BADANIA MIESZANKI BETONOWEJ

Mieszanka betonowa - całkowicie wymieszane składniki betonu, które są jeszcze w stanie umożliwiającym zagęszczenie wybraną metodą.

Konieczne jest jednorodne wymieszanie składników mieszanki betonowej przed związaniem.

Mieszankę betonową charakteryzują cztery cechy: urabialność, jednorodność, konsystencja i zawartość powietrza.

Urabialność - zdolność do łatwego i szczelnego wypełniania formy. Jest pojęciem intuicyjnym, w praktyce nie wykonuje się badań.

Jednorodność - niezmienność składu mieszanki w każdym punkcie.

Konsystencja - inaczej stopień ciekłości. W zakresie badania konsystencji mieszanki betonowej norma akceptuje cztery podstawowe, powszechnie stosowane w Europie, metody pomiarowe: metodę opadu stożka, metodę Vebe, metodę stolika rozpływowego, oraz metodę pomiaru stopnia zagęszczalności.

Wykonujemy w laboratorium ocenę konsystencji metodą opadu stożka.

Klasa	Opad stożka w mm	Według starej normy
S1	od 10 do 40	Wilgotna K-1 - nieokreślana stożkiem
S2	od 50 do 90	Gęstoplastyczna K-2 - nieokreślana stożkiem
S3	od 100 do 150	Plastyczna K-3 - opad 20-50 mm
S4	od 160 do 210	Półciekła K-4 - opad 60 do 110 mm
S5	≥220	Ciekła K-5 - opad 120-150 mm

Całkowita zawartość wody - woda dodana oraz woda już zawarta w kruszywie i znajdująca się na jego powierzchni a także woda w domieszkach i dodatkach zastosowanych w postaci zawiesin jak również woda wynikająca z dodania lodu lub naparzania.

Efektywna zawartość wody - różnica między całkowitą ilością wody w mieszance betonowej a ilością wody zaabsorbowaną przez kruszywo.

Współczynnik w/c (woda/cement) - stosunek efektywnej zawartości masy wody do zawartości masy cementu w mieszance betonowej.

Zawartość powietrza - objętość pęcherzyków powietrza w zagęszczonej mieszance, z pominięciem powietrza w porach kruszywa. Powietrze jest takim składnikiem mieszanki betonowej, który - choć nie uwzględniany na etapie projektowania - zawsze w niej występuje. Znajomość faktycznej zawartości powietrza w mieszance pozwala oszacować spowodowany przez nią spadek wytrzymałości na ściskanie. Norma opisuje dwie metody oznaczania zawartości powietrza:

• metoda słupa wody - polega na pomiarze zmian słupa wody nad badaną mieszanką, w która wtłaczana jest woda pod określonym ciśnieniem

• metoda ciśnieniomierza - polega na wprowadzeniu znanej objętości powietrza pod określonym ciśnieniem i łączeniu jej z powietrzem zawartym w mieszance. Ciśnieniomierz wskazuje wynikowe ciśnienie, które jest funkcją objętości powietrza w mieszance.

Oznaczanie gęstości mieszanki betonowej - polega na zważeniu mieszanki betonowej w pojemniku o znanej objętości i masie.

ρ_prz = m/V [kg/dm³]

gdzie: m - masa mieszanki betonowej (masa cylindra z mieszanką minus masa cylindra pustego)

V - objętość cylindra

Szczelność s =ρ_prz / ρ_pt

Porowatość p = (1-s)100%

BETON STWARDNIAŁY - definicje, badania.

Beton - materiał powstały ze zmieszania kruszywa grubego, drobnego, cementu i wody oraz ewentualnych domieszek i dodatków, który uzyskuje swoje właściwości w wyniku hydratacji cementu.

Beton stwardniały - beton, który jest w stanie stałym i który osiągnął pewien poziom wytrzymałości.

Beton zwykły - beton o gęstości w stanie suchym większej niż 2000 kg/m³ , ale nie przekraczającej 2600 kg/m³.

Beton lekki - beton o gęstości w stanie suchym nie mniejszej niż 800 kg/m³ i nie większej niż kg/m³, produkowany z zastosowaniem wyłącznie lub częściowo kruszywa lekkiego.

Beton ciężki - beton o gęstości w stanie suchym większej niż 2600 kg/m³.

Beton projektowany - beton, którego wymagane właściwości i dodatkowe cechy są podane producentowi, odpowiedzialnemu za dostarczenie betonu zgodnego z wymaganymi właściwościami i dodatkowymi cechami.

