TECHNOLOGIA BETONU
MIESZANKA BETONOWA
TECHNOLOGIA BETONU
MIESZANKA BETONOWA
NORMY
PN-EN 12350:2001 Badania
mieszanki betonowej
Część 1: Pobieranie próbek
Część 2: Badanie konsystencji metodą stożka
opadowego
Część 3: Badanie konsystencji metodą Vebe
Część 4: Badanie konsystencji metodą
oznaczania stopnia zagęszczalności
Część 5: Badanie konsystencji metodą stolika
rozpływowego
Część 6: Gęstość
Część 7: Badanie zawartości powietrza – Metody
ciśnieniowe
CHARAKTERYSTYKA
PROCESU DOJRZEWANIA
Okresy dojrzewania betonu:
I – wstępne dojrzewanie
II – wiązanie
III – twardnienie
IV – eksploatacja
Mieszanka betonowa – okres I (od momentu zakończenia
mieszania do czasu początku wiązania) + okres II (od
początku do końca wiązania)
Młody beton – okres III – od końca wiązania do 28 dni
Beton dojrzały – okres IV - od 28 dni
tężenie
dojrzewanie
DEFINICJE
MIESZANKA BETONOWA – całkowicie
wymieszane składniki betonu, które są
jeszcze w stanie umożliwiającym
zagęszczenie wybraną metodą
ZARÓB – ilość mieszanki betonowej
wyprodukowana w jednym cyklu
operacyjnym betoniarki lub ilość
rozładowana w ciągu 1 minuty z
betoniarki o pracy ciągłej
CHARAKTERYSTYKA MIESZANKI
Mieszanka betonowa jest ciałem
plastycznym, tiksotropowym tj. łatwo
deformującym się pod działaniem siły
i zachowującym stan statyczny po
ustaniu jej działania
W mieszance występują siły spójności
pochodzące od lepkości zaczynu i
tarcia wewnętrznego stosu kruszywa
WŁAŚCIWOŚCI MIESZANKI
BETONOWEJ
Podstawowe (reologiczne, odkształceniowe)
właściwości mieszanki betonowej:
urabialność
konsystencja
podatność mieszanki na
zagęszczanie
URABIALNOŚĆ MIESZANKI
BETONOWEJ
Zespół cech określających te
właściwości mieszanki betonowej, od
których zależy podatność mieszanki
do łatwego i szczelnego wypełnienia
form lub przestrzeni ograniczonej
powierzchniami deskowania, przy
zachowaniu jednorodności
mieszanki betonowej.
JEDNORODNOŚĆ MIESZANKI
Zdolność do zachowania jednakowego
składu mieszanki w całej masie
betonowej, począwszy od zmieszania
składników aż do chwili ułożenia jej w
miejscu przeznaczenia i ostatecznego
zagęszczenia.
URABIALNOŚĆ
Zależy od:
- ilości zaprawy
- łącznej ilości cementu i frakcji
kruszywa poniżej 0,125 mm
- konsystencji
Jest cechą technologiczną
bezpośrednio nie mierzoną.
GĘSTOŚĆ POZORNA
Oznaczanie gęstości pozornej
mieszanki betonowej polega na
pomiarze objętości zagęszczonej
próbki mieszanki betonowej (w dm
3
, z
dokładnością do 0,3 %) oraz jej masy
(w kg, z dokładnością do 0,2%).
Masę próbki określa się jako różnicę
masy próbki wraz z cylindrem i masy
samego cylindra.
KONSYSTENCJA MIESZANKI
BETONOWEJ
To stopień ciekłości mieszanki, czyli
zdolności do odkształceń (rozpływu) pod
wpływem obciążenia.
Wybór konsystencji ma decydujące
znaczenie z uwagi na warunki
transportowania, układania, wypełnianie
form i deskowań oraz otulenie prętów
zbrojenia.
METODY OKREŚLANIA
KONSYSTENCJI
Metoda stożka opadowego
Metoda Vebe
Metoda oznaczania stopnia
zagęszczalności
Metoda stolika rozpływowego
KLASY KONSYSTENCJI
Konsystencja
Symbol
Ve-Be
[s]
Stożek opadowy
[cm]
Wilgotna
K-1
> 28
-
Gęstoplastyczna
K-2
27 – 14
-
Plastyczna
K-3
13 – 7
2 – 5
Półciekła
K-4
< 6
6 –11
Ciekła
K-5
-
12 - 15
„Stara” norma wprowadzała pięć klas konsystencji:
METODA STOŻKA OPADOWEGO
Badanie polega na określeniu
różnicy wysokości w milimetrach
formy stożkowej i odkształconego
stożka mieszanki betonowej.
Zakres dobrej czułości metody:
od 10 mm do 210mm
METODA STOŻKA
OPADOWEGO
KLASY KONSYSTENCJI
Wg „nowej” normy dla metody stożka
opadowego
Klasa
Opad stożka w [mm]
S1
S2
S3
S4
S5
od 10 do 40
50 90
100 150
160 210
≥ 220
METODA VEBE
Badanie polega na oznaczeniu czasu
w sekundach potrzebnego na
rozpłynięcie się mieszanki w aparacie
Vebe do równej poziomej
powierzchni pod wpływem
określonych drgań.
