KII Wyklad 1 2015

Konstrukcje z betonu – BETON - sztuczny kamień WYNALEZIONY w STAROŻYTNOŚCI W ŚREDNIOWIECZU nie stosowany W GOTYKU – materiał do odlewów elementów dekoracyjnych POŁOWA XIX WIEKU cement portlandzki, beton zbrojony 1885 r – cementownia w Szczecinie 1875 r – pierwszy most żelbetowy - FRANCJA

1. BETON - ZASTOSOWANIE - KONSTRUKCYJNY - ARCHITEKTONICZNY - TERMICZNY ( IZOLACYJNY ) - ŻAROODPORNY - WODOSZCZELNY - NAWIERZCHNIOWY - ODPORNY NA ŚCIERANIE - OSŁONOWY

2. BETONY LEKKI – CIĘŻAR OBJĘTOŚCIOWY DO 1800kg/m3 LEKKIE KRUSZYWA ORAZ BETONY KOMÓRKOWE PŁYTY ŚCIENNE I STROPOWE DROBNOWYMIAROWE (BLOCZKI ŚCIENNE, NADPROŻA)

ZWYKŁY – CIĘŻAR OBJĘTOŚCIOWY 1800 – 2600kg/m3 KRUSZYWA NATURALNE I ŁAMANE ORAZ POROWATE ELEMENTY KONSTRUKCYJNE ELEMENTY O PODWYŻSZONEJ IZOLACYJNOŚCI CIEPLNEJ (ŚCIANY OSŁONOWE, PUSTAKI ŚCIENNE I STROPOWE)

CIĘŻKI - CIĘŻAR OBJĘTOŚCIOWY POWYŻEJ 2600kg/m3 SPECJALNE KRUSZYWA OSŁONY BIOLOGICZNE DLA PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO

3. BETON ZWYKŁY - WYKORZYSTANIE WŁAŚCIWOŚCI TECHNICZNYCH WYTRZYMAŁOŚĆ BETONU NA ŚCISKANIE, TRWAŁOŚĆ, OGNIOODPORNOŚĆ ORAZ ŁATWOŚĆ NADAWANIA POTRZEBNEGO KSZTAŁTU, NISKI KOSZT, PODSTAWOWY MATERIAŁ – FUNDAMENTY BUDYNKÓW I BUDOWLI ELEMENTY NOŚNE ŚCISKANE – SŁUPY , ŚCIANY, FILARY ELEMENTY NOŚNE ZGINANE – BELKI, PŁYTY, SCHODY, INNE WZNOSZENIE MASYWNYCH BUDOWLI – TAMY, OCZYSZCZALNIE ŚCIEKÓW BUDOWLE PODZIEMNE – TUNELE BUDOWLE NAZIEMNE – MOSTY, BUDYNKI PRZEMYSŁOWE SZTYWNE NAWIERZCHNIE DRÓG

4. Beton zwykły jako materiał konstrukcyjny Podstawowe cechy techniczne

WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE

–

KLASA BETONU

WYTRZYMAŁOŚĆ NA ROZCIĄGANIE

PRZYCZEPNOŚĆ DO STALI PODATNOŚĆ NA ODKSZTAŁCENIA PEŁZANIE POROWATOŚĆ NASIĄKLIWOŚĆ I WILGOTNOŚĆ WODOSZCZELNOŚĆ ODPORNOŚĆ NA DZIAŁANIE MROZU ODPORNOŚĆ NA DZIAŁANIE ŚRODOWISKA MAŁA ODPORNOŚĆ NA ZGINANIE (15-20%) ---> KONIECZNOŚĆ ZBROJENIA

5. WYTRZYMAŁOŚĆ BETONU NA ŚCISKANIE WYTRZYMAŁOŚĆ OKREŚLA SIĘ KLASĄ BETONU NIEAKTUALNA POLSKA NORMA PN-B-03264: B15, B20, B25,

B30 B30, B35, B40, B50 NOWA NORMA EUROPEJSKA PN-EN 206-1: C16/20, C20/25,

C25/30, C30/37, C35/45, C40/50 MINIMALNA WYTRZYMAŁOŚĆ CHARAKTERYSTYCZNA OZNACZONA NA PRÓBKACH WALCOWYCH 25 MPa MINIMALNA WYTRZYMAŁOŚĆ CHARAKTERYSTYCZNA OZNACZONA NA PRÓBKACH SZEŚCIENNYCH 30 MPa

