Ulaz za korisnike

Cestogradnja - Svježi beton

|
Cestogradnja - Svježi beton
 
Cestogradnja - Svježi beton
Obrada svježeg betona usko je povezana s troškovima ugradbe kao i s kvalitetom i vijekom trajanja očvrslog betona. Izbor pojedine vrste betona s točno definiranom konzistencijom stoga je od presudnog značenja

 Vrijeme za obradu betona je ograničeno pa stoga obrada betona ponajprije ovisi o sljedećim aspektima: vrsti cementa, količini i vrsti dodataka cementu i betonu, temperaturi betona, vremenu isušivanja svježeg betona.

Cementni kamen nastaje očvršćivanjem veziva (cementa kojem se dodaje hidraulički dodatak) i vode. Vezivno ljepilo lijepi dodatke betonu i na taj način beton očvršćuje. Samo od kvalitetnog cementnog kamena može nastati kvalitetan i trajan beton.

Vezivno ljepilo (usporedi s ljepilom za tapete) utoliko je bolje što mu se dodaje manje vode. Vrijednost vode i vezivnog sredstva prikazuje koliko kg vode dolazi na predviđenu količinu vezivnog sredstva. Za izračunavanje točne vrijednosti u obzir je potrebno uzeti sadržaj površinske vode na dodacima betonu i količinu vode koja se dodaje tijekom miješanja (voda za miješanje, tekući dodaci).

Voda i veziva

Kako bi vezivno ljepilo (cement) u cijelosti očvrsnulo (hidratiziralo), za jedan kg veziva potrebno je upotrijebiti 0,4 kg vode. Na kraju procesa očvršćivanja cijela količina vode reagirala je s vezivnim ljepilom; u očvrslom cementnom kamenu stoga ne preostaju pore ispunjene vodom. Ako u postupku proizvodnje betona povećamo vrijednost (količinu) vode i vezivnog sredstva, voda će se fino raspodijeliti u cementnom kamenu. Na taj način dobit ćemo porozni beton. Jasno je da je ovakav beton s poroznim cementnim kamenom manje postojan i on ima manju čvrstoću nego je to slučaj s betonom s vrlo gustim cementnim kamenom.

Temporalni razvitak betona

Vezivno ljepilo očvršćuje ne zahvaljujući isušivanju, nego činjenici da voda reagira u kontaktu s pojedinim zrnima veziva. Pri tome se voda veže uz cementni kamen (hidratacija). Na ovaj način vezana voda za razliku od vode u kapilarama ne može ishlapjeti. U početku hidratacija djeluje vrlo brzo jer se odvija na površini zrna vezivnog sredstva. S vremenom proces hidratacije odvija se sve sporije jer voda sve teže prodire kroz očvrsli cementni kamen u unutrašnjost do zrnaca veziva koja još nisu doživjela hidrataciju.

Neposredno nakon miješanja ljepilo veziva sastoji se od veziva i vode koja hlapi. Što vrijeme više odmiče, zahvaljujući hidrataciji voda se sve više veže, tako da udio vode koja hlapi postaje sve manji, a udio vezane vode sve veći. To znači da vremenski gledano u jednom relativno ranom trenutku hidratacije beton s V/V (voda/vezivo) vrijednošću od 0,40 ima potpuno iste osobine koje inače ima beton s V/V vrijednošću od 0,60 nakon završenog procesa hidratacije.

 Pore

Tijekom zbijanja betonske mase i očvršćivanja nije moguće potisnuti sve pore. Možemo reći da i beton koji je praktično potpuno zbijen sadrži oko 0,5 do 2% pora. Budući da pore smanjuju čvrstoću betona, a izrazito velike pore ugrožavaju i postojanost (vijek trajanja) betona, onda su to vrlo jasni razlozi zbog čega je beton tijekom ugradbe potrebno što je moguće bolje zbiti. Umjetne okrugle zračne pore nastaju kao rezultat dodavanja posebnih dodataka koji stvaraju okrugle pore i ovakve pore imaju promjer od oko 0,01 do 1 mm. Ove pore pojačavaju otpornost betona na utjecaj mraza i soli, ali pozitivno utječu i na sastav i obradu svježeg betona.

Dodaci

Prirodno okrugličasti dodaci: šljunak, okruglo zrno. Ili drobljeni agregati: drobljenac, zrno s rubovima za npr. normalni beton . Umjetno proizvedeni agregati: glinopor, stiropor za lagani beton. Prirodni, no i vrlo često umjetno proizvedeni dodaci kao što je primjerice željezni otpad koji se koristi kod teških betona. Glavna zadaća dodataka/agregata je u tome što se njihovom upotrebom štedi ljepilo za vezanje jer su zrna agregata u potpunosti 'umotana' u ljepilo veziva koje ispunjava sve praznine i šupljine izmedu pojedinih zrna granulata. Vrlo je važno agregate sortirati prema veličini i količini u pojedine grupe i tako ih koristiti kako bi se na pravi način uštedjelo na ljepilu.

Budući da je zrno granulata puno čvršće od cementnog kamena, ono se u betonu ponaša kao potpora unutarnjoj strukturi betona. Grublja zrna agregata za beton i zrna kubične površine, kao i zrna lagano grube površine daju betonu veću čvrstoću nego je to slučaj s finim sitnim zrnima i agregatima čija zrna imaju ravnu, odnosno pločastu površinu.

Uloga zrna agregata je i postizanje posebnih osobina betona kao što je otpornost na trošenje (primjerice, dijabaz, bazalt, elektro-korund, silicijev karbid), toplinska izolacija (male gustoće – lagani agregati), zaštita od zračenja (velike gustoće – teški agregati).

