junij 2021 GRADBENI VESTNIK GLASILO ZVEZE DRUŠTEV GRADBENIH INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SLOVENIJE IN MATICNE SEKCIJE GRADBENIH INŽENIRJEV INŽENIRSKE ZBORNICE SLOVENIJE Poštnina placana pri pošti 1102 Ljubljana junij 202 GRADBENI VESTNIK GLASIL ZVEZE DRUŠTEV GRADBENIH INŽENIRJEV IN TEHNIK SL VENIJE IN MATICNE SEKCIJE GRADBENIH INŽENIRJEV INŽENIRSKE ZBORNICE SL ENIJE Poštnina placana pri pošti 1102 Ljubljana Izdajatelj: Zveza društev gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije (ZDGITS), Karlovška cesta 3, 1000 Ljubljana, telefon 01 52 40 200 v sodelovanju z Maticno sekcijo gradbenih inženirjev Inženirske zbornice Slovenije (MSG IZS), ob podpori Javne agencije za raziskovalno dejavnost RS, Fakultete za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani, Fakultete za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo Univerze v Mariboru in Zavoda za gradbeništvo Slovenije Izdajateljski svet: ZDGITS: izr. prof. dr. Andrej Kryžanowski Dušan Jukic prof. dr. Matjaž Mikoš IZS MSG: Jernej Mazij mag. Jernej Nucic mag. Mojca Ravnikar Turk UL FGG: doc. dr. Matija Gams UM FGPA: doc. dr. Milan Kuhta ZAG: doc. dr. Aleš Žnidaric Glavni in odgovorni urednik: izr. prof. dr. Sebastjan Bratina Lektor: Jan Grabnar Lektorica angleških povzetkov: Romana Hudin Tajnica: Eva Okorn Oblikovalska zasnova: Mateja Goršic Tehnicno urejanje, prelom in tisk: Kocevski tisk Naklada: 450 tiskanih izvodov 3000 narocnikov elektronske verzije Podatki o objavah v reviji so navedeni v bibliografskih bazah COBISS in ICONDA (The Int. Construction Database) ter na http://www.zveza-dgits.si. Letno izide 12 številk. Letna narocnina za individualne narocnike znaša 23,16 EUR; za študente in upokojence 9,27 EUR; za družbe, ustanove in samostojne podjetnike 171,36 EUR za en izvod revije; za narocnike iz tujine 80,00 EUR. V ceni je vštet DDV. Poslovni racun ZDGITS pri NLB Ljubljana: SI56 0201 7001 5398 955 Gradbeni vestnik•GLASILO ZVEZE DRUŠTEV GRADBENIH INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SLOVENIJE in MATICNE SEKCIJE GRADBENIH INŽENIRJEV INŽENIRSKE ZBORNICE SLOVENIJE UDK-UDC 05 : 625; tiskana izdaja ISSN 0017-2774; spletna izdaja ISSN 2536-4332. Ljubljana, junij 2021, letnik 70, str. 113-136 Navodila avtorjem za pripravo clankov in drugih prispevkov 1. Uredništvo sprejema v objavo znanstvene in strokovne clanke s podrocja gradbeništva in druge prispevke, pomembne in zanimive za gradbeno stroko. 2. Znanstvene in strokovne clanke pred objavo pregleda najmanj en anonimen recenzent, ki ga doloci glavni in odgovorni urednik. 3. Clanki (razen angleških povzetkov) in prispevki morajo biti napisani v slovenšcini. 4. Besedilo mora biti zapisano z znaki velikosti 12 tock in z dvojnim presledkom med vrsti­cami. 5. Prispevki morajo vsebovati naslov, imena in priimke avtorjev z nazivi in naslovi ter be-sedilo. 6. Clanki morajo obvezno vsebovati: naslov clanka v slovenšcini (velike crke); naslov clanka v anglešcini (velike crke); znanstveni naziv, imena in priimke avtorjev, strokovni naziv, navadni in elektronski naslov; oznako, ali je clanek strokoven ali znanstven; naslov PO­VZETEK in povzetek v slovenšcini; kljucne besede v slovenšcini; naslov SUMMARY in povzetek v anglešcini; kljucne besede (key words) v anglešcini; naslov UVOD in besedilo uvoda; naslov naslednjega poglavja (velike crke) in besedilo poglavja; naslov razdelka in besedilo razdelka (neobvezno); ... naslov SKLEP in besedilo sklepa; naslov ZAHVALA in besedilo zahvale (neobvezno); naslov LITERATURA in seznam literature; naslov DODATEK in besedilo dodatka (neobvezno). Ce je dodatkov vec, so ti oznaceni še z A, B, C itn. 7. Poglavja in razdelki so lahko oštevilceni. Poglavja se oštevilcijo brez koncnih pik. Denimo: 1 UVOD; 2 GRADNJA AVTOCESTNEGA ODSEKA; 2.1 Avtocestni odsek … 3 …; 3.1 … itd. 8. Slike (risbe in fotografije s primerno locljivostjo) in preglednice morajo biti razporejene in omenjene po vrstnem redu v besedilu prispevka, oštevilcene in opremljene s podnapisi, ki pojasnjujejo njihovo vsebino. 9. Enacbe morajo biti na desnem robu oznacene z zaporedno številko v okroglem oklepaju. 10. Kot decimalno locilo je treba uporabljati vejico. 11. Uporabljena in citirana dela morajo biti navedena med besedilom prispevka z oznako v obliki oglatih oklepajev: [priimek prvega avtorja ali kratica ustanove, leto objave]. V istem letu objavljena dela istega avtorja ali ustanove morajo biti oznacena še z oznakami a, b, c itn. 12. V poglavju LITERATURA so uporabljena in citirana dela razvršcena po abecednem redu priimkov prvih avtorjev ali kraticah ustanov in opisana z naslednjimi podatki: priimek ali kratica ustanove, zacetnica imena prvega avtorja ali naziv ustanove, priimki in zacetnice imen drugih avtorjev, naslov dela, nacin objave, leto objave. 13. Nacin objave je opisan s podatki: knjige: založba; revije: ime revije, založba, letnik, številka, strani od do; zborniki: naziv sestanka, organizator, kraj in datum sestanka, strani od do; raziskovalna porocila: vrsta porocila, narocnik, oznaka pogodbe; za druge vrste virov: kratek opis, npr. v zasebnem pogovoru. 14. Prispevke je treba poslati v elektronski obliki v formatu MS WORD glavnemu in odgovor­nemu uredniku na e-naslov: sebastjan.bratina@fgg.uni-lj.si. V sporocilu mora avtor napisati, kakšna je po njegovem mnenju vsebina clanka (pretežno znanstvena, pretežno stro­kovna) oziroma za katero rubriko je po njegovem mnenju prispevek primeren. Uredništvo Vsebina•Contents Clanki•Papers stran 114 izr. prof. dr. Simon Schnabl, univ. dipl. inž. grad. dr. Bojan Cas, univ. dipl. inž. grad.VPLIV POŽARA NA STABILNOST LESENIH STEBROV INFLUENCE OF FIRE ON THE STABILITY OF TIMBER COLUMNS stran 120 Jernej Karnicnik, univ. dipl. inž. grad. izr. prof. dr. Samo Lubej, univ. dipl. inž. grad. izr. prof. dr. Andrej Ivanic, univ. dipl. inž. grad. asist. dr. Gregor Kravanja, mag. inž. kem. tehn.EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA EXPERIMENTAL ANALYSIS OF CONCRETE WITH WASTE PLASTIC AND FLY ASH ADDMIXTURES Porocilo s strokovnega spletnega srecanja stran 131 Zavod za gradbeništvo Slovenije, d. o. o. 2. MEDNARODNA KONFERENCA GRADBENI MATERIALI ZA TRAJNOSTNO PRIHODNOST (CoMS 2020/21) stran 133 Miša Hrovat VPLIV TOPLOTNEGA OVOJA STAVBE NA OPTIMIZACIJO STROŠKOV VZDRŽEVANJA BIVALNIH PROSTOROV Fotoreportaža z gradbišca stran 135 Tomaž Gorican, mag. inž. grad. doc. dr. Milan Kuhta, univ. dipl. inž. grad.NOVA TRASA ŽELEZNIŠKE PROGE MARIBOR-ŠENTILJ, VIADUKT PESNICA Novi diplomanti Eva Okorn Koledar prireditev Eva Okorn Slika na naslovnici: Gorvodno pobocje pregrade Vogršcek s pristopnimi potmi k gradbeni jami za odvzemni objekt, foto Andrej Kryžanowski izr. prof. dr. Simon Schnabl, dr. Bojan Cas•VPLIV POŽARA NA STABILNOST LESENIH STEBROV VPLIV POŽARA NA STABILNOST LESENIH STEBROV INFLUENCE OF FIRE ON THE STABILITY OF TIMBER COLUMNS izr. prof. dr. Simon Schnabl, univ. dipl. inž. grad. Znanstveni clanek simon.schnabl@fkkt.uni-lj.si UDK 614.841.3:624.011.1(078.9) Univerza v Ljubljani, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo, Vecna pot 113, 1000 Ljubljana dr. Bojan Cas, univ. dipl. inž. grad. bojan.cas@ fgg.uni-lj.si Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Jamova 2, 1000 Ljubljana Povzetek l V clanku je predstavljen matematicni model in njegova semi-analiticna rešitev za racun kriticnih uklonskih sil lesenih stebrov, ki, izpostavljeni požaru, oglenijo. Matematicni model upošteva temperaturno odvisne termomehanske lastnosti lesa in oglja. Pri dolocitvi temperaturnega in vlažnostnega polja po precnem prerezu lesenega stebra je upoštevan povezan prehod toplote in vlage. Z razvitim matematicnim mode-lom je bila izvedena parametricna analiza, s katero smo analizirali vpliv vitkosti, nivoja obtežbe in zacetne vlažnosti na kriticne uklonske sile lesenega stebra. Izkaže se, da se z narašcanjem vitkosti kriticna uklonska sila lesenega stebra zmanjšuje, medtem ko se z višanjem zacetne vlažnosti lesa ta povecuje. Kriticni cas izpostavljenosti lesenega stebra požarni obtežbi se zmanjšuje z višanjem nivoja njegove zacetne obtežbe. Kljucne besede: uklon, leseni steber, požar Summary l A mathematical model for the structural behavior of timber columns un­der fire was proposed. A semi-analytical study was carried out to evaluate the load carrying capacity of timber columns under fire exposure. Special attention was paid to the critical buckling loads. For this purpose, a parametric study was conducted to investigate the effect of slenderness ratio, load level and water content on the critical buckling loads of timber columns. The results of this preliminary study showed that with increasing exposure time, slenderness ratio and load ratio significantly decrease the critical buckling load. On the other hand, the critical buckling load increases with the increase of the initial water content of timber. Moreover, the critical time decreases with the increase of load ratio. Key words: buckling, timber column, fire Les je zelo pogosto uporabljen konstrukcijski material. Uporablja se pri gradnji hiš, športnih objektov, mostov, zadnje case pa se vse vec uporablja tudi pri gradnji visokih stanovanj­skih in poslovnih objektov. Zaradi majhnega ogljicnega odtisa lesenih elementov je prica­kovati, da bo njegova uporaba v prihodnosti še narašcala. Ker pa je les gorljiv material, je s strani nekaterih investitorjev in projektantov njegova uporaba še vedno zapostavljena. V resnici pa se izkaže ravno nasprotno. Lesene konstrukcije so v pogledu požarne varnosti v primerjavi z nekaterimi drugimi vrstami gradbenih konstrukcij razmeroma varne. To je v najvecji meri pogojeno z relativno sla­bo toplotno prevodnostjo lesa in nastankom oglja ob gorenju lesa. Poznavanje obnašanja lesa in oglja oziroma lesene konstrukcije pri visokih temperaturah je zato bistveno za zagotavljanje ustrezne požarne odpornosti lesenih konstrukcij. VPLIV POŽARA NA STABILNOST LESENIH STEBROV•izr. prof. dr. Simon Schnabl, dr. Bojan Cas Rezultate eksperimentalnih analiz požar­ne odpornosti lesenih konstrukcij so med številnimi drugimi avtorji predstavili Ali s sodelavci [Ali, 2005] in Lie [Lie, 1977]. Uporaba naprednih racunskih postopkov je predmet obsežnega seznama znanstve­nih raziskav ([Benichou, 2000], [Cachim, 2009], [Fredlund, 1993], [Janssens, 2004], [König, 2005] in [Takeda 2009]). Ker so eksperimenti obicajno izredno zahtevni in dragi, najveckrat uporabljamo matematicne modele za opis obnašanja konstrukcije med požarom. Matematicno modeliranje pogosto poenostavimo tako, da ga v primeru, da poznamo casovno razporeditev temperature in vlage po požarnem prostoru, razdelimo v dve loceni fazi. V prvi fazi izracunamo casovno razporeditev temperature in vlage po obravnavani kon­strukciji, ki jo potem v drugi fazi uporabimo za dolocitev mehanskega odziva obravnavane konstrukcije na socasen vpliv zunanje staticne mehanske obtežbe in požara. Pri dolocitvi temperaturnega in vlažnostnega polja je treba upoštevati, da se toplota in vlaga med poža­rom prenašata na razlicne nacine (konvekcija, kondukcija, radiacija). Poleg tega moramo upoštevati izhlapevanje, izparevanje in kon­denziranje vode ter oglenenje lesa. Uspešnost analize odziva lesenih konstrukcij pri požaru 2.1 Teoreticne osnove Obravnavamo raven leseni steber zacetne dolžine L, ki ga prikazujemo na sliki 1. Steber obravnavamo v ravnini X, Z kartezijskega koordinatnega sistema s prostorskimi koordi­natami X, Y, Z in enotnimi baznimi vektorji EX, Ey in Ez = EX x Ey. Nedeformirana referencna os stebra sovpada z njegovo težišcno osjo. Lokalni koordinatni sistem, ki ga opišemo s koordinatami x, y, z v nedeformirani legi sovpada