30 próbek

WYMIARY PRÓBEK : WALCOWA – ŚREDNICA 15cm, WYSOKOŚĆ 30cm SZEŚCIENNA – 15cm

6. WSKAŹNIK WODNO - CEMENTOWY W/C = 0.4 - 0.6

PRZY DANEJ ILOŚCI CEMENTU WYTRZYMAŁOŚĆ BETONU JEST TYM WIĘKSZA IM MNIEJSZA JEST WARTOŚĆ W/C

7. TECHNOLOGIE WYKONANIA

PREFABRYKOWANA

MIESZANA

MONOLITYCZNA

BETON SPRĘŻONY

TECHNOLOGIE PREFABRYKOWANE elementy konstrukcyjne

SZKIELET RAMOWY rama zamknięta

TECHNOLOGIE MONOLITYCZNE

8. TECHNOLOGIE PREFABRYKOWANE elementy wielkowymiarowe

szkieletowa

Rama H

ścienna

słupowo -ryglowy

System SBO

ścianowo-ramowy

Konstrukcje ramowe – rama H

Rama kątowa

Unifikacja systemowa Unifikacja połączeń

Agencja reklamy - Riem AMANN & GITTEL ARCHITEKTEN

Technologie prefabrykowane

unowocześnienie

9. Konstrukcje monolityczne

Układy i rozwiązania konstrukcyjne Technologie wykonania systemy - deskowanie

Technologie wykonania - monolityczne

Konstrukcja monolityczna Szkielet żelbetowy z wypełnieniem

Konstrukcja monolityczna strop sprężony

Technologie monolityczne

Technologia deskowań przestawnych

Technologia ślizgu

Deskowania formowane

Technologie monolityczne - deskowania

Systemy deskowań przestawnych - stropy

10. PODZIAŁ ZE WZGLĘDU NA NAJNOWSZE KIERUNKI ROZWOJU - WYSOKIEJ JAKOŚCI - WYSOKOWYTRZYMAŁE - ULTRA WYSOKOWYTRZYMAŁE - ZE ZBROJENIEM ROZPROSZONYM - SAMOZAGĘSZCZALNE

Betony „ nowoczesne”

- SIARKOWE - GEOPOLIMEROWE - ELASTYCZNE - SAMOCZYSZCZĄCE - TRANSPARENTNE - INNE

Betony wysokiej jakości Kościół dives in misericordia, Rzym – RICHARD MEIER

Nowe kompozyty budowlane zaliczane do materiałów cementowych, których wytrzymałość na ściskanie wynosi przynajmniej 60 Mpa (górną granicę stanowi 200 MPa, ale badania dowodzą, iż wartość ta może zostać przekroczona). Przez pojęcie „betony wysokowartościowe” należy rozumieć betony cementowe na kruszywach naturalnych z odpowiednimi dodatkami i domieszkami. Kraje, w których stosowanie betonów wysokowartościowych jest najbardziej rozpowszechnione: USA, Japonia, Norwegia, Francja

Betony wysokiej jakości UN STUDIO

–

Laboratorium

Uzyskanie wysokich właściwości BWW to wynik zastosowania dodatków krzemionkowych oraz użycia wydajnych superplastyfikatorów – dodatek ten pozwala na obniżenie wydzielanego ciepła hydratacji. Skurcz w BWW jest dwukrotnie mniejszy niż w betonie zwykłym i zachodzi znacznie szybciej. W pierwszych 10 dniach osiąga ca 70% wartości końcowych. Betony modyfikowane pyłami krzemionkowymi oraz superplastyfikatorem, w odróżnieniu od betonów zwykłych, umożliwiają znaczne oszczędności w gabarytach konstrukcji tj. na ciężarze i ilości zużytego materiału

Most Öresund Kopenhaga- Malmö długość płyty mostu- 490 m, beton lekki LC 55 wysokość pylonów – 204 m, beton C 50

Tunel pod kanałem La Manche betony wysokowartościowe 45-75 MPa, wsp. w/c= 0,32-0,35

Petronas Towers, Kuala Lumpur Wysokość 452 m ściany, trzony oraz słupy obwodowe - beton C 80/95 płyta fundamentowa - beton C 60/75

Most Tatara w Japonii

dł. przęsła 850 m - pylony o wysokości 220 m

Betony wysokiej jakości

BWW beton wysokowartościowy : 60-120 Mpa BBWW beton bardzo wysokowartościowy 120-180 Mpa dla wszystkich betonów konstrukcyjnych - stosowany w nielicznych krajach. Do produkcji wymagane są składniki o bardzo wysokiej jakości

