XLVIII KONFERENCJA NAUKOWA
KOMITETU INŻYNIERII L
DOWEJ I WODNEJ PAN
I KOMITETU NAUKI PZITB
Opole  Krynica 2002
Maria A
AŚ1
Genowefa ZAPOTOCZNA-SYTEK2
Marcin KRUK3
SKURCZ BETONU KOMÓRKOWEGO (AAC)
BADANY WEDA
UG PN-89/B-06258/AZ1:2001 i PN-EN 680:1998
Metody oznaczania właściwości autoklawizowanego betonu komórkowego według Polskich
Norm różnią się od metod w europejskich normach, badania właściwości wg norm europej-
skich prowadzone są bowiem w warunkach, w jakich wyrób pracuje w obiekcie budowla-
nym, a wg PN w warunkach umownych.
Ponieważ wymagania są ściśle związane ze stosowanymi metodami badania, dla scha-
rakteryzowania i oceny podstawowych właściwości użytkowych betonu komórkowego z
krajowych wytwórni wg standardów europejskich prowadzono badania wybranych właści-
wości wg projektów EN lub PN-EN oraz według metod podanych w polskich normach. Były
to badania wytrzymałości na ściskanie, współczynnika przewodzenia ciepła oraz skurczu [3].
Badania te dotyczyły wyrobów wyprodukowanych wg technologii Unipol piaskowy  pod-
stawowej technologii wytwarzania betonu komórkowego w Polsce.
W niniejszym referacie przedstawiono wyniki badań skurczu betonu komórkowego
przeprowadzonych wg PN-89/B-06258/Az1:2001 [1] pkt 5.8 metodą pomiaru beleczek nor-
mowych oraz wg PN-EN 680:1998 [2].
Zgodnie z PN-89/B-06258/Az1:2001 wielkość skurczu �28 zdefiniowana jest jako
zmiana objętości (mierzona jako zmiana długości) badanego materiału w wyniku zmiany
wilgotności od stanu pełnego nasycenia wodą do stanu wilgotności sorpcyjnej po 28 dniach
odsychania przy wilgotności względnej badanego materiału � = 45%, natomiast skurcz stan-
dardowy �cs wg PN-EN 680:1998 jest zdefiniowany jako względna zmiana objętości (mie-
rzona również jako zmiana długości) podczas odsychania w zakresie wilgotności od 30 do
6% masy w środowisku o wilgotności � nie mniejszej niż 45%.
Metody te różnią się nie tylko badanym zakresem wilgotności, w jakim mierzy się
zmiany skurczowe, ale również położeniem badanych próbek w elemencie:
- wg PN-89/B-06258/Az1:2001 wycina się 3 beleczki o wymiarach 40 x 40 x 160 mm ze
środkowej części wyrobu, przy czym dłuższy bok jest równoległy do kierunku wyra-
stania masy w formie (rys. 1 a).
1
Dr inż., Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Przemysłu Betonów "Cebet"
2
Doc. dr inż., Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Przemysłu Betonów "Cebet"
3
Mgr inż., Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Przemysłu Betonów "Cebet"
44
- wg PN-EN 680:1998 wycina się również 3 beleczki o wymiarach 40 x 40 x 160 mm
lecz położonych w 1/3 górnej części elementu, w środku i w 1/3 dolnej części elementu
w stosunku do wyrostu masy w formie (rys. 1b).
Próbki tak przygotowane, jeśli jest to konieczne, nawilgacane są poprzez ich zanu-
rzenie pod wodą, aż do osiągnię cia wilgotności równej co najmniej 30% ich masy. Na-
stę pnie próbki podlegają suszeniu w wilgotności wzglę dnej � > 45% i temperaturze
(20 ą2)0C. Zmiany liniowe oraz towarzyszące im zmiany masy są oznaczane pięciokrot-
nie w odpowiednich odstę pach czasowych, aż oczekiwana wilgotność wyniesie mniej
niż 4% masy.
Ostatecznie próbki suszy się w temperaturze (105 ą5)0C, aż do uzyskania stałej masy w
celu określenia gęstości w stanie suchym i obliczenia wilgotności dla każdej serii pomiaro-
wej.