s prostorskim koordinatnim siste-mom X, Y, Z, ob deformiranju pa sledi obliki lesenega stebra. Steber je obremenjen centric­no s konservativno tockovno silo P. Poleg tega je steber izpostavljen prostorsko enakomerno porazdeljenemu požaru, ki so mu izpostavlje­ ne vse obodne površine stebra. Analiza obnašanja lesenih stebrov med poža­rom je v splošnem sestavljena iz treh nepove­zanih korakov. Prvi korak je dolocitev požar­nega scenarija oziroma projektnega požara. Drugi korak je dolocitev temperaturno vlažnost­nega stanja v obravnavanem stebru, tretji korak pa predstavlja dolocitev mehanskega stanja požaru izpostavljenega lesenega steb­ra. V prispevku upoštevamo projektni požar skladno s standardom ISO 834 [ISO 834-1, 1999], ki ga doloca standardna požarna kri­vulja. Za izracun temperaturno vlažnostnega polja v stebru uporabimo matematicni model, je v veliki meri odvisna od ustrezne izbire temperaturno odvisnih materialnih, reoloških in termicnih lastnosti lesa. V clanku se omejimo na lesene stebre. Pri teh vrstah elementov konstrukcij, ki so izpostav­ljeni požaru, ni nujno, da je za porušitev merodajna nosilnost precnih prerezov lesenih elementov. Zaradi slabšanja materialnih last-nostih lesa med požarom, oglenenja lesa in s tem manjšanja precnega prereza lesenega elementa lahko nastopi porušitev lesenih ste­brov kot posledica izgube njihove stabilnosti. Naveden je tudi poglavitni razlog, da v nada­ljevanju obravnavamo uklon lesenih stebrov pri požaru. ki sta ga predstavila Schnabl in Turk [Schnabl, 2019]. Iz navedenega znanstvenega dela povzamemo rezultate temperaturno vlažnost­ne analize, ki jih uporabimo pri izracunu mehanskega odziva lesenega stebra med po­žarom. Slednje je sistematicno predstavljeno v nadaljevanju pricujocega prispevka. 2.2 Mehanski model Osnovne algebrajsko diferencialne enacbe, ki opisujejo mehanski odziv lesenih stebrov pri hkratnem delovanju zunanje mehanske obtežbe in požara, so: (i) kinematicne, (ii) ravnotežne in (iii) konstitutivne enacbe ter (iv) pripadajoci staticni in kinematicni robni pogoji. Omenjene enacbe temeljijo na lineariziranih enacbah Reissnerjevega modela ravninskega nosilca [Reissner, 1972] in ravni primarni legi lesenega stebra v celotnem obdobju izpostavljenosti požaru. Uklonske sile lesenih stebrov pri požaru izracunamo iterativno z linearno stabilnostno analizo. V ta namen celotni casovni interval, v katerem analiziramo mehanski odziv stebra [0, t], razdelimo na casovne podintervale [ti-1, ti]. Napetostno de­formacijsko stanje je tako v vsakem casovnem koraku ti doloceno iterativno z reševanjem naslednjih enacb: (1) (2) (3) (4) (5) (6) izr. prof. dr. Simon Schnabl, dr. Bojan Cas•VPLIV POŽARA NA STABILNOST LESENIH STEBROV (7) (8) (9) (10) kjer smo z ui , wi in fi oznacili pomike in zasuke, medtem ko smo z e0i in .i oznacili deformacijske kolicine referencne osi stebra. Vse kolicine v enacbah (1)–(10), razen Ci 11, 12, 21 22 Ci Ci in Ci so funkcije samo vzdolžne koordinate x. Poleg tega smo z Myi oznacili upogibni moment v precnem prerezu, rav­notežni sili v precnem prerezu stebra pa z Rxi in Rzi . Ni in Mi predstavljata konstitutivno osno silo ter upogibni moment. Komponente konstitutivne matrike precnega prereza stebra smo oznacili s Ci12, Ci22. Te v primeru 11, Ci21 in Cisimetricnega precnega prereza dolocimo na naslednji nacin: (11) (12) (13) Pri tem ei oznacuje vzdolžno deformacijo poljubnega vlakna precnega prereza stebra ter Ti temperaturo v i-tem casovnem koraku v izbrani tocki precnega prereza. sci predstavlja normalno napetost v izbrani tocki precnega prereza v i-tem casovnem koraku in je funkcija mehanske deformacije ei M. Sistem linearnih al­gebrajsko diferencialnih enacb s konstantnimi koeficienti (1)–(10) sestavlja deset enacb za prav toliko neznanih funkcij, tj. ei0, .i , ui , wi , fi , Rxi , Rzi , Myi , Ni in Mi. Enacbe (1)–(10) rešimo s pomocjo pripadajocih staticnih in kinematic­nih robnih pogojev pri x=0 in x=L. x=0: (14) (15) (16) (17) (18) (19) kjer so rj. (0,1) parametri, s katerimi opi­šemo razlicne kombinacije robnih pogojev Eulerjevih elasticnih stebrov, oznaki (0) in (L) dolocata kolicino pri x=0 oziroma x=L. 2.3 Mehanske lastnosti lesa pri visokih temperaturah Mehanske lastnosti lesa, npr. njegova tlacna trdnost in elasticni modul, so zelo odvisne od vsebnosti vlage ter temperature lesa. Te se z višanjem vsebnosti vlage ter temperature v splošnem zmanjšujejo in so zelo odvisne od procesa izparevanja in kondenzacije vode, ki se pojavi pri približno 100 °C, od procesa pirolize lesa, ki se zacne nad 200 °C, ter pro-cesa oglenenja lesa, ki nastopi pri temperaturi okoli 300 °C. Obicajno predpostavimo, da les izgubi vso svojo trdnost in togost na nivoju precnega prereza, ko se spremeni v oglje. V pricujocih racunskih analizah privzamemo, da se navedeno pojavi pri temperaturi 300 °C. Po-znavanje zmanjševanja mehanskih lastnosti lesa je torej s stališca požarne analize lesenih stebrov kljucnega pomena. V mehanski analizi upoštevamo aditiv­nost vzdolžnih deformacij lesenega stebra. Vzdolžno precnega izrazom deformacijo poljubnega prereza ei=e0i+z.i dolo vlakna cimo z (20) .ei predstavlja prirastek celotne geometrijske deformacije pri casu ti in je sestavljen iz na­slednjih dveh komponent: (21) kjer .eioznacuje prirastek mehanske de- M formacije in .eT iprirastek temperaturne de­formacije. 2.4 Tocna rešitev Osnovni sistem algebrajsko diferencialnih enacb (1)–(10) je linearen, zato lahko doloci-mo njegovo analiticno oziroma tocno rešitev. Poišcemo jo s postopno eliminacijo osnovnih neznank in delnim odvajanjem. Sistem enacb (1)–(10) tako nadomestimo s sistemom dveh nepovezanih linearnih homogenih diferencial­nih enacb višjega reda za ui in wi: (22) (23) kjer ki oznacuje uklonski koeficient, definiran kot (24) Splošna rešitev enacb (22)–(23) je (25) (26) kjer so C1i, C2i, C3i, C4i, C5 iin C6 ineznane integra­cijske konstante, ki jih dolocimo z vstavitvijo splošne rešitve (25)–(26) v izraze (14)–(19), ki predstavljajo robne pogoje lesenega stebra. Pri tem moramo rešiti homogeni sistem šes­tih linearnih algebrajskih enacb za neznane integracijske konstante. Pogoj nicelne deter-minante matrike koeficientov Ki , ki doloca netrivialno rešitev sistema, skupaj z enacbo za dolocitev konstitutivne osne sile sestavlja nelinearni sistem dveh enacb za dve neznani kolicini Pkr in .0,kr: (27) (28) Nelinearni sistem enacb (27)–(28) rešimo numericno z uporabo Newton-Raphsonove iteracijske metode za reševanje nelinearnih sistemov enacb. Pri tem smo s Pkr oznacili VPLIV POŽARA NA STABILNOST LESENIH STEBROV•izr. prof. dr. Simon Schnabl, dr. Bojan Cas najmanjšo lastno vrednost, ki predstavlja tudi rešitve sistema enacb (27)–(28) in izraze skladno s preglednico 1, kjer predstavimo najmanjšo uklonsko silo stebra v casovnem za uklonske sile lesenih stebrov pri casu ti razlicne robne pogoje oziroma razlicne nacine koraku ti. Eksplicitne izraze pogoja netrivialne prikazujemo v preglednici 2. Te prikazujemo podpiranja lesenih stebrov. Oznaka stebra idet K =0 i P kr P-P i 2 i 4 i ( C ) ( ) k L sin( kL ) 22 =0 i 2 (1 +°) 0 2 i .C 22 i 2 (1 +°) L 0 C-F i 2 i 5 i ( C ) ( ) cos( k kL ) 22 =0 i 4 (1 +°) 0 2 i .C 22 i 2 (1 +°) (2 ) L 0 C-P i i 2 i i i ( ) ( C k kL cos( kL ) sin( -kL )) 22 =0 i 2 (1 +°) 0 2 i .C 22 i 2 (1 +°) (0.69915565 ) L 0 C-C i i i i ( kkL sin( kL ) 2cos( +kL ) 2) -=0 i 2 (1 +°) 0 2 i .C 22 i 2 (1 +°) (0.5 ) L 0 Preglednica 2•Eksplicitni izrazi za pogoji nicelne vrednosti determinante matrike koeficientov Ki in izrazi za kriticno osno silo Pi kr za razlicne nacine podpiranja lesenega stebra. casih. Ker lahko pri tlacni obremenitvi vitkih stebrov pride do prekoracitve tlacne nosilnosti precnega prereza stebra, preden pride do Z naslednjim racunskim primerom prikažemo uporabnost predlaganega matematicnega modela za racun kriticnih uklonskih sil lesenih stebrov pri požaru. V ta namen obravnavamo leseni steber z zacetno temperaturo T0 = 20 °C in zacetno vlažnostjo W0 = 13 °M. Steber je obremenjen s konservativno tlacno osno silo P in izpostavljen standardnemu požaru ISO 834 [ISO 834-1, 1999] po vseh obodnih površinah. Pri tem predpostavimo, da je temperaturno stanje nosilca in okolice vzdolž osi stebra konstantno. Nadalje, poleg mehanskih deformacij stebra upoštevamo tudi temperaturne deformacije. Geometrijski in materialni podatki ter podatki o obtežbi lesenega stebra so podani na sliki 2. Pri racunu uklonskih sil lesenega stebra pri Slika 2•Geometrijski in materialni podatki lesenega stebra in oglja ter podatki o obtežbi lesenega stebra. požaru upoštevamo temperaturno polje, ki ga prikazujemo na sliki 3 in ga povzemamo po znanstvenem prispevku [Schnabl, 2019]. Celotno požarno analizo trajanja t = 60 min smo izvedli v casovnih korakih dolžine .t = 3 s. Pri tem smo upoštevali zmanjšanje me-hanskih lastnosti lesa, elasticnega modula in tlacne trdnosti, pri visokih temperaturah, kot je to predvideno v prispevku avtorja König [König, 2005]. Kriticne uklonske sile lesenega stebra, vitkosti LA , prikazujemo v preglednici 3 ˆ= =62 J .=62 Pkr.kN. Oznaka stebra P-P C-F C-P C-C Pult (T=20 °C) 806,9 201,4 1000,0* 1000,0* t = 1 min 771,6 192,6 977,3* 977,3* t = 5 min 577,2 144,1 842,5* 842,5* t = 15 min 307,3 76,73 611,2* 611,2* t = 30 min 134,8 33,69 275,5 398,9* t = 60 min 23,56 5,889 48,11 94,39 Preglednica 3•Mejna tlacna nosilnost (bodisi porušitev precnega prereza bodisi uklonska nosilnost) lesenega za razlicne nacine podpiranja in pri razlicnih stebra za razlicne nacine podpiranja in razlicne case izpostavljenosti standardnemu požaru. izr. prof. dr. Simon Schnabl, dr. Bojan Cas•VPLIV POŽARA NA STABILNOST LESENIH STEBROV izgube njegove stabilnosti oziroma njegove-deksom – zvezdico. Vidimo, da uklonska ga uklona, smo primere, kjer je merodajna nosilnost stebra pri požaru pada relativno tlacna nosilnost precnega prereza, vrednosti hitro v odvisnosti od trajanja požara. Tako zna-v preglednici 3, oznacili z nadpisanim in-ša uklonska nosilnost obojestransko vrtljivo podprtega lesenega stebra po 30 minutah požara le še približno 16 % zacetne nosilnosti stebra. Kriticne uklonske sile lesenega stebra, iz­postavljenega požaru, lahko prikažemo tudi z normirano brezdimenzijsko krivuljo, ki prikazuje kriticno uklonsko ali mejno tlacno silo za primere razlicnih vitkosti. V ta namen je kriticna uklonska sila Pkr normirana z mejno osno tlacno nosilnostjo stebra pri sobni temperaturi Pult (T=20 °C). Rezultati za razlicne case izpostavljenosti standard-nemu požaru ISO 834 [ISO 834-1, 1999] in razlicne zacetne vlažnosti so prikazani na sliki 4. K sliki 4 podajamo tudi pomembno ugo­tovitev, da je normirana uklonska sila ne­odvisna od nacina podpiranja. Poleg tega opazimo, da se z vecanjem casa izpostav­ljenosti požaru in manjšanjem zacetne vla­žnosti lesa normirana kriticna uklonska sila zmanjšuje. V nadaljevanju za razlicne vitkosti .lesenega stebra obravnavamo tudi vpliv nivoja obtežbe Pkr/Pult (T=20 °C) na kriticni cas tkr, pri ka­terem nastopi porušitev lesenega stebra, in na kriticno temperaturo plinov TA,kr v okolici obravnavanega lesenega stebra. Rezultate prikazujemo na sliki 5. S slike 5 je razvidno, da se z višanjem nivoja obtežbe požarna odpornost lesenega stebra hitro zmanjšuje. Podobno se z višanjem ni­voja obtežbe zmanjšuje kriticni cas oziroma kriticna temperatura plinov v okolici lesenega stebra, kar je pricakovano. VPLIV POŽARA NA STABILNOST LESENIH STEBROV•izr. prof. dr. Simon Schnabl, dr. Bojan Cas V clanku smo predstavili nov semi-analiticni matematicni model za izracun kriticne uk­lonske sile lesenega stebra, ki je izpostavljen požaru. Na osnovi razvitega matematicnega modela smo opravili parametricno študijo, s katero smo analizirali vpliv razlicnih parame­trov na kriticno uklonsko silo lesenega stebra. Prišli smo do naslednjih zakljuckov: 1. Kriticna uklonska sila lesenega stebra se zmanjšuje z vecanjem casa njegove izpo­stavljenosti požaru. 