LABORATORIUM MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH Z TECHNOLOGIĄ BETONU
Temat: Dobór kruszywa do betonu zwykłego
Zespół: 1. Mariusz Śniadecki 2. Joanna Wnuk 3. Tomasz Szyszka	Grupa 9	Rodzaj studiów: I stopnia
		R.A. 2002/2003	Semestr III
Ocena:

Optymalne uziarnienie kruszywa powinno zapewnić uzyskiwanie założo­nych właściwości mieszanki betonowej i betonu, przy możliwie najmniejszym zużyciu cementu i wody. Można taki efekt uzyskać stosując metodę iteracji, czyli kolejnych przybliżeń. Polega ona na wyznaczeniu mieszanki kruszywa charakteryzującej się najmniejszą jamistością i wodożądnością (j + W_k) = min oraz największą gęstością nasypową ρ_nasypowa = max.

Jamistość oblicza się ze wzoru:

Wodożądność jest to zapotrzebowanie kruszywa na wodę. Ilość użytej wody zależy od uziarnienia i od konsystencji, jaką chcemy uzyskać. Wodożądność należy obliczyć jako sumę iloczynów procentowych zawartości danych frakcji przez odpowiedni dla danych frakcji wskaźnik wodożądności, podzieloną przez 100. Istnieje 5 kategorii wodożądności:

K1-wilgotna

K2-gęstoplastyczna

K3-platyczna

K4-półciekła

K5-ciekła

Jak się to wykonuje: gdy mamy dwa zestawy kruszyw o różnym uziarnieniu, miesza się je kolejno w różnych proporcjach, określa się każdorazowo jamistość, wodożądność oraz gęstość nasypową każdej mieszanki i porównuje, dla jakiej proporcji odpowiednich frakcji uzyskujemy zakładane właściwości - jest to 1 etap. Z wybraną mieszanką przechodzimy do etapu 2; dodajemy do niej następną frakcję i znowu badamy dla jakiego stosunku otrzymamy maksymalną wartość gęstości nasypowej. Analogicznie wyglądają kolejne etapy-może być ich aż 9- w naszym ćwiczeniu dobieraliśmy kruszywo w 3 etapach.

Opis badań:

Komponowaliśmy kruszywo metodą iteracji, składające się z czterech frakcji: 0÷2, 2÷4, 4÷8, 8÷16 mm. Przystępując do badania założyliśmy, że chcemy otrzymać plastyczną konsystencję mieszanki K-3.Wskaźniki dla poszczególnych frakcji:

0-2 - 0,1961

2-4 - 0,0425

4-8 - 0,0248

8-16 - 0,0230

Przyjęliśmy też przy obliczaniu jamistości, że gęstość pozorna wszystkich frakcji wynosi 2,65 kg/dm³.

Kolejno w trzech etapach dobieraliśmy proporcje, przy których mieszanka była najbardziej szczelna. Aby uniknąć każdorazowego brania kruszywa, dosypywaliśmy drobniejszego.

We wszystkich etapach mierzyliśmy objętość mieszanki oraz gęstość nasypową w stanie utrzęsionym. W ostatnim etapie obliczyliśmy również jamistość oraz wodożądność, gdyż obie te cechy mają wpływ na konsystencję mieszanki. Ostatecznie wybraliśmy mieszankę, dla której suma jamistości i wodożądności była najmniejsza.

ETAP I

Frakcja 4-8 i 8-16		1	2	3	4	5	6
Żwir fr 8÷16	%	70	65	60	55	50	45
Żwir fr 4÷8	%	30	35	40	45	50	55
Żwir fr 8÷16	kg	5	5	5	5	5	5
Żwir fr 4÷8	kg	2,14	2,69	3,35	4,09	5	6,1
Żwir fr 4÷16	kg	7,14	7,69	8,35	9,09	10	11,1
Objętość mieszanki	dm^3	4	4,4	4,9
Gęstość nasypowa w stanie utrzęsionym	kg/dm^3	1,785	1,748	1,704
Jamistość	dm^3/kg	0,1829	0,1947	0,2095
Wodożądność	dm^3/kg	0,02354	0,02363	0,02372
jk+wk	dm^3/kg	0,20644	0,21833	0,23322

