POLITECHNIKA GDAŃSKA GDAŃSK 2002

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ

KATEDRA TECHNOLOGII BETONU

SPRAWOZDANIE Z LABOLATORIUM TECHNOLOGII BETONU

ORACOWAŁA GR.I

CEMENT

I. WARUNKI WYKONYWANIA BADAŃ

Badania te wykonujemy w laboratorium przy określonych warunkach:

• temperatura otoczenia 20ºC,

• wilgotność względna powietrza - min. 50%,

• cement powinien być przesiany przez sito o oczku 1 mm,

• wszystkie składniki i urządzenia służące do wykonania betonu muszą mieć temperaturę równą temperaturze otoczenia; aby warunek ten został spełniony powinny przebywać w danym pomieszczeniu conajmniej 24 godziny przed badaniem,

• do badania należy używać wody wodociągowej.

II. BADANIA BETONU

Przed badaniem przygotowaliśmy próbki do określenia wytrzymałości betonu na ściskanie oraz na zginanie. Zostały one wykonane z zaprawy normowej (450 g cementu, 1350 g piasku normowego i 225 g wody) w postaci beleczek o wymiarach 40x40x160mm. Sporządzona zaprawa została zmieszana przy użyciu mieszarki normowej.

Plastyczność.

Po wymieszaniu zaprawy zbadaliśmy jej plastyczność. W tym celu zaprawa normowa umieszczona została w leżącej na specjalnym stoliku wstrząsowym formie stożkowej. Wprowadzanie zaprawy do formy przebiegało dwuetapowo:

• formę wypełniliśmy do połowy i zagęszczaliśmy zaprawę przez 10-krotne ubicie ubijakiem,

• następnie dopełniliśmy i powtórne zagęściliśmy zaprawę,

• wyrównaliśmy górną powierzchnię.

Po usunięciu formy zaprawę poddaliśmy 15 wstrząsom za pomocą korby stolika. Częstotliwość wstrząsów wynosiła 1 na sekundę. Następnie pomierzyliśmy dwie wzajemnie prostopadłe średnice placka. Uzyskaliśmy następujące wyniki:

D₁=15,5 mm D₂=16 mm

Po zbadaniu plastyczności zaprawę umieściliśmy w formach uprzednio nasmarowanych środkiem antyadhezyjnym. Formę wypełnioną do połowy wraz ze specjalną nasadką przymocowaliśmy do stolika wstrząsowego i poddaliśmy 60 wstrząsom. W wyniku wibrowania zaprawa uległa zagęszczeniu - następnie uzupełniliśmy ją i ponownie poddaliśmy wstrząsom. Po zakończeniu zagęszczania górną powierzchnię formy wyrównaliśmy, próbki opisaliśmy i pozostawiliśmy na czas dojrzewania.

Badanie wytrzymałości na zginanie

Badanie polegało na poddaniu wcześniej wykonanych beleczek działaniu siły skupionej, przyłożonej w połowie rozpiętości próbki. Badanie przeprowadzone zostało przy pomocy aparatu Michaelis'a. Siła powodująca niszczenie próbek wymuszona została przez śrut sypiący się ze zbiornika do naczynia wiszącego na ramieniu dzwigni. Wytrzymałość na zginanie obliczamy ze wzoru :

R_zg=(1,5F_t*l)/b³ [MPa]

F_t=M_n+s*50*10 [N]

w którym M_n+s oznacza ciężar naczynia ze śrutem. Badania zostały przeprowadzone po 7 i po 28 dniach od wykonania beleczek.

Wytrzymałość po 7 dniach

M₁=6150 g R_zg1=7,2070 MPa

M₂=5960 g R_zg2=6,9844 MPa R_zg-śr=7,0937 MPa

M₃=6050 g R_zg3=7,0898 Mpa

Wytrzymałość na zginanie po 28 dniach:

M₁=8260 g R_zg1=9,6797 MPa

M₂=8760 g R_zg2=10,2656 MPa R_zg-śr=8,9714 MPa

M₃=8920 g R_zg3=6,9688 MPa

Badanie wytrzymałości na ściskanie

Badanie wykonaliśmy w prasie hydraulicznej na połówkach beleczek złamanych prędzej przy badaniu wytrzymałości na zginanie. Aby dla każdej próbki ściskana powierzchnia była taka sama - zastosowaliśmy specjalną wkładkę stalową, dzięki której powierzchnia poddawana ściskaniu wynosiła w każdym przypadku 25cm².

Wytrzymałość próbek na ściskanie oblicza się z wzoru :

R_c = F_c/S = F_c/1600 [MPa] gdzie :

• S - powierzchnia ściskana; S = 1600 mm^2,

• F_c - siła powodująca zniszczenie próbki, odczytywana z manometru prasy w kN.

