Jamistość -objętość wolnych przestrzeni między ziarnami kruszywa znajdującego się w pojemniku, obliczona zgodnie ze wzorem:

v=

gdzie:

v - jamistość wyrażona w procentach

ρ_b - gęstość nasypowa w stanie luźnym, w megagramach na metr sześcienny

ρ_p - gęstość cząstek wysuszonych w suszarce lub wstępnie suszonych, w megagramach na metr sześcienny

Gęstość objętościowa (pozorna) - jest to stosunek masy kruszywa w stanie suchym do jego całkowitej objętości wraz z porami wewnętrznymi, bez przestrzeni międzyziarnowych.

Gęstość - jest to stosunek masy kruszywa w stanie suchym (dopuszcza się również badanie na próbkach powierzchniowo osuszonych lub nasyconych do stałej masy) do jego objętości (bez przestrzeni międzyziarnowych i porów wewnątrz ziaren).

Kruszywa sztuczne
Kruszywa sztuczne dzielimy na grupy według następujących kryteriów:
1. ze względu na rodzaj surowca skalnego i sposób uzyskania:
- kruszywa z surowców mineralnych poddanych obróbce termicznej: keramzyt, glinoporyt.
Keramzyt jest najczęściej stosowanym kruszywem sztucznym. Podstawowym surowcem do jego produkcji jest glina, którą po okresie dojrzewania poddaje się mechanicznemu uplastycznieniu i rozdrobnieniu. Otrzymane w ten sposób granulki wypala się w piecach obrotowych w temperaturze 1200 °C. Podczas procesu wypalania granulki kilkakrotnie zwiększają swoją objętość, tworząc lekkie kruszywo o strukturze porowatej. Ziarna są kuliste lub owalne.
Glinoporyt otrzymuje się przez spiekanie z dodatkiem paliwa technologicznego surowców ilastych (lessy, gliny, ił) o niskiej jakości, wykazujących niewielką zdolność do pęcznienia pod wpływem temperatury a nastepnie pokruszenie spieku.
- kruszywa z odpadów przemysłowych poddanych obróbce termicznej: gralit, łupkoporyt, popiołoporyt, pumeks hutniczy, żużel granulowany.
Gralit otrzymuje się przez wypalanie w piecach obrotowych granul uformowanych z popiołów lotnych z dodatkiem surowców ilastych (np. gliny).
Łupkoporyt otrzymuje się przez spiekanie łupków przywęglowych (skał występujących przy złożach węgla), a następnie rozkruszanie produktów spalania.
Popiołoporyt otrzymuje się w wyniku spiekania zgranulowanych popiołów lotnych (lub mieszanek popiołów z miałem węglowym, pyłem węglowym, betonitem) w temperaturze 1000 - 1300°C. Otrzymany granulat jest rozkruszany i dzielony na frakcje.
Pumeks hutniczy otrzymuje się przez odpowiednie schłodzenie stopionego żużla wielkopiecowego z dodatkiem wody i pokruszenie otrzymanego surowca.
Żużel granulowany otrzymuje się przez szybkie schłodzenie płynnego żużla wielkopiecowego. Jest materiałem ziarnistym, porowatym, o szklistej strukturze.
- kruszywa z odpadów przemysłowych nie poddanych dodatkowej obróbce termicznej: elporyt, łupkoporyt ze zwałów, żużel wielkopiecowy, inne rodzaje żużla hutniczego, żużel paleniskowy, popiół lotny.
Elporytotrzymuje się przez rozdrobnienie żużla odprowadzanego z palenisk w elektrowniach.
Łupkoporyt ze zwałów otrzymuje się przez rozdrobnienie łupków przywęglowych samoczynnie przepalonych na zwałach.
Żużel wielkopiecowy otrzymuje się przez rozdrobnienie ostudzonego żużla hutniczego, powstającego podczas wytapiania surówki w wielkich piecach.
Inne rodzaje żużla hutniczego otrzymuje sie przez rozdrobnienie żużli pomiedziowych, poniklowych itp.
Żużel paleniskowy otrzymuje się przez rozdrobnienie żużla z palenisk.
Popiół lotny powstaje przez spalenie zmielonego węgla kamiennego w paleniskach elektrowni, a następnie wychwycenie produktów spalania z gazów spalinowych przy pomocy elektrofiltrów.
- kruszywa organiczne: powstałe ze spęczniałych żywic syntetycznych, kruszywa pochodzenia roślinnego np. kruszywo drewniane.
Kruszywo drewniane - zrębki, wióry i trociny drzewne stosowane jako dodatek do zapraw i zaczynów cementowych w produkcji izolacyjnych materiałów ściennych i stropowych. Odpowiednio spreparowane wióry i zrębki drzewne (gęstość ok. 300 kg/m³) wykorzystuje się do produkcji betonów lekkich o podwyższonej izolacyjności termicznej i akustycznej.
2. ze względu na uziarnienie:
- kruszywo drobne - o średnicy ziaren do 4 mm,
- kruszywo grube - o średnicy ziaren 4 - 63 mm
3. ze względu na gęstość pozorną:
- kruszywo zwykłe - o gęstości 1800 - 3000 kg/m³,
- kruszywo lekkie - o gęstości mniejszej od 1800 kg/m³.

