Καλώς ήλθατε

Συνδεθείτε ή εγγραφείτε ως Μέλη, προκειμένου να σχολιάσετε αναρτημένα άρθρα, slides κλπ ή/και να διατυπώσετε τις δικές σας απόψεις για οποιοδήποτε θέμα τεχνικού ενδιαφέροντος.

Παρασκευή, 10 Ιουλίου 2020

Συντάκτες: Ν. Αγορογιάννη, Κ. Γεωργίου, Δ. Παπαδόπουλος, Ι. Χριστοδουλιάς

Στο ΚΕΔΕ έχει πραγματοποιηθεί σημαντικό ερευνητικό έργο στον τομέα των αδρανών. Δυστυχώς όμως με την αναστολή της εκδόσεως του ΔΕΛΤΙΟΥ του ΚΕΔΕ, εδώ και 10 χρόνια, πολλές αξιόλογες εργασίες των στελεχών του ΚΕΔΕ της ΓΓΔΕ δεν έχουν δει το φώς της δημοσιότητος.

To www.e-archimedes.gr θα αναρτήσει σταδιακά αρκετές από τις ενδιαφέρουσες αυτές εργασίες καθώς και άρθρα σχετικά με τα λατομεία και τα αδρανή υλικά με στόχο την ενημέρωση των Τεχνικών για τα χαρακτηριστικά και τις απαιτήσεις που προβλέπονται από τα ισχύοντα πλέον και στην χώρα μας Ευρωπαϊκά Πρότυπα (όπως το ΕΛΟΤ ΕΝ 12620 για τα αδρανή του σκυροδέματος).