Zakres dobrej czułości metody:
od 5 do 30 sekund
METODA VEBE
KLASY KONSYSTENCJI
Wg „nowej” normy dla metody Vebe
Klasa
Czas Vebe w [sek.]
V0
V1
V2
V3
V4
≥ 31
od 30 do 21
20 11
10 6
5 3
METODA OZNACZANIA
STOPNIA ZAGĘSZCZALNOŚCI
Badanie polega na pomiarze różnicy
wysokości mieszanki w pojemniku
(200x200x400mm) przed i po
zagęszczeniu przez wibrację
Zakres dobrej czułości metody:
stopień zagęszczalności w przedziale
1,04 < c < 1,4
STOPIEŃ ZAGĘSZCZALNOŚCI
h
1
=400±2
200±2
s
c = h
1
/(h
1
- s)
c – stopień zagęszczalności
h
1
- wewnętrzna wysokość pojemnika, [mm]
s – odległość od powierzchni zagęszczonej mieszanki do górnej
krawędzi pojemnika, [mm]
KLASY KONSYSTENCJI
Wg „nowej” normy dla metody
stopnia zagęszczalności
Klasa
Stopień zagęszczalności
C0
C1
C2
C3
≥ 1,46
od 1,45 do 1,26
1,25 1,11
1,10 1,04
METODA ROZPŁYWU
Badanie polega na pomiarze
rozpływu (w mm) mieszanki na
wstrząsanej płycie (700x700 mm)
stolika rozpływowego
Zakres dobrej czułości metody:
od 340 do 620 mm
METODA ROZPŁYWU
Stolik wstrząsowy
KLASY KONSYSTENCJI
Wg „nowej” normy dla metody
rozpływu
Klasa
Średnica rozpływu w [mm]
F1
F2
F3
F4
F5
F6
≤ 340
od 350 do 410
420 480
490 550
560 620
≥ 630
PODSUMOWANIE
Metoda
Symbol
klasy
Mierzona cecha
(jednostka)
Oznaczenie
normowe klas
Opad stożka
S
Opad
[mm]
S1, S2, S3,
S4, S5
Vebe
V
Czas
[s]
V0, V1, V2,
V3, V4
Stopień
zagęszczalności
C
Stopień
zagęszczalności
[-]
C0, C1, C2,
C3,
Stolik
rozpływowy
F
Średnica
rozpływu
[mm]
F1, F2, F3,
F4, F5, F6
PODATNOŚĆ MIESZANKI NA
ZAGĘSZCZANIE
Jest cechą określającą zmniejszanie
objętości porów powietrznych (pustek) pod
wpływem zagęszczania mieszanki.
Miarą podatności na zagęszczanie jest ilość
porów w betonie w jednostce objętości.
Ilość porów w mieszance, czyli jej
porowatość zależy od:
- konsystencji,
- sposobu zagęszczania mieszanki
WARUNEK SZCZELNOŚCI
Warunek szczelności mieszanek betonowych z
kruszywa kamiennego wyrażony jest „wzorem
absolutnych objętości”:
gdzie:
C – masa cementu w 1m
3
betonu [kg],
ρ
c
– gęstość cementu [kg/dm
3
], najczęściej 3,1 kg/dm
3
K - masa kruszywa danej frakcji lub odmiany [kg],
ρ
K
– gęstość kruszywa danej frakcji lub odmiany [kg/dm
3
],
W - ilość wody [kg] lub [dm
3
].
C
K
W
C
K
ρ
ρ
+
+
≈
∑
1000
WARUNEK SZCZELNOŚCI
Wzór jest ważny przy założeniu, że
porowatość nie przekracza 2%
W przeciwnym przypadku wzór ten przyjmie
postać:
C
K
W
P
C
K
ρ
ρ
+
+
+ ≈
∑
1000
gdzie:
P – objętość porów w mieszance [m
3
]
ZAWARTOŚĆ POWIETRZA
Zawartość powietrza w zagęszczonej mieszance
betonowej nie powinna przekraczać:
wartości 2 % w przypadku nie
stosowania domieszek
napowietrzających,
przedziałów wartości podanych w normie
w przypadku stosowania domieszek
napowietrzających
(wartości 2 –7,5 %).
POWIETRZE WPROWADZONE
PRZY NAPOWIETRZANIU
Mikroskopijne pęcherzyki powietrza,
zwykle o średnicy między 10μm i 300
μm oraz kształcie sferycznym lub
zbliżonym do sferycznego, celowo
wprowadzone do mieszanki
betonowej podczas mieszania, z
reguły przez zastosowanie środka
powierzchniowo czynnego
METODY OZNACZANIA
ZAWARTOŚCI POWIETRZA
Metoda ciśnieniowa – polega na
oznaczaniu ilości powietrza w mieszance
betonowej przy wykorzystaniu zjawiska
ściśliwości powietrza w tej mieszance i
praktycznej nieściśliwości innych jej
składników. Metodę tę zaleca się stosować
do mieszanek z kruszyw nieporowatych, o
niskiej nasiąkliwości, (metoda słupa wody i
metoda ciśnieniomierza).
Metoda wolumetryczna
Metoda grawimetryczna