2. Leseni stebri se porušijo bodisi zaradi tlac­ne porušitve precnega prereza bodisi zara­di uklona lesenega stebra. 3. Zacetna vlažnost lesa pomembno vpliva na kriticno uklonsko silo lesenega stebra. Z višanjem zacetne vlažnosti lesa se po­vecuje tudi kriticna uklonska sila lesenega stebra med požarom. 4. Nivo obtežbe lesenega stebra pomembno vpliva na kriticni cas izpostavljenosti poža­ru pred porušitvijo oziroma izgubo stabil­nosti lesenega stebra. Z višanjem nivoja obtežbe se kriticni cas do porušitve lesene­ga stebra zmanjšuje, prav tako se zmanj­šuje kriticna temperatura okolnih plinov, ki jim je izpostavljen leseni steber v pogojih požara. Predstavljeni rezultati so pridobljeni v sklopu dela programske skupine Mehanika konstrukcij (P2-0260), ki jo financira Javna agencija za razisko­valno dejavnost Republike Slovenije. Za financno pomoc se ji iskreno zahvaljujemo. Ali F., Kavanagh S., Fire resistance of timber columns, Journal of the Institute of Wood Science, 17(2), 85–93, 2005/06. Benichou N., Sultan M. A., Fire resistance performance of lightweight wood-framed assemblies, Fire Technology, 36(3), 184–219, 2000. Cachim P. B., Assessment of Eurocode 5 for fire design of timber columns, Proceedings of the Institution of Civil Engineers: Construction Materials, 162, 151–156, 2009. Fredlund B., Modelling of heat and mass transfer in wood structures during fire, Fire Safety Journal, 20, 39–69, 1993. ISO 834-1, Fire-resistance Tests – Elements of Building Constructions – Part 1: General Requirements, 1999. Janssens M. L., Modelling of thermal degradation of structural wood members exposed to fire, Fire and Materials, 28, 199–207, 2004. König J., Structural fire design according to Eurocode 5 – design rules and their background, Fire and Materials, 29, 147–163, 2005. Lie T. T., A method for assessing the fire resistance of laminated timber beams and columns, Canadian Journal of Civil Engineering, 4(2), 161–169, 1977. Reissner E., On one-dimensional finite-strain beam theory: The plane problem, Journal of Applied Mechanics and Physics , 23, 795–804, 1972. Schnabl S., Turk G., Temperaturno-vlažnostna požarna analiza lesenih precnih prerezov z upoštevanjem oglenenja – Temperature-moisture fire analysis of timber cross-sections exposed to fire, Gradbeni vestnik , 68, 78–85, marec 2019. Takeda H., An integrated model to predict fire resistance of wood floor assemblies, Journal of Fire Protection Engineering, 19, 133–150, 2009. Jernej Karnicnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanic, asist. dr. Gregor Kravanja•EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA EXPERIMENTAL ANALYSIS OF CONCRETE WITH WASTE PLASTIC AND FLY ASH ADDMIXTURES Jernej Karnicnik, univ. dipl. inž. grad. Znanstveni clanek jernej.karnicnik@sgdstrdin.si UDK 539.411:691.32(047.31) SGD Strdin, d. o. o., Spodnji trg 53, 2344 Lovrenc na Pohorju izr. prof. dr. Samo Lubej, univ. dipl. inž. grad. samo.lubej@um.si izr. prof. dr. Andrej Ivanic, univ. dipl. inž. grad. andrej.ivanic@um.si asist. dr. Gregor Kravanja, mag. inž. kem. tehn. gregor.kravanja@um.si Univerza v Mariboru, Fakulteta za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo, Smatanova 17, 2000 Maribor Povzetek l Recikliranje plastike predstavlja v svetu zmeraj vecji problem. Prav tako velik problem predstavlja odlaganje elektrofiltrskega pepela. V clanku smo preiskali mož­nost uporabe polipropilenskih mlevcev kot zamenjavo deleža mineralnega agregata in možnost uporabe elektrofiltrskega pepela kot zamenjavo deleža cementa. Cilj je dobiti betonsko mešanico, ki bo primerna za uporabo v nekonstrukcijskih in enostavnih kon­strukcijskih elementih. Narejeni so bili preizkusi tlacne in upogibne natezne trdnosti. S pre­iskavami lastnosti betona v svežem stanju smo kontrolirali izvedene betonske mešanice. Mikrostrukturo in mikrokemijske analize smo proucevali z uporabo vrsticne elektronske mikroskopije (SEM) in energijsko disperzivne spektrometrije (EDS). Dobljeni rezultati ka­žejo, da lahko z dodajanjem polipropilenskih delcev in elektrofiltrskega pepela proizvede-mo beton, ki ustreza trdnostnemu razredu C 25/30. Kljucne besede: beton, polipropilen, elektrofiltrski pepel, mehanske preiskave, SEM – SEI, EDS Summary l Recycling of plastic is a growing problem in the world. Another major problem is the disposal of fly ash. In this paper we investigated the possibility of using polypropylene grinders as a substitute for part of mineral aggregate and the possibility of using fly ash as a substitute for part of cement. The goal is to get a concrete mixture that will be suitable for the use in non-structural and simple construction elements. Compressive and flexural tensile strength were investigated. By examining the fresh state properties, we controlled the executed concrete mixtures. Finally, the microchemical structure of concrete was investigated in detail using scanning electron microscopy (SEM) and electron dispersi­ve spectrometry (EDS). The results show that with the addition of polypropylene grinders and fly ash we can obtain concrete corresponding to strength class C 25/30. Key words: concrete, polypropylene, fly ash, mechanical tests, SEM – SEI, EDS EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE•Jernej Karnicnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanic, asist. dr. Gregor Kravanja PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA V zadnjih letih po vsem svetu opažamo znatno rast porabe plastike, kar je povzrocilo velike kolicine odpadkov, povezanih s plastiko. Recikliranje plasticnih odpadkov za pridobiva­nje novih materialov, kot sta beton ali malta, je zaradi ekonomskih in ekoloških prednosti ena izmed najboljših rešitev za odstranjevanje pla­sticnih odpadkov [Saikia, 2012]. Vsakodnevna poraba plastike je ogromna. Polimera, ki se kot surovini pri produkciji plastike v Evropi najvec uporabljata, sta polietilen (PE) in poli­propilen (PP). Prvi v razlicnih oblikah (PE nizke gostote, PE srednje gostote, PE visoke gostote) predstavlja 29,7-% delež, drugi pa 19,3-% de­lež v proizvodnji [Plastics – the facts, 2019]. Skoraj 91 % proizvedene plastike do sedaj ni bilo reciklirane [Meys, 2020]. Ce se bo sedanji trend proizvodnje in odlaganja plastike nada­ljeval, bo leta 2050 kumulativno proizvedenih vec kot 25.000 milijonov ton plastike, od tega bo v naravo odvržene kumulativno cca 12.000 milijonov ton plastike [Geyer, 2017]. Poleg nujne razbremenitve okolja z odpadnim materialom raste tudi potreba po zamenjavi kamenega mineralnega agregata, saj je na­hajališc, predvsem tistih s kvalitetnim agre­gatom, vse manj. Potreba po materialih, ki bi lahko delno nadomestili kameni mineralni agregat v betonu, je zelo velika. V clanku smo proucevali možnost uporabe odpadnih pla­sticnih mlevcev za zamenjavo deleža finega agregata. Cement je najdražja in kljucna kom­ponenta betona ter najpogosteje uporabljen gradbeni material na svetu, ki pomembno pri­speva k podnebnim spremembam. Proizvod­ni proces pridobivanja cementa predstavlja zelo velik vir emisij ogljikovega dioksida (CO2). Vsako leto se proizvede vec kot 4 milijarde ton cementa, kar predstavlja približno 8 % celotne svetovne emisije CO2 [Lehne, 2018]. Delež cementa v betonu smo zamenjali z elektro­filtrskim pepelom (EFP). V zadnjih desetletjih se pri proizvodnji betonov povecuje uporaba EFP kot delno nadomestilo za cement. Raz­logi za to so številne ekonomske, okoljske in tehnicne prednosti. EFP je bistveno cenejši od cementa in v proizvodnji betonov predstavlja vsaj dve okoljski prednosti, ki sta: vec EFP, kot se porabi pri proizvodnji betonov, manj EFP je na odlagališcih, kar predstavlja polu­cijo, hkrati pa še manjšo porabo cementa, kar pomeni manjšo proizvodnjo cementa in manj emisij CO2 [Case, 2012]. EFP se lahko v betonski mešanici uporabi kot delna za­menjava cementa, ki znaša od 15 % do 25 % na maso veziva [Herath, 2020]. Tehnicne prednosti dodajanja EFP v betonske mešanice so predvsem to, da dodajanje ugodno vpliva na povecanje trajnosti betona in izboljšuje trdnostne lastnosti [Jelušic, 2013]. Timu in Barbuta [Timu, 2018] sta preucevala možnost uporabe sekancev iz PE v betonih, ki je bil pridobljen pri recikliranju plastenk (PET) kot zamenjava deleža kamenega mineralnega agregata frakcije 0–4 mm. Ugotovljeno je bilo, da 10 % zamenjava mineralnega agregata s plasticnimi delci betonu zmanjša tlacno trdnost. Avtorja sta takšen beton uvrstila med konstrukcijske betone. V znanstvenem clanku avtorja Ersana in sodelavcev [Ersan, 2020] je prikazana raziskava možnosti uporabe delcev PE kot zamenjavo deleža mineralnega agrega­ta in EFP razreda F po ASTM C 618, ki izvira 2.1 Uporabljeni materiali 2.1.1 Agregat Pri izdelavi vzorcev betonskih mešanic smo uporabili naravni mineralni agregat recnega izvora iz reke Drave, ki ga pridobivajo v separaciji Podlesnik v Mariboru. Gre za mi-neralno najbolj raznolik recni prod v Sloveniji, prevladujoca je silikatna sestava (do 75 % ), manj je karbonatov (do 30 %) in klastitov (do 20 %) [Kavcic, 2018]. Skupna sejalna krivulja agregata, ki je bila uporabljena v preizkusnih mešanicah, je v najvecji možni meri sledila krivulji B16 standarda SIST 1026:2016 [SIST, 2016]. 2.1.2 Cement in EPF Za pripravo mešanic betona smo uporabili cement CEM I 42,5 R proizvajalca Lafarge. Z oznako CEM I oznacimo cisti portlandski cement. Takšen cement vsebuje minimalno 95 % portlandskega klinkerja in maksimalno 5 % dodatkov – polnil in sadre. 30 vol. % delež cementa smo nadomestili z EFP. Uporabljena sta bila dva po sestavi razlicna tipa EPF, prvi, iz atrancita kot zamenjava deleža cementa. Uporabili so delce PE velikosti 4–8 mm, s katerimi so nadomestili 30 % mineralnega agregata iste frakcije. Delež cementa, ki je bil zamenjan z EFP, je znašal 20 %. V svetovni literaturi najdemo kar nekaj razi­skav o uporabi odpadne plastike v betonu ([Zhang, 2012], [Karahan, 2010], [Wang, 2020]). V njih so raziskane lastnosti betona z dodanimi delci plastike v svežem in strjenem stanju. Raziskav, ki bi obravnavale hkratno zamenjavo deleža mineralnega agregata s plasticnimi delci in zamenjavo deleža cemen­ta z EFP, je v svetovnem merilu zelo malo. V Sloveniji pa takšne raziskave ne najdemo. V sklopu raziskav betonske mešanice z dodatki odpadne plastike (PP) in EFP so predstavljene meritve betonskih mešanic v svežem stanju, 28-dnevne vrednosti tlacne in upogibne natezne trdnosti ter podrobna mikrokemijska analiza sticnega obmocja med cementno matrico in PP-delci. Uporabljeni PP-delci so pridobljeni s postopkom reciklaže v obliki mlevcev. Delež mineralnega agregata frakcije 4–8 mm je nadomešcen z 2 vol. % PP-mlevcev. V obravnavani betonski mešani­ci, kjer smo s PP-mlevci nadomestili kameni mineralni agregat, smo zamenjali tudi delež veziva iz cistega cementa s 30 vol. % deležem dveh razlicnih tipov EFP, ki sta bila pridobljena iz lignita in antracita. Namen tega dela je raziskati možnosti upo­rabe odpadne plastike ob souporabi EFP pri proizvodnji betonov, s cimer želimo zmanjšati obremenitev okolja z odpadki in zmanjšati od-tis ogljika zaradi proizvodnje cementa. Cilj razi­skave je, da se pripravi optimalna betonska receptura, ki bo zadostila pogojem uporabe betona za vgradnjo v nekonstrukcijske in enostavne konstrukcijske elemente. pridobljen iz lignita (EFP 1), in drugi, pridobljen iz antracita (EFP 2). Preiskave komponent obeh vrst EFP so poznane iz predhodnih razi­skav in so podane v preglednici 1 [Ivanovski, 2016]. 