CEMENT - jest to spoiwo mineralne hydrauliczne powstałe ze zmielonego materiału nieorganicznego, które podczas mieszania wiąże z wodą a po stwardnieniu zachowuje trwałość nawet pod wodą. (cementy: portlandzki, pucolanowy, glinowy, hutniczy, portlandzki wieloskładnikowy).

kruszywo - materiał okruchowy który nadaje się do wykonania betonu. Od kruszywa zależy: wytrzymałośc betonu na ściskanie, gęstość objętościowa betonu, odporność na czynniki oddziaływujące podczas eksploatacji, czasami nazwa(żużlobeton, trocinobeton), przewodność cieplna.

ZACZYN CEMENTOWY - mieszanina wody i cementu występująca w mieszance betonowej(stwardniały zaczyn nazywamy kamieniem cementowym).

1)Cement portlandzki "CEM I" - najczęściej stosowany, szary, sypki materiał, otrzymywany ze zmielenia klinkieru z gipsem w ilości do 5%. Spoiwo hydrauliczne, pochodzenia nieorganicznego. wyróżnia się trzy klasy wytrzymałościowe cementu portlandzkiego: 32,5 (wytrzymałość próbek po 28 dniach: 32,5-52,5 MPa) 42,5 (wytrzymałość próbek po 28 dniach: 42,5-52,5 MPa) 52,5 (wytrzymałość próbek po 28 dniach: >52,5 MPa) *Liczba określająca klasę cementu informuje o minimalnej wytrzymałości normowej zaprawy na ściskanie, wyrażonej w Mpa po 28 dniach twardnienia. Ze względu na tempo przyrastania wytrzymałości cementy dzieli się następująco: * z normalną wytrzymałością wczesną - oznaczenie N *z wysoką wytrzymałością wczesną - oznaczenie R

powierzchnia własciwa - parametr skalarny wyrażający wielkość powierzchni substancji (ciała stałego) przypadającej na jego ilość. Powierzchnia właściwa cementu to suma powierzchni ziarenek cementu przypadająca na jednostkę masy cementu (im drobniejsze ziarenka cementu tym większa jego powierzchnia właściwa.

Kruszywo sztuczne - kruszywo pochodzenia mineralnego, uzyskane w wyniku procesu przemysłowego, obejmującego obróbkę termiczna lub inną modyfikację

Zaczyn - mieszanina spoiwa budowlanego i wody. Używany do wytwarzania zapraw budowlanych.

współczynnik w/c - stosunek efektywnej zawartości masy wody do zawartości masy cementu w mieszance betonowej.

Domieszka - składnik dodawany podczas procesu mieszania betonu w małych ilościach (do 5 %) w stosunku do masy cementu w celu modyfikacji właściwości mieszkanki betonowej i stwardniałego betonu.

beton zwykły - betony cementowe, produkowane z cementów powszechnego użytku, traktowane jako układy trój składnikowe, o w/c = 0,5 do 0,65, i umownie o klasie wytrzymałości do C35/45. Od których nie wymaga się specjalnych właściwości. Gęstość w stanie suchym 2000-2600 kg/m3

MIESZANKA BETONOWA mieszanina wszystkich składników potrzebnych do uzyskania betonu przed i po jego zagęszczeniu, przed twardnieniem.

Kruszywo mineralne naturalne - kruszywa pochodzenia naturalnego, które poza obróbką mechaniczną nie zostały poddane żadnej innej obróbce,

Wodo żądność - ilość wody jaką należy dodać do cementu, aby uzyskać zaczyn o konsystencji normowej. WODOZADNOSC KRUSZYWA-to ilość wody jaka należy uzyc wraz z suchym kruszywem, aby uzyskac zadana konsyst miesz bet

BETONY ZWYKŁE - betony cementowe, produkowane z cementów powszechnego użytku, traktowane jako układy trój składnikowe, o w/c = 0,5 do 0,65, i umownie o klasie wytrzymałości do C35/45. Od których nie wymaga się specjalnych właściwości.

MIESZANKA BETONOWA- mieszanina wszystkich składników potrzebnych do uzyskania betonu przed i po jego zagęszczeniu, przed twardnieniem.

ZAPRAWA - mieszanina spoiwa lub lepiszczy, wody zarobowej, kruszywa drobnego oraz ewentualnie dodatków i domieszek nadających odpowiednie właściwości zaprawy. Najważniejszą własnością zaprawy jest wiązanie(przejscie ze stanu płynnego, plastycznego w stały)

WODOŻĄDNOŚĆ KRUSZYWA * duża zawartość pyłów podwyższa wodo żądność kruszywa i nie prowadzi do wiązania chemicznego wody i obniża trwałość betonu W

Zaprawy cementowo-wapienne Zawierają cement, wapno i piasek oraz dodatki mineralne w ściśle dobranych proporcjach. W odróżnieniu od zapraw cementowych są lepiej urabialne i mają lepszy współczynnik przewodzenia ciepła λ. Przeznaczone są do murowania ścian budynków z cegieł i pustaków ceramicznych, wapienno-piaskowych i z betonu komórkowego. Można je również stosować do murowania kominów ceramicznych lub betonowych. Niektóre mieszanki cementowo-wapienne stosuje się także do murowania ścian fundamentowych i piwnic. Przygotowanie zaprawy i murowanie. Zaprawy cementowo-wapienne przygotowuje się tak samo jak cementowe. Murowanie należy przeprowadzać w temperaturze od +5°C do +30°C. Obciążanie stropem i murowanie kolejnej kondygnacji można rozpocząć po 3-7 dniach.

