TECHNOLOGIA BETONÓW

SPRAWOZDANIE NR 3

MIESZANKI BETONOWE

Dawid Cierzan

Jakub Brzostek

Michał Brzozowski

Karol Zaniewski

Wstęp

Celem zajęć było wykonanie półciekłej mieszanki betonowej (klasie betonu C12/15, punkt piaskowy 40%) wg. projektu nr 22 [Kopia dołączona do sprawozdania] wydanego na zajęciach. Metodą 3 równań obliczyliśmy ilości składników.

Składniki wchodzące w skład  mieszanki betonowej o objętości 7 dm3:

·         Cement - 1,89 kg

·         Piasek 0/2 – 4,88kg

·         Żwir 8/16 – 4,41kg

·         Żwir 2/8 – 4,41kg

·         Woda – 1,2 kg

Na podstawie obliczonych ilości zarobu przystąpiliśmy do wykonania mieszanki. Do wielkiej misy zostały wsypane wcześniej zważone składniki: cement, piasek i żwir. Po kilkuminutowym mieszaniu dodaliśmy wody i ponownie składniki były mieszane.

Kiedy skończyliśmy mieszać przygotowaną próbkę poddaliśmy badaniom

Badanie konsystencji za pomocą opadu stożka

W celu przeprowadzenia tego badania ustawiliśmy stożek o ściśle określonych normowo wymiarach na blasze. Kolejną czynnością było wypełnienie stożka do około  13  jego wysokości mieszanką betonową. W tym momencie zaczęło się zagęszczanie za pomocą pręta. Ruchem dół-góra 25 razy pręt lądował w stożku zagęszczając mieszankę betonową. Po czym kolejna  13  wysokości stożka została zapełniona mieszanką i ponownie nastąpiło zagęszczanie.  Następnie stożek został wypełniony aż po sam szczyt swojej wysokości i po raz 3 zagęściliśmy mieszankę wewnątrz. Nadmiar mieszanki został zgarnięty, w celu wyrównania powierzchni poziomej. Zaraz po tym szybkim ruchem stożek został podniesiony i linijką została zmierzona zmiana jego wysokości. Zmiana ta która oznaczała opad stożka wyniosła 1 cm, co wskazuje wg. normy (06250) na konsystencję plastyczną, a nie konsystencją półciekłą.  Natomiast wg. nowej normy (206-1) jest to klasa S1.

Oznaczenie rzeczywistej gęstości mieszanki betonowej.

Mieszankę betonową umieściliśmy w metalowym pojemniku o pojemności 5 litrów. Następnie w celu zagęszczenia i dokładnego wypełnienia pojemnika ustawiliśmy go na stoliku wibracyjnym na 30 sekund wibracji, ciągle uzupełniając pojemnik by mieszanka wypełniła go do pełna. Następnie zważyliśmy mieszankę betonową na wadze. Jej waga wyniosła 11,82 kg.

Gęstość oblicza się ze wzoru  γ=mv, gdzie :

m – masa mieszanki betonowej

v - objętość pojemnika

Podstawiając do wzoru: 11,825=2,364 kg/dm3

Wynik prawie idealnie zgodny z założeniami projektowymi (2,40 kg/dm3).

Przygotowanie próbek to badań na wytrzymałość betonu

Aby przeprowadzić próbę wytrzymałości betonu na ściskanie potrzebne nam były sześcienne próbki betonowe. W tym celu przygotowaliśmy formy które zostały wysmarowane olejem, a następnie umieściliśmy w nich mieszankę betonową. Formy zostały umieszczone na stoliku wibracyjnym. Po zdjęciu ze stolika wibracyjnego górna powierzchnia została wyrównana. Tak przygotowane formy odstawiliśmy do wiązania.

Wytrzymałość betonu na ściskanie

Badania wytrzymałości zostały wykonane po 14 oraz 28 dniach.

Wytrzymałość próbki na ściskanie obliczyliśmy ze wzoru:

fci=w×F/A×10-3 [Mpa]

gdzie:

w-współczynnik przeliczeniowy wytrzymałości ze względu na wymiary próbek(dla 10 cm równy 0,9)

F-największe obciążenie przeniesione przez próbkę w KN

A-powierzchnia próbki w m2

Zgodność wytrzymałości na ściskanie ocenia się dla dwóch kryteriów:

Kryterium 1

wartości średniej (fcm) zbioru ’’n’’ nie pokrywających się lub pokrywających się kolejnych wyników badań

Kryterium 2

każdego pojedynczego wyniku (fci) – tzw. Kryterium 2

Zgodność uznaje się za potwierdzoną ,jeśli obydwa kryteria są jednocześnie spełnione w myśl wymagań:

        Dla n=3:

fcm ³  fck + 4        (kryt.1)       

fci ³  fck – 4         (kryt.2)

Badanie po 14 dniach

Kryterium 1:

23,10 < 11,75+4=15,75 Warunek jest spełniony

Kryterium 2:

21,96 < 11,75-4=7,75 Warunek nie jest spełniony

22,86 > 11,75-4=7,75 Warunek jest spełniony

24,48 < 11,75-4=7,75 Warunek nie jest spełniony

Występuje zgodność wytrzymałości betonu na ściskanie z założeniami projektowymi dla próbek po 14 dniach, oba kryteria zostały spełnione.

Badanie po 28 dniach:

Kryterium 1:

22,83 < 11,75+4=15,75 Warunek jest spełniony

Kryterium 2:

21,51 > 11,75-4=7,75 Warunek spełniony

22,77 > 11,75-4=7,75  Warunek spełniony

24,21 > 11,75-4=7,75  Warunek spełniony

Występuje zgodność wytrzymałości betonu na ściskanie z założeniami projektowymi dla próbek po 28 dniach, oba kryteria zostały spełnione.

Procentowa zmiana wytrzymałości

stosunek wytrzymałości po 28 dniach do tej po 14 dniach:

Próbka nr 1 21,52/21,96=98% ->spadek 2%

Próbka nr 2 22,77/22,86=99,6% ->spadek 0,4%

Próbka nr 3 24,21/24,48=98,9% ->spadek 1,1%

Wnioski

Badania mieszanki betonowej wykazały, że konsystencja uległa zmianie. Opad stożka wyniósł 1 cm, wynik ten wskazuje na konsystencje plastyczną, gdzie w założeniach projektowych była półciekła. Może to być spowodowane zbyt dużym zagęszczeniem w stożku. Badanie gęstości rzeczywistej wykazało, że gęstość (=2,364) wynosi prawie tyle ile wyszło z danych projektowym czyli 2,40 kg/dm3. Badanie betonowych beleczek po 14 i 28 dniach dało oczekiwane wyniki, w obu przypadkach dwa krytera spełniały warunki zakładane w projekcie. Kolejną niespodziewaną obserwacją jest zmiana wytrzymałości pomiędzy badaniem po 14 i 28 dniach. Spodziewany był wzrost wytrzymałości, lecz odnotowano mały spadek. Być może spowodowane jest to porowatością próbek wywołaną niedokładnym zagęszczeniem.

Literatura, normy i strony www:

-www.okno.pg.gda.pl

-www.poslkibeton.pl

-Zygmunt Jamroży - Beton i Jego Technologie (PWN Warszawa 2003)

-PN-B/88-06250

-PN-EN 206-1

-PN-85/B-04500