AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA w Krakowie

Wydział Górnictwa i Geoinżynierii

PRZEDMIOT:

Technologia betonu

TEMAT:

Domieszki do zapraw i betonów.

Badanie domieszek dyspergujących i napowietrzających.

WYKONALI:

Karolina Graboś

Katarzyna Garduła

Łukasz Gębusia

Budownictwo 2 rok, grupa 2/1

PRZEBIEG BADAŃ

W trakcie laboratoriów przygotowaliśmy 2 zaprawy: jedną z użyciem domieszki upłynniającej a drugą z użyciem domieszki napowietrzającej. Inny zespół natomiast wykonał zaprawę „zerową”, o takiej samej zawartości suchych składników, ale bez zawartości domieszek oraz zaprawę z domieszką uplastyczniającą.

Celem niniejszych laboratoriów było zbadanie ilości wody, jaką możemy „zdjąć” za pomocą odpowiedniej domieszki, czyli o ile mniej wody zarobowej można użyć dzięki użyciu odpowiedniej domieszki. Dodatkowo porównujemy kilka innych parametrów zapraw: konsystencję (płynność, ciekłość), gęstość i zawartość powietrza.

Badanie konsystencji

Konsystencję zbadano metodą stolika rozpływu. Metoda ta polega na piętnastokrotnym wstrząśnięciu zaprawy znajdującej się na specjalnym urządzeniu, która wcześniej była odpowiednio uformowana (umieszczona w formie o kształcie ściętego stożka dwuwarstwowo. każda z warstw ubita ubijakiem i następnie z wierzchu wyrównana płaskim urządzeniem np. metalową linijką). Szukaną konsystencją zaprawy jest średnica placka podana w mm. (Dla zapraw z domieszką staraliśmy się uzyskać rozpływ najbardziej zbliżony do rozpływu zaprawy zerowej).

Badanie gęstości

Gęstość próbki wyznacza się ze wzoru

$\rho_{m} = \ \frac{m_{2} - m_{1}}{V_{v}}$ [kg/m³]

gdzie:

m₁ – masa naczynia

m₂ – masa naczynia wraz z próbką

V_v – objętość naczynia

Oznaczenie gęstości wykonuje się z dokładnością do 10kg/m³.

Badanie zawartości powietrza

Wykonaliśmy to badanie za pomocą metody ciśnieniowej (dzięki specjalnie przystosowanemu do tego celu urządzeniu). Naczynie o pojemności 1dm³ wypełniamy zaprawą w odpowiedni sposób (cztery warstwy ubite ubijakiem, wyrównana powierzchnia zaprawy na równi z brzegami naczynia i wyczyszczone brzegi naczynia), a następnie zakładamy na nie urządzenie. Mechanizm działania tego urządzenie polega na wtłoczeniu sprężonego powietrza do zbiornika próbki, powodując zmniejszenie objętości pęcherzyków powietrza w zaprawie pod ciśnieniem. Powoduje to zmianę objętości zaprawy, mierzoną spadkiem ciśnienia na manometrze wykalibrowanym bezpośrednio na zawartość powietrza w próbce.

Procent redukcji wody

$$R_{\text{HJ}} = \frac{m_{w_{0}} - m_{w_{1}}}{m_{w_{0}}}$$

gdzie: m_w0 – masa wody w zaprawie zerowej

m_w1 – masa wody w zaprawie, dla której liczymy redukcję wody

CZĘŚĆ OBLICZENIOWA

Zaprawa „zerowa”:

• piasek – 1900g

• cement – 650g

• woda – 390g

Rozpływ: 160mm

Zaprawy użyte przez nasz zespół do badań:

1. Zaprawa wykonana z użyciem superplastyfikatora (265,1g wody, 11,7g domieszki, reszta składu jak w zaprawie zerowej).

2. Zaprawa wykonana z użyciem domieszki napowietrzającej (390g wody, 3,25g domieszki reszta składu jak w zerowej).

Badanie konsystencji

Dzięki temu badaniu ustaliliśmy odpowiednią ilość wody zarobowej dla naszej zaprawy.

domieszka upłynniająca – 11,7g (1,8% z 650g)

1. woda – 240g

rozpływ – 105 mm

1. woda – 290g

rozpływ – 190 mm

1. woda – 265,1g

rozpływ – 158 mm

Oznaczenie gęstości

Dla superplastyfikatora

masa naczynia – 1113g (m₁)

masa próbki z naczyniem – 3164,9g (m₂)

gęstość:

$\rho_{m} = \ \frac{m_{2} - m_{1}}{V_{v}}$ = 2050kg/m³

Dla domieszki napowietrzającej

rozpływ – 182,5 mm

m₁ = 1113g

m₂ = 3105g

gęstość – 1990 g/dm³

Zawartość powietrza

Dla superplastyfikatora – 12%

Dla domieszki napowietrzającej – 11,1%

ZESTAWIENIE WYNIKÓW

Skład wykonanych zapraw:

	Zaprawa zerowa	Zaprawa z domieszką upłynniającą	Zaprawa z domieszką napowietrzającą
cement [g]	650	650	650
piasek [g]	1900	1900	1900
domieszka [g]	-	11,70	3,25
woda [g]	390	265	390

Zestawienie właściwości zapraw wykonanych z użyciem różnych domieszek (bądź bez domieszek):

	Jednostka	Zerowa	Plastyfikator	Superplastyfikator	Napowietrzacz
Konsystencja	mm	160	158	158	183
Gęstość	kg/m^3	2110	2050	2050	1990
Zawartość powietrza	%	4,3	7,6	12	11,1
Procent redukcji wody	%	-	8,5	32	-

WNIOSKI

Polepszenie konsystencji po użyciu domieszki napowietrzającej spowodowane jest zmniejszeniem tarcia pomiedzy ziarnami, poprzez wprowadzenie do zaprawy pęcherzyków powietrza.

Zmniejszenie gęstości zapraw przy uzyciu domieszki plastyfikującej i superplastyfikującej spowodowane jest zwiększeniem napowietrzenia. Natomiast przy uzyciu napowietrzacza spowodowane jest zwiększeniem udziału porów.

Niskie zwiększenie napowietrzenia mieszanki przez domieszkę napowietrzającą i dość wysokie przez superplastyfikującą może być spowodowane złą „współpracą” domieszek z danym rodzajem cementu.