Badanie wytrzymałości�tonu na ściskanie

Badanie wytrzymałości betonu na ściskanie, kontrola zgodności

Oceń artykuł: wyzeruj

Dodaj do ulubionych Dodaj do “Moja książka” Dodaj komentarz

Zgodnie z normą PN-EN12390-1:2000 dla każdego kształtu próbki (sześcianu lub walca) zaleca się, aby wymiar podstawowy (d) wynosił co najmniej 3,5-krotności maksymalnego wymiaru ziaren kruszywa w betonie. Kształt i wymiary próbek stosowanych do badania wytrzymałości na ściskanie przedstawiono na rysunku 5.2.5/1.

Przyrządy do badania to formy, narzędzia do zagęszczania mieszanki betonowej, kielnie lub packi, wanna laboratoryjna z możliwością utrzymywania temperatury lub komora klimatyzacyjna, maszyna wytrzymałościowa do ściskania zgodna z PN-EN 12390-4.

Wykonywanie i pielęgnację próbek betonowych do badania wytrzymałości na ściskanie przeprowadza się w oparciu o normę PN-EN12390-2. Mieszanka betonowa ułożona w formie powinna być natychmiast zagęszczona jedną z wybranych metod. Dopuszczalne jest zagęszczanie wibratorem wgłębnym na stole wibracyjnym oraz zagęszczanie ręczne za pomocą prętów. Nadmiar betonu powyżej górnej krawędzi formy należy usunąć, używając dwóch stalowych kielni lub pacek. Próbki do badania powinny zostać trwale i wyraźnie oznakowane. Wykonane próbki należy rozformować nie wcześniej niż po upływie 16 godzin i nie później niż po upływie 3 dni, zabezpieczając je przed wstrząsami oraz utratą wody. Próbki w formach powinny być przechowywane w temperaturze 20±5°C. Po wyjęciu próbek z form należy je pielęgnować aż do chwili badania w wodzie o temperaturze 20±2°C lub w komorze klimatyzacyjnej w temperaturze 20±2°C i wilgotności względnej powietrza ≥ 95 %.

Badanie wytrzymałości na ściskanie przeprowadza się po 28 dniach dojrzewania. Próbki wyciera się z wilgoci i umieszcza w maszynie wytrzymałościowej na płycie dociskowej.

Próbki sześcienne ustawia się tak, aby obciążenie było przykładane prostopadle do kierunku formowania. Przyrost naprężeń powinien wynosić od 0,2 do 1,0 MPa/s. Badanie trwa do momentu zniszczenia próbek. Należy odnotować największe obciążenie. Wytrzymałość na ściskanie oblicza się ze wzoru:

w którym:

F	maksymalna siła,
A_c	pole przekroju poprzecznego próbki, na które działa siła ściskająca.

Na podstawie uzyskanych wartości wytrzymałości na ściskanie określa się klasę wytrzymałościową betonu w oparciu o normę PN-EN206-1.

W planie pobierania i badania próbek oraz w kryteriach zgodności betonu o indywidualnym składzie zgodnie z normą PN-EN206-1 rozróżnia się produkcję początkową oraz produkcję ciągłą.

Produkcja początkowa

Produkcja początkowa obejmuje produkcję do momentu otrzymania co najmniej 35 wyników badań.

Produkcja ciągła

Produkcję ciągłą osiąga się, gdy uzyska się co najmniej 35 wyników badań w okresie nieprzekraczalnym 12 miesięcy. W przypadku gdy produkcja betonu o indywidualnym składzie lub rodzinie betonów została wstrzymana na dłużej niż 12 miesięcy, producent powinien przyjąć kryteria, plan pobierania i badania próbek podane dla produkcji początkowej. W czasie produkcji ciągłej producent może przyjąć plan pobierania i badania próbek dla produkcji początkowej.

Tabela 5.2.5/1. Minimalna częstotliwość pobierania próbek do oceny zgodności wg PN-EN206-1

Produkcja	Minimalna częstotliwość pobierania próbek
	Pierwsze 50 m³ produkcji

Początkowa (do momentu uzyskania co najmniej 35 wyników badań)	3 próbki
Ciągła^b (po uzyskaniu co najmniej 35 wyników badań)

Gdy co najmniej dwie próbki do badania są wykonane z jednej próbki mieszanki, a zbadane wartości różnią się więcej niż o 15 % od średniej, wówczas wyniki te należy pominąć.

Tabela 5.2.5/2. Kryteria zgodności dotyczące wytrzymałości na ściskanie

Produkcja	Liczba „n” wyników badań wytrzymałości na ściskanie w zbiorze	Kryterium 1	Kryterium 2
		Średnia z „n” wyników (f_cm) MPa	Dowolny pojedynczy wynik badania (f_ci) MPa
Początkowa	3	f_cm ≥ f_ck(cube/cyl) + 4	f_ci ≥ f_ck(cube/cyl) – 4
Ciągła	min. 15	f_cm ≥ f_ck(cube/cyl) + 1.48 σ	f_ci ≥ f_ck(cube/cyl) – 4

f_ck	wytrzymałość charakterystyczna (cube – określona na próbkach w kształcie sześcianu; cyl – określona na próbkach w kształcie walca),
f_cm	średnia wytrzymałość betonu na ściskanie,
f_c	pojedynczy wynik badania wytrzymałości na ściskanie,
σ	odchylenie standardowe populacji określane wg PN-EN 206-1.

Przykład

Na podstawie próby ściskania trzech próbek sześciennych 15×15×15 cm projektowanego betonu klasy wytrzymałościowej C20/25 (w produkcji początkowej) w badaniach zgodności wytrzymałości na ściskanie otrzymano następujące wyniki:

f_{c1 cube} = 28 MPa,

f_{c2 cube} = 30 MPa,

f_{c3 cube} = 32 MPa.

Sprawdzić, czy na podstawie uzyskanych wyników badań można zakwalifikować beton do klasy wytrzymałościowej C20/25.

f_cm = (28 + 30 + 32)/3 = 30 MPa

Kryterium 1: f_cm ≥ f_{ck, cube} + 4 → 30 ≥ 25 + 4 = 29

oraz:

Kryterium 2: f_{ci (min)} ≥ f_{ck, cube} – 4 → 28 ≥ 25 – 4 = 21

Beton można zakwalifikować do klasy wytrzymałościowej C20/25.

Literatura

PN-EN 12350-1 Badania mieszanki betonowej. Pobieranie próbek.
PN-EN 12350-2 Badania mieszanki betonowej. Badanie konsystencji metodą stożka opadowego.
PN-EN 12350-3 Badania mieszanki betonowej. Badanie konsystencji metodą Vebe.
PN-EN 12350-4 Badania mieszanki betonowej. Badanie konsystencji metodą oznaczania stopnia zagęszczalności.
PN-EN 12350-5 Badania mieszanki betonowej. Badanie konsystencji metodą stolika rozpływowego.
PN-EN206-1 Beton. Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.
PN-B/06250 Krajowe uzupełnienie PN-EN 206-1. Beton – część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.
PN-88/B-06250 Beton zwykły.
PN-EN12390-1 Badania betonu. Kształt, wymiary i inne wymagania dotyczące próbek do badania i form.
PN-EN12390-2 Badania betonu. Wykonywanie i pielęgnacja próbek do badań wytrzymałościowych.
PN-EN12390-4 Badania betonu. Wytrzymałość na ściskanie. Wymagania dla maszyn wytrzymałościowych.
A.M. Neville, Właściwości betonu, Polski Cement, Kraków, 2000.
C. Wolska-Kotańska, Kształtowanie właściwości betonu pyłami krzemionkowymi, Inżynieria i Budownictwo, 9, 1993.

Pobieranie próbek powinno być rozłożone w czasie produkcji i nie zaleca się pobierania więcej niż 1 próbki z każdych 25 m³ mieszanki.

Gdy odchylenie standardowe ostatnich 15 wyników przekracza 1,37 s, częstotliwość pobierania próbek należy zwiększyć do częstotliwości wymaganej dla produkcji początkowej do uzyskania następnych 35 wyników (s – odchylenie standardowe populacji).

Autorzy:Jacek Halbiniak