Osobine svjeÅ¾eg betona - GF:UNMO:BA

Osobine svježeg 

betona 

Predavanje, 06.11.2012. 

Pripremili: 

Doc.dr. Merima Šahinagić-Isović 

Asis. Marko Ćećez

Struktura svježeg betona 

• Višekomponentan i polidisperzan sistem: 

⇒ 

⇒ 

finodisperzne čestice: cement, vrlo sitne čestice agregata i 

neki praškasti mineralni dodaci (eventualno) 

znatno krupnija zrna sitnog i krupnog agregata, voda, dodaci 

(eventualno) i mjehurići vazduha 

• Generalno svojstva svježeg betona su 

između: 

⇒ 

⇒ 

“pravih” viskoznih tečnosti (tzv. struktuirane viskozne tečnosti) 

⇒ posjeduje određenu strukturnu čvrstoću 

čvrstih tijela 

⇒ podnosi značajne plastične deformacije, mala elastičnost 

• Svojstva svježeg betona zavise: 

⇒ 

⇒ 

Karakteristika komponenata 

Strukture mješavine


• Struktura sistema od dvije komponente: 

⇒ Cementna e pasta 

⇒ 

Agregat 

• Svojstva cementne paste zavise od: 

⇒ 

odnosa čvrste i tečne faze 

⇒ 

⇒ 

povećavanjem vode povećavamo fluidnost, a smanjujemo 

strukturnu čvrstoću 

voda u okviru sistema može da bude: hemijski vezana, fizičkohemijski 

vezana i fizički vezana 

Karakter veze 

Hemijska – u tačno određenim 

kvantitativnim odnosima 

Fizičko-hemijska – apsorpciona 

voda na površini zrna 

Mehanička – strukturna (voda u 

šupljinama, porama i kapilarima) 

Orjentacioni relativni sadržaj vode u odnosu na ukupnu 

količinu (%) 

U svježe pripremljenoj 

mješavini 

U periodu vezivanja cementa 

1-2 4-5 

3-5 20-25 

93-95 70-75


• Osnovne strukture svježeg betona: 

⇒ struktura I: 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

velika količina cementne paste, ima veliku 

fluidnost, izuzetna ugradljivost i obradljivost 

reološka svojstva kao kod viskoznih tečnosti 

struktura II 

⇒ 

⇒ 

cementna pasta ispunjava prostore između zrna 

agregata, efekat trenja, lošija ugradljivost i 

obradljivost (različiti postupci zbijanja) 

struktuirana tečnost – kohezivnost zrna agregata 

struktura III 

⇒ 

⇒ 

mala količina cementne paste, fluidnost 

zanemarljiva, naročiti tehnološki postupci 

reološka svojstva - uticaj tzv. suhog trenja

Reološka svojstva svježeg betona 

• Elastoplastično-viskozno tijelo (sistem) 

⇒ 

⇒ 

Bingamovo tijelo: 

⇒ 

Elastični element (opruga) 

⇒ Čvrsto tijelo (blok) – sila trenja (granično smičuće naprezanje τ m ) 

⇒ Klip u vskoznoj tečnosti (dinamička viskoznost η m) 

Bingamov izraz: povezuje naprezanje i deformacije 

dγ 

dγ 

τ= c+η⋅ +σ⋅tgϕ τ =τ 

m 

+ηm⋅ 

dt 

dt


⇒ 

⇒ 

Tri karakteristična područja: 

⇒ I područje: svježi beton ima početnu (intaktnu) strukturu(τ< τ 0 ) 

⇒ 

II područje: početak tečenja, destrukcije strukture (τ 0 -početak tečenja, 

τ m -granični napon smicanja) 

⇒ III područje:teška tečnost sa konst. viskoznosti η m 

Tiksotropija: 

⇒ sposobnost svježeg betona da pod uticajem mehaničkih dejstava mijenja 

svoja reološka svojstva, a da se poslije završetka dejstva vrati u 

prvobitno stanje u pogledu strukturne čvrstoće i viskoznosti


⇒ 

Viskozimetri: 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

na principu mjerenja vremena isticanja svježeg betona kroz otvore 

određenih đ veličina (tečni č ibetoni) 

na principu mjernja dubine prodiranja u masu konusa ili nekog drugog 

tijela (tečni betoni, sitnozrne mješavine i čista cementna pasta) 

na principu p mjernja j vremena ili brzine utonjavanja j u masu kugle 

određenog prečnika i mase (statički i vibracioni) 

na principu mjernja veličine sile potrebne za izvlačenje iz mase skupa 

pločica, štapova ili cilindara 

na rotaciji koaksijalnih (koncentričnih) cilindara uronjenih u masu svježeg 

betona

Tehnološka svojstva svježeg betona 

• Uticaj pojedinih faktora na tehnologičnost svježeg 

betona: 