Co to jest wspolcczynnik wodno cementowy, na co wplywa

W/C - stosunek efektywnej zawartości masy wody do zawartości cementu w mieszance betonowej. Efektywna zawartość wody to różnica między całkowitą ilością wody w mieszance betonowej, a ilością wody zaobsorbowaną prze kruszywo. WPŁYW W/C: pogorszenie pasywacji stali, zwiększenie porowatości, zwiększenie nasiąkliwości, zwiększenie skurczu, zmniejszenie wytrzymałości, zmniejszenie mrozoodporności, zmniejszenie odporności korozyjnej. Im wyższa wartość w/c, tym większa porowatość zaczynu i tym więcej jest porów kapilarnych powstałych w wyniku odparowania nadmiaru wody zarobowej.

Kruszywo, jakie wlasciwosci i w jaki sposob wplywaja na beton

Rola kruszyw w betonie: *wynika z istotnej jego zawartości w mieszance betonowej, a w konsekwencji w elementach betonowych i żelbetowych *wpływ na właściwości mieszanki betonowej, stwardniałego betonu i elementów z betonu

Kruszywo - ziarnisty materiał mineralny odpowiedni do stosowania jako składnik betonu. Kruszywa mogą być naturalne, pochodzenia sztucznego lub pozyskane z materiału wcześniej użytego w obiekcie budowlanym.

Kruszywo zwykłe - kruszywo o gęstości w stanie suchym w granicach od 2000 kg/m³ do 3000 kg/m³.

Kruszywo lekkie - kruszywo pochodzenia mineralnego o gęstości w stanie suchym <2000 kg/m³ lub gęstości nasypowej w stanie luźnym suchym <1200 kg/m³.

Kruszywo ciężkie - kruszywo o gęstości w stanie suchym >3000 kg/m³.

Kruszywo naturalne - kruszywo pochodzenia naturalnego, które poza obróbką mechaniczną nie zostało poddane żadnej innej obróbce. Dzielimy je na otoczakowe (żwirowe) i łamane.

Kruszywo sztuczne - kruszywo pochodzenia mineralnego, uzyskane w wyniki procesu przemysłowego, obejmującego obróbkę termiczną lub inną modyfikację.

Kruszywo z recyklingu - kruszywo powstałe w wyniku przeróbki nieorganicznego materiału zastosowanego uprzednio w budownictwie.

Kruszywo drobne - kruszywo o wymiarach ziaren D
4mm.

Kruszywo grube - kruszywo o wymiarach ziaren D<4mm.

Kruszywo o uziarnieniu naturalnym 0/8 - kruszywo naturalne pochodzenia lodowcowego lub rzecznego, o wymiarach ziaren D
8mm.

Kruszywo o uziarnieniu ciągłym - kruszywo o wymiarach ziaren D<45mm.

Kruszywo wypełniające - kruszywo, którego większość przechodzi przez sito 0,063mm, które może być dodawane do materiałów budowlanych w celu uzyskania przez nie pewnych właściwości.

Cechy kruszywa i jak wpływają na właściwości betonu.

Powierzchnia kruszywa wpływa na przyczepność cementu do kruszywa ( łamane najlepsze-najbardziej chropowate) kształt: wytrzymałośc na ściskanie (22% ) i zginanie )32%) *własciwości mieszanki - im wyższy stosunek powierzchni do objętości ziaren, tym większe jest zapotrzebowanie na wodę dla założonej urabialności mieszkanki betonowej * na trwałość betonu z punktu widzenia trwałości betonu, wysoce niepożądana jest obecność powyżej 15 % ziaren wydłużonych i płaskich * wraz ze wzrostem nieregularności ziaren kruszywa maleje trwałość urabialności mieszanki betonowej -jamistość * duża zawartość pyłów podwyższa wodo żądność kruszywa i nie prowadzi do wiązania chemicznego wody i obniża trwałość betonu Właściwości kruszyw :*geometryczne - skład ziarnowy, kształt ziaren, zawartość i jakość pyłów - punkt piaskowy, uziarnienie wypełniaczy - zawartość ziaren przekruszonych i muszli *mechaniczne i fizyczne -gęstość objętościowai nasypowa, nasiąkliwość i jamistość - ścieralność, stopień rozdrobnienia -trwałość, a reaktywność alkaiczna *cieplne i odporność na działanie czynników atmosferycznych - mrozoodporność, skurcz, odporność na szok termiczny.

Co wpływa na przyczepność kruszywa

Parametrem decydującym o przyczepności jest kształt ziaren, które nie powinny być płaskie i wydłużone, ale zbliżone do bryły sześciennej. Jednocześnie bardzo ważne jest

maksymalne rozwinięcie powierzchni właściwej ziaren w celu zwiększenia ich mechanicznej przyczepności do zaczynu. Korzystne jest więc stosowanie kruszyw łamanych, wykazujących lepszą przyczepność do zaczynu. Ziarna tego kruszywa charakteryzują się ostrymi krawędziami i szorstką powierzchnią. Zapewnia ona lepszą, niż w przypadku kruszyw naturalnych, przyczepność zaprawy cementowej. Przyczepność jest parametrem decydującym o wysokiej wytrzymałości betonu.

