UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNO-PRZYRODNICZY

W BYDGOSZCZY

Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska

ĆWICZENIE 4 BADANIE CECH TECHNICZNYCH MIESZANKI BETONOWEJ

Mikołaj Okoń

Damian Sawiński

Podstawowym parametrem mieszanki betonowej jest jej konsystencja.

Konsystencja (ciekłość) mieszanki betonowej wpływa na łatwość przemieszania się mieszanki w formie przy określonym sposobie jej układania. Oznaczenie (sprawdzenie) można przeprowadzać czterema metodami:

• Metodą opadu stożka

• Metodą Vebe

• Metodą stopnia zagęszczalności

• Metodą stolika rozpływowego

Aby dokonać badania cech technicznych betonu, musieliśmy najpierw zaprojektować go metodą zaczynu.

Zaczęliśmy od wyznaczenia współczynnika A oraz c/w. Ze wzorów wyznaczyliśmy A₁ = 18 oraz c/w = 2,06. Następnie wykonaliśmy zarób próbny – przyjęliśmy jego ilość równą 12 dm³ przy ilości kruszywa o wadze K = 27 kg. W celu uzyskania mieszanki kruszywowej o żądanym punkcie piaskowym przy dwóch rodzajach kruszyw skorzystaliśmy ze wzoru i obliczyliśmy x = 2,38. Na podstawie tego wyliczyliśmy potrzebną ilość kruszywa drobnego (0/2) K₁ = 7,99 kg oraz kruszywa grubego (2/16) K₂ = 19,01 kg. Następnie wykonaliśmy zaczyn cementowy w ilości 9 kg. Ze wzorów obliczyliśmy ilość potrzebnej wody w = 2,94 dm³ oraz cementu c = 6,06 kg. Dodaliśmy jednak do mieszanki tylko z₁ = 8,121 kg zaczynu, gdyż konsystencja była już uznana za odpowiednią.

Obliczyliśmy ilość składników w dolanym zaczynie z₁:

$$\mathbf{w}_{\mathbf{1}} = \frac{z_{1}}{1 + \frac{c}{w}} = \frac{8,121}{1 + 2,06} = \mathbf{2,65}\mathbf{\text{dm}}^{\mathbf{3}}$$

$$\mathbf{c}_{\mathbf{1}} = w_{1} \bullet \frac{c}{w} = 2,65 \bullet 2,06 = \mathbf{5,459kg}$$

W celu sprawdzenia obliczyliśmy stosunek c/w :

$$\frac{c_{1}}{w_{1}} = \frac{5,459}{2,65} = \mathbf{2,06}$$

Przeprowadziliśmy oznaczenie konsystencji metodą opadu stożka - polega na zagęszczeniu mieszanki w formie w o kształcie ściętego stożka. Forma jest wypełniana w trzech warstwach, odpowiadających w przybliżeniu 1/3 wysokości stożka każda. Każdą warstwę zagęszcza się poprzez sztychowanie (25 uderzeń prętem). Po zdjęciu formy opad stożka mieszanki betonowej stanowi miarę konsystencji. Otrzymaliśmy opad wielkości 37mm.

Oznaczyliśmy również gęstość objętościową przy masie cylindra 5,64 kg oraz objętości V = 5,2 dm³. Masa mieszanki wynosiła 12,401 kg. Obliczyliśmy stosunek masy mieszanki do objętości otrzymując w ten sposób gęstość objętościową równą 2,38 kg/dm³.

Następnie sprawdziliśmy konsystencję metodą Vebe polegającą na poddaniu mieszanki betonowej wibracji na stoliku wibracyjnym i pomiarze czasu. Początek pomiaru czasu to włączenie stołu wibracyjnego a koniec to całkowite zetkniecie sie dolnej powierzchni krążka wskaźnikowego z mieszanką betonową. Odmierzyliśmy czas 5,06s.

Tablica 1. Szacunkowe wartości przedziałów konsystencji mieszanki betonowej badanych metodami S-VF-C odpowiadające określeniom konsystencji – źródło opracowania Praca zbiorowa pod kierunkiem prof. Lecha Czarneckiego

„Beton według normy PN-EN 206-1 – komentarz”, Wydawnictwo Polski Cement Sp. z o.o., Kraków 2004

Nazwa konsystencji	Metoda stożka opadowego S [mm]	Metoda Vebe V [s]	Metoda stolika rozpływowego F [mm]	Metoda stopnia zagęszczalności C [-]
wilgotna K-1	-	ponad 28	-	-
gęstoplastyczna K-2	poniżej 20	27 ÷ 14	poniżej 340	ponad 1,22
plastyczna K-3	20 ÷ 50	13 ÷7	350 ÷ 380	1,22 ÷ 1,14
półciekła K-4	60 ÷ 110	poniżej 6	390 ÷ 450	1,13 ÷ 1,08
ciekła K-5	120 ÷ 150	-	460 ÷ 500	1,07 ÷ 1,05
bardzo ciekła K-6	ponad 150	-	ponad 500	poniżej 1,04
Uwagi: - dla mieszanki betonowej o konsystencji wilgotnej (K-1) konsystencji wg PN-EN 206-1 nie klasyfikuje sie; pomiar konsystencji należy wówczas wykonywać metodami specjalnymi uzgodnionymi miedzy specyfikującym a producentem betonu - w PN-88/B-06250 konsystencja bardzo ciekła (K-6) nie występuje

Według tablicy 1. nasza próbka jest plastyczna, według metody stożka opadowego, a w metodzie Vebe najprawdopodobniej wystąpił błąd pomiaru. Jednakże gęstość objętościowa naszej próbki zawiera się w przedziale 2,35 ÷ 2,4 , który określa mieszankę plastyczną, więc możemy przyjąć że nasza próbka zalicza się do konsystencji plastycznej K-3.