W artykule przedstawię, jak zmienia się efektywność działania superplastyfikatorów w zależności od czynników technologicznych, a także podstawowe zasady doboru składników i składu mieszanki ze względu na efektywne stosowanie superplastyfikatorów. Rodzaje superplastyfikatorów i mechanizm ich działania Ze względu na budowę chemiczną wyróżnia się następujące podstawowe rodzaje superplastyf[...]

Jako beton samozagęszczalny definiuje się beton, którego skład i składniki dobierane są przede wszystkim ze względu na właściwości reologiczne mieszanki, zapewniające jej zdolność do szczelnego wypełnienia formy, otulenia zbrojenia oraz zagęszczenia się pod ciężarem własnym bez potrzeby zagęszczania mechanicznego. Samozagęszczalność wymaga specyficznych właściwości reologicznych mieszanki. Powinny one umożliwić swobodne płynięcie i odpowietrzenie przy braku sedymentacji ziaren kruszywa wmieszance oraz wydzielania się z niej zaczynu. Istotną rolę w nadaniu zdolności do samozagęszczania odgrywają domieszki reologiczne, do których zalicza się przede wszystkimsuperplastyfikatory oraz domieszki zwiększające lepkość i tiksotropowośćmieszanki betonowej. Skuteczne stosowanie domiesz[...]

  Domieszki do betonu to substancje chemiczne dodawane w ilości nie większej niż 5%masy cementu. Umożliwiają kształtowanie właściwościmieszanki betonowej i/lub betonu, a w konsekwencji uzyskanie korzystnych efektów, z których za najważniejsze uważa się: redukcję ilości wody wmieszance; poprawę właściwości reologicznych (urabialności) mieszanki; sterowanie czasem wiązania cementu i prędkością przyrostu wytrzymałości betonu; ograniczenie zmian objętościowych betonu oraz zwiększenie jego wytrzymałości i trwałości [1, 2]. Na rynku dostępnych jest wiele różnych domieszek, różniących się istotnie efektami działania, składem i właściwościami (tabela). Zwykle modyfikują one kilka cech mieszanki lub stwardniałego betonu, przy czymmożliwe jest, że poprawiając jedną, pogarszają inne (tabela). Skuteczność działania domieszek zależy od wielu czynników technologicznych, a optymalny ich dobór stanowi jeden z najważniejszych problemów w technologii betonu. Efektywność działania domieszek Skuteczność działania domieszek chemicznych można zdefiniować jako kryterium i charakterystykę jakości ich działania ze względu na funkcję i związany z nią podstawowy efekt działania [3]. Efekt podstawowy jest rozumiany jako efekt działania domieszki odpowiadający jej funkcji i będący bezpośrednią konsekwencją fizycznegomechanizmu jej działania. Zwykle przy ocenie efektywności działania domieszki i jej stosowaniu należy uwzględnić efekty drugorzędne, ze względu na możliwy niekorzystny wpływ domieszki na ważne cechymieszanki betonowej i/lub stwardniałego betonu. Efektywność działania domieszek chemicznych należy rozpatrywać w aspektach technicznym, technologicznymi ekonomicznym [3]. Efektywność techniczną można wyznaczyć jako iloraz wymaganego efektu podstawowego, czyli zmiany właściwościmieszanki betonowej i/lub stwardniałego betonu oraz minimalnej ilości domieszki koniecznej do jego wywołania. Efektywność ekonomiczną wyznacza się jako ko[...]

