1. Podać i omó22wić wzór Bolomey,a oraz omówić genezę powstania tego wzoru

A₁ i ‘-’ gdy 1.2C/W2.5 lub A₂ i ‘+’ gdy 1.2C/W2.5
f cm - wytrzymałość normowa na ściskanie, czyli po 28 dniach ;C/W-współczynnik cementowo-wodny masowy) A – współczynnik zależny odwytrzymałości cementu i rodzaju kruszywa, Bolomey uprościł wzór Fereta,

zakładając, że p=0 i przyjął założenie, że wytrzymałość betonu R jest funkcją proporcji cementu do wody (R=f(c/w)).

2. jak norma PN-EN 206-1 dba o odpowiednią trwałość betonu w zależności

Od oddziaływania środowiska

Spełnienie wymagań dla składu i właściwości betonu dotyczących wartości granicznych, jest równoznaczne z zapewnieniem trwałości betonu, pracującego w określonym środowisku, pod warunkiem:

■ prawidłowego ułożenia, zagęszczenia i pielęgnacji betonu zgodnie z odpowiednimi normami;

■ zaprojektowania i wykonania odpowiedniej otuliny zbrojenia w betonie;

■ prawidłowego doboru klasy ekspozycji;

■ stosowania przewidzianej konserwacji konstrukcji. Wymagania w zakresie składu i ustalonych właściwości betonu są określone dla każdej klasy ekspozycji i dotyczą:

■ dopuszczonych rodzajów i klas składników;

■ maksymalnego współczynnika woda/cement

■ minimalnej zawartości cementu;

■ minimalnej klasy wytrzymałości betonu na ściskanie;

■ minimalnej zawartości powietrza (w przypadku klasy ekspozycji XF).

3. jaki wpływ ma wskaźnik w/c na właściwości zaczynu i stwardniałego

betonu

Od wskaźnika w/c zależy przede wszystkim nsystencja zaczynu, a w konsekwencji mieszanki betonowej. Konsystencja oznacza stopień ciekłości mieszanki betonowej. Od w/c zależy też urabialność mieszanki czyli zdolnośćdo wypełnienia formy (np. deskowania) z zachowaniem jednorodności. Również wytrzymałość zależy od w/c. Przeciętnie cement do pełnej hydratacji potrzebuje wody w ilości ok. 30% swojej masy.

* Przy w/c < 0.3 i braku dostępu wody z otoczenia: nie pełnahydratacja, dużo nie uwodnionych ziaren cementu => pogarsza się wytrzymałość,

* Przy w/c > 0.3 : część wody nie wykorzystana, nieuniknione pory kapilarne, im większy wskaźnik w/c tym większa porowatość stwardniałego materiału,

4. jaki ma wpływ na skład mieszanki betonowej ma jamistość i powierzchnia kruszywa

Powierzchnia właściwa kruszywa jest to suma powierzchni wszystkich ziaren zawartych w jednostce masy danego kruszywa. Im większa powierzchnia

właściwa kruszywa, tym więcej trzeba wody, żeby zwilżyć powierzchnię ziaren i więcej zaczynu cementowego, żeby go otulić. Im drobniejsze są ziarna w danej objętości kruszywa, tym większa jest powierzchnia właściwa tego kruszywa. Powierzchnia właściwa kruszywa rośnie także wraz z rozbudowanym,

nieregularnym kształtem ziaren. Jamistość stosu okruchowego to udział objętości przestrzeni międzyziarnowych w całkowitej objętości stosu okruchowego kruszywa (w stanie luźnym lub zagęszczonym). Im większa jamistość kruszywa tym większe zapotrzebowanie na zaczyn cementowy.

5. wymienić domieszki chemiczne

Domieszki chemiczne to środki chemiczne dodawane do mieszanki betonowej bezpośrednio lub w czasie procesu jej przygotowywania. Domieszkami są składniki dodawane do mieszanki betonowej w ilości nie przekraczającej 5 % w stosunku do masy cementu:

a)Domieszka redukująca ilość wody/uplastyczniająca-> plastyfikator

b)Domieszka znacznie redukująca ilośc wody/upłynniająca -> superplastyfikator

c)Domieszka zwiększająca więźliwość wody

d)Napowietrzająca

e)Przyspieszająca wiązanie

f)Przyspieszająca twardnienie

g)Opóźniająca wiązanie

h)Zwiększająca wodoodporność/uszczelniająca

i)kompleksowa

6. omówić metodę otulenia ziarn

Istotę metody stanowi założenie, że dla wykonania mieszanki konieczne jest otulenie ziaren kruszywa grubego warstwą zaprawy. Przyjęta grubość otulającej

warstwy zaprawy zależeć będzie od założonej konsystencji. Im konsystencja będzie bardziej ciekła tym warstwa musi być grubsza. Metoda wykorzystuje tez równania podstawowe konsystencji szczelności i wytrzymał. Równanie metody:

ż r - promień otoczenia; ż f - pow. zewn. ziaren żwiru; ż v - jamistość ziaren żwiru

GRUPA B

1. Zaczyn cementowy – mieszanina cementu i wody, przy czym wagowe proporcje obydwu składników, opisane tzw. współczynnikiem c/w (lub w/c), powinny się mieścić w granicach od około 1.5 do 2.8 (od 0.65 do 0.35).

Zaprawa cementowa – zaczyn cementowy z dodatk. piasku (kruszywa) o maks. Wymiarze ziaren 2mm.

Mieszanka betonowa – mieszanina wszystkich składników betonu przed związaniem zaczynu, będąca w stanie plastycznym i dająca się zagęszczać normalnymi metodami.

2. CEM I – cement portlandzki, czystoklinkierowy – rozdrobniony klinkier z gipsem. Klinkier otrzymuje się z naturalnych skał takich jak: wapień, margiel, kreda itd. Gips reguluje czas wiązania cementu. W miarę wzrostu ilości gipsu (~ 3% masy cementu) opóźnia się początek i wydłuża czas wiązania. Cement jest higroskopijny i może wysysać wilgoć z powietrza.

CEM II – cementy portlandzkie mieszane, charakteryzują się różną zawartością klinkieru portlandzkiego oraz innych surowców. Przykładowe

dodatki: granulowany żużel wielkopiecowy, pucolana, popiół lotny, mączka wapienna.

CEM III – hutniczy – właściwości zbliżone do cementu portlandzkiego.Główny składnik to żużel wielkopiecowy. Niska cena przy dobrych właściwościach. Niska cena wynika z wykorzystania odpadu, którym jest żużel.

3. SKŁAD CEMENTU – a) surowcowy: 80% kamień wapienny + ok. 20% surowce ilaste (glina)
b) mineralogiczny: ALIT – C 3 S 35-65% ; BELIT -

C 2 S 15-40% ; CELIT C 3 A 3-12% ; BRAUNMILLERYT C 4 AF 3-12%

b) skład tlenkowy: CaO 60-70% ; SiO 2 18-25% ; Al 2 O 3 4-9% ;Fe 2 O 3 MgO po 1-5% . Klinkier portlandzki otrzymuje się przez wypalenie

w temperaturze 1450 °C mieszaniny zmielonych surowców zawierających wapień i glinokrzemiany.

4. RÓWNANIA DO PROJEKTOWANIA: 1) równanie Bolomey-a:

PATRZ GRUPA A PYTANIE 1

2) równanie szczelności: c + p + ż + w = 1,0
3)równanie konsystencji c·kc + p·kp + ż·kż = w (kc = wc·ρc itd.)

5. GORNA I DOLNA granica krzywej uziarnienia

Krzywa uziarnienia – krzywa z której odczytujemy procentową zawartość frakcji, wskaźnik różnorodności uziarnienia, wskaźnik krzywizny uziarnienia. Krzywa uziarnienia charakteryzuje jamistość oraz powierzchnię ziaren kruszywa. Kruszywo, którego krzywa znajduje się powyżej górnej granicznej ma małą jamistość i dużą powierzchnię (zbyt drobne kruszywo). Natomiast kruszywo, którego krzywa znajduje się poniżej dolnej granicznej ma dużą jamistość oraz małą powierzchnię (zbyt grube kruszywo). Do mieszanekonieodpowiednich

kruszywach potrzeba zbyt dużo zaczynu cementowego co obniżawytrzymałość oraz szczelność betonu.

