Numerele paginilor

Mai-iunie 2015 XXIII. an 5-6. cântec

Péter Leczovics, Béla Martin: Betoane speciale

În anii 1980, cererea de beton de o calitate mai bună a ieșit în prim plan, generată de cererea tot mai mare de construcții, tehnologie și estetică legate de beton. Din acest motiv, au fost dezvoltate metode tehnologice din beton din ce în ce mai noi (de exemplu, beton autonivelant, autocompactant, beton armat cu fibre, beton de înaltă rezistență, beton autovindecabil etc.). Ce face un beton special? Anterior, distingeam betoanele pe baza densității corpului (beton ușor, normal, greu), dar astăzi această grupare trebuie completată pe baza mai multor aspecte. Astfel, de exemplu, în zilele noastre, cerințele de durabilitate tehnică în continuă creștere și creșterea performanței au ieșit în prim plan în fața diferitelor betoane și structuri de beton, care aplică cu succes și rezultatele dezvoltării aditivilor și a altor substanțe chimice și dezvoltarea tehnologiilor. În același timp, condițiile de producție devin mai stricte, ceea ce în multe cazuri este însoțit de revizuirea standardelor și dezvoltarea de noi standarde (de exemplu, Eurocodul 2, MSZ EN 206-1: 2002, MSZ EN 4798-1: 2004) .

În acest articol, încercăm să prezentăm „diversitatea” betonului prin câteva exemple interesante și frumoase de grupare a betonului în funcție de materialul și componentele sale.

Beton de nisip congelat

Dezvoltarea betonului de nisip înghețat sau „beton de gips”, așa cum este cunoscut în conștiința publică, a început în anii 1930 și se bazează pe opera lui Béla Sámsondi Kiss (1899-1972). Esența procesului este utilizarea unui cofraj, în acest caz cofraj de gips (Fig. 1), care extrage apa din betonul proaspăt într-un timp scurt, înghețând astfel betonul. Mihály Párkányi a continuat structurile non-tectonice și tehnologia de construcție a sistemului celular structurat cu țesături, apoi în anii 1980 dr. Gábor Kászonyi a efectuat cercetări de bază [2] pentru a rezuma caracteristicile testării materialelor, pentru a determina noile caracteristici ale materialului.

Nisipul solidificat în cofraj de gips are o rată de solidificare rapidă și o rezistență finală cu 30-50% mai mare decât betonul convențional. Plăcile de gips 600 × 600 mm sunt distanțate de inserții din plastic încorporate (Fig. 1), care sunt potrivite pentru filetarea inserțiilor subțiri din oțel și fixarea poziției lor.

Structura solidificată portantă cu nisip din beton armat gata de structură monolită din beton armat, cu armătură dimensionată static (BHB 55.50, Ø 3-8 mm), poate fi realizată din cel puțin C12/15-X0-4-F4 beton înghețat . „Betonul de nisip” utilizat pentru turnare este realizat cu o doză de ciment de 500-800 kg/m³ (CEM I 32.5), cu o mărime maximă a bobului de 4 mm, cu o distribuție continuă a granulelor, amestec de nisip clasa I.

Factorul rezidual de apă/ciment

0,25, care asigură protecția împotriva coroziunii pentru inserțiile de oțel, pe de o parte, și, pe de altă parte, reduce lățimea și numărul fisurilor de contracție din beton. Cofrajele de gips umede asigură post-tratament în stadiul inițial de solidificare.

Efectul de îngheț al cofrajului din gips, modificarea rezistenței la încovoiere și a rezistenței la compresiune în funcție de vârsta betonului cu nisip sunt ilustrate în figurile 1 și 2 [3].

Forme structurale utilizate în mod obișnuit: coloane cu secțiune deschisă sau închisă, grinzi, elemente de pardoseală și de perete cu nervuri sau ca o cutie În caz de cerere de izolare termică și fonică, structurile au o carcasă dublă, cu o placă plată, suspendată, fixată în punct, cu material izolant termic și fonic plasat în cavități.

