7. Podaj ogólną charakterystykę cementów powszechnego użytku i kierunku ich zastosowania w budownictwie.

Cementy powszechnego użytku są to cementy o szerokim tradycyjnym stosowaniu w budownictwie, wytwarzane z klinkieru portlandzkiego. W produkcji tych cementów oprócz klinkieru mogą być stosowane inne materiały organiczne jak: granulowany żużel wielkopiecowy (S), pucolany naturalne (P) i przemysłowe (Q), popioły lotne krzemiankowe (V) i wapienne (W), kamień wapienny (L) lub pył krzemiankowy (D). Cementy w zależności od głównych składników dzieli się na:

- CEM I – cement portlandzki

- CEM II- cement portlandzki z dodatkami

-CEM III- hutniczy

-CEM IV – cement puculanowy

- CEM V – cement wieloskładnikowy

Z uwagi na zawartość składników głównych cementy dzielą się jeszcze na odmiany A i B.

Cement portlandzki mieszany CEM II/A, CEM II/B

Cement hutniczy CEM III/A, CEM III/B

Cement pucolanowy CEM IV/A, CEM IV/B

W zależności od wytrzymałości od wytrzymałości na ściskanie ( normowej i wczesnej) rozróżnia się 6 klas cementu: 32,5, 32,5R 42,5 42,5R 52,5 52,5R Symbol R jest wyróżnikiem cementów o wysokiej wytrzymałości wczesnej. Cementy powszechnego użytku powinny spełniać odpowiednie wymogi normy w zakresie właściwości mechanicznych i fizycznych oraz składu chemicznego.

Kierunki zastosowania w budownictwie:

- cement portlandzki – powszechne zastosowania w budownictwie ogólnym, przemysłowym i specjalistycznym, w tym budownictwie drogowym

- cement portlandzki wieloskładnikowy- cementy powszechnego zastosowania w budownictwie ogólnym, przemysłowym w tym budownictwo drogowe

- cement hutniczy- cementy powszechnego zastosowania w budownictwie ogólnym, przemysłowym w tym szczególnie w budownictwie hydrotechnicznym oraz w budowlach pracujących w warunkach zwiększonego zagrożenia korozyjnego.

- cement pucolanowy- budownictwo ogólne, specjalistyczne, wodno- inżynierskie, betony narazone na agresje chemiczna

- cement wieloskładnikowy- budownictwo ogólne, specjalistyczne, wodno- inżynieryjne

8. Rodzaje kruszyw budowlanych i ich właściwości.

Kruszywo budowlane to sypki materiał pochodzenia mineralnego lub organicznego, który jest stosowany do produkcji zapraw, betonów, mieszanek mineralno – asfaltowych oraz warstw nośnych nawierzchni drogowych.

Ze względu na uziarnienia można wyróżnić kruszywa:

-drobne o ziarnach nie większych niż 4 mm, które często jest nazywane piaskiem,

-grube o ziarnach mieszczących się w przedziale od 4 do 63 mm,

-bardzo grube składające się z ziaren większych niż 63 mm.

Z uwagi na sposób pozyskiwania można podzielić kruszywo na:

-naturalne- jest rozdrobnionym materiałem mineralnym występującym w przyrodzie w postaci luźnych okruchów skalnych, które można dodatkowo uszlachetniać (przesiewanie, płukanie i kruszenie nadziarna). ¹ Proces obróki kruszywa obejmuje wydobycie ze złoża, transport oraz obróbkę za pomocą urządzeń sortujących, kruszących bądź odwadniających.

-łamane- pozyskuje się w procesie mechanicznego rozdrabniania twardych skał. Można je podzielić na kruszywo łamane zwykłe, jednokrotnie przekruszone i granulowane. Zgodnie z normą PN – EN 13043:2004 w skład kruszyw łamanych zwykłych wlicza się frakcje:

- miał – do 4 mm,

- kliniec – od 4 do 31,5 mm,

- tłuczeń – od 31,5 do 63 mm,

- niesort – od 0 do 63 mm.

-sztuczne- spotkać można żużel wielkopiecowy i paleniskowy, keramzyt, łupkoporyt powstają w wyniku obróbki termicznej popiołów lotnych, glin, iłów oraz łupków. Najczęściej oraz glinoporyt. Kruszywa sztuczne powstają w procesach:

-spieniania (np. pumeks hutniczy, szkło piankowe),

-spiekania ( np. keramzyt, popiołoporyt, glinoporyt, łupkoporyt),

-granulowania (np. żużel wielkopiecowy, elporyt, ardelit).

-z recyklingu.

Z kolei biorąc za kryterium podziału gęstość objętościową można wydzielić trzy grupy kruszywa:

- lekkie o gęstości nie mniejszej niż 2 kg/dm³(uzyskiwane z lekkich skał jak np. wapienie lub lekkich sztucznych spieków, znajdują zastosowanie w betonach lekkich),

- średnie o gęstości od 2 do 3 kg/dm³ (najczęściej stosowane do produkcji zapraw i betonów zwykłych),

- ciężkie o gęstości większej niż 3 kg/dm³(pozyskiwane ze skał lub materiałów sztucznych o dużym ciężarze objętościowym i wysokiej wytrzymałości, są one stosowane do celów specjalnych jak np. betony osłonowe).