2.1.3 Voda in kemijski dodatki Za pripravo betonskih mešanic smo uporabili pitno vodo iz mariborskega vodovoda. Za izboljšanje vgradljivosti smo dodali hiperpla­stifikator proizvajalca Ha-Be z oznako Pantarhit RC277 v kolicini 3,60 kg/m3. V mešanico smo dodali tudi aerant z oznako Pantapor 66 v kolicini 0,36 kg/m3. Ta dodatek smo dodali z namenom, da zmanjšamo možnost cezmer­nega krvavenja in segregacije svežega betona. Jernej Karnicnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanic, asist. dr. Gregor Kravanja•EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA EFP tip 1 % [m/m] EFP tip 2 % [m/m] Žarilna izguba pri 950 °C 2,59 1,79 CaO, reaktivni 11,73 4,38 SiO2, reaktivni 34,68 40,93 CaO, prosti 1,46 0,34 SiO2 44,34 49,50 Al2O3 19,82 26,99 Fe2O3 8,61 9,51 CaO 13,80 5,22 MgO 2,81 2,22 SO3 2,96 1,20 cement, EFP in PP-mlevce. Vse skupaj smo pokrili z drobnim agregatom. Suho meša­nico smo pri 36 obratih na minuto mešali 60 sekund. Suhi mešanici smo nato dodali vodo, aerant in hiperplastifikator. Vse sesta-vine smo pri 36 obratih na minuto mešali še nadaljnjih 90 sekund. Sestava svežega betona posameznih mešanic je podana v preglednici 3. Sveži beton smo nato vgradili v standardne kalupe dimenzij 150 x 150 x 150 mm (za merjenje tlacnih trdnosti) in kalupe dimenzij 100 x 100 x 400 mm (za merjenje upogibne natezne trdnosti). Pri vgradnji v kalupe smo beton zgostili na vibracijski mizi s frekvenco 50 Hz. Beton smo vgradili v dveh slojih, pri cemer smo vsak sloj posebej zgošcevali 10 sekund. 24 Preglednica 1•Rezultati laboratorijskih analiz EFP v masnih deležih (m/m). ur po vgradnji smo vzorce betona vzeli iz 2.1.4 PP-mlevci – etalonska mešanica z EFP tipa 2, ki smo jo kalupov in jih 28 dni negovali v kadi z vodo oznacili kot (ETM-EFP-2), pri temperaturi 20 °C ± 1 °C. Po 28 dneh Za nadomestilo dela drobnega kamenega – mešanica s PP mlevci z EFP tipa 1, ki smo smo betonske vzorce vzeli iz vode in na njih mineralnega agregata v betonski mešanici jo oznacili kot (PPM-EFP-1), opravili standardni tlacni in upogibni test. smo uporabili mlevce iz PP, ki jih z reciklažo odpadne embalaže proizvaja družba Interse-– mešanica s PP mlevci z EFP tipa 2, ki smo Vzorce smo pripravili v skladu s standardi roh Slovenija. Granulometrijska sestava PP-jo oznacili kot (PPM-EFP-2). SIST EN 12390-1 in SIST EN 12390-2 ([SIST, -mlevcev je podana v preglednici 2 [Cervan, Sestavine smo mešali v laboratorijskem 2001], [SIST, 2009d]). 2019]. Gostota PP-mlevcev znaša 1,00 g/cm3. mešalcu z oznako UTEST UTC-0750 z mocjo 2.3 Karakterizacijske metode Odprtina sita [m/m] 0 2 4 8 16 Prvo sejanje [g] 6,00 81,00 778,00 135,00 0,00 % frakcije 0,60 8,10 77,80 13,50 0,00 Drugo sejanje [g] 3,00 68,00 760,00 167,00 0,00 % frakcije 0,30 6,80 76,00 16,70 0,00 Povprecje (%) 0,45 7,45 76,90 15,10 0,00 Preglednica 2•Rezultati sejalnih analiz PP-mlevcev. 2.3.1 Karakterizacija sveže betonske mešanice Konsistenco betona smo izmerili z metodo poseda v skladu s standardom SIST EN 12350-2 [SIST, 2009a]. Rezultat te meritve je konsistencni razred. Vsebnost zracnih por smo izmerili v skladu s standardom SIST EN 12350-7 [SIST, 2009c]. Za meritev smo uporabili 8-litrski porozimeter z oznako Testing 5900. Beton smo v porozimeter vgradili v treh Slika 1•Normirana uklonska in tlacna nosilnost precnega prereza lesenega stebra pri t = 0, 5, 15, 30 in 60 minut za razlicne vitkosti lesenega stebra in razlicne zacetne vlažnosti lesa, to je W0 = 0, 12 in 20°M. 2.2 Priprava betonskih mešanic 3800 W. Notranjost bobna mešalca smo slojih, da smo dosegli dovolj dobro zgošce-Pripravili smo štiri razlicne mešanice betona: navlažili in tako minimalizirali absorpcijo nost. Meritev gostote svežega betona smo – etalonska mešanica z EFP tipa 1, ki smo jo vode, ki smo jo dodali mešanici. Najprej izvajali v skladu s standardom SIST EN 12350­oznacili kot (ETM-EFP-1), smo v mešalec dodali grobi agregat, nato 6 [SIST, 2009b]. Izmerili smo maso vzorca EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE•Jernej Karnicnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanic, asist. dr. Gregor Kravanja PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA Mešanica Material [kg/m3] Voda Cement EFP1 EFP2 H A A/0-4 A/4-8 A/8-16 PPM ETM-EFP-1 180,00 252,00 108,00 0,00 3,60 0,36 858,58 171,08 681,78 0,00 ETM-EFP-2 180,00 252,00 0,00 108,00 3,60 0,36 858,58 171,08 681,78 0,00 PPM-EFP-1 180,00 252,00 108,00 0,00 3,60 0,36 858,58 167,66 681,78 1,27 PPM-EFP-2 180,00 252,00 0,00 108,00 3,60 0,36 858,58 167,66 681,78 1,27 Legenda: H – hiperplastifikator, A – aerant, A/0-4, A/4-8, A/8-16 – frakcije kamenega mineralnega agregata, PPM – polipropilenski mlevci. Preglednica 3•Sestava posameznih betonskih mešanic. svežega betona, ki smo jo delili z znanim volumnom vzorca: (1) pri cemer je .bs gostota svežega betona [kg/m3]; Mbs masa vzorca svežega betona [kg]; Vbs volumen vzorca svežega betona [m3]. Meritev vodocementnega razmerja (v/c) smo opravili v skladu s standardom SIST 1026:2016, dodatek NC [SIST, 2016]. Vodoce­mentno razmerje svežega betona se doloci kot kolicnik mase celotne kolicine vode in mase celotne kolicine veziva v 1 m3 svežega betona. Z meritvijo izgube mase med sušenjem sveže­ga betona v mikrovalovni pecici smo dolocili kolicino vode v vzorcu svežega betona. Masni delež celotne kolicine vode v svežem betonu smo izracunali po naslednji enacbi: (2) pri cemer je: v masni delež celotne vode v svežem betonu [m/m %]; Mbs masa vzorca svežega betona [kg]; Mbp masa vzorca posušenega betona [kg]. Celotna kolicina vode v 1 m3 svežega betona V se izracuna po naslednji enacbi: (3) pri cemer je: V celotna kolicina vode v 1 m3 svežega betona [kg/m3]; .bs gostota svežega betona [kg/m3]; v masni delež celotne vode v svežem betonu [m/m %]. 2.3.2 Karakterizacija otrdele betonske mešanice Tlacno trdnost betona smo izmerili v skladu s standardom SIST EN 12390-3 [SIST, 2009e]. Vzorce smo obremenjevali do porušitve s konstantno obremenitvijo 0,6 MPa/s. Preskus tlacne trdnosti smo izvedli s stiskalnico UTEST UTC-4331. Tlacna trdnost betona se izracuna z izrazom [SIST, 2009e]: (4) pri cemer je: fc tlacna trdnost betona [MPa]; F maksimalna sila pri lomu materiala [N]; Ac del prereza vzorca, na katerem deluje tlacna sila [mm2]. Upogibno natezno trdnost betona smo izme­rili v skladu s standardom SIST EN 12390­5 [SIST, 2009f]. Vzorce smo obremenjevali do porušitve s konstantno obremenitvijo 0,5 MPa/s. Upogibno natezno trdnost smo izra-cunali z izrazom [SIST, 2009f]: (5) pri cemer je: fct,fl upogibna natezna trdnost betona [MPa]; F maksimalna sila pri lomu materiala [N]; l razdalja med valjastima podporama [mm]; d1, d2 bocne dimenzije vzorca [mm]. 2.3.3 Dolocitev mikrostrukture in mikrokemijske analize betona Za dolocitev mikrostrukture sticne površine med cementnim kamnom in PP-mlevcem v otrdelem betonu je bil uporabljen elektronski vrsticni mikroskop FEI QUANTA 200 3D, ki je okoljski vrsticni mikroskop z volframovo katodo kot izvorom elektronov. Oznaka »okolj-ski« pomeni ESEM (Environmental Scanning Electron Microscope), kar omogoca delo pri razlicnih tlakih in vlažnosti. Rezultati dela s tem mikroskopom so SEM – SEI (Scanning Electron Microscope – Secondary Electron Image) fotografije. Fotografije SEM – SEI so bile izdelane pri visokem vakuumu, ki omo­goca opazovanje prevodnih ali neprevodnih vzorcev, ki so prevleceni s prevodno plastjo, ki je iz zlata. FEI SIRION NC je visokolocljivi vrsticni elektron-ski mikroskop s poljsko emisijo elektronov, ki omogoca izredno velike povecave (do milijonkrat) in visoko locljivost (1 nm). Opre­mljen je z analizatorjem za mikrokemicne analize EDS (Energy Dispersive Spectros­copy), Oxford Instruments. ima Schottkyjev izvor elektronov, kjer s poljsko emisijo dobi-mo curek elektronov z majhnim premerom in veliko gostoto. Rezultat je visoka locljivost tudi pri majhnih napetostih: 1,0 nm pri 15 kV ali 2,0 nm pri 1 kV. Mikroskop je opremljen za mikrokemicno analizo z energijsko disperzijskim spektro­metrom EDS Oxford INCA 350. Omogoca kvalitativno in kvantitativno mikrokemicno analizo v tocki in na ploskvi ter kvalitativno linijsko analizo in ploskovno porazdelitev elementov (analiza XRM mapping). Locljivost EDS-detektorja je 129 pri Mn Ka. Vzorcenje smo opravili iz vsake gredice za upogibni preizkus po tri vzorce, ki so vsebovali vpete delce PP-mlevcev. 3.1 Meritve svežega betona vili dobro vgradnjo betona v kalupe, dobro zgošcenost, simulirali pa smo tudi najbolj Konsistenco smo fiksirali v konsistencni raz­uporabljen konsistencni razred na slovenskih red S3 s posedom med 100 in 150 mm. S tem konsistencnim razredom smo zagoto-betonarnah. Vsebnost zracnih por smo fiksi­ rali na 5 %. S takšnim deležem zracnih por že lahko dosegamo zmrzlinsko odporne betone. Seveda moramo v skladu s standardom SIST EN 206:2013 [SIST, 2013] za zagotavljanje zmrzlinske odpornosti zagotoviti tudi dovolj nizko vodocementno razmerje in dovolj veliko tlacno trdnost betona. Tako kot konsistenco smo pri vsaki mešanici preverili tudi vsebnost Jernej Karnicnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanic, asist. dr. Gregor Kravanja•EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA zracnih por. Z izbranim aerantom lahko zelo dobro kontroliramo delež in tako smo dobili rezultate med 4,9 % in 5,2 % zracnih por. Ob upoštevanju koncepta k-vrednosti za mine-ralne dodatke v skladu z standardom SIST EN 206:2013 [SIST, 2013] je bila dolocena vred­nost racunskega vodocementnega razmerja 0,61. Ce upoštevamo deklarirano vpojnost agregata, je vrednost racunskega efektivne­ga vodocementnega razmerja 0,58. Dolocili smo tudi gostoto v svežem stanju. Vrednosti vodocementnega razmerja in gostote, ki smo jih dobili z našimi meritvami, so predstavljene v preglednici 4. Najvec pa k dobri obdelovalnosti betona z EFP pripomore njihova sfericna oblika [He-malatha, 2017]. 3.2 Meritve betonske mešanice v trdnem stanju 3.2.1 Tlacne trdnosti Rezultati 28-dnevne tlacne trdnosti so zbrani v preglednici 5, povprecne vrednosti pa so prikazane na sliki 2. Po pregledu rezultatov opazimo 16-% znižanje tlacne trdnosti z doda­janjem PP-mlevcev v primerjavi z etalonskima mešanicama. Do dodatnega znižanja tlacne trdnosti pride z uporabo EFP 2, pridobljenega iz antracita, ki ima nižjo specificno površino Mešanica v/c v/ceff Gostota [kg/m3] ETM-EFP-1 0,62 0,59 2.261,23 ETM-EFP-2 0,61 0,58 2.258,41 PPM-EFP-1 0,60 0,57 2.251,58 PPM-EFP-2 0,61 0,58 2.250,13 Preglednica 4•Vrednosti izmerjenega vodocementnega razmerja in pripadajoce gostote. (3288 cm2/g) v primerjavi z EFP1 iz lignita (5.025 cm2/g). To pomeni, da so delci EFP tipa 1 manjši, da jih je vec in da imajo vecjo kapaciteto za potrebno reakcijo s stranskimi produkti hidratacije cementa. Gre za reakcijo, pri kateri se tvori dodatni kalcijev-silikat-hidrat (C-S-H), ki je primaren produkt hidratacije cementa in glavna sestavina, ki vpliva na trdnost betona. Napravljene betonske mešanice smo v skladu s standardom SIST EN 206:2013, dodatek B, [SIST, 2013] razvrstili v trdnostne razrede. Postopek je podan v nadaljevanju in pregled­nici 6. S pomocjo preglednice B.1, standarda SIST EN 206:2013 [SIST, 2013], dolocimo merilo istovetnosti za tlacno trdnost z naslednjimi enacbami: – prvo merilo: (6) – drugo merilo: (7) Prvo in drugo merilo dolocata potrebno mi-nimalno povprecno vrednost tlacne trdnosti in minimalno vrednost posamezne tlacne trdnosti. Pri vsaki vrsti mešanice smo za preiskavo last-nosti betona v svežem stanju naredili po en preizkušanec. S preiskavami svežega betona smo želeli kontrolirati, da je beton res zame­šan tako, kot je bilo doloceno z