Politechnika Gdańska WILiŚ Przedmiot: Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Budownictwa i In\
. Materiałowej Kierunek: Budownictwo, sem. IV
dr in\
. El\
bieta Haustein, mgr in\
. Lucyna Grabarczyk
Ćwiczenie nr 5. Oznaczanie konsystencji mieszanki betonowej
Konsystencja jest powszechnie stosowanym terminem u\
ywanym do opisania stanu
świe\
ej mieszanki betonowej. Wyra\
a ona zdolność mieszanki do płynięcia. Konsystencja
mieszanki powinna być odpowiednio dobrana w zale\
ności 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
mo\
e być zmieszana, uło\
ona, zagęszczona i wykończona przy jednoczesnym zachowaniu
jednorodności.
Celem ćwiczenia jest oznaczenie konsystencji sporządzonych mieszanek betonowych
wykorzystując metody inne ni\
metoda opadu sto\
ka.
Przed rozpoczęciem badań nale\
y sporządzić mieszanki betonowe w oparciu o
przygotowane receptury. Po dokładnym wymieszaniu i uzyskaniu jednorodnej oraz urabialnej
mieszanki betonowej przeprowadzić poni\
sze badania zgodnie z podanymi instrukcjami
poni\
ej:
1. Badanie konsystencji metodą Vebe
Badanie przeprowadza się na podstawie normy PN-EN 12350-3. Badania mieszanki
betonowej. Część 3: Badanie konsystencji metodą Vebe.
Metody nie nale\
y stosować w odniesieniu do mieszanki betonowej z kruszywem o
maksymalnym wymiarze ziaren przekraczającym 63 mm. W przypadku gdy czas pomiaru jest
krótszy ni\
5 s lub dłu\
szy ni\
30 s, badanie konsystencji metodą Vebe jest niemiarodajne.
1
Politechnika Gdańska WILiŚ Przedmiot: Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Budownictwa i In\
. Materiałowej Kierunek: Budownictwo, sem. IV
dr in\
. El\
bieta Haustein, mgr in\
. Lucyna Grabarczyk
Zasada metody polega na umieszczeniu i zagęszczeniu
mieszanki betonowej w formie w kształcie ściętego
sto\
ka. Po zdjęciu formy opuszcza się przezroczysty
krą\
ek 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
krą\
ka z mieszanką betonową
Przyrządy wykorzystane w trakcie badania:
" pojemnik w kształcie cylindra o średnicy wewnętrznej 240 mm i wysokości 200 mm,
" forma w kształcie ściętego sto\
ka (rys.1),
" przezroczysty krą\
ek 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 ka\
dą warstwę
przez 25-krotne uderzenie prętem sztychującym. Warstwę dolną zagęścić w sposób, aby
sztychy dochodziły do podstawy.
2
Politechnika Gdańska WILiŚ Przedmiot: Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Budownictwa i In\
. Materiałowej Kierunek: Budownictwo, sem. IV
dr in\
. El\
bieta Haustein, mgr in\
. Lucyna Grabarczyk
- Po uło\
eniu 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 mo\
e mieć
charakter opadu ściętego (rys. 2b) oraz rozsypanego (rys. 2c). W przypadku opadu
ściętego lub rozsypanego nale\
y fakt ten zanotować w sprawozdaniu z przebiegu
oznaczenia.
Rys. 2. Opad mieszanki betonowej wyznaczonej metodą Vebe.
- Na opadzie mieszanki betonowej umieścić przezroczysty krą\
ek, a następnie uruchomić
wibrator z jednoczesnym włączeniem stopera.
- Stolik wibracyjny nale\
y wyłączyć w momencie, gdy dolna powierzchnia
przezroczystego krą\
ka 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 metodą Vebe zgodnie z PN-EN
12350-3
Klasa konsystencji Czas Vebe [s]
V0 e" 31
V1 30  21
V2 20  11
V3 10  6
V4 5  3
3
Politechnika Gdańska WILiŚ Przedmiot: Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Budownictwa i In\
. Materiałowej Kierunek: Budownictwo, sem. IV
dr in\
. El\
bieta Haustein, mgr in\
. Lucyna Grabarczyk
2. Badanie konsystencji mieszanki betonowej metodą stolika rozpływowego
Badanie nale\
y 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 mo\
e 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.
Przyrządy:
" stolik rozpływowy (rys. 1),
" forma do kształtowania próbki (rys. 2),
" drą\
ek do zagęszczania,
" przymiar liniowy,
" szufla,
" wilgotna tkanina,
" sekundomierz.
Zasada wykonania badanie:
- Formę (rys. 4a) zwil\
oną 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
4
Politechnika Gdańska WILiŚ Przedmiot: Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Budownictwa i In\
. Materiałowej Kierunek: Budownictwo, sem. IV
dr in\
. El\
bieta Haustein, mgr in\
. Lucyna Grabarczyk
- Formę napełnić dwoma warstwami, zagęszczając ka\
dą warstwę przez 10-krotne lekkie
ubicie drą\
kiem 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, a\
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 d1 oraz d2, równoległych do płyty górnej stolika rozpływowego (Rys.
5).
d1 + d2
- Wartość rozpływu obliczyć ze wzoru: F =
2
gdzie: d1, d2 - rozpływ mieszanki betonowej mierzony jak na rys.5
- Wyznaczyć klasę konsystencji mieszanki betonowej, zgodnie z Tabelą 3.
Rys.5 Schemat mierzenia rozpływu mieszanki betonowej metodą stopnia zagęszczalności
Tabela 3. Klasy konsystencji mieszanki betonowej oznaczanej metodą stopnia zagęszczalności
zgodnie z PN-EN 12350-5
Klasa Średnica rozpływu [mm]
F1
d" 340
F2 350 - 410
F3 420-480
F4 490-550
F5 560-620
F6 e" 630
5
Politechnika Gdańska WILiŚ Przedmiot: Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Budownictwa i In\
. Materiałowej Kierunek: Budownictwo, sem. IV
dr in\
. El\
bieta Haustein, mgr in\
. Lucyna Grabarczyk
Wymagany zakres wiadomości teoretycznych (ćwiczenie nr 5) :
- Wymagany zakres wiadomości teoretycznych jak w ćwiczeniu nr 4.
Warunki zaliczenia ćwiczenia 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. Jamro\
y 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 u\
ytku 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.
6