Tabela 3. Orientacyjne wartości punktów piaskowych stosu okruchowego.

c/w

Wartości punktów piaskowych P, % przy objętości zaprawy w 1m

3

mieszanki betonowej,

[dm

3

]

400

450

500

550

i przy konsystencji mieszanki betonowej

pó

łc

ie

kła

pla

sty

cz

na

gę

sto

pla

sty

cz

na

po

łc

ie

kła

pla

sty

cz

na

gę

sto

pla

sty

cz

na

pó

łc

ie

kła

pla

sty

cz

na

gę

sto

pla

sty

cz

na

pó

łc

ie

kła

pla

sty

cz

na

gę

sto

pla

sty

cz

na

1,2

25

26

29x

30

31Х

34x

36x

37x

39x

40x

43x

45x

1,4

24

25

28

29

30

33

34

36

38x

39x

42x

44x

1,6

22

23

26

27

28

31

32

34

36

37

40

42

1,8

19

21

24

24

25

29

30

32

35

35

38

41

2

17

19

22

23

23

27

27

30

33

33

36

39

2,2

14

16

20

19

21

25

24

28

31

30

33

37

2,4

-

14

17

-

19

23

-

25

29

-

30

34

2,6

-

-

15

-

-

20

-

-

26

-

-

31

Uwaga: indeks x, podany przy niektórych wartościach w tabl. 3 oznacza przypadki, w których
mogą występować nieszczelności mieszanek betonowych na skutek małej ilości zaczynu
cementowego.

6.4. Właściwy dobór składników mieszanki betonowej.

Warunek wytrzymałości (wzór Bolomeya)

f

cm

= A

1



c

w

−

0,5

, jeżeli 1,2 ≤ c/w < 2,5 (6-8)

f

cm

= A

2



c

w

−

0,5 , jeżeli 2,5 ≤ c/w ≤ 3,0 (3,2) (6-9)

Współczynnik A powinien być wyrażony doświadczalnie. Szacunkowo jego wartość można przyjąć
wg tabl. 4.

1

Tablica.4. Szacunkowe wartości współczynników A

1

i A

2

do wzoru Boloneya [ ].

Rodzaj kruszywa

Współczynnik A

i

Klasa cementu

32,5

42,5

52,5

otoczakowe

A

1

20 – 22

22 – 24

24 – 25

A

2

14

15

16

Łamane

A

1

22 – 24

24 – 25

25 – 26

A

2

15

16

17,5

Warunek szczelności.

C



c

+

K

d



k

d

+

K

g



k

g

+ W = O

p

(6-10)

gdzie: ρ

c

, ρ

k

d

, ρ

k

g

– odpowiednio: gęstość cementu, kruszywa drobnego i grubego

C, K

d

, K

g

, W – odpowiednio: masa cementu, kruszywa drobnego i grubego oraz wody

O

p

– objętość pozorna mieszanki betonowej.

Warunek konsystencji.

Cw

c

+ K

d

·w

k

d

+ K

g

· w

k

g

= W (6-11)

gdzie: w

c

, w

k

d

, w

k

g

– wskaźniki wodożądności odpowiednio: cementu,kruszywa drobnego i grubego

Wskaźniki wodożądności, nazywane także wskaźnikami wodnymi, mówiące o ilości wody
niezbędnej do uzyskania przez jednostkę masy danego składnika mieszanki żądanej konsystencji
(tabl.6), są obliczone najczęściej według empirycznych wzorów Sterna i Bolomeya lub określane
doświadczalnie. W tablicy 5 podano przykładowa wskaźniki wodne dla kruszyw otoczakowych o
gęstości ρ

k

= 2,65 kg/m

3

.

Tablica 5. Wskaźniki wodne kruszywa (w

k

) i cementu (w

c

) wg [ ].

Frakcje [mm]

Wskaźniki wodne [dm

3

/kg] przy konsystencji

wilgotnej

(S1)

gęstoplastycznej (S2)

Plastycznej

(S3)

półciekłej

(S4)

ciekłej

(S5)

0÷0,125

0,184

0,215

0,239

0,255

0,296

0,125÷0,25

0,094

0,109

0,122

0,137

0,151

0,25÷0,50

0,064

0,076

0,084

0,095

0,112

0,5÷1,0

0,045

0,053

0,058

0,065

0,077

1÷2

0,033

0,039

0,043

0,048

0,058

2÷4

0,025

0,029

0,032

0,037

0,044

4÷8

0,020

0,023

0,026

0,029

0,034

8÷16

0,015

0,018

0,020

0,023

0,027

2

16÷31,5(32)

0,013

0,015

0,016

0,018

0,022

31,5÷63

0,0085

0,012

0,013

0,015

0,016

CEM32,5

0,230

0,250

0,270

0,290

0,310

CEM 42,5; 52,5

0,260

0,280

0,300

0,320

0,340

Tablica 6. Przybliżone powiązanie klas konsystencji podziałem tradycyjnym.