recepturami. Podobne raziskave kažejo, da se konsistenca betona oz. njegov posed, s cimer dolocimo obdelavnost betona, z dodajanjem plasticnih delcev navadno zmanjša. To je posledica nepravilne oblike in vecje specificne površine plasticnih delcev ([Sharma, 2016], [Mah-mood, 2020]). V primeru uporabe okroglih delcev plastike pa se obdelavnost lahko tudi izboljša ([Saikia, 2012], [Gu, 2016], [Gholampour, 2019]). Padec konsistence je manjši ob uporabi gladkih delcev plastike [Bahij, 2020]. Gostota betona se z vecanjem vsebnosti plasticnih delcev manjša. To je pos­ledica manjše gostote plastike v primerjavi z gostoto ostalih komponent betona ([Alme­shal, 2020], [Li, 2020]). Poroznost betona se zaradi nepravilne oblike plasticnih delcev, ki vodijo v slabo zgošcenost, šibko prehodno obmocje in pojav mikrorazpok, zelo pove-ca [Babafemi, 2018]. Z dodajanjem EFP betonu izboljšamo obdelovalnost [Thomas, 2007]. Za to obstaja vec razlogov. Zaradi nižje gostote EFP v primerjavi s cementom se poveca prostornina razpoložljive paste. EFP prav tako zmanjša flokulacijo cementnih delcev. Ker EFP pocasneje reagira z vodo, je stopnja hidratacije v zacetnem obdobju nižja, s tem pa beton dlje drži zacetno konsistenco. Tlacna trdnost [MPa] ETM-EFP-1 ETM-EFP-2 PPM-EFP-1 PPM-EFP-2 Preizkušanec 1 40,97 40,32 34,34 33,52 Preizkušanec 2 41,37 40,03 34,52 33,42 Povprecna vrednost 41,17 40,18 34,43 33,47 Standardni odklon 0,20 0,15 0,09 0,05 Preglednica 5•Rezultati tlacne trdnosti posamezne mešanice s povprecno vrednostjo in standar­dnim odklonom. EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE•Jernej Karnicnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanic, asist. dr. Gregor Kravanja PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA Mešanica Povprecna vred­nost [MPa] Minimalna vred­nost [MPa] Prvo merilo [MPa] Drugo merilo [MPa] ETM-EFP-1 41,17 40,97 38,00 33,00 ETM-EFP-2 40,18 40,03 38,00 33,00 PPM-EFP-1 34,43 34,34 31,00 26,00 PPM-EFP-2 33,47 33,42 31,00 26,00 Preglednica 6•Vrednotenje rezultatov tlacne trdnosti. Na podlagi vrednotenja rezultatov tlacne trd­nosti vidimo, da etalonski mešanici spadata v trdnostni razred C 30/37, mešanice s PP-mlevci pa v trdnostni razred C 25/30. To pomeni, da bi lahko, ce pogledamo samo tlacno trdnost, etalonski mešanici ter me-šanice s PP-mlevci uporabili tudi v primeru konstrukcijskih betonskih elementov. Seveda bi bilo za takšne zakljucke treba narediti še preizkus trajnosti in reoloških lastnosti. Traj­nost betona dolocajo lastnosti, kot so prodor vode, prepustnost zraka in vode, migracija kloridov, karbonizacija, krcenje ter odpornost proti zmrzovanju in tajanju. in vsebnost zraka v betonu; nizki modul elasticnosti plasticnih delcev; možen razpad plasticnih delcev zaradi izpostavljenosti al­kalicnemu okolju ([Almeshal, 2020], [Shar-ma, 2016], [Gholampour, 2019], [Babafemi, se lahko doseže višjo tlacno trdnost, kot jo dosežemo z uporabo vecjih plasticnih delcev [Li, 2020]. Nižja hidratacija betona z EFP vodi do pocasnejšega pridobivanja trdnosti oz. nižjih zacetnih trdnosti [Garcia, 2015]. To je lahko v dolocenih primerih prednost, lahko pa tudi velika slabost. Kljub temu da so zacetne tlacne trdnosti betona z EFP nižje od tlacnih trdnosti navadnega betona, so lahko koncne tlacne trdnosti betona z EFP tudi višje. Zaradi ponavljajoce se pucolanske reakcije EFP s stranskimi produkti hidratacije se vez med pasto in mineralnim agregatom izboljšuje, kar dolgorocno izboljša trdnost betona [Thomas, 2007]. Upogibna natezna trdnost [MPa] ETM-EFP-1 ETM-EFP-2 PPM-EFP-1 PPM-EFP-2 Preizkušanec 1 4,82 4,34 3,93 3,17 Preizkušanec 2 4,61 4,43 3,60 3,19 Povprecna vrednost 4,72 4,39 3,77 3,18 Standardni odklon 0,11 0,04 0,17 0,01 Z dodajanjem plasticnih delcev kot zame­njava za mineralni agregat se poveca pro-dor vode v betonski element, saj mešanica mineralnega agregata in plastike vodi do bolj poroznega betona [Coppola, 2018]. Z dodajanjem odpadne plastike v beton se povecata tudi prepustnost zraka in vode. Vecje število praznin v betonski matrici vodi do vecje penetracije ionov klorida in višje karbonizacije [Silva, 2013]. Med procesom karbonizacije kalcijev hidroksid (Ca(OH)2) reagira z ogljikovim dioksidom (CO2) iz ozra-cja, kar ima negativen vpliv na mehanske lastnosti betona. Pri betonu, ki vsebuje odpadno plastiko, opa­zimo vecje krcenje zaradi sušenja kot pri obicajnih betonih. V splošnem se napetost za­radi krcenja v cementnih pastah, ki vsebujejo plasticne delce, zmanjša [Bendimerad, 2016]. Odpornost proti zmrzovanju in tajanju betona, ki vsebuje odpadno plastiko, ustreza vsem standardom za varno uporabo. V dolocenih primerih s povecanjem deleža odpadne pla­stike v betonu opazimo celo boljšo odpornost proti zmrzovanju in daljši trajnosti betonskega elementa [Kan, 2009]. Razlogov za padec tlacne trdnosti je vec: hidratacija cementa na površini plasticnih delcev se zaustavi zaradi pomanjkanja vode zaradi hidrofobne narave plasticnih delcev; vzpostavi se zelo slaba vez med cementno pasto in plasticnimi delci; velika poroznost Preglednica 7•Rezultati upogibne natezne trdnosti posamezne mešanice s povprecno vrednostjo in standardnim odklonom. 2018]). V primeru nepravilne oblike pla­sticnih delcev je padec tlacne trdnosti vecji kot v primeru pravilne oblike plasticnih del­cev ([Gu, 2016], [Bahij, 2020], [Mahmood, 2020]). Z zmanjšanjem velikosti plasticnih delcev za zamenjavo mineralnega agregata 3.2.2 Upogibne natezne trdnosti Rezultati 28-dnevne upogibne natezne trdnosti so zbrani v preglednici 7, povprecne vrednosti pa so prikazane na sliki 3. Tako kot pri tlacni trdnosti, tudi pri upogibni natezni trdnosti, opazimo znižanje vrednosti z dodajanjem PP- Jernej Karnicnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanic, asist. dr. Gregor Kravanja•EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA -mlevcev. V primerjavi z etalonskimi mešanica-mi se je najmanj znižala upogibna natezna trdnost mešanice z EFP tipa 1. Opazimo 20-% znižanje upogibne natezne trdnosti. Znižanje trdnosti z EFP tipa 2 in dodanimi PP-mlevci v primerjavi z etalonsko mešanico z EFP tipa 2 je 28 %. Takoj opazimo razlike v dobljenih rezultatih med razlicnima tipoma EFP. Vecja specificna površina EFP tipa 1 pride tukaj še do vecjega izraza kot pri tlacni trdnosti. Upogibna natezna trdnost je namrec še bolj odvisna od prehodnega obmocja med PP-del­ci in cementnim kamnom. Razlogi za znižanje upogibne natezne trd­nosti so enaki kot pri padcu tlacne trdnosti. Medtem ko smo v naši raziskavi opazili vecje znižanje upogibne natezne trdnosti v primer-javi tlacni trdnosti, sta Saika in de Brito [Sai­kia, 2012] opazila, da je zmanjšanje upogib­ne trdnosti z dodajanjem plasticnih delcev manjše kot zmanjšanje tlacne trdnosti. To sta pojasnjevala s spremembo obnašanja pri porušitvi betonskega elementa, ki je bolj duktilen kot element iz navadnega betona, kar ima vecji vpliv pri upogibni trdnosti. V raziskavi, ki sta jo predstavila avtorja, so bili uporabljeni delci plastike oglate oblike. Glede na to da so bili v naši raziskavi uporabljeni delci luskaste oblike, lahko sklenemo, da delci oglate oblike bolj ugodno vplivajo na upogibno trdnost kot delci luskaste oblike. Delci luskaste oblike imajo površino veliko vecjo od prostornine. To neugodno vpliva na vez z betonsko matrico, kar seveda neugod-no vpliva tudi na mehanske lastnosti. Dolo-cene raziskave so pokazale tudi izboljšanje upogibne trdnosti pri uporabi manjšega deleža zamenjave agregata s plasticnimi delci [Babafemi, 2018]. 3.3 Mikrokemijska analiza betona 3.3.1 Analiza SEM – SEI Tako na tlacno trdnost kot tudi na upogibno natezno trdnost vpliva mikrostruktura betona. Na sliki 4 je prikazana mikrostruktura be-tonskih mešanic PPM-EFP-1 in PPM-EFP-2. S slike je jasno razvidna lega PP-delca in okoliškega betona. Dobro lahko vidimo pre­hodno obmocje med betonom in PP-delcem. Lastnosti prehodnega obmocja najbolj vpliva­jo na trdnost betonskega elementa. Vidimo, da je vez med betonom in PP-delcem šibka in porozna. Pravzaprav lahko recemo, da je prišlo do locitve med plasticnim delcem in be-tonsko matrico. To je posledica luskaste oblike in gladke površine PP-delca. Sama betonska matrica je veliko bolj zgošcena in kompaktna. Iz prehodnega obmocja se v beton vidno širijo mikrorazpoke. Te se pri obremenjeva­nju elementa med seboj združijo in tvorijo razpoke vecjega velikostnega razreda. Vecje razpoke pa vodijo do porušitve elementa. Iz tega lahko hitro sklepamo, zakaj je tlacna in upogibna natezna trdnost betona manjša, ko mu dodamo PP-delce. Belmokaddem s sodelavci [Belmokaddem, 2020] je odkril šibko vez med plasticnimi delci in cementno pasto. Odkrili so, da je prehodno obmocje širše od tistega med cementno pasto in mineralnim agregatom. Opazili so slabšo adhezijo med cementno matrico in PP-delci. Prav tako so opazili pojav vecjih zracnih mehurckov v betonu z dodanimi PP-delci. Zaradi teh pojav je bila izmerjena manjša tlacna trdnost pri betonu z dodanimi PP-delci. Raziskava Zaleska in sodelavcev [Zaleska, 2018] pravi, da pri nižji volumenski zamenja-vi PP-delcev z agregatom ni opaziti slabše formacije trdne strukture cementne matrice. Pri vecji volumenski zamenjavi pa je prišlo do bolj porozne strukture. Opaziti je ostro mejo med PP-delci in hidratizirano cementno matrico. Raziskave na ostalih tipih plasticnih delcev kažejo enake rezultate ([Basha, 2020], [Safi, 2013]). 3.3.2 EDS-analiza Preglednica 8 prikazuje rezultate EDS-anali­ze betonske mešanice PPM-EFP-1. Lokacije odvzetih spektrov so razvidne na sliki 5. Vidimo, da prisotnost elementov variira od­visno od tega, kje je bil posnet spekter. Na PP-delcu imamo prisotnega najvec ogljika (C), povprecno 53 %. Dobrih 29 % je kisika (O). V betonu najbolj zastopana elementa sta O in kalcij (Ca), povprecno okrog 61 % ter 31 %. Na prehodnem obmocju (spekter 5) je najbolj zastopan element O. V preglednici 9 so podatki EDS-analize be-tonske mešanice PPM-EFP-2. Vidimo, da je zastopanost kemijskih elementov na PP-delcu podobna kot v primeru betonske mešanice PPM-EFP-1. V betonu pa so opazne vecje razlike predvsem v zastopanosti elementov Ca in silicija (Si). Opazimo, da je v primeru uporabe EFP tipa 1 prisotnega vec Ca in Si. Na prehodnem obmocju mešanice PPM-EFP-2 (spekter 3) je najvec C. S pomocjo EDS-analize smo želeli tudi ugoto­viti, kakšno je razmerje Ca/Si. Glavni produkt EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE•Jernej Karnicnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanic, asist. dr. Gregor Kravanja PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA Kemijski element C O Al Si Ca Fe Spectrum 1 30,84 39,80 1,49 8,20 17,74 0,94 Spectrum 2 44,37 34,23 0,77 4,12 16,50 Spectrum 3 1,96 48,55 2,54 13,29 30,39 Spectrum 4 4,69 33,73 1,62 8,25 43,56 5,39 Spectrum 5 2,12 43,92 6,30 17,61 27,66 Spectrum 6 62,46 25,12 0,60 2,50 8,99 Preglednica 8•EDS-analiza betonske mešanice PPM-EFP-1. hidratacije cementa in glavna sestavina, ki 2017]. Višja vrednost razmerja pove, da je prispeva k trdnosti betonskega elementa, je na dolocenem mestu višja prisotnost krhkih kalcijev-silikat-hidrat (C-S-H). Sestavljena je iz kristalov kalcijevega hidroksida (Ca(OH)2), ki razlicnih komponent, veckrat pa se izrazi kot seveda neugodno vplivajo na trdnost [Ivanic, [Shehata, 1999]. Tako lahko EFP dolgorocno pozitivno vpliva na trdnost betona. V preglednici 10 so prikazane vrednosti Ca/ Si razmerja razlicnih mešanic. Zgoraj smo omenili, da je prehodno obmocje tisto, ki najbolj vpliva na trdnost betona. Zato je smiselno primerjati med seboj Ca/Si-raz­merja spektrov, ki so posneti na prehodnem obmocju. V preglednici sta ta dva rezultata oznacena z zvezdo. Vidimo, da