Spoiwa to podstawowe materiały wiążące stosowane w budownictwie. Spoiwem nazywamy sproszkowany materiał, najczęściej pochodzenia mineralnego, który po zmieszaniu z wodą lub innym roztworem tężeje i twardnieje, nabierając cech ciała stałego.
Ze względu na sposób twardnienia spoiwa dzielimy na:
- hydrauliczne - twardniejące i wiążące na powietrzu i w wodzie: cement portlandzki, cementy hutnicze i wapno hydrauliczne,
- powietrzne - twardniejące i wiążące tylko na powietrzu, a po stwardnieniu odporne na działanie wody: wapno zwykłe i gips.

Cement - spoiwo hydrauliczne otrzymywane ze zmielenia klinkieru cementowego z dodatkiem kamienia gipsowego (ok. 5%) i innych surowców, których wielkości wagowe wynoszą od 3 do 55% (żużel, pył krzemionkowy, pucolany, popiół lotny, wapień). Kamień gipsowypełni rolę regulatora warunków wiązania cementu. Klinkier cementowy ( główny składnik cementu) - powstaje przez wypalenie w temperaturze około 1450 °C mieszaniny wapieni (margli) i glinokrzemianów (gliny) a następnie zmielenie.
Podstawową cechą cementu jest klasa, określająca wytrzymałość znormalizowanej zaprawy na ściskanie oznaczona po 28 dniach twardnienia podaną w MPa. Klasę cementu dobiera się w zależności od klasy betonu przewidzianej w projekcie konstrukcji, co prowadzi do następującego podziału: 32,5; 32,5R; 42,5; 42,5R; 52,5; 52,5R (litera R oznacza, że cement ma wysoką wytrzymałość wczesną - oznaczoną po 2 lub 7 dniach twardnienia).
Zgodnie z obowiązującymi normami cementy powszechnego użytku można podzielić na cztery rodzaje:
- CEM I - cement portlandzki (bez dodatków),
- CEM II - cementy mieszane: żużlowy (S), krzemionkowy (D), pucolanowy (P-naturalny lub Q-przemysłowy), popiołowy (V-popiół lotny krzemionkowy, W-pipół lotny wapienny), wapienny (L), żużlowo-popiołowy (SV).
- CEM III - cement hutniczy - wysoka odporność na działanie siarczanów i kwasów humusowych pozwala na stosowanie w środowiskach o podwyżśzonej agresywności.
- CEM IV - cement pucolanowy - również wysoka odporność na negatywny wpływ środowisk o agresji kwaśnej (np. wody siarczanowej). Stosowany jako spoiwo do betonów i zapraw oraz do produkcji elementów z betonu komórkowego.
Z uwagi na ilość dodatków cementy dzieli się na odmiany A i B, które określają dopuszczalną ilość dodatków dla poszczególnych rodzajów cementu.

Klasę cementu dobiera się w zależności od klasy betonu przewidzianej w projekcie konstrukcji, co prowadzi do następującego podziału:
- do betonów klas B 7,5 do B 30 i betonów komórkowych stosuje się cementy klas 32,5 i 32,5R
- do betonów klas B 20 do B 50 (i wyższych) stosuje się cementy klas 42,5 i 42,5R
- do betonów klas B 25 do B 50 stosuje się cementy klasy 52,5

Oferta cementów obejmuje również produkty specjalne:
- cement murarski - klasa 15, stosuje się do zapraw murarskich i tynkarskich, do sporządzania betonów niskich marek,
- cement portlandzki biały - stosuje się do produkcji suchych mieszanek tynkarskich i w robotach elewacyjnych; jest to również podstawowy surowiec do produkcji cementów kolorowych; biel osiąga się przez ograniczenie do minimum zawartości tlenków metali barwiących (żelazo, chrom, mangan), a klinkier wypalany jest z wykorzystaniem paliw bezpopiołowych,
- cement hydrotechniczny - stosowany głównie w robotach hydrotechnicznych i budownictwie wodno-inżynieryjnym,
- cement portlandzki siarczanoodporny - klasyfikowany jest ze względu na odporność na siarczany (o umiarkowanej lub dużej odporności), która zależy w głównej mierze od zawartości takich związków jak glinian trójwapniowy i tlenek sodu; zawartość drugiego związku (do 0,6%) decyduje o alkaliczności cementu.