ΣΧΕΣΗ ΘΛΙΠΤΙΚΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΜΗΤΡΙΚΟΥ ΠΕΤΡΩΜΑΤΟΣ ΣΚΥΡΟ∆ΕΜΑΤΟΣ ΣΤΟΝ ΕΥΡΥΤΕΡΟ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΧΩΡO 1 Ν. ΑΓΟΡΟΓIAΝΝΗ, Κ. ΓΕΩΡΓΙΟΥ, ∆. ΠΑΠΑ∆ΟΛΙΟΠΟΥΛΟΣ, Ι. ΧΡΙΣΤΟ∆ΟΥΛΙΑΣΣΥΝΟΨΗ Στην εργασία αυτή εξετάστηκε η σχέση αντοχής σε θλίψη του µητρικού πετρώµατος µε τη θλιπτική αντοχή του σκυροδέµατος. Σκοπός της είναι να διερευνηθεί αν είναι δυνατόν να παραχθεί σκυροδεµα συνήθων και υψηλών αντοχών µε τους υπάρχοντες µέτριας αντοχής ασβεστόλιθους. Επίσης να διερευνηθεί κατά πόσο ανταποκρίνονται στην Ελληνική πραγµατικότητα τα όρια που έχουν τεθεί στο πρότυπο ΕΛ0Τ 408. Λεπτοµερέστερα εξετάστηκαν υλικά από 26 λατοµεία διάσπαρτα στον Ελληνικό χώρο. Ελέγχθηκε η αντοχή του µητρικού πετρώµατος, η φθορά σε τριβή και κρούση, η υγρασία απορρόφησης, το ειδικό βάρος, η κοκκοµετρική διαβάθµιαη των αδρανών καθώς και το ποσοστό παιπάλης. Τα αδρανή κάθε λατοµείου διαχωρίστηκαν σε κλάσµατα και έγιναν τρεις µελέτες σύνθεσης σκυροδέµατος µε διαφορετικό Ν/Τ. Κάθε σύνθεση ήταν πανοµοιότυπη για όλα τα λατοµεία. Τα δοκίµια ελέγχθηκαν µετά από 28 ηµέρες και συγκρίθηκε σε κάθε σύνθεση η αντοχή τους σε σχέση µε την αντοχή του µητρικού πετρώµατος.1ΕΙΣΑΓΩΓΗΤα αδρανή υλικά αποτελούν το 75% του όγκου του έτοιµου σκυροδέµατος. Συνεχείς έρευνες γίνονται για να βελτιωθεί η επιλογή και οι µέθοδοι ελέγχου των αδρανών. Στην Ελλάδα για την παρασκευή σκυροδέµατος χρησιµοποιείται αποκλειστικά ο ασβεστόλιθος. Ο λόγος είναι προφανής, αρκεί να παρατηρήσουµε τον γεωλογικό χάρτη της Ελλάδας, λαµβάνοντες υπόψη ότι οι ασβεστόλιθοι στο τεχνικό και τεχνολογικό επίπεδο παρουσιάζουν προτερήµατα όπως η ελάχιστη θερµική διαστολή, η µικρή ευθρυπτότητα, η µικρή διασπορά κοκκοµετρικής καµπύλης, η ευκολία στην επιλογή σπαστήρα. Από τον ΚΤΣ καθορίζονται οι παρακάτω έλεγχοι των χαρακτηριστικών του µητρικού πετρώµατος: i. 'Ελεγχοι φυσικών χαρακτηριστικών που είναι το ειδικό βάρος και η υγρασία απορρόφησης. ii. Έλεγχοι µηχανικών χαρακτηριστικών που είναι η αντοχή σε θλίψη, η αντοχή σε τριβή και κρούση και η ανθεκτικδτητα σε αποσάθρωση. iii. Έλεγχοι φυσικοχηµικών ιδιοτήτων και προσµίξεων.1οΗ παρούσα εργασία παρουσιάσθηκε στο 9 Ελληνικό Συνέδριο Σκυροδέµατος το 1990, από το Ελληνικό Τµήµα Σκυροδέµατος του ΤΕΕ1/9 ∆ιάγραµµα 1: Σχέση αντοχής µητρικού πετρώµατος και φθοράς σε τριβή και κρούση. (LOS ANGELES)Τα µηχανικά χαρακτηριστικά του πετρώµατος καθορίζουν µέχρι ενός σηµείου την θλιπτική αντοχή του µπετόν. Το κατώτατο όριο της συµβατικής αντοχής του µητρικού πετρώµατος καθορίζεται από το πρότυπο ΕΛΟΤ 408 "θραυστά αδρανή για συνήθη σκυροδέµατα" και είναι 650 kp/cm2 και 450 kp/cm2 για σκυροδέµατα χαµηλής αντοχής (µέχρι κατηγορίας Β160). Σε πολλές περιοχές της Ελλάδας, η θλιπτική αντοχή των ασβεστολίθων που χρησιµοποιούνται για την παραγωγή αδρανών σκυροδέµατος, βρίσκεται σε χαµηλά επίπεδα συγκρινόµενη µε τα όρια που καθορίζει ο ΚΤΣ. Σκοπός της έρευνας αυτής είναι να εξεταστεί κατά πόσο είναι εφικτό να παραχθεί σκυρόδεµα συνήθων και υψηλών θλιπτικών αντοχών µε τους υπάρχοντες µέτριας αντοχής ασβεστόλιθους και κατά πόσο είναι δυνατό να µειωθούν τα όρια αντοχής του πετρώµατος που αναφέρονται στον ΚΤΣ.