je razmerje Ca/Si v mešanici PPM-EFP-1 (spekter 5) manjše od tistega v mešanici PPM-EFP-2 (spekter 3). Tako se naši rezultati, pridobljeni s preizkusom tlacne trdnosti, povsem sklada­jo tudi z vrednostmi Ca/Si-razmerja. Ce se osredotocimo na Ca/Si-razmerje posamezne mešanice opazimo, da je pri mešanici PPM­-EFP-1 to razmerje nižje v betonu. Zanimivo je, da smo pri mešanici PPM-EFP-2 dobili drugacen rezultat, in sicer je razmerje Ca/Si v betonu višje od tistega na PP-delcu, razen na mestu spektra 5. To je lahko posledica uporabljenega drugega tipa EFP. Mešanica/spekter PPM­EFP-1 PPM­EFP-2 Ca/Si Ca/Si Spectrum 1 2,16 2,29 Spectrum 2 4,00 2,10 Spectrum 3 2,29 4,49* Spectrum 4 5,28 3,41 Spectrum 5 1,57* 0,20 Spectrum 6 3,60 3,96 Slika 5•EDS-analiza betonske mešanice PPM-EFP-1. Preglednica 10•Vrednosti Ca/Si-razmerja razlicnih mešanic. povprecno razmerje Ca/Si. Trdnost betona je tako odvisna od tega razmerja. Nižje ko je to razmerje, višja bo trdnost betona [Kunther, 2011]. Z dodajanjem EFP vrednost razmerja Ca/Si pada. To je posledica reakcije EFP s stranskimi produkti hidratacije, npr. Ca(OH)2 Kemijski element C O Al Si Ca Fe Spectrum 1 75,19 18,79 1,83 4,19 Spectrum 2 77,66 17,24 1,64 3,45 Spectrum 3 86,97 10,65 0,53 2,38 Spectrum 4 14,71 45,43 2,90 8,39 28,57 Spectrum 5 33,29 44,56 18,53 3,62 Spectrum 6 14,31 57,00 1,32 5,52 21,85 Spectrum 7 70,62 29,38 Preglednica 9•EDS-analiza betonske mešanice PPM-EFP-2. Jernej Karnicnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanic, asist. dr. Gregor Kravanja•EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA Na osnovi opravljenih raziskav možnosti za­menjave mineralnega agregata z odpadno plastiko, pri cemer so bili kot odpadna plastika uporabljeni PP-mlevci, lahko pridemo do nas­lednjih sklepov: 1. Tlacna in upogibna natezna trdnost betona se z dodajanjem PP-mlevcev znižata. 2. Z dodajanjem PP-mlevcev je možno pri­praviti beton trdnostnega razreda C 25/30. Tak beton se lahko uporabi v enostavnih betonskih konstrukcijskih elementih. 3. Vez med betonom in PP-delci je šibka, saj luskasta in gladka površina plasticnega delca ne omogoca dobre adhezije med PP-delci in cementno matrico. 4. Na podlagi analize SEM-SEI je na pre­hodnem obmocju med PP-delci in cement- no matrico opaziti številne mikrorazpoke. Te mikrorazpoke se širijo v cementno matri-co, kjer se med seboj združujejo v razpoke vecjega velikostnega razreda. Vecje razpo­ke vodijo do hitrejše porušitve betonskega elementa in s tem do nižjih tlacnih ter upo­gibnih nateznih trdnosti. 5. S pomocjo analize SEM-EDS smo pridobili Ca/Si-razmerja. Razvidno je, da vrsta EFP vpliva na vrednosti Ca/Si-razmerja in posle-dicno na mehanske lastnosti. V mešanici PPM-EFP-1 je Ca/Si-razmerje manjše od tistega v mešanici PPM-EFP-2. V primeru zamenjave deleža cementa z EFP je po­membno izbrati tak pepel, ki ima dovolj veliko specificno površino in reaktivnost s stranskimi produkti hidratacije cementa. Najvecja prednost uporabe odpadne plastike in EPF v betonski mešanici je zmanjševanje odpada v naravi. Proizvodnja plastike in EFP se vsako leto veca, s tem pa je vedno vec odlagališc. Zato je zelo pomembno, da se vsaj del plastike in EFP reciklira. Videli smo, da lah­ko delež mineralnega agregata v betonski me-šanici nadomestimo s plasticnimi delci, s tem pa dobimo beton, katerega tlacna trdnost je še vedno dovolj dobra za uporabo v enostavnih betonskih konstrukcijskih elementih. Prednost uporabe plastike proti drugim recikliranim materialom, na primer z recikliranim naravnim agregatom, pa je tudi, da v primeru plastike v beton ne dodajamo razlicnih primesi, ki bi lahko dodatno negativno vplivale na lastnosti betona. Postopek recikliranja plastike je nam­rec veliko bolj kontroliran. Da bo gradbena industrija širše sprejela uporabo recikliranih plasticnih odpadkov v betonu, bo potrebnih še precej preiskav z vidika ekonomije, družbene sprejemljivosti, reologije in trajnosti. Almeshal I., Tayeh B., Alyousef R., Alabduljabbar H., Mohamed A. M., Alaskar A., Use of recycled plastic as fine aggregate in cementitious compo­sites: A review, Construction and Building Materials, 253, 2020. Babafemi A. J., Šavija B., Paul S. C., Anggraini V., Engineering Properties of Concrete with Waste Recycled Plastic: A review, Sustainability, 10, 2018. Bahij S., Omary S., Feugeas F., Faqiri A., Fresh and hardened properties of concrete containing different forms of plastic waste – A review, Waste Management, 113, 157-175, 2020. Basha S. I., Ali M. R., Al-Dulaijan S. U., Maslehuddin M., Mechanical and thermal properties of lightweight recycled plastic aggregate concrete, Journal of Building Engineering, 32, 2020. EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE•Jernej Karnicnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanic, asist. dr. Gregor Kravanja PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA Belmokaddem M., Mahi A., Senhadji Y., Pekmezci B. Y., Mechanical and physical properties and morphology of concrete containing plastic waste as aggregate, Construction and Building materials, 257, 2020. Bendimerad, A.Z., Rozière, E., Loukili, A., Plastic shrinkage and cracking risk of recycled aggregates concrete, Construction and Building Materials 121, 733-745, 2016. Case R. J., Duan K., Suntharavadivel T. G., On Effects of Fly Ash as a Partial Replacement of Cement on Concrete Strenght, Applied Mechanics and Materials, 2012. Coppola, B., Courard, L., Michel, F., Incarnato, L., Scarfato, P., Di Maio, L., Hygro-thermal and durability properties of a lightweight mortar made with foamed plastic waste aggregates, Construction and Building Materials 170, 200-206, 2018. Cervan U., Dolocitev optimalne mešanice betona z uporabo PP mlevcev kot nadomestilo mineralnega agregata, 2019. Ersan Y. C., Gulcimen S., Imis T. N., Saygin O., Uzal N., Life cycle assessment of lightweight concrete containing recycled plastics and fly ash, European Journal of Environmental and Civil Engineering, 2020. Garcia N. M., Zapata L. E., Suarez O. M., Cabrera-Rios M., Effect of fly ash and nanosilica on compressive strenght of concrete at early age, Advances in Applied Ceramics, 114 (2), 99-106, 2015. Geyer R., Jambeck J. R., Law K. L., Production, use and fate of all plastics ever made, Science advances, 3, 2017. Gholampour A., Ozbakkaloglu T., Recycled plastic, New Trends in Eco-efficient and Recycled Concrete, 59-85, 2019. Gu L., Ozbakkaloglu T., Use of recycled plastics in conrete: A critical review, Waste Management, 51, 19-42, 2016. Hemalatha T., Ramaswamy A., A review on fly ash characteristics- Towards promoting high volume utilization in developing sustainable concrete, Journal of Cleaner Production, 147, 546-559, 2017. Herath C., Gunasekara C., Law D. W., Setunge S., Performance of high volume fly ash concrete incorporating additives: A systematic literature review, Construction and Building Materials, 258, 2020. Ivanic A., Lubej S., Rudolf R., Anžel I., Bond behaviour of carbon-fiber yarn embedded in cement mortar, Science and Engineering of Composite Materials, 18, 181-186, 2011. Ivanovski M., Kontrola elasticnih lastnosti betona z dodatkom gumenih sekancev, 2016. Jelušic P., Lubej S., Ivanic A., Odpornost betona z dodatkom reciklirane gume proti zmrzovanju in tajanju, Gradbeni vestnik, 62, 124-130, 2013. Kan, A., Demirboga, R., A new technique of processing for waste-expanded polystyrene foams as aggregates, Journal of materials processing technology 209(6), 2994-3000, 2009. Karahan O., Atis C. D., The durability properties of polypropylene fiber reinforced fly ash concrete, Materials and Design, 32, 1044-1049, 2010. Kavcic F., Cotic Z., Prebil D., Ipavec A., Jereb V., Bokan Boksiljkov V., Prirocnik za beton, Nacrtovanje in proizvodnja betona, Združenje za beton Slovenije, 2018. Kunther W., Ferreiro S., Skibsted J., Influence of the Ca/Si ratio on the compressive strength of cementitious calcium-silicate-hydrate binders, Journal of Materials Chemistry A, 5, 17401-17412, 2017. Li X., Ling T-C., Mo K. H., Functions and impacts of plastic/rubber wastes as eco-friendly aggregate in concrete – A review, Construcion and Building Materials, 240, 2020. Lehne J., Presto F., Making Concrete Change: Innovation in Low-carbon Cemen and Concrete, Chatahn House Report, Energy, Environment and Resources Department, London, 2018. Mahmood R. A., Kockal N. U., Cementitious materials incorporating waste plastics: a review, SN Applied Sciences, 2:2072, 2020. Meys R. , Frick F., Westhues S., Sternberg A., Klankermayer J., Bardow A., Towards a circular economy for plastic packaging wastes – the envi­ ronmental potential of chemical recycling, Resources, Conservation & Recycling, 162, 2020. Plastics – the Facts, spletna stran združenja proizvajalcev plastike, https://www.plasticseurope.org/application/files/9715/7129/9584/ FINAL _web_version_Plastics_the_facts2019_14102019.pdf, Plastics Europe, Association of Plastics Manufacturers, datum vpogleda 8.9.2020, 2019. Safi B., Saidi M., Aboutaleb D., Maallem M., The use of plastic waste as fine aggregate in the self-compacting mortars: Effect on physical and mechanical properties, Construction and Building Materials, 43, 436-442, 2013. Saikia N., de Brito J., Use of plastic waste as aggregate in cement mortar and concrete preparation: A review, Construction and Building Materials, 34, 2012. Sharma R., Bansal P. P., Use of different forms of waste plastic in conrete – a review, Journal of Cleaner Production, 112, 2016. Shehata M. H., Thomas M. D. A., Bleszynski R. F., The effects of fly ash composition on the chemistry of pore solution in hydrated cement pastes, Cement and Concrete Research, 29, 1915-1920, 1999. Silva, R.V., de Brito, J., Saikia, N., Influence of curing conditions on the durability-related performance of concrete made with selected plastic waste aggregates, Cement and Concrete Composites 35(1), 23-31, 2013. Jernej Karnicnik, izr. prof. dr. Samo Lubej, izr. prof. dr. Andrej Ivanic, asist. dr. Gregor Kravanja•EKSPERIMENTALNA ANALIZA BETONSKE MEŠANICE Z DODATKOM ODPADNE PLASTIKE IN ELEKTROFILTRSKEGA PEPELA SIST, SIST EN 12390-1:2001, Preskušanje strjenega betona – 1. del: Oblika, mere in druge zahteve za vzorce in kalupe, Ljubljana, Slovenski inštitut za standardizacijo, 2001. SIST, SIST EN 12350-2:2009, Preskušanje svežega betona - 2. del: Preskus s posedom stožca – Preskušanje svežega betona, Ljubljana, Slovenski inštitut za standardizacijo, 2009a. SIST, SIST EN 12350-6:2009, Preskušanje svežega betona – 6. del: Gostota, Ljubljana, Slovenski inštitut za standardizacijo, 2009b. SIST, SIST EN 12350-7:2009, Preskušanje svežega betona – 7. del: Vsebnost zraka – Metode s pritiskom, 2009c. SIST, SIST EN 12390-2:2009, Preskušanje strjenega betona – 2. del: Izdelava in nega vzorcev za preskus trdnosti, Ljubljana, Slovenski inštitut za standardizacijo, 2009d. SIST, SIST EN 12390-3:2009, Preskušanje strjenega betona – 3. del: Tlacna trdnost preskušancev, Ljubljana, Slovenski inštitut za standardizacijo, 2009e. SIST, SIST EN 12390-5:2009, Preskušanje strjenega betona – 5. del: Upogibna trdnost preskušancev, Ljubljana, Slovenski inštitut za standardizacijo, 2009f. SIST, SIST EN 206:2013, Beton – Specifikacija, lastnosti, proizvodnja in skladnost – Pravila za uporabo SIST EN 206, Ljubljana, Slovenski inštitut za standardizacijo, 2013. SIST, SIST 1026:2016, Beton-Specifikacija, lastnosti, proizvodnja in skladnost – Pravila za uporabo SIST EN 206, Slovenski inštitut za standardi­ zacijo, Ljubljana, 2016. Thomas M., Optimizing the Use of Fly Ash in Concrete, Portland Cement Association, 2007. Timu A., Barbuta M., Green concrete with fly ash and plastic waste, Buletinul Institutului Politehnic Din Iasi, 64 (3), 2018. Wang Y., Zheng T., Zheng X., Liu Y., Darkwa J., Zhou G., Thermo-mechanical and moisture absorption properties of fly ash-based lightweight ge­ opolymer concrete reinforced by polypropylene fibers, Construction and Building Materials, 251, 2020. Zaleska M., Pavlikova M., Pokorny J., Jankovsky O., Pavlik Z., Cerny R., Structural, mechanical and hygrothermal properties of lgihtweight concrete based on the application of waste plastics, Construction and Building Materials, 180, 1-11, 2018. Zhang P., Li Q., Effect of polypropylene fiber on durability of concrete composte containing fly ash and silica fume, Composites: Part B, 45, 1587­ 1594, 2012. 