Konsystencja

Klasa konsystencji wg PN-EN 206 mierzona wg:

opadu stożka [mm]

Ve – Be

[s]

rozpływu

[mm]

Wilgotna

-

Ѵ0

-

Gęstoplastyczna

-

Ѵ1
Ѵ2

-

Plastyczna

S1

Ѵ3

F1

Półciekła

S2

Ѵ4

F2

Ciekła

S3

-

F3
F4

Mieszanka

samozagęszczlna

S4
S5

-

F5
F6

Warunek gęstości zaprawy.

Z

a

=

C



c

+

K

d



k

d

+W = O

a

-



nk

g



k

g

∗

m

g

(6-12)

gdzie: Z

a

- objętość absolutna zaprawy,

O

a

- objętość absolutna mieszanki betonowej,

ρ

nk

g

– gęstość nasypowa w stanie zagęszczonym kruszywa grubego,

m

g

– wskaźnik spulchnienia kruszywa grubego w wyniku otulenia zaprawą; (patrz tab.7).

Wskaźnik spulchnienia (spęcznienia) mówi, ile razy wzrośnie objętość najgęściej ułożonego
stosu kruszywa grubego po otuleniu jego ziaren zaprawą. Otulenie ziaren grubych zaprawą
powoduje ich rozepchnięcie na odległość r

g

. Zaleca się przyjmowanie następujących wartości r

g

[ ]:

•

r

g

= 0,25 ÷ 0,5 mm – dla wysokich wytrzymałości, przy dobrych warunkach zagęszczania

(np. prosty kształt elementów, rzadko rozmieszczone pręty zbrojeniowe);

•

r

g

= 0,5 ÷ 0,75 mm – dla elementów prefabrykowanych o prostych przekrojach i rzadkim

zbrojeniu;

•

r

g

= 0,75 ÷ 1,0 mm – dla elementów prefabrykowanych o złożonych przekrojach i

normalnym zbrojeniu oraz konstrukcji monolitycznych;

•

r

g

= 1,0 ÷ 1,5 mm – w przypadku konstrukcji żelbetowych o gęstym zbrojeniu i złożonym

przekroju.

Podane wartości, jedyne szacunkowe, zależą w dużym stopniu od kształtu ziaren i są większe w

3

przypadku kruszyw łamanych w porównaniu z otoczakowymi. Stosując materiał z ziarnami
łamanymi, nie zaleca się przyjmować r

g

< 1 mm. Znaczenie ma także technika zagęszczania

mieszanki betonowej. Dobierając np. skład masy przeznaczonej do transportu pneumatycznego
(pompowanie), zazwyczaj powinno stosować się r

g

≥ 2 mm.

Podobne zasady dotyczą tzw. jednokrotnego otulenia stosu kruszywa grubego zaprawą.
Projektując np. skład betonu wodoszczelnego lub hydrotechnicznego, należy rozpatrywać także
otulenie ziaren stosu kruszywa drobnego zaczynem, a dopiero w następnym etapie zająć się
układem kruszywo grube – zaprawa. Bardzo często, stosując modyfikatory w postaci dodatków,
np. pyłu krzemionkowego, należy poszerzyć analizę otulania i potraktować pył jako składnik
otulający ziarna cementu.

Tablica 7. Wskaźniki spulchnienia kruszywa grubego zaprawą.

Frakcja [mm]

Przewidywalna konsystencja mieszanki betonowej

wilgotna

gęstoplastyczna

plastyczna

półciekła

ciekła

Wskaźnik m

g

przy wielkości rozepchnięcia r

g

[mm]

0,5

0,75

1,0

1,5

2,0

2 ÷ 4

1,59

1,95

2,37

3,38

4,63

4 ÷ 8

1,27

1,37

1,59

1,95

2,37

8 ÷ 16

1,12

1,19

1,27

1,42

1,59

16 ÷ 31,5

1,06

1,09

1,13

1,20

1,27

6.5. Metoda zaczynowa (przykładowa metoda doświadczalna).

Przebieg doboru składu mieszanki betonowej tą metodą [ ] jest następujący:

1. przyjęcie założeń projektowych (klasa ekspozycji, konsystencja, klasa wytrzymałości,

warunki technologiczne).

2. wybór jakościowy składników mieszanki betonowej.
3. określenie elementarnych parametrów fizycznych kruszywa i cementu, o ile spoiwo to nie

ma certyfikatu jakości.

