Beton towarowy jest dostarczany na budowę jako mieszanka betonowa i nie należy jej traktować jako gotowego prefabrykatu. Swoje projektowane właściwości beton osiągnie tylko wówczas, gdy będzie należycie zagęszczony i pielęgnowany.
Aby precyzyjnie odpowiedzieć na pytanie w tytule, należy zacząć od definicji normowej.
Według PN-EN 206-1:2003 betonem towarowym jest beton dostarczony jako mieszanka betonowa przez osobę lub jednostkę niebędącą wykonawcą. W znaczeniu tej normy betonem towarowym jest również beton produkowany przez wykonawcę, ale poza placem budowy, oraz beton produkowany na miejscu budowy, ale nie przez wykonawcę.
Istotą takiego zdefiniowania betonu jest to, aby wykonawca sam dla siebie nie produkował betonu na placu budowy, aby nie istniała żadna podległość służbowa między wykonawcą konstrukcji betonowej a producentem betonu, aby zakładowa kontrola produkcji na węźle betoniarskim działała niezależnie od kontroli bezpośrednio na budowie przy wznoszeniu obiektu budowlanego.
Fot. 1 Węzeł Radzikowski (materiały własne DYB)
Ta wyraźna rozdzielczość ról i funkcji przypisanych dwóm niezależnie działającym podmiotom, jakimi są Producent mieszanki i Wykonawca (zamawiający mieszankę betonową), jest podstawową przesłanką należytego wykonania konstrukcji betonowej.
Dodatkowym elementem „towarowości” betonu jest transport mieszanki na odległość wykonywany zarówno środkami Producenta, jak też Wykonawcy, niezależnie czy są to środki transportowe własne czy wynajęte.
Pierwszą bardzo ważną sprawą w całym procesie jest sporządzenie zamówienia, czyli właściwej specyfikacji na beton.
Dla większych inwestycji taka specyfikacja materiałowa jest częścią projektu i leży po stronie projektanta. Należy pamiętać, że nowa europejska norma jest całkowicie odmienna od starej polskiej normy na beton z roku 1988 (PN-88/B-06250), wręcz jak stwierdził Polski Komitet Normalizacyjny, jest normą z nią sprzeczną. Dopuszcza się jednak określenie w specyfikacji szczegółowej dodatkowych parametrów, które nie są w normie europejskiej podane, a które są jednocześnie wymagane w danym miejscu (kraju) stosowania dla uzyskania odpowiedniej trwałości konstrukcji.
Rys. 1 Specyfikacja – beton projektowany
Specyfikacja na beton
Specyfikacja na beton jest to zbiór wymagań zarówno dla stwardniałego betonu, jak i, co jest zwykle niedoceniane, dla mieszanki betonowej. Przy tworzeniu specyfikacji należy zwrócić szczególną uwagę na takie istotne dla trwałości betonu parametry, jak:
– przeznaczenie mieszanki i betonu (rodzaj szalunku, sposób i możliwości zagęszczenia),
– klasa oddziaływania środowiska (korozja betonu),
– wymiary konstrukcji (wydzielania się ciepła zwłaszcza w konstrukcjach masywnych),
– wielkość otuliny czy rozstaw prętów zbrojenia (maksymalny wymiar kruszywa),
– specjalny sposób wykończenia powierzchni (mechaniczne wygładzanie, szczotkowanie, polerowanie).
Odpowiednia informacja przekazywana producentowi betonu pozwoli mu na wyprodukowanie i dowiezienie mieszanki (betonu towarowego) na miejsce zgodnie z zamówieniem.
Norma europejska zakłada trzy rodzaje specyfikacji na beton: beton projektowany, beton recepturowy i normowy beton recepturowy (NBR).
Rys. 2 Specyfikacja – beton recepturowy
Beton projektowany – projekt mieszanki (recepturę) sporządza technolog zakładu produkcji betonu. Podstawowe wymagania tej specyfikacji:
– zgodność z normą PN-EN 206-1,
– klasa wytrzymałości,
– klasa ekspozycji (oddziaływanie środowiska),
– maksymalny nominalny wymiar ziarna kruszywa,
– klasa konsystencji,
– klasa zawartości chlorków (ze względu na rodzaj betonu: niezbrojony, zbrojony, sprężony),
– klasa gęstości (zwykły, lekki, ciężki – założona gęstość).
