Proizvodnja i transport svežeg betona

Kao pouzdan, univerzalan, izdržljiv i svestran građevinski materijal čija se proizvodnja na globalnom nivou procenjuje na količinu od gotovo 3 tone po osobi, godišnje, dvostruko više nego svi ostali materijali zajedno, uključujući drvo, čelik, plastiku i aluminijum, beton je postao drugi materijal na planeti po količini potrošnje odmah posle vode.

Sastojci betona

Beton je složen građevinski materijal koji se spravlja mešanjem agregata (pesak i šljunak), vode, cementa i malih količina hemijskih dodataka (aditiva). Sveže pomešani cementni prah sa vodom stvara cementnu pastu. Odmah nakon mešanja počinje hemijski vrlo složen proces hidratacije. Hemijske reakcije propraćene su fizičkim procesima – očvršćavanje cementne paste.

Agregat čini 70 – 80 % mase betona.

Najčešće se koristi prirodni (rečni) šljunak i pesak koji imaju takav oblik zrna da povoljno utiču na ugradivost i obradivost ili drobljeni krupan i sitan agregat koga karakteriše bolji homogeni sastav, oštroivičnost i bolja adhezija sa očvrslim cementom.

Beton se može spravljati i od drugih materijala. Na primer, prirodni agregati mogu biti zamenjeni agregatima napravljenim od recikliranog betona.

Vrste frakcionisanog kamenog agregata koje se mogu koristiti za spravljanje betona, a koje podležu atestiranju, obim i postupci ispitivanja, granične vrednosti karakteristika kvaliteta agregata, statistička obrada rezultata ispitivanja, izdavanje sertifikata i označavanje proizvoda koji se stavlja na tržište Republike Srbije, utvrđene su Naredbom o obaveznom atestiranju frakcionisanog kamenog agregata za beton i asfalt ("Sl. list SFRJ", br. 41/87). (preuzmi Naredbu)

Cement učestvuje u betonu sa svega 10 – 20 % po masi, ali ima veoma veliki uticaj na svojstva betona.

Proizvodnja portland cementa je složen tehnološki proces koji se sastoji iz dva osnovna koraka. U prvom se toplotnom obradom ulazne sirovine bitno menjaju stvarajući cementni klinker. U drugom, mlevenjem klinkera sa gipsom nastaje konačni proizvod – cement.

Izbor cementa treba vršiti na osnovu njegovih svojstava i to:

• Čvrstoće i brzine rasta čvrstoće (klasa cementa)
• Toplote hidratacije
• Hemijske otpornosti.

Zahtevi u pogledu kvaliteta cementa koji se ugrađuje u betonske konstrukcije, zatim postupci za ocenjivanje usaglašenosti cementa, znak usaglašenosti i označavanje usaglašenosti, kao i zahtevi koje mora da ispuni telo za ocenjivanje usaglašenosti, utvrđeni su Pravilnikom o kvalitetu cementa ("Sl. glasnik RS", br. 34/2013 i 44/2014). (preuzmi Pravilnik)

Aditivi (hemijski dodaci betonu) su supstance koje svojim fizičkim, hemijskim ili kombinovanim delovanjem utiču na poboljšanje određenih svojstava svežeg i/ili očvrslog betona. Doziranje aditiva je obično oko 5 % mase cementa, i dodaju se pri spravljanju betonske mešavine.

Pogodnost aditiva za upotrebu kao dodatka za spravljanje betona potvrđuje se proverom ispunjenosti zahteva propisanih Naredbom o obaveznom atestiranju dodataka betonu ("Sl. list SFRJ", br. 34/1985). (preuzmi Naredbu)

Isti propis utvrđuje i tipove dodataka betonu koje podležu obaveznom atestiranju, karakteristike kvaliteta dodataka betonu koje se ispituju i metode ispitivanja, zatim postupak atestiranja i označavanje dodataka betonu koji se stavljaju na tržište Republike Srbije.

Voda predstavlja neophodni sastojak svake betonske mešavine, pošto je samo uz njeno prisustvo moguće odvijanje procesa hidratacije cementa. Pored toga, voda u svežem betonu je značajna i kao sastojak putem koje se ostvaruje potreban viskozitet betonske smeše, odnosno kao sastojak koji omogućava efikasno ugrađivanje i završnu obradu betona. Voda za spravljanje betona ne sme da sadrži sastojke koji mogu nepovoljno da utiču na proces hidratacije cementa, kao ni takve sastojke koji mogu da budu uzročnici korozije armature (čelika) u armiranobetonskim konstrukcijama.

Voda za piće praktično uvek zadovoljava navedene uslove, pa ona može da se upotrebi za spravljanje betona i bez posebnog dokazivanja podobnosti. Međutim, u svim ostalim slučajevima voda za spravljanje betona mora da zadovolji zahteve propisane srpskim standardom SRPS U.M1.058:1985 – Beton; Voda za spravljanje betona - Tehnički uslovi i metode ispitivanja.

Spravljanje betona

U savremenom građevinarstvu spravljanje betonske mešavine vrši se isključivo mašinskim putem, pri čemu se ovaj postupak svodi na doziranje i mešanje sastojaka betona u cilju dobijanja homogene smeše.

Spravljanje betona se obavlja:

• na gradilištu (B.I),
• u fabrikama betona (>15m³/h) ili (>10m³/h, SRPS U.M1.050) (B.II i B.I).

Faze u procesu proizvodnje su:

• dopremanje i skladištenje sastojaka betona,
• doziranje i mešanje,
• transport,
• ugradnja,
• završna obrada slobodne površine betona,
• negovanje betona.

U svim fazama proizvodnje osnovna je težnja, da se dobije dobro izmešana i homogena smeša planiranog sastava i zadatih svojstava očvrslog betona.

