12bww


TECHNOLOGIA BETONU
Betony wysokowartościowe
BWW
KRZYWA ROZWOJU BETONU
BETONY NOWEJ GENERACJI
Betony wysokowartościowe - BWW
High-Prerformance Concrete  HPC
Fibrobetony (włóknobetony)
Lekkie betony wysokowartościowe
 LBWW
Lightweight Agreggate High-Performance Concrete 
LWA/HPC
Betony wysokowartościowe
samozagęszczalne  BWWS
Self Compacting High-Performance Concrete  SC/HPC
BETONY
WYSOKOWARTOŚCIOWE
PODZIAA ZE WZGLDU NA WYTRZYMAAOŚĆ NA ŚCISKANIE:
Beton wysokowartościowy  BWW
High-Strength Concrete (HSC)/High-Performance Concrete (HPC)
klasy > C50/60  B100
Beton bardzo wysokowartościowy 
BBWW
Very High-Performance Concrete (VHPC)
klasy B100  B 150
Beton ultra wysokowartościowy 
BUWW
Ultra-High-Performance Concrete (UHPC)
klasy powyżej B 150
BETONY BWW - DEFINICJE
Beton, w którym jedna lub więcej cech
charakterystycznych została udoskonalona
przez odpowiedni dobór składników.
Beton o niskim wskazniku wodno-
cementowym, lub wodno-spoiwowym i
zoptymalizowanym wskazniku kruszywo-
składnik wiążący.
Beton, w którym pojawia się skurcz
samoczynny, gdy beton nie jest on
odpowiednio pielęgnowany.
JAK UZYSKAĆ BWW?
Redukcja wody zarobowej
(superplastyfikatory)
Stosowanie wysokiej jakości cementów i
kruszyw
Wprowadzenie do składu aktywnych
mikrowypełniaczy (pył krzemionkowy)
Utrzymanie bardzo wysokiego reżimu
technologicznego w procesie wytwarzania,
transportu i układania mieszanki betonowej
Pielęgnacja świeżego betonu
CECHY CHARAKTERYSTYCZNE
BWW
W/C < 0,4
Wytrzymałość na ściskanie po 28
dniach co najmniej 60 MPa
Dobra urabialność utrzymywana
co najmniej przez 1 godz.
Duża trwałość związana ze
szczelnością
SKAAD BWW I BBWW
Cement, Kruszywo, Woda
Uzupełniające materiały wiążące
Superplastyfikatory
Współczynnik W/S
W/S = 0,40  0,35 fC = 50  75 MPa
W/S = 0,35  0,30 fc = 75  100 MPa
W/S = 0,30  0,25 fc = 100  125 MPa
W/S = 0,25  0,20 fc > 125 MPa
DOBÓR SKAADNIKÓW
Cement
Klasy: CEM I 42,5; CEM I 52,5 i wyższe
Ilość: od 400 do 550 kg/m3,
a przy BUWW nawet powyżej 700 kg/m3
Kruszywo
Max. średnica ziaren 20 mm
Im wyższa projektowana wytrzymałość tym mniejsza
max. średnica ziaren
Wskaznik uziarnienia piasku 2,7  3,0
UZUPEANIAJCE
MATERIAAY WIŻCE
Pyły krzemionkowe
od 3,0 do 10,0 % masy cementu,
Popioły lotne
od 10 do 30 % masy cementu,
tylko do klas < B 100,
Granulowany żużel wielkopiecowy
od 15 do 30 % masy cementu
ale z jednoczesnym użyciem 10 % pyłów
krzemionkowych,
tylko do klas < B 100
Metakaolin, popiół z łusek ryżowych, pył wapienny
SUPERPLASTYFIKATORY
Głównym celem użycia jest:
zwiększenie ciekłości mieszanki betonowej
lub zaprawy bez zmiany składu (W/C=
const),
zwiększenie wytrzymałości betonu przy
redukcji ilości wody (efekt redukcji
wskaznika W/C z zachowaniem konsystencji
wyjściowej),
mniejsze zużycie cementu bez uszczerbku
dla wytrzymałości i urabialności mieszanki
betonowej (z jednoczesną redukcją ilości
wody zarobowej o 30 40%, W/C= const).
SUPERPLASTYFIKATORY
Ilość: od 0,5 do 2 % masy cementu,
Dobór ilości i rodzaju Sp z uwagi na
kompatybilność z cementem
Badanie czasu
wypływu zaczynu
ze stożka Marsha
Minimalna ilość wody
Punkt nasycenia Sp[%] 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4
Ilość wody [l/m3] 120-125 125-135 135-145 145-155 155-165
DOBÓR SPOIWA
Betony do B 100 (B 75)
" tylko cement
" cement + popiół lotny
" cement + pyły krzemionkowe
" cement + żużel + pyły krzemionkowe
" cement + popiół + pyły krzemionkowe
Betony powyżej B 100 (B 75)
" cement + pyły krzemionkowe
PYAY KRZEMIONKOWE
Ogólne równanie hydratacji cementu można
zapisać w postaci:
Cement + woda C-S-H (żel) + Ca(OH)2
+ gliniany
Dodanie do cementu pyłów krzemionkowych
pozwala uzyskać drugą fazę CSH i zmniejszyć
ilość niepożądanego rozpuszczalnego Ca(OH)2
SiO2 + x " Ca(OH)2 + y " H2O
x " CaO " SiO2 " (x + y) H2O
PROJEKTOWANIE
SKAADU BWW
METODY DOŚWIADCZALNE
Równanie Bolomey a nieaktualne,
gdyż C/W > 2,8
Równanie konsystencji
nieaktualne, ponieważ stosuje się
domieszki upłynniające
Równanie szczelności  aktualne!