Rys. 3 Normowy beton recepturowy
Dodatkowo, jeżeli jest taki wymóg:
– specjalny rodzaj i klasa cementu,
– specjalny rodzaj i klasa kruszywa,
– zawartość powietrza (zapewnienie mrozoodporności betonu),
– rozwój wytrzymałości,
– wodoszczelność,
– wydzielanie hydratacyjne ciepła,
– wytrzymałość na rozciąganie,
– inne wymagania, np. specjalne metody układania – rozkładarki nawierzchniowe czy maszyny do układania krawężników monolitycznych.
Przykład zamówienia – beton na płytę stropową:
– powołanie na PN-EN 206-1 – zgodnie z PN-EN 206-1
– klasa wytrzymałości – C20/25
– konsystencja – S 3
– przeznaczenie – beton zbrojony (kl. chlorków Cl 0,4)
– klasa ekspozycji – XC 1
– rozwój wytrzymałości – umiarkowany
– maks. uziarnienie – 16 mm
Beton recepturowy – projekt mieszanki (recepturę) sporządza zamawiający. Podstawowe wymagania tej specyfikacji:
– zgodność z PN-EN 206-1,
– zawartość cementu wraz z jego rodzajem i klasą,
– klasa konsystencji lub jego założona wartość (szczególne przypadki) lub współczynnik w/c (woda/cement),
– rodzaj i asortyment kruszywa, dla betonu ciężkiego minimalna lub maksymalna jego gęstość,
– wszelkie ograniczenia w wielkości ziarna kruszywa,
– rodzaje i ilości domieszek i dodatków,
– pochodzenie składników, jeżeli ich właściwości nie zostały zdefiniowane w inny sposób.
Dodatkowo można podać:
– wymaganą temperaturę mieszanki,
– specjalne wymagania dla kruszywa,
– inne parametry mające istotny wpływ na określoną przydatną cechę betonu w miejscu zastosowania.
Przykład zamówienia – beton na płytę fundamentową:
– powołanie na PN-EN 206-1 – zgodnie z PN-EN 206-1
– rodzaj cementu – CEM III/A- 42,5 N
– współczynnik w/c – 0,50
– ilość cementu – 300 kg/m3
– rodzaj kruszywa – żwir naturalny
– maks. uziarnienie – 32 mm
– dodatki i domieszki – BV (firma) 2,0 kg/m3
Normowy beton recepturowy – projekt mieszanki określa Polska Norma (PN-B/06265:2004).
Wymagania specyfikacji:
– zgodność z normą PN-B-06265:2004,
– oznaczenie betonu w tej normie.
Tabl. 1 Przykład druku dowodu dostawy
Przykład zamówienia – NBR15 zgodnie z PN-B-06265:2004
Uwaga: Normowy beton recepturowy powinien być stosowany tylko:
– jako zwykły beton w konstrukcjach betonowych i żelbetowych,
– dla klas wytrzymałości na ściskanie ≤ C16/20,
– dla klas ekspozycji X0, XC1 lub XC2.
Podane przykłady różnych rodzajów specyfikacji, ze względu na objętość artykułu, są dość proste i nieskomplikowane. Pokazują jednak pewien schemat poprawnego działania specyfikującego.
Przy pisaniu specyfikacji należy unikać mieszania rodzajów specyfikacji, co niestety często występuje. Powoduje to niepotrzebny zamęt i zaciera odpowiedzialność stron, która to odpowiedzialność jest podstawą towarowości betonu.
Beton towarowy jest dostarczany na budowę jako mieszanka betonowa i w żadnym razie nie należy jej traktować jako gotowego prefabrykatu. Możemy raczej umówić o półfabrykacie, który osiągnie swoje właściwości projektowane tylko wówczas, gdy będzie on należycie zagęszczony i pielęgnowany. Prawidłowa pielęgnacja jest jednym z podstawowych obowiązków Wykonawcy i jej brak lub nienależyte wykonanie może w istotny sposób wpłynąć na pożądane właściwości betonu stwardniałego. Mówiąc inaczej, tam gdzie kończy się odpowiedzialność jednych osób, zaczyna się odpowiedzialność drugich.
Podsumowując, wymagane właściwości stwardniałego betonu w konstrukcji zostaną osiągnięte jedynie wówczas, gdy będą spełnione określone wymagania dotyczące transportu, układania, zagęszczania, pielęgnacji i dalszych czynności technologicznych (z PN–EN 206-1:2003).