Wapno budowlane jest to spoiwo powietrzne (z wyjątkiem wapna hydraulicznego), którego głównymi składnikami są: tlenki (CaO) i wodorotlenki wapnia z niewielkim udziałem tlenku i wodorotlenku magnezu, dwutlenku krzemu, tlenku glinu i tlenku żelaza.
W zależności od rodzaju surowca rozróżnia się trzy rodzaje wapna budowlanego:
- CL (wapniowe) - wytwarzane z czystych wapieni; odmiany CL 90, CL 80, i CL 70 określają dodatkowo łączną, procentową zawartość tlenków wapnia i magnezu,
- DL (dolomitowe) - wytwarzane z wapieni zdolomityzowanych; odmiany DL 85 i DL 80 określają dodatkowo łączną, procentową zawartość tlenków wapnia i magnezu,
- HL (hydrauliczne) - spoiwo hydrauliczne (klasy HL2, HL3,5 i HL5) wytwarzane z wapieni ilastych (dostarczane w gotowych opakowaniach); stosowane jest do betonów niskich marek, do zapraw zastępujących zaprawy wapienno-cementowe i do murowania ścianek fundamentowych.
Wapno niegaszone (palone) otrzymuje się przez wypalenie kamienia wapiennego lub wapieni dolomitowych w temperaturze od 950 do 1300 °C. W zależności od stopnia rozdrobnienia rozróżniamy wapno niegaszone w kawałkach i wapno niegaszone mielone, otrzymane przez zmielenie wapna w kawałkach. Wapno niegaszone w kawałkach służy jako surowiec do otrzymywania ciasta wapiennego. Wapno niegaszone mielone, dostarczane na budowę w workach lub pojemnikach, jest wykorzystywane bezpośrednio (bez gaszenia) do otrzymywania zaprawy wapiennej (wapno miesza się z piaskiem, a następnie z wodą). Ponieważ podczas mieszania wapna mielonego z wodą wytwarza się ciepło (wskutek gaszenia proszku w zaprawie), proces wiązania i twardnienia zaprawy jest przyspieszony, co jest korzystne w przypadku robót wykonywanych w okresie zimowym. Jednak wapno mielone nie może być przechowywane dłużej niż 2-3 tygodnie, ponieważ traci swoje właściwości wskutek wchłaniania wilgoci z powietrza.
Wapno niegaszone mielone jest bardzo szkodliwe dla zdrowia; działa niekorzystnie na skórę i drogi oddechowe, dlatego podczas sporządzania zaprawy należy bezwzględnie stosować środki ochronne: maskę, rękawice, kombinezon.
Gaszenie (lasowanie) wapna palonego polega na ręcznym lub mechanicznym mieszaniu z wodą. Podczas mieszania tlenek wapniowy wchodzi w reakcję chemiczną z wodą - procesowi temu towarzyszy wydzielanie ciepła. Czas gaszenia wapna wynosi 0,5 do 2 godzin i wyzwala się przy tym temperatura przekraczająca 60°C (zalecane są szczególne środki ostrożności w celu uniknięcia oparzeń).
Gaszenie ręczne przeprowadza się w skrzyniach drewnianych. Wapno gasi się aż do momentu otrzymania masy o jednolitej konsystencji. ze względu na możliwość poparzenia należy podczas tej czynności zachować szczególną ostrożność: konieczne jest założenie okularów ochronnych, gumowych butów i ochronnego ubrania. Po zgaszeniu wapno przechowuje się w dołach (czas przechowywania zależy od przeznaczenia wapna i waha się od trzech tygodni do sześciu miesięcy), gdzie powinno być zabezpieczone przed wpływami atmosferycznymi (woda opadowa, śnieg, promienie słoneczne, mróz).
Gaszenie mechaniczne przeprowadza się przy pomocy specjalnie do tego celu przeznaczonych maszyn. Okres dojrzewania wapna w dołach jest w tym przypadku skrócony do jednego tygodnia, jednak wapno palone musi być zmielone bezpośrednio przed gaszeniem.
Wapno mokrogaszone (ciasto wapienne) otrzymuje się przez gaszenie (lasowanie) wapna palonego dużą ilością wody. Zgaszone ciasto powinno mieć kolor biały lub szary i być tłuste. Kolor brązowy świadczy o zbyt małej ilości wody użytej do gaszenia.
Wapno suchogaszone (hydratyzowane) otrzymuje się przez gaszenie wapna w warunkach fabrycznych. Ma postać proszku. Wapno suchogaszone wykorzystuje się do sporządzania zapraw murarskich i tynkarskich oraz suchych mieszanek tynków szlachetnych. Celowe jest zarobienie wodą na 24-36 godzin przed użyciem w celu dogaszenia niezgaszonych cząstek.
Mleko wapienne - jest to zawiesina wapna gaszonego w wodzie; znajduje zastosowanie jako składnik zapraw murarskich, farb do wymalowań zewnętrznych, odkażania.

