Το σκυρόδεμα

Γενικά για το σκυρόδεμα

Το σκυρόδεμα, όπως το λέει και η λέξη, είναι ένα «δέμα» από τα εξής υλικά: χαλίκι, γαρμπίλι, άμμος, τσιμέντο και νερό. Όταν τα υλικά αναδευτούν για λίγο σχετικά χρόνο και σε κατάλληλες αναλογίες, δημιουργούν το σκυρόδεμα. Το χαρακτηριστικό του σκυροδέματος είναι η σκλήρυνση μέσα σε λίγες ώρες και η απόκτηση υψηλής αντοχής μέσα σε λίγα 24ωρα. Ανάλογα με τις πρόσθετες ιδιότητες που μπορεί να ζητηθούν από το σκυρόδεμα, χρησιμοποιούνται κατά την ανάδευσή του και διάφορα άλλα πρόσθετα υλικά επιβραδυντικά ή/και υπερευστοποιητικά για αύξηση της εργασιμότητας, ή ακόμα και χαλύβδινες ή σύνθετες (composites) ίνες, για να δώσουν στο μίγμα πρόσθετη θλιπτική και εφελκυστική αντοχή.

Η ταξινόμηση των κατηγοριών σκυροδέματος γίνεται ανάλογα με την αντοχή τους σε θλίψη. Κάθε ποιότητα σκυροδέματος (Concrete) π.χ. C30/37, χαρακτηρίζεται από δύο ισοδύναμες μεταξύ τους αντοχές, που στο συγκεκριμένο παράδειγμα είναι 30 MPa και 37 MPa. Η πρώτη αντοχή είναι η χαρακτηριστική αντοχή f_ck πρότυπου κυλινδρικού δοκιμίου και η δεύτερη αντοχή είναι η χαρακτηριστική αντοχή πρότυπου κυβικού δοκιμίου.

Οι κατηγορίες σκυροδέματος που υποστηρίζει ο Ευρωκώδικας 2 και το EN 206-1 είναι:

Στην Ελλάδα, μέχρι το 1994 συστηματικά και μέχρι το 1997 περιστασιακά, χρησιμοποιούνταν οι παλιές ποιότητες σκυροδέματος (B). Οι πιο συνηθισμένες ήταν η Β160 (που αντιστοιχούσε περίπου στο C12/15), η Β225 (που αντιστοιχούσε σε ενδιάμεση ποιότητα μεταξύ C12/15 και C16/20) και η Β300 (που αντιστοιχούσε περίπου στο C20/25).

Ο ΕΚΩΣ 2000 περιείχε τις ίδιες κατηγορίες σκυροδέματος με μέγιστη την C50/60 και πρακτικά ελάχιστη την C20/25, η οποία χρησιμοποιούνταν συνήθως μέχρι το 2010.

Με βάση τους Ευρωκώδικες, πρακτικά, η ελάχιστη ενδεδειγμένη κατηγορία σκυροδέματος είναι η C30/37.

Η προστασία του χάλυβα οπλισμού από διάβρωση εξαρτάται από το πορώδες, την ποιότητα και το πάχος της επικάλυψης του σκυροδέματος. Η πυκνότητα και η ποιότητα της επικάλυψης θεωρείται ότι επιτυγχάνεται με την κατηγορία ελάχιστης αντοχής του σκυροδέματος. Στον επόμενο πίνακα εμφανίζεται μία πρακτική σύνοψη του συνδυασμού ελάχιστης ενδεδειγμένης ποιότητας σκυροδέματος και της ελάχιστης επικάλυψης για τις κυριότερες συνθήκες περιβάλλοντος ενός κτιρίου.

Ελάχιστη επικάλυψη του χάλυβα οπλισμού

και ελάχιστη ενδεδειγμένη κατηγορία σκυροδέματος

• Στις πλάκες αφαιρούνται 5 mm.

• Σε περίπτωση διασφάλισης ειδικού ελέγχου παραγωγής του σκυροδέματος, αφαιρούνται 5 mm.

• Σε περίπτωση σχεδιασμού του κτιρίου για χρόνο ζωής 100 έτη, προστίθενται 10 mm.

• Στις επιφάνειες των πελμάτων των θεμελίων -με χυτό σκυρόδεμα- που έρχονται σε επαφή με το έδαφος, αν υπάρχει κατάλληλη διαμόρφωση, ή σκυρόδεμα καθαριότητας πρέπει η επικάλυψη να είναι ≥40 mm, ενώ αν γίνεται επί του εδάφους, πρέπει να είναι ≥75 mm.

Παράδειγμα:

Αν χρησιμοποιηθεί σκυρόδεμα C40/50 με σύστημα ειδικού ελέγχου παραγωγής, τότε οι αναγκαίες επικαλύψεις μειώνονται κατά 5 mm+5 mm=10 mm και επομένως γίνονται:

20 mm, 25 mm, 25 mm, 40 mm, όπως στο επόμενο σχήμα.

Παρατήρηση:

Οι κανόνες και οι πρακτικές που χρησιμοποιούνται στη συνέχεια αναφέρονται στον ελληνικό ΚΤΣ-97 (Κανονισμός Τεχνολογίας Σκυροδέματος του 1997) που κατά μίαν ερμηνεία ισχύει, με-ταβατικά, παράλληλα με το ευρωπαϊκό πρότυπο EN 206-1. Το ευρωπαϊκό πρότυπο EN 206-1 είναι πιο εξελιγμένο και μεγάλο μέρος της μέριμνας και της ευθύνης του εργοταξίου, π.χ. στη λήψη δοκιμίων, το έχει μεταφέρει στο εργοστάσιο παραγωγής σκυροδέματος, το οποίο βέβαια είναι κατάλληλα πιστοποιημένο. Αναμένεται η ολοκλήρωση της σύνταξης του ENV 13670-1 που θα αντικαταστήσει τον ΚΤΣ σε ότι αφορά διάστρωση, συμπύκνωση κ.λ.π. σκυροδέματος.

Όσο περισσότερο νερό έχει το σκυρόδεμα, πέραν ενός ορίου, τόσο η αντοχή του ελαττώνεται και το πορώδες αυξάνεται. Εκτός από το κριτήριο της αντοχής, υπάρχει και το κριτήριο της εργασιμότητας του σκυροδέματος. Αυτό καθορίζει την ποσότητα του νερού που θα χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή του. Η κάθιση s είναι το κριτήριο της εργασιμότητας του σκυροδέματος.

Ανάλογα με τη χρήση του σκυροδέματος, συνιστάται να υπάρχει μία συγκεκριμένη κάθιση, όπως ενδεικτικά φαίνεται στο παρακάτω σχήμα: