Архивска професионална содржина: статијата зачувува историски тврдења, табели и дијаграми за цементен малтер и бетон, но не е дизајн на мешавина, спецификација на материјал, план за бетонирање, структурна пресметка, водич за тестирање или евалуација на постоечки елемент. Составот, својствата, класата на изложеност, конзистентноста, начинот на инсталација, грижата, контролата на квалитетот и дизајнерските вредности мора да бидат одредени од одговорни експерти според конкретниот предмет, декларирани материјали и важечки стандарди.
Денес, Саво Кусиќ е фокусиран на дрвени прозорци, дрво-алуминиумски прозорци, прилагодени прозорци, врата и барања за понуда. Оваа статија останува како историска архива и не претставува понуда за проектирање, производство, тестирање или изведување бетонски конструкции.
Општи податоци
Составот на цементниот малтер или составот на бетонот од столб, армирано-бетонска меѓукатна конструкција, обработен бетонски елемент, плоча на тротоар, лак на мост или бетонски пат ќе се смета за задоволителен, по правило, ако предметниот конструктивен елемент е направен со најмала количина на материјал и работна сила на таков начин што е доволно издржлив и погоден за намена. Она што треба да се смета за трајно и соодветно за намената мора да се дефинира од случај до случај: затоа, пред да се започне со изградба на зграда, неопходно е да се одредат какви својства мора да имаат малтерот и бетонот во однос на цврстина на притисок, јакост на свиткување, отпорност на атмосферски влијанија, водонепропустливост итн. За ова има многу различни упатства во градежните прописи, како и многу нумерички ограничувања.
Задачата на изведувачот на градежните работи е да се осигура дека вредностите на поединечните имоти ги исполнуваат бараните вредности. На својствата на бетонот може многу да се влијае ако се искористи знаењето што е достапно денес.
Услови за изработка на бетон со хомогени својства
Ако јакоста на притисок на градежен елемент по 28 дена треба да биде 40 MPa, или ако за бетонот на тротоарната конструкција се бара јакоста на свиткување по 28 дена да биде 4,5 MPa, тогаш овие гранични вредности не смеат да се надминат на ниту едно место; долната гранична вредност може да биде блиску до условната вредност. Доколку се почитуваат потесни граници при извршувањето на објектот, толку подобро изведувачот ја извршува својата задача. Многу е штетно ако условените вредности се далеку од одредени - макар и само неколку места.
Историски вредности и рецепти: Фигурите, пропорциите, ознаките, процедурите за нега и ограничувањата подолу се префрлени од оригиналната статија за да се зачува содржината. Тие не треба да се користат како модерен рецепт, критериуми за прифаќање или замена за дизајнот на мешавината, лабораториските тестови, декларации за материјали, технолошкиот план и важечките прописи.
Јакост на притисок на цементен малтер и бетон
Големината на јакоста на притисок во голема мера зависи од својствата на цементот, количината на цемент, количината и составот на песок и агрегат, количината на вода во бетонот за време на инсталацијата, начинот на вградување итн.
Табела 1. Влијанието на количината на агрегат на исто количество малтер.
1. Цемент
Јакостите на притисок на цементниот малтер и бетонот се утврдени со претходни набљудувања и се дефинирани со прописи.
2. Количина на цемент
Според сл. 1a, јакоста на притисок се зголемува со зголемување на количината на цемент доколку пропорцијата на малтер во бетонот остане ист, додека количината на цемент во малтерот се зголемува и конзистентноста на бетонот се одржува постојано непроменета. Ако количината на малтер остане непроменета и само количината на агрегат се зголеми или намали, цврстината ќе се промени само малку се додека количината на малтер е доволна за да ги содржи сите зрна од агрегат. Јачината на притисок на бетонот нема да се зголемува на неодредено време со зголемување на количината на цемент - само до одредена граница. После таа граница, зголемувањето на јачината ќе биде незначително во однос на цената, која значително ќе се зголеми со зголемувањето на количината на цементот. Оптималната количина на цемент за 1 m3 бетон е 300-350 kg.
Табела 2. Влијанието на количината на песок во бетонот.
3. Количина на малтер во бетон
Јакоста на притисок на бетонот се одредува според цврстината на малтерот, како што е потврдено со табелите 1 и 2. Ова важи само ако јачината на агрегатот е поголема од цврстината на малтерот и ако количината на малтер е доволна за сеопфатно да ги покрие крупните зрна на агрегатот.
4. Гранулометриски состав на агрегати
Употребата на врзивото ќе се постигне во целосна мера доколку гранулометрискиот состав на агрегатите во бетонот одговара на пропорциите прикажани графички на сликата 2. На слика 2, целосно продолжената крива се однесува на речен и кршен чакал. Оваа крива покажува дека од вкупниот агрегат, 25% мора да помине низ сито со отвор #0,2mm; 65% мора да помине низ ситото со дијаметар #3mm. Горната граница за агрегатот се одредува со сито со дијаметар од #7mm.
Денешните стандарди за определување на гранулометрискиот состав на агрегатите се различни. Постојат четири збирни дропки: 0/4mm, 4/8 mm, 8/16mm и 16/31,5mm. Агрегатните категории се одредуваат во зависност од количината на зрна со прекумерна и недоволна тежина.
Сл. 1.
Сл. 2.
5. Ефект на количината на вода на свеж бетон
Јакоста на притисок на бетонот во голема мера зависи од количината на додадена вода. Најмалата количина на вода при која бетонот постигнува најголема цврстина се добива кога при тампонирање или вибрации на бетонот ќе се појават знаци на јасно забележливо „потење“, односно кога се формира тенок слој цементно млеко за време на набивањето. Со дополнително зголемување на количината на вода, јакоста на притисок се намалува. Во овој случај, факторот вода-цемент е на прво место - односот на масата на вода и масата на цементот до 1 m3 бетон. Оптималниот водоцементен фактор за постигнување целосна хидратација е 0,38 - 0,42. Во пракса тоа е тешко да се постигне и овие вредности се изведени експериментално, но секако е насочено кон тоа. Ако количината на вода е недоволна, цементот нема да може целосно да се хидрира и бетонот нема да ја достигне предвидената цврстина. Додавањето вода кога не е потребно исто така го „гуши“ бетонот за да не ја достигне својата дизајнерска сила. По поставувањето на бетонот, потребно е редовно да се грижите за него во следните седум дена. Негувањето вклучува прскање/наводнување на површината на бетонот со цел да се компензира испаруваната вода и за да може цементот да хидрира како што е планирано.
6. Ефект на температурата
Кога се градат згради во студената сезона, бетонот треба да се складира така што да не биде изложен на мраз пред стврднувањето да напредува до степен до кој силата на притисок е најмалку 10 MPa. Ако оваа постапка се спроведе без натамошно одложување, потребниот ефект може да се постигне пред се со додавање антифриз, акцелератор итн. Антифризот спречува замрзнување на водата во подготвениот бетон, а забрзувачите го забрзуваат процесот на хидратација, кој е исклучително бавен во зима. Може да се користи и алуминатен цемент, кој е особено погоден за работи во мраз, доколку се работи за помали згради. Ако бетонот во состојба заситена со вода е често изложен на постојано замрзнување и одмрзнување (на пр. во случај на хидротехнички објекти), тогаш може да се очекува уништување ако бетонот на почетокот на замрзнувањето има јакост на притисок помала од 15 MPa. Во случај на високи температури на воздухот и материјалите, бетонот мора постојано да се одржува влажен и ладен. Исто така, задолжително е да се покрие свежата бетонска маса со кој било материјал што ќе го спречи загревањето на бетонската површина. Под влијание на високи температури (над 50 °C) развојот на јакоста на притисок на бетонот е непредвидлив доколку грижата не е соодветна.
Безбедност и перформанси: цементната прашина и свежиот бетон може да ги оштетат очите, кожата и респираторниот тракт, а мешачите, пумпите, вибраторите, кофражот, реквизитите и тешките елементи носат дополнителни механички ризици. Адитивите не се додаваат произволно, ниту се користат историски референци за студено и топло време без одобрен рецепт, технички листови, план за бетонирање, заштитна опрема и надзор.
Јакост на истегнување на бетон
Јакоста на истегнување на бетонот во голема мера зависи од големината на напречниот пресек на примероците за тестирање. Со зголемување на пресекот на испитните примероци се доби помала цврстина на истегнување. При тестирање на призмите од делот 400 cm2, кои беа направени од вообичаената смеса за армиран бетон и откако стареа околу три месеци на влажен воздух, беа добиени јакости на истегнување од околу 1,2-2 MPa. Специјални мешавини за цевки, итн. тие се откажаа до околу 4 MА уште повеќе, ако дебелината на тест телата одговараше на дебелината што се користи во пракса. Добиени се до 3,6 MPa за прскан бетон (плочен бетон подготвен на градилиште). Утврдено е дека издолжувањето на бетонот до дефект мерено во милиметри на 1m е во просек 0,07-0,13 mm/m.
Јкоста на истегнување на бетонот е занемарлива во споредба со неговата јакост на притисок. Речиси во сите случаи се користи армиран бетон, кој има арматура дизајнирана да ги носи силите на затегнување во елементот. Се смета дека бетонот не носи ништо во тензија, така што дизајнерите се на страната на безбедноста. Јакоста на истегнување на бетонот е десет пати помала од јакоста на притисок на бетонот.
Јакост на истегнување на бетон при свиткување
Јкоста на свиткување на бетонските греди со правоаголни пресеци е поголема од цврстината на истегнување на телата со исти димензии. Ова првенствено се должи на фактот што коефициентот на издолжување на бетонот расте побрзо од оптоварувањето, така што распределбата на напрегањето што се претпоставува со вообичаениот метод на пресметка не се реализира. Во зрак подложен на свиткување, најголемото затегнувачко напрегање се јавува само во граничната рамнина на затегнатиот појас и кога товарот е во средината на гредата дури и само на надворешниот раб на еден дел.
Големината на јакоста на свиткување на телата стари 28 дена, направени од мек или течен бетон, беше откриено дека е 2-6 MPa; греди направени од набиен бетон, примероци од прскан бетон како и примероци од прскан бетон, стари неколку месеци и складирани прво во влажна, а потоа во сува состојба, дадоа резултати на јакост на виткање од 3,2 MPa. За плочите направени од истиот материјал што се држеле под вода 8 дена, одредена е вредноста на јакоста на свиткување од 6,3 MPa.
Намалување, оток и лази на бетон
Смалување и оток. Пукнатини за собирање. Напрегања на собирање. Ако бетонските тела кои се одржувале во влажна состојба се изложени на сушење, сушењето ќе започне на површината и ќе напредува кон внатрешноста. Однадвор, бетонот може да биде речиси сув на воздух додека неговото јадро е сè уште влажно. Сувиот слој има тенденција да се собира, влажното јадро нема или ќе се намали само во мала мера. Како резултат на тоа, во такво бетонско тело, на надворешните површини се појавуваат напрегања на затегнување, а во јадрото напрегања на притисок.
Ако напрегањата на истегнување ја надминуваат цврстината на бетонот на истегнување, ќе се појават пукнатини за собирање кои продираат подлабоко или поплитко кон јадрото и се појавуваат на места со помала јакост. Како што напредува сушењето, јадрото постепено се собира, напрегањата на затегнување на надворешните површини се намалуваат.
Сл. 3.
Сл. 4.
Количината на собирање на бетонот зависи од видот на цементот, количината на цемент, количината на вода при подготовката, од гранулометрискиот состав и еластичноста на камениот агрегат, како и од староста, особено од начинот на одржување и климата, а во значителна мера и од димензиите на бетонскиот елемент.
Надолжни промени на бетонот во столбовите и греди изложени на долгорочно оптоварување. Бетонски лази. Колоните кои три години стоеја под дозволеното оптоварување во сув подрумски простор, а беа од бетон од обичен состав, постојано се скратуваа според сл.3, и значително повеќе од еднакви, но неоптоварени колони. Овие деформации, кои се случуваат бавно, надминувајќи го степенот на собирање на истоварениот бетон, се нарекуваат „лази“. Степенот на лази зависи од составот на бетонот, големината и времетраењето на оптоварувањето, како и од влажноста на бетонот. Влажниот бетон лази во многу помала мера од сувиот бетон, сл.4. Бетонот што е долго сушен без изложеност на оптоварување се лази само малку под оптоварување. За време на оптоварувањето на затегнатоста, лази се случува во слична мера како и при оптоварување со компресија, сл.5.
Лазењето на бетонот, односно постојаното попуштање на бетонот под оптоварување резултира со зголемување на уделот на арматурата во примањето на товарот во армиран бетон, што во случај на силно армирани столбови може да доведе до значително олеснување на самиот бетон.
Сл.5.
Пукнатини и деформации: прикажаните трендови на собирање и лази не се доволна основа за проценка на пукнатини, отклонувања, носивост или издржливост на одреден објект. Потребен е увид, документација, мерења и пресметки за постојната градба; за нова градба релевантни се проектот, материјалните својства, условите на животната средина, редоследот на градба и важечките прописи.
Отпорност на лизгање помеѓу арматурата и бетонот
Арматурата во армирано-бетонските конструкции треба целосно да ги апсорбира силите на истегнување кога отпорот на бетонот е надминат за време на напнатоста поради собирање на бетонот и влијанието на надворешните сили. За таа цел потребно е арматурата да може да ги пренесува своите оптоварувања на бетонот преку контактните површини со бетонот, за да не се кине прицврстувањето на арматурата под дозволените оптоварувања. Закотвувањето е обезбедено со куки на крајот од решетките. Видови на арматурни шипки кои постојат, а поделбата се врши врз основа на попречни ребра, се: Б500А (мазна прачка), Б500Б (шипка со ребро во една насока) и Б500C (шипка со ребра во две насоки).