Gips budowlany jest to spoiwo powietrzne, którego głównym składnikiem jest półwodny siarczan wapnia, otrzymany przez odwodnienie kamienia gipsowego (wypalenie skał gipsowych w temperaturze ok. 200°C).
Ze względu na uziarnienie rozróżniamy dwie odmiany gipsu: GB-G gips budowlany grubo mielony, GB-D gips budowlany drobno mielony.
Ze względu na wytrzymałość na ściskanie po wysuszeniu rozróżniamy dwa gatunki: gips budowlany 6, gips budowlany 8.
Produkuje się dwa rodzaje spoiw gipsowych: zwykłe i specjalne.
Gips budowlany zwykły stosuje się do tynków dekoracyjnych i do pomocniczych prac budowlanych.
Do spoiw gipsowych specjalnych zaliczamy: klej gipsowy, gips szpachlowy i gips tynkarski. Stosuje się je do klejenia prefabrykatów gipsowych, szpachlowania elementów gipsowych (np. płyt gipsowo-kartonowych lub gipsowych), sporządzania zapraw i tynków wewnętrznych.
UWAGA! Spoiwo gipsowe szybko wiąże (początek już po 3 minutach, koniec najpóźniej po 30 minutach) - należy o tym pamiętać przy wszelkiego rodzaju robotach wykończeniowych, by w odpowiednim czasie dokonać ewentualnych korekt połączeń elementów lub reperacji powierzchni; na rynku dostępne są gotowe mieszanki z odpowiednimi modyfikatorami czasu wiązania.
Nieznaczne zawilgocenie elementów gipsowych prowadzi do znacznego (70%) spadku wytrzymałości na ściskanie, elementy stosowane na zewnątrz powinny być odpowiednio zabezpieczone przed wilgocią (impregnowane lub osłonięte).
Spoiwa gipsowe powodują korozję stali zbrojeniowej.
Elementy gipsowe znakomicie regulują „mikroklimat” w pomieszczeniu przez przyjmowanie i oddawanie wilgoci.
Spoiwa gipsowe są pakowane w worki papierowe i powinny być zabezpieczone przed wilgocią i zanieczyszczeniami.

Beton jest to materiał konstrukcyjny powstający w wyniku dojrzewania, wiązania i twardnienia mieszanki kruszywa, spoiwa i wody, z ewentualnym dodatkiem domieszek modyfikujących jego właściwości.
Ze względu na rodzaj użytych w mieszance składników betony dzielimy na:
1. ze względu na spoiwo - beton cementowy, asfaltowy (stosowany do nawierzchni drogowych), żywiczny (np. epoksydowy, poliestrowy); betony żywiczne (polimerobetony) są coraz częściej stosowane w budownictwie jednak zdecydowana większość betonów to betony kruszywowe.
2. ze względu na rodzaj użytego kruszywa - beton żwirowy, tłuczniowy (kruszywo rozdrobnione sztucznie ze skał), keramzytowy (kruszywo sztuczne, pęczniejące w procesie prażenia).
Podstawowym parametrem charakteryzującym beton jest jego klasa, oznaczająca wytrzymałość na ściskanie gwarantowaną przez producenta z prawdopodobieństwem 95%, mierzona w MPa.
Beton zwykły może być produkowany w klasach: od B 7,5 do B 50. Betony wysoko wytrzymałościowe produkowane są w klasie wyższej niż B 50. Klasa jest jednym z kryteriów zastosowania mieszanki betonowej w określonego rodzaju elementach i konstrukcjach budowlanych np:
- B 10 i B 15 - fundamenty budynków i elementy zginane narażone na małe obciążenia użytkowe,
- do B 20 - elementy ściskane mimośrodowo,
- do B 25 - fundamenty pod maszyny,
- do B 30 - elementy cienkościenne,
- do B 35 - elementy mostów,
- do B 40 - żelbetowe elementy prefabrykowane,
- > B 45 - nawierzchnie drogowe.
Symbol B 20 oznacza beton klasy 20 (o gwarantowanej wytrzymałości na ściskanie 20 MPa).
Betony mogą być produkowane na placu budowy lub w zakładzie wytwórczym i przewiezione na plac budowy (do miejsca wbudowania). Tak przygotowana mieszanka nosi wtedy nazwę betonu towarowego.
Ze względu na gęstość pozorną betony dzielimy na:
- lekkie - o gęstości pozornej mniejszej niż 1800 kg/m³
- zwykłe - o gęstości pozornej zawartej między 1800 kg/ m³ i 2600 kg/ m³
- ciężkie - o gęstości pozornej większej niż 2600 kg/ m³

