Data wykonania: 04.03.2015 i 01.04.2015

Data oddania: 15.04.2015

Sprawozdanie:

Laboratorium z technologii betonu

Ćw. nr 1 - Cementy

Wykonanie:

1. Alina Grzyb

2. Katarzyna Gliszczyńska

3. Ramona Gościewska

Grupa: 4a

1. Sporządzenie zaprawy z udziałem dodatków mineralnych.

Do wytworzenia trzech beleczek (40x40x160 mm) należało odmierzyć:

• 405g cementu CEM I 42,5R,

• 45g popiołu krzemionkowego,

• 1350g piasku normowego,

• 225g wody.

Oryginalny przepis jest załączony do sprawozdania.

1. Przebieg doświadczenia

Odmierzone składniki wrzucono do miski mieszarki, a piasek do specjalnego podajnika. Po uruchomieniu maszyny, mieszarka sama miesza i dozuje sobie piasek normowy według normy PN-EN 196-1, gdzie są opisane fazy badania, czas ich trwania oraz prędkość obrotowa mieszadła. W trakcie mieszania jest też przewidziany czas na to aby zebrać zaprawę ze ścianek miski, żeby wszystko dobrze się wymieszało. Całkowity czas przygotowania zaprawy trwa 4 minuty. Po tym czasie zaprawa jest gotowa.

1. Badanie świeżych zapraw –oznaczanie plastyczności

Polega ono na zmierzeniu średnicy rozpływu danej zaprawy pod wpływem wstrząsów.

1. Przebieg doświadczenia

Przed przystąpieniem do badania stolik do badania trzeba zwilżyć. Następnie należy ustawić na nim formę w kształcie ściętego stożka i nałożyć przygotowaną zaprawę w dwóch warstwach, tzn. w połowie nakładania użyć 10-krotnie ubijaka, aby dobrze ją zagęścić. Nadmiar ścięto i wygładzono górną powierzchnię. Należy pamiętać o dociskaniu stożka do stolika, aby zaprawa nie wypływała spod niego. Po 10s od ubijania, uniesiono formę i wykonano 15 wstrząsów z częstotliwością 1 obrotu na 1s. Po tym czasie zmierzono w dwóch prostopadłych kierunkach średnicę placka.

1. Otrzymane wyniki

Średnice: 19cm i 19,5cm.

To kwalifikuje zaprawę jako zaprawę o konsystencji plastycznej. wg PN-EN 1015-6.

1. Przygotowanie 3 beleczek.

   1. Przebieg doświadczenia

Przed umieszczeniem belek w trójdzielnej formie, należy zabezpieczyć jej wnętrze środkiem antyadhezyjnym. Potem trzeba wprowadzić pierwszą warstwę zaprawy do połowy naszej formy i ustawić ją na znormalizowanej wstrząsarce w cyklu 60 wstrząsów/min, następnie dodać drugą warstwę i ponownie ją zagęścić. Nadmiar należy ściąć stalową płytką i wygładzić górną powierzchnię. Tak przygotowane formy trzeba trzymać pod przykryciem, aby ograniczyć odparowanie wody. Sporządzone beleczki rozformować po 24 godz. od momentu ich wykonania. Do czasu badań przechowywać w wodzie o temperaturze około 20 stopni Celsjusza. Badania wytrzymałości na ściskanie i zginanie wykonano po 28 dniach od przygotowania zaprawy. 15 minut przed ich wykonaniem trzeba wyjąć je z wody.

1. Badanie wytrzymałości zapraw na zginanie (R_f) wg PN-EN 196-1/1996

Badanie wykonano na aparacie Michaelisa. Układ łamiący polega na tym, że belka jest umieszczona na dwóch podporach, a w jej środku u góry znajduje się trzecia, do której przyłożone jest obciążenie. Jest ono wywołane przez śrut ołowiany, sypany ze zbiornika do wiaderka wiszącego na ramieniu dźwigni.

1. Przebieg doświadczenia

Po wyjęciu belek z wody, należy je osuszyć i ułożyć w aparacie Michaelisa tak aby podpory dotykały gładkich powierzchni beleczki (nierówną powierzchnia do badającego). Potem trzeba bardzo ostrożnie zawiesić wiaderko na dźwigni ( zbyt gwałtowne może osłabić belkę już na samym wstępie, bo zadamy duże obciążenie) i zwolnić dopływ śrutu. Śrut jest przesypywany do momentu pęknięcia belki, wtedy dalszy dopływ zamyka się. Badanie wykonujemy na trzech beleczkach.

1. Otrzymane wyniki

Wytrzymałość na zginanie (R_f) można obliczyć ze wzoru:

R_f  = 1, 17 × P [MPa], gdzie

P – ciężar naczynia ze śrutem [kg];

lub ze wzoru:

$R_{f} = \frac{1,5 \times F_{f} \times l}{b^{3}}\left\lbrack \text{MPa} \right\rbrack$, gdzie

b – długość boczna przekroju beleczki [mm] – 40 mm;

F_f– obciążenie łamiące środek beleczki [N];

l – odległość miedzy podporami - 100 mm.

Skorzystano ze wzoru 1.

lp	Ciężar naczynia ze śrutem [kg]	Wytrzymałość na zginanie [MPa]
1.	5,88	6,8796
2.	6,219	7,276
3.	5,912	6,917

Średnia R_f wynosi 7,02 MPa.

1. Badanie wytrzymałości zapraw na ściskanie (R_c)

Badanie wykonano na prasie hydraulicznej.

1. Przebieg doświadczenia

Badanie wykonano na 6 połówkach złamanych beleczek w badaniu wytrzymałości na zginanie. Maszyna posiada wkładkę o powierzchni 1600 mm² i na niej ułożono beleczki gładkimi powierzchniami do powierzchni docisku. Na wyświetlaczu maszyny wyświetlono wartość maksymalnej siły ściskającej jaką mogła przenieść połówka.

1. Otrzymane wyniki

Nr belki	Wartość siły niszczącej [kN]	Różnica między połówkami belki	Wytrzymałość na ściskanie [MPa]
1a	65,6	5,9	41
1b	59,7		37,31
2a	63,3	4,3	39,56
2b	67,6		42,25
3a	63,0	1,4	39,38
3b	64,4		40,25

Średnia wartość wytrzymałości na ściskanie R_cwynosi 39,96[MPa].

1. Wnioski

Wszystkie beleczki były wykonane z tej samej zaprawy, dlatego ich wytrzymałości na zginanie powinny być podobne. Podobnie jest z wytrzymałością na ściskanie.

Porównując naszą zaprawę do normowej, gdzie wytrzymałość na ściskanie wyniosła 36,06 MPa, widać, że nasza zaprawa ma większą wytrzymałość na ściskanie. Według normy wytrzymałość na ściskanie dla CEM I powinna, co najmniej przekraczać 42,5 MPa. Dodanie popiołu spowodowało nieuzyskanie oczekiwanego parametru.

Jego udział w mieszance obniżył parametr wytrzymałościowy, lecz w późniejszych etapach ma korzystny wpływ na wzrost odporności mechanicznej, chemicznej oraz działanie niskich temperatur.

Stosowanie popiołów w wytwarzaniu betonów oraz cementów pozwala na obniżenie kosztów materiałowych produkcji, a także na poprawienie wielu cech technicznych uzyskiwanych materiałów.