1.Pojęcia
Mieszanka betonowa to mieszanina cementu, wody, kruszywa drobnego i grubego oraz ewentualnych domieszek i dodatków, która jest w stanie umożliwiającym ułożenie jej w formie i zagęszczenie wybraną metodą
Konsystencja mieszanki betonowej jest to stopień jej ciekłości (płynności), określany klasami konsystencji w zależności od metody badania.
Urabialność mieszanki betonowej jest to zdolność do łatwego i szczelnego wypełnienia formy z jednoczesnym zachowaniem jednorodności mieszanki betonowej.
Zawartość powietrza w mieszance betonowej jest to objętość powietrza w zagęszczonej mieszance, z pominięciem powietrza zawartego w porach użytego kruszywa.
Zaczyn cementowy jest to mieszanina cementu i wody.
Beton to sztuczny kamień powstały ze zmieszania cementu, wody, kruszywa drobnego, kruszywa grubego (naturalnego lub łamanego) oraz ewentualnych domieszek i dodatków, który uzyskuje wymagane właściwości w wyniku hydratacji cementu
Domieszki do betonu to składniki modyfikujące właściwości mieszanki betonowej i betonu, dodawane podczas procesu mieszania mieszanki betonowej w ilości nie większej niż 5% masy cementu
Dodatki do betonu to drobnoziarniste składniki stosowane w celu poprawy pewnych właściwości lub uzyskania specjalnych właściwości betonu,
betony zwykłe to betony o gęstości w stanie suchym większej niż 2000 kg/m3, ale nieprzekraczającej 2600 kg/m3, produkowane z zastosowaniem kruszyw naturalnych (żwiru) lub łamanych (np. dolomitu,
betony lekkie to betony o gęstości w stanie suchym nie mniejszej niż 800 kg/m3 i nie większej niż 2000 kg/m3, produkowane z zastosowaniem wyłącznie lub częściowo kruszyw lekkich (np. keramzytu,
betony ciężkie to betony o gęstości powyżej 2600 kg/m3, produkowane z kruszyw ciężkich (np. barytu)
betony wysokowartościowe, produkowane na bazie kruszyw naturalnych oraz łamanych z dodatkiem pyłów krzemionkowych oraz domieszkami poprawiającymi urabialność - superplastyfikatory, przy małej ilości wody zarobowej
Beton projektowany to beton, którego żądane właściwości i dodatkowe cechy są podane przez zamawiającego - producentowi odpowiedzialnemu za dostarczenie betonu w postaci mieszanki betonowej.
Beton recepturowy to beton, którego skład i składniki, jakie powinny być użyte do jego produkcji, są podane przez wykonawcę producentowi
Wytrzymałość na ściskanie to maksymalne naprężenia ściskające występujące w chwili jego zniszczenia pod działaniem siły zewnętrznej.
beton towarowy to beton dostarczony jako mieszanka betonowa przez osobę lub jednostkę niebędącą wykonawcą, a także beton produkowany przez wykonawcę poza miejscem budowy i beton produkowany na miejscu budowy, ale nie przez wykonawcę
Wytrzymałość charakterystyczna (fek) to wartość wytrzymałości, poniżej której może się znaleźć 5% populacji wszystkich oznaczeń wytrzymałości dla danej objętości betonu. Wytrzymałość charakterystyczną określa się po 28 dniach dojrzewania betonu.
klasą ekspozycji beton Skład betonu (minimalna ilość cementu w kg/m3, maksymalny stosunek wodno-cementowy, minimalna klasa wytrzymałościowa, stan napowietrzenia) jest uzależniony od wpływu środowiska, który jest charakteryzowany klasą ekspozycji betonu
Konsystencja jest to stopień ciekłości mieszanki betonowej określany klasami konsystencji w zależności od metody badania. Na konsystencję mieszanki betonowej wpływają: ilość i jakość cementu
Wodożądność jest to ilość wody, jakiej należy użyć w celu uzyskania zakładanej klasy konsystencji mieszanki betonowej. Jest ona uzależniona od stopnia ciekłości mieszanki betonowej oraz procentowych zawartości poszczególnych frakcji stosu okruchowego mieszanki kruszywa.