Unități de design interior de diferite forme din structură, de ex. pot fi proiectate scări, mobilier, secțiuni arhitecturale, care îndeplinesc și funcții portante.

Beton translucid

Scopul eforturilor și dezvoltărilor nenumărate este de a crea și implementa betoane care transmit lumină. Într-un articol anterior despre acest subiect [4], am subliniat posibilitățile de a „asocia” lumina și concretul. Este un fapt fără îndoială că produsul remarcabil al subiectului este produsul numit Litracon - adică transmitanța luminii - conținând fibre optice, care este o invenție maghiară. A fost introdus în multe țări din întreaga lume și acum este utilizat din ce în ce mai mult. Din fericire, familia de produse Litracon, aflată în continuă dezvoltare, devine din ce în ce mai populară și în Ungaria, așa că putem găsi exemple frumoase de aplicare a acesteia în mai multe locuri (imaginea 2).

Aspectul betonului translucid - în special cu iluminare naturală sau artificială - poate fi variat prin variația locației fibrelor optice.

Am menționat mai devreme că familia de produse este în continuă dezvoltare. Rezultatul este Litracon pXL, în care un profil special realizat din știfturi din plastic transmite lumina. În numele său, „p” se referă la evidențieri și pixeli care apar în mod regulat la suprafață, iar XL accentuează dimensiunea mare a elementului. În timp ce bateriile Litracon pot fi fabricate în dimensiuni de până la 30 × 60 cm, bateriile pXL pot fi fabricate cu dimensiuni de până la 4 metri.

Plasticul poate fi colorat, astfel încât se pot realiza efecte speciale de lumină. Litracon pXL de 6-10 cm grosime realizat din panouri armate prefabricate poate avea, de asemenea, o suprafață lustruită (lustruită, spălată și cofrată). Betonul pixel are un cost material semnificativ mai mic, este, de asemenea, mai simplu și mai ieftin de produs în comparație cu Litracon cu fibră optică și este complet industrializabil.

În plus față de familia de produse Litracon, sunt cunoscute și multe tendințe și eforturi pentru a realiza transmisia luminii a betonului. Nu numai tehnologii concreti, ci și artiștii aplicați și designerii de interior se străduiesc să folosească diverse materiale transparente, de ex. sticlă, plastic de asociat cu betonul. Pe de o parte, procesarea tradițională a sticlei și tehnologia sticlei vor fi dezvoltate în continuare și, pe de altă parte, vor fi create soluții moderne și interesante folosind inovațiile tehnologiei betonului. Exemple frumoase de acest lucru sunt prezentate în Figura 3, în care diferite forme de materiale plastice reapar lângă lustru.

Beton autocompactant

Ne-am referit deja la faptul că, în anii 1980, strângerea cerințelor de calitate și tehnologice și creșterea cerințelor estetice au venit în prim plan în fața betonului. Îndeplinirea nevoilor a fost influențată în mod decisiv de faptul că structura forței de muncă bine pregătite care lucrează în construcții s-a schimbat de asemenea semnificativ, adică minimizarea „factorului uman” a fost inclusă printre cerințe. Așa s-a născut pentru prima dată în Japonia tehnologia betonului autocompactant și s-a răspândit în toată lumea.

Caracteristica betonului autocompactant este că în structura bobului (dmax = 16 mm) conținutul fin este mărit, a cărui cantitate ideală poate fi determinată prin experimente bazate reciproc. O comparație a compoziției betonului convențional și autocompactant este prezentată în Figura 3. Tehnologia de beton autocompactată dezvoltată a condus la dezvoltarea de noi proceduri de testare a consistenței, de ex. inel de blocare, cutie L, test de blocare a rețelei în vas în formă de U, test de cutie Kajima etc.

Aceste metode de testare (fluiditate/vâscozitate /, tendință de incluziune, capacitate de auto-echilibrare, capacitate de auto-aerisire, stabilitate structurală) se concentrează în principal pe încorporabilitate.