Зајакнување и заштитен слој: историските ознаки, описот на ребрата и начинот на закотвување не се основа за избор или детализирање на денешното засилување. Видот на челикот, дијаметарот, поврзувањето, закотвувањето, преклопот, растојанието, заштитниот слој и инсталацијата се утврдени со проектот и потврдени со документација и контрола на градилиштето што може да се следи.
Отпорност на цементен малтер и бетон на абење
Малтери според сл. 18 се исто така особено добри во овој поглед; што се однесува до гранулометрискиот состав, генерално треба да се следат упатствата дадени погоре во врска со јакоста на притисок. Дополнително, се препорачува камен кој покажува висока отпорност на абење и удар. Примесите кои се поотпорни од добриот тврд камен ја зголемуваат отпорноста на абење на бетонот доколку имаат соодветна големина и форма на зрно. Влажниот бетон се истроши побрзо од сувиот бетон; влагата го помага брусењето.
Отпорност на бетон на атмосферски влијанија
Кога е потребно да се постават услови за производство на бетон отпорен на влијанија на временските услови, пред се треба да се тргне од искуствата стекнати на претходно изградени објекти. Притоа, пред сè, треба да се обрне внимание на следново:
- Како да изберете камен? - Често има потешкотии при изборот на камен од економичност, дали е потребно да се користи камен кој, како кршен песок или кршен камен, би се покажал рамен и со тоа би предизвикал лошо вградување на бетонот, или дали се работи за камен со недоволна отпорност на временските влијанија. Во овој поглед, мора да се постават строги барања, дека за надворешен бетон се користи само камен со добра временски отпорност
- Колкаво количество цемент е потребно за бетон? - На надворешните површини, бетонот мора да биде доволно непропустлив за вода. За таа цел може да се искористи она што е утврдено за влијанието на гранулометрискиот состав на бетонот врз водопропустливоста и врз основа на тоа да се одреди потребната количина на цемент. Некои оптимални количини на цемент се движат помеѓу 300-350 kg на m3 бетон, но тоа може многу да варира од случај до случај (зависи од многу фактори).
- Каков вид на гранулација и кон кои својства на зрнестиот состав на бетон треба да се стремиме? - Зависи од случај до случај - речниот агрегат е поповолен, нерамномерен состав; згмечениот агрегат може да биде поквалитетен во некои аспекти, но има остри зрна кои можат да бидат штетни во некои бетонски мешавини.
- Која јачина на бетонот е потребна? - Ова прашање е многу потешко да се одговори од оние за кои веќе се разговараше. Затоа, сите досегашни предлози се однесуваат на ограничени можности. За да се реши овој проблем, беа направени неколку тестови кои покажаа каква цврстина треба да има бетонот за да остане долго време отпорен на циклично замрзнување и одмрзнување. Беше заклучено дека бетонот, пред да биде повеќекратно изложен на замрзнување и одмрзнување, треба да покаже јакост на притисок од најмалку 15 MPa. Ако бетонот се обработува однадвор, потребни се поголеми јачини; во таков случај, се препорачува да се обезбеди најмалку 25 MPa.
- Која конзистентност на бетонот е погодна? - Што се однесува до конзистентноста на бетонот, во моментов постои разбирање дека треба да се внимава со лиениот бетон, бидејќи со големото количество вода го помага излачувањето, чии последици се манифестираат на тој начин што на секој истурен слој се појавува повеќе или помалку изразен слој ситнозрнеста и богат со вода малтер. Тој малтер има помала цврстина, поголема моќ да впива вода итн.
- Колку треба да се земе предвид обликот на предметот? - Ако, на пример, надворешната површина е степенувана, тогаш на значителен дел од бетонот се задржува повеќе снег и мраз отколку кога ѕидот е обработен со мазни површини. Натопувањето може да трае долго, па затоа е почеста појава на замрзнување и одмрзнување во влажна состојба. Целта е снегот, мразот и остатоците на зградата да бидат што пократки.
Во случај бетонот да се обработува однадвор, треба да се има предвид дека како резултат на тоа водопропустливоста по правило станува поголема и дека големи парчиња агрегат што лежат на површината се кршат со алатот за сечење камен. Доколку третираниот бетон содржи арматура, потребна е посебна претпазливост за доволно да се зачува заштитниот ефект на бетонот (заштитен слој) за арматурата. Навлегувањето на водата во бетонот може да се спречи до одреден степен со премази/адитиви.
Трајноста не се определува со една вредност: изложеноста на вода, мраз, соли, абење и хемиско дејство бара координиран избор на материјали, дизајниран заштитен слој, контролирана инсталација и грижа, решена дренажа, редовни прегледи и одржување. Облогата или додатокот сами по себе не можат да компензираат за неправилен состав, лоша инсталација, пукнатини, недоволен заштитен слој или нерешено задржување на вода.