4. sprawdzenie prawidłowości uziarnienia kruszywa drobnego i grubego (najczęściej przez

ocenę położenia krzywych przesiewu względem zalecanych krzywych granicznych lub za
pomocą innych wskazówek zawartych w p.6.3

5. określenie wielkości charakterystycznych punktów krzywych przesiewu (p.6.3).
6. obliczenie niezbędnej wielkości wielkości stosunku c/w (np. wg wzoru (6-8) lub (6-9)).
7. przyjęcie żądanego punktu piaskowego P (tab. 3).
8. obliczenie stosunku zmieszania składników kruszywa (wzory (6-5) do (6-7)).
9. przyjęcie niezbędnej do wykonania doświadczeń masy kruszywa (stosu okruchowego) i

określenie ilości składników drobnego i grubego.

10. przyjęcie masy zaczynu do czynności interacyjnych (najczęściej 1/3 masy kruszywa) i

określenie jego składu zapewniającego zachowanie obliczonego wcześniej stosunku c/w,

11. przygotowanie próbnego stosu okruchowego,
12. interacyjne dozowanie przygotowanego zaczynu (jeżeli przewidziano modyfikator w postaci

domieszek, to powinien on znajdować się w odpowiedniej ilości w dozowanym zaczynie)
do momentu uzyskania projektowanej konsystencji, co powinno być potwierdzone
pomiarem wg jednej z przyjętych metod w normie [ ],

4

13. pomiar wydajności objętościowej próbnej mieszanki betonowej,
14. sprawdzenie jamistości (zawartość powietrza) w mieszance betonowej,
15. sprawdzenie urabialności mieszanki betonowej, np. za pomocą wskaźnika pyłowego β,
16. ewentualna korekta składu mieszanki betonowej z uwagi na jamistość i urabialność,
17. sprawdzenie uzyskania projektowanej wytrzymałości średniej oraz ocena możliwości

uzyskania żądanej klasy wytrzymałościowej w procesie produkcyjnym.

Przykład określenia składu mieszanki betonowej metodą zaczynową.

1. Założenia projektowe:

•

beton zwykły,

•

klasa betonu C 20/25

•

konsystencja mieszanki V3,

•

klasa ekspozycji X0,

•

cement CEM І 42,5,

•

gęstość cementu ρ

c

= 3,1 Mg/m

3

,

•

gęstość kruszyw ρ

k

= 2,65 Mg/m

3

,

•

uziarnienie kruszyw wg tab. 8 i 9,

•

gęstość objętościowa ziaren kruszywa ρ

oz

= 2,6 Mg/m

3

,

•

pojemność teoretyczna betoniarki V

t

= 600 dm

3

,

•

zawilgocenie kruszywa w miejscu wykonywania betonu:
a) kruszywo drobne (K

1

) – Z

wd

= 2,5%

b) kruszywo grube (K

2

) – Z

wg

= 1,8%

2. Uziarnienie zastosowanych kruszyw.
Zawartość frakcji pyłowej (0 ÷ 0,063 mm)wynosiła 2,1%, zatem pod względem zawartości
pyłów kruszywo zakwalifikowano zgodnie z [ ] do kategorii f

3

(patrz tab. 8, 9).

Na podstawie tab. 8 i 9 punkty piaskowe kruszyw są następujące:
P

1

= 98,6%; P

2

= 0%

Żądany punkt piaskowy ustalono, przyjmując objętość absolutną zaprawy Z= 500 dm

3

/m

3

,

wg tab. 3, jak P=31%.

Tablica 8. Skład granulometryczny kruszywa drobnego.

Numer frakcji

Wymiar frakcji

[mm]

Zawartość frakcji

[%]

Przechody [%]

Kategoria

uziarnienia

f

1

+ f

2

0 ÷ 0,125

2,5

2,5

G

F

85

f

3

0,125 ÷ 0,25

2,7

5,2

f

4

0,25 ÷ 0,5

24,8

30

f

5

0,5 ÷ 1,0

31,2

61,2

f

6

1,0 ÷ 2,0

37,4

98,6

f

7

2,0 ÷ 4,0

1,4

100,0

∑

-

100,0

-

5

Tablica 9. Skład granulometryczny kruszywa grubego.