Przyczepność zaczynu do kruszywa zależy od:

*Właściwości zaczynu *Rodzaju i klasy cementu *Wskaźnika w/c *Powierzchni ziaren kruszywa

Wodożądność kruszyw

to jest cecha, która wpływa na niezbędną ilość tzw. objętości domieszki upłynniającej. Wpływa to na wytrzymałość cementu, gdyż stosunek wody do cementu można zaprojektować niższy. Wodożadność, jak zależy od objętości najmniejszych ziaren, dlatego też im większe rozdrobnienie cementu i kruszywa, to wzrasta wodożądność. Wyjątkowe są za to kamienie wapienne, który bądź co bądź wpływa na zmniejszenie wodożądności. Określa się ją na jeden kilogram kruszywa, którą trzeba dodać do mieszanki betonowej, aby uzyskać konieczną konsystencję.

C o to wytrz srednia, charakterystyczna

Wytrzymałość średnia- wytrzymałość na ściskanie serii próbek.

Wytrzymałość charakterystyczna- jest podstawą wytrzymałością na ściskanie, którą musi zapewnić wykonawca z prawdopodobieństwem 95%. A zatem tylko 5% badanych próbek może wykazać wytrzymałość niższą od gwarantowanej.

Współzależność wytrzymałości charakterystycznej i średniej:

fck=fcm-1,64sigma

fck- wytrzymałość charakterystyczna

fcm- wytrzymałość średnia

sigma- odchylenie standardowe
fck, fcm, fc,cube, fc,cyl. Opisać zależności między nimi.
fc -wytrzymałośc na ściskanie fc=F/Ac fcm- wytrzymałość średnia na ściskanie fcm = A (c/w +-a) fct - wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu =2F/∏Ld F-wartość max. Obciążenia. L-dł. Lini styku próbki d-dł. Wymiaru poprzecznego fck- wytrzymałość charakterystyczna fck=fcm-1,64sigma ft - wytrzymałość na rozciąganie fcf - wytrzymałość na zginanie fci - pojedynczy wynik na sciskanie fck, cyl w [N/mm2] Minimalna wytrzymałość charakterystyczna oznaczana na próbkach sześciennych fck, cube w [N/mm2] Minimalna wytrzymałość charakterystyczna oznaczana na próbkach walcowych

Co to są betony wysokiej wytrzymałości i co je odróżnia od zwykłych betonów beton klasy wytrzymałości na ściskanie wyższej niż C50/60 w przypadku betonu zwykłego lub betonu ciężkiego i beton klasy wytrzymałości na ściskanie wyższej niż LC50/55 w przypadku betonu lekkiego - zwiększoną zawartością materiałów drobnoziarnistych(cement, pył krzemionkowy, popioły lotne) - mniejsza zawartość kruszywa grubego - zmniejszenie grubości ziaren przez co po dodaniu upłynniacza pozwala uzyskać lepszą urabialność *mniejszym w/c - wysokiej jakości kruszywo Cechy BWW Ciekła lub półciekła konsystencja mieszanki *Urabialność i konsystencja mieszanki zachowana przez min. 60 min *Niska nasiąkliwość < 4% *Wysoka wodoszczelność > W12 *Wysoka wytrzymałość na ściskanie (60 - 130 MPa) *Wysoki stopień mrozoodporności > F150*Wysoka odporność na ścieranie

Jakie czynniki i w jaki sposób wpływają na właściwości betonu? 

Czynniki wpływające na właściwości betonu- wszystkie właściwości betonu przy założonym stosie kruszywa i rodzaju cementu zależeć będą wyłącznie od właściwości technicznych zaczynu, dlatego nie jest obojętne z jakiego cementu powinien być wykonany zaczyn. Na właściwości zaczynu wpływa przede wszystkim stosunek ilościowy w/c.

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA WYTRZYMAŁOŚĆ BETONU:

- Wytrzymałość stwardniałego zaczynu w betonie (miałkość i skład chemiczny(stopień hydratacji, stopień zagęszczenia, współczynnik w/c) porowatość stwardniałego zaczynu.

- wytrzymałość skały z której pochodzi kruszywo

- przyczepność zaczynu do kruszywa (mechaniczna(skurcz, chropowatość powierzchni zaczynu), chemiczna i kapilarna).

- woda

- objętościowy udział zaczynu i kruszywa

-cement

Co to jest korozja betonu. Czy wpływa negatywnie. Dlaczego?

