2005: Reologia w technologii betonu

Cykl sympozjów naukowo-technicznych „Reologia w technologii betonu" organizowanych przez Górażdże CEMENT S.A. i Wydział Budownictwa Politechniki Śląskiej w Gliwicach, wpisał się na stałe w kalendarium spotkań poświęconych problematyce normalizacji, właściwości i zastosowania cementu i betonu.

W tegorocznym siódmym już sympozjum, które odbyło się w dniu 14.06.2005 w auli Wydziału Budownictwa Politechniki Śląskiej, wzięło udział 120 uczestników, reprezentujących producentów materiałów budowlanych, firmy wykonawcze, biura projektowe oraz instytuty naukowo-badawcze i wyższe uczelnie techniczne.

Tematyka referatów obejmowała zarówno praktyczne doświadczenia z wykonywania elementów i konstrukcji betonowych, jak również prezentację wyników prac badawczych, realizowanych przez pracowników naukowych Politechniki Śląskiej, Akademii Górniczo-Hutniczej i Politechniki Krakowskiej. Tradycyjnie teksty referatów zostały wydane w formie materiałów, które otrzymali wszyscy uczestnicy.

Merytoryczny program sympozjum przedstawiał się następująco:

Sesja I:

• "Beton na cementach zawierających granulowany żużel wielkopiecowy a wymagania normy PN-EN 206-1" - dr inż. Zbigniew Giergiczny, Górażdże Cement S.A.
• "Wpływ korozji siarczanowej na trwałość zapraw wykonanych z cementów zawierających popioły fluidalne" - dr inż. Radosław Mróz, AGH w Krakowie
• "Wpływ rodzaju cementu na gazoprzepuszczalność betonów wysokowartościowych" - mgr inż. Tomasz Tracz, Politechnika Krakowska
• "Cementy żużlowe w budowie obiektów mostowych na drodze ekspresowej S1 Cieszyn – Bielsko Biała" - mgr inż. Sebastian Kaszuba, mgr inż. Mariusz Saferna, Betotech Sp. z o.o. w Dąbrowie Górniczej
• "Cementy żużlowe w betonie natryskowym" - mgr inż. Witold Jawański, Sika Poland, dr inż. Teresa Zych, Politechnika Krakowska.

Sesja II:

• "Wpływ domieszek napowietrzających na właściwości reologiczne mieszanek na spoiwach cementowych" - dr inż. Jacek Gołaszewski, Politechnika Śląska
• "Wpływ włókien stalowych na właściwości reologiczne i mechaniczne betonów samozagęszczalnych" - dr inż. Tomasz Ponikiewski, Politechnika Śląska
• "Wskaźnik reologiczny zaczynu w projektowaniu samozagęszczalności betonu" - mgr inż Edmund Czopowski, Politechnika Śląska
• "Przewodność elektryczna zaczynów cementowych a skład cementów" - dr inż. Wołodymyr Boychuk, Politechnika Opolska, dr inż. Zbigniew Giergiczny – Górażdże Cement S.A.
• "Stosowanie betonu samozagęszczalnego w produkcji elementów prefabrykowanych" - mgr inż. Czesław Pauch, mgr inż. Marcin Klosa - „Consolis Polska"

Obrady sympozjum otworzyli prof. Janusz Szwabowski Kierownik Katedry Procesów Budowlanych Politechniki Śląskiej i dr inż. Zbigniew Giergiczny Koordynator ds. Doradztwa Technologicznego Górażdże CEMENT S.A.

Referaty przedstawione w pierwszej sesji dotyczyły zastosowań cementów z dodatkami mineralnymi, a zwłaszcza cementów portlandzkich żużlowych CEM II/B-S i cementów hutniczych CEM III. Efektem użycia takich spoiw jest przede wszystkim trwałość betonu, co podkreślał w swoim wystąpieniu dr inż. Zbigniew Giergiczny, ponieważ właśnie trwałość betonu jest nadrzędnym celem spełnienia wymagań normy PN-EN 206-1. Wprowadzone przez normę klasy ekspozycji betonu, opisujące rodzaje środowisk, które mogą oddziaływać na beton podczas jego eksploatacji, narzucają szereg wymagań dotyczących projektowania składu i właściwości betonu. Spełnienie tych wymagań gwarantuje trwałość betonu w okresie 50 lat eksploatacji, w warunkach środowiskowych przewidzianych na etapie projektowania. Zastosowanie cementów z dodatkami mineralnymi jest w pełni zgodne z założeniami normy i pozwala uzyskać wysoką odporność betonu nawet narażonego na wpływy silnie agresywnych czynników, jak substancje chemiczne czy oddziaływanie mrozu. Problem trwałości zapraw i betonów omawiany był również w wystąpieniach dr inż. Radosława Mroza i mgr inż. Tomasza Tracza. Wyniki prac badawczych jednoznacznie wskazały, że zaprawy i betony wykonane z użyciem cementów z dodatkami mineralnymi (cementy CEM II i CEM III), posiadają niższą przepuszczalność niż przy zastosowaniu cementów portlandzkich bez dodatków (cementy CEM I). Takie tworzywa są mniej narażone na wnikanie czynników agresywnych. Pomimo bezpośredniego wpływu, nawet silnej korozji siarczanowej, zachowują projektowane właściwości, co przekłada się na parametry użytkowe i bezpieczeństwo konstrukcji.

