Badania konsystencji

1. Badania konsystencji mieszanki betonowej.

Konsystencja mieszanki rozumiana jako stopie jej cikoci obrazuje zdolno do deformacji pod wpywem obcienia. W zalenoci od metody badania, obcieniem moe by ciar wasny mieszanki, bd dodatkowe oddziaywanie zewntrzne. Konsystencja zaley gównie od zawartoci zaczynu cementowego w betonie i od stosunku C/W. Przyjmuje si j w zalenoci od rodzaju konstrukcji i sposobu zagszczania wg tabeli poniej. Sporód wielu metod okrelania stopnia konsystencji polskie normy zalecaj dwie metody: metod Ve - Be oraz metod opadu stoka pomiarowego.

Rodzaj konsystencji	Sposoby zagszczania i warunki formowania (ksztat przekroju, ilo zbrojenia	Wskanik wg normy
		Ve-Be s	Stoka opadowego cm
1	2	3	4
Wilgotna K-1	Mieszanki wibrowane (poniej 100 Hz) i wibroprasowane; przekroje proste, rzadko zbrojone	" 28	-
Gstoplastyczna K-2	Mieszanki wibrowane lub ubijane rcznie; przekroje proste, rzadko zbrojone	27 ÷ 14	-
Plastyczna K-3	Mieszanki wibrowane i rcznie sztychowane, przekroje proste, normalnie zbrojone (okoo 1 ÷ 2,5 %) lub mieszanki wibrowane; przekroje zoone, rzadko zbrojone	13 ÷ 7 (metoda zalecana)	2 ÷ 5
Pócieka K-4	Mieszanki wibrowane lub rcznie sztychowane; przekroje proste, normalnie zbrojone	" 6	6 ÷ 11 (metoda zalecana)
Cieka K-5	Mieszanki rcznie sztychowane	-	12 ÷ 15

Wg PN-ENV 206

Metoda VeBe		Metoda Stoka opadowego
Klasa konsystencji	Czas [s]	Klasa konsystencji	Opad stoka [mm]
V0	> 31 (met. Nie zalecana)
V1	30 do 21	S 1	10 do 40
V2	20 do 11	S 2	50 do 90
V3	10 do 5	S 3	100 do 150
V4	< 4 (met. nie zalecana)	S 4	> 160

Metoda Ve-Be.

Stosowana jest do mieszanek o mniejszym stopniu ciekoci. Do umieszczonej w naczyniu formy o ksztacie stoka citego o r. 100 i 200 mm oraz wysokoci 300 mm ukadamy mieszank betonow w trzech warstwach zagszczajc kad przez 25 krotne zagbienie prta. Nadmiar mieszanki usuwamy i wyrównujemy powierzchni. Usuwamy form. Na stoku mieszanki opieramy krek pomiarowy i wibrujemy do momentu zetknicia si stoka ca powierzchni z mieszank w naczyniu. Czas wibrowania oznaczamy z dokadnoci do 1s. Jest on wskanikiem konsystencji.

Metoda stoka opadowego.

Stosowana jest do mieszanek o wikszym stopniu ciekoci. W formie o ksztacie stoka citego r. 100 i 200 mm oraz wysokoci 300 mm ukadamy mieszank betonow w trzech warstwach z zagszczeniem kadej przez 25 krotne zagbienie prta. Nadmiar mieszanki usuwamy i wyrównujemy powierzchni. Nastpnie zdejmujemy form i ustawiamy j obok. Wykonujemy pomiar wysokoci stoka z mieszanki betonowej przy uyciu liniau przyoonego poziomo do formy. Rónica wysokoci stoka z mieszanki i formy wyznaczana jest z dokadnoci do 1 cm. Jest to wskanik konsystencji.

