Projektowanie betonów wysokich klas

W betonach do konstrukcji sprężonych, zwłaszcza w cienkościennych częściach elementów, stosuje się na ogół kruszywa do 20 mm i wówczas minimalna objętość drobnych ziarn i cementu określana jest na 95 dm³/m przy zawartości zaprawy do 600 dmVm³ [N3] (program uprawnienia budowlane na komputer). W celu umożliwienia swobodnego układania betonu między zbrojeniem ustalono ograniczenie, aby największe ziarna kruszywa nie przekraczały 0,8 odstępu między zbrojeniem lub ściankami formy, a jednocześnie 1/3 najmniejszego wymiaru w przekroju poprzecznym elementu [N5].

Inne cechy fizyczne betonu stwardniałego wodoszczelność, mrozoodporność, mała nasiąkliwość są technologicznie związane głównie z porowatością zagęszczonej mieszanki. Ogólne wytyczne zakładają, że porowatość międzyziarnowa nie powinna przekraczać 0,6% objętości zaprawy w betonie. Zasadnicze znaczenie ma ilość cementu oraz wskaźnik c/w (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Przepisy [N3] zalecają największą dopuszczalną zawartość cementu w betonach wysokich klas 550 kg/m³, co podyktowane jest racjami ekonomicznymi oraz obawą przed nadmiernym skurczem. Wartość c/w w betonach wodoszczelnych powinna wynosić co najmniej 1,8, a w betonach narażonych na wpływy atmosferyczne co najmniej 1,6. Najczęściej przyjmuje się wartość c/w równą 2,5-3,2. Przedstawione zalecenia i wymagania stanowią podstawę projektowania betonu, czyli doboru proporcji składników. Projektowanie betonów wysokich klas nie różni się od ogólnych metod projektowania składu betonu i jest szeroko opisane wraz z przykładami. Obliczona i sprawdzona doświadczalnie proporcja wagowa składników jest podstawą określenia roboczej receptury betonu, która podaje proporcje dla jednego zarobu z uwzględnieniem stopnia zawilgocenia kruszywa (uprawnienia budowlane).

Czas transportu betonów

Zasadą jest mieszanie wymuszone (betoniarki przeciwbieżne). Najczęściej dozuje się składniki w kolejności: kruszywo grube + piasek + cement + woda z ewentualnymi dodatkami. Doświadczenia wskazują celowość wstępnego dozowania części wody, aby nie dokonywać mieszania suchego (program egzamin ustny). W niektórych nowoczesnych węzłach betoniarskich stosuje się kolejność inną: woda + piasek + cement + kruszywo; w betoniarkach o pracy ciągłej składniki dozuje się jednocześnie, nieprzerwanie. Czas mieszania składników zależy od liczby obrotów bębna lub mieszadła dla mieszanek z małą zawartością wody liczba ta wynosi ok. 40 na min. Zależnie od typu betoniarki i jej pojemności czas mieszania powinien być dla danej konsystencji ustalony doświadczalnie; nie może być on krótszy niż 2 min, przy wypełnieniu 70-90% pojemności betoniarki. Miarą jakości wykonania mieszanki betonowej jest rozrzut wytrzymałości stwardniałego betonu w próbkach kontrolnych, określany współczynnikiem zmienności. Dla betonów wysokich klas, począwszy od B 30, wymagania ograniczające rozrzut są znacznie zaostrzone (opinie o programie).

Znaczenie dalszych procesów technologicznych, po przygotowaniu mieszanki betonowej, a więc transportu, układania, zagęszczania i pielęgnacji, jest dla betonów wysokich klas jeszcze większe niż dla betonów klas średnich. Czas transportu betonów o stosunkowo szybko wiążących cementach i z małą ilością wody zarobowej powinien być krótszy. Sposób transportu powinien zapobiegać rozsegregowaniu składników, zmianom składu mieszanki, zanieczyszczeniom i nadmiernym wahaniom temperatury. Wynika stąd konieczność użycia specjalistycznych środków transportu z ciągłym mieszaniem i ograniczenia odległości przewozu mieszanki (segregator aktów prawnych).

Należy dążyć do układania betonów przy dodatniej temperaturze otoczenia; temperatura zwykłej mieszanki betonowej nie powinna być jednak zbyt wysoka (promocja 3 w 1). Podczas układania i zagęszczania może zachodzić rozsegregowanie składników lub zwiększenie porowatości, a zatem układanie mieszanki w formach oraz zagęszczanie jej wymagają także staranności i przestrzegania doświadczalnie określonych częstotliwości i okresów wibrowania lub wibroprasowania.