Studia nie stacjonarne I-ego stopnia

Kierunek budownictwo

Semestr I

TECHNOLOGIA BETONÓW I ZAPRAW

Prowadząca: Dr.Inż. Halina Ferens Budzyńska

Sprawozdanie: Badanie kruszyw do betonu.

Wykonali: Joanna Rudnik

Aleksandra Krause

1. Oznaczenie składu ziarnowego.

WPROWADZENIE:
Oznaczenie składu ziarnowego kruszywa przeprowadza się w oparciu o odpowiednią normę (PN-EN 991-1:2000 "Badanie geometrycznych właściwości kruszyw. Oznaczanie składu ziarnowego. Metoda przesiewania")
Badany materiał rozdzielamy za pomocą zestawu sit na frakcje ziarnowe, klasyfikowane wg zmniejszających się wymiarów. Liczbę sit, oraz wymiary oczek dobiera się w zależności od badanej próbki i wymaganej dokładności.

WYKONANIE OZNACZENIA:

Przeprowadzonoć oznaczenie składu ziarnowego dla następujących kruszyw:
a) kruszywa drobnego 0/2,
b) kruszywa grubego 2/16.
Za pomocÄ… zestawu sit o bokach oczek: 0,063; 0,125; 0,250; 0,500; 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63.

1) Zgodnie z tablicą 2. Masa próbki analitycznej kruszyw zwykłych. Odmierzamy odpowiednio:
- 2 próbki kruszywa drobnego 0/2 o masie 500g (2x500g)
- 2 próbki kruszywa grubego 2/16 o masie 1500g (2x1500g)

2) NastÄ™pnie suszymy pobrane próbki do staÅ‚ej masy, w temperaturze 110±5 ËšC. Po osuszeniu studzimy, ważymy i zapisujemy masÄ™ jako M₁ (ważenie z dokÅ‚adnoÅ›ciÄ… ±0,1% masy próbki).
Na potrzeby ćwiczenia próbki zostały wysuszone do stałej masy wcześniej.

3) Wsypujemy próbkę na zestaw sit i rozpoczynamy przesiewanie (ręcznie lub mechanicznie). Frakcja pozostająca na każdym sicie po zakończeniu przesiewania (zdefiniowana w gramach) nie powinna przekraczać:

$$\frac{\text{Ax}\sqrt{d}}{200}$$

A – powierzchnia sita [mm²]
d – wymiar wielkości otworu [mm]

Jeśli przekracza, to postępujemy wg instrukcji (strona 3, punkt 2.2).

4) Ważymy poszczególne frakcje pozostajÄ…ce na sitach i uzyskane masy przenosimy na arkusz wyników badania. Jeżeli suma wszystkich mas poszczególnych frakcji różni siÄ™ wiÄ™cej niż 1% od masy M₁, to badanie należy powtórzyć.

5) Uzyskane wyniki zestawiamy w Arkuszu wyników badania, oraz na wykresie.

ARKUSZ WYNIKÓW BADANIA

Użyta metoda: przesiewanie na sucho
KRUSZYWO: drobne 0/2
CaÅ‚kowita sucha masa M₁ = 500g

Frakcja		Pozostaje na sicie (Ri)	Przechodzi przez sito
	otwór sita	1 próba	2 próba
[mm]	[mm]	[g]	[g]
0,0-0,063 (P)	0,000	2,4	0,0
0,063-0,125	0,063	12,8	12,0
0,125-0,250	0,125	35,6	35,2
0,250-0,5	0,250	148,2	151,8
0,5-1	0,500	215,8	218,0
1-2	1,000	78,0	76,2
2-4	2,000	7,0	6,2
4-8	4,000	0,2	0,6
8-16	8,000	0	0
16-31,5	16,000	0	0
31,5-63	31,500	0	0
RAZEM	-	500	500

Procent pyłów przechodzących przez sito 0,063mm, $f = \frac{P}{M_{1}}x100 =$ 0,2 % (z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku)

