sile prednapinjanja, natega se fiksira u nosač pomoću sidra.
Vrsta odn. tip sidra ovisi o sustavu prednapinjanja. U principu, sila sa žice se prenosi na sidro pomoću klina (trenjem), a potom pomoću sidrene pločice na beton. U slučaju sustava BBRV (Švicarska), svaka žica je pojedinačno usidrena pomoću hladno oblikovane glavice na kraju žice. Natege štitimo od korozije nakon napinjanja. Najviše 30 dana od sidrenja u slobodni prostor cijevi s nategama utlačuje se smjesa za injektiranje. Ona se izrađuje strojno od cementa, vode i zrna puniva (kremeno brašno, leteći pepeo itd.). Cement je iste kvalitete kao i za element. Osim što štiti natege od korozije ona između betona i natege osigurava čvrstu vezu, bitnu za graničnu nosivost elementa. Za izradu elemenata i konstrukcija od prednapetog betona upotrebljavaju se beton i čelik visoke kakvoće (otpornosti, odnosno čvrstoća). Najniži razred tlačne čvrstoće betona C 30 (MB 30) je čvrstoća nakon 28 dana, a na dan napinjanja ne smije biti manja od 70% te čvrstoće. Beton mora biti homogen i dobro zbijen da štiti armaturu od korozije. Velike čvrstoće čelika mogu se dobiti hladnom ili termičkom obradom čelika. Žice su promjera o 5;7;8 iznimno 12 mm. Čvrstoća žica varira ovisno o promjeru od 1450 do 1900 N/mm2 , i raste sa smanjenjem promjera. Pored prednapete armature koristi se u elementima i nenapeta u poprečnom i uzdužnom smislu. Gredni nosači izvođeni na gradilištu moraju sadržavati 0.15% nenapete armature za pokrivanje vlačnih naprezanja izazvanih slijeganjem skele i podloge, skupljanjem betona, naglom promjenom temperature itd. Za ploče minimalni postotak armiranja presjeka običnim čelicima je 0.1%.

Primjena prednapetog betona

I pored složenosti izvedbe prednapetog betona što mu poskupljuje cijenu, on je nezamjenjiv u području primjene kod mostova i masovne proizvodnje predgotovljenih konstrukcijskih elemenata jer pokazuje bolje osobine i veću ekonomičnost. Uštede u betonu dosižu i 30% (bolja iskoristivost gradiva), a u čeliku i do 80% zbog primjene čelika visoke čvrstoće. Glavna prednost je u rasponima koji se ne mogu svladati armiranim betonom. Prednapete konstrukcije otklanjaju pukotine, sigurnije su i trajnije, teže dolazi do korozije, smanjena je mogućnost njihove deformacije (manji progib), omogućena izvedba vitkih i lakih nosača. Ekonomičnost se ogleda i u mogućnosti serijske proizvodnje tipskih elemenata (montažnih) svih vrsta, željezničkih pragova, stupova kontaktnih mreža električnih vučnih vozila, stupova dalekovoda, tlačnih cijevi, kolničkih ploča i poletnih staza u zračnim lukama, cilindričnih spremnika i silosa.