Konsystencja określa podatność na przemieszczenie mieszanki betonowej. Ma to ogromne znaczenie przy tłoczeniu mieszanki za pomocą pomp, układaniu w szalunkach o skomplikowanych kształtach i dużej ilości zbrojenia, w transporcie oraz przy zagęszczaniu.
Mieszanka betonowa może być produkowana o konsystencji ciekłej, pół ciekłej, plastycznej, gęsto plastycznej i wilgotnej.
Urabialność decyduje o równomiernym rozmieszczeniu składników w mieszance betonowej, co w efekcie prowadzi do polepszenia cech technicznych betonu. Lepsza urabialność usprawnia ułożenie i zagęszczenie mieszanki i zapobiega rozsegregowaniu składników. Zagęszczenie mieszanki betonowej zmniejsza porowatość i usprawnia ułożenie mieszanki betonowej.

Podstawowe cechy techniczne betonu:
- wytrzymałość na ściskanie - charakteryzowana przez klasę,
- mrozoodporność - charakteryzowana przez liczbę cykli zamrażania i odmrażania, którą może znieść beton bez zmiany właściwości; rozróżnia się 7 stopni mrozoodporności: F25, F50, F75, F100, F150, F200, F300 (symbol liczbowy oznacza maksymalną liczbę cykli dla danej odmiany),
- przepuszczalność wody przez beton - charakteryzowana przez stopień wodoszczelności: W2, W4, W6, W10, W12 (liczba oznacza 10-krotną wartość ciśnienia wody, przy którym w czterech na sześć badanych próbek nie stwierdza się oznak przepuszczalności); beton zwykły może być co najwyżej stopnia W4, betony wyższych stopni są to betony specjalne - wodoszczelne,
- nasiąkliwość - zdolność wchłaniania wody, określona procentowo w stosunku do masy; zależnie od stopnia narażenia na działanie czynników atmosferycznych nie powinna przekraczać 5-9%,
- porowatość - procentowa zawartość porów w mieszance betonowej; mniejsza porowatość mieszanki to w ogólnym rozrachunku większa wytrzymałość betonu; na porowatość betonu ma również wpływ proces pielęgnacji.

Pielęgnacja betonu odbywa się po zagęszczeniu i ma zapobiec zbyt wczesnemu wysychaniu w środowisku wysokich temperatur. Beton przykrywa się folią, matami, spryskuje wodą lub nanosi na powierzchnię betonu powłoki ochronne. W polskich warunkach klimatycznych proces pielęgnacji dotyczy również utrzymania odpowiedniej temperatury wiązania betonu w okresie jesiennym i zimowym.

Beton zwykły
Jako spoiwo do wykonywania betonów zwykłych stosuje się cement portlandzki lub cement hutniczy. Jako kruszywo stosuje się piasek, żwir, grys oraz mieszanki kruszyw mineralnych. Aby zmodyfikować strukturę i właściwości betonu stosuje się różne domieszki: uplastyczniające, napowietrzające, przyspieszające wiązanie (zapewniające szybki przyrost wytrzymałości w warunkach obniżonej temperatury - przy betonowaniu w zimie), opóźniające wiązanie i twardnienie, uszczelniające (zapewniające wodoszczelność). Niektóre domieszki pełnią kilka funkcji jednocześnie (np. uplastyczniająco - napowietrzające, uplastyczniająco - opóźniające).
Beton zwykły ma wysoką wytrzymałość, ale niewielkie zdolności termoizolacyjne. Wykonuje się z niego elementy nośne konstrukcji (belki, słupy, płyty stropowe itp.).

Beton lekki
Do wykonywania betonów lekkich stosuje się porowate kruszywa sztuczne (keramzyt, glinoporyt, pumeks hutniczy, żużel granulowany); rodzaj kruszywa jest w dużym stopniu uwarunkowany lokalizacją wytwórni. Najczęściej stosuje się keramzyt. Jako spoiwo stosuje się cement hutniczy i portlandzki.
Zależnie od struktury beton lekki dzielimy na:
- beton jamisty, w którym wolne przestrzenie między ziarnami kruszywa nie są całkowicie wypełnione zaprawą,
- beton zwarty, w którym przynajmniej 85% objętości przestrzeni między ziarnami kruszywa jest wypełnione zaprawą,
- beton półzwarty, w którym wolne przestrzenie między ziarnami kruszywa są wypełnione zaprawą tylko częściowo.
Beton lekki ma niską gęstość objętościową i niewielką wytrzymałość, ale dobre właściwości termoizolacyjne. Wykonuje się z niego ściany osłonowe oraz ściany nośne niewielkich budynków.

