UPORABA SAMOZGOŠČEVALNIH BETONOV PRI IZDELAVI DELTA BLOC VARNOSTNIH OGRAJ

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO Matej Babič UPORABA SAMOZGOŠČEVALNIH BETONOV PRI IZDELAVI DELTA BLOC VARNOSTNIH OGRAJ Diplomsko delo Maribor, junij 2009

I UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO SI - 2000 MARIBOR, Smetanova 17 Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa UPORABA SAMOZGOŠČEVALNIH BETONOV PRI IZDELAVI DELTA BLOC VARNOSTNIH OGRAJ Študent: Študijski program: Smer: Matej BABIČ visokošolski strokovni, gradbeništvo prometno-hidrotehnična Mentor: viš. predav. SAMO LUBEJ, univ. dipl. inž. grad. Maribor, junij 2009

II

III ZAHVALA Zahvaljujem se za pomoč pri izdelavi diplomske naloge mentorju univ. dipl. inž. g. Samu Lubeju, vodji laboratorija inž. grad. ga. Gabrijeli Vlaj in direktorju SGP Pomgrad ABI, d. o. o., inž. grad. g. Miranu Klemarju. Hvala staršem, ki so mi omogočili študij, ter Sandri za stalno podporo.

IV UPORABA SAMOZGOŠČEVANIH BETONOV PRI IZDELAVI DELTA BLOC VARNOSTNIH OGRAJ Ključne besede: samozgoščevalni betoni, varnostne ograje, Delta Bloc, preizkus mrazoobstojnosti UDK: 691.328 (043.2) Povzetek V diplomski nalogi smo predstavili izdelavo Delta Bloc varnostnih ograj, ki jih izdeluje SGP Pomgrad ABI, d. o. o. Betonske varnostne ograje so izdelane iz samozgoščevalnega betona. Prednost samozgoščevalnega betona je v bolj homogeni strukturi strjenega betona in s tem v izboljšanih lastnostih armirano betonskih elementov. Omogoča večjo hitrost vgrajevanja, hitrejše napredovanje del, izboljšano delovno okolje in manjše število delavcev pri vgraditvi betona. Prav zato so pri SGP Pomgrad ABI, d. o. o., samozgoščevalni beton uporabili za izdelavo Delta Bloc varnostnih ograj. V diplomski nalogi je opisanih več različnih preizkusov na samozgoščevalnih betonih, podrobneje pa je opisana preiskava zunanje odpornosti betonske površine na zmrzovanjetajanje. Preizkus zunanje mrazoobstojnosti je preizkus, ki upošteva navodila, opisana v SIST 1026:2008. Ta preizkus nam podaja odpornost površine betona proti zmrzovanjutajanju ter se ocenjuje s količino materiala, ki se odlušči s preiskovalne površine po n ciklusih izmeničnega zmrzovanja ter tajanja. Preizkus smo opravili na samozgoščevalnem betonu ter na klasičnem betonu. Na koncu je podana primerjava rezultatov med obema betonoma.

V USE OF SELF COMPACTING CONCRETE AT PRODUCTION DELTA BLOC SAFETY FENCES Key words: self compacting concrete, safety fence, Delta Bloc, frost resistance test UDK: 691.328 (043.2) Abstract The thesis is about the production of Delta Bloc safety fences by SGP Pomgrad ABI d.o.o. The safety fences are made of self-compacting concrete. There are advantages of using self-compacting concrete. It can be placed at a faster rate, it saves labour and there are shorter construction periods. It improves consolidation around reinforcement and bond with reinforcement. For all the benefits of self-compacting concrete SGP Pomgrad ABI d.o.o. uses it in the production of Delta Bloc safety fences. In my thesis several test procedures of self-compacting concrete have been presented. In order to predict the frost-resistance of self-compacting concrete, certain laboratory tests have to be performed. The frost resistance test follows the instructions set in SIST 1026:2008. The test is about how the surface of the concrete reacts to frost action. It has been carried out on self-compacting and classical concrete. Findings are based on comparison of the two tests.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj VI KAZALO VSEBINE: 1 UVOD...1 1.1 SPLOŠNO O BETONU... 1 1.2 LASTNOSTI SVEŽE BETONSKE MEŠANICE... 3 1.3 LASTNOSTI OTRDELEGA BETONA... 3 2 OSNOVNI MATERIALI...4 2.1 CEMENT... 4 2.2 AGREGAT... 4 2.3 VODA... 6 2.4 DODATKI... 7 2.5 KEMIJSKI DODATKI... 7 2.6 MINERALNI DODATKI... 8 3 KAJ SO SAMOZGOŠČEVALNI BETONI... 10 3.1 SPLOŠNO O SAMOZGOŠČEVALNIH BETONIH... 10 3.2 RAZLOGI ZA RAZVOJ SAMOZGOŠČEVALNIH BETONOV... 11 3.3 PREDNOSTI IN SLABOSTI SAMOZGOŠČEVALNIH BETONOV... 12 4 SESTAVA SAMOZGOŠČEVALNIH BETONOV... 13 4.1 SESTAVA SAMOZGOŠČEVALNIH BETONOV... 13 4.2 METODE PREIZKUŠANJA SVEŽEGA SMOZGOŠČEVALNEGA BETONA... 14 4.2.1 Sposobnost tečenja in viskoznost... 15 4.2.2 Viskoznost preizkus z V lijakom... 18 4.2.3 Sposobnost tečenja mimo ovir... 19 4.2.4 Odpornost proti segregaciji... 20 5 SPLOŠNO O DELTA BLOC VARNOSTNIH OGRAJAH... 21 5.1 PREDNOSTI DELTA BLOC VARNOSTNIH OGRAJ... 22 5.1.1 Izdelava... 22 5.1.2 Trajnost... 22 5.1.3 Montiranje in demontiranje... 23 5.1.4 Varnost... 24 6 UPORABA DELTA BLOC VARNOSTNIH OGRAJ... 25 6.1 PROFILI OGRAJ... 26 6.2 ZAČASNA ZAŠČITA PROMETA... 27

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj VII 6.3 STALNA ZAŠČITA PROMETA... 28 6.4 ZAČITA NA MOSTOVIH... 28 6.5 VZDRŽEVANJE DELTA BLOC OGRAJ... 29 7 STANDARD ZA BETONSKE VARNOSTNE OGRAJE... 31 7.1 SIST EN 1317... 31 8 PRAKTIČNI PRIMER IZDELAVE POMGRAD DELTA BLOC... 35 8.1 PRIPRAVA NA BETONIRANJE BVO... 35 8.2 VGRAJEVANJE BETONA... 36 9 PRAKTIČNI PREIZKUS ZUNANJE MRAZOOBSTOJNOSTI... 39 9.1 POSTOPEK... 39 9.2 PRIMERJAVA DVEH RAZLIČNIH BETONSKIH MEŠANIC... 42 9.3 KLASIČEN BETON C 25/30 XF4... 42 9.3.1 Končni rezultati za klasičen beton C 25/30 XF4... 44 9.4 SAMOZGOŠČEVALNI BETON C 30/37... 45 9.4.1 Končni rezultati za samozgoščevalni beton C 30/37... 46 10 DISKUSIJA REZULTATOV... 47 11 VIRI, LITERATURA... 50 11.1 LITERATURA... 50 11.2 VIRI... 51