Numer frakcji

Wymiar frakcji

[mm]

Zawartość frakcji

[%]

Przechody [%]

Kategoria

uziarnienia

f

7

2,0 ÷ 4,0

16,3

16,3

G

C

90/15

f

8

4,0 ÷ 8,0

51,2

67,5

f

9

8,0 ÷ 16

32,5

100

f

10

16 ÷ 32

0

-

∑

-

100,0

-

3. Do projektowania w pierwszym przybliżeniu przyjęto wytrzymałość średnią wg [ ]:

f

cm,p

= 25+7,5 = 32,5 MPa

4. Według zależności (6-8) obliczono niezbędną wartość stosunku cementowo – wodnego w
mieszance betonowej, przyjmując wg tab. 4 wartość współczynnika A

1

= 23 MPa:

c

w

=

f

cm, p

A

1

+ 0,5 =

32,5

23

+ 05 = 1,91

5. Stosunek zmieszania składników (drobnego i grubego) stosu okruchowego obliczmy wg wzoru
(6-5) wynosi:

X =

98,6−31

31−0

= 2,18

6. Do wykonania planowanych oznaczeń jako wystarczającą masę kruszywa w próbnym zarobie
laboratoryjnym ustalono na K = 15 kg.

7. Na podstawie stosunku X zmieszania składników obliczono skład stosu okruchowego:

–

masa kruszywa drobnego K

1

=

15

12,18

= 4,72 kg

–

masa kruszywa grubego K

2

= 4,72 · 2,18 = 10,28 kg

8. Korzystając z doświadczenia,przyjęto jako wystarczającą do interacji masę zaczynu Z' = K'/3, z
zatem w analizowanym przypadku Z' = 15/3 = 5 kg. Skład przygotowanego zaczynu:

–

masa (objętość) wody W

1

=

5

11,91

= 1,72 dm

3

–

masa cementu C

1

= 1,72 · 1,91 = 3,28 kg

9. Przygotowany dokładnie wymieszany zaczyn o wyznaczonym składzie dodano do 15 kg
mieszanki kruszcowej (stosu okruchowego), aż do odciągnięcia przez próbny zarób żądanej
konsystencji. Pomiar konsystencji, po dodaniu zaczynu w ilości 2,51 kg wykazał uzyskanie
mieszanki betonowej klasy V3 (wg Ve – Be).

10. Skład dodanego do próbnej mieszanki zaczynu jest zatem następujący:

6

–

masa (objętość) wody w próbnym zarobie W

2

=

2,51

11,91 = 0,86 dm

3

–

masa cementu w próbny zarobie C

2

= 0,86 · 1,91 = 1,64 kg

11. Zmierzono następnie objętość pozorną otrzymanego próbnego zarobu w stanie zagęszczonym.
Wyniosła ona V

p

= 7,18 dm

3

.

12. Sprawdzenie jamistości (zawartości powietrza) mieszanki betonowej.
Objętość absolutna próbnego zarobu (wg wzoru (6-10)):

V

ta

=

15

2,65

+

1,64

3,1

+ 0,86 = 7,05 dm

3

Według wzoru j =

V

p

−

V

ta

V

p

· 100% otrzymuje się jamistość:

j =

7,18−7,05

7,18

· 100% = 1,82% < 2%

gdzie: V

p

– objętość pozorna mieszanki betonowej po zagęszczeniu [dm

3

],

V

ta

– objętość teoretyczna składników mieszanki [dm

3

].

13. Określenie i ocena stosu okruchowego.
Uziarnienie stosu okruchowego określono, obliczając procentowy udział danej grupy ziaren
(drobnego K

1

i grubego K

2

) na podstawie zawartości odpowiednich frakcji w jednym i drugim

kruszywie. Udział kruszywa drobnego w stosie okruchowym powstałym ze zmieszania w ustalonej
proporcji X kruszyw K

1

i K

2

wynosi 31,5%, natomiast kruszywa grubego – 68,5%. Uziarnienie

wypadkowe przedstawiono w tab. 10.

Tablica 10. Uziarnienie stosy okruchowego.

Numer frakcji

Wymiar frakcji [mm]

Zawartość frakcji [%]

Przechody [%]

f

1

+ f

2

0,0 ÷ 0,125

0,8

0,8

f

3

0,125 ÷ 0,25

0,9

1,7

f

4

0,25 ÷ 0,50

7,8

9,5

f

5

0,5 ÷ 1,0

9,8

19,3

f

6

1,0 ÷ 2,0

11,8

31,1

f

7

2,0 ÷ 4,0

11,6

42,7

f

8

4,0 ÷ 8,0

35,0

77,7

f

9

8,0 ÷ 16

22,3

100,0

f

10

16 ÷ 32

0

-

∑

-

100,0

-

Prawidłowość uziarnienia stosu okruchowego oceniono na podstawie położenia krzywej przesiewu
względem krzywych granicznych. Krzywe przedstawiono na rys. 2.

