Ulaz za korisnike

Armatura betonskih ploča

|
Armatura betonskih ploča
 
Armatura betonskih ploča
Za većinu betonskih industrijskih podova vrijedi pravilo da moraju biti nosivi, otporni na dinamička opterećenja, jednostavni za održavanje i trajni. Dio tih zahtjeva postižemo pravilnim sastavom betona, onaj dio koji se odnosi na nosivost, dinamička opterećenja i otpornost protiv zamaranja materiala, postižemo armiranjem

Više ili manje svakome poznat način armiranja betonskih podova je upotreba čeličnih šipki i armaturnih mreža. Međutim, pokraj ovog načina postoji još i relativno nova mogućnost armiranja betonskih podova čeličnim vlaknima. Ovaj način armiranja, čiji počeci idu približno 25 godina unazad, sve se više upotrebljava. U Europi se već više od 50% svih industrijskih podova izvodi armiranjem čeličnim vlaknima. Kada govorimo o industrijskim podovima mislimo na nosive betonske ploče u proizvodnim halama, u regalnim i klasičnim skladištima, u trgovačkim centrima, u garažama, ali i podove na vanjskim površinama, kao što su parkirališta, kamionski ili kontejnerski terminali u logističkim centrima, benzinske pumpe, autobusna stajališta i sletne staze u zračnim lukama. Pretežito su ovi podovi debeli od 12 do 30 cm, a najčešće se njihova debljina kreće između 15 i 20 cm, zavisno od statičkog proračuna.

Karakteristike vlakana

Namjena podne ploče uvjetuje i karakteristike betona iz kojeg je pod izrađen. Za većinu betonskih industrijskih podova vrijedi, da moraju biti nosivi, otporni na dinamička opterećenja, jednostavni za održavanje i trajni. Dio tih zahtjeva postižemo već pravilnim sastavom betona, onaj dio pak, koji se odnosi na nosivost, dinamička opterećenja i otpornost protiv zamaranja materiala, postižemo armiranjem.

Dodatkom čeličnih vlakana možemo značajno povećati nosivost betonske ploče, .spriječimo formiranje pukotina u fazi stvrdnjavanja betona i smanjujemo rastezanja i skupljanja očvrslog betona zbog temperaturnih promjena, povećamo njegovu otpornost na točkasta opterećenja i produžimo vrijeme upotrebljivosti betonskog poda. Bitna osobina betonskog poda je žilavost. Što je žilavost veća, toliko veće opterećenje može podnijeti betonski pod i obrnuto. Žilavost betona izražena je omjerom između_čvrstoće na savijanje (savijajuće-vlačne) i ekvivalentne čvrstoće na savijanje betona, što najjasnije određuje japanski standard (JSCE-SF 4) za beton armiran čeličnim vlaknima. Stanadrd uspoređuje čvrstoću na savijanje probne betonske prizme kod njenog prvog pucanja i prosječnu vrijednost dijagrama daljnjeg opterećivanja do deformacije 3 mm.

Brojni pokusi pokazali su, da žilavost betona uvelike ovisi od vrste i količine vlakana u betonu. Općenito vrijedi, da se žilavost povećava s količinom vlakana u betonu i zbog toga je beton s 30 kg čelčnih vlakana na 1 m3 žilaviji od betona s 20 kg. Međutim, ovo vrijedi samo za potpuno jednaka vlakna. Ako se jedna od karakteristika vlakana izmijeni, podatak o količini vlakana ne može više koristiti za ocjenu žilavosti betona.

Karakteristike vlakana, koje utječu na karakteristike betona su:

- oblik vlakna,

- vlačna čvrstoća čelika iz kojeg je vlakno izrađeno - omjer l/d (dužina : promjer) vlakna.

Uspoređivanja svojstava betona dovela su do slijedećih zaključaka o svojstvima vlakana:

Oblik

- vlakna mogu biti u presjeku okrugla (izrađena iz žice), četverokutna (izradena sječenjem limenih traka), polukružna (strugotine) ili proizvoljnog oblika (topljena). Po uzdužnom obliku mogu biti ravna ili deformirana. Namjena deformiranosti vlakana je dobro sidrenje u betonu. Bolje sidre vlakna s koljenastim krajevima ili valovita od onih ravnih.

Vlačna čvrstoća čelika

- je značajno svojstvo vlakana, jer kod pretpostavke da vlakna jednakog oblika jednako dobro sidre u betonu, vlakna iz čelika s većom vlačnom čvrstoćom (npr. 1100 N/mm2) daju veći otpor rastezanju, koji nastaje kod savijanja betonske ploče, od vlakana s manjom vlačnom čvrstoćom.

Oblik vlakana i vlačna čvrstoća čelika iz kojeg su izrađena bitno utječu na žilavost betona, jer je ona neposredno srazmerna sili kojom se vlakna odupiru izvlačenju iz betona. Omjer l/d (dužina : promjer vlakna - npr. dužina 60 mm : 0,75 mm promjer = 80) - je svojstvo vlakna, koje označava njegovu učinkovitost. Što je ovaj broj veći, to je vlakno učinkovitije. Ova karakteristika nam često može pomoći kod ocjene učinkovitosti vlakana istog oblika ali različitih dimenzija, no uz uvjet jednake kakvoće materijala.

Raspored vlakana

Sve prije nabrojane dobre osobine vlakana malo znače ako vlakna nisu ravnomjerno raspoređena po betonu, odnosno ako imamo na jednoj strani veliku koncentraciju vlakana zbog međusobnog ispreplitanja, a na drugoj strani skoro nearmirani beton. Vlakna s velikim omjerom l/d imaju veću tendenciju međusobnog ispreplitanja (tanka su i relativno duga!), što znači, da njihovim miješanjem i raspoređivanjem u betonu uzrokuje više poteškoća.