Aditivi

Aditivi i dodaci betonu mogu dodatno poboljšati osobine svježeg i očvrslog betona. Tako je pozitivan učinak aditiva i dodataka u svježem betonu vidljiv na obradi betona i duljini trajanja obrade. U očvrslom betonu aditivi i dodaci betonu povoljno djeluju na postojanost betona i čvrstoću betona. Potrebno je naglasiti da je dodavanje aditiva i dodataka betonu s ciljem poboljšanja osobina dobro jedino u slučaju ispravnog izbora odgovarajućeg vezivnog ljepila kao i agregata odgovarajućeg sastava zrna.

Točna je činjenica da dodavanjem aditiva i dodataka možemo postići optimalne rezultate koji se tiču pojedinih osobina betona, no ovdje se odmah treba naglasiti da optimalno poboljšanje nekih osobina betona može ići na štetu nekih drugih osobina, stoga oprez: ni u kojem se slučaju ne preporuča poboljšanje jedne osobine betona ako to istodobno znači nedopustivo pogoršanje nekih drugih važnih osobina, primjerice, dodaci betonu koji utječu na stvaranje pora poboljšavaju otpornost betona na mraz, no istodobno smanjuju njegovu tlačnu čvrstoću.

Sekundarna obrada

Pod sekundarnom obradom betona podrazumijevamo sve one poduzete mjere i korake koje za cilj imaju sprječavanje preranog isušivanja betona. Ako se dogodi da se beton prerano isuši, pojavit će se nedostatak vode u kapilarama koja je potrebna za dovršetak procesa hidratacije. Ako hidratacija prerano završi, cementni kamen ostat će porozan, a rezultat toga je njegova oslabljena kvaliteta s obzirom na optimalnu V/V (voda/vezivo) vrijednost. Beton s nižom V/V vrijednošću koji nije sekundarno obrađen imat će manje postojanu površinu od betona sa znatno višom V/V vrijednošću koji je dobro i kvalitetno sekundarno obrađen.

 Vrijeme trajanja

Beton je potrebno zaštititi od štetnih utjecaja bilo koje vrste sve do onog trenutka dok ne očvrsne dovoljno... Beton je potrebno najmanje 3 dana štititi od preranog isušivanja, a u slučaju potrebe za izrazito visokom kvalitetom betona, zaštitu od isušivanja potrebno je prakticirati najmanje 7 dana.

Načini zaštite od isušivanja:

Navlaživanje betona, prekrivanje površine betona zaštitnom folijom, upotreba sredstava za sekundarnu obradu, zadržavanje betona u oplati.

TABLICA

Vrijeme obrade betona prije isušivanja

  • 30°C 1 h
  • 20°C 2 h
  • 10°C 5 h
  • 5°C 10 h
  • -5°C 20 h

    Sirovina za proizvodnju cementa

    Sirovine za proizvodnju cementa dobivaju se u kamenolomima, odnosno u gliništima. Nakon vađenja, veliki komadi sirovina strojevima se prevoze do lokacije gdje se sirovine usitnjavaju (drobe), zatim se tako obrađene sirovine transportiraju do cementare i tamo skladište

  • Za proizvodnju cementa koriste se sirovine vapno i glina, i to kao smjesa: miješaju se u omjeru otprilike 2 : 1. I lapor koji je prirodna mješavina ovih dviju komponenti koristi se u proizvodnji cementa.

  • Sirovina za dobivanje sirovog cementnog brašna najprije se suši, a zatim se melje u posebnom mlinu. Na ovaj način dobivamo sirovo cementno brašno kojemu se prema potrebi mogu dodavati sredstva za dodatnu korekciju.

    Na ovaj se način olakšava kasniji postupak obrade i ujedno se jamči precizan sastav portland cementa. Dobro promiješano i korigirano cementno brašno skladišti se u posebnom silosu i priprema za obradu na visokim temperaturama. Štetni i otpadni plinovi koji se formiraju tijekom obrade pročišćavaju se u posebnom elektrouređaju.

    Cementni klinker koji se u međuvremenu ohladio melje se u okruglom ili cjevastom mlinu skupa s gipsom i dodacima cementom brašnu kao što su leteći pepeo ili granulirana troska. Gips sprečava trenutačno ukrućivanje cementa. Potrebno je odmah istaknuti da željene fizikalne i tehnološke osobine finalnog proizvoda (gotovog cementa) ponajprije ovise o vrsti i količini dodataka cementnom brašnu kao i o finoći obrade samog cementnog brašna.

    Na ovaj način nastaju različite vrste cementa za različite potrebe svakog gradilišta. Iz silosa za skladištenje cementno brašno dospijeva do prostora za izmjenu topline. U ovom se prostoru cementno brašno obrađuje na temperaturi od 800 do 900°C i tijekom ove obrade iz vapnenca se izdvaja CO2. Iz ovog prostora cementni materijal dospijeva do cjevaste peći koja rotira oko svoje uzdužne osi i u njoj se cementni materijal još snažnije zagrijava.

    Toplina dostiže temperaturu od 1200°C i na taj način cementni materijal poprima kašastu konzistenciju. Tijekom procesa obrade u cjevastoj peći i laganoj nakošenosti cijevi peći cementni materijal ravnomjerno se zagrijava i poprima kugličasti oblik. Na temperaturi od oko 1450°C klinker se vadi iz peći, brzo hladi i zatim propisno skladišti.

Materijali