Następnie sporządza się wykres względnej zmiany długości w zależ ności od zawartości
wilgoci. Wartość skurczu podczas odsychania �si i zawartość wilgoci wmsi dla każdej serii
pomiarowej przedstawia się graficznie w postaci krzywej i wyznacza wartość skurczu stan-
dardowego �cs w zakresie wilgotności od 30 do 6% masy.
Przykładowe wyniki badań przeprowadzonych według PN-EN 680:1998 przedstawio-
no na rys. 2.
Kierunek wyrastania masy Kierunek wyrastania masy
W/2 W/2 W/3 W/3 W/3
a) b)
Rys. 1. Położenie próbek do badania skurczu w elemencie
a) wg PN-89/B-06258/Az1:2001 i b) wg PN-EN 680:1998
Rys. 2
45
W przypadku badań wg PN-89/B-06258/Az1:2001 wielkość skurczu to różnica w dłu-
gości próbek pomiędzy pomiarem  zerowym (po 3 dniach nasycenia poprzez podciąganie
kapilarne wody), a pomiarem po 28 dniach suszenia w środowisku o wilgotności � ~ 45% i
temperaturze (20 ą2)0C.
Wyniki badań i ocena
Średnie wartości skurczu wyznaczone metodą wg PN-89/B-06258/Az1:2001 [1] oraz PN-EN
680:1998 [2]: zakres zmienności (wartości minimalne i maksymalne) podano w tab. 1.
W tablicy tej podano również ocenę skurczu stosując jako kryterium:
- �28 d" 0,5 mm/m przy badaniu wg PN-89/B-06258/Az1:2001,
- �cs d" 0,25 mm/m przy badaniu wg PN-EN 680:1998. Wartość ta podana jest w prEN
12602:2000 [4] w odniesieniu do elementów zbrojonych.
Tablica 1
Wartość skurczu przy odsychaniu
betonu komórkowego technologii Unipol piaskowy
Odmiana
wg PN-89/B-06258Az1:2001 wg PN-EN 680:1998
liczność liczność
serii max-min ocena serii max-min ocena
�28 �cs
sztuk sztuk
500 23 0,43 odpowiada 25 0,18 odpowiada
0,34�0,50 0,12�0,25
15 0,43 odpowiada 12 0,20 odpowiada
0,28�0,50 0,18�0,25
600
2 0,58 nie odp. 3 0,28 nie odp.
0,57�0,59 0,27�0,30
W pr EN 771-4:2000 [5] dotyczącej elementów murowych z betonu komórkowego nie
jest sprecyzowana dopuszczalna wartość skurczu. Podano tylko, że wartość skurczu należ y
oznaczać wg EN 680 (do zbioru PN wprowadzono ją jako PN-EN 680:1998).
Metoda wg PN-89/B-06258/Az1:2001 zakłada odsychanie i towarzyszące mu zmiany
długości autoklawizowanego betonu komórkowego w warunkach ekstremalnych (od
wilgotności przekraczającej nawet 60% masy do wilgotności 4-6%). Należ y się spodziewać,
że tak dokonana ocena zapewni stosowanie w eksploatacji wyrobów przenoszących
naprężenia spowodowane wysychaniem betonu komórkowego. Sprawą natomiast
dyskusyjną jest, czy ta wartość powinna być przyjmowana do obliczeń jako wartość
graniczna.
Po odeschnięciu elementów murowych z wilgoci technologicznej zmiany jego zawil-
gocenia i towarzyszące mu zmiany długości (skurcz-pęcznienie) wynikają z właściwości
sorpcyjnych betonów komórkowych i zmieniają się w znacznie mniejszym przedziale wil-
gotności (reakcja na zmienne warunki wilgotności i temperatury powietrza zewnętrznego
i wewnętrznego).
Jak wykazały wcześniejsze badania [6] zmiany sezonowe długości wynoszą "� E"
0.25 mm/m (w przedziale od  0,30 do 0,55 mm/m) i przebieg ich w czasie jest pochodny do
zmian wilgotności środowiska.
Z tego punktu widzenia metodą bardziej zbliżoną do warunków eksploatacyjnych mu-
rów z betonu komórkowego jest metoda wg PN-EN 680:1998. Prowadzenie pomiarów
zmian długości przy odsychaniu od wilgotności 30% masy do 6% masy może stanowić pod-
46
stawę do przyjęcia wielkości skurczu obliczeniowego mającego zastosowanie również przy
projektowaniu, a nie tylko oceny jakości.