  Coraz większe wymagania stawiane konstrukcjom betonowymi zwiększający się obszar ich zastosowania wymuszają konieczność odpowiedniegomodyfikowania betonu. Kluczową rolę pełnią w tym procesie domieszki, które pozwalają na korzystne kształtowanie właściwościmieszanki betonowej oraz stwardniałego betonu - tabela [3 ÷ 6]. Na rynku są dostępne domieszki, różniące się efektami działania, składem i właściwościami. Domieszki zwykle modyfikują kilka cech mieszanki lub betonu, przy czym możliwe jest, że poprawiając jedną, pogarszają inne (tabela), a przy tym efekty ich działania zależą od wielu czynników technologicznych [1 ÷ 3]. Optymalny dobór domieszki stanowi jeden z najważniejszych problemów przy projektowaniu betonu.Artykuł poświęcony jest temu zagadnieniu. Skuteczność i efektywność domieszek Skuteczność działania domieszki do betonu to stopień uzyskania dzięki jej zastosowaniu oczekiwanego efektu modyfikacji właściwości mieszanki betonowej i/lub betonu, przy czym modyfikacja musi być właściwa ze względu na rodzaj i funkcję wyznaczające główny efekt oddziaływania tej domieszki. Skuteczność działania określa więc przede wszystkim, czy domieszka spełnia funkcję, która została jej przypisana, a więc czy spełnia określone normowe wymagania. Z praktycznego punktu widzenia, od skuteczności ważniejsza jest efektywność działania domieszki, czyli zależność uzyskanych efektów modyfikacji właściwościmieszanki betonowej i/lub betonu od poniesionych nakładów. Określa się ją przede wszystkim w celu optymalizacji doboru domieszki do stosowania w określonych warunkach technologicznych. Efektywność działania domieszek należy rozpatrywać w aspektach technicznym, ekonomicznym i technologicznym [3, 7]. Efektywność techniczną wyznaczyć można jako dawkę domieszki koniecznej do uzyskania określonego efektu podstawowego modyfikacji właściwości mieszanki betonowej i/lub betonu. Należy zaznaczyć, że zależy ona od wielu czynników [...]

  Dotychczasowe badania przekrojów elementów belkowych, wykonanych z betonu samozagęszczalnego z włóknami stalowymi (WSBSZ) nie dostarczyły systematycznych, zweryfikowanych danych doświadczalnych umożliwiających ich projektowanie na podstawie zakładanych parametrów mechanicznych oraz rozmieszczenia i ukierunkowania zbrojenia rozproszonego. Konsekwencją tego jest rozbieżność w projektowanych i otrzymywanych parametrachmechanicznych takmodyfikowanych betonów [1]. Ważne jest określenie stopnia odchylenia w zakładanych parametrachmechanicznychWSBSZ ze względu na rozmieszczenie i ukierunkowanie zbrojenia rozproszonego. Prezentowana metoda badawcza stanowi podstawę do opracowania identyfikacji zachowania się włókien o różnych parametrach geometrycznych w matrycy betonów samozagęszczalnych z uwzględnieniem zakładanych zróżnicowanych stanów naprężenia [2]. Wyniki dotychczasowych badań fibrobetonów samozagęszczalnych wskazują, że o ich samozagęszczalności i właściwościach fizykomechanicznych decydują głównie parametry geometryczne włókien i ich udział objętościowy w mieszance betonowej [3][4], natomiast brak jest oceny wpływu metod formowania WSBSZ na ich właściwości fizykomechaniczne. Obecnie zbrojenie rozproszone jest traktowane jako dodatek do betonu poprawiający jego właściwości, ale nie jako zbrojenie konstrukcyjne (są już przykłady takich zrealizowanych konstrukcji). W takim podejściu rozmieszczenie równomierne zbrojenia może być uz[...]

