PRZEDMIOT: Materiały Budowlane
TEMAT: Projektowanie betonu metodą zaczynu				Zespół: - Łukasz Omieciuch - Piotr Szczubełek - Tomasz Olszyński - Michał Gajewski
Rok Akademicki 2006/2007	Grupa 2	Semestr III	Ocena	Numer ćwiczenia 3	Prowadzący: Dr inż. Elżbieta Gantner
							Studia dzienne

Spis treści:

1.	Projektowanie betonu metodą zaczynu
Wstęp		3
2.	Założenia i wstępne określenie ilości składników mieszanki betonowej
a) Założenia		4
b)	Wyniki	5
3.	Ustalenie receptury roboczej zaprojektowanego składu betonu	5

1. Wstęp

Przed przystąpieniem do projektowania betonu należy poczynić pewne założenia:

• Klasa ekspozycji

• Rodzaj konstrukcji, masywność

• Informacje o usytuowaniu zbrojenia

• Wynikające z klasy ekspozycji w/c maksymalne i minimalna zawartość cementu w m³

• Konsystencja mieszanki betonowej

• Maksymalna wielkość ziaren kruszywa

Poszczególne etapy projektowania betonu:

• Przyjęcie założeń jw.

• Dobór kompozycji kruszywa przy użyciu krzywych granicznych lub metoda iteracji

• Przygotowanie porcji kruszywa w ilości umożliwiającej przeprowadzenie badania konsystencji w aparacie Ve-Be

• Przygotowanie zaczynu cementowego o proporcjach wyliczonych przy wykorzystaniu wzoru Bolomeya:

F_cm=A₁(c/w -0,5)dla c/w <2,5

f_cm=A₁(c/w +0,5)dla c/w >=2,5

• 1/3 kruszywa-3,5kg

• Wykonani próbnej mieszanki

• Sprawdzenie konsystencji i objętości próbnego zarobu

• Sprawdzenie w/c i zgodności w/c z założeniami

• Wykonanie próbek do badań wytrzymałościowych w ilości, co najmniej 3 sztuki

• Uwagi, co do korekty składu

Badanie konsystencji mieszanki betonowej metodą Ve-Be.

Metoda szczególnie przydatna w odniesieniu do mieszanek trudno urabialnych. Metoda ta nie jest odpowiednia, gdy wymiar ziaren kruszywa jest większy od 40mm. Pomiar tą metodą polega na pomiarze czasu zmiany kształtu próbki mieszanki betonowej ze stożkowego w walcowy, po poddaniu jej wibracji o częstotliwości 50Hz i amplitudzie 0,5mm.

Najpierw należy ułożyć mieszankę w formie stożkowej(znajdującej się w formie cylindrycznej) w trzech warstwach, z zagęszczeniem każdej 25 razy pod ciężarem pręta. Potem należy usunąć nadmiar mieszanki i wyładzic ją. Po podniesieniu stożkowej formy należy oprzeć krążek na mieszance i wibrować do chwili zetknięcia się całej powierzchni krążka z mieszanką betonową. Czas wibrowania z dokładnością, co do 1 s jest wskaźnikiem konsystencji:

Wilgotnej, K-1>=28

Gęstoplastycznej, K-2 27-14

Plastycznej,K-3 13-7

Półciekłej, K-4<=6

2. Założenia i wstępne określenie ilości składników mieszanki betonowej

a) Założenia

• Konstrukcja średniomasywna

• Uziarnienie kruszywa do 16mm

• Klasa klasa zakładana to C20/25

• Konstrukcja podlega tylko karbonatyzacji -klasa XC1

• Maksymalne w/c=0,65 zalecane wg PN-EN-206-1

• Minimalna zawartość cementu w m³ c= 260kg/ m³

• Minimalna wytrzymałość charakterystyczna f_ck,cube=25Mpa

Projektując beton musimy założyć pewien zapas wytrzymałościowy: 6-12 MPa.