Problemowi przepuszczalności betonu i metodzie jej pomiaru był także poświęcony referat dr inż. Wołodymyra Boychuka, który przedstawił zagadnieniu przewodności elektrycznej zaczynów cementowych. Pomiary wykonane na Politechnice Opolskiej wykazały, że najmniejszą przewodność i tym samym największy opór elektryczny posiadają zaczyny z cementów hutniczych CEM III i cementów portlandzkich wieloskładnikowych CEM II. Wynika to ze zwartej i szczelnej struktury stwardniałego zaczynu.

Realizacje obiektów budowlanych z zastosowaniem cementów z dodatkami mineralnymi potwierdzają przydatność tych spoiw do wykonywania konstrukcji we wszystkich dziedzinach budownictwa. Referat przedstawicieli laboratorium BETOTECH przybliżył uczestnikom sympozjum problematykę budowy obiektów komunikacyjnych, na podstawie praktycznych doświadczeń z realizacji mostów na drodze S1 Cieszyn–Bielsko Biała i budowie skrzyżowania „Hulanka" w Bielsku Białej. Nowatorskim i technologicznie uzasadnionym rozwiązaniem było zastosowanie cementu portlandzkiego żużlowego CEM II/B-S 42,5N. Autorzy referatu, mgr inż. Mariusz Saferna i mgr inż. Sebastian Kaszuba, podkreślili, że mieszanka betonowa i stwardniały beton na bazie tego cementu, spełniała wszelkie wymagania projektowe i użytkowe, typowe dla obiektów mostowych.

Praktycznego stosowania cementów portlandzkich żużlowych CEM II/B-S i hutniczych CEM III dotyczył również referat mgr inż. Witolda Jawańskiego z firmy SIKA POLAND i dr inż. Teresę Zych z Politechniki Krakowskiej. Przedstawiona technologia betonu natryskowego (torkretu) jest najczęściej stosowana w budowie tuneli. Parametry cementów żużlowych pozwalają na efektywne ich wykorzystanie jako składnika mieszanki na beton natryskowy, czego dowiodły badania na Politechnice Krakowskiej.

Tradycyjnie w programie sympozjum, nie mogło zabraknąć referatów pracowników naukowych Politechniki Śląskiej, dotyczących właściwości reologicznych mieszanek betonowych. Prace badawcze zespołu kierowanego przez prof. Janusza Szwabowskiego są powszechnie znane i wniosły bardzo wiele cennych doświadczeń i informacji w zakresie reologii w technologii betonu. W trakcie sympozjum dr inż. Jacek Gołaszewski i dr inż. Tomasz Ponikiewski omówili zagadnienia wpływu domieszek napowietrzających oraz włókien stalowych na właściwości reologiczne mieszanki betonowej. Zaprezentowane przez nich wyniki badań wykazały zależności parametrów reologicznych (granica płynięcia, lepkość plastyczna) od rodzaju cementu, temperatury, zawartości włókien, zawartości powietrza, upływu czasu. Wiedza ta jest niezbędna dla określenia zmian urabialności i konsystencji mieszanek betonowych. Referat mgr inż. Edmunda Czopowskiego dotyczył wykorzystania metod reologicznych do projektowania składu betonów samozagęszczalnych SCC, co umożliwia precyzyjny dobór zawartości poszczególnych składników.

Praktyczne zastosowanie technologii SCC w produkcji wielkowymiarowych prefabrykatów sprężonych w firmie CONSOLIS Polska w Gorzkowicach, przedstawili mgr inż. Marcin Klosa. Przyjęcie metody SCC pozwala uzyskać estetyczny wygląd elementów, gładkie powierzchnie pozbawione ubytków oraz zwiększa szybkość produkcji i umożliwia wykonanie powtarzalnych elementów o wysokich i stabilnych parametrach jakościowych. O przydatności omówionej metody świadczy fakt, że prefabrykaty realizowane w technologii SCC stanowią ponad 60 % całej produkcji firmy CONSOLIS.

Obrady sympozjum zakończyła dyskusja. Pytania do prelegentów, a także rozmowy kuluarowe i wymiana doświadczeń pomiędzy uczestnikami sympozjum, potwierdziły trafność doboru tematów. Podsumowując sympozjum dr inż. Zbigniew Giergiczny podziękował prelegentom za opracowane i wygłoszone referaty, a uczestnikom za niezawodne przybycie i aktywny udział w obradach.

Marcin Sokołowski
Dział Doradztwa Technologicznego
Górażdże Cement S.A.