  Podstawowym wymaganiem stawianym przy projektowaniu i wykonywaniu betonów nowej generacji jest zapewnienie im dobrej urabialności w trakcie całego procesu betonowania. Betony te charakteryzują się dużą zawartością dodatków mineralnych modyfikujących wybrane właściwości (np. mączka wapienna, popiół lotny krzemionkowy, zmielony granulowany żużel wielkopiecowy, pył krzemionkowy). Podstawowe efekty stosowania dodatków mineralnych przedstawiono w wielu opracowaniach [1, 2, 3]. Stwierdzono również możliwość stosowania popiołu lotnego wapiennego jako zamiennika części cementu w betonie i składnika cementu [4]. Dotychczasowe publikacje wskazują na problem pogarszania się urabialności mieszanek betonowych zawierających popiół lotny wapienny. W związku z tym, że urabialność jest kluczemdo uzyskania betonów nowej generacji [5], przeprowadzono serię badańmających na celu zweryfikowanie możliwości uzyskania betonów samozagęszczalnych z tym dodatkiem. Wykonano badania samozagęszczalnych betonów zwykłych (BSZ), wysokowartościowych betonów samozagęszczalnych (WWBSZ) oraz fibrobetonów samozagęszczalnych (FBSZ). Badania Z licznych badań rozpatrujących właściwości mieszanki w aspekcie urabialności wynika, że zachowuje się ona pod obciążeniem jak lepkoplastyczne ciało Binghama. Granica płynięcia g i lepkość plastyczna h, zwane parametrami reologicznymi, są stałymi materiałowymi, charakteryzującymi właściwości reologiczne mieszanki. Z chwilą, gdy naprężenia przekroczą granicę płynięcia, nastąpi płynięcie mieszanki z prędkością proporcjonalną do lepkości plastycznej (im mniejsza lepkość plastyczna mieszanki, tym większa prędkość jej płynięcia przy danymobciążeniu). Bardziej szczegółowo zagadnienia reologii omówiono m.in. w pracy Szwabowskiego [6]. Przyjmuje się, że wartości granicy płynięcia g odpowiada średnicamaksymalnego rozpływu SF, natomiast wartości lepkości plastycznej h czas rozpływu do średnicy 500 mm T500 (oba param[...]

  Stosowanie cementów z dodatkami mineralnymi pozwala na korzystne modyfikowanie właściwości betonu i stanowi ważny element w realizacji strategii zrównoważonego rozwoju. Najczęściej jako dodatek do cementu stosuje się: popiół lotny krzemionkowy (V); zmielony granulowany żużel wielkopiecowy (S) oraz pył krzemionkowy (D). Zgodnie z PN-EN 197-1 składnikiem głównym cementu może być również popiół lotny wapienny (W), charakteryzujący się aktywnością pucolanowo-hydrauliczną [1]. Popioły lotne wapienne powstają w wyniku spalania węgla brunatnego w kotłach konwencjonalnych. Zawierają 10 - 40% masy CaOreak; 3 - 7% masy CaOw, do 7%masy niespalonego węgla, a ich powierzchnia właściwa wg Blaine’a wynosi mniej niż 2800 cm2/g [2]. Pomimo dużej dostępności (w Polsce powstaje rocznie ok. 4mlnMg popiołów lotnych wapiennych) nie są stosowane w technologii betonu, m.in. z powodu dużej zmienności składu i właściwości popiołu w czasie, dużej wodożądności, dużej zawartości CaOw i związków siarki oraz niewielkiemu doświadczeniu i małej liczbie prac naukowo-badawczych dotyczących ich wykorzystania [1]. Jednymz warunków upowszechnienia popiołu lotnego wapiennego jako dodatku do cementu jest rozwiązanie problemu kształtowania urabialności mieszanek w jego obecności. Jak wykazują badania [3 - 8], dodanie popiołu lotnego wapiennego powoduje wzrost granicy płynięcia i lepkości plastycznej mieszanki betonowej oraz przyspiesza wzrost granicy płynięcia w czasie. Pogorszenie urabialności mieszanki jest tym większe, im większa ilość popiołu została do niej dodana. Obecność w popiele lotnym wapiennym znacznej ilości niespalonego węgla może również negatywnie wpływać na efektywność działania domieszek. W celu uzyskania wymaganej konsystencji konieczne jest dodawanie nawet dwukrotnie większej ilości plastyfikatora lub superplastyfikatora niż w przypadku mieszanki bez popiołu [4, 6, 7]. Zmienność składu popiołu lotnego wapiennego stano[...]