Charakterystyka konsystencji w PN-ENV 206

KLASA	OPAD [ mm]	OPAD	Ve Be [s]
S1 S2 S3 S4	od 10 do 40 od 50 do 90 od 100 do150 > 160	V1 V2 V3 V4	od 30 do 21 od 20 do 11 od 11 do 5 <4
KLASA	Zagszczlno	OPAD	Rozpyw [ mm]
C0 C1 C2 C3	>1.46 od 1,46 do 1.26 od 1,25 do 1,11 od 1,10 do 1,04	F1 F2 F3 F4	< 340 od 350do 410 od 420 do480 od 490 do 600

S - METODA STOKA

V - METODA VE - BE

C- METODA STOPNIA ZAGSCZENIA

F - METODA ROZPYWU

2. Badanie wytrzymaoci betonu na ciskanie.

Do bada wytrzymaoci na ciskanie stosuje si w Polsce próbki szecienne trzech typów: typ A o boku 20 cm dla zastosowanej najgrubszej frakcji kruszywa do 63 mm; typ B o boku 15 cm dla frakcji do 32 mm i typ C o boku 10 cm dla frakcji do 16 mm.

Próbk podstawow, miarodajn do ustalenia klasy betonu jest próbka typu B.

Poniewa ksztat i wymiary próbki maj istotny wpyw na wyniki bada, wytrzymaoci uzyskane z pomiaru na rónych typach próbek naley przeliczy na wytrzymaoci próbki podstawowej, tj. szecianu o boku 15 cm wedug zalenoci:

= R_#₁₅ = 1,05R_#₂₀ = 0,90R_#₁₀ = 1,25R_"_15/30 = 1,15R_"₁₆

Próbki naley formowa i zagszcza w taki sam sposób jaki bdzie zastosowany przy betonowaniu wyrobu lub konstrukcji. W przypadku stosowania wibrowania, mieszank betonow ukada si w formie z nadmiarem i wibruje do wystpienia mleczka cementowego na powierzchni.

Liczba próbek powinna by ustalana w planie kontroli jakoci. Beton ukada si i zagszcza w formach w taki sposób jak przy betonowaniu wyrobu. Nastpnie wibruje si do wystpienia mleczka cementowego na powierzchni. Próbki przechowuje si w warunkach zblionych do warunków dojrzewania betonu w wyrobie.

Próbki betonu dojrzewajcego w warunkach naturalnych mona przechowywa w warunkach naturalnych na ruszcie nad wod pod przykryciem folii. Próbki powinny dojrzewa 28 dni. Próbki umieszcza si w prasie w pozycji obróconej o 90° w stosunku do kierunku formowania. Naprenie powinno przyrasta z prdkoci 0,5 ± 0,1 MPa/s. Wynikiem badania jest najwiksze przeniesione obcienie.

Wytrzymao oblicza si ze wzoru:

R = F/A, gdzie:

F - sia niszczca, A - powierzchnia przekroju próbki, - wspóczynnik przeliczeniowy za wzgldu na wymiary próbki.

W normie przyjto, e wytrzymao betonu jest zmienn losow, któr opisa mona rozkadem normalnym (krzywa Gaussa, rysunek poniej), wzór na wytrzymao gwarantowan ma wic posta:

R_b^G = R - 1,64 s, gdzie :

R - wytrzymao rednia betonu w Mpa,

s =
- odchylenie standardowe wytrzymaoci Mpa.

Beton moe by zaliczony do danej klasy, gdy jego wytrzymao gwarantowana jest nie mniejsza od symbolu liczbowego opisujcego dan klas.

Wytrzymao gwarantowan betonu ustala si w zalenoci od iloci badanych próbek jednym z podanych niej sposobów:

a) gdy ilo badanych próbek n > 1 5 wytrzymao gwarantowan oblicza si ze wzorów podanych powyej,b) gdy ilo badanych próbek spenia warunek 3 < n < 1 5 wytrzymao gwarantowan ustala si w sposób przybliony ze wzoru:

R_b^G =
, w którym:

R_min - najmniejsza warto wytrzymaoci z badanej serii n próbek,

- wspóczynnik zaleny od liczby próbek n wg tabeli poniej.

Liczba próbek n
3 ÷ 4	1,15
5 ÷ 8	1,10
9 ÷ 14	1,05

Ocenie podlegaj wszystkie wyniki badania próbek pobranych z partii.

Obowizujca norma PN - 88/B - 06250 rozrónia jedenacie klas betonu: B7,5; B10; B12,5; B15; B20; B25; B30; B35; B40; B45; B50.