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj VIII KAZALO SLIK: Slika 1.1: Betoniranje pri zelo zgoščeni armaturi.... 2 Slika 2.1: Zrna ugodne oblike.... 5 Slika 2.2: Zrna neugodne oblike.... 5 Slika 2.3: Trdnost betona v odvisnosti od količine vode... 6 Slika 4.1: Kalup za preizkus s posedom... 15 Slika 4.2: Merjenje razleza betona... 16 Slika 4.3: V lijak... 18 Slika 5.1: Kalupi za Delta Bloc varnostne ograje.... 22 Slika 5.2: Prikaz spojnega dela Delta Bloc.... 23 Slika 5.3: Prikaz postavitve ograj: a) montažni pasovi, b) klešče za montažo.... 23 Slika 5.4: Premik ograje pri trku.... 24 Slika 5.5: Prikaz ločevanja prometnih pasov na avtocestah.... 24 Slika 6.1: Profil Delta Bloc... 26 Slika 6.2: Prikaz uporabe BVO DB 65S.... 27 Slika 6.3: Prikaz stalne zaščite na avtocesti z DB 100.... 28 Slika 6.4: Prikaz uporabe BVO na mostovih, Siegtalbrücke Nemčija.... 29 Slika 6.5: Izgled pravilnega položaja sklopke... 30 Slika 7.1: Prikaz pomika ograje... 33 Slika 8.1: Armaturna sklopka... 36 Slika 8.2: Sodobno prevozno sredstvo za prevoz betona Dieci L4700.... 36 Slika 8.3: Prikaz vgrajevanja samozgoščevalnega betona v Delta Bloc opaž... 37 Slika 8.4: Hidravlična naprava za razopaževanje.... 37 Slika 8.5: Pogled na deponijo izdelanih BVO... 38 Slika 9.1: Prikaz razrezane plastične mape... 40 Slika 9.2: Prikaz zatesnitve spoja med stranico ter betonsko površino.... 40 Slika 10.1: Količina odluščenega materiala, vzorec A.... 48 Slika10.2: Količina odluščenega materiala, vzorec B.... 48 Slika 10.3: Izguba mase na enoto preskusne površine, vzorec A... 49 Slika 10.4: Izguba mase na enoto preskusne površine, vzorec B... 49

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj IX KAZALO PREGLEDNIC: Preglednica 4.1: Povprečna sestava samozgoščevalnih betonov za Delta Bloc.... 14 Preglednica 4.2: Stopnje poseda razleza SF... 17 Preglednica 4.3: Stopnje viskoznosti VS.... 17 Preglednica 4.4: Stopnje viskoznosti -VF.... 19 Preglednica 4.5: Stopnje sposobnosti prehajanja ovir.... 19 Preglednica 4.6: Stopnje odpornosti proti segregaciji.... 20 Preglednica 7.1: Nivoji varnosti in zadrževanja po SIST EN 1317... 32 Preglednica 7.2: Delovna širina.... 33 Preglednica 7.3: Določitev sistema ograje glede na nivo zadrževanja in delovne širine... 34 Preglednica 9.1: Ploščina vzorca za klasičen beton... 42 Preglednica 9.2: Količina odluščenega materiala za klasičen beton.... 43 Preglednica 9.3: Izguba mase na enoto preizkusne površine za klasičen beton... 43 Preglednica 9.4: Prikaz stopnje zasičenosti.... 44 Preglednica 9.5: Ploščina vzorca za samozgoščevalni beton... 45 Preglednica 9.6: Količina odluščenega materiala za samozgoščevalni beton.... 45 Preglednica 9.7: Izguba mase na enoto površine za samozgoščevalni beton... 46

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 1 1 UVOD 1.1 SPLOŠNO O BETONU Po osnovni definiciji je beton mešanica agregata, veziva ter vode. Večkrat betonski mešanici dodamo tudi kemijske in mineralne dodatke in vsi ti dodatki tvorijo mešanico, ki ji pravimo beton. Beton je dandanes obravnavan kot eden glavnih gradbenih materialov. Kot konstrukcijski material je zastopan pri gradnji objektov visokih gradenj z več kot 90 %, več kot 70 % vseh mostov, ki so bili zgrajeni ali se danes gradijo, pa je zgrajenih iz armiranega ali prednapetega betona. Beton je v osnovi mešanica različnih frakcij gramoznih agregatov oziroma peskov, cementa in vode. Betonu se v proizvodnem procesu lahko primešajo tudi različni dodatki, ki imajo različne učinke na beton. Splošna sestava v osnovi temelji na štirih osnovnih materialih, in sicer na: - mineralnem agregatu, - cementu, - vodi in - dodatkih betonu. Betonska mešanica je torej ena najosnovnejših in največkrat uporabljenih gradbenih materialov. Razlog za pogosto uporabo pa je enostavna proizvodnja betona. Z njim lahko izdelamo poljubne oblike elementov. Prav tako je enostaven transport betona na gradbišča, odlično prenaša tlačne obremenitve ter z dodano armaturo tudi natezne napetosti. Prav armirani beton je postal konstrukcijski material našega časa. Zadnja leta se je tako pojavil trend naraščanja uporabe AB konstrukcij in s tem tudi povečevanja prostornine armature.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 2 Zaradi bojazni nastajanja razpok ter uporabe armature se priporoča uporaba večjega števila armaturnih palic manjšega prereza, pri tem pa pride do problema učinkovite zgostitve sveže betonske mešanice, ki je nemogoča brez vibriranja. V armaturnih koših je zaradi goste armature praktično nemogoče doseči ustrezno homogenost, saj namestitev vibratorjev v tako zgoščenih predelih armature ni možna. Tu se ponudi rešitev uporabe samozgoščevalnega betona, ki je zaradi delovanja lastne teže in sposobnosti tečenja sposoben popolnoma zapolniti opaž poljubne oblike ter obliti nameščeno armaturo. Slika 1.1: Betoniranje pri zelo zgoščeni armaturi. Prav pri betoniranju pri zelo zgoščeni armaturi se samozgoščevalni beton pokaže za najbolj primernega, ker ni potrebna uporaba vibratorjev, beton pa sam zapolni opaž, ne da bi pri tem segregiral.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 3 1.2 LASTNOSTI SVEŽE BETONSKE MEŠANICE Lastnosti sveže betonske mešanice lahko ovrednotimo kot srednje stanje med lastnostmi trdnih in viskoznih teles. Najpomembnejša lastnost sveže mešanice je njena obdelovalnost. Obdelovalnost je lastnost, ki je težko določljiva, saj je odvisna predvsem od vrste konstrukcije in metod, ki jih uporabljamo za vgrajevanje, zgoščevanje in oblikovanje površine. Sestava sveže mešanice se sestoji iz finih delcev, kot so cement, večja ali manjša zrna agregata, vode ter zračnih por. Velik pomen pri lastnostih sveže mešanice ima cementna pasta, saj vključuje majhne delce velike specifične površine, kar je osnovni razlog za pojav notranjih sil v svežem betonu. 1.3 LASTNOSTI OTRDELEGA BETONA Najpomembnejša lastnost otrdelega betona je njegova tlačna trdnost, ki je odvisna od vrste med seboj povezanih dejavnikov. Dobre lastnosti otrdelega betona so zelo pomembne za zagotavljanje dolge življenjske dobe konstrukcij, seveda ob upoštevanju predpostavk, da je konstrukcija v normalnih klimatskih pogojih, da je obremenjena ter uporabljana, kot je to določeno z projektom. Slabše se otrdeli beton obnese pri nateznih in torzijskih obremenitvah, kjer je pomemben faktor armatura, skupaj s katero potem tvori armirani beton. Dosežene lastnosti otrdelega betona so odvisne od: - kakovosti betonske mešanice, - nege betona (zagotavljanja ustrezne vlažnosti), - sušenja betona (prehitro sušenje betona lahko povzroča velike razlike med lastnostmi zunanjega ter notranjega betona, zato lahko pride do krčenja ter posledično do pokanja betona), - zmrzlinske odpornosti (lahko zelo znižuje kakovost betona), - prostorske stabilnosti betona (odvisna od spremembe vlage, temperature, obremenitve ).