Beton recepturowy - beton, którego skład i składniki, jakie powinny być użyte, są podane producentowi odpowiedzialnemu za dostarczenie betonu o tak określonym składzie.

Wytrzymałość charakterystyczna - wartość wytrzymałości poniżej której może znaleźć się

5% populacji wszystkich możliwych oznaczań wytrzymałości dla danej objętości betonu.

Wytrzymałość na ściskanie.

Jest to podstawowa cecha betonu stwardniałego. Badamy ją na próbkach sześciennych lub walcowych po 28 dniach dojrzewania.

Wytrzymałość na ściskanie badanej próbki oblicza się za wzoru:

[MPa]

gdzie:

ω - współczynnik przeliczeniowy wytrzymałości ze względu na wymiary próbek (dla 10cm równy 0,90)

F - największe obciążenie przeniesione przez próbkę w kN

A - powierzchnia próbki w m²

Zgodność wytrzymałości na ściskanie ocenia się dla:

• wartości średniej (f_cm ) zbioru ”n” nie pokrywających się lub pokrywających się kolejnych wyników badań - tzw. Kryterium 1,

• każdego pojedynczego wyniku (f_ci ) - tzw. Kryterium 2.

Zgodność uznaje się za potwierdzoną, jeśli obydwa kryteria są jednocześnie spełnione w myśl wymagań:

Dla n = 3

• 
  (kryt.1)

• 
  (kryt.2)

Nasiąkliwość betonu - stosunek masy wody, jaką zdolny jest wchłonąć beton do jego masy w stanie suchym. Badamy ją na próbkach po 28 dniach dojrzewania. Próbki układamy na podpórkach i zalewamy wodą do ½ wysokości, po 24 godzinach dolewamy wody na wysokość 10 mm ponad górną powierzchnię próbek. Co 24 godziny wyjmuje się próbki z wody, powierzchniowo osusza i waży. Gdy dwa kolejne ważenia nie wykazują przyrostu masy (G₂), nasycone wodą próbki umieszcza się w suszarce i suszy do stałej masy (G₁).

Nasiąkliwość obliczamy ze wzoru:

[%]

Wg PN - 88/B - 06250 Beton zwykły nasiąkliwość betonów nie powinna być większa niż:

• 5% w przypadku betonów narażonych bezpośrednio na działanie czynników atmosferycznych

• 9% w przypadku betonów osłoniętych przed bezpośrednim działaniem czynników atmosferycznych.

Mrozoodporność betonu - odporność betonu na działanie mrozu, badana na próbkach po 28 dniach dojrzewania, nasyconych wodą i poddawanych naprzemiennie cyklom zamrażania i rozmrażania.

Wg PN - 88/B - 06250 Beton zwykły wyróżnia się kilka stopni mrozoodporności betonu: F25, F50, F75, F100, F150, F200 i F300. Liczba w symbolu oznacza wymaganą liczbę cykli zamrażania i rozmrażania nasyconych wodą próbek betonowych, przyjmowaną w zależności od przewidywanej liczby lat użytkowania konstrukcji i narażenia na działanie mrozu. Stopień mrozoodporności jest osiągnięty jeżeli po wymaganej w jego symbolu liczbie cykli zamrażania i rozmrażania ubytek masy badanych próbek jest nie większy niż 5% i spadek wytrzymałości jest nie większy niż 20%.

Odporność betonu na przepuszczalność wody - wg PN-EN 12390-8:2001 Badania betonu. Część 8: Głębokość penetracji wody pod ciśnieniem

badanie polega na pomiarze głębokości penetracji wody, pod stałym ciśnieniem 0,5 MPa, działającym przez okres trzech dób. Wynik podawany jest z dokładnością do 1 mm.

Wg PN - 88/B - 06250 Beton zwykły wyróżnia się kilka stopni wodoszczelności betonu: W2, W4, W6, W8, W10 i W12 w zależności od wskaźnika ciśnienia (stosunek słupa wody w metrach do grubości przekroju w metrach) i warunków wodnych. Liczba oznacza dziesięciokrotną wielkość ciśnienia słupa wody w MPa, oddziałującego na próbki betonowe. Ciśnienie wody działającej na próbkę podwyższa się skokowo co 24 godziny o wartość 0,2 MPa; końcowe ciśnienie, odpowiadające żądanemu stopniowi wodoszczelności, należy utrzymywać również przez 24 godziny. Należy odnotować ciśnienie, przy którym wystąpią pierwsze oznaki przeciekania wody. Stopień wodoszczelności został osiągnięty, jeżeli pod wymaganym ciśnieniem w czterech na sześć badanych próbek nie wystąpił przeciek wody.

---