Český svá svářečský ústav s.r.o. VŠB – Technická Technická univerzita Ostrava
Svařování betonářských ocelí (ocelových výztuží) ČSN EN ISO 17660-1 ČSN EN ISO 17660-2 Technické pravidlo CWS ANB TP C 027/I/07 doc. Ing. Ivo Hlavatý, Ph.D.
1
2
Přehled typů ocelí betonářské výztuže
3
Značení betonářských výztuží
Staré značení betonářské výztuže
4
Technické údaje oceli 10 505 dle ČSN 41 0505 Z1 Skupina ocelí dle ČSN EN 10 020
nelegované jakostní pro výztuž do betonu
Chemické složení
C
P
max. 0,25
max. 0,050
Způsob výroby Svařitelnost dle ČSN 05 1309 Výrobek Provedení Označení materiálu a stavu Stav Nejnižší mez kluzu Re(MPa) Mez pevnosti v tahu Rm(MPa) Min. tažnost A5 podél. (%)
S max. 0,050
N 0,0130,052
uklidněná vhodná ke svařování žebírkové tyče válcovaná za tepla 10 505.0
10 505.9
tepelně nezpracovaný
řízeně ochlazovaný 490
min. 550 12
Nové značení betonářské výztuže
5
1. Svářečské postupy a vybavení pro svařování výztužných částí z ocelí Norma ČSN EN ISO 1766017660-1 a ČSN EN ISO 1766017660-2 definuje technologie schvá schválené lené pro svař svařová ování betoná betonářských ocelí ocelí [1,2]. V tabulká tabulkách 1 a 2 jsou uvedeny schvá schválené lené technologie svař svařová ování s ohledem na typy spojů spojů a tlouš tloušťky zá základní kladních materiá materiálů. Tabulka 1. – Seznam metod svař svařová ování a jejich čísel podle ČSN EN ISO 4063 Metoda Svařování
Název metody
111
Ruční obloukové svařování obalenou elektrodou
114
Obloukové svařování plněnou elektrodou bez ochranného plynu
135
Obloukové svařování tavící se elektrodou v aktivním plynu; MAG svařování
136
Obloukové svařování plněnou elektrodou v aktivním plynu
21
Bodové odporové svařování
23
Výstupkové svařování
24
Odtavovací stykové svařování
25
Stlačovací stykové svařování
42
Třecí svařování
47
Tlakové svařování s plamenovým ohřevem
Tabulka 2 – Obvyklé rozsahy průměrů tyčí pro svarové spoje Metody svařování
Druh svarového spoje
Rozsah průměrů tyčí nosného svarového spoje mm
Křížový spoja
4 až 20
21 23 24
Tupý spoj
25 42
5 až 50 5 až 25
Tupý spoj
6 až 50
Spoj s jinou ocelovou součástí
6 až 50
47
Tupý spoj
6 až 50
Tupý spoj bez podložky
≥ 16
Tupý spoj s přivařenou podložkou
≥ 12
114
Spoj s přesahem
6 až 32
135
Spoj s příložkami
6 až 50
Křížový spoj
6 až 50
Spoj s jinou ocelovou součástí
6 až 50
111
136 dmin/dmax by měl být ≥ 0,4.
6
2. Metody používané pro svařování betonářské výztuže 2.1. Ruč Ruční obloukové obloukové svař svařová ování obalenou elektrodou (111)
Pro betonářské oceli se provádí výběr vhodných elektrod podle mechanických vlastností svarového kovu. Dle ČSN EN ISO 17660-1 (kap. 7.2) musí být u nosných svarových spojů minimální mez kluzu v tahu přídavných materiálů nejméně 70 % meze kluzu betonářské oceli Při svařování betonářské výztuže musí být použita specifikace postupu svařování (WPS) pro technologii 111, ve které jsou uvedeny přídavné materiály včetně svařovacích parametrů (příloha A v ČSN EN ISO 17660-1)
7
Jako př příklad označ označení ení elektrod pro ruč ruční obloukové obloukové svař svařová ování nelegovaných a jemnozrnných ocelí ocelí dle ČSN EN ISO 2560 lze uvé uvést např například: ČSN EN ISO EN 2560 - E 46 3 1Ni B 5 4 H5 - ČSN EN ISO EN 2560 je číslo normy E elektroda pro ruč ruční obloukové obloukové svař svařová ování 46 pevnost a taž tažnost (dle tabulky je min. mez kluzu 460 MPa, mez pevnosti 530 až až 680 MPa a taž tažnost 20%); 3 ná nárazová razová prá práce – číslo udá udává desetinu minusové minusové teploty, př při které které bylo dosaž dosaženo ná nárazové razové prá práce 47 J. Trojka znač značí, že té této hodnoty bylo dosaž dosaženo př při –30 °C; B – obal elektrody - bazický; G3Si1 chemické chemické slož složení ení dle tabulka v normě normě; 5 – označ nosti a druhu proudu. Výtěž nost > 125 <= 160 %, označení ení výtěž výtěžnosti Výtěžnost stř střídavý a stejnosmě stejnosměrný proud; 4 poloha svař svařová ování. Poloha svař svařová ování označ označená ená 4, platí platí pro tupý svar v poloze vodorovné vodorovné shora a koutový svar do úžlabí labí. H5 obsah vodí vodíku. Označ Označení ení H5 platí platí pro 5 ml/100g čisté istého svarové svarového kovu.