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 4 2 OSNOVNI MATERIALI 2.1 CEMENT Cement je v osnovi mleto hidravlično vezivo, proizvedeno iz portland cementnega klinkerja in mineralnih dodatkov. Na tržišču imamo na izbiro več vrst cementa in prav pravilna izbira cementa je pomembna zaradi njegovih lastnosti. Lastnosti cementa nam tako vplivajo na lastnosti tako svežega kot otrdelega betona. Poleg lastnosti cementa je pomembna tudi količina dodanega cementa glede na mešanico. Cement nam ob dodatku vode hidratizira oziroma začne se proces vezanja in tako nastane cementni kamen. Količina cementa v mešanici je odvisna predvsem glede na to kakšno trdnost betona želimo ko se beton strdi. Zato v betonarnah uporabljajo oznake v številkah, ki pomenijo koliko kilogramov cementa ima betona na en kubični meter betona. To število imenujemo marka betona in ga označujemo z MB. 2.2 AGREGAT Mineralni agregat je naslednja pomembna sestavina betona in predstavlja skelet, ki veže cementni kamen v trdno strukturo beton. V mešanici betona naj bi bilo agregata približno 75% volumenske mase betona. Agregat za kakovostni beton mora ustrezati naslednjim zahtevam: - mora imeti zadostno trdnost zrn, - ne sme vplivati na proces vezanja in strjevanja cementa, - mora imeti zrna z dovolj hrapavo površino, ki omogočijo dobro zvezo v tako imenovanem predhodnem območju med zrnom in cementnim kamnom.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 5 Oblika in tekstura sta dva dejavnika agregata, ki sta zelo pomembna ter imata velik vpliv na obdelavnost betona. Najprimernejša oblika je okrogla, ker imajo zrna takšne oblike najmanjši upor pri obdelavi svežega betona in imajo najmanjšo specifično površino, katero je potrebno obliti s cementno malto. Nezaželena zrna pa so ploščate in igličaste oblike, kajti če je preveč takšnih zrn lahko pride do ne zapolnjenih mest-gnezd, ki imajo negativen vpliv na strukturo betona. Takih zrn naj bi bilo manj kot 20% celotnega agregata. Slika 2.1: Zrna ugodne oblike. Slika 2.2: Zrna neugodne oblike. Vloga agregata v betonu je: - zniževanje cene betona, - ustvarjanje kohezivnosti betona, - zniževanje hidratacijske temperature betona, - zmanjševanje krčenja betona.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 6 Predvsem za Pomurje so znana nahajališča naravnega, pretežno kremenčevega proda. Tovrstni agregat je zelo primeren za izdelavo samozgoščevalnih betonov, ki vsebujejo običajne količine cementa, vendar pa mora biti kombinacija različnih frakcij kamenega agregata. Prav tako pri SGP Pomgrad uporabljamo agregat, pridobljen v okoliških gramoznicah, katerih last je SGP Pomgrad GM, d. o. o. Agregat pridobivajo predvsem iz gramoznice s separacijo na Bakovski ulici in iz gramoznice Ivanci. 2.3 VODA Za pripravo betonske mešanice lahko uporabljamo vodo iz vodovoda. Problem ni v sami sestavi vode, ampak je pomembna predvsem njena količina glede na količino mešanice betona. Preveč oziroma premalo vode negativno vpliva na kakovost betona. Na spodnji sliki je prikazano, kakšna je odvisnost med količino dodane vode (Mv) v mešanici betona in trdnostjo betona (Fp) pri konstantni vsebnosti cementa in agregata. Območje A nam prikazuje beton s togo konsistenco, ki se težko vgrajuje, in posledično so trdnosti takega betona nizke. Z dodano količino vode se vgradljivost izboljšuje in v območju B plastični beton doseže maksimum pri optimalni količini dodane vode. V območju C je prikazan upad trdnosti betona zaradi povečanja poroznosti. Zaradi segregacije pa nam v območju D tlačna trdnost še upade. Slika 2.3: Trdnost betona v odvisnosti od količine vode.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 7 2.4 DODATKI Dodatki spreminjajo lastnosti betona in malte v svežem ali strjenem stanju in povečujejo učinkovitost cementa ter ekonomičnost betonske mešanice. Uporabo dodatkov lahko pripišemo razvoju v gradbeništvu. Težnja k industrijski gradnji in zahteve po neprekinjeni sezoni dela v zimskem času so glavni razlogi za razvoj ter uporabo dodatkov. Večina dodatkov je zasnovanih tako, da pozitivno vplivajo na več lastnosti hkrati, na druge pa naj ne bi vplivali negativno ali vsaj čim manj. Uporabnik se mora pred uporabo posameznih dodatkov seznaniti z lastnostmi, ki jih bo betonska mešanica pridobila, oziroma z negativnim vplivom zaradi prevelike količine dodatka. Dodatke k betonu lahko razdelimo v dve skupini, in sicer na kemijske dodatke ter na mineralne dodatke. 2.5 KEMIJSKI DODATKI Kemijski dodatki so se na trgu pojavili okoli leta 1945. Kemijski dodatki se betonski mešanici dodajajo v promilih ali v odstotkih na maso cementa in nikakor niso zamenjava za cement. Lahko se med seboj kombinirajo, vendar morajo biti med seboj kompatibilni, zato je zelo pomembno, da se pri uporabi kemijskih dodatkov upoštevajo navodila za uporabo in priporočila proizvajalca. Kemijski dodatki morajo odgovarjati standardu SIST EN 934-2:2002. Prav kemijski dodatki so zelo pomemben del samozgoščevalnih betonov, pravzaprav razvoj superplastifikatorja nove generacije na bazi polikarboksilikatov z dovolj dolgim časom delovanja. Nekaj lastnosti, na katere vpliva kemijski dodatek: - upočasni ali pospeši čas vezanja, - zmanjša ali prepreči krčenje ali povzroči ekspanzijo, - spreminja lastnosti, povezane s krvavenjem, - zmanjša segregacijo betona, - izboljšuje črpnost betona,

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 8 - izboljšuje površinsko obdelavo betona, - povečuje tlačno, upogibno in natezno trdnost, - povečuje odpornost proti zmrzovanju in tajanju, - znižuje prepustnost betona. Vrste kemijskih dodatkov: - plastifikatorji, superplastifikatorji, - aeranti, - pospeševalci, - dodatki za zmanjšanje potrebne vode za pripravo betona, - utekočinjevalci, - zavlačevalci, - gostilci, - inhibitorji, - ekspanditorji. 2.6 MINERALNI DODATKI Mineralni dodatki so naravni ali industrijski odpadni materiali, ki imajo pucolanske lastnosti in so zaradi tega lahko uporabljeni kot nadomestilo za del količine cementa, ki je potreben za pripravo betona. V tehnologiji se največ uporabljata mikrosilika in elektrofiltrski pepel. Obe vrsti lahko uporabljamo le, če njihove lastnosti odgovarjajo standardoma: SIST EN 450-1 za elektrofiltrski pepel ter SIST EN 13263-1 mikrosilika za betona. Manjši delež se dodaja mikrosilika, in sicer okoli 10 % na maso cementa, elektrofiltrski pepel pa se lahko dodaja tudi do 50 %. Pri uporabi teh mineralnih dodatkov ne smemo pozabiti, da se v cementu že nahaja določen delež dodatka, ki ga dodajo v cementarnah, zato z dodajanjem teh dodatkov ne smemo pretiravati, ker prevelika mera uporabljenega mineralnega dodatka prinese negativne učinke na beton.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 9 Uporaba mineralnih dodatkov: - poveča obdelovalnost, - podaljšuje čas začetka vezanja, - znižuje zgodnje trdnosti ter povečuje končne trdnosti, - zavira korozijo armature v betonu.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 10 3 KAJ SO SAMOZGOŠČEVALNI BETONI 3.1 SPLOŠNO O SAMOZGOŠČEVALNIH BETONIH Beseda samozgoščevalni beton izhaja iz angleške besede Self-Compacting Concrete, poznamo tudi nemški izraz Selbstverdichtender, označujemo ga s kratico SCC. V Sloveniji se uporablja več imen, kot na primer samovgradljiv beton, samonivelirni beton, samorazlivni beton ali samozgoščevalni beton. Najbolj se je uveljavilo prav zadnje ime samozgoščevalni beton. Že samo ime betona»samozgoščevalni«nam pove, da je takšen beton mogoče vgraditi brez pripomočkov za zgoščevanje (vibracijske igle, vibracijske mize, vibracijski opaži ) in zaradi tega ne dosega nič slabše kakovosti od klasičnih betonov. Samozgoščevalni beton je beton, ki ima v svežem stanju take lastnosti, da lahko popolnoma zapolni opaž in oblije armaturo samo zaradi delovanja lastne teže, brez dodatnega vibriranja ter uporabe vibracijskih pripomočkov. Pri tem pa ohrani homogeno strukturo. Kot samozgoščevalni beton se lahko klasificira mešanica, ki izpolnjuje naslednje kriterije: - sposobnost zapolnjenja opaža, - sposobnost tečenja mimo ovir (armatura), - odpornost proti segregaciji. Strjen samozgoščevalni beton se ne razlikuje od navadnega klasičnega betona. Lastnosti strjenega stanja betona je mogoče dokazovati v skladu z zahtevami standarda SIST EN 206-1. Pred odkritjem superplastifikatorjev, ki so sestavni del današnjih samozgoščevalnih betonov, je bilo prav tako potrebno zapolniti težko dostopne ter z armaturo polne dele opažev. Zato so se pojavljale konstrukcije, ki so bile sestavljene iz manj armature in s tem