Korozja betonu (efekt porowatej struktury betonu) powstaje pod wpływem czynników chemicznych, związana jest z działaniem wody i różnych substancji agresywnych rozpuszczonych w wodzie . W zależności od składu środowiska agresywnego rozróżnia się następujące rodzaje korozji: CHEMICZNE:*korozja ługująca , spowodowana działaniem wód miękkich , *korozja ogólno kwasowa związana z aktywnością jonów wodorowych (pH) , *korozja kwasowo węglowa , zależna od zawartości agresywnego dwutlenku węgla , *korozja siarczanowa , zależna od zawartości jonów siarczanowych , *korozja magnezowa , zależna od zawartości jonów magnezowych .FIZYCZNE - mrozowa Fizyczne - woda w porach w okresie obniżonej temperatury zamarza, zwiększa swoją objętość przez co beton pęka i ulega zniszczeniu. Chemiczne - woda która jest wokół betonu znajdując się w jego porach może wypłukiwać jego składniki ( np. produkty hydratacji Ca(OH)₂ )

Na co wpływa zdolność do zagęszczania mieszanki betonowej i jak się bada 

zdolność do zagęszczania jest to właściwość mieszanki betonowej dotyczy betonu zwykłego, aby ilość pustek powietrznych była jak najmniejsza ( zwartość ). Należy dążyć do max. Zagęszczenia mieszanki po ułożeniu jej w deskowaniu. Norma dopuszcza 2 % pustek ( w których nie zastosowano domieszek napowietrzających). Im mieszanka jest mniej ciekła tym trudniej jest usunąć z niej wszystkie pustki. Sprawdzenie polega na określeniu porowatości mieszanki betonowej po zagęszczeniu, stosuje się jedną z trzech metod *metoda doświadczalna *metoda doświadczalno- obliczeniowa * metoda obliczeniowa. Im beton jest bardziej zagęszczony, tym jego wytrzymałość jest większa.

Cechy mieszanki betonowej. jak wpływają na cechy betonu.

WŁAŚCIWOŚCI TECHNOLOGICZNE MIESZANKI BETONOWEJ:

Beton powinien spełniać podstawowe wymagania dotyczące: wytrzymałości (w tym wytrzymałości na ściskanie oraz jej przyrostu w czasie), przyczepności do stali zbrojeniowej, odporności na działanie mrozu i innych wpływów środowiska. W tym celu proporcje składników mieszanki betonowej powinny być tak dobrane, aby spełnione były założone właściwości mieszanki oraz stwardniałego betonu. Skład mieszanki powinien zapewnić:

• odpowiednią urabialność dla stosowanej metody wykonywania robót,

• odpowiednią (założoną) konsystencję.

Ponadto skład mieszanki betonu powinien być tak dobrany, aby po zagęszczeniu uzyskała strukturę zwartą, tzn. objętość pustek powietrznych nie przekraczała:

• 3 %, jeśli nominalny wymiar ziaren kruszywa jest nie mniejszy niż 16 mm,

• 4 %, jeśli powyższy warunek nie jest spełniony.

URABIALNOŚĆ - jest to podatność do dokładnego wypełniania form przy utrzymaniu jednorodności mieszanki i bez pozostawienia pustek nie większych niż 2%

Konsystencja mieszanki betonowej jest cechą charakteryzującą jej podatność na przemieszczanie się, przy zachowaniu jednorodnej struktury. Siłą wywołującą przemieszczanie może być ciężar własny mieszanki lub obciążenie zewnętrzne (np. podczas pompowania mieszanki). Podatność na przemieszczanie się mieszanki może być też wywołana pracą wibratorów podczas zagęszczania.

Wybór konsystencji mieszanki betonowej ma decydujące znaczenie z uwagi na warunki transportowania, układania, zagęszczania, wypełniania form i deskowań oraz z uwagi na otulanie prętów zbrojenia.

Podatność na zagęszczanie jest cechą określającą zmniejszanie objętości porów powietrznych w mieszance pod wpływem jej zagęszczania. Uzyskanie idealnie zwartych betonów jest w rzeczywistości niemożliwe. Dopuszcza się objętość pustek:

• 2-procentową - w mieszankach betonów zwykłych bez dodatków napowietrzających,

• 4-, 5- lub 6-procentową - w mieszankach z dodatkami napowietrzającymi.

Ilość domieszek w mieszance betonowej może wynosić 0,2 ÷ 5% masy cementu. Wprowadza się je do mieszanki bezpośrednio lub po wcześniejszym wymieszaniu z częścią wody zarobowej. Jeśli ilość ciekłych domieszek przekracza 3 dm³ w 1 m³ mieszanki betonowej, to trzeba uwzględnić ją w obliczeniu współczynnika cementowo-wodnego.

Dodatki mogą być stosowane tylko w ilościach niepogarszających trwałości betonu i niepowodujących korozji zbrojenia.

Temperatura mieszanki betonowej w okresie między jej mieszaniem i układaniem powinna zawierać się między 5 a 20ºC. Jeśli jest niższa, należy stosować domieszki obniżające temperaturę zamarzania zaczynu cementowego.

co wpływa na wytrzymałość stwardniałego zaczynu?

Rodzaju i klasy wytrzymałości cementu

Wskaźnika w/c

jak trwałość betonu uwzględnia się przy projektowaniu mieszanki betonowej (coś w tym stylu)
trwałość - zachowanie właściwości w okresie eksploatacji

problem trwałośći uwzględnia się przy projektowaniu poprzez: - maksymalne w/c

-minimalną klasę wytrzymałości - minimalną zawartość cementu (dla XF także minimalną zawartość powietrza, dla XS także stosowanie cementów odpornych na siarczany)

Na czym polega projektowanie betonu?