Tabl. 2 Rozwój wytrzymałości betonu
|
Dynamika wzrostu
|
|
|
Rozwój wytrzymałości
|
Współczynnik wytrzymałości
|
|
Szybki
|
f2 dni/f28 dni ≥0,5
|
|
Umiarkowany
|
0,3 ≤ f2 dni/f28 dni <0,5
|
|
Wolny
|
0,15 ≤ f2 dni/f28 dni <0,3
|
|
Bardzo wolny
|
f2 dni/f28 dni <0,15
|
Współczynnik wytrzymałości jest stosunkiem średniej wytrzymałości na ściskanie po 2 dniach dojrzewania do średniej wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach dojrzewania.
Dostawa mieszanki betonowej
Bardzo ważnym elementem całego procesu wykonywania robót betonowych jest należyta współpraca i wymiana informacji między Producentem a Wykonawcą. Wzajemne wcześniejsze uzgodnienia powinny dotyczyć takich podstawowych danych, jak:
– data, godzina, wielkość i częstotliwość dostawy,
– ograniczenia w transporcie na placu budowy (wielkość, wysokość lub masa brutto pojazdu dostawczego),
– możliwości rozłożenia się i pracy pomp do betonu,
– zastosowanie specjalnych metod układania betonu (np. mechaniczne rozkładarki).
Podstawowym dokumentem, jaki wraz mieszanką betonową trafia na budowę, jest dowód dostawy. Jest to dokument obowiązkowy (wypisywany ręcznie lub komputerowo), na którym Producent betonu powinien nanieść następujące informacje:
– nazwa wytwórni,
– numer dowodu dostawy,
– numer rejestracyjny betonowozu,
– data,
– godzina załadunku (czas pierwszego kontaktu cementu z wodą),
– nabywca,
– nazwa miejsca budowy, lokalizacja,
– ilość w metrach sześciennych,
– deklaracja zgodności z powołaniem na normę lub specyfikację,
– godzina dostawy na miejsce,
– godzina rozpoczęcia rozładunku,
– godzina zakończenia rozładunku.
Tabl. 3 Podstawowe czynności w momencie dostawy
Dodatkowo podaje:
a) dla betonu projektowanego:
– klasę wytrzymałości,
– konsystencję,
– klasy ekspozycji,
– współczynnik w/c,
– klasę zawartości chlorków,
– maksymalny, nominalny górny wymiar ziarna kruszywa,
– klasę gęstości dla betonu lekkiego lub ciężkiego;
b) dla betonu recepturowego:
– szczegóły dotyczące składu,
– współczynnik w/c,
– maksymalny, nominalny wymiar ziarna kruszywa;
c) dla normowego betonu recepturowego: informacje, które są wymagane w odpowiedniej normie (PN-B-06265:2004).
Bardzo ważnymi informacjami są czas załadunku i czas rozładunku, które dają łączny czas dostawy. Jest to istotne, gdyż w mieszance betonowej zachodzą nieodwracalne reakcje chemiczne już przy pierwszym kontakcie cementu z wodą. Jeśli czas ten będzie zbyt długi, to beton może utracić najważniejszą swoją cechę, jaką jest monolityczność. Niestety jest to nagminnie bagatelizowane.
Przy określeniu czasu dostawy należy wziąć pod uwagę kwestię podstawową: to budowa jest w pełni przygotowana na przyjęcie mieszanki betonowej i oczekuje na nią, nigdy nie może zdarzyć się sytuacja odwrotna, tzn. że to beton czeka na budowie na rozładunek.
Polska Norma PN-B-06265:2004 zaleca, aby w przypadku mieszanki betonowej niezawierającej domieszek o działaniu opóźniającym, w temperaturze otoczenia atmosferycznego nieprzekraczającej +20°C, betoniarki samochodowe całkowicie rozładować w czasie nie dłuższym niż 90 min, licząc od chwili pierwszego kontaktu wody z cementem.
Przykład druku dowodu dostawy podano w tabl. 1. Dokument ten stanowi swego rodzaju identyfikację mieszanki, swoisty atest dostawy, który wraz z deklaracją zgodności jest podstawą ewentualnych roszczeń reklamacyjnych.