6. JAKĄ ROLĘ pełni beton w konstrukcjach żelbetowych

- Nadaje kształt elementowi i jego przekrojowi porzecznemu, w średnich elementach zbrojonych zapewnia i utrzymuje odpowiednią wielkość ramienia

sił wewnętrznych,

- przenosi siły ( obciążenia naprężenia ściskające),

- dzięki wysokiemu PH aktywnie chroni stal przed korozją,

GRUPA C

1. SKŁAD CEMENTU PATRZ GRUPA B PYTANIE 3

2. GORNA I DOLNA granica krzywej uziarnienia

PATRZ GRUPA B PYTANIE 5

3. Równanie konsystencji, opis i interpretacja: ck·c + p·kp + ż·kż = w, gdzie: kc, kp, kż (kc = wc·ρc itd. - wskaźnik wodny cementu razy gęstość pozorna

cementu) to współczynniki wodożądności wyrażone w jednostkach objętości absolutnej. Równanie konsystencji opisuje ilość wody, którą trzeba dodać do

każdego ze składników aby otrzymać założoną konsystencję. (w- całkowita ilość wody). Wskaźniki wodne dobieramy w zależności od klasy konsystencji. Dla kruszyw łamanych wskaźniki te należy zwiększyć o 10% gdyż kruszywo takie ma większą powierzchnię a tym samym wodożądność.

4. Jaki wpływ na wytrzymałość ma wielkość i kszatł próbki? Im większa jest próbka tym wytrzymałość jest mniejsza. Również kształt wpływa na

wytrzymałość- im próbka bardziej smukła (stosunek wysokości do szerokości duży), tym mniejsza wytrzymałość. Wynika to z tzw. Współczynnika wyboczeniowego, który określa się właśnie na podstawie smukłości. Czym jest on większy, tym naprężenie krytyczne jest większe, czyli próbka jest w stanie dłużej pracować w zakresie sprężystym. Próbki normowe to próbki oznaczane B i są to kostka sześcienna o boku 15cm oraz walec amerykański o średnicy podstawy 15cm i wysokości 30cm. Fc na

kostce 15 = 1,25 Fc na walcu.

5. Wykres zależnosci odkształcen od naprezen sciskanej próbki Dla betonu jako materiału kruchego wykres ten jest bardzo zbliżony do liniowego, natomiast przy osiągnięciu granicy sprężystości następuje zniszczenie. Na podstawie wykresu określa się moduł sprężystości (Younga). Są trzy metody:

1. dynamiczny moduł początkowy (tg kąta między styczną w 0 oraz osią odkształceń)

2. moduł średni (sieczny) – tg kąta między sieczną przechodzącą przez dowolne dwa punkty w zakresie sprężystym oraz osią odkształceń

3. moduł chwilowy styczny- określany jako tg kąta stycznej w dowolnym punkcie.

6. Procesy technologiczne jakim podlega mieszanka betonowa Wagowe dozowanie składników, Mieszanie suchych składników, Dodanie wody, Mieszanie oraz transport

GRUPA D

1. Opisać metodę przepełnienia-Istota ta polega na założeniu ze dla wykonania mieszanki konieczna jest przepełnienie jam miedzy ziarnami kruszywa grubego zaprawa. Przyjęty stopień przepełnienia jam zaprawa zależy od założonej konsystencji. Im bardziej ciekła tym stopień przepełnienia większy. Metoda wykorzystje równania podstawowe.μż–współczynnik przepełnienia jam żwiru zaprawą;Vż–jamistośćZiarenZwiru(dm3/dm3

2. Mechanizmy działania domieszek zmieniających konsystencje Mechanizmy upłynniania mieszanki betonowej Plastyfikatory to domieszki obniżające napięcie powierzchniowe wody

zarobowej w stopniu umożliwiającym ograniczenie jej zużycia o około 10% i przy zachowaniu tej samej konsystencji. Superplastyfikatory natomiast powodują powstawanie wokół ziaren cementu podwójnej warstwy jonowej, dzięki której zmniejszają się siły tarcia i następuje intensywna dyspersja zaczynu cementowego. Superplastyfikatory umożliwiają redukcję zużycia

wody zarobowej o 30 do 35%, przy zachowaniu projektowanej konsystencji. Plastyfikatory i superplastyfikatory zmniejszają tarcie wewnętrzne mieszanki i napięcie powierzchniowe wody. Dzięki temu cząstki wody łatwiej zwilżają cząstki spoiwa i kruszywa, a mieszanka betonowa jest bardziej plastyczna. W

efekcie zastosowania preparatów uplastyczniających cząstki mieszanki betonowej zostają naładowane jednoimiennie. Powoduje to wzajemne odpychanie się cząstek siłami elektrostatycznymi, a tym samym lepszą

urabialność mieszanki. Stosowanie domieszek uplastyczniających i upłynniających niesie ze sobą wiele korzyści dla zakładów produkujących beton, zakładów prefabrykacji i przedsiębiorstw budowlanych, wykonujących prace betonowe.