j₁=(1-1,785/2,65)/1,785=0,1829

j₂=(1-1,748/2,65)/1,748=0,1947

j₃=(1-1,704/2,65)/1,704=0,2095

w_k1=70%*0,0230+30%*0,0248 /100=0,02354

w_k2=65%*0,0230+35%*0,0248 /100=0,02363

w_k3=60%*0,0230+40%*0,0248 /100=0,02372

ETAP II

Frakcja 2-4 i 4-16		1	2	3	4	5	6
Żwir fr 4÷16	%	90	85	80	75	70	65
Żwir fr 2÷4	%	10	15	20	25	30	35
Żwir fr 4÷16	kg	5	5	5	5	5	5
Żwir fr 2÷4	kg	0,5	0,88	1,25	1,66	2,14	2,69
Żwir fr 2-16	kg	5,5	5,88	6,25	6,66	7,14	7,69
Objętość mieszanki	dm^3	3,1	3,3	3,4	3,6	3,9
Gęstość nasypowa w stanie utrzęsionym	kg/dm^3	1,774	1,782	1,838	1,850	1,830
Jamistość	dm^3/kg	0,1863	0,1838	0,1667	0,1632	0,1390
Wodożądność	dm^3/kg	0,02543	0,02656	0,0270	0,0219	0,0207
jk+wk	dm^3/kg	0,2117	0,2104	0.1937	0,1851	0,1897

j₁=(1-1,774/2,65)/ 1,774=0,1863

j₂=(1-1,782/2,65)/ 1,782=0,1838

j₃=(1-1,838/2,65)/ 1,838=0,1667

j₄=(1-1,850/2,65)/ 1,850=0,1632

j₅=(1-1,830/2,65)/ 1,830=0,1690

w_k1=63%*0,0230+27%*0,0248 +10%*0,0425/100=0,02543

w_k2=69,5%*0,0230+25,5%*0,0248+10%*0,0425 /100=0,026559

w_k3=56%*0,0230+24%*0,0248+10%*0,0425 /100=0,027002

w_k4=52,5%*0,0230+22,5%*0,0248+10%*0,0425 /100=0,021905

w_k5=49%*0,0230+21%*0,0248+10%*0,0425 /100=0,020728

ETAP III

Frakcja 0-2 i 2-16		1	2	3	4	5	6
Żwir fr 2÷16	%	70	67	64	61	58	55
Żwir fr 0÷2	%	30	33	36	39	42	45
Żwir fr 2÷16	kg	5	5	5	5	5	5
Żwir fr 0÷2	kg	2,14	2,46	2,81	3,20	3,62	4,09
Masa mieszanki	kg	7,14	7,46	7,81	8,20	8,62	9,09
Objętość mieszanki	dm^3	3,6	3,7	3,8	3,9	4,1
Gęstość nasypowa w stanie utrzęsionym	kg/dm^3	1,983	2,016	2,055	2,1026	2,1024
Jamistość	dm^3/kg	0,1296	0,1187	0,1092	0,0984	0,0983
Wodożądność	dm^3/kg
jk+wk	dm^3/kg

j₁=(1-1,983/2,65)/ 1,983=0,1296

j₂=(1-2,016/2,65)/ 2,016=0,1187

j₃=(1-2,055/2,65)/ 2,055=0,1092

j₄=(1-2,1026/2,65)/ 2,1026=0,0984

j₅=(1-2,1024/2,65)/ 2,1024=0,0983

w_k1=36,75%*0,0230+15,75%*0,0248+7%*0,0425 /100=0,021905

w_k2=

w_k3=

w_k4=52,5%*0,0230+22,5%*0,0248+10%*0,0425 /100=0,021905

w_k5=

w_k4=52,5%*0,0230+22,5%*0,0248+10%*0,0425 /100=0,021905

---