ROK AKADEMICKI GRUPA

2009/2010

SEM. 2

MATERIAŁY BUDOWLANE

SPRAWOZDANIE

TEMAT: BADANIE BETONU

STWARDNIAŁEGO.

Data ćwiczenia
Data oddania
Ocena
Podpis

Wstęp:

Metody badania betonu stwardniałego dzielimy na:

1. Niszczące - np. badania w prasie. Odpowiednio przygotowane próbki, sześcienne lub walcowe, zostają poddane zniszczeniu w maszynie obciążającej. Jest to metoda najdokładniejsza.

2. Nieniszczące:

• sklerometryczne - np. przy użyciu młotka Schmidta.

Metoda polega na mierzeniu współczynnika sprężystości. Na podstawie odczytanej liczby L ustala się wytrzymałość betonu metodą skalowania lub metodą doboru hipotetycznej krzywej regresji, która podawana jest również przez producenta. Wyróżnia się trzy typy młotka: N- normalny, M- ciężki, L- lekki .

• akustyczne - np. przy użyciu betonoskopu.

Metoda polega na wykorzystaniu zależności prędkości fali dźwiękowej od gęstości (wytrzymałości) betonu. Na podstawie odczytanego z urządzenia czasu od wysłania wiązki do jej odebrania oblicza się jej prędkości a następnie z odpowiedniej zależności- wytrzymałość betonu.

Cel ćwiczenia: zbadanie wytrzymałości wykonanych przez naszą grupę betonowych próbek sześciennych o wymiarach 10x10 cm.

Próbki zostały wykonane w następujących terminach:
- metodą iteracji: 30 marca 2010 (cement 42,5)
- metodą zaczynu 27 kwietnia 2010 (cement 32,5)

1. BADANIE WYTRZYMAŁOŚCI NA ŚCISKANIE BETONU STWARDNIAŁEGO (PN-EN 12390-2:2002).

1. Przygotowane do badania próbki umieszczamy w prasie, w pozycji odwróconej o 90^o w stosunku do kierunku formowania.

2. Obciążamy próbkę i doprowadzamy do zniszczenia.

3. Określamy siłę niszczącą- za wynik badania przyjmuje się największe obciążenie przeniesione przez próbkę w czasie próby ściskania.

4. Obliczamy wytrzymałości na ściskanie poszczególnych próbek, korzystając z następującego wzoru:

[N/mm²]

F - maksymalne obciążenie przy zniszczeniu [N]

A_c - powierzchnia przekroju próbki [mm²] , A_c=10000mm²

ω - współczynnik przeliczeniowy, uwzględniający wymiary próbki dla próbki typu C (o boku 10 cm) ω = 0,95

Wytrzymałość na ściskanie zaokrąglamy do 0,5MPa

5. Ze względu na niszczenie próbek po innym okresie czasu niż 28 dni, korzystamy z niżej podanego wzoru do określenia wytrzymałości próbek:

α= 0,002 dla cementów portlandzkich klasy 32,5

α= 0,001 dla cementów portlandzkich wyższych klas

t=70 dni dla metody iteracji i 42 dni dla metody zaczynu

6. Obliczamy średnia wytrzymałość na ściskanie, korzystając ze wzoru:

f_cm =
[N/mm^2]

Tabela nr 1: Kryteria zgodności do oceny wytrzymałości na ściskanie

Produkcja	Liczba n wyników prób	Kryterium 1	Kryterium 2
				Średnia z n wyników fcm [N/mm^2]	Każdy poszczególny wynik fci [N/mm^2]
Początkowa	3	≥ fck + 4	≥ fck - 4
Ciągła	nie mniej niż 15	≥ fck +1,48δ	≥ fck - 4

Otrzymane przez nas wyniki:

• Dla próbek wykonanych metodą iteracji (badanie wytrzymałości na ściskanie zostało przeprowadzone po 70 dniach):

Nr próbki		Maksymalne obciążenie Fi(kN)	fci (N/mm2)	fc28 [N/mm^2]
1	361		34,5		33,0
2	434		41		39,5
3	440		42		40,0