W przypadku dostaw betonu towarowego Wykonawca może wymagać od Producenta bardzo szczegółowych informacji dotyczących składu betonu, umożliwiających mu prawidłową zabudowę i późniejszą pielęgnację betonu. Do takich danych należy przede wszystkim rozwój wytrzymałości (mówiąc bardziej obrazowo tempo narastania wytrzymałości), na który bezpośredni wpływ ma skład recepturowy betonu (patrz: tabl. 2).
Podstawowe czynności Wykonawcy w momencie dostawy
Dostawa betonu towarowego oznacza dla Wykonawcy liczne prace (tabl.3).
Jak ważna jest właściwa pielęgnacja betonu, świadczy fakt, że wytrzymałość na ściskanie betonu poddawanego właściwej pielęgnacji w pierwszych fazach twardnienia jest znacznie wyższa [3].
Klasa betonu a wytrzymałość betonu w konstrukcji
Wymagane właściwości betonu w konstrukcji będą uzyskane jedynie wówczas, gdy oprócz wymagań w stosunku do mieszanki betonowej spełnione zostały również wymagania dotyczące transportu, układania, zagęszczania i pielęgnacji oraz dalszych czynności technologicznych.
Jeżeli wszystkie wymagania zostaną spełnione, to każda różnica między jakością betonu w konstrukcji i jakością w znormalizowanych próbkach będzie uwzględniona w częściowym współczynniku bezpieczeństwa dla danego materiału [2].
Wytrzymałość betonu w konstrukcji = wytrzymałość betonu w znormalizowanych próbkach x Yc
gdzie Yc – częściowy współczynnik bezpieczeństwa dla betonu.
Przyjęto ten współczynnik dla pojedynczego wyniku na poziomie 0,75, a dla wytrzymałości średniej na poziomie 0,85 [3].
Fot. 2 Węzeł autostradowy Stryków (fot. Chryso Polska)
Podsumowanie
Podane w artykule wymagania stawiane betonowi towarowemu zawarte w europejskiej normie PN-EN 206-1:2003 oraz krajowym uzupełnieniu PN-B-06265:2004 pozwalają spełnić oczekiwania w zakresie bezpieczeństwa dostaw jednego z podstawowych materiałów konstrukcyjnych.
Ilość informacji, jakie niesie ze sobą dostawa betonu, na pewno będzie pomocna w opracowaniu harmonogramu prac konstrukcyjnych na budowie. Nie bez znaczenia ekonomicznego jest optymalne wykorzystanie szalunków, często wynajmowanych, które przy prawidłowo zaprojektowanym betonie i dobrej organizacji dostaw dają wymierne oszczędności Wykonawcy.
Ważnym argumentem przemawiającym za stosowaniem betonu towarowego jest kontrola produkcji na węźle betoniarskim, przy której ryzyko wypuszczenia tzw. bubla spada do minimum. Jednak nie może ona zastąpić kontroli bezpośrednio na budowie, której często od Wykonawcy wymaga Inwestor w ramach prowadzonego nadzoru. Badanie takie określane w normie badaniem identyczności dostarczonej partii betonu różni się od badania zgodności, jakie przeprowadza Producent w ramach własnej zakładowej kontroli produkcji, i jest bardzo często z nim mylone.
Dlatego wiedza o właściwym jego przeprowadzeniu pozwala mieć pewność, że zabudowana w konstrukcję mieszanka betonowa już jako beton stwardniały spełni wszystkie parametry projektowe w zakresie bezpieczeństwa konstrukcji i jej użytkowania. Spełnione zostanie wówczas także podstawowe założenie normy europejskiej, jakie na beton zostało nałożone, a mianowicie wieloletnia trwałość konstrukcji.
mgr inż. Krzysztof Szewczyk
Bibliografia
1. EN 206-1:2003 Beton. Cz. 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.
2. PN-B-06265:2004 Krajowe uzupełnienie PN-EN 206-1:2003.
3. A.M. Neville, Właściwości betonu, wyd. Polski Cement, Kraków 2012.
4. Beton wg normy PN-EN 206-1 – komentarz, praca zbiorowa pod kier. prof. Lecha Czarneckiego, wyd. Polski Cement, 2004.
5. PN-EN 13670:2011 Wykonywanie konstrukcji z betonu.
6. K. Szewczyk, Materiały konferencyjne, Wisła 2004, wyd. Polski Cement.