Projektowanie betonu polega na takim jakościowym i ilościowym doborze składników aby zarówno wykonana z nich mieszanka, jak i w końcowym efekcie stwardniały materiał spełniał odpowiednie wymagania. Podczas projektowania betonu w  odniesieniu do mieszanki betonowej stawiane są wymagania w zakresie uzyskania założonej konsystencji (ciekłości), urabialności i szczelności po zagęszczeniu. Natomiast od betonu stwardniałego w większości przypadków wymaga się osiągnięcia odpowiedniej wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach twardnienia, określanej klasą. Jednak w przypadku stosowania betonu w wielu konstrukcjach inżynierskich wraz z klasą betonu mogą być dołączone także inne wymagania, a mianowicie w zakresie wodoszczelności, mrozoodporności, ścieralności i inne.

W projektowaniu składu mieszanki należy kierować się zasadą ekonomicznego zużycia cementu, w dostosowaniu do rodzaju realizowanych konstrukcji i elementów, zastosowanych sposobów zagęszczenia mieszanki oraz czynników oddziałujących na beton w okresie eksploatacji.

Metoda doświadczalna ITERACJI

Metoda polegająca na dobraniu takiego składu frakcji kruszywa, by otrzymać jak największą gęstość. Składa się z dwóch części:

• skomponowania kruszywa - aby jamistość była jak najmniejsza, czyli staramy się uzyskać jak największą gęstość pozorną

• szukamy optymalnego składu frakcji kruszywa

• Ilość wody i cementu dobiera się na drodze kolejnych przybliżeń, aby zapewniona została założona konsystencja mieszanki betonowej oraz założona wytrzymałość betonu stwardniałego.

Metoda podwójnego otulenia

Metoda PO wymaga segregacji kruszywa na żwir (∅> 2mm) i piasek (∅< 2mm). Zakłada się, że znaczne są uziarnienia dla kruszyw, a następnie przyjmuje się konsystencje i klasę wytrzymałości. Metoda PO zakłada, że każde ziarno żwiru otulone zostaje warstwą zaprawy, a każde ziarno piasku - warstwą zaczynu cementowego. Im założona konsystencja będzie bardziej ciekła, tym warstwa otulenia musi być grubsza.

metod projektowania(3rownania)

Metoda ta oparta jest na założeniu, ze beton jest materiałem trójskładnikowym, składającym się z cementu, kruszywa i wody.

Polega ono na spełnieniu trzech podstawowych warunków optymalnego projektowania betonu
Warunek wytrzymałości
R = Ai (c/w ± a)
Warunek urabialności (konsystencji)
W = C*wc + K*wk + Dm*wDM
Warunek szczelności, absolutnych objętości
C/ρc + K/ρk + W + Dm/ρDm = 1000 [dm3]
gdzie:
R - średnia wytrzymałość na ściskanie przyjmowana do projektowania betonu, MPa [N/mm2] R = 1.3 RbG
RbG - wytrzymałość gwarantowana na ściskanie betonu określona po 28 dniach dojrzewania, MPa [N/mm2]
Ai - (A1 lub A2); wsp. zależny od rodzaju i marki kruszywa oraz od klasy wytrzymałości cementu; wartość A1 przyjmuje się gdy c/w < 2.5 natomiast A2 przyjmuje się gdy c/w ≥ 2.5
a - wielkość liczbowa zależna od jakości cementu i kruszywa, można ją przyjąć jako stałą (a=0.5); znak współczynnik "a" jest dodatni gdy c/w ≥ 2.5 a ujemny gdy c/w < 2.5
C - ilość dozowanego cementu, kg/m3 betonu
W - ilość wody, dm3 na m3 betonu
K - ilość kruszywa, kg/m3 betonu
Dm - ilość dodatku mineralnego, kg/m3 betonu
ρc - gęstość cementu, kg/dm3
ρk - gęstość kruszywa, kg/dm3
ρDm - gęstość dodatku mineralnego, kg/dm3
wc - wodożądność cementu, dm3/kg
wk - wodożądność kruszywa, dm3/kg
wDM - wodożądność dodatku mineralnego, dm3/kg
Opisać jedną z metod badania konsystencji

METODY BADANIA KONSYSTENCJI

1. Metoda VE-BE badanie polega na pomiarze czasu rozpłynięcia się mieszanki betonowej pod wpływem drgań w aparacie VE-BE.

2. Metoda stożka opadowego - miarą konsystencji jest różnica wysokości przed rozformowaniem i po rozformowaniu

3. Metoda stolika oporowego - określa się wielkość opadu i wielkość rozpływu pod wpływem drgań.

4. Stopnia zagęszczenia - mieszanka luźno wsypana do formy, miarą jest wysokość o jaką obniży się mieszanka w cylindrze

Badanie konsystencji metodą stożka opadowego

• Próbkę należy rozformować w czasie od 5 do 10 sekund, a całe badanie nie może trwać dłużej niż 150 sekund.

• Miarą konsystencji jest wartość opadu stożka mieszanki, uformowanej i zagęszczonej w formie stożkowej, następującego po rozformowaniu próbki przez uniesienie formy.