2. MEDNARODNA KONFERENCA GRADBENI MATERIALI ZA TRAJNOSTNO PRIHODNOST (COMS 2020/21)•Zavod za gradbeništvo Slovenije, d. o. o. Mednarodna konferenca CoMS 2020/21 GRADBENI MATERIALI ZA TRAJNOSTNO PRIHODNOST Prihodnost stavb in naše družbe bo zelena, zdrava in digitalizirana Zavod za gradbeništvo Slovenije (ZAG) je 20. in 21. aprila 2021 organiziral 2. mednarodno konferenco Gradbeni materiali za trajnostno prihodnost (CoMS 2020/2021). Soorganiza­torji konference so bili Fakulteta za gradbeni­štvo Univerze v Zagrebu, Fakultete za tehnicne znanosti Univerze v Novem Sadu in Zvezni inštitut za raziskave in testiranje materialov BAM iz Berlina. Zaradi epidemije konferenca žal ni potekala na Bledu, kot je bilo nacrtova-no, temvec po spletu. V ožji delovni skupini za pripravo in izvedbo konference so bili dr. Aljoša Šajna, dr. Sabina Jordan, Petra Horvat, Ema Kemperle in prof. dr. Andraž Legat. Vsebinski poudarek konference CoMS 2020/21 je bil trajnostni razvoj gradbenega sektorja, ki je eden od pomembnih dejav­nikov pri razvoju v trajnostno družbo in pri doseganju podnebnih ciljev EU. Konference se je udeležilo vec kot 130 znanstvenikov in strokovnjakov iz 19 razlicnih, vecinoma evropskih držav. Glavni cilji konference so bili predstavitev rezultatov raziskav z vseh pod-rocij gradbeništva, povezanih s trajnostnim razvojem, izmenjava mnenja in izkušenj ter soustvarjanje glavnih trendov raziskav in teh­nološkega razvoja na podrocjih: • inovacije v materialih in tehnologijah, • trajnostno nacrtovanje, • recikliranje in krožno gospodarstvo, • interakcija med materialom in okoljem, • energetska ucinkovitost, • pregledi, monitoring, ocenjevanje in sanacije, • digitalizacija in avtomatizacija, • gradnja, vzdrževanje in modeliranje. Uvodni govorci na konferenci so bili: doc. dr. Aleš Žnidaric, direktor ZAG, dr. Tomaž Boh, direktor Direktorata za znanost na MIZŠ, in dr. Patrik Kolar, vodja Oddelka C (Zelene raz­iskave in Inovacije, ang. Green Research and Innovation) pri Evropski agenciji za podnebje, infrastrukturo in okolje (CINEA). Kljucne zao­krožene tematike so predstavili plenarni pre­ davatelji (slika 1), ki so priznani znanstveniki in strokovnjaki na svetovnem nivoju: o prof. Ueli Angst, ETH Zürich, Švica o prof. Kristina Mjörnell, Research Institutes of Sweden (RISE), Švedska o prof. Alexander Passer, TU Gradec, Avstrija o prof. John Provis, The University of Sheffi­eld, Velika Britanija o dr. Andreas Rogge, Federal Institute for Ma­terials Research and Testing, BAM, Nemcija o prof. Erik Schlangen, Delft university of Technology, Nizozemska Program je sestavljalo osem razlicnih sekcij, ki so jih s svojimi predavanji odprli prizna- ni znanstveniki in strokovnjaki: prof. Karen Scrivener iz Švice, prof. dr. Andreja Kutnar, dr. Ana Mladenovic, dr. Sabina Jordan, dr. Andrej Anžlin in Ksenija Marc iz Slovenije ter doc. dr. Marijana Serdar in dr. Irina Stipano­vic iz Hrvaške. Skupno je bilo na konferenci predstavljenih 74 znanstvenih in strokovnih prispevkov, 58 v obliki predavanj in 16 pos­terjev. Zbornik konferencnih prispevkov je bil objavljen v dveh zvezkih v skupnem obsegu 60 prispevkov. Oba dela zbornika sta prosto dostopna na spletni strani konference CoMS Slika 1•Plenarni predavatelji na mednarodni konferenci CoMS 2020/21. Zavod za gradbeništvo Slovenije, d. o. o.•2. MEDNARODNA KONFERENCA GRADBENI MATERIALI ZA TRAJNOSTNO PRIHODNOST (CoMS 2020/21) 2020/21, https://coms.zag.si/. V predava­njih je bila posebej izpostavljena trajnostnost (ang. sustainability) in z njo povezano krožno gospodarstvo, ki je postalo nujni sestavni del vseh materialov in tehnologij na širšem pod-rocju gradbeništva. Kot izjemno pomemben del gradbeništva se uveljavlja digitalizacija, pri cemer je BIM (ang. Building Information Modelling) v veliko državah že postal nujni del pri pripravi in izvedbi investicij v javno infrastrukturo. Konferenca se je zakljucila z okroglo mizo, ki jo je vodil dr. Aleš Ugovšek, sodelovali so prof. Kristina Mjörnell, Research Institutes of Sweden, prof. Andreja Kutnar, InnoRenew CoE in Univerza na Primorskem, prof. Erik Schlan-gen, Delft University of Technology in Friderik Knez, Zavod za gradbeništvo Slovenije (slika 2). Udeleženci okrogle mize so odgovarjali na kljucna vprašanja, povezana s trajnostnim gradbeništvom, in zacrtali smernice za nadalj­nji razvoj naprednega in cloveku prijaznega okolja. Razprava je potekala v sozvocju z vecino predhodnih predavanj, predvsem gle­de pomembnosti krožnega gospodarstva in digitalizacije. Z uporabo novih vrst senzorjev in njihovo množicno uporabo se bo razvoj usmeril tudi v segment zbiranja in obdela­ve velikih kolicin podatkov, ki bodo služili za napovedovanje obnašanja in upravljanja objektov grajenega okolja v obliki digitalnih dvojckov. Izjemno pomembna bosta tudi upo­raba strojnega ucenja in umetne inteligence. Središce raziskovanja se s pametnih stavb širi na pametne soseske, predvsem na podrocju upravljanja virov in zmanjševanja vplivov na okolje. Predvideva se, da bodo bodoce stavbe plus energijske in pametne ter kot take inte­gralni del skupnosti, da bodo naslavljale tako ekonomske kot okoljske in sociološke izzive družbe. Podobni procesi se dogajajo tudi na podrocju infrastrukture. Na podrocju novih pro-izvodnih procesov je treba omeniti 3D-tiskanje, ki že kaže prve rezultate v gradbeni operativi, saj omogoca ekonomsko ucinkovito izdelavo standardiziranih elementov iz razlicnih, tudi kombiniranih materialov. Omenjena tehnologi­ja bo v prihodnosti omogocila tudi množicno proizvodnjo t. i. gradbenih elementov »ready­-made«, kar bo lahko bistveno zmanjšalo cas gradnje in obnove stavb in objektov. Zahtevno usklajevanje vseh tehnologij in izvedbenih procesov ter razvoj specificnih kombinacij materialov za tiskanje bodo zahtevali tudi vec raziskav in hitrejši razvoj posameznih podrocij. Tudi zato so udeleženci okrogle mize pouda­rili pomembnost in nujnost sodelovanja med raziskovalci in gospodarstvom. V zakljucnem sporocilu so se strinjali, da bo prihodnost grajenega okolja zelena in digitalizirana ter povezana z zdravo družbo. Poleg plenarnih in osrednjih predavanj, kratkih predstavitev prispevkov in posterjev so bili na konferenci na voljo digitalni razstavni prostori za razširjanje ciljev raziskovalnih projektov in za mreženje med raziskovalci. V digitalnih razstavnih prostorih je bilo predstavljenih 16 razlicnih projektov: ACES, ADRISEISMIC, CA­RE4CLIMATE, Cinderela, ComTraForce, EnDu­rCrete, EURAD, FLOW, FRISSBE, InnoCrosLam, LIFEproETV, MEZeroE, oWERFLOw, POCITYF, RIS-ALiCE in WOOL2LOOP. Projektni partnerji so informacije o svojem delu pri projektih in o rezultatih ponujali v obliki posterjev, elektron­skih letakov in videoposnetkov. Udeleženci so imeli možnost neposredne izmenjave mnenj s predstavniki projektov pri pogovornih okencih. V locenih digitalnih prostorih so se predstavila tudi podjetja, ki so konferenco financno pod-prla, TRIMO, POMGRAD, SCAN, JEOL, Igea in Labtim. Izbrani prispevki konference bodo objavljeni v posebni številki znanstvene revije Materials, z naslovom Feature Papers on Construction Materials for a Sustainable Future 2020/21 (ISSN 1996-1944; CODEN: MATEG9). Uredniki posebne številke so prof. dr. Andraž Legat, dr. Sabina Jordan in dr. Aljoša Šajna. Vec informacij o konferenci Gradbeni materiali za trajnostno prihodnost (CoMS 2020/2021) najdete na spletni strani konference: http:// coms.zag.si. VPLIV TOPLOTNEGA OVOJA STAVBE NA OPTIMIZACIJO STROŠKOV VZDRŽEVANJA BIVALNIH PROSTOROV•Miša Hrovat GREEN BUILDING COUNCIL SLOVENIA Sporocilo za javnost Vpliv toplotnega ovoja stavbe na optimizacijo stroškov vzdrževanja bivalnih prostorov 22. 4. 2021, strokovni spletni seminar V Ljubljani, 12. maja 2021: Slovensko zdru­ženje za trajnostno gradnjo GBC Slovenija je 22. aprila letos v okviru projekta kakovost bivalnih prostorov organiziralo cetrti spletni seminar, v katerem je v ospredje postavilo stroške vzdrževanja bivalnih prostorov, ki jih je mogoce optimizirati s pravilno izved­bo transparentnih delov fasadnega ovoja, pravilno vgradnjo in sidranjem izolacije ter kakovostno izvedbo streh. Izobraževanje je spremljalo 80 udeležencev iz vrst arhitek­tov, projektantov, investitorjev in upravnikov vecstanovanjskih stavb. Predavanja so pri­spevali strokovnjaki s Fakultete za strojništvo Univerze v Ljubljani, Fakultete za arhitekturo Univerze v Zagrebu ter predstavniki družb JUB, Termoglas, M Sora Norica, F. Leskovec in ILD. »V GBC Slovenija pogosto opozarjamo na pomen energijske ucinkovitosti stavb, pri tem pa je poznavanje konstrukcijskih delov pri gradnji novih ali sanaciji obstojecih objek­tov kljucnega pomena,« poudarja predsednik združenja dr. Iztok Kamenski. »Z njimi je povezana kakovostna izvedba zidne pod-lage z izolacijsko oblogo, pravilno sidranje izolacije ter pravilna vgradnja in obdelava oken in drugih stavbnih elementov. Ce ti deli ovoja na novozgrajenih ali obstojecih objektih med sanacijo niso ustrezno tehnicno izvedeni, lahko na stikih nastanejo toplotni mostovi, na zidnih ali fasadnih površinah pa se pojavita kondenz in celo plesen. Težave investitorjem lahko predstavljajo tudi poškodbe hidroizola­cijske membrane na ravnih strehah, vendar je pušcanje mogoce z ustreznimi metodami hitro detektirati. Poleg zvocne izolirnosti stavbnih elementov smo udeležencem na seminarju predstavili tudi najnovejši racunalniški pro­gram EnCERT, namenjen projektantom pri izracunih ucinkovitosti toplotne izolacije ter energetskemu certificiranju stavb, v tej luci pa obravnavali še zakljucne premaze v notranjih prostorih in njihovo paroprepustnost. Vsak od naštetih dejavnikov lahko pomembno vpliva na stroške vzdrževanja objektov, zlasti pa na kakovost bivanja v notranjih prostorih, zato jim je pri gradnji ali obnovi treba posvetiti kar najvec pozornosti.