7

Rys.2. Wypadkowa krzywa uziarnienia (linia przerywana) w odniesieniu
do krzywych granicznych

14. sprawdzenie urabialności mieszanki betonowej za pomocą pyłowego wskaźnika β
Wskaźnik pyłowy definiuje się jako:

β =

0,86C 

∑

F

d

F −

∑

F

d

(6-13)

gdzie: C – masa cementu w mieszance betonowej [kg/m

3

],

∑ F

d

– suma zawartości w mieszance ziaren pylastych od 0 ÷ 0,125 mm [kg/m

3

],

F – zawartość frakcji 0 ÷ 2 mm [kg/m

3

],

Optymalna wartość wskaźnika β zależy od stosunku powierzchni rozwiniętej kruszywa grubego do
objętości zaprawy w mieszance betonowej. Stosunek ten oznacza się jako M

Z

i oblicza się wg

wzoru:

M

Z

= 

OZ

⋅

A

K



1000−Z

Z



(6-14)

gdzie: ρ

OZ

– gęstość objętościowa ziaren [kg/m

3

],

A

K

– powierzchnia rozwinięta ziaren kruszywa grubego [dm

2

],

Z – objętość absolutna zaprawy [dm

3

].

Powierzchnię rozwiniętą kruszywa grubego oblicza się jako średnią ważona powierzchni właściwej
ziaren poszczególnych frakcji:

A

K

= 0,01Σ A

ki

· P

i

(6-15)

gdzie: A

ki

– powierzchnia właściwa ziaren poszczególnych frakcji wg tab.

11 [dm

2

/kg],

P

i

– procentowa zawartość ziaren danej frakcji.

Tablica 11. Powierzchnia właściwa ziaren kruszywa grubego [dm

2

/kg].

8

Wymiar frakcji

[mm]

A

ki

dla kruszyw, [dm

2

/kg]

naturalnego

łamanego

2 ÷ 4

100

150

4 ÷ 8

50

75

8 ÷ 16

25

37

16 ÷ 32

12

19

32 ÷ 63

6

9

Optymalne wartości wskaźnika β, zależne od wielkości wskaźnika M

Z

oraz wymagań dotyczących

jakości powierzchni i spoistości świeżej, zagęszczonej mieszanki w chwili częściowego
rozformowania elementu przedstawiono w tabl. 12.

Tablica 12. Optymalne wartości wskaźnika pyłowego β wg [ ].

β

Wskaźnik M

Z

60

80

100

120

140

160

180

200

β

1

0,27

0,29

0,32

0,35

0,39

0,45

0,53

0,62

β

2

0,19

0,22

0,26

0,30

0,36

0,42

0,50

0,60

Uwaga: wartości β

1

dotyczą wymagań wysokich, natomiast β

2

– przeciętnych.

Obliczenie wstępnej receptury laboratoryjnej.

–

masa cementu C =

1,64

7,18 · 1000 = 228 kg/m

3

–

objętość wody W =

0,86
7,18 · 1000 = 120 dm

3

/m

3

–

masa kruszywa grubego K

2

=

10,28

7,18 · 1000 = 1432 kg/m

3

–

masa kruszywa drobnego K

1

=

4,72
7,18 · 1000 = 657 kg/m

3

Powierzchnię rozwiniętą kruszywa grubego oblicz się wg wzoru (6-15), przyjmując uziarnienie
wg tabl. 10, oraz wartości A

ki

wg tabl. 11.

Uwaga: gdy kruszywo grube jako składnik stosu okruchowego zawiera podziarno, to należy
określić uziarnienie składnika grubego stosu okruchowego „wydzielając” matematycznie ze stosu
okruchowego grupę frakcji od 2,0 do 63 mm tak, aby stanowiła ona 100%.

Tablica 13. Obliczenie powierzchni rozwiniętej kruszywa grubego.

Frakcja [mm]

Zawartość frakcji P

i

[%]

A

ki

[dm

2

/kg]

A

ki

P

i

2 ÷ 4

16,3

100

1630

4 ÷ 8

51,2

50

2560

8 ÷ 16

32,5

25

813

∑

5003

9

Tak więc:
A

K

= 0,01 · 5003 = 50,03 dm

3

/kg

•

masa frakcji 0 ÷ 2 mm wynosi 31,1% (tabl.10) z całkowitej masy stosu okruchowego (K

!

+

K

2

) równej 2089 kg, a zatem

F = 2089 · 0,311 = 650 kg/m

3

•

masa ziaren 0 ÷ 125mm (gdy nie zastosowano żadnych modyfikatorów w postaci dodatków
pylastych) wynosi 0,8% (tabl.10) z całkowitej masy stosu okruchowego równej 2089 kg,
czyli:
∑F

d

= 0,008∙2089 = 16,7 kg/m

3

•

Objętość absolutna zaprawy

Z =

650

2,65

+

228

3,1

+ 120 = 439 dm

3

•

wartość wskaźnika M

Ƶ

:

M

Ƶ

= 2,6 · 50,03 

1000−439

439

 = 167 l/dm

3

•

wartość wskaźnika β:

β =

0,86⋅22816,7

650−16,7

= 0,34

•

przyjmując przeciętny stopień i obliczony wskaźnik M

z

= 167 l/dm

3

, wskaźnik β

2

wg tabl.