• Badanie jest ważne tylko w przypadku właściwego opadu stożka (bez ścięcia), tzn. gdy mieszanka utrzymuje się w stanie trwale nienaruszonym i symetrycznym. W przeciwnym przypadku badanie należy powtórzyć. Jeśli sytuacja się powtórzy, oznacza to, że mieszanka nie nadaje się do badania metodą opadu stożka.

• Jako zakres dobrej czułości metody przyjmuje się przedział od 10 do 200 mm opadu stożka. Mieszanki o opadzie wykraczającym poza ten zakres powinny być badane inną metodą. Uwaga ta dotyczy na przykład mieszanek samozagęszczalnych.

• Konsystencję mierzoną metodą opadu stożka określa się następującymi klasami:

Klasa	Opad stożka w mm	Konsystencja
S1	10 - 40	Plastyczna
S2	50 - 90	Półciekła
S3	100 - 150	Ciekła
S4	160 - 210	Bardzo ciekła
S5	>220

Badanie konsystencji metodą VeBe

• Próbkę należy rozformować w czasie 5-10 sekund.

• Miarą konsystencji jest czas pełnej deformacji rozformowanej próbki, mierzony w sekundach, nazywany czasem VeBe.

• Stadia badania:

• Formowanie stożka

• Zetknięcie krążka wskaźnikowego z mieszanką, włączenie wibratora

• Zetknięcie całej powierzchni krążka z mieszanką betonową - zakończenie pomiaru

Badanie konsystencji metodą oznaczenia stopnia zagęszczalności

• Jej istota polega na poddaniu wibracji próbki mieszanki betonowej, ułożonej bez jakiegokolwiek zagęszczenia, w metalowym pojemniku i pomiarze zmiany jej wysokości względem wysokości pierwotnej (wysokości pojemnika wypełnionego mieszanką).

• Zagęszczenie prowadzi się do momentu, w którym poziom mieszanki w pojemniku przestaje ulegać zmianie.

• Wynik badania, czyli stopień zagęszczenia, oblicza się ze wzoru:





- wewnętrzna wysokość pojemnika [mm]


- wartość średnia czterech odległości powierzchni zagęszczonej mieszanki od górnej krawędzi pojemnika [mm]

Badanie konsystencji metodą stolika rozpływowego

• Istota metody polega na określeniu konsystencji mieszanki betonowej przez pomiar jej rozpływu na płaskiej płycie poddanej wstrząsom.

• Umieszczoną centralnie na płycie stolika formę napełnia się mieszanka betonową w dwóch równych warstwach, ubijając je drążkiem zagęszczającym. Po odczekaniu 30 sekund podnosi się formę i próbkę mieszanki poddaje 15 wstrząsom, przez uniesienie i swobodne opuszczenie boku płyty. Następnie za pomocą przymiaru liniowego mierzy się wzdłuż ramion krzyża wymiary rozpływu mieszanki betonowej z zaokrągleniem do 10mm. Wynik badania jest średnią arytmetyczną z tych dwóch wymiarów.

• Zakres dobrej czułości metody określony jest wartościami rozpływu, mieszczącymi się od 340 do 600 mm.

• Konsystencję mierzoną metodą stolika rozpływowego określa się następującymi klasami:

Klasa	Średnica rozpływu w mm	Konsystencja
F1		Sztywna
F2	350 do 410	Plastyczna
F3	420 do 480	Miękkoplastyczna
F4	490 do 550	Półciekła
F5	560 do 620	Ciekła
F6		Bardzo ciekła

Z czasem opad mieszanki jest coraz mniejszy.

Im wyższa temperatura tym mniejszy opad (ale temperatura nie może być ujemna ofc)

Domieszka/def/przykłady/opis

DOMIESZKA - substancja dodawana do mieszanki betonowej w ilości nie większej niż 5% masy cementu służąca do poprawy właściwości betonu. Zadania domieszek: zmniejszające ilość wody(plastyfikatory), znacznie zmniejszające ilość wody(superplastyfikatory), napowietrzające, wielofunkcyjne, opóźniające czas wiązania, przyspieszające czas wiązania, przyspieszające twardnienie, uszczelniające.

Domieszki chemiczne - stosuje się je w celu polepszenia właściwości mieszanki betonowej i/lub stwardniałego betonu. Substancje te dozowane są w ilościach nie przekraczających 0,2-5,0% masy cementu.

Rodzaje domieszek chemicznych:

• domieszki uplastyczniające

• domieszki napowietrzające

• domieszki przyspieszające/opóźniające wiązanie i twardnienie

• domieszki uszlachetniające

Domieszki uplastyczniające - ich działanie można porównać z utworzeniem się śliskiej otoczki na ziarnach kruszywa i cementu. Otoczki te, zmieniając tarcie, ułatwiają przemieszczanie się ziaren powodując w efekcie zwiększenie ciekłości mieszanki betonowej.