Uistinu, mogli bismo se odlučiti za manji omjer l/d, ali su razlike u količinama vlakana koje treba dodati betonu za postizanje jednakih svojstava relativno velike (npr. umjesto 20 čak 80 kg), tako da postaje problematično čak i dodavanje takvih količina, a još je pod većim upitnikom ekonomičnost takvog betona, iako se obično dobivaju po niskim cijenama. Da bi se riješili problemi kod miješanja vlakana različiti su proizvođači razvili različite sisteme dodavanja vlakana, od raznih sprava za upuhavanje. do predmiješanja u disperzijskim otopinana i slično.

Dobre osobine vlakana malo znače ako vlakna nisu ravnomjerno raspoređena po betonu, odnosno ako imamo na jednoj strani veliku koncentraciju vlakana zbog međusobnog ispreplitanja, a na drugoj strani skoro nearmirani beton.

Ovdje se pojam dodavanja ne smije poistovjetiti s doziranjem! Za sada jedinstven i stvarno učinkovit sistem miješanja visoko učinkovitih vlakana u beton izveden je ljepljenjem više vlakana (20 - 30 komada) vodotopivim ljepilom u snopiće (šaržere). Tako sljepljena vlakna jednostavno istresemo na agregat u dozirnoj posudi u betonari ili direktno u auto mješalicu. Snopići se uz miješanje prvo grubo rasporede, a onda se svaki od njih, pod utjecajem vlage i trenja, raspadne. Tako pripremljena mješavina ima ravnomjerno raspoređena vlakna po cijeloj zapremini.

Statički proračun

Tražene karakteristike industrijskih podova su se u poslednjim godinama jako povećale. Tradicionalni podovi su bili projektirani pretežito kao čvrsta upotrebljiva podloga, dok se danas od industrijskih podova traži visoku točnost, orientiranu namjenu i racionalnu izvedbu.

Dobro poznavajući svojstva vlakana i svojstva tako armiranog betona, moguće je izraditi statički proračun, koji obuhvaća sve bitne elemente za projektiranje industrijskog poda, od različitih karakteristika sabijenih podloga i toplinskih izolacija, do predviđenih opterećenja, točkastih ili površinskih. Uz uvažavanje standardnih vrijednosti za skupljanje betona u zavisnosti od doze cementa i vodocementnog faktora te temperaturnih razlika na gornjoj i donjoj strani ploče zbog temperaturnih promjena, dobivamo, na osnovu Mayerhofove i Losbergove teorije rubnih vrijednosti, rezultat za optimalno dimenzioniranje nosive betonske podne ploče, armirane određenim tipom čeličnih vlakana.

Izrada podne ploče

Ako imamo izrađen statički proračun, tome sukladno uređenu podlogu i pripremljenu svu logistiku, mozemo početi s betoniranjem poda. Tek sada se pokazuje sva inventivnost i praktičnost izrade betonskih podova s čeličnim vlaknima. Čelična vlakna dodamo u beton, na betonari ili u auto mješalicu. Dakle, u mješalici dovedemo na gradilište i beton i armaturu. Beton možemo istovariti auto mješalicom točno na mjestu ugradbe jer nemamo nikakvih mreža, koje bi sprečavale prilaz kamionom.

Ako smo beton dobro plastificirali, potrebna su samo manja poravnanja površine prije ugradbe vibracionom letvom, a kada se već može hodati po betonu, izvedemo još završnu obradu zaglađivanjem ili metenjem. Površinu betona, kao što je uobičajeno, potrebno je još zaštititi od isparavanja. Prividne reške, koje se sijeku u roku od 24 do 48 sati, mogu često puta imati veći raster nego kod klasično armiranih podova, jer je skupljanje betona armiranog čeličnim vlaknima nešto manje. Dubina rezanja prividnih reški je 1/3 debljine ploče, pa su čelična vlakna, na preostale dvije trećine, u funkciji moždanika. Moždanici su potrebni samo još na spoju starog i novog betona (radna reška).

Dodatkom čeličnih vlakana značajno povećavamo nosivost betonske ploče, spriječavamo formiranje pukotina u fazi stvrdnjavanja betona i smanjujemo rastezanja i skupljanja očvrslog betona. Isto tako zbog temperaturnih promjena povećavamo njegovu otpornost na točkasta opterećenja i produžujemo vrijeme upotrebljivosti betonskog poda

Na našem geografskom prostoru upotrebljavamo za beton armiran vlaknima, pa bila ona metalna, staklena ili iz umjetnih materijala, riječ »mikroarmirani beton«. Možda taj termin nije najbolje odabran, jer s jedne strane navodi na pomisao, da je armatura »mikro«, da je sićušna i slaba, a s druge strane ne oznacava materijal iz kojeg je načinjena.

Betonski pod pak, koji je armiran kvalitetnim čeličnim vlaknima, sposoban je nositi kontejnere, teške gusjeničare ili osamkatne regale i, dakle, u odnosu na svoja svojstva, nipošto nije »mikro«. U engleskoj literaturi upotrebljava se termin »Steel Fibre Reinforced Concrete«, a u njemačkoj »Stahlfaserbeton«, što bi se prevelo kao »beton armiran čeličnim vlaknima« ili »beton s čeličnim vlaknima«. Tako nema dvojbe o kakvoj se armaturi radi i kakva svojstva možemo očekivati od takvog betona.

www.masmedia.hr

Materijali