KRUSZYWO: grube 2/16
CaÅ‚kowita sucha masa M₁ = 1500g

Frakcja		Pozostaje na sicie (Ri)	Przechodzi przez sito
	otwór sita	1 próba	2 próba
[mm]	[mm]	[g]	[g]
0,0-0,063 (P)	0,000	2,0	2,0
0,063-0,125	0,063	1,0	1,0
0,125-0,250	0,125	0,0	2,0
0,250-0,5	0,250	0,0	1,0
0,5-1	0,500	1,0	2,0
1-2	1,000	30,0	25,0
2-4	2,000	250,0	140,0
4-8	4,000	449,0	325,0
8-16	8,000	696,0	925,0
16-31,5	16,000	71	77,0
31,5-63	31,500	0	00
RAZEM	-	1500	1500

Procent pyłów przechodzących przez sito 0,063mm, $f = \frac{P}{M_{1}}x100 =$ 0,1 % (z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku)

PODSUMOWANIE:

OcenÄ™ uziarnienia przeprowadza siÄ™ na podstawie normy PN-EN 12620 "Kruszywa do betonu".

a) kruszywo grube 2/16.

Badane kruszywo grube możemy zakwalifikować do kategorii Gc90/15, ponieważ: Wymiar: D/d>2 i D>11,2 → D/d = 2 i D = 6 Gc90/15 przez sito o boku oczka 2D = 32 mm przechodzi 100% masy kruszywa [wg tab. 1.5 powinno 100%] przez sito o boku oczka D = 16 mm przechodzi 100% masy kruszywa [wg tab. 1.5 powinno 90-99%]* przez sito o boku oczka d = 2 mm przechodzi 13% masy kruszywa [wg tab. 1.5 powinno 0 -20%] przez sito o boku oczka d/2 = 1 mm przechodzi 1,5% masy kruszywa [wg tab. 1.5 powinno 0-5%] *Procentowa zawartość ziaren przechodzących przez D może być większa niż 99% masy, ale powinna być udokumentowana przez producenta kruszywa.

Zawartość pyłów: Badane kruszywo grube możemy zakwalifikować do kategorii f1,5 ponieważ: przez sito o boku oczka 0,063 przeszło 0,13% masy kruszywa [wg tab. powinno być ≤ 1,5%]

b)kruszywo drobne 0/2.

Badane kruszywo drobne możemy zakwalifikować do kategorii GF85, ponieważ: Wymiar: D < 4mm, d = 0 → D = 2 i d=0 Gf85 przez sito o boku oczka 2D = 4 mm przechodzi 100% masy kruszywa [wg tab. powinno 100%] przez sito o boku oczka D = 2 mm przechodzi 100% masy kruszywa [wg tab. powinno 85-99%]* *Procentowa zawartość ziaren przechodzących przez D może być większa niż 99% masy, ale powinna być udokumentowana przez producenta kruszywa.

Zawartość pyłów: Badane kruszywo drobne możemy zakwalifikować do kategorii f3, ponieważ: przez sito o boku oczka 0,063 przeszło 0,13% masy kruszywa [wg tab. 1.7 powinno być ≤ 3%]

2. Oznaczenie zawartości wody.

WPROWADZENIE:
W normie PN-EN 1097-5 podano metodę oznaczania zawartości wody w kruszywa, przez suszenie w suszarce z wentylacją.
Metoda suszenia w suszarce umożliwia określenie łącznej ilości wolnej wody w próbce analitycznej kruszywa. Woda ta może pochodzić z powierzchni kruszywa oraz z dostępnych dla wody porów w ziarnach kruszywa.