Beton komórkowy (np. pianobeton lub gazobeton) jest to lekki beton o jednolitej strukturze porowatej (otrzymanej przez dodanie do mieszanki betonowej odpowiednich środków) i gęstości objętościowej mniejszej od 750 kg/m³. Jako kruszywo do jego produkcji stosuje sie piasek, popiół lub mieszankę popiołu z piaskiem. Jako spoiwo stosuje się cement portlandzki lub hutniczy albo wapno. Jako środek pianotwórczy stosuje się proszek aluminiowy lub pastę aluminiową. Zależnie od gęstości i wytrzymałości na ściskanie beton komórkowy wykorzystuje się do wznoszenia ścian osłonowych lub ścian nośnych niewielkich budynków.

A. Badanie wytrzymałości betonu na ściskanie młotkiem Schmidta typu L

1. Oznaczenie kostek (nadanie im numerów, bądź symboli) wskazanych przez prowadzącego dla potrzeb określenia poprawności przyjęcia krzywej korelacji.

2. Oznaczenie średniej wartości „liczby odbicia” dla każdej kostki (wyniku pomiaru sklerometrycznego) z co najmniej pięciu oznaczeń na każdej ścianie (co najmniej z dwóch) wskazanych i oznaczonych kostek.

3. Obliczenie wytrzymałości na ściskanie betonu w każdej kostce w oparciu o średni wynik „liczby odbicia” i w oparciu o krzywą korelacji przekazaną przez prowadzącego zajęcia laboratoryjne.

4. Wykonanie na poszczególnych kostkach sześciennych badania wytrzymałości na ściskanie betonów metodą klasyczną - w prasie hydraulicznej, dla celów weryfikacji uzyskanych wyników badań z metody nieniszczącej.

5. Dokonanie oceny poprawności przyjęcia krzywej korelacji oraz ewentualne dokonania poprawek poprzez wprowadzenie współczynnika korekcyjnego.

B. Badanie wytrzymałości betonu na ściskanie z wykorzystaniem próbnika ultradźwiękowego

1. Oznaczenie kostek (nadanie im numerów, bądź symboli) wskazanych przez prowadzącego dla potrzeb określenia poprawności przyjęcia krzywej korelacji.

2. Oznaczenie średniej wartości prędkości fali ultradźwiękowej dla każdej kostki z trzech wyników pomiarów (pomiary w trzech osiach próbki) wskazanych i oznaczonych kostek.

3. Obliczenie wytrzymałości na ściskanie betonu w każdej kostce w oparciu o średni wynik prędkości fali ultradźwiękowej i w oparciu o krzywą korelacji, przekazaną przez prowadzącego zajęcia laboratoryjne.

4. Wykonanie na poszczególnych kostkach sześciennych badania wytrzymałości na ściskanie betonów metodą klasyczną - w prasie hydraulicznej, dla celów weryfikacji uzyskanych wyników badań z zastosowanej metody nieniszczącej.

5. Dokonanie oceny poprawności przyjęcia krzywej korelacji oraz ewentualne dokonania poprawek poprzez wprowadzenie współczynnika korekcyjnego.

C. Badania wybranych cech technicznych gipsu budowlanego.

Oznaczenia uziarnienia spoiw gipsowych.

Oznaczenie stopnia zmielenia spoiw gipsowych przeprowadzamy przy użyciu kompleksu sit o wymiarach oczek 1;0,75;0,5 i 0,2mm. Przed przesiewaniem próbkę spoiwa należy wysuszyć w temperaturze 50⁰C i wykonać dwie naważki po 50g. Pozostałości na poszczególnych sitach waży się i porównuje z wymaganiami.

Oznaczenie normalnej konsystencji zaczynu gipsowego.

Dla uzyskania normowej konsystencji przyrządzamy zaczyn gipsowy, wsypując 300g gipsu do 180ml wody i dokładnie go mieszamy zgodnie z normą. Tak przygotowany zaczyn wlewamy do formy stalowej (i kilkakrotnie wstrząsamy, aby usunąć pęcherzyki powietrza), uprzednio przetartej olejem, o średnicy 50mm i umieszczamy na tarczy, również przetartej olejem, po czym szybkim ruchem ją podnosimy. Jeśli konsystencja jest normowa, to średnica placka z zaczynu gipsowego powinna wynieść ok. 183mm.

W trakcie ćwiczenia uzyskaliśmy placek o średnicy 180mm, więc konsystencja zaczynu gipsowego była normowa.