Wilgotność (6 ą2) % jest przyjmowana również przy określaniu wytrzymałości charak-
terystycznej przy projektowaniu murów z betonu komórkowego.
Tak więc do projektowania obiektów z zastosowaniem betonu komórkowego i oblicze-
nia naprężeń wywołanych skurczem można przyjmować, w oparciu o metodę wg PN-EN
680:1998, wartość graniczną równą 0,25 mm/m (dla anonimowego producenta). Można też
w oparciu o przeprowadzone badania (ze względu na moż liwość dużego zróżnicowania
wielkości skurczu przy odsychaniu) przyjmować inne wartości.
W przypadku, gdy skurcz jest większy od 0,25 mm/m obiekt powinien być odpowied-
nio zaprojektowany, a długość ścian nienarażonych na wystę powanie rys wywołanych skur-
czem ulega zmniejszeniu. Według danych literaturowych [7] przykładowo, przy wartości
skurczu 1 mm/m długości ściany bez rys nie przekracza 4 m, podczas gdy przy skurczu
0,2 mm/m długość ta zwiększa się do 12 m.
Dobrą praktyka powinno stać się , ż e producenci zapewniający wysoką jakość swo-
ich wyrobów powinni deklarować wielkość skurczu określoną wg PN-EN 680:1998,
mimo iż w przypadku drobnowymiarowych elementów z betonu komórkowego normy
zarówno polskie [8], jak i projekt normy zharmonizowanej dotyczący elementów muro-
wych z autoklawizowanego betonu komórkowego nie podają wymagań skurczu przy
odsychaniu.
Zróżnicowane wielkości skurczu dla różnych betonów komórkowych wskazują dodat-
kowo na zasadność prowadzenia tych badań, aby odpowiednio projektować budynki i zapo-
biec występowaniu rys w obiektach z autoklawizowanego betonu komórkowego. Takie po-
dejście do jakości wpłynie niewątpliwie na trwałość obiektów z autoklawizowanego betonu
komórkowego.
Literatura
[1] PN-89/B-06258/Az1:2001 Autoklawizowany beton komórkowy.
[2] PN-EN 680:1998 Oznaczanie skurczu przy wysychaniu autoklawizowanego betonu ko-
mórkowego.
[3] A
AŚ M., Porównanie metod badania gęstości, wytrzymałości na ściskanie i skurczu
autoklawizowanego betonu komórkowego według EN i PN. Wydawnictwo Cebet - Prace
Centralnego Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Przemysłu Betonów CEBET Nr
28/1996.
[4] pr EN 12602:2000 Prefabricated reinforced components of autoclaved aerated concrete
(Prefabrykowane elementy zbrojone z autoklawizowanego betonu komórkowego).
[5] prEN 771-4:2000 Specification for masonry units - Part 4: Autoclaved aerated concrete
masonry units. (Specyfikacja dotycząca elementów murowych - Część 4: Elementy mu-
rowe z autoklawizowanego betonu komórkowego).
[6] A
AŚ M., TABAK R., Skurcz betonu komórkowego jako funkcja składu mineralnego
i struktury mikroporowatości. Wydawnictwo: Prace COBRPB "CEBET". Zeszyt Nr 27,
Warszawa 1994.
[7] HUMS D., Skurcz materiałów ściennych. Materiały Budowlane Nr 4/99 (320).
[8] PN-B-19301:1997/Az1:2002 Prefabrykaty budowlane z autoklawizowanego betonu
komórkowego - Elementy drobnowymiarowe.
47
SHRINKAGE OF CELLULAR CONCRETE (AAC) TESTED
ACCORDING TO PN-89/B-06258/Az1:2001 AND PN-EN 680:1998
Summary
The paper deals with the test results of shrinkage obtained in accordance with the test meth-
ods specified in two standards: PN-89/B-06258/Az1:2001 and PN-EN 680:1998.
Attention has been turned on differences in testing methodologies and discussion of re-
sults obtained has been carried out. Also an evaluation of shrinkage during drying out proc-
ess of masonry made of cellular concrete is given.