WBWW włóknobeton wysokowartościowy ( z rozproszonym zbrojeniem w postaci włókien metalowych, węglowych, polipropylenowych lub innych)

BUWW beton ultrawysokowartościowy – o wytrzymałości powyżej 150 Mpa. Najnowsza generacja materiałów cementowych

Most Runyang- rzeka Jangcy w Chinach dł. przęsła 1490 m pylony o wys. 215 m

Betony wysokiej jakości

Betony BUWW: betony z proszków reaktywnych osiągnięta wytrzymałość na ściskanie 200 MPa, betony w wersji zbrojonej mikrowłóknami stalowymi 810 Mpa CRC (Compact Reinforced Composite) oraz COMPRESIT duża zawartość włókien stalowych (5-15% objętości) betony SIFCON połączenie koncepcji siatkobetonu z mikrowłóknobetonem osnowa z siatek stalowych wypełniona mikrowłóknami stalowymi

Beton ze zbrojeniem rozproszonym

Herriot, Frankfurt nad Menem projektowana wytrzymałość betonu 125 MPa beton z dodatkiem włókien polipropylenowych

Wiadukt w Millau, Francja Foster & Partners Zastosowano włóknobeton wysokowartościowy BSI Ceracem z rozproszonym zbrojeniem z włókien metalowych Najwyższe filary – 230m, 245m, 345 m, betonowanie filarów - 53 tys. m³ betonu C60/75, płyty fundamentowe - 19 tys.m³ betonu C 35/45

LBWW lekkie betony wysokowartościowe o wytrzymałości na ściskanie 60-85 MPa, zasady technologii jak BWW z użyciem kruszyw lekkich, sztucznych jak liapor, leca (ze spęczonych glin) lub lytag (ze spiekanych popiołów lotnych) Zastosowanie: w platformach wydobywczych typu „off shore” i w przęsłach mostów oraz przekryciach dużej rozpiętości BWW samozagęszczający się – może być stosowany bez wibrowania nawet przy złożonych kształtach i gęstym zbrojeniu; przy małej ilości kruszywa i dużej zawartości cementu (ponad 600 kg/ m³) superplastyfikatory i domieszki korygują lepkość, a dodatki popiołów zmniejszają ciepło hydratacji Beton LBWW powstał w Japonii w latach 80 XX wieku

Most storebelt

rozpiętość przęsła 1624 m pylony o wysokości 281 m

PHAENO SCIENCE CENTRE_- ZAHA HADID

Beton samozagęszczalny SCC

TOD ‘S - TOYO ITO

Betony wysokiej jakości

beton kontraktowy

Most Siekierkowski

dł. przęsła 250 m

wysokość pylonów 90 m

RÓŻNICE W STOSUNKU DO BETONÓW ZWYKŁYCH:

- zwiększona zawartość składników drobnoziarnistych (cementu 400 kg/m3 i więcej, pyłu krzemionkowego, popiołów lotnych) - mniejszy wskaźnik wodno-cementowy ok. 0,22-0,28 - mniejsza zawartość kruszywa grubego ograniczenie grubości ziaren <20-25mm - lepsza urabialność - szybki przyrost wytrzymałości w czasie, szczególnie w początkowej fazie, co jest spowodowane małą ilością wody

Biblioteka Uniwersytecka - TOYO ITO

SMUKŁOŚĆ

Beton elastyczny

Beton geopolimerowy

Mieszanki ekspansywne

Beton samoczyszczący

Beton transparentny

Beton architektoniczny

Faktury 1,2 - szalunki 3,4 - sztuczny materiał 5,6 - powierzchnie wykańczane 7 - piaskowanie 8 - nadruki 9 - efekty wizualne

Agencja reklamy - Riem AMANN & GITTEL ARCHITEKTEN

Biblioteka Politechniki – Eberswalde HERZOG DE MEURON

Budynek adm.-produkcyjny BARKOW LEIBINGER ARCHITEKTEN

Muzeum specjalnego obozu SCHNEIDER +SCHUMACHER

Burj Dubai wysokość - 818 m

żelbetowa konstrukcja - 574 m

Burj Dubai

Beton – podstawowym tworzywem konstrukcyjnym 206 kondygnacji

Dziękuję za uwagę

Projektant: Skidmore, Owings and Merrill - SOM Inwestor: Emaar