SPOSÓB WYKONANIE OZNACZENIA:
1) Przygotować próbkę analityczną zgodnie z PN-EN 932-2.
2) OczyÅ›cić i wysuszyć tacÄ™ przeznaczonÄ… do suszenia kruszywa. Zważyć jej masÄ™ i zapisać (M₂).
3) UmieÅ›cić próbkÄ™ analitycznÄ… na tacy i zważyć jÄ…. OkreÅ›lić masÄ™ wilgotniej próbki analitycznej (M₁) przez odjÄ™cie masy tacy (M₂).
3) RozÅ‚ożyć równomiernie próbkÄ™ analitycznÄ… na tacy i umieÅ›cić w suszarce w temperaturze 110±5ËšC na czas potrzebny do uzyskania staÅ‚ej masy (M₃). Aby upewnić siÄ™, że uzyskaliÅ›my staÅ‚Ä… masÄ™ należy postÄ™pować wg instrukcji do ćwiczenia, punktu 3.3.

Zawartość wody (w) jest masą wody w próbce analitycznej, wyrażoną w procentach masy suchej próbki analitycznej.

Zawartość wody oblicz się zgodnie z następującym wzorem:

$$w = \frac{1100 - M_{3}}{M_{3}} \times 100\%$$

$$w = \frac{1100 - 1027}{1027} \times 100\% = 7,1\%\backslash n$$

$$w = \frac{1100 - 1007}{1007} \times 100\% = 9,24\%$$

3. Oznaczenie zawartości humusu.

WPROWADZENIE:

Wg Normy PN-EN 1744-1 zawartość humusu jest oceniana na podstawie koloru wodorotlenku sodu (NaOH) w którym próbka analityczna jest wstrząsana .Metoda oparta jest na tym że humus zawarty w kruszywie reagując z NaOH wytwarza ciemny kolor , a intensywność koloru zależy od zawartości humusu.

WYKONANIE OZNACZENIA:

Należy przygotować próbkę analityczną .

Zmniejszyć próbkę laboratoryjna według procedur wymienionych w PN-EN 932-2 do wielkości nie mniejszej niż masa podana w normie . Wysuszyć podpróbkę rozsypaną na tacy w suszarce z wentylacją w temp. 55±5˚C. Jeśli D>4mm przesiać próbkę na sicie 4mm i zatrzymaną frakcję pokruszyć do mniejszej niż 4 mm i połączyć z materiałem przechodzącym przez sito 4mm.

Metoda badania:

Wlać 3%roztworu do NaOH do szklanej butelki do wysokości 80mm.Nastepnie wsypać próbkę analityczną tak , aby wysokość kruszywa i roztworu wynosiła 120mm. Wstrząsnąć butlą ,aby uwolnić pęcherzyki powietrza . Zamknąć butlę i energicznie wstrząsnąć przez 1 min , a następnie odstawić. Po 24 h porównać kolor z kolorem roztworu wzorcowego umieszczonego w podobnej butli.

Jeżeli kolor będzie ciemny lub herbaciany to zawartość substancji organicznych jest za duża i nie można stosować takiego kruszywa .Jeżeli kolor jest jaśniejszy to można stosować .

3. Dobór kruszywa do betonu

Wprowadzenie :

Rozróżnia się dwie metody doboru kruszywa: metoda punktu piaskowego i iteracji (kolejnych przybliżeń).

Kruszywo odpowiadające nawet wymaganiom normy często nieposiada uziarnienia odpowiedniego do wykonania określonego betonu. Dlatego też najczęściej stosuje się przy wykonywaniu betonu dwa rodzaje lub więcej różnych kruszyw , które dozowane w odpowiednich proporcjach mają łącznie uziarnienie możliwie optymalne . Przy mieszaniu ze sobą dwóch kruszyw , w celu uzyskania mieszanki kruszywowej o żądanym punkcie piaskowym korzysta się ze wzoru :

$x = \frac{P_{1} - P}{P - P_{2}} = \frac{K_{2}}{K_{1}}$

gdzie:

P_1,P₂- punkty piaskowe kruszyw K₁ i K₂

P - żądany punkt piaskowy

X - stosunek wagowy iloÅ›ci kruszywa K₂ i K₁

Punkt piaskowy jest to procentowa zawartość w kruszywie ziaren przechodzących przez sito o boku oczka 2mm.