Wzór de Larrard a
Kk Kc
fc 28 =
2
Ą# ń#
1+ 3,1W / C
ó#1,4 - 0,4exp(-11Pk / C)Ą#
Ł# Ś#
gdzie:
Kk  współczynnik uwzględniający wpływ rodzaju
stosowanego kruszywa (przyjmuje się Kk = 4,9)
Kc  rzeczywista wytrzymałość cementu [MPa]
W/C  wskaznik wodno-cementowy
Pk/C  zawartość pyłu krzemionkowego w stosunku do
masy cementu
SKURCZ BETONU
skurcz plastyczny
skurcz samoczynny,
samorodny, autogeniczny
skurcz betonu wysychającego,
skurcz termiczny,
skurcz karbonatyzacyjny,
SKURCZ BWW
Skurcz całkowity  mniejszy
Skurcz samoczynny  większy !
Skurcz samoczynny betonu w zależności od współczynnika W/C
PIELGNACJA BWW
Aby ograniczyć skutki wzrostu temperatury
i zmian objętościowych w początkowym
okresie wiązania i twardnienia BWW trzeba
możliwie jak najwcześniej rozpocząć wodną
pielęgnację betonu.
Jest ona ważna z dwóch powodów:
umożliwia hydratację jak największej ilości
cementu i minimalizuje wartość skurczu
samoczynnego.
Tak jak w przypadku betonów zwykłych
pielęgnacja wodą jest zalecana, tak w
przypadku BWW jest ona niezbędna.
SPOSOBY PIELGNACJI
WAAŚCIWOŚCI MECHANICZNE
W betonach zwykłych najsłabszym
ogniwem jest stwardniały zaczyn
cementowy i strefa przejściowa wokół
ziaren kruszywa grubego.
W betonach wysokowartościowych, w
związku ze zwiększoną zdecydowanie
wytrzymałością stwardniałego zaczynu
cementowego, zanika strefa przejściowa
między zaczynem i grubym kruszywem,
które staje się najsłabszym ogniwem w
betonie, co przejawia się w przechodzeniu
rys właśnie przez ziarna grubego kruszywa.
WAAŚCIWOŚCI MECHANICZNE
Mniejsza różnica między sztywnością
matrycy i kruszywa w BWW w porównaniu
do betonów zwykłych zwiększa
jednorodność rozkładu naprężeń, tworzy się
mniej mikrorys, co przejawia się bardziej
gwałtownym pękaniem.
Przyrost wytrzymałości na rozciąganie jest
relatywnie mniejszy, co świadczy o większej
kruchości BWW.
Moduł sprężystości większy
Pełzanie mniejsze
ODPORNOŚĆ BWW
Odporność ogniowa jest mniejsza niż
betonu zwykłego ze względu na niską
przepuszczalność, co uniemożliwia
odprowadzenie pary powstałej z wody
zawartej w uwodnionym zaczynie w
czasie pożaru, (pożary w tunelach)
Zwiększona odporność betonu na
reakcję alkalia-krzemionka.
ODPORNOŚĆ BWW
Zwiększona odporność na wpływy
klimatyczne i oddziaływania środowisk
agresywnych.
Odporność na ścieranie BWW jest bardzo
dobra dzięki wysokiej wytrzymałości i
dobrej przyczepności między kruszywem i
matrycą
Przyczepność betonu do zbrojenia jest
około 40% większa niż w przypadku
betonów zwykłych.
ZALETY BWW
podwyższenie trwałości
zmniejszenie ciężaru własnego
konstrukcji
zwiększenie wczesnej wytrzymałości
betonu umożliwiające szybsze obciążenie
konstrukcji
zwiększenie wytrzymałości, pozwalające
na projektowanie smuklejszych i lżejszych
konstrukcji
poprawa urabialności i pompowalności
betonu
ZALETY BWW
większa odporność na ścieranie i
agresję chemiczną
nowe możliwości konstrukcyjne
(większa rozpiętość przęseł, mniejsze
przekroje słupów, większe powierzchnie
pomieszczeń, itp.)
zmniejszenie zużycia materiałów
niższe koszty utrzymania obiektów
walory estetyczne
niższe koszty całkowite
ZASTOSOWANIE BWW
Mosty
Platformy wiertnicze
Budynki wysokie
Płyty i nawierzchnie
Beton architektoniczny
(elewacyjny)
Tunele
Obiekty hydrotechniczne
Elementy prefabrykowane


Wyszukiwarka