8
Norma ČSN EN 440 definuje klasifikaci přídavných materiálů pro svařování nelegovaných a jemnozrnných ocelí MIG/MAG takto:
ČSN EN 440 - G 46 3 M G3Si1 kde: ČSN EN 440 je číslo normy G svař svařová ování v ochranné ochranné atmosfé atmosféře plynu 46 pevnost a taž tažnost (dle tabulky je min. mez kluzu 460 MPa, mez pevnosti 530 až až 680 MPa a taž tažnost 20%); 3 ná nárazová razová prá práce – číslo udá udává desetinu minusové minusové teploty př při které které bylo dosaž dosaženo ná nárazové razové prá práce 47 J. Trojka znač značí, že té této hodnoty bylo dosaž ž eno př ř i – 30 ° C; dosa p M ochranný plyn – M jsou smě směsné sné plyny a C platí platí pro oxid uhlič uhličitý; G3Si1 chemické chemické slož složení ení dle tabulka v normě normě.
9
Pro svař svařová ování plně plněnými elektrodami bez ochranné ochranné atmosfé atmosféry se použ používá technologie 114 (FCAW), kde ná náplň plň elektrody vytvá vytváří ochrannou atmosfé atmosféru. Plně Plněná elektroda
ČSN EN 758 – T 46 3 1Ni B M 4 H5 kde: ČSN EN 758 je číslo normy T plně plněná elektroda 46 pevnostní pevnostní vlastnosti 3 ná nárazová razová prá práce – číslo udá udává desetinu minusové minusové teploty, př při které které bylo dosaž dosaženo nárazové razové prá práce 47 J. Trojka znač značí, že té této hodnoty bylo dosaž dosaženo při –30 °C; 1Ni chemické chemické slož složení ení, tz. tz. obsah Ni je v rozsahu 0,6 – 1,2 hm.%; B typ ná náplně plně – bazická bazická náplň plň M ochranný plyn – smě směsný plyn 4 poloha svař svařová ování. Poloha svař svařová ování označ označená ená 4, platí platí pro tupý svar v poloze vodorovné vodorovné shora a koutový svar do úžlabí labí. H5 obsah vodí vodíku. Označ Označení ení H5 platí platí pro 5 ml/100g čisté istého svarové svarového kovu.
10
11
Typy svařovaných konstrukcí betonářské výztuže
12
Typy svařovaných konstrukcí betonářské výztuže
Typy svařovaných konstrukcí betonářské výztuže
13
Typy svařovaných konstrukcí betonářské výztuže
Křížové spoje betonářských výztuží
14
Makrostruktury svarových spojů
φ 10 x φ 16 mm
φ 18 x φ 32 mm
φ 10 x φ 32 mm
Mikrostruktury betonářské výztuže Bainitická Bainitická matrice (povrch)
Dolní Dolní bainit (žebí ebírko) Vyž Vyžíhaná haná TOO
15
Metalografie betonářské výztuže Hranice ztavení ztavení - perlit Žebí ebírko – dolní dolní bainit
Trhliny způ způsobené sobené neč nečistotami
Diskuse výsledků
Betoná Betonářská ská výztuž výztuž nemá nemá dle normy zaruč zaručované ované
chemické chemické slož složení ení (pouze mechanické mechanické vlastnosti)
Povrch tyč tyčí je zpracová zpracován řízených ochlazová ochlazování
na výslednou bainitickou strukturu
Žebí ebírka tvoř tvoří přirozený vrub s výslednou strukturou
dolní dolního bainitu
V mí e dojí místě stě křížení ení žebí ebírek můž může dojít ke vzniku neprů neprůvaru
koř kořene
Mnohdy zkorodovaný povrch můž e způ může způsobit vznik
trhlin ve svarové svarovém kovu (vmě (vměstky)
16
Mechanické Mechanické zkouš zkoušky svarů svarů
Další možnosti spojování betonářské výztuže
17
Výstavba dálnice D47
Výstavba dálnice D47
18
Jaderná elektrárna Temelín
Výstavba Jaderné elektrárny Temelín
19
Primá Primární rní část JE Temelí Temelín
Výstavba Jaderné elektrárny Temelín
20
Výstavba Jaderné elektrárny Temelín
Schéma JE Temelín
21
Děkuji za pozornost http://fs1.vsb.cz/~hla80
IVO HLAVATÝ © 2008
22