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 11 posledično večjimi dimenzijami samih elementov. Zaradi tega so se povečale tudi same doze cementa za takšne betonske mešanice in so znašale več kot 450 kg/m 3. S tem pa so se pojavile nevarnosti visokih temperatur pri hidrataciji ter nevarnost nastajanja razpok. Zaradi tega se uporaba takšnih vrst betonov ni obnesla, kajti vse skupaj je bilo povezano še z visokimi stroški izdelave takšnega betona. Samozgoščevalni beton so kot prvi predstavili na Japonskem, in sicer leta 1988. Danes se samozgoščevalni beton v Evropi največ uporablja na Švedskem, kjer so zgradili že več kot 20 mostov in drugih objektov. Po podatkih naj bi na Švedskem samozgoščevalni beton presegal 5 % celotne proizvodnje betona. Uporaba je razširjena tudi v Švici in Veliki Britaniji. V praksi se je pri nas začel uporabljati šele v zadnjih nekaj letih. Tako pozno uporabo samozgoščevalnih betonov v Sloveniji lahko pripisujemo predvsem: - preslabemu praktičnemu poznavanju SCC betonov, - neustreznosti razpoložljive opreme za pripravo, transport ter vgrajevanje, - neprilagojenosti opažev na gradbiščih, - primanjkljaju strokovnega kadra za izdelavo in vgrajevanje betona. 3.2 RAZLOGI ZA RAZVOJ SAMOZGOŠČEVALNIH BETONOV Razlog za razvoj SCC betona je predvsem v tem, da se je pojavil problem trajnosti armiranobetonskih objektov zaradi neustrezne homogenosti vgrajenega betona, ki je pogoj za doseganje ustreznih trdnosti in trajnosti samih elementov. Prav tako nam preverjanje trdnosti betona, odvzetega v laboratorijih in na gradbiščih, ne poda realne slike o zgoščenosti mešanice, kajti v laboratorijih je veliko lažje doseči večjo zgoščenost. Prav tako v Sloveniji opažamo pomanjkljivosti v komunikaciji med projektanti ter izvajalci del, saj dostikrat zaradi neustrezne zasnove konstrukcije zadostno zgoščevanje betona skoraj ni mogoče in prav v takih primerih se razvoj samozgoščevalnega betona betona pokaže za nujnega. Samozgoščevalni beton je torej inovativen beton, ki v gradbeništvo šele prihaja v uporabo, vendar je le-ta v Sloveniji še majhna v primerjavi z drugimi državami.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 12 3.3 PREDNOSTI IN SLABOSTI SAMOZGOŠČEVALNIH BETONOV Prednost samozgoščevalnih betonov je v bolj homogeni strukturi strjenega betona in s tem povezanimi izboljšanimi karakteristikami armirano betonskih konstrukcij. Druga prednost pa je hitrejše vgrajevanje teh betonov in s tem posledično hitrejše napredovanje del ob dejstvu, da ni potrebno vibriranje. Ker ni potrebno vibriranje, je zaradi tega za betoniranje potrebno manjše število delavcev. Vibriranje ni potrebno zaradi delovanja lastne teže betona in sposobnosti tečenja, saj je samozgoščevalni beton sposoben popolnoma zapolniti opaž poljubne oblike. Prav tako nam samozgoščevalni beton tesno oblije nameščeno armaturo, se sam odzrači in znivelira, ne da bi pri tem segregiral. Obstaja pa tudi nekaj slabosti samozgoščevalnega betona, ki so razlog za to, da samozgoščevalni beton pri nas ni tako uveljavljen. Kot že rečeno, so samozgoščevalni beton razvili na Japonskem, zaradi česar se je pojavil problem prenosa tehnologije, kar pomeni, da se je iz Japonske direktno prenašala receptura tam razvitega samozgoščevalnega betona. Vendar pa se je kasneje to izkazalo za problem, kajti v vsaki državi posebej, kamor se je samozgoščevalni beton selil, so uporabljali drugačne osnovne materiale oziroma materiale z drugačnimi lastnostmi (agregat, apnena moka, kamena moka, cement ). Naslednji problem, ki ga lahko izpostavimo, je ta, da je ocena primerne kakovosti samozgoščevalnega betona še vedno preveč odvisna od človeškega faktorja oziroma delavca, ki to opravi. Prav tako pa primanjkuje izkušenj pri uporabi ter sami sestavi samozgoščevalnih betonov, kajti samozgočevalni beton je na tržišču nekaj novega in se zaradi tega tudi ne uporablja v tolikšni meri, kot bi se lahko. Če poleg teh neizkušenj in nepoznavanj tega betona dodamo še dejstvo, da ni enostavne recepture za izdelavo, potem se vedno raje poiščejo druge rešitve, ki pa niso vedno optimalne. Sicer obstajajo neke smernice za izdelavo samozgoščevalnih betonov, vendar pa univerzalnega navodila za izdelavo ni, saj se vsaka mešanica razlikuje glede na vrsto, razmerje cementa, polnila ter kemijskih dodatkov.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 13 4 SESTAVA SAMOZGOŠČEVALNIH BETONOV 4.1 SESTAVA SAMOZGOŠČEVALNIH BETONOV Pri proizvodnji samozgoščevalnih betonov uporabljamo osnovne materiale, ki ustrezajo zahtevam, podanim v SIST EN 206-1. Glavna razlika med klasičnimi betoni, ki jih prav tako obravnava standard SIST EN 206-1, je predvsem v razmerju posameznih osnovnih materialov in pri uporabi širšega spektra kemijskih dodatkov k betonu. Uporabljeni osnovni materiali za izdelavo samozgoščevalnih betonov so: - cement, ki odgovarja SIST EN 197-1, s poudarkom na enakomernosti proizvodnje. - mineralni dodatki, ki vzdržujejo odpornost proti segregaciji in izboljšujejo kohezijsko sposobnost. - agregat je eden najbolj pomembnih osnovnih materialov, uporabljenih za izdelavo samozgoščevalnega betona. - kemijski dodatki, superplastifikatorji nove generacije z močnim učinkom zmanjšanja vode. - pigmenti. - polipropilenska in jeklena vlakna, ki vplivajo na pretočnost ter sposobnost prehajanja. - voda. Predvsem sestava samozgoščevalnih betonov predstavlja težavo v sami sestavi posameznih deležev vrst materiala. Tudi mi smo si pomagali predvsem s kriteriji splošne metode in s kriteriji CBI. Prva določa delež grobih frakcij na osnovi prostorninske mase v zbitem stanju. Vsebnost praškastih delcev in količina dodatka pa se določita eksperimentalno na malti. Druga metoda temelji na določanju vsebnosti paste na podlagi agregata, pri tem upošteva vse karakteristike posameznih frakcij agregata, velikost

