Politechnika Gdańska WILiŚ Przedmiot: Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Budownictwa i Inż. Materiałowej Kierunek: Budownictwo, sem. IV
dr inż. Elżbieta Haustein, mgr inż. Lucyna Grabarczyk

1

Ć

wiczenie nr 5. Oznaczanie konsystencji mieszanki betonowej

Konsystencja jest powszechnie stosowanym terminem używanym do opisania stanu

ś

wieżej mieszanki betonowej. Wyraża ona zdolność mieszanki do płynięcia. Konsystencja

mieszanki powinna być odpowiednio dobrana w zależności od czynników takich jak: sposób

transportu, kształt betonowanego elementu, rozmieszczenie zbrojenia czy sposób

zagęszczania mieszanki.

Pojęcie urabialności związane jest z ilością pracy koniecznej do uzyskania pełnego

zagęszczenia betonu. Jest to właściwość, która określa łatwość z jaką mieszanka betonowa

może być zmieszana, ułożona, zagęszczona i wykończona przy jednoczesnym zachowaniu

jednorodności.

Celem ćwiczenia jest oznaczenie konsystencji sporządzonych mieszanek betonowych

wykorzystując metody inne niż metoda opadu stożka.

Przed rozpoczęciem badań należy sporządzić mieszanki betonowe w oparciu o

przygotowane receptury. Po dokładnym wymieszaniu i uzyskaniu jednorodnej oraz urabialnej

mieszanki betonowej przeprowadzić poniższe badania zgodnie z podanymi instrukcjami

poniżej:

1. Badanie konsystencji metod

ą

Vebe

Badanie przeprowadza się na podstawie normy PN-EN 12350-3.

Badania mieszanki

betonowej. Część 3: Badanie konsystencji metodą Vebe.

Metody nie należy stosować w odniesieniu do mieszanki betonowej z kruszywem o

maksymalnym wymiarze ziaren przekraczającym 63 mm. W przypadku gdy czas pomiaru jest

krótszy niż 5 s lub dłuższy niż 30 s, badanie konsystencji metodą Vebe jest niemiarodajne.

Politechnika Gdańska WILiŚ Przedmiot: Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Budownictwa i Inż. Materiałowej Kierunek: Budownictwo, sem. IV
dr inż. Elżbieta Haustein, mgr inż. Lucyna Grabarczyk

2

Zasada metody polega na umieszczeniu i zagęszczeniu
mieszanki betonowej w formie w kształcie ściętego
stożka. Po zdjęciu formy opuszcza się przezroczysty
krążek na górną powierzchnię mieszanki betonowej i
uruchamia się stół wibracyjny. Pomiaru czasu dokonuje
się od momentu włączenia stołu wibracyjnego do
momentu całkowitego zetknięcia się dolnej powierzchni
krążka z mieszanką betonową

Przyrz

ą

dy wykorzystane w trakcie badania:

•

pojemnik w kształcie cylindra o średnicy wewnętrznej 240 mm i wysokości 200 mm,

•

forma w kształcie ściętego stożka (rys.1),

•

przezroczysty krążek o masie całego zespołu ruchomego 2750 g,

•

stół wibracyjny z nominalną częstotliwością 50-60 Hz,

•

pręt do sztychowania,

•

stoper,

•

szufla,

•

łopatka.

Rys.1 Schemat aparatu Vebe do oznaczania konsystencji mieszanki betonowej

Zasada wykonania badania:

−

Formę wstawić do cylindra przymocowanego do stolika wibracyjnego. Nad formą

umieścić lej wsypowy. Formę napełnić trzema warstwami, zagęszczając każdą warstwę

przez 25-krotne uderzenie prętem sztychującym. Warstwę dolną zagęścić w sposób, aby

sztychy dochodziły do podstawy.

Politechnika Gdańska WILiŚ Przedmiot: Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Budownictwa i Inż. Materiałowej Kierunek: Budownictwo, sem. IV
dr inż. Elżbieta Haustein, mgr inż. Lucyna Grabarczyk

3

−

Po ułożeniu trzeciej warstwy mieszanki odsunąć lej wsypowy.

−

Po zagęszczeniu ostatniej warstwy nadmiar mieszanki betonowej usunąć prętem

sztychującym, tak aby powierzchnia mieszanki betonowej była na poziomie górnej

krawędzi formy.

−

Rozformowanie polega na równomiernym podniesieniu formy do góry w czasie około 5-

10 sekund.

−

Właściwy opad mieszanki betonowej przedstawia rys. 2a. Opad mieszanki może mieć

charakter opadu ściętego (rys. 2b) oraz rozsypanego (rys. 2c). W przypadku opadu

ś

ciętego lub rozsypanego należy fakt ten zanotować w sprawozdaniu z przebiegu

oznaczenia.

Rys. 2. Opad mieszanki betonowej wyznaczonej metod

ą

Vebe.

−

Na opadzie mieszanki betonowej umieścić przezroczysty krążek, a następnie uruchomić

wibrator z jednoczesnym włączeniem stopera.

−

Stolik wibracyjny należy wyłączyć w momencie, gdy dolna powierzchnia

przezroczystego krążka w pełni zetknie się z mieszanką betonową.

−

Wynikiem badania jest czas wibrowania zmierzony z dokładnością do 1 sekundy. Na

podstawie wyznaczonego czasu wyznaczyć klasę konsystencji mieszanki betonowej,

zgodnie z Tabelą 1.

