Technologia betonu Właściwości betonu


TECHNOLOGIA BETONU
WAAÅšCIWOÅšCI BETONU
NORMY
PN-EN 206-1 czerwiec 2003
Beton
Część 1: Wymagania, właściwości,
produkcja i zgodność
PN-B-03264:2002
Konstrukcje betonowe, żelbetowe
i sprężone
Obliczenia statyczne i projektowanie
WAAÅšCIWOÅšCI FIZYCZNE
gęstość,
porowatość,
nasiąkliwość,
wodoszczelność,
mrozoodporność,
przewodność cieplna,
skurcz
WAAÅšCIWOÅšCI MECHANICZNE
wytrzymałość na ściskanie
wytrzymałość na rozciąganie
wytrzymałość na ścinanie
wytrzymałość na skręcanie
odporność na ścieranie
odporność na uderzenie
oddziaływania dynamiczne
współczynnik sprężystości
WAAÅšCIWOÅšCI REOLOGICZNE
podatność na odkształcenia pod
wpływem obciążeń
podatność na odkształcenia pod
wpływem zmian temperatury i
wilgotności
WAAÅšCIWOÅšCI OKREÅšLAJCE
ODPORNOŚĆ
odporność na agresję chemiczną,
odporność na wysokie i niskie
temperatury, mróz.
NORMA PN-B-03264:2002
Klasy wytrzymałości betonu
B15, B20, B25, B30,B37,B45, B50, B55, B60,
B65, B70
inne niż w PN-EN 206-1:2003
PodstawÄ… klasyfikacji betonu jest
wytrzymałość gwarantowana fcGcube
określana na kostkach 150x150x150mm.
Przyjmuje się, że odpowiada ona w
przybliżeniu wytrzymałości
charakterystycznej określanej na kostkach
fck,cube
WYTRZYMAAOŚĆ NA ŚCISKANIE
 ZALEŻNOŚCI DO OBLICZEC
Gwarantowana fcG,cube
Charakterystyczna (walcowa) fck
fck = 0,8 fcG,cube
Charakterystyczna (kostkowa) fck,cube
fck,cube =1,25 fck
Åšrednia fcm
fcm = fck + 8
WYTRZYMAAOŚĆ
NA ÅšCISKANIE - BADANIE
W celu określenia klasy betonu próbki należy
badać po 28 dniach. Próbki sześcienne
umieszcza się w prasie wytrzymałościowej
prostopadle do kierunku betonowania, a
próbki walcowe bada się zgodnie z
kierunkiem betonowania.
Do obliczeń wytrzymałości fci i-tej próbki o
powierzchni docisku A miarodajna jest siła Fni
niszcząca tę próbkę.
Fni
fci =
A
WYTRZYMAAOŚĆ ŚREDNIA
Wg.  starej normy
Wytrzymałość gwarantowaną obliczano wg wzoru:
fc,G cube = fcm  k Å" s
gdzie:
fcm  wytrzymałość średnia betonu uzyskana na n kostkach o
wymiarach 150x150x150mm
fci - wytrzymałość i  tej kostki,
n
1
fcm = fci
"
n
i=1
k - odcięta umownego rozkładu normalnego dla
prawdopodobieństwa p = 5% występowania
wytrzymałości betonu fci < fc,G cube
k = 1,64,
s  odchylenie standardowe, które nie powinno
przekraczać 0,2 fcm
n
1
2
s = fci - fcm
()
"
n -1
i=1
SPRAWDZENIE KLASY
Jeżeli liczba badanych próbek  n
jest równa lub większa niż 15,
to partia betonu może być
zakwalifikowana do danej klasy
betonu wówczas, jeżeli spełniony jest
warunek:
fcm  1,64 Å" s e" fcGcube
Jeżeli liczba próbek n < 15, wówczas:
fci min e" Ä… Å" fc,G cube
gdzie:
fci min najmniejsza wartość wytrzymałości w
badanej serii n próbek,
ą - współczynnik uzależniony od n według tablicy:
n Ä…
3  4 1,15
5  8 1,10
9  14 1,05
Jeżeli warunek ten nie jest
spełniony, to badany beton może być
uznany za odpowiadający danej klasie, jeżeli:
fci min e" fcGcube oraz fcm e" 1,2 fcGcube
Jeżeli odchylenie standardowe wytrzymałości s > 0,2
fcm , wówczas norma zaleca ustalenie i usunięcie
przyczyn powodujących zbyt duży rozrzut
wytrzymałości.
WYTRZYMAAOŚĆ ŚREDNIA
wg. zaleceń  nowej normy:
Jeśli nie jest znane odchylenie
standardowe (Ã):
fcm = fck +12 [MPa]
Gdy znana jest wartość odchylenia
standardowego wytrzymałości na
ściskanie:
fcm = fck + 2Ã [MPa]
KRYTERIA ZGODNOÅšCI
Liczba  n KRYTERIUM 1 KRYTERIUM 2
Produkcja wyników
fcm fci
badań
PoczÄ…tkowa
3 e" fck + 4 e" fck - 4
Ciągła
15 e" fck + 1,48 Ã e" fck - 4
Zgodność jest potwierdzona jeśli oba kryteria
dla produkcji początkowej albo ciągłej są
spełnione
KONTROLA ZGODNOÅšCI
Obejmuje zespół działań i decyzji
podejmowanych według zasad zgodności,
przyjętych przed sprawdzeniem zgodności
betonu ze specyfikacjÄ….
BADANIE ZGODNOÅšCI  badanie
wykonane przez producenta w celu oceny
zgodności
OCENA ZGODNOÅšCI  systematyczne
badania stopnia, w jakim wyrób spełnia
wyspecyfikowane wymagania
KRYTERIA ZGODNOÅšCI
Kryteria zgodności są ustalone dla produkcji
początkowej oraz ciągłej i dotyczą poszczególnych
składów betonu bądz też tzw. rodzin betonów.