12 powinien wynosić co najmniej 0,45 (interpolacja liniowa w przedziale). Występuje zatem
niedobór frakcji pylastych, które można uzupełnić niewielką ilością dodatku pylastego.

Przekształcając wzór (6-13), uzyskamy żądaną zawartość frakcji 0 ÷ 0,125 mm

∑F

d

=

F⋅−0,86 C

1

=

650⋅0,45−086⋅228

10,45

= 18,6 kg/m

3

Odejmując rzeczywistą zawartość frakcji 0 ÷ 0,125 mm od żądanej otrzymujemy niedobór:

18,6 – 16,7 = 1,9 kg/m

3

15. Receptura robocza mieszanki betonowej.

•

receptura robocza uwzględnia podaną w założeniach projektowych pojemność betoniarki
oraz zawilgocenia kruszywa. Pojemność roboczą betoniarki ustala się jako:

V

br

=

V

t

⋅

b

(6-16)

gdzie: α

b

– współczynnik uwzględniający spęcznienie składników

w stanie luźnym i wynosi 0,75 ÷ 0,95, zależnie od
konsystencji mieszanki

Przyjmując dla konsystencji V3 wartość współczynnika α

b

= 0,85:

V

br

= 0,85 · 600 = 510 dm

3

•

masa kruszywa zawilgoconego K

2

jest uzależniona od masy kruszywa K wynikającej z

receptury laboratoryjnej i wilgotności Ƶ

WK

10

K

2

= K 1

Ƶ

wk

100



(6-17)

Masę (objętość) wody po uwzględnieniu zawilgocenia kruszywa oblicza się jako:

W

Z

= W – K

Ƶ

wk

100

(6-18)

•

ze względu na wartości uzyskane przy doborze składu dla przyjętych wcześniej założeń:
- masa zawilgoconego kruszywa drobnego

K

zd

= 657



1

2,5

100



= 673 kg

- masa zawilgoconego kruszywa grubego

K

zg

= 1432 1

1,8

100

 = 1458 kg

•

objętość wody zarobowej po uwzględnieniu wilgotności kruszyw

W

Z

= 120 – 657 · 0,025 – 1432 · 0,018 = 78 dm

3

•

obliczenie mas składników z uwzględnieniem zawilgocenia kruszyw przypadających na
objętość roboczą betoniarki (receptura robocza):

X

r

=

X

Z

1000

⋅

V

br

(6-19)

gdzie: X

r

– masa składnika przypadająca na objętość roboczą betoniarki [kg],

X

Z

– masa składnika przypadająca na 1 m

3

z uwzględnieniem wilgotności [kg],

V

br

– objętość robocza betoniarki [dm

3

].

Receptury zarówno laboratoryjne, jak i robocze zestawiono w tabl.14.
Tablica 14. Zestawienie receptur zaprojektowanej mieszanki betonowej.

Składniki

Receptura laboratoryjna na 1 m

3

mieszanki betonowej [kg/m

3

]

Receptura robocza na pojemność

betoniarki

[kg]

Cement

CEM I 42,5

228

116

Woda

120

40

Kruszywo drobne

G

F

85

657

343

Kruszywo grube

G

C

90/15

1432

743

11

Załącznik

Tablica 1. Klasy wytrzymałości na ściskanie betonu zwykłego i betonu ciężkiego (wg PN-EN 206-
1:2003, PN-EN 206-1:2003/Ap1:2004, PN-EN 206-1:2003/A1:2005 i PN-EN 206-
1:2003/A2:2006)

Klasa

wytrzymałości

na ściskanie

Wytrzymałość na ściskanie

charakterystyczna oznaczana na

próbkach walcowych (Ø15 cm i h = 30

cm

f

ck

[MPa

gwarantowana oznaczana na próbka

sześciennych o boku h = 15 cm

f

c,

G

cube

[MPa]

C8/10

C12/15
C16/20
C20/25
C25/30
C30/37
C35/45
C40/50
C45/55
C50/60
C55/67
C60/75
C70/85
C80/95

C90/105

C100/115

8

12
16
20
25
30
35
40
45
50
55
60
70
80
90

100

10
15
20
25
30
37
45
50
55
60
67
75
85
95

105
115

Uwaga: Wytrzymałość na ściskanie określa się po 28 dniach dojrzewania
mieszanki betonowej w temperaturze 20

o

C i pełnej wilgotności.