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 14 največjega zrna na najmanjši razmak med armaturnimi palicami in opažem ter upošteva vse dejanske pogoje vgrajevanja. Preglednica 4.1: Povprečna sestava samozgoščevalnih betonov za Delta Bloc. Vrsta materiala: Količina v kg/m prašnati delci 500 600 vsebnost paste 395 430 voda 185 195 grobi agregat 42 % fini agregat 58 % 4.2 METODE PREIZKUŠANJA SVEŽEGA SMOZGOŠČEVALNEGA BETONA Metode preizkušanja svežega»normalnega betona«so podane v standardih serije SIST EN 12350. Nobena od teh metod ni primerna za določanje ključnih lastnosti samozgoščevalnega betona. Ravno zaradi tega se je razvilo nekaj specialnih metod preskušanja, ki bodo v prihodnosti dopolnile standarde skupine SIST EN 12350. Sposobnosti samozgoščevalnega betona je mogoče v svežem stanju dokazovati s sledečimi ključnimi karakteristikami. Vsako od njih je mogoče preiskati oziroma dokazati z več različnimi metodami preskušanja: - sposobnost tečenja, - viskoznost, - sposobnost prehajanja mimo ovir, - segregacija. Te zahteve se določajo glede na namen uporabe. Zraven namena uporabe pa moramo upoštevati še omejitve, ki so odvisne od geometrije konstrukcijskega elementa, količine in gostote armature, sidra, cevi, raznih odprtin v opažu. Drugi dejavniki, ki jih moramo še

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 15 upoštevati, so tudi način transporta do mesta vgrajevanja ter način vgrajevanja (kibla, črpalka ), pomemben pa je tudi način zaključne obdelave površine betona. Tako glede na naš namen uporabe izberemo preizkus, ki ustreza našemu namenu uporabe betona. Končni rezultati se določijo s stopnjo ali razredom. Posebnega pomena je, da se zahtevane karakteristike natančno definirajo v dogovoru med betonarno ter uporabnikom oziroma tistim, ki beton vgrajuje na gradbišču. 4.2.1 Sposobnost tečenja in viskoznost Sposobnost tečenja in viskoznost se določata s preizkusom razleza stožca za posed betona ter merjenjem časa T 500. Metoda temelji na preizkusu poseda stožca betona, kot je podan v standardu SIST EN 12350-2. Ta preizkus nam poda rezultat, v kolikšni meri je samozgoščevalni beton sposoben zapolniti opaž. Viskoznost pa merimo z časom T 500 ter tako ugotavljamo hitrost toka, na osnovi katere potem določimo stopnjo viskoznosti betona. Za meritev viskoznosti se lahko poleg merjenja časa T 500 uporablja še preizkus z V lijakom. Slika 4.1: Kalup za preizkus s posedom Ta preiskava naj bi bila predpisana za vse samozgoščevalne betone kot prvi test, ki dokazuje, da konsistenca betona ustreza specifikacijam, vendar morajo biti največja zrna agregata manjša od 40 mm.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 16 Potek preizkusa: Za začetek preizkusa rabimo ravno ploščo, ki ne sme imeti neravnin, večjih kot 3 mm. Na ploščo narišemo točko na sredini ter dva kroga premera 200 mm in 500 mm. Prav tako rabimo kovinski stožec iz pločevine, debeline več kot 1,5 mm. Stožec mora imeti višino 300 mm ter odprtino na dnu premera 200 mm in na vrhu 100 mm. Za začetek preizkusa navlažimo ploščo in stožec, da se beton ne oprijema stožca. Stožec postavimo na sredino plošče, in sicer na zarisano sredino. Potem ga napolnimo z betonom brez zgoščevanja. Ko ga napolnimo, ga pustimo kratek čas, vendar ne dlje kot 30 sekund. V tem času počistimo ploščo okoli stožca, če se je kaj betona mogoče razlilo po plošči. Pomembno je, da stožec dvignemo z enim neprekinjenim potegom, in ko se stožec dvigne od plošče, začnemo meriti čas. Čas ustavimo, ko beton doseže krog 500 mm od središča, ki smo ga prej označili. Čas se beleži na desetinko sekunde natančno. Po umiritvi razleza pa izmerimo še največji premer (dm) in nanj pravokoten premer (dr). Obe meritvi se zaokrožita na 10 mm natančno. Slika 4.2: Merjenje razleza betona. Kot končni rezultat preizkusa izračunamo srednjo vrednost med vrednostma d m in d r, zaokroženo prav tako na 10 mm natančno. Čas T 500 podamo na 0,1 sekunde natančno.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 17 Preglednica 4.2: Stopnje poseda razleza SF. Stopnja Posed razlez v mm SF1 550 do 650 SF2 660 do 750 SF3 760 do 850 Razlaga navedenih stopenj poseda razleza in namen uporabe: Stopnja SF 1 se uporablja: - za nearmirane ali malo armirane betonske elemente, za vgrajevanje iz vrha (plošče); - za vgrajevanje s črpalko po principu injekcije (tuneli); - za elemente, ki ne potrebujejo toka betona v horizontalni smeri (piloti, globoki temelji). Stopnja SF 2 se uporablja predvsem za običajne elemente (stebri, stene ). Stopnja SF 3 se uporablja predvsem za samozgoščevalne betone, ki imajo zrna manjša od Dmax < 16 mm. Če pa imamo posed razlez večji od 850 mm, je potrebno posebej paziti na odpornost betona proti segregaciji. Viskoznost lahko ocenimo z merjenjem časa T 500 pri poskusu poseda razleza ali z drugo možnostjo, pri kateri se meri čas pretoka betona skozi V lijak. Sicer rezultata ni mogoče uporabiti kot določitve viskoznosti, pač pa nam rezultat služi za opisno določitev viskoznosti. Preglednica 4.3: Stopnje viskoznosti VS. Stopnja T 500 v sekundah VS 1 2 VS 2 2