Prenorma PN - ENV 206 ogranicza si do dziewiciu klas: C12/15; C16/20; C20/25; C25/30; C30/37;C35/45; C40/50; C45/55; C50/60.

3. Badanie mrozoodpornoci.

W metodzie zwykej ocenia si wewntrzne i zewntrzne zniszczenie próbki. Do badania naley przygotowa próbki szecienne jak do badania wytrzymaoci. Badanie wykonuje si na 12 próbkach pochodzcych z jednej partii betonu. Próbki bada si po 28 dniach dojrzewania, przechowujc je jak przy badaniu wytrzymaoci.

Badanie rozpoczyna si od nasycenia próbek wod nie krócej ni 7 dni. 6 próbek porównawczych powinno pozostawa w wodzie o temp 18 ± 2°C przez cay czas badania.

Do wykonywania tego badania stosowane s przyrzdy:

komora zamraalnicza o wymuszonym obiegu powietrza utrzymujca temperatur

- 18 ± 2°C, mierzon na poziomie 1/3 jej wysokoci,

b) wanny do odmraania, utrzymujce temperatur +18 ± 2°C

c) prasy wytrzymaociowe speniajce wymagania normy,

d) waga uniwersalna o dokadnoci do 0,2 %,

lupa 5 x.

Próbki po wyjciu z wody way si. Zmraanie odbywa si w temp. - 18 ± 2°C, próbki ukada si z zachowaniem 20 mm odstpów. Kadorazowy okres zamraania próbek powinien wynosi co najmniej 4h. Po kadym z nich próbki poddaje si odmraaniu w wodzie o temp. 18 ± 2°C. Czas odmraania powinien zawiera si midzy 2h a 4h. Po ostatnim odmraaniu próbki way si, przeprowadza badanie wytrzymaoci na ciskanie próbek zamraanych i porównawczych.

Ubytek masy po badaniu oblicza si ze wzoru :

G=(G1 - G2 )/G1, gdzie:

G1 - masa przed zamraaniem,

G2 - po ostatnim odmroeniu.

redni spadek wytrzymaoci:

R=(R1 - R2 )/R1, gdzie:

R1 - r. wytrzymao próbek nie zamroonych,

R2 - r. wytrzymao po ostatnim odmroeniu.

Odporno na dziaanie mrozu okrela stopie mrozoodpornoci.

Oceniajc odporno betonu dziaanie mrozu poddaje si go liczbie cykli zamraania-odmraania odpowiadajcej symbolowi oznaczajcemu stopie mrozoodpornoci. Np. beton o wymaganym stopniu mrozoodpornoci F50 poddaje si dziaaniu 50 cykli. Jeeli normy przedmiotowe na wyroby, elementy i konstrukcje nie stanowi inaczej, stopie mrozoodpornoci betonu naraonego na dziaanie mrozu zaleca si przyjmowa wg tabeli poniej w zalenoci od wskanika N. Wskanik ten równy jest liczbie przewidywanych lat uytkowania konstrukcji. Jeeli beton naraony jest na kapilarne podciganie wody wskanik naley zwikszy o liczb 50, jeeli za znajduje si w strefie zmieniajcego si poziomu wody lub dziaania rodków rozmraajcych naley go zwikszy o liczb 100.

Wskanik N	Stopie mrozoodpornoci
Do 25	F25
26-50	F50
51-75	F75
76-100	F100
101-150	F150
151-200	F200
ponad 200	F300

Wskanik N jest równy liczbie przewidywanych lat uytkowania konstrukcji.

Stopie mrozoodpornoci betonu jest osignity, jeeli po wymaganej w jego symbolu liczbie cykli zamraania-odmraania próbek betonowych spenione s nastpujce warunki (w metodzie zwykej):

- próbka nie wykazuje pkni,

- czna masa ubytków betonu w postaci zniszczonych naroników i krawdzi, odprysków kruszywa itp. nie przekracza 5% masy próbek nie zamraanych,

- obnienie wytrzymaoci na ciskanie w stosunku do próbek nie zamraanych nie jest wiksza ni 20%.