Zalety stosowania domieszek uplastyczniających:

• zwiększenie ciekłości (konsystencja może się zmienić nawet o dwie jednostki)

• ograniczenie ilości wody przy stałej konsystencji - obniżenie w/c, czyli zwiększenie wytrzymałości lub zmniejszenie zużycia cementu

Efekty stosowania domieszek uplastyczniających mogą być trojakiego rodzaju:

• zwiększenie ciekłości mieszanki, a zatem poprawa jej urabialności

• zmniejszenie ilości wody zarobowej przy zachowaniu niezmienionej ilości cementu, co prowadzi do zwiększenia wytrzymałości betonu; wyraźny wzrost jest widoczny już w pierwszych godzinach po zmieszaniu z wodą

• zmniejszenie zużycia cementu o 10-20% przy zachowaniu niezmienionej wczesnej wytrzymałości betonu; zmniejszenie ilości cementu prowadzi także do zmniejszenia ilości ciepła wydzielanego w procesie hydratacji cementu

Domieszki napowietrzające - ich wprowadzenie powoduje zmianę struktury betonu przez co uzyskuje się znaczną poprawę mrozoodporności. W masie betonu powstają równomiernie rozłożone niewielkie pęcherzyki powietrza, które „przerywają” pory kapilarne. Woda zamarzając w kapilarach zwiększa swoją objętość, a powstający lód, zamiast rozsadzić beton, wciska się w powstałe pory powietrzne.

Wymagania dla domieszek napowietrzających:

• zawartość powietrza w mieszance betonowej =>
  2,5% objętości większa niż w mieszance kontrolnej, całkowita zawartość powietrza 4% do 6% objętości

• rozkład porów w stwardniałym betonie => wskaźnik rozmieszczenia porów
  0,200 mm

• wytrzymałość na ściskanie - po 28 dniach:
  75% betonu kontrolnego

Domieszki uszczelniające - stosuje się je w celu poprawy wodoszczelności i zmniejszenia nasiąkliwości betonu. Prowadzi to do znacznego zwiększenia trwałości betonu. Efekt ten można uzyskać poprzez:

• wypełnienie porów przez płyny mineralne

• wprowadzenie substancji reagujących z Ca(OH)₂, w wyniku czego powstają trudno rozpuszczalne związki chemiczne wypełniające pory

• hydrofobizację powierzchni, utrudniającą penetrację czynników agresywnych

zmniejszenie ilości wody zarobowej - korzystne obniżenie wskaźnika w/c

Co to domieszki co powoduje uplastyczniajaca, napowietrzajaca
Domieszka - składnik dodawany podczas procesu mieszania betonu w małych ilościach (do 5 %) w stosunku do masy cementu w celu modyfikacji właściwości mieszkanki betonowej i stwardniałego betonu. Uplastyczniająca - jej działanie polega na utworzeniu się śliskiej otoczki na ziarna kruszywa i cementu które zmniejszają tarcie, ułatwiają przemieszczanie się ziaren powodując w efekcie zwiększenie ciekłości mieszanki betonowej. -poprawa urabialności, ograniczenie ilości wody przy stałej konsystencji, obniżenie w/c - zwiększenie wytrzymałości lub zmniejszenie zużycia cementu. Napowietrzająca - powoduje zmianę struktury betonu przez co uzyskuje się znaczną poprawę mrozoodporności w masie betonu powstają równomiernie rozłożone niewielkie pęcherzyki powietrza, które „przerywają” pory kapilarne. Woda zamarzając w kapilarach zwiększa swoją objętość, a powstający lód zamiast rozsadzać beton wciska się w powstałe pory powietrzne.

Wytrzymalość na ściskanie - co to jest, jak się bada, jak oblicza 
Wytrzymałość betonu na ściskanie zależy od:

• Wytrzymałości stwardniałego zaczynu i materiału kruszywa

• Objętościowych udziałów tych dwóch składników w betonie

WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE - maksymalne naprężenie jakie może przenieść materiał bez odkształceń. Potrzebna do wymiarowania konstrukcji. Mierzona w MPa po 28 dniach na próbkach sześciennych 15 cm, lub walcowych 15cm i h=30cm.. Jest podstawową cechą betonu zwykłego i w większości przypadków tylko tę cechę przyjmuje się za podstawę przy wymiarowaniu konstrukcji. *Wytrzymałość betonu zależy przede wszystkim od współczynnika wodno-cementowego (im niższy tym wyższa wytrzymałość, czyli zależy wprost proporcjonalnie od ilości i jakości (klasy wytrzymałości) cementu, a odwrotnie proporcjonalnie od ilości wprowadzonej wody) oraz jakości kruszywa.

Wytrzymałość na ściskanie betonu przyjmuje się przy projektowaniu zgodnie ze wzorem: Bolomeya R = Ai [c/w ± a], Związek pomiędzy wytrzymałością na ściskanie a składem betonu można wyznaczyć na podstawie wzorów:
- dla betonów o c/w < 2.5 stosuje się wzór c/w = R/A1 + 0.5
- dla betonów o c/w ≥ 2.5 stosuje się wzór c/w = R/A2 - 0.5

Badanie wytrzymałości na ściskanie

• Zasady badania wytrzymałości betonu na ściskanie przewidują, iż próbkę do badań powinien stanowić sześcian, walec lub odwiert rdzeniowy, spełniający wymagania zawarte w stosownych normach szczegółowych. W przypadku, gdy wymiary lub kształty próbki, ze względu na przekroczenie poszczególnych tolerancji, nie spełniają tych wymagań, próbki należy dostosować do badań. Dostosowanie to polega na oszlifowaniu powierzchni, do których ma być przyłożone obciążenie lub nałożeniu na nich warstwy wyrównującej (tzw. „kapslowanie”).