Tabela 1. Klasy konsystencji mieszanki betonowej oznaczanej metod

ą

Vebe

zgodnie

z PN-EN

12350-3

Klasa konsystencji

Czas Vebe [s]

V0

≥

31

V1

30 – 21

V2

20 – 11

V3

10 – 6

V4

5 – 3

Politechnika Gdańska WILiŚ Przedmiot: Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Budownictwa i Inż. Materiałowej Kierunek: Budownictwo, sem. IV
dr inż. Elżbieta Haustein, mgr inż. Lucyna Grabarczyk

4

2. Badanie konsystencji mieszanki betonowej metod

ą

stolika rozpływowego

Badanie należy przeprowadzić na podstawie normy PN-EN 12350-5. Badania mieszanki

betonowej -- Część 5: Badanie konsystencji metodą stolika rozpływowego.

Metody nie stosuje się do betonów samozagęszczalnych, komórkowych, jamistych ani

betonów z kruszywem o maksymalnym wymiarze ziarn przekraczającym 63 mm. Metoda

badania rozpływu jest czuła na zmiany konsystencji mieszanki betonowej, które odpowiadają

wartościom rozpływu w granicach od 340 mm do 600 mm. Poza tym przedziałem, badanie

metodą stolika rozpływowego może okazać się niemiarodajne i wówczas zaleca się wziąć pod

uwagę inne metody oznaczania konsystencji

Zasada metody polega określeniu rozpływu mieszanki betonowej na płaskiej płycie

poddanej wstrząsom.

Przyrz

ą

dy:

•

stolik rozpływowy (rys. 1),

•

forma do kształtowania próbki (rys. 2),

•

drążek do zagęszczania,

•

przymiar liniowy,

•

szufla,

•

wilgotna tkanina,

•

sekundomierz.

Zasada wykonania badanie:

−

Formę (rys. 4a) zwilżoną od wewnątrz wilgotną tkaniną umieścić centralnie na górnej

płycie stolika rozpływowego (rys. 4b).

Rys. 4 Schemat formy (4a) oraz stolika rozpływowego (4b) wykorzystywany do oznaczenia

konsystencji mieszanki betonowej

Politechnika Gdańska WILiŚ Przedmiot: Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Budownictwa i Inż. Materiałowej Kierunek: Budownictwo, sem. IV
dr inż. Elżbieta Haustein, mgr inż. Lucyna Grabarczyk

5

−

Formę napełnić dwoma warstwami, zagęszczając każdą warstwę przez 10-krotne lekkie

ubicie drążkiem zagęszczającym.

−

Poziom mieszanki wyrównać do górnej krawędzi formy.

−

Po upływie 30 sekund od wyrównania mieszanki formę podnieść do góry. Czynność

wykonać w czasie około 3-6 sekund.

−

Stolik rozpływowy unieruchomić, stając na dolnej płycie, a następnie za pomocą uchwytu

górną płytę podnosić do góry do chwili, aż zetknie się ona z górnym ogranicznikiem.

−

Górną płytę zwolnić, aby swobodnie opadła na dolny ogranicznik. Czynność wykonać 15

razy. Jeden cykl powinien trwać 2-5 sekund.

−

Za pomocą przyrządu liniowego zmierzyć maksymalny rozpływ mieszanki betonowej w

dwóch kierunkach d

1

oraz d

2

, równoległych do płyty górnej stolika rozpływowego (Rys.

5).

−

Wartość rozpływu obliczyć ze wzoru:

1

2

2

d

d

F

+

=

gdzie: d

1

, d

2

- rozpływ mieszanki betonowej mierzony jak na rys.5

−

Wyznaczyć klasę konsystencji mieszanki betonowej, zgodnie z Tabelą 3.

Rys.5 Schemat mierzenia rozpływu mieszanki betonowej metod

ą

stopnia zag

ę

szczalno

ś

ci

Tabela 3. Klasy konsystencji mieszanki betonowej oznaczanej metod

ą

stopnia zag

ę

szczalno

ś

ci

zgodnie z PN-EN 12350-5

Klasa

Ś

rednica rozpływu [mm]

F1

≤

340

F2

350 - 410

F3

420-480

F4

490-550

F5

560-620

F6

≥

630

Politechnika Gdańska WILiŚ Przedmiot: Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Budownictwa i Inż. Materiałowej Kierunek: Budownictwo, sem. IV
dr inż. Elżbieta Haustein, mgr inż. Lucyna Grabarczyk

6

Wymagany zakres wiadomo

ś

ci teoretycznych (

ć

wiczenie nr 5) :

−

Wymagany zakres wiadomości teoretycznych jak w ćwiczeniu nr 4.

Warunki zaliczenia

ć

wiczenia nr 5:

−

Przedstawienie sprawozdania z wykonania ćwiczenia nr 5 z interpretacją wyników badań.

Literatura przedmiotowa

1.

Grabowski W. i in.: Budownictwo ogólne. Tom1, Arkady, Warszawa 2008

2.

Jamroży Z: Technologia Betonu. Warszawa PWN, 2006

3.

Osiecka E.: Materiały budowlane. Spoiwa mineralne. Kruszywa. Wydawnictwo

Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005

4.

Osiecka E.: Wybrane zagadnienia z technologii mineralnych kompozytów budowlanych.

Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000

5.

Peukert S.: Cementy powszechnego użytku i specjalne. Polski Cement, Kraków 2000

6.

Rajczyk J., Halbiniak J., Langier B.: Technologia kompozytów betonowych w

laboratorium i w praktyce. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej. Częstochowa

2012.

7.

Neville A.M.: Właściwości betonu, Polski Cement, Kraków 2000

8.

Zieliński K.: Podstawy Technologii Betonu. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej.

Poznań 2010.