Cea mai comună dintre noile metode de testare a consistenței dezvoltate este zona, precum și testul inelului de blocare. Măsurând zona, putem determina fluiditatea și vâscozitatea ÖTB, iar în testul inelului de blocare (Fig. 4), pe lângă cele de mai sus, tendința de a forma incluziuni poate fi bine controlată. Aceste două proceduri pot fi aplicate testului de consistență chiar și la locul de instalare.

Betoanele autocompactante au o microstructură mai bună comparativ cu betoanele convenționale și o vindecare mai rapidă în etapa timpurie (1-2 săptămâni). Au aceeași rezistență la tracțiune sau mai bună decât betoanele vibrate și sunt potrivite pentru producția de betoane de înaltă performanță. Compoziția betonului poate fi bine planificată, cu toate acestea, pregătirea acestuia necesită o disciplină tehnologică mai mare (dozarea apei). De asemenea, oferă o suprafață de înaltă calitate, deci este excelentă și pentru producția de beton vizual și vizual. Vă prezentăm un exemplu frumos de caracterizare a acestuia din urmă din instalațiile deja implementate (Figura 5).

Beton armat cu fibre

Omenirea cunoaște efectele benefice și utilizările fibrelor naturale în diverse produse din materiale de construcție de mii de ani. Ca urmare a dezvoltării tehnice, au apărut materiale prelucrate industrial (de exemplu, fibre de oțel), urmate de diferite tipuri de fibre artificiale (din plastic).

Utilizarea armăturii cu fibre în beton datează din 1874, când A. Berand a amestecat fier vechi în beton. Dezvoltarea saltului din XX. odată cu apariția fibrelor plastice [9] și se preconizează o dezvoltare ulterioară folosind rezultatele nanotehnologiei.

În betonul armat, betonul absoarbe presiunea, armătura absoarbe tensiunile la îndoire și la întindere. Acesta din urmă poate fi „înlocuit” prin utilizarea de materiale fibroase mai fine, distribuite uniform. Cantitatea de fibre plastice utilizate (lungime: 5-40 mm) este de obicei 1 kg/m³ în betoane (Fig. 6) și 5-10 kg/m³ în betoane de nisip. Cantitatea de fibre de oțel este de 25 kg pentru 1 m³ de beton.

Testul de consistență al betonului proaspăt armat cu fibre diferă de testele de consistență tradiționale, dar trebuie remarcat faptul că procedurile de testare sunt chiar mai puțin dezvoltate. Au fost dezvoltate mai multe soluții pentru încorporarea fibrelor. Adăugarea directă la betonul proaspăt este obișnuită, dar se știe și plasarea fibrelor în matriță în avans și apoi turnarea acestora cu betonul (betoane SIFCON [10]), Figura 7).

Armătura cu fibre este utilizată în Ungaria în principal în producția de pardoseli industriale (fibre de oțel). Armătura din fibră de plastic este utilizată la producerea de elemente cu pereți subțiri proiectate la comandă, care, de asemenea, satisfac nevoile speciale.

În străinătate, armătura cu fibre este foarte utilizată în structurile expuse la intemperii (betoane rutiere, betoane de pavaj), iar betoanele cu nisip armat cu fibre sunt utilizate pentru a realiza elemente subțiri (grosime de 2 cm) - acoperiri de fațadă, parapete de balcon. Una dintre cele mai cunoscute instalații este Podul Diavolului din Franța, care este o structură înaltă de 1,8 m și poduri de 70 m fără suport (Figura 8).

În Ungaria, armătura cu fibre este utilizată în principal în producția de pardoseli industriale (fibre de oțel). Armătura din fibră de plastic este utilizată la producerea elementelor cu pereți subțiri proiectate unic și a elementelor de proiectare care satisfac, de asemenea, nevoi speciale. Un bun exemplu în acest sens este „candelabrul” din beton armat cu fibre din showroom-ul C3 Atelier sau producția de flotoare din beton din ce în ce mai populare, cazane de beton (figurile 9, 10). În ambele cazuri, armătura convențională lipsește, iar rezistența adecvată este asigurată de fibrele de plastic.