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 18 4.2.2 Viskoznost preizkus z V lijakom S preizkusom z V lijakom dobimo rezultate viskoznosti betona in sposobnosti betona, da popolnoma zapolni opaž. Preizkus ni preveč zahteven, saj je potrebno izmeriti čas iztekanja samozgoščevalnega betona iz V lijaka, potrebujemo pa le kovinski lijak. Slika 4.3: V lijak. Preizkus naj se ne bi izvajal za betone, ki imajo največje zrno agregata večje kot 20 mm. Preizkus se izvaja po standardu SIST EN 123450-1, kjer je opisan način odvzema vzorca svežega betona, ki pa je za samozgoščevalni in navaden beton enak. Potek preizkusa: Za izvedbo preskusa rabimo najmanj 12 litrov betona. Navlažimo lijak, da se beton z njim ne sprime. Beton vlijemo v lijak, ki je na spodnji strani zaprt z loputo. Pod lijak postavimo posodo, v katero bo stekel beton, ko bomo odprli loputo. Ko lijak napolnimo z betonom, počakamo 10 do 12 sekund in nato odpremo loputo na dnu lijaka. Ko odpremo loputo, začnemo meriti čas, vse dokler z vrha ne zagledamo odprtine na dnu lijaka. Čas, ki ga izmerimo na desetinko natančno, primerjamo v tabeli.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 19 Preglednica 4.4: Stopnje viskoznosti -VF. Stopnja Čas V lijaka v sekundah VF 1 8 VF 2 9 do 25 4.2.3 Sposobnost tečenja mimo ovir Sposobnost tečenja mimo ovir ugotavljamo s preizkusom v L zaboju. Namen preizkusa je ugotavljanje prehoda med armaturo in ostalimi ovirami brez segregacije in zastajanja. Za izvedbo preizkusa potrebujemo zaboj v obliki črke L, v katerem so pritrjene dve ali tri palice gladke armature premera 12 mm. Razmik med njimi mora biti 59 mm, če preizkus poteka z dvema palicama, in 41 mm za preizkus s tremi palicami enakega premera. Ovire morajo biti pravokotne na dno zaboja. Potek preizkusa: Zaboj postavimo na ravno vodoravno površino in zapremo prehod med vertikalnim in horizontalnim delom zaboja. V vertikalni del zaboja vlijemo samozgoščevalni beton, in sicer od 12,6 do 12,8 l. Počakamo 60 sekund +/ 10 sekund in potem odpremo zapornico, da beton steče v horizontalni del zaboja. Ko se gibanje betona ustavi, izmerimo višino betona na koncu horizontalnega dela zaboja H2 ter izmerimo višino betona H1 takoj za zapornico. Izmerjeni višini H1 in H2 podamo v milimetrih natančno. Tako stopnjo sposobnosti betona za tečenje mimo ovir izračunamo po formuli: PA = H2/H1 Preglednica 4.5: Stopnje sposobnosti prehajanja ovir. Stopnja PA 1 PA 2 Sposobnost prehajanja H2/H1 0,8 z dvema ovirama 0,8 s tremi ovirami

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 20 4.2.4 Odpornost proti segregaciji Odpornost proti segregaciji določamo kot procentualni delež materiala, ki je prešel skozi sito. Za preizkus potrebujemo okroglo sito premera 300 mm z višino stranice 40 mm, tehtnico in plastični ali kovinski vsebnik prostornine 1 l do 12 l s pokrovom. Potek preizkusa: Najprej odvzamemo vzorec samozgoščevalnega betona in ga damo v vsebnik, prostornina vzorca mora biti 10 +/ 0,5 l. Vsebnik z vzorcem postavimo na ravno podlago, pokrijemo in pustimo stati 15 minut. V tem času opazujemo morebitno izločanje vode. Na tehtnico postavimo lovilno posodo in zabeležimo maso (Wp), dodamo sito in spet zabeležimo maso. Potem po 15 minutah z vsebnika odstranimo pokrov in zabeležimo morebitno izločanje vode. Zgornji del vzorca potem skupaj z izločeno vodo stresemo na sito z višine 500 +/ 50 mm. Zabeležimo dejansko maso betona na situ (Wc) in počakamo 2 minuti. Odstranimo sito z lovilne posode in zabeležimo maso lovilne posode in betona, ki je prešel skozi sito (Wps). Nato lahko izračunamo delež segregiranega materiala po formuli z zaokrožitvijo na 1 % natančno: SR = (Wps Wp) * 100/Wc Preglednica 4.6: Stopnje odpornosti proti segregaciji. Stopnja Odpornost proti segregaciji v % SR 1 20 SR 2 15

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 21 5 SPLOŠNO O DELTA BLOC VARNOSTNIH OGRAJAH Delta Bloc Europe GmbH je ime avstrijske družbe, po kateri se varnostne ograje tudi imenujejo. Po osnovnem modularnem sistemu so varnostne ograje izdelani betonski elementi, kar nam omogoča kombinacijo različnih dimenzij, višin in s tem tudi nivojev zadrževanja. Za sam sistem se izdelujejo začetni in zaključni elementi, elementi za prehod iz enega na drug nivo varnosti, odcepno priključni elementi ter prav posebno razviti elementi, ki se uporabljajo za najvišje nivoje varnosti, predvsem za mostove, pa tudi sistem varnostnih ograj, ki služijo za zaščito udeležencev v prometu. Največ se uporabljajo na avtocestah, nekaj manj pa je uporabe na regionalnih, lokalnih in ostalih cestah. Služijo nam lahko kot sredinska ločilna zaščita ali kot zaščita na robu vozišča, lahko pa se uporablja tudi kot ločevalni pas med voziščem in gradbiščem. Predvsem glede na to, kje bo postavljena zaščitna ograja, je odvisno, kakšne so njena oblika ter dimenzije. Tako poznamo ograje, ki nam nudijo začasno zaščito, stalno zaščito ali zaščito na mostovih. SGP Pomgrad ABI, d. o. o., si je v letu 2007 pridobil licenco za proizvodnjo in montažo cestnih varnostnih ograj»new Jersey«, po kateri sme in mora te elemente proizvajati v skladu s projektnimi zahtevami avstrijske družbe DELTA BLOC. Na ta način sme uporabiti njihov tipski certifikat za crash test, ki zagotavlja visoko varnost udeležencev v prometu, saj dokazuje, da so ograje tako sprojektirane, da preprečujejo preboj in prevrnitev težkih tovornjakov preko ograje in poškodbe voznikov v osebnih avtomobilih. Bistvo tega sistema je elastični pomik ograje ob samem trku in s tem zmanjšanje poškodb udeležencev. Zgoraj omenjena licenca družbe Delta Bloc ne razrešuje problematike recepture in obstojnosti betona, zato je ta problematika prepuščena izvajalcu in zahtevam države, na področju katere se ograje vgrajujejo oziroma izdelujejo. Prav tako ni določen predpis konsistence betona in samega načina vgrajevanja svežega betona.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 22 5.1 PREDNOSTI DELTA BLOC VARNOSTNIH OGRAJ 5.1.1 Izdelava Posamezni elementi so izdelani v betonarni, zato je zagotovljena konstantna kakovost betonske mešanice. Prav tako se sproti kontrolira tekoča proizvodnja, tako da je vgrajena mešanica vedno pod nadzorom laboratorija, ki je sestavni del betonarne. Sama izdelava Delta Bloc ograj je precej enostavna, kajti SGP Pomgrad ABI ima specialne kalupe, ki služijo enostavni izdelavi varnostnih ograj. Slika 5.1: Kalupi za Delta Bloc varnostne ograje. 5.1.2 Trajnost Varnostne ograje so izdelane iz samozgoščevalnega betona, tako da je sama trajnost povezana s trajnostjo betona, vzdrževanje teh ograj pa je minimalno, saj so vsi vidni kovinski deli izdelani iz vroče pocinkanega jekla in so tako zaščiteni pred vremenskimi vplivi. Prav posebej se preverja trajnost, in sicer se opravlja preizkus odpornosti površine betona proti zmrzovanju-tajanju po SIST 1026:2008. Prav tako obstajajo navodila o kontroli kakovosti in potrjevanju ustreznosti ograj ter ostalih elementov na avtocestah, ki jih je izdelal ZAG Ljubljana.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 23 5.1.3 Montiranje in demontiranje Ograje so že v osnovi pripravljene tako, da imajo pripravljene luknje za dvigovanje, zato je čas za montiranje ter demontiranje kratek in s tem prihranimo prepotreben čas. Lahko pa ograje montiramo z montirnimi škarjami ali pa s pasovi za montiranje. Za montiranje in demontiranje ne potrebujemo veliko prostora, tako da je možna montaža in demontaža z minimalnim oviranjem prometa. Prav tako je enostavno spajanje posameznih elementov, spodaj na sliki je lepo viden spojni del. Slika 5.2: Prikaz spojnega dela Delta Bloc. a.) b.) Slika 5.3: Prikaz postavitve ograj: a) montažni pasovi, b) klešče za montažo.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 24 5.1.4 Varnost Varnost je eden glavnih dejavnikov, ki jim mora zadostiti ograja. Glavna prednost Delta Bloc ograj je v tem, da so betonski elementi neprekinjeno povezani v verigo s pomočjo med sabo povezanih nateznih trakov, kar zagotavlja najvišjo zaščito pred preboji. Natezni trakovi so med seboj povezani s sklopkami ter tako tvorijo neprekinjeno verigo zaščitne ograje, ki se ob trku ne prekine, ampak se sama ograje premakne. Slika 5.4: Premik ograje pri trku. Najpogosteje se zaščitna ograja uporablja kot ločevanje oziroma zaščita na avtocestah. Spodaj na sliki je lepo vidno ločevanje z Delta Bloc ograjo in PVC pokončno desko. Slika 5.5: Prikaz ločevanja prometnih pasov na avtocestah.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 25 6 UPORABA DELTA BLOC VARNOSTNIH OGRAJ Pomgrad Delta Bloc varnostne ograje so izdelane izključno zaradi: - Zaščite udeležencev v prometu, da ne pride do preboja avtomobila skozi varnostno ograjo. - Zaščite potnikov z zmanjšanjem sproščenih sil pri trčenju. - Preprečuje, da bi se vozilo odbilo nazaj na vozišče. V osnovi lahko varnostne ograje razdelimo na štiri osnovne skupine, ki se razlikujejo glede na namen varovanja, in sicer: - začasna zaščita prometa, - stalna zaščita prometa, - zaščita na mostovih, - protihrupne ograje. BVO povezujejo varnost z visoko ekonomičnostjo. Prednosti varnostnih ograj so: - kratki roki postavitve in izdelave ne vplivajo na prometni režim, - enostavna zamenjava poškodovanih elementov, - velika odpornost pri večjih ali manjši trkih, - minimalni stroški vzdrževanja.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 26 6.1 PROFILI OGRAJ Profil Delta Bloc temelji na profilu»new Yersey profil«, ki je bil razvit v petdesetih letih prejšnjega stoletja v bližini mesta New Yersey v ZDA. Od takrat je oblika prepoznavna kot New Yersey profil in se uporablja po celem svetu. Ograjo lahko razdelimo na štiri osnovne dele: - preusmeritvena površina, - odbojna površina, - temelj, - odprtine za odvodnjavanje. Slika 6.1: Profil Delta Bloc. Površina za spremembo smeri ob naletu nosi vozilo in tako pripomore k še manjšemu prekipnemu momentu ograje. Največ nesreč se zgodi v naletih pod manjšim kotom, do 10, in z manjšimi hitrostmi. Pri tem površina za spremembo smeri pomaga, da se vozilo vrne na vozišče. Karoserija in betonski element utrpita le malo ali skoraj nobene poškodbe. Odbojna površina se nadaljuje iz preusmerjevalne površine in nam pri silovitih trkih v kombinaciji z nateznimi trakovi preprečuje možnost, da bi vozilo prebilo varnostno ograjo. Temelj je spodnji del ograje in je potreben iz konstrukcijskega vidika, ker je pomembno, da se ograja pri bočnih silah ne prevrne.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 27 Odprtine za odvodnjavanje so nujno potrebne zaradi nagiba cestišča, da lahko prosto izvedemo odvodnjavanje cestišča. 6.2 ZAČASNA ZAŠČITA PROMETA Začasna zaščita z Delta Bloc varnostnimi ograjami se uporablja predvsem na gradbiščih in na področjih, kjer lahko uporabimo izredno majhne sistemske širine. Za začasno zaščito se uporabljajo naslednji tipi sistemov: - DB 50S - DB 65S - DB 80 Slika 6.2: Prikaz uporabe BVO DB 65S.

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 28 6.3 STALNA ZAŠČITA PROMETA Stalna zaščita z betonskimi varnostnimi ograjami se uporablja za zaščito prometa na hitrih cestah in avtocestah. Njene posebne lastnosti so, da ne pride do preboja skozi ograjo ob trku, prav tako deluje na potnike, ki so udeleženi v nesreči, majhna obremenitev ter hitra zamenjava ob sami trkih v BVO. Uporabljamo naslednje tipe BVO: - DB 80 - DB 80F - DB 80AS - DB 100 - DB 100S - DB 120S Slika 6.3: Prikaz stalne zaščite na avtocesti z DB 100. 6.4 ZAČITA NA MOSTOVIH Zaščito na mostovih lahko prištevamo k stalni zaščiti prometa, se pa na podlagi njihovih posebnih lastnosti uvrščajo v posebno kategorijo. Posebne lastnosti so predvsem v tem, da ne pride do prebojev, zaradi posebne oblike ne pride do prevrnitve ograje, ni potrebno prebijanje mostne konstrukcije zaradi fiksiranja in uporabe sistemskih rešitev za

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj dilatacijske fuge mostov. V primerjavi z ostalimi sistemi varnostnih ograj se obtežbe na mostno konstrukcijo zmanjšajo za približno 2/3. Uporabljamo dva tipa sistemov, in sicer: - DB 80AS-R - DB 100AS-R Slika 6.4: Prikaz uporabe BVO na mostovih, Siegtalbrücke Nemčija. 6.5 VZDRŽEVANJE DELTA BLOC OGRAJ Delta Bloc ograje ne zahtevajo posebnega vzdrževanja. Priporočljivo je občasno pregledovanje in predvsem preverjanje vizualnega izgleda elementov, če le-ti niso poškodovani, ter preverjanje, ali so sklopke, ki povezujejo betonske elemente, še vedno vstavljene. Prav tako moramo preveriti, če so vstavljeni gumi klini in če so med seboj povezani z elastiko. V primeru manjših nesreč in naletov vozil pride na ograjah do manjših poškodb, predvsem na površinah ograj, kar nima negativnega učinka na varnost v prometu. Za manjše poškodbe ograje se šteje, ko ne pride do pomika ograje ali ko pride do pomika ograje največ za 25 cm ali manj. Če se ograja pomakne za manj kot 25 cm, jo je potrebno postaviti nazaj v prvotni položaj ter še enkrat preveriti pravilen položaj sklopke in klinov ter povezave z elastiko. 29

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj Slika 6.5: Izgled pravilnega položaja sklopke. V primeru večjih nesreč in naletov, s čimer se smatra, da pride do pomikanja betonske varnostne ograje za več kot 25 cm, je priporočljivo poklicati na strokovni ogled proizvajalca ograje. V takih primerih navadno pride do poškodovanja določenih elementov in se priporoča menjava celotnega elementa ograje s sklopko in klini. 30

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 7 STANDARD ZA BETONSKE VARNOSTNE OGRAJE Da bi se razne različice varnostnih sistemov in izvedb med seboj primerjale, je bil izdelan standard EN 1317. Posebej so se določile metode preverjanja, da lahko po uspešnem preverjanju posamezni element označimo s kratkimi označbami, ki so velikokrat sestavljene iz: - stopnje zadrževanja, - delovne širine, - ASI. Označbe za vsako skupino posebej se podajo v vrednostih (npr. H4b, W6 ), tako da se lahko med sabo primerjajo betonske varnostne ograje in jeklene varnostne ograje, ne da bi se pri tem primerjali principi izdelave ter opisi pri trku. 7.1 SIST EN 1317 Standard SIST EN 1317 je bil izdan v treh izdajah. Prva izdaja je iz leta 1999 in v tem standardu so posebej definirani tip vozila za preskušanje, masa preskušanega vozila, pravila za testiranje, pravila za merjenje ASI vrednosti acceleration severity index, vsebina poročila testa. Druga izdaja je prav tako iz leta 1999 in definira hitrosti in kote trkov ter tipe vozil za posamezne crash teste in predvsem nivoje varnost in zadrževanja, poleg tega pa še, kateri crash testi so potrebni za določen nivo varnosti. V navedenem je tudi določena pozicija kamer za snemanje crash testa. Tretja izdaja iz leta 2002 definira še dodatne podrobnosti predvsem blažilcev pri direktnih naletih (izvozi, cestninske postaje ). 31