Tablica 2. Zalecane klasy betonów do konstrukcji budowlanych.

Zastosowanie betonu

Klasa betonu

Fundamenty budowli
Elementy zginane przy obciążeniu użytkowym < 8 kN/m

2

Elementy zginane przy obciążeniu użytkowym > 8 kN/m

2

Elementy ściskane osiowo
Elementy ściskane mimośrodowo
Fundamenty pod maszyny
Żelbetowe elementy prefabrykowane
Słupy hal przemysłowych z ciężkim suwnicami
Łupiny i elementy cienkościenne
Części budowli mostowych

C8/10 i C12/15
C8/10 i C12/15
C8/10 i C16/20
C8/10 i C16/20
C8/10 i C16/20

C12/25 i C20/25
C12/25 i C35/45
C16/20 i C20/25
C16/20 i C25/30
C20/25 i C30/37

12

Tablica 12. Klasy ekspozycji w zależności od warunków środowiska (wg PN-EN 206-1:2003)

Klasy ekspozycji

Opis środowiska

Przykłady występowania klas ekspozycji

1

2

3

4

Brak zagrożenia agresją

środowiska lub korozją

XO

dotyczy betonów

niezbrojonych i żelbetu

budynki o bardzo niskiej wilgotności powietrza

Korozja spowodowana

karbonatyzacją.

Żelbet narażony na kontakt z

powietrzem i wilgocią;

ekspozycja powinna być

klasyfikowana w następujący

sposób

XC1

suche lub stale mokre

beton wewnątrz budynków o niskiej wilgotności

powietrza, beto stale zanurzony w wodzie

XC2

mokre, sporadycznie suche

powierzchnie betonu narażone na długotrwały kontakt z

wodą (najczęściej fundamenty)

XC3

umiarkowanie wilgotne

beton wewnątrz budynków o umiarkowanej lub

wysokiej wilgotności powietrza lub na zewnątrz

osłonięty przed deszczem

XC4

cyklicznie mokre i suche

powierzchnie betonu narażone na kontakt z wodą ale

nie jak w klasie eksplozji XC2

Korozja spowodowana

chlorkami wody morskiej

Beton zbrojony narażony na

działanie chlorków

pochodzących z wody morskiej
(znajdujących się w wodzie lub

powietrzu); ekspozycja powinna

być klasyfikowana w

następujący sposób:

XS1

narażenie na działanie soli

zawartych w powietrzu (ale

nie na bezpośredni kontakt z

wodą morską)

konstrukcje zlokalizowane na wybrzeżu lub w jego

pobliżu

XS2

stałe uzbrojenie

elementy budowli morskich

XS3

Strefy pływów, rozbryzgów

i aerozoli

Korozja spowodowana

chlorkami niepochodzącymi z

wody morskiej

Beton zbrojony narażony na

kontakt z wodą zawierającą

chlorki (w tym sole odladzające,

pochodzące z innych źródeł niż

woda morska); ekspozycja

powinna być klasyfikowana w

następujący sposób;

XD1

umiarkowanie wilgotne

powierzchnie betonów narażone na działanie chlorków

z powietrza

XD2

mokre, sporadycznie suche

baseny, beton narażony na działanie wody

przemysłowej zawierającej chlorki

XD3

cyklicznie mokre i suche

elementy mostów narażone na działanie rozpylonych

cieczy zawierających chlorki, nawierzchnie dróg, płyty

parkingów

Agresywne oddziaływanie

zamrażania/rozmrażania bez

środków odladzających albo ze

środkami odladzającymi

Beton w stanie mokrym jest

narażony na znaczącą

agresywność cyklicznego

zamarzania/rozmarzania;

ekspozycja powinna być

klasyfikowana w następujący

sposób:

XF1

umiarkowanie nasycone

wodą bez środków

odladzających

pionowe powierzchnie betonowe narażone na deszcz i

zamarzanie

XF2

umiarkowanie nasycone

wodą ze środkami

odladzającymi

pionowe powierzchnie betonowe konstrukcji

drogowych narażone na zamarzanie i działanie środków

odladzających z powietrza

XF3

silnie nasycone wodą bez

środków odladzających

pionowe powierzchnie betonowe narażone na deszcz i

zamarzanie

XF4

silnie nasycone wodą ze

środkami odladzającymi lub

wodą morską

jezdnie dróg i ostów narażone na działanie środków

odladzających,powierzchnie betonowe narażone

bezpośrednio na działanie aerozoli zawierających środki

odladzające i na zamarzanie, strefy rozbryzgu w

budowlach morskich narażone na zamarzanie

Agresja chemiczna

Gdy beton jest narażony na
agresję chemiczną gruntów

naturalnych lub wody gruntowej,

jak podano w tabeli [ ],

ekspozycja powinna być

klasyfikowana w następujący

sposób:

XA1

środowisko chemiczne mało agresywne zgodnie z tab. [ ]

XA2

środowisko chemiczne średnio agresywne zgodnie z tab. [ ]

XA3

środowisko chemiczne silnie agresywne zgodnie z tab. [ ]

13

Tablica 13. Zalecenia dotyczące składu i właściwości betonu (wg PN-EN 206-1:2003)

Klasy ekspozycji*

Maksymalna

wartość

wskaźnika C/W

Minimalna klasa

wytrzymałości

Minimalna zawartość

cementu [kg/m

3

]

Brak zagrożeń agresją

środowiska lub korozją

XO

-

C12/15

-

Korozja spowodowana

karbonatyzacją

XC1
XC2
XC3
XC4

0,65
0,60
0,55
0,50

C20/25
C25/30
C30/37
C30/37

260
280
280
300

Korozja spowodowana

chlorkami z wody

morskiej

XS1
XS2
XS3

0,50
0,45
0,45

C30/37
C35/45
C35/45

300
320
340

Korozja spowodowana

chlorkami

niepochodzącymi z wody

morskiej

XD1
XD2
XD3

0,55
0,55
0,45

C30/37
C30/37
C35/45

300
300
320

Agresywne

oddziaływanie

zamarzania/rozmrażania

XF1
XF2
XF3
XF4

0,55
0,55
0,50
0,45

C30/37
C25/30
C30/37
C30/37

300
300
320
340

Agresja chemiczna

XA1
XA2
XA3

0,55
0,50
0,45

C30/37
C30/37
C35/45

300
320
360

* Klasyfikację ekspozycji przedstawiono w tabeli 12.

Tablica 14. Orientacyjny dobór konsystencji mieszanki betonowej.

Konsystencja

Sposób zagęszczania mieszanki i warunki formowania elementu

Wilgotna

Mieszanki wibroprasowane, przekroje proste niezbrojone

Gęstoplastyczna

Mieszanki wibrowane lub ubijane ręcznie, przekroje proste rzadko

zbrojone

Plastyczna

Mieszanki wibrowane i ręcznie szychtowane, przekroje proste normalnie

zbrojone lub przekroje złożone rzadko zbrojone

Półciekła

Mieszanki wibrowane lub ręcznie szychtowane, przekroje złożone gęsto

zbrojone

Ciekła

Mieszanki ręcznie szychtowane

Bardzo ciekła

Mieszanki samozagęszczlne

14

Tablica 15. Klasy konsystencji mieszanki betonowej według metody opadu stożka*[1].

Klasa

Opad [cm]

S1 (wilgotna)
S2 (gęstoplastyczna)
S3 (plastyczna )
S4 (półciekła )
S5** (ciekła )

1 ÷ 4
5 ÷ 9

10 ÷ 15
16 ÷ 21

≥ 22

* Metoda zalecana, gdy opad stożka zawiera się w przedziale 1 ÷ 21cm.
** Klasa S5 dotyczy tylko betonów kruszywowych z kruszywem lekkim.

Tablica 16. Klasy konsystencji mieszanki betonowej według metody
Ve-be*[1].

Klasa

Stopień zagęszczenia [ρ]

VO

V1
V2
V3

V4**

≥ 21

21 ÷ 30
11 ÷ 20

6 ÷ 10

3 ÷ 5

* Metoda zalecana, gdy czas Vebe wynosi 5 ÷ 30 s.
** Klasa V4 dotyczy tylko betonów kruszywowych z kruszywem lekkim.

Tablica 17. Klasy konsystencji mieszanki betonowej według metody stopnia zagęszczalności*[1].

Klasa

Stopień zagęszczalności

CO

C1
C2

C4**

≥ 1,46

1,26 ÷ 1,45
1,11 ÷ 1,25
1,04 ÷ 1,10

* Metoda zalecana, gdy stopień zagęszczalności jest równy 1,04 ÷ 1,46.
** Klasa C4 dotyczy tylko betonów kruszywowych z kruszywem lekkim.

Tablica 18. Klasy konsystencji mieszanki betonowej według metody stolika rozpływowego*[1].

Klasa

Średnica rozpływu [cm]

F1
F2
F3
F4
F5
F6

≤ 34

35 ÷ 41
42 ÷ 48
49 ÷ 55
56 ÷ 62

≥ 63

* Metoda zalecana, gdy średnica rozpływu wynosi 34 ÷ 62 cm. Klasy F6 nie zaleca się stosować w
tym zakresie.

15

16