UNIWERSYTET WARMIŃSKO- MAZURSKI w OLSZTYNIE

Wydział Nauk Technicznych

Inżynieria Środowiska- Materiałoznawstwo

Temat: Badanie właściwości technicznych cementu i ocena klasy cementu.

Krzysztof Balcerzak

Rok I gr. II

1. Cementy- spoiwa hydrauliczne są to drobno zmielone materiały nieorganiczne, które po zmieszaniu z wodą tworzą zaczyn wiążący i twardniejący w wyniku hydratacji i który po stwardnieniu jest trwały także pod wodą.

Ze względu na skład jakościowy i ilościowy wyróżnia się cztery rodzaje cementów powszechnego użytku:

- CEM I

- CEM II A/B

- CEM III A/B

- CEM IV A/B

2. Klasy cementu

ze względu na wytrzymałość na ściskanie znormalizowanych próbek zaprawy po 28 dniach (lub wcześniej 2 i 7 ) rozróżnia się sześć klas cementu:

- 32,5

- 32,5 R

- 42,5

- 42,5 R

- 52,5

- 52,5 R

3. Dla wymienionych klas cementów określa się czas wiązania (początek i koniec) oraz stałość objętości. Czas wiązania bada się na zaczynie cementowym o konsystencji normalnej w tzw. Aparacie Vicata

Należy przygotować zaczyn (500g cementu +125cm wody lub więcej) należy mieszać w mieszarce normowej 2 x 90 sek. z przerwą 15 s. napełnić zaczynem pierścień aparatu Vicata

Konsystencje bada się opuszczając do zaczynu bolec, a czas wiązania po zamienieniu bolca na igłę. Konsystencja normalna jest wówczas, gdy odległość między płytką osiągnie od 5 do 7mm. Początek wiązania jest, gdy igła zatrzyma się w odległości od 2 do 4 mm, a koniec jak igła nie zanurzy się głębiej niż 0,5 mm.

4. Oznaczenie wytrzymałości na zginanie i ściskanie

Badanie wykonuje się na beleczkach wykonanych z zaprawy normalnej.

Zaprawa normalna = cement badany : piasek normalny : woda

450g : 1350g : 225g

2 : 6 : 1

Zaprawę normowa należy włożyć w formę 3-dzielną i zagęścić w 2 warstwach po 1 minucie. Próbki przechowuje się dobę w formie a następnie 28 dni w wodzie.

5. Wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu

f ti = M / W = (P * l / 4) / (bh² / 6) = 2,8125 * P [M Pa]

Wytrzymałość na ściskanie jest niezbędna do obliczenia klasy cementu.

Po badaniu wytrzymałości na zginanie uzyskuje się 6 połówek beleczek, na których bada się wytrzymałość na ściskanie.

6. Beleczki wkłada się pomiędzy płytki stalowe o powierzchni 25 cm² (wg. nowej normy 16) i ściska się w maszynie wytrzymałościowej do zniszczenia.

F ci = P / F = P / 0,0025 m²

Uzyskuje się 6 wyników dla których liczy się średnią f_cm i odchylenie %.

Dopuszcza się odchylenie 1 wyniku różniącego się od średniej o 10%, który należy odrzucić, a z pozostałych wyliczyć średnią.

Klasa cementu może być co najwyżej równa lub na ogół niższa od uzyskanej średniej.

Obliczenia:

Wytrzymałość na ściskanie

Siły niszczące P

1 = 124 kN f _ci 1 = 49, 6 M Pa

2 = 118 kN 2 = 47, 2 M Pa

3 = 114 kN 3 = 45, 6 M Pa

4 = 118 kN 4 = 47, 2 M Pa

5 = 120 kN 5 = 48, 0 M Pa

6 = 200 kN 6 = 80, 0 M Pa

f _cm = 52 ,9 M Pa

Odchylenia od średniej:

x - odchylenie od średniej %

x = [f _cm - f _ci ] * 100 / f _cm

1) x = [49,6 - 52,9] * 100 / 52,9 = 6%

2) x = [47,2 - 52,9] * 100 / 52,9 = 11%

3) x = [45,6 - 52,9] * 100 / 52,9 = 14%

4) x = [47,2 - 52,9] * 100 / 52,9 = 11%

5) x = [48,0 - 52,9] * 100 / 52,9 = 9%

6) x = [50,0 - 52,9] * 100 / 52,9 = 5%

Podsumowanie:

Odchylenie x 2, 3, 4 od średniej > 10% x 1, 5, 6 od średniej <10%

Wnioski :

W próbkach 2,3,4 odchylenia wytrzymałości od średniej wynoszą powyżej 10%.

Beton ten nie można zakwalifikować do klasy 42,5 należy próbki odrzucić, ponieważ otrzymane wyniki nie można traktować jako wiarygodne. Badania należy powtórzyć.

---