Oznaczenie czasu wiązania gipsu.

Oznaczenie czasu wiązania gipsu budowlanego wykonujemy przy użyciu zaczynu o konsystencji normowej - do ustalonej ilości wody dodaje się gips, dokładnie miesza i wypełnia pierścień aparatu Vickat'a.

Początek wiązania określamy liczbą minut, liczonych od chwili rozpoczęcia dodawania gipsu do wody, aż do chwili, gdy swobodnie opuszczona igła (o przekroju 1mm² i masie części ruchomej 300g) po zanurzeniu w pierścieniu po raz pierwszy nie dochodzi do dna na odległość 2mm. Koniec wiązania określa się liczbą minut liczonych od chwili rozpoczęcia dodawania gipsu do wody, aż do chwili, gdy swobodnie opuszczona igła zanurzy się w zaczynie nie głębiej niż 1mm.

Jako wynik pomiaru czasu wiązania przyjmuje się średnią z dwóch oznaczeń.

Oznaczenia normowej konsystencji zaczynu.

Oznaczenie to przeprowadzamy przy użyciu aparatu Vicata z trzonem o powierzchni przekroju 1 cm². Aby wykonać oznaczenie należy wcześniej przygotować zaczyn cementowy składający się z 500 [g] cementu oraz wstępnie przewidywalnej ilości wody w mieszarce normowej (o określonych cyklach mieszania: 140 i 280 obrotów na minutę). Po wymieszaniu składników zaczyn należy przenieść do pierścienia Vicata, ustawionego na szklanej płytce o wymiarach 100x100 mm, następnie usunąć powietrze z zaczynu przez kilkakrotne wstrząśnięcie pierścienia. Pierścień wraz z płytką należy przetrzeć cienką warstwą oleju. Górną warstwę zaczyny wyrównujemy nożem i umieszczamy na podstawie aparatu Vicata tak aby koniec trzonu dotykał powierzchnię zaczynu. Po upływie 4 minut od rozpoczęcia mieszania należy zwolnić trzon i pozwolić mu na swobodne wniknięcie w zaczyn. Badany zaczyn ma normalną konsystencję wtedy, gdy po upływie 30 s od zwolnienia trzonu, zagłębił się on na odległość 6 + 1 [mm]. W przeciwnym wypadku oznaczenie należy powtórzyć zmieniając proporcje wody do cementu.

NA zajęciach laboratoryjnych do użyto 500 [g] cementu oraz 153 [ml] wody, co pozwoliło na uformowanie zaczynu cementowego o normalnej konsystencji, gdyż trzon zagłębił się na głębokość 4 [mm] od górnej płaszczyzny próbki.

Oznaczenia normowej konsystencji zaczynu.

Oznaczenie to przeprowadzamy przy użyciu aparatu Vicata z trzonem o powierzchni przekroju 1 cm². Aby wykonać oznaczenie należy wcześniej przygotować zaczyn cementowy składający się z 500 [g] cementu oraz wstępnie przewidywalnej ilości wody w mieszarce normowej (o określonych cyklach mieszania: 140 i 280 obrotów na minutę). Po wymieszaniu składników zaczyn należy przenieść do pierścienia Vicata, ustawionego na szklanej płytce o wymiarach 100x100 mm, następnie usunąć powietrze z zaczynu przez kilkakrotne wstrząśnięcie pierścienia. Pierścień wraz z płytką należy przetrzeć cienką warstwą oleju. Górną warstwę zaczyny wyrównujemy nożem i umieszczamy na podstawie aparatu Vicata tak aby koniec trzonu dotykał powierzchnię zaczynu. Po upływie 4 minut od rozpoczęcia mieszania należy zwolnić trzon i pozwolić mu na swobodne wniknięcie w zaczyn. Badany zaczyn ma normalną konsystencję wtedy, gdy po upływie 30 s od zwolnienia trzonu, zagłębił się on na odległość 6 + 1 [mm]. W przeciwnym wypadku oznaczenie należy powtórzyć zmieniając proporcje wody do cementu.

NA zajęciach laboratoryjnych do użyto 500 [g] cementu oraz 153 [ml] wody, co pozwoliło na uformowanie zaczynu cementowego o normalnej konsystencji, gdyż trzon zagłębił się na głębokość 4 [mm] od górnej płaszczyzny próbki.

Oznaczenie czasu wiązania cementu.

Do oznaczania czasu wiązania stosujemy zaczyn cementowy, o sprawdzonej normalnej konsystencji, który wraz z pierścieniem ustawia się na podstawie przyrządu Vicata wyposażonego w igłę o przekroju poprzecznym 1 [mm²]. Oznaczenie przeprowadza się analogicznie jak w oznaczaniu normowej konsystencji zaczynu cementowego. Igłę należy zanurzyć swobodnie w różnych miejscach zaczynu co 10 minut.