• Norma przewiduje wykonanie tego rodzaju warstw wyrównujących w postaci:

• Zaprawy z cementem glinowym (dla betonów o wytrzymałości do około 50MPa)

• Mieszanek siarkowych (dla betonów o wytrzymałości do około 50MPa)

• Nakładek piaskowych (bez ograniczeń).

• Norma wymaga, aby w czasie badania wytrzymałości betonu na ściskanie obciążenie narastało ze stałą prędkością, mieszczącą się w przedziale od 0,2MPa/s do 1,0MPa/s.

• Wytrzymałość na ściskanie oblicza się ze wzoru:





- wytrzymałość na ściskanie w MPa (
)


- maksymalne obciążenie przy zniszczeniu w N


- pole przekroju próbki, na które działa siła ściskająca w


• Norma szczegółowo definiuje pojęcie prawidłowego i nieprawidłowego charakteru zniszczenia badanych próbek oraz wprowadza wymóg zaokrąglenia wartości wytrzymałości betonu na ściskanie do 0,5MPa.

• Prawidłowe zniszczenie próbek: wszystkie cztery odsłonięte ścianki pękają w przybliżeniu jednakowo, przy z reguły mniejszym zniszczeniu ścianek stykających się z płytami dociskowymi.

• Charakterystyczne stożki są wywoływane tarciem pomiędzy płytami dociskowymi a powierzchnią betonu. W wyniku tarcia beton przy płycie dociskowej nie może się odkształcać. Wpływ tego tarcia zanika w miarę oddalania się od płyty i dlatego największe odkształcenie, a zarazem zniszczenie, powstaje w środku wysokości próbki.

• Specyfikacja maszyn wytrzymałościowych - nowa norma definiuje między innymi pojęcia zakresu wskazań, zakresu pomiarowego i błędów pomiarowych. Obszerne załączniki podają procedury sprawdzające oraz procedury kalibracji siły.

Jaki jest związek między wytrz. na ściskanie betonu, a jego składem? 
Związek pomiędzy wytrzymałością na ściskanie a składem betonu można wyznaczyć na podstawie wzorów:
- dla betonów o c/w < 2.5 stosuje się wzór c/w = R/A1 + 0.5
- dla betonów o c/w ≥ 2.5 stosuje się wzór c/w = R/A2 - 0.5

Powyższe wzory mogą być stosowane gdy spełnione są warunki:
porowatość zagęszczonej mieszanki betonowej nie jest większa od: - 0.002 objętości mieszanki bez stosowania domieszek napowietrzających; - 0.008 objętości mieszanki w przypadku stosowania domieszek napowietrzających; R - średnia wytrzymałość na ściskanie przyjmowana do projektowania betonu, MPa [N/mm2], Ai - (A1 lub A2); wsp. zależny od rodzaju i marki kruszywa oraz od klasy wytrzymałości cementu; wartość A1 przyjmuje się gdy c/w < 2.5 natomiast A2 przyjmuje się gdy c/w ≥ 2.5

Wzór Bolomey'a:





- wytrzymałość średnia na ściskanie po 28 dniach dojrzewania


- współczynnik cementowo-wodny, równy masowemu stosunkowi ilości cementu do efektywnej ilości wody w mieszance betonowej


- współczynnik zależny od wytrzymałości cementu i rodzaju kruszywa


- współczynnik zależny od jakości cementu

Wzór Bolomey'a jest aktualny tylko dla:

• Próbek dojrzewających w warunkach laboratoryjnych

• Betonów nie zwierających dodatków, przy C/W od 1,2 do 3,2

• Porowatości mieszanki betonowej po zagęszczeniu
  

• Zastosowanego kruszywa skalnego

• Betonów nie podlegających żadnej dodatkowej obróbce technologicznej

Wzór Bolomey'a:

1. Dla C/W<2,5 (W/C>0,4):
   

2. Dla C/W
   2,5 (W/C
   0,4):
   

Wytrzymałość betonu na rozciąganie

Istotny wpływ na wytrzymałość na rozciąganie zaczynu ma rozkład wielkości porów, a nie tylko jego porowatość całkowita. Spadek wytrzymałości zaczynu występuje przy wzrastającej wielkości największych porów w zaczynie, co potwierdza wnioski wynikające z teoretycznych rozważań Griffitha. Wśród czynników mający duży wpływ na wytrzymałość , oprócz stosunku w/c, ma także wielkość ziaren, kształt i przyczepność minerałów kruszywa do zaczynu cementowego.

Wpływ zaczynu na wytrzymałość

Istotny wpływ na wytrzymałość na rozciąganie zaczynu ma rozkład wielkości porów, Spadek wytrzymałości zaczynu występuje przy wzrastającej wielkości największych porów w zaczynie.

Wpływ wymienionych czynników na 28-dniową wytrzymałość betonu na ściskanie opisuje doświadczalna zależność średniej wytrzymałości betonu po 28 dniach twardnienia w warunkach normalnych (
) od jego składu podana przez J. Bolomey'a zwana również równaniem lub warunkiem wytrzymałości.

---