Produkcja poczÄ…tkowa  obejmuje produkcjÄ™
betonu do momentu otrzymania co najmniej 35
wyników badań
Produkcję ciągłą osiąga się, gdy uzyska się co
najmniej 35 wyników badań w okresie nie
przekraczającym 12 miesięcy
Rodzina betonów  grupa betonów, dla których
jest ustalona i udokumentowana zależność
pomiędzy odpowiednimi właściwościami
PRZYROST WYTRZYMAAOÅšCI
NA ÅšCISKANIE
Wzrost wytrzymałości Współczynnik
fcm,2/fcm,28
Szybki e" 0,5
Umiarkowany e" 0,3 do < 0,5
Wolny e" 0,15 do < 0,3
Bardzo wolny < 0,15
WYTRZYMAAOŚĆ
NA ROZCIGANIE
Wytrzymałość betonu na rozciąganie (fct)
zależy właściwie od tych samych
parametrów co wytrzymałość na ściskanie,
jednakże stanowi tylko około 6  15 %
wytrzymałości na ściskanie.
Wartości wytrzymałości betonu na
rozciąganie osiowe fct ax należy wyznaczać
wg PN-EN 206, zgodnie z normÄ… RILEM
CPC7. Wykonanie próby rozciągania
osiowego jest trudne i wymaga specjalnego
stanowiska badawczego.
WYTRZYMAAOŚĆ
NA ROZCIGANIE
W praktyce często wytrzymałość
betonu na rozciąganie określa się w
sposób przybliżony, jako
wytrzymałość betonu na
rozciąganie przy rozłupywaniu fct
(fct,sp) (zgodnie z norma ISO 4108)
lub jako wytrzymałość na
rozciÄ…ganie przy zginaniu fct2 2 (fct,ft)
(zgodnie z normÄ… ISO 4013). Obie te
metody dopuszcza norma PN-EN 206.
BADANIE
NA ROZCIGANIE OSIOWE
Próbkę o wymiarach przekroju poprzecznego:
100x100 mm lub 150x150 mm i długości równej
podwójnemu wymiarowi poprzecznemu
umieszcza się w uchwytach głowicy prasy i
osiowo rozciÄ…ga.
Wytrzymałość oblicza się z wzoru:
F
fct =
gdzie:
A
F  siła zrywająca
A  pole powierzchni, w którym nastąpiło zniszczenie.
BADANIE NA ROZCIGANIE
PRZY ROZAUPYWANIU
Badanie to często w literaturze określa się
nazwÄ…  metoda brazylijska . Istota metody
polega na przyłożeniu siły w sposób ciągły do
tworzącej i osiowo w stosunku do próbki. Siłę
przykłada się poprzez podkładki o szerokości
s = 0,1a w przypadku próbek kostkowych (a
 wymiar boku), i s = 0,1d w przypadku
próbek walcowych (d  średnica walca). Do
badań zaleca się stosować kostki o boku 150
mm lub walce o średnicy d=150 mm i
długości l = 300 mm.
BADANIE NA ROZCIGANIE
PRZY ROZAUPYWANIU
Wytrzymałość oblicza się wg wzorów:
Przy próbkach kostkowych
fct = 2F / Ä„ a2
Przy próbkach walcowych
fct = 2F / Ä„ dl
BADANIE NA ROZCIGANIE
PRZY ZGINANIU
Badanie to j przeprowadza się na betonowej próbce
o wymiarach przekroju poprzecznego b x h i
długości l = 4d. Obciąża się ją dwiema siłami
skupionymi, F/2 każda, poprzez rolki stalowe o
średnicy od 20 do 40 mm, usytuowane w równych
odległościach od podpory. Zaleca się wymiary
próbki b = h = 150 mm i l = 600 mm.
Wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu
oblicza siÄ™ wg wzoru:
fct2 2 = F l / bh2
WYTRZYMAAOŚĆ
NA ROZCIGANIE
Odpowiednie równania do przeliczania
na bezpośrednią wytrzymałość na
rozciąganie są następujące:
fct,ax= 0,9 fct,sp
fct,ax = 0,5 fct,ft
WSPÓAZALEŻNOŚĆ WYTRZYMAAOŚCI
NA ÅšCISKANIE I NA ROZCIGANIE
Najbardziej znaną zależnością jest równanie
w postaci potęgowej Fereta:
2
3
R = Ä… R
r c
r
gdzie: Ż#Rr , Ż#Rc  średnie wytrzymałości na ściskanie i
rozciÄ…ganie
Feret zalecał wartość współczynnika ąr = 0,232
Bukowski Ä…r = 0,302.
Zalecenia CEB-FIP podajÄ… Ä…r = 0,274
Norma PN-B-03264 wprowadza
pojęcie średniej wytrzymałości na
rozciąganie fctm i jej zależność od
wytrzymałości charakterystycznej na
ściskanie fck wg równania:
2
3
fctm = 03Å" fck
,
Charakterystyczna wytrzymałość na
rozciÄ…ganie fctk stanowi 70% jej
wytrzymałości średniej, czyli:
fctk = 0,7 fctm
zależność między wytrzymałością
charakterystyczną na ściskanie i na
rozciąganie przedstawić można w postaci:
2
3
fctk = 0,21Å" fck
8
7
6
5
4
3
2
1
0
ft/fc maleje wraz ze wzrostem fc
0 20 40 60 80 100 120
wytrzymałośc na ściskanie [MPa]
wytrzymałość na rozciąganie [MPa]


Wyszukiwarka