Grupa A 
1) podać i omówić wzór Bolomey,a oraz omówić genezę powstania tego wzoru.

A1 i „-„ gdy 1,2<C/W<2,5

A2 i „+” gdy 2,5<C/W<3,2

Ai - (A1 lub A2); wsp. zależny od rodzaju i marki kruszywa oraz od klasy wytrzymałości cementu

Wzór Fereta R = A [(c/w+p) - a], gdzie p - powietrze w mieszance betonowe, a - wielkość liczbowa zależna od jakości cementu i kruszywa, można ją przyjąć jako stałą (a=0.5)

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) - spełniającą warunek 1.2 ≤ c/w ≤ 2.8

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 (w/c);

■ 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 konsystencja zaczynu a w konsekwencji mieszanki betonowej. Konsystencja oznacza stopień ciekłości miesz. bet. Od w/c zależy też urabialność mieszanki czyli zdolność do wypełnienia formy (np. deskowania) z zachowaniem jednorodności. Również wytrzymałość zależy od w/c. Cement potrzebuje przeciętnie do pełnej hydratacji wody w ilości ok. 35% swojej masy, dlatego czym w/c jest większe od 0,35 tym część wody jest niewykorzystana i beton ma niższą wytrzymałość (dużo porów po odparowaniu wody - więc również niższa gęstość). Natomiast przy w/c niższym od 0,35 zostają w betonie nieuwodnione ziarna cementu. Przy zbyt dużym w/c pogarszają się również inne cechy betonu, np. mrozoodporność, szczelność.

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

Mieszanka betonowa jest tak projektowana, aby jamistość oraz powierzchnia ziaren była jak najmniejsza, gdyż dąży się do tego aby beton miał jak najwięcej kruszywa. W takim przypadku jest najmniejsza wodożądność. A z tego wynika wyższa wytrzymałość (niskie w/c).

Mieszanka o zbyt dużych ziarnach, więc o małej powierzchni i dużej jamistości potrzebuje dużo zaczynu do otulenia ziaren i wypełnienia przestrzeni między nimi (krzywa uziarnienia poniżej dolnej granicznej).Natomiast mieszanka o zbyt małych ziarnach ma za dużą powierzchnię ziaren oraz małą jamistość (krzywa uziarnienia powyżej górnej granicznej).

Mieszanka o odpowiednim kruszywie to mieszanka gdzie jamistość+ wodożądność jest minimalna. Przy nieodpowiednim kruszywie potrzeba jest większej ilości zaprawy a tym samym wody co obniża wytrzymałość (wzór Bolomey'a).

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:

1. Domieszka redukująca ilość wody/uplastyczniająca-> plastyfikator

2. Domieszka znacznie redukująca ilośc wody/upłynniająca -> superplastyfikator

3. Domieszka zwiększająca więźliwość wody

4. Napowietrzająca

5. Przyspieszająca wiązanie

6. Przyspieszająca twardnienie

7. Opóźniająca wiązanie

8. Zwiększająca wodoodporność/uszczelniająca

9. kompleksowa

6) omówić metode otulenia ziarn 

Istotę metody stanowi założenie, że dla wykonania mieszanki konieczne jest otulenie ziaren kruszywa grubego warstwa zaprawy. Przyjęta grubość otulającej warstwy zaprawy zależeć będzie od zaloż. konsyst. Im konsyst. będzie bardziej ciekła tym warstwa musi być grubsza. Metoda wykorzystuje tez równania podstawowe konsystencji szczelności i wytrzymał. Równanie metody:
;

v_ż - jamistość żwiru, f_ż - powierzchnia zewn. ziaren żwiru, r_ż/2 - promień otulenia żwiru zaprawą,

Grupa B: 
1. opisac: zaczyn cementowy, zaprawa, mieszanka cmentowa 

Zaczyn cementowy - mieszanka cementu i wody przy czym wagowe proporcje składników opisane tzw. współczynnikiem cementowo- wodnym powinny się mieścić w granicach ok. 1,5-2,8 (C/W); W/C 0,65-0,35. Zaczyn cementowy o konsystencji normowej to zaczyn składający się z 500g cementu i takiej ilości wody, aby odstęp między bolcem a płytką bazową w aparacie Vicata wynosił 6-+2mm

Zaprawa - mieszanina cementu, wody i piasku. Stosunek normowy Cement: piasek: woda - 1:3:0.5

Mieszanka- jest to równomiernie zmieszany beton będący w stanie umożliwiający jego zagęszczanie wybraną metodą.