Początek wiązania jest to czas liczonych od chwili wymieszania cementu z wodą, do chwili, gdy igła zanurzona w zaczynie zatrzyma się w odległości 4 ± 1 [mm] nad powierzchnią płytki.

Koniec wiązania jest to czas liczonych od chwili wymieszania spoiwa z wodą do chwili, gdy igła zanurzy się w zaczynie tylko na głębokość 0,5 [mm].

Wyniki pomiarów:

Wielkość zagłębienia igły po czasie 2 godzin równa jest 4 [mm].

Oznaczenie powierzchni właściwej metodą Blaine'a
Powierzchnia właściwa cementu to suma powierzchni ziarenek cementu przypadająca na jednostkę masy cementu (im drobniejsze ziarenka cementu tym większa jego powierzchnia właściwa. Dla oznaczenia tej cechy stosujemy metodę Blaine'a - sprasowujemy cement w rurze przyrządu, po czym przepuszczamy przez niego powietrze i z ilości przepuszczonego przez cement powietrza wyznaczamy powierzchnię właściwą cementu w [cm²/g].

Przykładowo, dla cementów portlandzkich oznaczenie zgodne z normą wynosi 3000-3500 [cm²/g].

Oznaczenie stałości objętości cementu w pierścieniu La Chatelier'a.
Betony (zaczyny) wykazują skurcz, tzn. wyparowuje z nich woda podczas zastygania, a w warunkach wilgotnych pęcznieją, co powoduje zmiany jego objętości, więc muszą wykazywać pewną stałość objętości. Oznaczenie stałości objętości przeprowadzamy przy użyciu zaczynu normowego, który umieszczamy w pierścieniu Le Chatelier'a z drutami pomiarowymi. Po napełnieniu pierścienia należy całość przechowywać w temperaturze 20⁰C i wilgotności względnej powietrza co najmniej 98% przez 24h. Po upływie 24h należy zmierzyć odległość X pomiędzy drucikami. Następnie pierścień z zaczynem ogrzewamy do temperatury wrzenia wody i trzymamy go w tych warunkach 3h. Na zakończenie chłodzimy pierścień do temperatury 20⁰C i mierzymy odległość Y między drucikami. Różnica Y-X jest miarą stałości objętości i jest w normie jeśli nie przekracza 10mm.

Oznaczenie cech wytrzymałościowych cementu.
Cechy wytrzymałościowe cementu to jego odporność na ściskanie i zginanie, i pozwalają nam określić klasę wytrzymałościową cementu, która jest jego cechą wytrzymałościową określoną przez badanie na ściskanie połówek beleczek z zaprawy normowej 1:3:0,5 po 28 dniach (1 w wodzie).

Cechy wytrzymałościowe cementu na zginanie i ściskanie wykonujemy na połówkach beleczki zaprawy normowej o składzie 1:3:0,5 (spoiwo : kruszywo : woda).

Przygotowujemy zaprawę normową z ilości 450:1350:225 (spoiwo : kruszywo : woda) i wykonujemy trzy beleczki normowe o wymiarach 4x4x16mm, w formach, umieszczonych w wstrząsarce, napełnionych najpierw

do połowy, po 30s do końca, i wyrównanych. Po 24h pod folią przechowujemy je w kąpieli wodnej na ruszcie w wannie laboratoryjnej do czasu badania. Pomiary przeprowadzamy po upływie 2, 7 i 28 dni.

W celu oznaczenia wytrzymałości na zginanie kładziemy beleczkę na podporach o rozstawie 10cm i obciążamy siłą skupioną w środku rozpiętości. Wartości naprężeń niszczących wyliczamy ze wzoru:

gdzie: M=P*l/4

W=b*h²/6

M - moment zginający [N*m]

W - wskaźnik wytrzymałości [m³]

P - siła niszcząca [N]

l = 0,1m - rozstaw podpór

b,h = 0,04m - wymiary poprzeczne beleczki

Oznaczenie wytrzymałości na ściskanie przeprowadza się na połówkach beleczek. Siłę niszczącą przekazuje się przy użyciu podkładek metalowych. Wytrzymałość na ściskanie obliczamy ze wzoru:

gdzie: P - siła niszcząca [N]

A = 16 cm²

Jako wynik pomiaru przyjmuje się średnią arytmetyczną 3 wyników dla wytrzymałości na zginanie i 6 wyników dla wytrzymałości na ściskanie. Jeśli choć jedno z oznaczeń daje wynik ujemny partię cementu uznajemy za niezgodną z wymogami normy.

---