Ιστόγραµµα 1: Κατανοµή αντοχής µητρικού πετρώµατος στα λατοµεία που ελέγχθηκαν.2/9 2ΜΕΘΟ∆ΟΛΟΓΙΑ2.1Συγκέντρωση στοιχείων.Με πρωτοβουλία και ευθύνη συντονισµού από το ΚΕ∆Ε, ζητήθηκε από τα Περιφερειακά Εργαστήρια (ΠΕ∆Ε) αποστολή υλικού, από τα ενεργά λατοµεία της περιοχής ευθύνης τους. Σ' αυτήν την ενέργεια ανταποκρίθηκαν µε αποστολή δειγµάτων όλα τα ΠΕ∆Ε της χώρας. Από κάθε λατοµείο στάλθηκε δείγµα µητρικού πετρώµατος καθώς και θραυστό υλικό σε τρία κλάσµατα (σκύρα, γαρµπίλι, άµµο), όπως διαχωρίζονται στο τριβείο για χρήση στην αγορά. Ιδιαίτερη προσοχή δόθηκε ώστε τα αδρανή να µη συγκεντρωθούν από σειράδια, αλλά κατ' ευθείαν από τη χοάνη του τριβείου. Αντίστοιχα, το πέτρωµα συλλέχθηκε ακριβώς πριν πέσει µέσα στο τριβείο, ώστε να υπάρχει σαφής αντιστοιχία µητρικού πετρώµατος και θραυστού υλικού. 2.2Επεξεργασία στοιχείωνΠαρά το γεγονος οτι συγκεντρώθηκαν στο ΚΕ∆Ε υλικά από όλα τα ενεργά λατοµεία του Ελληνικού χώρου, στάθηκε αδύνατη η επεξεργασία των όλων των υλικών αυτών και η παρουσίαση των αποτελεσµάτων στο 9ο Συνέδριο Σκυροδέµατος, λόγω περιορισµένου χρόνου. Η συµβατική αντοχή του µητρικού πετρώµατος υπολογίσθηκε σύµφωνα µε το πρότυπο ΕΛΟΤ 408, από τη µονοαξονική αντοχή δέκα κυλινδρικών πυρήνων ύψους 7,4 cm και διαµέτρου 7,4 cm µετά από στατιστική επεξεργασία. O αριθµός των πυρήνων για κάθε λατοµείο ήταν δέκα και όχι έξη όπως προβλέπει το ΕΛ0Τ 408, για την πιο ασφαλή εκτίµηση του µ.ο.. Σύνθεση 1Σύνθεση 2Σύνθεση 30149 kg/m3129 kg/m3107 kg/m30.2 1 3 5 7 10 15 -261 261 149 112 166 186 558 320 208240 258 147 111 184 184 590 365 201214 249 142 107 178 178 605 445 201--3,65 kg4,45 kgκλάσµα συγκροτούµενο στο κόσκινο -/-/-/-/-/-/-/τσιµέντο νερό ρευστοποιητής Πίνακας 1: Κοκκοµετρική διαβάθµιση συνθέσεωνΚατά τον υπολογισµό του µ.ο. αντοχής κάθε µητρικού πετρώµατος, οι δύο ακραίες τιµές που ήταν µικρότερες και µεγαλύτερες αντίστοιχα του 35% αποµακρύνθηκαν. Η δοκιµή της αντοχής σε τριβή και κρούση (LOS ANGELES) έγινε για όλα τα λατοµεία που ελέγχθηκαν µε την διαβάθµιση Β. Η υγρασία απορρόφησης και το ειδικό βάρος µετρήθηκαν στο κλάσµα: 10 / 14 mm.3/9 Τα αδρανή υλικά διαχωρίστηκαν σε κλάσµατα µε όλη τη σειρά Ελληνικών κοσκίνων που προβλέπει ο ΚΤΣ. Συγκεκριµένα χωρίστηκαν σε κλάσµατα διερχόµενα από τα κόσκινα Φ: 0,2, 1,3, 5, 7, 10, 15, 30. 2.3ΣυνθέσειςΜε σκοπό να γίνει σύγκριση αντοχής µητρικού πετρώµατος - αντοχής σκυροδέµατος, µε αδρανή από το ίδιο πέτρωµα ακολουθήθηκαν τρεις συνθέσεις: − −Η δεύτερη σύνθεση αφορούσε σκυρόδεµα σχετικά υψηλής αντοχής (Ν/Τ = 0,55)− 2.4Η πρώτη σύνθεση αφορούσε σκυρόδεµα µέτριας αντοχής (Ν/Τ = 0,65) Η τρίτη σύνθεση αφορούσε σκυρόδεµα υψηλής αντοχής (Ν/Τ = 0,45) Μεθοδολογία συνθέσεωνΗ κοκκοµετρική διαβάθµιση κάθε σύνθεσης προήλθε από την επανασύνθεση όλων των κλασµάτων κάθε λατόµείου, ήταν πανοµοιότυπη για όλα τα λατοµεία, και φαίνεται στα σχήµατα 1,2,3 αντίστοιχα. Για όλες τις συνθέσεις χρησιµοποιήθηκε τσιµέντο I 35 (καθαρό), το οποίο προήλθε από την ίδια παρτίδα παραγωγής και διατηρήθηκε ερµητικά κλειστό µέσα σε διπλούς σάκκους πολυαιθυλενίου. Για την παρασκευή των δοκιµίων χρησιµοποιήθηκαν τα ίδια µέσα, ο ίδιος χρόνος ξηράς και υγρής ανάµιξης, ο ίδιος χρόνος συµπύκνωσης σε δονητική τράπεζα, καθώς επίσης και το ίδιο βοηθητικό προσωπικό.