2. opisac cem I, cem II, cem II 

CEM I: cement portlandzki - czystoklinkierowy

CEM II(/A 6-20%; /B 21-35% masy): portlandzki żużlowy - z dodatkami żużla; Krzemionkowy - krzemionka; Pucolanowy - SiO2; Popiołowy - popiół; Wapienny - mączka wapienna; Żużlowo-popiołowy - żużel i popiół

CEM III(/A <60%; /B 60-80%; /C 80-95%): cement hutniczy - z dodatkiem granulowanego żużla wielkopiecowego, niskie ciepło hydrat,

CEM IV: cement pucolanowy (A 11-35%; B 36-55%)

CEM V: wieloskładnikowy (A 36-60%; B 62-80%)

3. Skład klinkieru portlandzkiego i krotko opisac 

Skład:

alit, krzemian trójwapniowy (50-65% masy klinkieru) - 3CaO·SiO₂

belit, krzemian dwuwapniowy (ok. 20% masy klinkieru) - 2CaO·SiO₂

brownmilleryt, związek tlenku wapnia, tlenku glinu i tlenku żelaza(III) (ok. 10% masy klinkieru) - 4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃

glinian trójwapniowy (ok. 10% masy klinkieru) - 3CaO·Al₂O₃

inne związki glinu, wapnia, magnezu

Opis:

Klinkier portlandzki otrzymuje się przez wypalenie w temperaturze 1450 °C mieszaniny zmielonych surowców zawierających wapień i glinokrzemiany.

4. podac trzy rownania potrzebne do zaprojektowania skladu betonu 

1=>

F_cm=A_1,2(C/W-+0,5)

A₁ i „-„ gdy 1,2<C/W<2,5

A₂ i „+” gdy 2,5<C/W<3,2

c/w=C* q_w/W* q_c

z warunku wytrzymałości (Wzór Bolomey`a)

2=> c + p + ż + w = 1,0 warunek szczelności

c = C/ρ_c

p = P/ρ_p

ż = Ż/ρ_ż

w = W/ρ_w

c,ż,p,w- wagowe ilości składników [kg/m3]

gęstości [kg/m3]

3=> c·k_c + p·k_p + ż·k_ż = w warunek konsystencji

k_c = w_c·ρ_c

k _p = w_p·ρ_p

k _ż = w_ż·ρ_ż

5. omowic gorna i dolna granice 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 mieszanek o nieodpowiednich kruszywach potrzeba zbyt dużo zaczynu cementowego co obniża wytrzymałość oraz szczelność betonu.

6. jaka role pelni beton w elementach zelbetowych 

- Nadaje kształt elementowi i jego przekrojowi porzecznemu, w średnich elementach zbrojonych apewnia i utrzymuje odpowiednią wielkkość ramienia sił wewnętrznych,

- przenosi siły ( obciążenia naprężęnia sciskające)

- dzieki wysokiemy ph aktywnie chroni stal przed korozją

3. Równanie konsystencji, opis i interpretacja 

Równanie konsystencji:

c*kc+p*kp+ż*kż=w

gdzie kc, kp, kż to współczynniki wodo żądności wyrażone w jednostkach objętości absolutnej. (kc=wc*gpc - wskaźnik wodny cementu razy gęstość pozorna cementu i odpowiednio dla reszty)

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.Opisac metoda 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 konsyst. Im bardziej ciekła tym stopień przepełnienia większy. Metoda wykorzystuje równania podstawowe.

Równanie charakterystyczne:

μ_ż - współczynnik przepełnienia jam żwiru zaprawą. 

V_ż - jamistość ziaren żwiru [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 

(te pytania to to samo co w poprzednich)
4.Jak powierzchnia właściwa kruszyw i jamistość wpływa na projektowanie składu mieszanki betonowej 

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:

polewaniu powierzchni betonu wodą - jest to najczęściej stosowany sposób pielęgnacji; im dłuższy jest czas utrzymania betonu w stanie wilgotnym, tym korzystniejsze jest to dla wszystkich jego właściwości. Szczególnie podatne na utratę wody są elementy cienkościenne oraz elementy o dużej powierzchni odkrytej. Okazuje się, że świeża mieszanka betonowa ułożona na suchym gruncie może stracić nawet 50 % wody w czasie jednej doby. Podobny efekt może zachodzić, jeżeli szalunki, w które jest wbudowany beton wykonane są z nasiąkliwych materiałów.

układaniu na powierzchni betonu mokrych mat i zabezpieczeniu ich przed wysychaniem - świeży beton trzeba chronić przed zbytnim nagrzaniem, pamiętając równocześnie, że nagłe polanie silnie nagrzanej powierzchni betonu zimną wodą może prowadzić do powstania rys i spękań (szok termiczny)

pokrywaniu powierzchni mokrego betonu folią budowlaną, przymocowaną przy krawędziach i złączach; bardzo częstym sposobem utrzymywania odpowiedniego poziomu wilgotności betonu, jest pokrywanie go folią z PCV lub polietylenu. Zaleca się, aby układanie folii odbywało się w jak najkrótszym czasie po zagęszczeniu i zaformowaniu betonu, ale jednocześnie po takim czasie, aby uniknąć przywarcia folii do powierzchni betonu.

---