Zakładamy zapas y=7MPa czyli powinniśmy uzyskać wytrzymałość średniego betonu

F_o,cube,zakł =25+7=32Mpa

Kompozycja mieszanki kruszywa wg krzywych granicznych uziarnienia:

0/2=36%

2/8=34%

8/16=30%

Do 5l zarobu mieszanki potrzeba ok. 10kg kruszywa

0/2=3600g

2/8=3400g

8/16=3000g

Konsystencja zakładana V pomiędzy stanem plastycznym a gęstoplastycznym wg Ve-Be od 20 do 11s

F_cm=A₁(c/w -0,5) A₁=18MPa F_cm=26,7MPa

26,7/18 +0,5 = c/w = 1,98

Masa zaczynu cementowego z=3,4kg

c + w=3,4 kg

c/w=1,98

w=1,14 kg

c= 2,26 kg

Po wykonaniu mieszanki betonowej zgodnie z przyjętymi założeniami należy skontrolować najważniejsze cechy takie jak: konsystencja mieszanki, rzeczywista objętość i wytrzymałość próbnego zarobu.

b) Wyniki:

Użyto 2218,2 g zaczynu do badania konsystencji mieszanki betonowej metodą Ve-Be

Konsystencja mierzona za pomocą aparatu Ve-Be: 13,5 s

Objętość : V_b= 5,02 l

Obliczone ilości wody, cementu na podstawie ilości zużytego zaczynu: c=1,48 kg, w=0,74 kg

Obliczenie ilości składników potrzebnych do wykonania m³ mieszanki betonowej:

Masa wody w m³ mieszanki betonowej: W=0,74/5,02 * 1000=147,41 dm³

Masa cementu w m³ mieszanki betonowej: C=1,48/5,02*1000=294,82 kg

Masa kruszywa w m³ mieszanki betonowej: K=10/5,02 * 1000=1992,03 kg

Masa poszczególnych frakcji kruszywa w m³ mieszanki betonowej:

Frakcja 0/2=717,13 kg

Frakcja 2/8=677,29kg

Frakcja 8/16=597,61kg

Sprawdzenie warunku szczelności:

294,82/3,1 + 1992,03/2,65 + 147,41 = 994,22 +0,58%

W wykonanej mieszance betonowej zawartość cementu jest za duża. Należy wykonać kolejne zaroby przy zmniejszonej zawartości zaczynu cementowego. Jeżeli ta zmiana nie przyniosłaby oczekiwanych efektów należy zmniejszy zapas wytrzymałości po 28 dniach dojrzewania betonu w warunkach laboratoryjnych.

3.Ustalenie receptury roboczej zaprojektowanego składu betonu

Wilgotność kruszywa 0,5%

Obliczenie ilości składników na m³ betonu z uwzględnieniem wilgotności kruszywa

Masa poszczególnych frakcji kruszywa na m³ betonu:

Frakcja 0/2=717,13 *(1+0,5%/100)=717,17kg

Frakcja 2/8=677,29*(1+0,5%/100)=677,32kg

Frakcja 8/16=597,61*(1+0,5%/100)=597,64kg

Masa wody w m³ mieszanki betonowej:

w=147,41-[(717,17-717,13)+( 677,32-677,29)+( 597,64-597,61)]=147,31 dm³

Obliczenie składników na jeden zarób betoniarki o pojemności teoretycznej 250 dm³ przy założeniu współczynnika spęcznienia 0,85.

Wilgotność kruszywa 0,5%

Obliczenie objętości roboczej betoniarki :

V_r = 250*0,85=212.5dm³

Obliczenie składników na jeden zarób:

C_r =294,82*212.5/1000=62,65kg

W_r =147,31*212,5/1000=31,30kg

Frakcja 0/2_r =717,17*212,5/1000=152,40kg

Frakcja 2/8_r =677,32*212,5/1000=143,93kg

Frakcja 8/16_r =597,64*212,5/1000=127,00kg

Na jeden zarób betoniarki o zadanej pojemności 250 l potrzeba 3 worki cementu, przy założeniu pojemności worka 25l.

Skład betonu na jeden zarób betoniarki uwzględniając dozowanie cementu pełnymi workami:

W=31,30*75/62,65=37,47kg

Frakcja 0/2_rd =152,40*75/62,65=182,44kg

Frakcja 2/8_rd =143,93*75/62,65=172,30kg

Frakcja 8/16_rd =127,00*75/62,65=152,04kg

---