Το νερό ζυγίστηκε µε ακρίβεια γραµµαρίου ενώ το τσιµέντο και τα αδρανή ζυγίστηκαν µε ακρίβεια πέντε γραµµαρίων. Σε κάθε σύνθεση µετρήθηκε η κάθιση του µίγµατος.4/9 ΣΧΗΜΑΤΑ 1, 2 και 3 : Κοκκοµετρικές διαβαθµίσεις αδρανών συνθέσεων 1, 2, 3, αντίστοιχα. ΠΙΝΑΚΑΣ 2: ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ∆ΟΚΙΜΩΝΛΑΤΟΜΕΙΟ ΝΟΜΟΣ ∆.Αττικής Α.Αττικής Α.Αττικής Α.Αττικής Α.Αττικής ΒΑ Αττικής Αργολίδας Αχαϊας Ζακύνθου Ζακύνθου Θεσ/νίκηςL. Α. % Β' διαβάθµ. 28 31,5 28 34,8 34 32 30 25Αντοχή σε kp/cm2 Σύνθεση 1 Σύνθεση 2 Σύνθεση 3 264 363 484 234 335 440 264 363 484 252 356 465 250 355 457 254 360 464 256 352 472 236 347 441 358 456 513 341 434 533 242 352 486Πετρώµα 454 714 454 365 451 374 596 587 255 492 8955/9 ΛΑΤΟΜΕΙΟ ΝΟΜΟΣ Καρδίτσας Κεφαλονιάς Κεφαλονιάς Λαρίσης Λαρίσης Λέσβου Λέσβου Μαγνησίας Μαγνησίας Τρικάλων Τρικάλων Τρικάλων Φθιώτιδας Φθιώτιδας ΦθιώτιδαςL. Α. % Β' διαβάθµ. 20,6 30 28 33 37,6 29 36 38 23 25 30 26,5 24 23Αντοχή σε kp/cm2 Σύνθεση 1 Σύνθεση 2 Σύνθεση 3 252 358 491 251 358 466 259 354 460 260 367 493 246 356 474 289 397 518 254 365 495 256 367 489 247 346 470 255 352 465 259 376 483 249 375 463 252 371 504 251 373 501 255 358 468Πετρώµα 879 579 661 436 559 564 546 552 645 594 612 489 662 562 675Αντοχή σκυροδέµατος σε θλίψη kp/cm2 Ιστόγραµµα 2: Κατανοµή µ.ο. αντοχών σκυροδέµατος Ν / Τ = 0,65 - Σύνθεση 1Για κάθε µελέτη παρασκευάστηκαν έξη δοκίµια, τα οποία συντηρήθηκαν σε θάλαµο σταθερής θερµοκρασίας και υγρασίας (θερµοκρασία = 20 ± 2 °C και σχετ. υγρασία 95%). Τα δοκίµια ελέγχθηκαν σε θλίψη ύστερα από 28 ηµέρες, µε συσκευή AMSLER 300 Τ. Η ταχύτητα φόρτισης ήταν 6 kp/cm2/sec. Ως τιµή αντοχής για κάθε σύνθεση λήφθηκε ο µ.ο. της αντοχής έξη δοκιµίων. Μετά την θραύση τα δοκίµια ελέγχθηκαν µακροσκοπικά και εκτµήθηκε το ποσοστό θραύσης των αδρανών.6/9 3ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ3.1Οπως αναµενόταν υπάρχει αντιστρόφως ανάλογη σχέση µεταξύ της αντοχής του µητρικού πετρώµατος και της φθοράς σε τριβή και κρούση (LOS ANGELES) (∆ιάγραµµα 1)3.2Σύµφωνα µε το πρότυπο ΕΛΟΤ 408, µόνο το 27% των δειγµάτων που εξετάστηκαν ήταν κατάληλλα για την παρασκευή σκυροδέµατος συνήθους και υψηλής αντοχής (ιστόγραµµα 1).Ιστόγραµµα 3: Κατανοµή µ.ο. αντοχών σκυροδέµατος Ν/ΤΪ = 0,55 - Σύνθεση 23.3Από το ιστόγραµµα 5 (αριθµού δειγµάτων-παιπάλης) παρατηρούµε ότι το 24% των δειγµάτων άµµου που εξετάστηκαν, περιέχουν παιπάλη σε ποσοστό µεγαλύτερο από το µέγιστο επιτρεπόµενο (16%).3.4Στη σύνθεση 1 (ιστόγραµµα 2) η διασπορά των αντοχών είναι πολύ µικρή (σ=10,3) και βρίσκεται στην "άριστη περιοχή" εργαστηριακών αναµιγµάτων κατά το ACI. Συµπεραίνεται ότι η τυπική αυτή απόκλιση οφείλεται στο εργαστήριο και όχι στο πέτρωµα, την µόνη µεταβλητή παράµετρο της σύνθεσης.