ETAP PROJEKTOWANIA

Przykładem zastosowania betonu architektonicznego przy budowie obiektu uży-teczności publicznej jest budynek Sądu Rejonowego w Rzeszowie przy ul. Gen. Kustronia.

Obiekt ten był realizowany w okresie od marca 2007 do marca 2010 r. Początki prawie każdej budowy, na której ma być zastosowany beton architektoniczny są podobne. Prowa-dzone są rozmowy z projektantami, aby Ci określili jasno jakie mają wymagania dla be-tonu, który nazwali architektonicznym. Następnie projektowana jest odpowiednia mie-szanka betonowa, określana jest technologia betonowania, wykonywany jest próbny ele-ment – gdy jego wygląd jest satysfakcjonujący, przystępuje się do betonowania eleele-mentów właściwych. Jak widać, schemat jest prosty i stosunkowo łatwy do realizacji.

Podczas realizacji Sądu Rejonowego w Rzeszowie schemat ten był jednak trochę inny. Na początku zabetonowano tzw. element próbny i przedstawiono go do akceptacji architektowi – akceptacji niestety nie otrzymał. Wówczas poproszono technologów o pomoc. Analiza dokumentacji budowlanej wykazała, że w zasadzie nie określono wyma-gań dla betonu architektonicznego, poza tym, że tak został nazwany. Za namową technolo-gów rozpoczęto rozmowy z projektantami w celu określenia wymagań dla powierzchni – uzyskano krótką i jasną odpowiedź – powierzchnia ma być gładka, bez raków i porów oraz jednolitej barwy. Niestety wymaganie to, jak wiadomo, jest niewykonalne do spełnienia dla całej budowy. Po kolejnych rozmowach ustalono wymagania porowatości na poziomie ok.

P1 [1] czyli zgoła łagodne wymagania dotyczące porowatości oraz utrzymano wymaganie niewielkich zmian w kolorystyce betonu.

Następnie rozpoczęto etap projektowania mieszanki betonowej. Element próbny zabetonowano niestety zwykłym betonem towarowym, dlatego nie spełnił wymagań sta-wianym betonowi licowemu. Wykonawca stał na stanowisku, że cena mieszanki betonu architektonicznego nie powinna odbiegać od ceny mieszanki betonu zwykłego o tej samej klasie wytrzymałości (w projekcie beton zdefiniowano jako klasę B30).

Aspekty technologiczne zastosowania… 55 Tabela 1. Pierwsza receptura betonu architektonicznego

Table 1. First recipe of architectural concrete

Składnik Ilość [kg/m³]

Piasek 700

Żwir 1094

Cement 380

Woda 180

Superplastyfikator 3,8 (1,0% m.c.)

Aby sprostać presji ceny mieszanki betonowej konieczne było zastosowanie lokal-nego kruszywa stosowalokal-nego standardowo do betonów zwykłych towarowych. Na terenie Podkarpacia złoża kruszyw żwirowych są niejednorodne i zawierają dużą ilość ziarn pła-skich w porównaniu ze złożami w innych częściach Polski. Jedynie podkarpackie kruszywa z dorzecza Dunajca wykazują większą jednorodność zarówno pod względem uziarnienia, kształtu jak i kolorystyki – ale te nie są już tanie w porównaniu ze złożami występującymi bliżej Rzeszowa. Wymóg ten spowodował, że wymuszone zostało w zasadzie opracowanie receptury zgodnej z założeniami zrównoważonego rozwoju – z materiałów lokalnie dostęp-nych i odpadowych (z zastosowaniem popiołu lotnego). Opracowana została recepta o składzie jak w tabeli nr 1. Zabetonowany z niej element próbny spełnił oczekiwania pro-jektanta, więc końcem stycznia 2008 r. rozpoczęto betonowania elementów właściwych.

Fot. 1. Efekt pierwszego betonowania Fot. 1. The effect of the first concrete work

W pierwszym dniu betonowania, brygady betoniarskie zostały poinstruowane o właściwym sposobie wbudowywania i zagęszczania mieszanki betonowej. Po dwu dniach betonowań rozpoczęto rozdeskowywanie. Efekt był różny – część powierzchni wykazywała zadowalającą jakość, natomiast wygląd niektórych powierzchni znacząco odbiegał od

56 G. Bajorek, M. Kiernia-Hnat, I. Skrzypczak oczekiwań (fot. 1). Ponadto występowała zmienność jakości powierzchni pochodzących z jednego betonowania na dwu różnych sąsiadujących ze sobą płytach deskowania (fot 2).

Po dokładnym obejrzeniu materiału deskowań okazało się, że były zużyte i z pewnością nie nadawały się do wykonywania betonu architektonicznego o gładkiej powierzchni(fot. 3).

Fot. 2. Efekt zastosowania różnej jakości płyt Fot. 2. Effect of application of different quality of surface

Problemem były nie tylko zużyte blaty deskowań ale także ich sposób czyszczenia i nanoszenia środka antyadhezyjnego. Ten ostatni nanoszono początkowo pędzlami.

Aspekty technologiczne zastosowania… 57

Fot. 3. Przykład zastosowanego deskowania Fot. 3. Example of the sideplanking

Poinstruowano wykonawcę robót o tym jakiepłyty deskowańpozwalają uzyskać oczekiwaną powierzchnię i jak należy nanosić środek antyadhezyjny. Równolegle na prośbę producenta betonu rozpoczęto prace nad recepturą bardziej „odporną” na sposób jej wbudowywania.