3. Jaką rolę odgrywa zaczyn cementowy w mieszance betonowej przed i po stwardnieniu? Od wskaźnika w/c zależy przede wszystkim konsystencja

zaczynu, a w konsekwencji mieszanki betonowej. Konsystencja oznacza stopień ciekłości mieszanki betonowej. Od w/c zależy też urabialność mieszanki czyli zdolność do wypełnienia formy (np. deskowania) z

zachowaniem jednorodności. Również wytrzymałość zależy od w/c. Przeciętnie cement do pełnej hydratacji potrzebuje wody w ilości ok. 30% swojej masy.

* Przy w/c < 0.3 i braku dostępu wody z otoczenia: nie pełna hydratacja, dużo nie uwodnionych ziaren cementu => pogarsza się wytrzymałość,

* Przy w/c > 0.3 : część wody nie wykorzystana, nieuniknione pory kapilarne, im większy wskaźnik w/c tym większa porowatość stwardniałego materiału,

4. Jak powierzchnia właściwa kruszyw i jamistość wpływa na projektowanie składu mieszanki betonowej? Powierzchnia właściwa kruszywa jest to suma powierzchni wszystkich ziaren zawartych w jednostce masy danego kruszywa. Im większa powierzchnia właściwa kruszywa, tym więcej trzeba wody, żeby zwilżyć powierzchnię ziaren i więcej zczynu

cementowego, żeby go otulić. Im drobniejsze są ziarna w danej objętości kruszywa, tym większa jest powierzchnia właściwa tego kruszywa. Powierzchnia właściwa kruszywa rośnie także wraz z rozbudowanym,

nieregularnym kształtem ziaren. Jamistość stosu okruchowego to udział objętości przestrzeni międzyziarnowych w całkowitej objętości stosu okruchowego kruszywa (w stanie luźnym lub zagęszczonym). Im większa jamistość kruszywa tym

większe zapotrzebowanie na zaczyn cementowy.

5. Dlaczego wytrzymałość średnia nie opisuje w pełni wytrzymałości na ściskanie betonu? Beton jest materiałem niejednorodnym więc wytrzymałości

badane nawet na takich samych próbkach normowych mogą być zróżnicowane. Dlatego wartość średnia nie jest wystarczającym opisem. Rozrzut wyników opisuje krzywa Gaussa. Czym bardziej jest ona smukła, tym

wartości są bardziej zbliżone (jednorodne). Miarą jednorodności Fc jest odchylenie standardowe oraz wskaźnik zmienności wyrażony przez odchylenie standardowe podzielone przez wartość średnią. Czym mniejszy tym lepszy. Dlatego dla betonu określa się wytrzymałość charakterystyczną.

6. Dlaczego należy pielęgnować młody beton i jakie są sposoby jego

pielęgnacji?

Pielęgnacja betonu to czynności, które wspomagają proces wiązania i twardnienia cementu. Polegają one na kontrolowaniu temperatury i migracji wilgoci zarówno z jak i do betonu. Aby uzyskać dobry beton w konstrukcji nie wystarczy jedynie przygotować odpowiednią mieszankę betonową oraz we właściwy sposób ją ułożyć i zagęścić. Bardzo ważna i konieczna jest też pielęgnacja tego betonu, szczególnie w pierwszych fazach jego twardnienia. Niewłaściwa pielęgnacja

lub jej brak będzie powodować obniżenie trwałości i jakości betonu, a co za tym idzie – całej konstrukcji. Sposoby:
1. polewaniu powierzchni betonu wodą,
2. układaniu na powierzchni betonu mokrych mat i zabezpieczeniu ich przed wysychaniem,
3. pokrywaniu powierzchni mokrego betonu folią

budowlaną,
4. stosowanie preparatów do powierzchniowej ochrony betonu