• Konzistencija 

• Homogenost 

• Ugradljivost (kompatibilnost) 

• Povezanost (kohezivnost) 

• Segregacija 

• Izdvajanje vode 

• Završna obradljivost površine svježeg betona



⇒ 

⇒ 

⇒ 

skup svih osobina svježeg betona koji se iskazuju putem pokazatelja 

pokretljivosti i krutosti mješavine 

⇒ kruta 

⇒ slabo plastična 

⇒ plastična 

⇒ 

tečnač 

vodocementni faktor: 

⇒ za cement 200 do 400 kg/m 3 zavisi isključivo od količine vode (pravilo 

konstantnog sadržaja vode) 

⇒ voda se sa jedne strane troši na kvašenje cementa i stvaranje cementne 

paste, a sa druge na kvašenje zrna agregata i upijanje 

⇒ cementi sa dodacima zgure i/ili pucolana povećavamo za 15-20 kg/m 3 vrsta i 

krupnoća zrna agregata 

⇒ više od 400 kg/m 3 količina vode se povećava za cca 10 kg/m 3 na svakih 100 

kg/m 3 cementa 

vrsta agregata i krupnoća zrna agregata 

⇒ prirodni: riječni ili drobljeni 

⇒ 

krupnije zrno, smanjenje ukupne površine zrna, smanjenje uticaja na 

cementnu pastu


Konzistencija 

Količina vode (kg/m 3 ) za slučaj agregata sa zrnom D (mm) 

VEBE 

(s) 

Slijeganje 

(cm) 

šljunak 

drobljen kamen 

10 20 40 10 20 40 

>28 0 145 130 120 155 145 130 

28-24 0 150 135 125 160 150 135 

24-20 0 160 145 130 170 160 145 

20-16 0 165 150 135 175 165 150 

16-1212 0-1 175 160 145 185 175 160 

12-10 1-1,5 185 170 155 195 185 170 

10-8 2-2,5 190 175 160 200 190 175 

7-6 3-4 195 180 165 205 195 180 

5 5 200 185 170 210 200 185 

3 7 205 190 175 215 205 190 

2 8 210 195 180 220 210 195 



⇒ zavisi i od temperature e mješavine 

e 

⇒ 

⇒ 

zavisi i od vremena mjerenja nakon mješanja 

zavisi i od vremena mjerenja nakon mješanja i količine dodataka



⇒ JUS U.M1.028 

⇒ 

potreban nivo homogenosti i nepromjenjivost ovog svojstva 

• Ugradljivost (kompaktibilnost) 

⇒ 

⇒ 

količina korisnog rada potrebnog za potpuno zbijanje svježeg 


zavisi od reoloških karakteristika svježeg betona, konzistencije i 

povezanosti (kohezivnosti) 

Stepen ugradljivosti 


Vrsta konzistencije 

Mjere zbijanja 

Teško ugradljiv beton Vlažna –K 1 1,45 – 1,26 

Ugradljiv beton Plastična – K 2 1,25 – 1,11 

Samougradljiv beton Tečna – K 3 1,10 – 1,04


• Povezanost (kohezivnost) 

⇒ 

⇒ 

zadržavanje homogenog rasporeda komponenata unutar mase svježeg 

betona, bez obzira na djelovanje nekih spoljašnjih mehaničkih uticaja 

ispitivanjem konzistencije: izdvajanje vode i cementne paste do 

segregacije krupnijih zrna od sitnijih 

⇒ 

smjese pravljene sa većom količinom vode 

⇒ raslojavanje betonske mješavine: 

1 – voda 

2 – voda 

3 – sitan 

agregat 

4 – krupan 

agregat 

g 

razdvajanje krupnih od sitnih čestica pod uticajem različitih mehaničkih 

uticaja (sile teže) 

uslovljena nedovoljnom kohezivnošću komponenata 

posljedica je nehomogenost betonske mješavine, a kasnije i očvrslog 


• Segregacija 

⇒ 

⇒ 

⇒


• Izdvajanje vode 

⇒ na površini betona 

⇒ 

⇒ nepovoljno: preko vode se radi betoniranje, pojava prslina (tzv. plastično 

skupljanje) 