« Pri projektiranju energijsko ucinkovitih stavb in njihovem certificiranju nacrtovalci za pripravo energijskih bilanc že uporabljajo napredna racunalniška orodja, ki jim omogocajo hitro izdelavo projektov za racionalno rabo energije ter toplotne zašcite stavbe. Tako z racunalni­škim programom EnCERT-HR na Hrvaškem že pripravljajo izracune za projektiranje skoraj ni-cenergijskih objektov (nZEB), ki upošteva vse veljavne zakonske predpise za projektiranje toplotne izolacije ter energijskega certificiranja stavb. Nadgrajeno, že tretjo verzijo programa ter Katalog gradbenih elementov je udeležen­cem predstavil doc. Mateo Biluš s Fakultete za arhitekturo Univerze v Zagrebu, ki je izpostavil tudi številne prednosti njegove uporabe za projektante. Na temperaturo obodnih površin vpliva toplot­na izolacija – boljša ko je, manjše so izgube energije skozi stene. V bivalnih prostorih sta za ugodno klimo odlocilna dva dejavnika: sobna temperatura in relativna zracna vlaga. Kar 97 % odvecne vlage se iz prostorov odvaja z ustreznim prezracevanjem, le 3 % pa preko zidu oz. difuzije vodne pare skozi konstrukcijo. V objektih je zato treba poskrbeti, da bodo materiali za posamezne sloje pravilno izbrani in razporejeni, da ne bi prišlo do nedovoljene kondenzacije vodne pare. Ta se lahko kon­denzira v enem ali v vec slojih materialov konstrukcije, vlažne konstrukcije pa povecuje­jo vlažnost zraka v stavbi in ustvarjajo pogoje za razvoj mikroorganizmov. Tudi pri barvah in premazih, ki jih uporabljamo pri zakljucnih slojih v notranjih prostorih, se po standardu ISO 7783 ugotavlja njihova prepustnost za vodno paro. Rezultate primerjav ucinkovito­sti razlicnih vrst notranjih barv in premazov JUPOL je glede na njihovo paroprepustnost udeležencem z uporabo programa EnCERT predstavil gradbeni inženir Ivica Vlahek iz družbe JUB Hrvaška. Stiki fasadnega toplotnoizolacijskega sistema z okenskimi in vratnimi okvirji, z okenskimi policami in omaricami sencil so najzahtev­nejši detajli na fasadnem delu stavbnega ovoja. S tehnicno pravilno in kakovostno izvedbo je mogoce zagotoviti ustrezno vo­dotesnost in zrakotesnost fasade, spojenim konstrukcijskim sklopom pa je omogoceno Miša Hrovat•VPLIV TOPLOTNEGA OVOJA STAVBE NA OPTIMIZACIJO STROŠKOV VZDRŽEVANJA BIVALNIH PROSTOROV neovirano dilatiranje. Pravilna vgradnja oken, vrat na sami fasadni površini so na seminarju njihova toplotna in zvocna izolativnost ter predavanja prispevali Mojca Mlakar Kunst iz zrakotesnost so zato za vsak objekt izjemno družbe Termoglas, Jože Cigale iz družbe M pomembni, to pa velja tudi za okenske police SORA Norica in vodja JUB Akademije dr. Iztok in sencila. O pomenu kakovosti oken, sencil in Kamenski, ki so opozorili na nenadzorovane Fotografije: arhiv GBC toplotne izgube na mestih, ki jih povzroca slabo tesnjenje med okenskim okvirjem in konstrukcijo, ne glede na to, ali je vgradnja izvedena na klasicen nacin ali po smernicah RAL-vgradnje. Po smernicah RAL je tesnjenje treba zagotoviti na treh ravneh – z izdelavo notranje vodotesne in paroneprepustne ovire, zunanje paroprepustne ovire ter vmesne to-plotne in zvocne izolacije. Pri tem se uporablja toplotnoizolacijske materiale, ki se jih še pred namestitvijo v odprtino nalepi na zunanji in notranji rob okenskega okvirja. Ce na zunanji strani to ni pravilno izvedeno, se lahko vlaga, ki ne more neovirano prehajati, pojavi na sti­kih na notranji strani, zaradi kondenza pa se lahko pojavi plesen. V družbi F. Leskovec proizvajajo in razvi­jajo pritrdila za termoizolacije za fasade. Gradbeni inženir Miha Alic poudarja, da je mehansko sidranje izolacije na objekt pot-rebno zaradi vetrne obremenitve ter zaradi same teže toplotnoizolacijskega sistema, izracun števila potrebnih pritrdil pa doloca tudi vrsta izolacijskega materiala, ki ga je treba z izbiro ustreznih sider pravilno pritrditi v fasadni ovoj. O zvocni izolirnosti eno- in dvoslojnih stenskih pregrad, fasadnih slojev ter oken in vrat je predavanje prispeval izr. prof. dr. Jurij Prezelj, vodja laboratorija za tehnicno akustiko na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani. V podjetju ILD, ki ga je predstavil gradbeni inženir Bojan Kuhar, pa so specializirani za preiskave zamakanja streh in fasad, za preventivno zašcito pa investitorjem ponujajo tudi trajne zašcitne varnostne sisteme, s katerimi je na strehah mogoce odkriti poškodovana mesta in izvore pušcanja, še preden pride do nevarnega vdora vode, ki lahko na objektu povzroci precejšnjo škodo. Vec podrobnejših informacij in kratki povzetki predavanj so objavljeni na spletni strani www. gbc-slovenia.si. Miša Hrovat, agencija MAGA Vec informacij: dr. Iztok Kamenski, predsednik UO GBC Slovenija, GREEN M: 041 716 845, BUILDING COUNCIL E: iztok.kamenski@jub.eu, SLOVENIA W: www.gbc-slovenia.si NOVA TRASA ŽELEZNIŠKE PROGE MARIBOR-ŠENTILJ, VIADUKT PESNICA•Tomaž Gorican, doc. dr. Milan Kuhta NOVA TRASA ŽELEZNIŠKE PROGE MARIBOR–ŠENTILJ, VIADUKT PESNICA Lokacija: Pesnica pri Mariboru Investitor: Direkcija Republike Slovenije za infrastrukturo (DRSI) Projektant gradbenih konstrukcij: Ponting inženirski biro, d. o. o. Inženir: DRI upravljanje investicij, Družba za razvoj infrastrukture, d. o. o. Izvajalec: Konzorcij Pomgrad, d. d., Kolektor Koling, d. o. o., SŽ – ŽGP Ljubljana, d. d., GH Holding, d. o. o., Gorenjska gradbena družba, d. d. V zakljucku preteklega leta so se pricela gradbena dela novogradnje železniške proge Maribor–Šentilj v dolžini 3,7 km. Nova trasa železniške proge vkljucuje gradnjo viadukta Pesnica, predora Pekel, podvoza, podpornih in opornih konstrukcij, cestne ureditve itd. Viadukt Pesnica in predor Pekel predstavljata kljucna objekta na novo grajeni trasi. Celotna nova trasa bo grajena v namen dvotirne železniške proge, a se bo v prvi fazi izvedel samo en tir. Viadukt Pesnica je zasnovan kot armiranobetonska integralna konstrukcija z 32 polji povprecne dolžine po 28 m. Prekladna konstrukcija ima konstantni precni prerez dveh reber konstrukcijske višine 2,30 m iz prednapetega betona. Integralnost konstrukcije je dosežena z delitvijo kon­strukcije na devet segmentov. Dolžini prvega in zadnjega segmenta znašata 56 m, dolžine preostalih segmentov pa znašajo 112 m. Vgrajenega bo približno 20.000 m3 betona, 4113 ton jekla za armiranje in 345 ton jekla za prednapenjanje. Tehnologija gradnje je na fiksnem odru. Zaradi zasnove segmentov bo treba v eni fazi vgraditi vec kot 1500 m3 betona. Slika 1•Severni portal predora Pekel, avtocesta A1, regionalna cesta, obstojeca železniška proga, viadukt Pesnica – stebri v osi 6 in 7, maj 2021. Slika 2•Viadukt Pesnica, maj 2021. Tomaž Gorican, doc. dr. Milan Kuhta•NOVA TRASA ŽELEZNIŠKE PROGE MARIBOR-ŠENTILJ, VIADUKT PESNICA Slika 3•Armatura prekladne konstrukcije enega segmenta, junij 2021. Slika 4•Kabelske cevi in armatura rebra, junij 2021. Novo grajeni viadukt Pesnica bo s 896 m predstavljal najdaljši železniški viadukt v Sloveniji. Zakljucek gradnje je predviden v prvi polovici leta 2023. Fotografije: Tomaž Gorican, Milan Kuhta NOVI DIPLOMANTI I. STOPNJA – VISOKOŠOLSKI ŠTUDIJSKI PROGRAM GRADBENIŠTVO Vesna Dimc, Rekonstrukcija cestne mreže v obmocju naselja Šen­ tjernej, mentor viš. pred. dr. Robert Rijavec; https://repozitorij.uni-lj. si/IzpisGradiva.php?id=127198 II. STOPNJA – MAGISTRSKI ŠTUDIJSKI PROGRAM GRADBENIŠTVO (smeri Gradbene konstrukcije, Geo-tehnika-hidrotehnika, Nizke gradnje) Andrej Turk, Predlog tehnicnih smernic za nacrtovanje skupnih prometnih prostorov, mentor doc. dr. Peter Lipar; https://repozito­rij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?id=127384 Uroš Jotanovic, Tehnologije za zajem podatkov snovnega sve­ta v informacijska okolja za gradbeništvo, mentor prof. dr. Žiga Turk, somentorja asist. dr. Klemen Kregar in asist. dr. Robert Klinc; https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?id=127193 Jernej Gortnar, Reinženiring procesov terminske in stroškovne spremljave gradnje z BIM, mentor doc. dr. Tomo Cerovšek; https:// repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?id=127385 Matija Majhen, Numericna analiza velike zracno podprte kon­strukcije nepravilne oblike, mentor prof. dr. Boštjan Brank, somen-tor prof. dr. Matjaž Cetina; https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva. php?id=127214 Anita Kaplan, Smernice za nacrtovanje avtomatskih parkirnih naprav; mentor doc. dr. Peter Lipar; https://repozitorij.uni-lj.si/ IzpisGradiva.php?id=127213 II. STOPNJA – MAGISTRSKI ŠTUDIJSKI PROGRAM STAVBARSTVO Sara Becirevic, Intenzivno naravno prezracevanje kot strategija za zmanjšanje potrebe po ohlajevanju stavbe, mentor doc. dr. Mitja Košir, somentor asist. Luka Pajek; https://repozitorij.uni-lj. si/IzpisGradiva.php?id=127194 II. STOPNJA – MAGISTRSKI ŠTUDIJSKI PROGRAM VODARSTVO IN OKOLJSKO INŽENIRSTVO Ivo Pertot, Analiza delovanja Centralne cistilne naprave Nova Go-rica s programom BioWin, mentor doc. dr. Mario Krzyk, somento­rica dr. Aleksandra Krivograd Klemencic; https://repozitorij.uni-lj. si/IzpisGradiva.php?id=127197 Tim Primožic, Idejna zasnova odvodnje odpadnih in padavin­skih voda naselja Kulen Vakuf v Bosni in Hercegovini, mentor doc. dr. Mario Krzyk; https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva. php?id=127196 III. STOPNJA – DOKTORSKI ŠTUDIJSKI PROGRAM GRAJENO OKOLJE Mitja Papinutti, Dinamicna analiza plavajocih mostov, mentor prof. dr. Boštjan Brank, somentor izr. prof. dr. Ole Oiseth; https:// repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?id=126906 I. STOPNJA – UNIVERZITETNI ŠTUDIJSKI PROGRAM GRADBENIŠTVO Študij je z diplomskim izpitom zakljucil: Gregor Grah II. STOPNJA – MAGISTRSKI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA Žiga Bauman, Celovito BIM projektiranje infrastrukturnega objekta, mentor doc. dr. Zoran Pucko, somentorja izr. prof. dr. Marko Rencelj in Miha Stergar; https://dk.um.si/IzpisGradiva.php?id=79109 Bojana Mastnak, Uporaba BIM-pristopa za vzdrževanje in upravljanje kanalizacijskega sistema, mentor izr. prof. dr. Andrej Tibaut, somentor viš. pred. Matjaž Nekrep Perc; https://dk.um.si/ IzpisGradiva.php?id=79113&lang=slv Luka Sreš, Analiza uporabe leseno-steklenih stenskih elementov na primeru lesenega okvirno-panelnega objekta, mentor prof. dr. Miroslav Premrov, somentorja asist. Mateja Držecnik in Željko Vene; https://dk.um.si/IzpisGradiva.php?id=79041&lang=slv Miha Vodeb, Zasnova in staticna analiza jeklene stolpnice višine 53 m z dvonadstropno podzemno garažo, mentor prof. dr. Stojan Kravanja, somentorja doc. dr. Tomaž Žula in doc. dr. Primož Jelušic; https://dk.um.si/IzpisGradiva.php?id=79073&lang=slv Rubriko ureja•Eva Okorn, gradb.zveza@siol.net KOLEDAR PRIREDITEV ASFE’ 21 Mednarodna konferenca »Applications of structural fire engineering« Spletna konferenca www.fgg.uni lj.si/mednarodna konferenca asfe 21/ 7th E&E Congress “Asphalt 4.0 for future mobility Eurasphalt & Eurobitume” Spletna konferenca www.eecongress2021.org/congress/welcome letter/ ICPE 2021 2nd International Conference on Press in Engineering Spletna konferenca Kochi, Japonska https://icpe ipa.org/ 4th International Conference on Civil Engineering and Architecture Spletna konferenca www.iccea.org/index.html GSCAEE 2021 Global Summit on Civil, Architectural and Environmental Engineering Barcelona, Španija www.thescientistt.com/civil structural environmental enginee ring/ S.ARCH 2021 8th International Conference on Architecture and Built Environment with Architecture AWARDs Spletna konferenca Rim, Italija www.s arch.net/ ICSCE 2021 5th International Conference on Structural and Civil Engineering Barcelona, Španija www.icsce.org International Conference on Civil, Structural and Environmental Engineering Lyon, Francija www.olcinternational.com/civil engineering/index.php 8. posvetovanje slovenskih geotehnikov in 21. Šukljetov dan Spletna konferenca http://sloged.si/ ICCEN 2021 9th International Conference on Civil Engineering Singapur www.iccen.org/index.html 5th World Landslide Forum Kjoto, Japonska http://wlf5.iplhq.org/ 11th International Workshop on Advanced Ground Penetrating Radar Valletta, Malta www.iwagpr2021.eu/ DFI PFSF Piling & Ground Improvement Conference 2022 Sydney, Avstralija www.dfi.org/dfieventlp.asp?13385 20th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering Sydney, Avstralija https://www.icsmge2022.org/ ICOSSAR 2021 2022, 13th International Conference on Structural Safety & Reliability Šanghaj, Kitajska www.icossar2021.org/ IS Cambridge 2022 10th International Symposium on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground Cambridge, Združeno kraljestvo Velike Britanije in Severne Irske www.is cambridge2020.eng.cam.ac.uk/ 12th International Conference on Geosynthetics Rim, Italija www.12icg roma.org Rubriko ureja•Eva Okorn, ki sprejema predloge za objavo na e-naslov: gradb.zveza@siol.net