32 Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj Z uporabo SIST EN 1317 lahko glede na izbiro stopnje zaščite in varnosti izberemo nivo zadrževanja ter ugotovimo, katera vrsta»crash«testa je bila opravljena za dosego standarda. Preglednica 7.1: Nivoji varnosti in zadrževanja po SIST EN 1317. Nivoji varnosti in zadrževanja po SIST EN 1317 Stopnja zaščite in varnosti Začasna Nivo Vrsta zadrževanja testa stopnja trku v trku v km/h 80 8 T2 TB 22 1.300 80 15 TB 21 1.300 80 8 TB 41 10.000 70 8 TB 31 1.500 80 20 TB 32 1.500 110 20 TB 11 900 100 20 TB 42 10.000 70 15 TB 11 900 100 20 TB 51 13.000 70 20 TB 11 900 100 20 TB 61 16.000 80 20 TB 11 900 100 20 TB 71 30.000 65 20 TB 11 900 100 20 TB 81 38.000 65 20 TB 11 900 100 20 N1 N2 H2 H3 H4a Visoka stopnja Odklon vozila ob 1.300 H1 Višja v kg vozila ob TB 21 T3 stopnja vozila Hitrost T1 zaščita Normalna Masa H4b

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj Prav tako je glede na»crash«test iz standarda SIST EN 1317 določena delovna širina, kar pomeni pomik ograje pri trku vozila. Delovna širina pomeni širina elementa z prištetim pomikom ograje ob trku vozila. Slika 7.1: Prikaz pomika ograje. Preglednica 7.2: Delovna širina. Delovna širina Področje delovanja Stopnje delovne širine W1 W < 0,6 m W2 W < 0,8 m W3 W < 1,0 m W4 W < 1,3 m W5 W < 1,7 m W6 W < 2,1 m W7 W < 2,5 m W8 W < 3,5 m Tako lahko glede na tip ograje iz tabele določimo, kakšen nivo zadrževanja je potreben, kakšna je delovna širina, kakšna spojka se uporablja in dimenzije elementa. 33

34 Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj Začasna zaščita Preglednica 7.3: Določitev sistema ograje glede na nivo zadrževanja in delovne širine. Nivo Delov Dolži Tip ograje zadrževanj na na d/š/v [cm] Sistem a [m] elementa DB 50S T1 T3 W1 W5 A A K60 K60 54 54 600/36/50 600/36/50 T1 W1 A K120 60 600/39/65 T3 W2 A K120 60 600/39/65 H1 W6 B K120 60 600/39/65 N2 W4 B K120 56 400/60/80 H1 W6 B K180 56 400/60/80 N2 W3 B K150 108 600/60/80 H1 W4 B K150 108 600/60/80 DB 65S širina ASI Spojka Trajna zaščita 600/60/80 DB 80 H2 W7 B K150 108 Širina 200 DB 80F H2 W3 B K180 60 DB 80AS H2 W7 B K120 56 600/60/80 600/48/80 Širina 200 H1 H2 W5 W5 B B K150 K220 48 78 H4b W7 B K150 90 600/64/100 600/64/100 600/64/100 Širina 190 DB 120S DB 80AS-R DB 100AS-R H2 H4b H4b H2 H2 H4b W6 W6 W7 W5 W4 W5 B B B B B B 56 90 92 56 78 90 400/70/100 600/70/100 400/70/100 400/67/120 600/48/80 600/58/100 DB 80LSW-R H2 W5 B K250 K280 K340 K220 K180 K280 2x K150 60 600/105/300 60 600/125/400 DB 100S Protihrupna Most DB 100 2x K150S DB 100LSWM H4b W5 B K340

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj 8 PRAKTIČNI PRIMER IZDELAVE POMGRAD DELTA BLOC Praktični primer izdelave betonske varnostne ograje smo podali za proizvodnjo betonarne SGP Pomgrad ABI, d. o. o. Vsi tipi betonskih ograj, ki jih izdelujemo, se izdelujejo po licenci DELTA BLOC Europa GmbH. 8.1 PRIPRAVA NA BETONIRANJE BVO Priprava betonske mešanice se prične v računalniško vodeni betonarni, v kateri smo skrbno zmešali mešanico samozgoščevalnega betona trdnostnega razreda C 25/30 XF4 po recepturi za Delta Bloc. Od mešanice v betonarni smo odvzeli vzorce ter naredili preizkus s posedom-razlezom ter ugotovili, da je razlez med 650 700 mm, kar nam omogoča optimalno mešanico za vgrajevanje. Ta preizkus smo naredili pred vgraditvijo, tako da je mogoča še korekcija z dodatki, da se mešanica optimizira. Medtem ko smo v betonarni zmešali SCC, so delavci v proizvodnji čistili opaže. Očistiti se morajo vsi ostanki betona, opažnega olja in druge nečistoče. Čiščenje smo izvršili z ročnimi strgali, vendar smo bili pazljivi, da se površina opaža ne poškoduje. Kadar opaža ni mogoče očistiti ročno, se le-to izvede strojno ali s pomočjo kemičnih sredstev Chryso Deco Net. Ko smo očistili opaž, smo pričeli z zaščito opaža z ločilnim sredstvom. Opaž smo premazali z ločilnim sredstvom Chryso Dem Aqua 30. Na opaž smo ga nanesli ročno z valjčkom iz moherja. Ločilno sredstvo ne sme zastajati ali teči po opažu. Opaž smo na koncu obrisali s čistilno volno, da smo pobrisali odvečni nanos ločilnega sredstva. Nato smo pričeli z vstavljanjem armature v opaž. Najprej smo vstavili ustrezno povezovalno armaturno sklopko, ki je za vse elemente Delta Bloc enaka, razen dolžine, odvisno od tipa elementa, ki ga betoniramo. Nato smo preko distančnih nosilcev vstavili še ostalo armaturo po projektu. 35

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj Slika 8.1: Armaturna sklopka. 8.2 VGRAJEVANJE BETONA Betonažo smo izvršili s pomočjo posebnega avtomešalca Dieci L4700, ki nam je preprosto pripeljal SCC do mesta vgraditve v hali za betonažo. Slika 8.2: Sodobno prevozno sredstvo za prevoz betona Dieci L4700. Beton smo vgrajevali v opaž iz enega mesta, in sicer na sredini opaža, tako da je beton tekel prosto proti koncema opaža. Betonirali smo v dveh slojih, da smo bolje iztisnili zrak. Betoniranje enega elementa Delta bloc je trajalo približno 10 minut, potrebna pa sta bila samo dva delavca. Prvi je upravljal z avtomešalcem, drugi pa je vgrajeval samozgoščevalni beton v opaž. 36

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj Slika 8.3: Prikaz vgrajevanja samozgoščevalnega betona v Delta Bloc opaž. Potem smo beton pustili 24 ur v opažu, da se zori do predpisane tlačne trdnosti do razopaževanja. Da se doseže zadostna tlačna trdnost ob razopaževanju, se lahko izvede toplotna obdelava. To pomeni, da lahko ogrejemo sveži beton ali pa okolico opaža s komoro. Po 24 urah smo pričeli z razopaževanjem. To smo izvedli s posebno hidravlično napravo za razopaževanje. Slika 8.4: Hidravlična naprava za razopaževanje. Ko smo betonske elemente razopažili, smo z viličarjem vsak element posebej odpeljali na začasno deponijo, kjer se vsak element posebej pregleda zaradi morebitnih poškodb ali kakršnih koli drugih napak. 37

Uporaba samozgoščevalnih betonov pri izdelavi Delta Bloc varnostnih ograj Potem je bila opravljena še končna kontrola gotovih elementov z vpisom v matično knjigo izdelanih elementov. Element se označi z naslednjimi podatki: - objekt, - matična številka elementa, - teža, - datum betonaže elementa. Slika 8.5: Pogled na deponijo izdelanih BVO. 38