⇒ povoljno: voda ispari bez pojave prslina 

u masi betona 

⇒ stvaranje vodenih “džepova” ispod krupnih zrna agregata 

• Završna obradljivost površine svježeg betona 

⇒ 

⇒ 

funkcija granulometrijskog sastava agregata, oblika i površine zrna 

agregata 

funkcija količine maltereske komponente (smjesa cementa, finih čestica 

agregata, eventualno mineralnih dodataka i vode)

Mjernje konzistencije 

• Metoda slijeganja (JUS U.M8.050) 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

3 sloja po 25 udaraca (metalne letvice) 

ocjena konzistencije Δh 

plastičnije betonske smjese (veća pokretljivost), betoni sa većim količinama 

cementa 

“mršavi” betoni (pojava smicanja) 

Abramsov konus


• VEBE metoda (JUS U.M8.054) 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

Abramsov konus, 3 sloja po 25 udaraca 

ocjena konzistencije Vebe stepeni (N) 

kruće betonske smjese 

N 

V 

= 1 

⋅t () s 

V 

0 

V - =5.5 3 0 zapremina betona prije vibriranja (V 0 dm ) 

V 1 - zapremina betona poslije vibriranja 

t - vrijeme vibriranja u sekundama


• Metoda rasprostiranja (JUS U.M8.052) 

⇒ 

2 sloja (drvene letvice 4x4cm) 

⇒ ocjena konzistencije, dva međusobno upravna pravca r 1 i r 2 , 

r -prosječna vrijednost (3 ispitivanja) 

⇒ plastične pastč i tečne e betonske e smjese 

r 

− r0 

⋅ r0 - prečnik donje osnove konusa (r 0 =20 dm 3 ) 

r 

0 

100(%)


• Metoda slijeganja vibriranjem (metoda zbijanja) 

(JUS U.M8.056) 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

visina pada pri sipanju mistrijom 10cm 

ocjena konzistencije z 

vibrirane betonske smjese


Zavisnost pokazatelja konzistencije po metodi slijeganja i po VEBE-e metodi

Ostala a svojstva svježeg eg betona 

• Zapreminska masa 


• Mehanička otpornost 

• Procenat uvučenog vazduha 

• Vrijeme vezivanja 

• Pritisci sježeg betona na oplatu 

• Temperatura svježeg betona

Osobine svježeg eg betona 

• Zapreminska masa betona 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

kalupi za ispitivanje mehaničkih karakteristika očvrslog betona (kocke 20cm) 

ugradnja indentična uslovima ugradnje u datu konstrukciju (konkretni uslovi) 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

Kruta konzistencija: vibrosto, nabijač 

Slabo plastična konzistencija: vibrosto, vibroigla, nabijač 

Plastična konzistencija: vibrosto, vibroigla, šipka za probadanje 

Tečna konzistencija: šipka za probadanje 

kod pervibratora se koristi kalup sa nastavkom 

kalupi se postavljaju na sloj pjeska 10-15cm (izbjegavanja reflektovanih talasa)


• Zapreminska masa betona 

γ = 

bsv , 

m 

V 

bsv , 

bsv , 

( 

kg 

) 

m 

3 

m b,sv 

V b,sv 

m m m m 

⎛ 

m 

m m 

⎝ 

γ = m + m + m = m 

⎛ m 

+ 

m 

+ 

⎝ 

' ' 

ma mv ma mv 

1+ + = 1+ + 

' ' 

m m m m 

' ' 

' ' ' ' ' 

a v 

bsv , 

= 

c + 

a + 

v 

= 

c 

⎜ 

1+ + 

' ' 

mc 

mc 

a v 

bsv , c a v c⎜1 mc 

mc 

c c c c 

m 

c 

m 

m 

a 

v 

=γ 

m 

' 

bsv , 

b, sv ' 

mc 

' 

ma 

c ' 

mc 

- masa svježeg betona u kalupu 

- zapremina kalupa 

⎞ 

⎟ 

⎠ 

⎞ 

⎟ 

⎠ 

( 

kg 

) 

m 

( 

kg 

) 

= m 

= m 

c 

m 

m 

' 

v 

' 

c 

m 

3 

( 

kg 

) 

m 

3 

3 

m 

m 

γ 

' 

bsv , bsv , 

= 

' 

c 

mc



⇒ 

⇒ 

JUS U.M1.028 (slabo plastične, plastične itečne č konzistencije) 

ij određuje se stvarni sastav betona (JUS U.M1.030) i standardne devijacije 

za količinu cementa (nije veća od 10kg/m 3 ) i vodocementni faktor (0,03) 

na najmanje 10 uzoraka iz 3 mješavine 

• Mehanička otpornost svježeg betona 

⇒ beton opterećen eće u kratkom roku nakon ugrađivanja a (klizna opata) oplata) 