Tablice Sterna.W celu określenia wodożądności opracowane zostały tablice Sterna w których podano wartości wskaźników wodnych dla kruszywa oraz dla cementu Wskaźniki wodne podane w tablicy Sterna są opracowane dla kruszyw naturalnych (piasek, żwir) o gęstości pozornej PP = 2,65 glcm3• W przypadku kruszyw łamanych wskaźniki wodne odczytane z tablicy Sterna należy zwiększyć o 10+15%.
Urabialność mieszanki betonowej jest to zdolność do łatwego i szczelnego wypełnienia formy z jednoczesnym zachowaniem jednorodności mieszanki betonowej, przy określonym sposobie jej zagęszczania. Jest to cecha technologiczna, bezpośrednio niemierzona i powinna być dostosowana do warunków formowania i zagęszczania mieszanki betonowej
optymalnego uziarnienia kruszywa, które umożliwia uzyskanie założonych właściwości betonu (podanych w specyfikacji), oraz szczelnej mieszanki betonowej o wymaganej klasie konsystencji przy możliwie najmniejszym zużyciu cementu i wody
Pola między krzywymi granicznymi wskazują obszar prawidłowego uziarnienia mieszanki kruszywa. Krzywa uziarnienia mieszanki kruszywa, mieszcząca się w polu krzywych granicznych, może mieć charakter linii łamanej lub ciągłej.
Punkt piaskowy W praktyce proces komponowania kruszywa polega na właściwym doborze optymalnego punktu piaskowego mieszanki kruszyw (PPM), dla którego uzyskuje się minimalną jamistość w stanie zagęszczonym (jz) komponowanego stosu okruchowego. Istnieje zależność między wartością punktu piaskowego mieszanki kruszyw a jamistością. W miarę wzrostu punktu piaskowego (poprzez dosypywanie piasku do kruszywa grubego) maleje równocześnie jamistość mieszanki kruszyw.
Partia mieszanki betonowej to mieszanka betonowa wykonana w jednym cyklu operacyjnym mieszanki okresowej lub wykonana w czasie 1 minuty w mieszarce o pracy ciągłej oraz przewożona jako gotowa w betoniarce
Próbka złożona to ilość mieszanki betonowej, składająca się z kilku porcji pobranych z różnych miejsc partii lub mieszanki, dokładnie wymieszanych ze sobą.
Próbka punktowa to ilość mieszanki betonowej pobrana z części partii lub masy betonu, składająca się z jednej lub więcej porcji, dokładnie wymieszanych ze sobą.
Porcja to ilość mieszanki betonowej pobrana w pojedynczej czynności za pomocą szufli.
Warunki technologiczne:
1.warunek wytrzymałości-fcm=A(C/W-a) równanie wytrzymałości w którym zakladamy wytrzymałość betonu prowadzi nas do obliczenia współczynnika C/W.Wspolczynnik ten lub jego odwrotność stanowia zasadniczy punkt wyjscia dla wszytkich metod projektowania.
2.warunek szczelności-c/gc+w/gw+k/gk=1000dm3+-2% wyraza on ze suma objętości absolutnych poszczególnych składników ma stanowić 1000dm3
3.warunek wodożądności-W=C*wc+k*wk Wc,k- wskaźniki. Jest to równanie na ilość wody w mieszance.
Projektowanie betonu:
1.zdefiniowanie przeznaczenia projektowanego betonu i ustalenie rodzaju składników.
2.zbadanie przyjętych składników i określenie tych cech które będą niezbędne do ustalenia ilość składników na 1m3 mieszanki.
3.ustalenie ilościowego składu mieszanki betonwej wg jedej z metod
4.skontrolowanie doświadczalne czy zaprojektowany beton spelnia zalozenia.
5.ustalenie składu oboczego mieszanki betonowej
6.opracowanie składu ilościowego na 1 zarób
Metoda doświadczalna-zaczynowa(tok post.)