10. Omów czynniki wpływające na trwałość betonu

Przede wszystkim - jest to jakość składników betonu, a dominującą rolę ogrywa tu spoiwo. Następnym czynnikiem jest projektowanie i jakość wykonania mieszanki, głównie założenie niskiego wskaźnika W/C, szczelnego stosu okruchowego, zmniejszenie porowatości przez stosowanie dodatków i domieszek oraz skutecznych metod wibracji. Kolejny czynnik to pielęgnacja dojrzewającego betonu, rodzaj środowiska w jakim pracuje dany element.

Obciążenia statyczne, zmiany temperatury i wilgoci wpływają niekorzystnie na beton, obniżając jego trwałość. Oceny trwałości materiałów dokonuje się za pomocą różnych kryteriów zniszczenia, których wybór jest zdeterminowany warunkami pracy danego elementu. W literaturze brak jednak spójnej teorii, na której można oprzeć prognozowanie trwałości betonu. Badania są wciąż prowadzone i mogą zaowocować powstaniem modelu trwałościowego betonów wysokich wytrzymałości.

11. Opisz sposób doboru kruszywa do betonu wg krzywych granicznych uziarnienia.

Optymalne uziarnienie umożliwia otrzymanie projektowanego betonu i mieszanki betonowej o żądanej konsystencji przy jak najmniejszym dodatku wody i cementu, a więc możliwie najmniejszej wodożądności kruszywa (w_k). Przepełnienie jam kruszywa przez zaczyn cementowy powinno wynosić około 1,1 do 1,3 objętości zaczynu w stosunku do objętości jam w kruszywie. Tak więc aby zużycie zaczynu (cementu) było możliwie niskie powinno posiadać możliwie niską jamistość. Warunek optymalnego uziarnienia kruszywa będzie więc spełniony wówczas gdy suma wodo żadności w_k i jamistości kruszywa j_k będzie możliwie najmniejsza. Można je uzyskać za pomocą różnych poradników, np. korzystając z tablicy podanej przez

A₀ = ~0,95A₁

A₀ – optymalne

A₁ – proporcje najgęściejszego zestawu w próbie

Tablica 5. Dobór optymalnego uziarnienia

Dobór kruszywa wg krzywych przesiewu

Kolejnym sposobem jest wykorzystanie granic krzywych przesiewu, które przedstawione są przez Polską Normę dla poszczególnych typów kruszyw. Podaje ona granicę dolną i górną, między którymi powinna znajdować się krzywa przesiewu dla danego projektowanego betonu. Dowolne kruszywo charakteryzuje się uziarnieniem, którego krzywa przesiewu znajduje się pomiędzy podanymi granicami, to kruszywo spełnia warunek dobrego uziarnienia i może być zastosowanie do betonu. Krzywe przesiewu leżace bliżej górnej granicy charakteryzują kruszywo dolne. Przy krzywej leżacej bliżej dolnej granicy powierzchnia kruszywa jest mniejsza, a więc i jego wodo żądność jest mniejsza.

12. Określ rolę dodatków mineralnych i domieszek chemicznych w kształtowaniu właściwości mieszanki betonowej i stwardniałego betonu.

Dodatki mineralne stosowane do mieszanek betonowych wpływają na:

- opóźniają czas wiązania betonu

- zmniejsza ciepło hydratacji

- obniża skurcz betonu

Stosowanie dodatków wpływa na stwardniały beton:

- zwiększanie wytrzymałość betonu na ściskanie,

- zmniejsza przepuszczalność

Domieszki chemiczne wprowadza się w celu modyfikacji cech technologicznych mieszanki betonowej lub zaprawy przed jej związaniem.

Stosowanie domieszek chemicznych powoduje w mieszance betonowej:

- zmniejszenie segregacji mieszanki

- poprawę pompowalności

- dłuższe utrzymanie właściwej konsystencji mieszanki

- zmniejszenie lub zapobieganie osadzaniu mieszanki betonowej

- opóźnienie lub przyspieszanie wiązania lub twardnienia betonu

- poprawę urabialności mieszanki betonowej bez zwiększania ilości wody zarobowej lub zmniejszenie ilości wody przy zachowaniu niezmiennej urabialności

- zmniejsza zapotrzebowanie na wodę w mieszance betonowej

Stosowanie domieszek w stwardniałym betonie ma na celu:

- opóźnienie lub zmniejszenie wydzielania ciepła podczas wczesnych etapów twardnienia

- przyspiesza narastanie wczesnej wytrzymałości

- zwiększenie wytrzymałości końcowej

- zwiększenie trwałości i odporności na trudne warunki użytkowania, w tym na stosowanie soli odladzających

- zmniejszenie przepuszczalności betonu

- ograniczenie korozji wew. powodowanej przez reakcje alkaliczne kruszywa

- zwiększenie przyczepności betonu do zbrojenia

- zwiększenie przyczepności nowego betonu do istniejącego podłoża betonowego

-poprawę odporności na uderzenie i na ścieranie

- inhibicję korozji stali zbrojeniowej

- barwienie betonu

- zwiększają objętość betonów ( przeciwdziałają skurczowi)

---