Wartości sił pomierzone po 7 dniach i odpowiadające im wytrzymałości:

F₁=54,5 kN R_c1=34,0625 MPa

F₂=51 kN R_c2=31,875 MPa

F₃=42,3 kN R_c3=26,4375 MPa

F₄=56,1 kN R_c4=35,0625 MPa

F₅=44,6 kN R_c5=27,875 MPa

F₆=49,1 kN R_c6=30,6875 MPa

R_c-śr7= 31 MPa

Wartości sił pomierzone po 28 dniach i odpowiadające im wytrzymałości

F₁=74,8 kN R_c1=46,75 MPa

F₂=81,9 kN R_c2=51,1875 MPa

F₃=78,0 kN R_c3=48,75 MPa

F₄=69,4 kN R_c4=43,375 MPa

F₅=62,6 kN R_c5=39,125 MPa

F₆=57,5 kN R_c6=35,9375 MPa

R_c-śr28=44,1875 MPa

Wytrzymałości otrzymane po 28 dniach zgadzają się z wartością oczekiwaną na podstawie wytrzymałości 7-dniowej.

Określanie normalnej konsystencji zaczynu

Badanie zostało przeprowadzone przy pomocy aparatu Vicata. Polegało ono na wyznaczeniu metodą prób i błędów takiego stosunku ilości cementu do ilości wody, by sporządzony zaczyn miał normową konsystencję. W pierwszej próbie użyliśmy 500 g cementu i 130 g wody. Ilość cementu jest stała w każdej próbie, zmienna jest natomiast ilość wody. Za jej pomocą regulujemy konsystencję. Składniki do wykonania zaczynu umieściliśmy w mieszarce i wymieszaliśmy 1 minutę na wolnych i 1 minutę na szybkich obrotach. Uzyskany zaczyn umieściliśmy w pierścieniu ebonitowym o wysokości 4 cm, ustawionym na szklanej płytce. Po wyrównaniu powierzchni zaczynu i usunięciu przypadkowego powietrza (przez kilkakrotne uderzenie spodem próbki o kant stołu) wstawiliśmy pierścień wraz z płytką do aparatu Vicata. Bolec aparatu ustawiliśmy tak, aby stykał się z powierzchnią zaczynu. Następnie zwolniono go i po 30 sekundach odczytaliśmy jego zagłębienie w zaczynie. Przyjmuje się, że konsystencja jest normalna, gdy odległość bolca od dna pierścienia wynosi 6±1mm. W naszym badaniu otrzymaliśmy odległość równą 34mm. Badany zaczyn okazał się zbyt gęsty. Należy wykonać kolejny zaczyn zwiększając ilość wody.

KRUSZYWA

Kruszywa ze względu na uziarnienie dzielimy na:

• drobne ( ziarna poniżej 4mm),

• grube (4-63mm),

• bardzo grube (>63mm).

Rozmiary te określa się przy pomocy sit o oczkach kwadratowych.

Ze względu na pochodzenie kruszywa dzielimy na:

• naturalne,

• łamane,

• sztuczne.

Do badania kruszywa stasuje się trzy rodzaje próbek:

• próbkę pierwotną (30 - 100 kg kruszywa, pobranego z jednego miejsca),

• próbkę ogólną (będącą sumą wszystkich próbek pierwotnych usypanych w 1 miejscu),

• średnią próbkę laboratoryjną (pobraną z próbki pierwotnej metodą kwartowania).

Badanie uziarnienia kruszywa

Badanie polegało na określeniu procentowego udziału poszczególnych frakcji w całej masie badanego kruszywa.

• Metoda sucha (tą metodą badaliśmy uziarnienie kruszywa na zajęciach laboratoryjnych) - odważyliśmy 1000g kruszywa z dokładnością do 1g i przesialiśmy naszą próbkę przez zestaw sit normowych. Przesiewanie przez dane sito można uznać za zakończone, jeżeli w ciągu 1 minuty przelatuje przez nie, nie więcej niż 0,1% masy próbki. Pozostałości na poszczególnych sitach należy zważyć. Zawartość danej frakcji w próbce to stosunek masy tej frakcji do masy całej próbki (%). Suma wszystkich frakcji musi być równa 100±1%.

• Metoda mokra - w trakcie przesiewu na górne sito lana jest od góry woda. Ponieważ najdrobniejsza frakcja spływa razem z wodą jej zawartość obliczamy odejmując od 100% sumę zawartości pozostałych frakcji.

• Metoda mieszana - najdrobniejszą frakcję odsiewa się na mokro, pozostałość - na sucho.

Frakcja kruszywa	[kg]	[%]	∑ od dołu
32/16	0,087	4,39	100
16/8	0,359	18,13	95,6
8/4	0,378	19,09	77,5
4/2	0,306	15,49	58,41
2/1	0,267	13,48	42,96
1 / 0,5	0,339	17,12	29,48
0,5 / 0,25	0,172	8,67	12,36
0,25 / 0,125	0,054	2,73	3,59
0,125 / 0	0,017	0,86	0,86
	∑=1,980	∑=100%







---