Dopremanje i skladištenje sastojaka betona

Sastojke betona tokom dopremanja treba zaštititi od onečišćenja. Posebno treba paziti, da kamioni ili vagoni odnosno cisterne nisu prethodno vozili materijale, koji već u malim količinama mogu štetno delovati na proces vezivanja i očvršćavanja cementa. Svi materijali dopremljeni u fabriku betona moraju imati dokumentaciju iz koje se vidi, da odgovaraju nameni, kao i da isporučilac raspolaže atestom/sertifikatom o njihovoj usaglašenosti.

Više o dopremanju i skladištenju sastojaka betona možete pogledati ovde.

Doziranje i mešanje

U modernoj proizvodnji, sastojci betona doziraju se težinski, jer zapreminsko merenje cementa i agregata rezultira znatnim odstupanjima od planiranog sastava betona. Zapremina peska zavisi od sadržaja vlage, tako da masa peska u jedinci zapremine može varirati do 30 %. Pri proračunu smeše betona, agregat se dozira na osnovu gustine zasićenog površinski suvog zrna, pa prilikom merenja vlažnosti taj deo treba oduzeti jer ne učestvuje u slobodnoj vodi za formiranje cementne paste (v/c faktoru). Zbog vlage, zrnca peska su slepljena, pa je pesak obično teže dozirati iz silosa u uređaje za merenje. Zato se pri dnu silosa postave uređaji za potresanje pri pražnjenju. Otvaranje i zatvaranje dna silosa prilikom merenja treba biti relativno precizno, radi tačnosti merenja. Zato se zatvarači pokreću pomoću hidrauličnih uređaja i njima upravlja elektronski. Posebno je otežano njihovo regulisanje kod najkrupnijih frakcija agregata, gde postoji opasnost, da se pojedina zrna zaglave.

Merenje cementa i frakcija agregata obično je kumulativno, tj. u dozirnu posudu redom se pune i mere pojedine komponente uz zahtevanu tačnost. Preciznost i tačnost merenja moraju se svakodnevno proveravati, a etaloniranje vaga vrši se u skladu sa nacionalnim propisima kojima se utvrđuju metrološki zahtevi za merila.

Osim tačnog merenja sastojaka betona, važno je, da se oni doziraju ispravnim redosledom u bubanj mešalice. Bolje je mešanje i uz manji trošak energije, ako se prvo agregat i cement mešaju u suvom stanju, a zatim uz dodavanje vode. U što kraćem vremenu doziranja, mešanja i pražnjenja bubnja treba se dobiti homogena smeša ujednačenog kvaliteta betona. Za neke lake betone, kod kojih jako varira gustina zrna agregata ili druge ispune, ipak je tačnije njihovo zapreminsko doziranje.

U fabrikama betona praktičnije je doziranje tečnih nego praškastih hemijskih dodataka betonu. Aditivi se prethodno razblaže vodom, tako da se brže i intenzivnije homogenizuju u betonu.

Više o vrstama mešalica i trajanju mešanja možete pogledati ovde.

Transport

Osnovni moto transporta je da beton do mesta ugrađivanja treba da stigne onakav kakav je izašao iz mešalice.

Transport svežeg betona predstavlja vrlo delikatnu operaciju u sklopu celokupne tehnologije izvođenja betonskih radova, iz sledećih razloga:

• Mogućnost segregacije usled:
  • neizbežnih potresa,
  • nepažnje pri punjenju i pražnjenju transportnih sredstava,
• Curenje cementne paste iz vozila,
• Isparavanje vode pri dužem transportu (naročito u letnjem periodu),
• Vreme transporta u funkciji početka vezivanja cementa u betonu i održavanja konzistencije (naročito u letnjem periodu) – primena aditiva retardera,
• Promene konzistencije vremenom pri upotrebi aditiva plastifikatora ili superplastifikatora.

Zbog opasnosti od segregacije, već kod punjenja transportnog sredstva betonskom mešavinom treba preduzeti određene mere zaštite od segregacije.

Od mešalice za beton do mesta ugrađivanja beton se transportuje na razne načine, pri čemu se razlikuje unutrašnji i spoljašnji transport betona. Pod unutrašnjim transportom podrazumeva se transport betona u okviru gradilišta, od mesta prihvata betona do mesta ugradnje, dok se pod spoljašnjim transportom svežeg betona podrazumeva transport od fabrike betona do gradilišta.

Izbor transportnih sredstava na gradilištu zavisi od količine betona koju treba ugraditi, složenosti betonskog elementa, dostupnosti, obradivosti betona i ekonomičnosti. Uobičajeni način unutrašnjeg transport na gradilištu danas je pomoću pumpi za beton. Drugi načini su transportne trake i transportna kolica. U posebnim slučajevima, npr. kod podzemnih radova koristi se mlazni beton i betonski topovi. Tokom rukovanja važno je odabrati takva sredstva, sa kojima će beton date konzistencije ostati homogen. Transportne trake sastoje se od odgovarajućih dozatora, brisača traka i usmerivača betona, prikladne su za transport vrlo različitih konzistencija betona i najvećih maksimalnih zrna agregata.

U sredstva spoljašnjeg transporta ubrajaju se:

• Kamioni-mešalice (auto mikseri),
• Silobusi (transportna sredstva sa agitovanjem betonske mešavine),
• Damperi,
• Kamioni-kiperi,
• Obični kamioni, sa posudama (korpama).

Auto mikseri i silobusi koriste se za transport svežeg betona svih konzistencija, dok se ostala transportna sredstva koriste samo za transport svežeg betona krutih i slabo plastičnih konzistencija (zbog mogućnosti pojave segregacije).