1.dobieramy konsystencję mieszanki
2.przygotowujemy kruszywo w ilości 10-15kg K'
3.Obliczamy współczynnik C/W ze wzoru Bolomeya Fcm=(C/W-a)A i przygotowujemy zaczyn cementowy w ilości 1/3 masy kruszywa Zo'=1/3K'
4.Obliczamy ilość cmentu i wody niezbędne do wykonania zaczynu c'=Zo'/1+C/W*C/W W'=Zo'/1+C/W
5.doświadczalnie wyznaczamy konieczną ilość zaczyniu dla uzyskania założonej konsystencji Zo''
6.Obliczamy ilość składników użytych w ostatniej próbie K''=K' C''=Zo''/1+c/w*C/W W''=Zo''/1+C/W
7.Wyznaczamy doświadczalnie objętość mieszanki betonowej w stanie zagęszczonym VB
8.Przeliczamy ilość składników na 1m3 mieszanki C=C''/VB*1000 W=W''/VB*100 K=K''/VB*1000
9.Sprawdzamy warunek szczelności
Badanie konsystencji:Metoda :
1.stożka opadowego- Zasada metody polega na umieszczeniu i zagęszczeniu mieszanki betonowej w formie o kształcie ściętego stożka. Opad stożka mieszanki betonowej (po zdjęciu formy) jest miarąjej konsystencji.
2.Vebe- Zasada metody polega na umieszczeniu i zagęszczeniu mieszanki betonowej w formie w kształcie ściętego stożka. Po zdjęciu formy opuszcza się przeźroczysty krążek na górną powierzchnię mieszanki betonowej i uruchamia stół wibracyjny. Dokonuje się pomiaru czasu od momentu włączenia stołu wibracyjnego do momentu całkowitego zetknięcia się dolnej powierzchni krążka z mieszanką betonową.
3.Stopnia zagęszczenia-Zasada metody polega na ułożeniu w pojemniku mieszanki betonowej. Po wypełnieniu pojemnika mieszanką jej górną powierzchnię wyrównuje się do poziomu górnej krawędzi pojemnika. Mieszankę betonową należy zagęścić, a następnie dokonać pomiaru odległości pomiędzy powierzchnią zagęszczonej mieszanki betonowej i górną krawędzią pojemnika
4.stolika rozpływowego- Zasada metody polega na określeniu rozpływu mieszanki betonowej na płaskiej płycie poddanej wstrząsom.
Metody obliczeniowe(tok post.)
1.komponowanie mieszanki kruszywa
2.ustalenie średniej wytrzymałości na sciskanie projektowanego betonu
3.obliczenie c/w ze wzoru Bolomeya c/w=fcm/a+a
4.Określenie wskaźnika wodorządności wk i wc (tablica sterna)
5.obliczenie ilość składników na 1m3 mieszanki betonowej
6.sprawdzenie warunku szczelności
7.sprawdzenie czy wyliczone ilość składników spełniają wymagania normowe X=Kgr/Kdr=PPdr-PPm/Ppm-PPgr
Badanie wytrz bet na ściskanie
Przyrządy: ~ formy, ~ narzędzia do zagęszczania mieszanki betonowej, ~ kielnie lub packi, ~ wanna laboratoryjna z możliwością utrzymywania temperatury lub komora klimatyzacyjna,
~ maszyna wytrzymałościowa do ściskania
PrzebiegMieszanka betonowa ułożona w formie powinna być natychmiast zagęszczona jedną z wybranych metod. Dopuszczalne jest zagęszczanie wibratorem wgłębnym na stole wibracyjnym oraz zagęszczanie ręczne za pomocą prętów. Nadmiar betonu powyżej górnej krawędzi formy należy usunąć, używając dwóch stalowych kielni lub pacek. Próbki do badania powinny zostać trwale i wyraźnie oznakowane. Wykonane próbki należy rozformować nie wcześniej niż po upływie 16 godzin i nie później niż po upływie 3 dni, zabezpieczając je przed wstrząsami oraz utratą wody. Próbki w formach powinny być przechowywane w temperaturze 20 ±5°C. Po wyjęciu próbek z form należy pielęgnować je aż do chwili badania w wodzie o temperaturze 20 ±2°C lub w komorze klimatyzacyjnej w temperaturze 20 ±2°C i wilgotności względnej powietrza 2: 95%.
Badanie wytrzymałości na ściskanie przeprowadza się po 28 dniach dojrzewania. Próbki wyciera się z wilgoci i umieszcza w maszynie wytrzymałościowej na płycie dociskowej. Fc=F/Ac F-max siła,Ac-pole przkroju
1