Στη σύνθεση 2 (ιστόγραµµα 3) παρατηρούµε µια µικρή αύξηση της απόκλισης (σ=12,2), η οποία όµως επίσης βρίσκεται στην "άριστη περιοχή" του ACI. Στη σύνθεση 3 (ιστόγραµµα 4) παρατηρούµε µεγάλη αύξηση της τυπικής απόκλισης (σ=19), η οποία βρίσκεται στην "καλή περιοχή " του ACI. Η διαφοροποίηση αυτή στη διασπορά των αντοχών υποδηλώνει ότι υπεισέρχεται και άλλη, "εκτός εργαστηρίου" παράµετρος. Συνοψίζοντας τις αντοχές των 3 συνθέσεων συµπεραίνουµε ότι ο ρόλος του πετρώµατος σε αντοχές σκυροδέµατος περίπου 250 kp/cm2 είναι ελάχιστος.7/9 Σε αντοχές περίπου 350 kp/cm2 είναι επίσης µικρός και σε αντοχές περίπου 470 kp/cm2 είναι υπολογίσιµος.Αντοχή σκυροδέµατος σε θλίψη kp/cm2 Ιστόγραµµα 4 : Κατανοµή Μ.Ο αντοχών σκυροδέµατος Ν/Τ = 0,45 - Σύνθεση 3Αν και υπάρχει διασπορά στις αντοχές της σύνθεσης 3 κατορθώθηκε, µε τα χαµηλής αντοχής, σύµφωνα µε το πρότυπο ΕΛΟΤ 408, πετρώµατα η επίτευξη των αντοχών που αναµενόταν για το συγκεκριµένο Ν/Τ. Από τα παραπάνω µπορεί κανείς να συµπεράνει ότι η αντοχή µητρικού πετρώµατος, όπως αυτή υπολογίζεται µε το ΕΛΟΤ 408, δεν είναι απόλυτα αντιπροσωπευτική της µηχανικής αντοχής του πετρώµατος και αυτό εξ αιτίας του σχετικά µεγάλου µεγέθους των δοκιµίων τα οποία, φυσικό είναι, να περιλαµβάνουν µη εµφανή ελαττώµατα, που όµως ελαχιστοποιούνται κατά την θραύση του πετρώµατος στο σπαστήρα για την παραγωγή αδρανών. Σηµείωση: Σε όλα τα πετρώµατα η υγρασία απορρόφησης ήταν µικρότερη της µονάδας και περίπου η ίδια (0,4% έως 0,7%), εκτός από τα πετρώµατα της Ζακύνθου που είχαν υψηλή υγρασία απορρόφησης (2,8%). Επειδή στην εργασία αυτή ο λόγος νερού προς το τσιµέντο διατηρήθηκε σταθερός για κάθε σύνθεση, τα πετρώµατα της Ζακύνθου επέδρασαν στο λόγο Ν/Τ και έδωσαν ανώµαλα υψηλές αντοχές σκυροδέµατος, οι οποίες δεν λήφθηκαν υπ' όψη στον υπολογισµο του γενικού µέσου όρου.8/9 % ΠΑΙΠΑΛΗ Ιστόγραµµα 5: Κατανοµή ποσοστών παιπάλης από τα λατοµεία που ελεγχθηκανΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. ASTM – STP 169 - X "Concrete and Concrete Materials" 2. AC1 214-77 "Recommended Practice for Evaluation of Strength test Results of Concrete" 3. ASTM C33-82 "Standard Specification for Concrete Aggregates" 4. Ελληνικό Σχέδιο Προτύπου EΛOT - 408 "Θραυστά αδρανή για συνήθη σκυροδέµατα" 5. Κανονισµός Τεχνολογίας Σκυροδέµατος (ΦΕΚ 266 Β / 9-5-85) 6. Ι. ΧΡΙΣΤΟ∆ΟΥΛΙΑΣ, Ν.ΑΓΟΡΟΓΙΑΝΝΗ, Χ.Β. ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΙ∆ΗΣ: Αδρανή Υλικά του Ελληνικού χώρου για την παραγωγή Σκυροδέµατος, 8ο Ελληνικό Συνέδριο Σκυροδέµατος, Μάϊος 1987, Τόµος 1ος σελ. 67-759/9
Εισάγετε το όνομά σας. *
Εισάγετε το e-mail σας. *
Μήνυμα
Κάντε ένα σχόλιο για το άρθρο. Το μήνυμα σχολίου σας θα δημοσιοποιηθεί μετά από έγκριση από την αρμόδια Επιτροπή.
*

Σφάλμα

Εισάγετε το όνομά σας.

Σφάλμα

Εισάγετε το e-mail σας.

Σφάλμα

Εισάγετε μήνυμα σχολίου.

Σφάλμα

Προέκυψε ένα λάθος κατά την αποστολή του σχολίου σας, παρακαλώ δοκιμάστε ξανά αργότερα.

Μήνυμα

Το μήνυμα σχολίου απεστάλη επιτυχώς. Θα δημοσιευτεί το συντομότερο δυνατό μετά την έγκριση του από την αρμόδια Επιτροπή.