Fot. 4. Wygląd próbek wykonanych z ostatecznej receptury mieszanki betonowej Fot. 4. The appearance of samples taken from the final recipe of concrete Opracowano kilka wersji receptury oraz wykonano serięzarobów próbnych w laboratorium w celu otrzymania recepty, która pozwoliłaby na uzyskanie efektu betonu architektonicznego bez potrzeby wibrowania. Po kilku próbach udało się uzyskać próbki o nienagannym wyglądzie bez ich wibrowania (fot. 4). Recepturę tą przedstawiono wyko-nawcy i wykonano z niej próbny element (nie informując oczywiście, że przewidziano przy jej opracowywaniu brak konieczności wibrowania wbudowywanej mieszanki). Efekt uzy-skany na próbnym betonowaniu był zadowalający więc podjęto decyzję o rozpoczęciu kolejnych betonowań w oparciu o nową recepturę.

58 G. Bajorek, M. Kiernia-Hnat, I. Skrzypczak Recepturę opracowano zastosowaniem technologii betonu prawie samozagęsz-czalnego (ASCC). Zastosowano lokalne kruszywa oraz materiał odpadowy (popiół lotny) spełniający wymagania normy PN-EN 450-1 dla dodatków typu II, a jako domieszki użyto superplastyfikatora na bazie eterów polikarboksylanowych. Skład receptury przedstawiono w tabeli 2.

Tabela 2. Ostateczna receptura betonu architektonicznego Table 2. Last recipe of architectural concrete

Składnik Ilość [kg/m³]

Piasek 650

Żwir 1017

Cement 370

Popiół lotny 120

Woda 180

Superplastyfikator 3,7 (1,0% m.c.)

3. REALIZACJA

Beton produkowany w oparciu o tę recepturę wbudowywano od lutego 2008 roku.

Pierwsze betonowanie odbyło się już 5 lutego. Z uwagi na konsystencję mieszanki betono-wej zmieniono oczywiście sposób pomiaru konsystencji z opadu stożka na rozpływ mie-szanki, który to ustalono na poziomie 65 cm. Taka wartość konsystencji mieszanki betono-wej pozwoliła znacząco przyspieszyć prędkość wbudowywania mieszanki betonobetono-wej i jakość uzyskiwanych powierzchni (fot. 5).

Wyniki wytrzymałości uzyskiwane na podstawieostatecznej receptury były oczy-wiście zawyżone w stosunku do oczekiwanej klasy wytrzymałości – uzyskiwano średnie wartości wytrzymałości 28-dniowej na poziomie 45 MPa. Jednak w przypadku betonu architektonicznego wytrzymałość jest wypadkową składu betonu, a ten musi być wykonany z zastosowaniem odpowiedniej ilości części miałkich [3] a te wprowadza w głównej mierze cement i popiół lotny podwyższając w ten sposób wytrzymałość betonu.

Prace związane z projektowaniem i wbudowywaniem betonu architektonicznego w ścianach były jednak dopiero wstępem do najtrudniejszego zadania – betonowania ele-wacji, na której projektant przewidział odwzorowanie nazwy obiektu na jej powierzchni licowej, także w technologii betonu architektonicznego.

Aspekty technologiczne zastosowania… 59

Fot. 5. Ściana wykonana z betonu zgodnego z recepturą ASCC Fot. 5. The wall is made of concrete that is compatible with recipe ASCC Jednak i to zadanie udało się wykonać z sukcesem również w oparciu o tę samą recepturę betonu, dochowując odpowiedniej dbałości na etapie przygotowania szalunku dla liter napisu.

4. PODSUMOWANIE

Wykonanie i wbudowanie betonu architektonicznego nie jest niewykonalnym za-daniem. Ważne tylko jest aby wszystkie strony procesu budowlanego, inwestor, projektant, inspektor i wykonawca były świadome tego z jakim materiałem mają do czynienia i miały świadomość, że nie jest to po prostu zwykły beton towarowy. Konieczne jest jasne określe-nie wymagań dla takiego betonu już na etapie jego projektu/przetargu aby wykonawca miał świadomość tego jakiej jakości będzie się od niego oczekiwać i aby nie tracić zbędnie czasu na ustalanie tego na etapie rozpoczętych już robót.

5. LITERATURA

[1] Kuniczuk K.: „Beton architektoniczny - wytyczne techniczne.”, Polski Cement-Stowarzyszenie Producentów Cementu, Kraków 2011

[2] Czołgosz R., Saferna M., Adamczuk T.: „Beton architektoniczny w teorii i praktyce na przykładzie rozbudowy Stadionu Miejskiego (Lecha) w Poznaniu.”, Dni Betonu, Wisła 11-13 października 2010, Stowarzyszenie Producentów Cementu, Kraków 2010 [3] Wytyczne Federalnego Stowarzyszenia Producentów Cementu dotyczące przetargów,

wykonania i odbioru betonów o zdefiniowanych wymaganiach wizualnych, Koeln 1997

60 G. Bajorek, M. Kiernia-Hnat, I. Skrzypczak TECHNOLOGICAL ASPECTS OF ARCHITECTURAL CONCRETE

EXAMPLE OF THE SELECTED OBJECT