  Skurcz materiałów kompozytowych o matrycy cementowej jest związany z kilkoma procesami, któremogą synergistycznie na siebie oddziaływać. Mechanizm skurczu zaczynu cementowego zachowuje słuszność w przypadku zapraw bądź betonów. Ze względu na to, że ziarna kruszywa wprowadzają więzy, które ograniczają skurcz, można się spodziewać jedynie ilościowych różnic w skurczu badanymna zaczynach, zaprawach czy betonach. Od momentu zmieszania składników zaczynu cementowego następuje skurcz autogeniczny, związany z tym, że objętość składników zaczynu jest mniejsza niż objętość produktów przebiegającej reakcji hydratacji. Skurcz chemiczny przebiega mniej więcej do momentu umownego czasu końca wiązania cementu. Postępująca reakcja hydratacji powoduje zjawisko samoosuszania. Roztwór wypełniający pory kapilarne jest "zużywany" przez trwającą reakcję hydratacji, powodując powstawanie naprężeń rozc[...]

  Jako beton samozagęszczalny definiuje się beton, którego skład i składniki dobierane są przede wszystkim ze względu na specyficzne właściwości reologicznemieszanki, zapewniające jej zdolność do szczelnegowypełnienia formy, otulenia zbrojenia oraz zagęszczenia się pod ciężarem własnym bez potrzeby zagęszczania mechanicznego [1, 2, 3]. Dążenie do zminimalizowania wpływu człowieka na proces zagęszczania było głównym powodem do opracowania tej technologii. Zalety i korzyści ze stosowania betonu samozagęszczalnego potwierdza wiele zastosowań. Warto jednak pamiętać, żemieszanki samozagęszczalnewywierają duże parcie na deskowania. Zreguły deskowania projektuje się z warunku hydrostatycznego, co wkontekście przeprowadzonych badańmoże prowadzić do ich przewymiarowania. Ponadto wiele zjawisk (tiksotropowe żelowanie, utrata urabialności, efekt samozagęszczenia) prowadzi do redukcji parcia.Do predykcji parcia wywieranego przez mieszankę można wykorzystać właściwości reologiczne, które w pośredni sposób mogą być wyznaczane testami technicznymi przeprowadzanymi w warunkach budowy. Metoda badań Podstawy reologicznego ujęcia problemu urabialności i jej projektowania szczegółowo omówionow[4, 5, 6].Wdużymuproszczeniu, na podstaw[...]

  Wpracy wykazano, że popioły wapienne traktowane jako dodatek mineralny mogą być z powodzeniem stosowane w mieszankach betonów samozagęszczalnych. Stosowanie dużych ilości popiołów (powyżej 20-30%) może pogorszyć urabialność, zwłaszcza w wyższych temperaturach. Dzięki stosowaniu popiołu mielonego można niekorzystny wpływ ograniczyć. Słowa kluczowe: beton samozagęszczalny, urabialność, temperatura, popiół lotny wapienny.Dodatkimineralne odgrywają istotną rolęwnowoczesnej technologii betonu. Ich stosowanie jest jednocześnie ważnym elementem strategii zrównoważonego rozwoju. Umiejętnie stosując dodatki mineralne, można zwiększyć trwałość betonu, zmniejszając jego koszt. Z punktu widzenia ekologii korzystne jest zmniejszenie zużycia energii przy produkcji cementu i zmniejszenie emisji CO2 [1, 4, 8]. Obecnie ważną rolę w technologii betonu odgrywa technologia betonu samozagęszczalnego (BSZ). Korzyści wynikające z zastosowania SCC są następujące: minimalizacjawpływu czynnika ludzkiego na jakość betonu; poprawa warunków pracy przez wyeliminowanie wibracji i hałasu oraz obniżenie pracochłonności i energochłonności robót betonowych. Mieszanki BSZ są szczególnie zalecane dowykonywania konstrukcji o skomplikowanych kształtach i znacznym stopniu zbrojenia. Zalety i korzyści osiągane dzięki BSZ są potwierdzone przez liczne jego implementacje [4]. Badania Celem badań było określenie wpływu popiołu lotnego wapiennego na właściwości [...]