⇒ 

čvrstoća pri pritisku od 0,1- 0,3MPa i čvrstoća pri zatezanju oko 100 puta 

manja 

⇒ agregat sa granulometrijskim sastavom 

koji obezbjeđuje dobru “upakovanost” zrna 

⇒ 

snažno zbijanje tokom ugrađivanja


• Procenat uvučenog vazduha u svježi beton 

⇒ 

⇒ 

JUS U.M1.031: Bojl-Mariotov zakon (tzv. metod pritiska) 

snižavanje nivo vode u cijevi odgovara smanjenju zapremine usljed 

zbijanja mase betona (izraženo u procentima) 

⇒ 

⇒ 

ocjena efikasnosti određenog postupka kompaktiranja, 

sadržaj uvučenog vazduha pri primjeni aeranata 

1 – vazdušna 

pumpa 

2 – manometar 

3 – kalibrirana 

cijev


• Vrijeme vezivanja 

⇒ 

⇒ 

JUS U.M1.019: penetrometri 

utiskivanje igala (poprečnog presjeka od 645 mm 2 do 16mm 2 ) u izdvojeni 

malter (sita otvora 5mm) do dubine 25 mm 

⇒ vrijeme početka vezivanja: otpor od 3,5MPa 

⇒ 

vrijeme kraja vezivanja: otpor od 28MPa


• Pritisci svježeg betona na oplatu (JUS U.C9.400) 

⇒ 

zavise od slijedećih faktora: 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

p 

konzistencije, odnosno reoloških svojstava svježeg betona 

karakteristike same oplate 

visine elementa koji se betonira 

brzine punjenja oplate svježim betonom 

v 

= 10⋅γ ⋅h 

b, sv max 

( , 

, , , 

) 

p , , , 

h 

= p h γ b sv 

ϕ hv 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

zona visine h 1 : beton svjež i osjećaju se uticaji sredstava za ugradnju 

zona visine h 2 : beton svjež, na početku vezivanja i ne osjećaju se uticaji 

sredstava za ugradnju 

zona visine h 3 : otpočeo proces vezivanja i očvršćavanja betona


• za vertikalnu oplatu: 

⇒ Tri karakteristične aa stč epovršine: 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

A: gornja površina betona 

B:površina do koje se propagira uticaj sredstava za kompaktiranje 

C: gornja površina vezanog betona 

horizontalni pritisci: 

p 

vertikalni pritisci: 

b 

= 10⋅γ ⋅h 

b, sv 1 

( 

kN 

) 2 

p = p +Δ p = 10⋅γ ⋅⎡ 

⎣h − h−h ⋅d 

m 

( ) ⎤( kN 

) ⎦ 2 

c b b, sv 1 1 pl 

m


• za oplatu koja sa horizontalom zaklapa ugao α≠90° 

( 

kN 

) 2 

⇒ horizontalni o pritisci: tsc 

p 

kN 

b 

= 10⋅γb, sv⋅h1 

m 

p = p +Δ p = 10⋅γ ⋅⎡ 

⎣h − h−h ⋅d 

⇒ vertikalni pritisci: ' 

pb 

= pb 

p = pc 

p = 10⋅ γ ⋅ 

h 

( ) ⎤( kN 

) ⎦ 2 

c b b, sv 1 1 pl 

' 

c 

' 

d 

b, sv max 

m


• Temperatura svježeg betona 

⇒ 

⇒ 

⇒ 

zavisi od: početne temperature mješavine, temperature sredine, toplote 

hidratacije cementa, razmjene toplote sa okolinom i dr. 

od značaja je kod npr.izvođenja radova u zimskim ili ljetnim uslovima 

jednačina toplotnog bilansa svježeg betona: 

T 

bo 

S ⋅T ⋅ m + S ⋅T ⋅ m + S ⋅T ⋅m 

S 

( C) 

a ,S c ,S v – specifični toplotni kapaciteti 

T ⋅ ⋅ ⋅ 

a ,T c ,T v –početne temperature 

Sa ma + Sc mc + Sv mv 

m a ,m c ,m v – mase agregata, cementa i vode 

a a a c c c v v v 

= ° 

u 1m 3 

084 J 

S 0,84 

42 J 

a 

≅ Sc 

≅ 

S v 

≅ 4, 2 

g° 

C 

g° 

C 

T 

bo 

( ) 

0, 20( ) 

020T 0, Ta⋅ ma + Tc⋅ mc + Tv⋅ 

mv 

= ° C 

m + m + m 

a c v 

( )

HVALA NA PAŽNJI

Osobine svjeÅ¾eg betona - GF:UNMO:BA

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?