Średnia wytrzymałość na ściskanie:

f_cm=37,5 [N/mm²]

Spełnione są kryteria zgodności do oceny wytrzymałości na ściskanie:

37,5 ≥ f_ck + 4 oraz f_ci ≥ f_ck - 4 dla betonu klasy C25/30

• Dla próbek wykonanych metodą zaczynu (badanie wytrzymałości na ściskanie zostało przeprowadzone po 42 dniach):

Nr próbki		Maksymalne obciążenie Fi(kN)	fci (N/mm2)	fc28 [N/mm^2]
1	361		34,5		33,5
2	434		34		33,5
3	440		36		35

Średnia wytrzymałość na ściskanie:

f_cm= 34[N/mm²]

Spełnione są kryteria zgodności do oceny wytrzymałości na ściskanie:

34 ≥ f_ck + 4 oraz f_ci ≥ f_ck - 4 dla betonu klasy C25/30

2. NIENISZCZĄCE BADANIE WYTRZYMAŁOŚCI NA SCISKANIE PRZY UŻYCIU ULTRADŹWIĘKÓW (PN-EN 12504-4:2005).

1. Na czoła głowic nakładamy środek sprzęgający.

2. Do każdej z próbek dokładamy głowice nadawczą i odbiorczą. Urządzenie pokazuje czas jaki zajęło ultradźwiękom przejście przez próbkę, zapisujemy wynik.

3. Znając czas i przebytą w tym czasie drogę liczymy prędkość fali, korzystając ze wzoru:

[km/s]

L- długość drogi pomiarowej [m] L=0,1m

T- czas potrzebny to pokonania drogi pomiarowej przez falę ultradźwiękową

Wynik oznaczenia prędkości podajemy z dokładnością do 0,01 km/s

4. Następnie liczymy wytrzymałość na ściskanie z wzoru:

f_c=30,055v²-181,81v+285,59 [N/mm²]

5. Podobnie jak w podpunkcie A uwzględniamy, że nasze próbki nie były niszczone po 28 dniach, korzystając ze wzoru:

Otrzymane przez nas wyniki:

• Dla próbek wykonanych metodą iteracji (badanie wytrzymałości na ściskanie zostało przeprowadzone po 70 dniach):

Nr próbki	T (µs)	V [mm/s]	fci [N/mm^2]	fc28 [N/mm^2]
1	24,3	4,12	46,5	44,5
2	25,0	4,00	39,0	37,5
3	25,1	3,98	38,5	37,0

Średnia wytrzymałość na ściskanie:

f_cm=39,67[N/mm²]

Spełnione są kryteria zgodności do oceny wytrzymałości na ściskanie:

39,67 ≥ f_ck + 4 oraz f_ci ≥ f_ck - 4 dla betonu klasy C25/30

• Dla próbek wykonanych metodą zaczynu (badanie wytrzymałości na ściskanie zostało przeprowadzone po 42 dniach):

Nr próbki	T (µs)	V [mm/s]	fc [N/mm^2]	fc28 [N/mm^2]
1	24,4	4,13	47,5	46,5
2	24,6	4,07	43,0	42,0
3	25,0	4,00	39,5	38

Średnia wytrzymałość na ściskanie:

f_cm=42,17 [N/mm²]

Spełnione są kryteria zgodności do oceny wytrzymałości na ściskanie:

42,17 ≥ f_ck + 4 oraz f_ci ≥ f_ck - 4 dla betonu klasy C30/37

3. NIENISZCZĄCE BADANIE WYTRZYMAŁOŚCI NA ŚCISKANIE PRZY UŻYCIU MŁOTKA SCHMIDTA TYPU N (PN-EN 12504-2:2002).

Każdą próbkę zbadano w pięciu punktach pomiarowych, odczytując wartość liczby odbicia L. Na tej podstawie z instrukcji młotka Schmidta określono wytrzymałości poszczególnych próbek oraz wytrzymałości średnie.

	Nr. próbki	Ozn.	Wytrzymałość na ściskanie [N/mm^2]	Średnia wytrzymałość na ściskanie [N/mm^2]
									Dla każdej próbki fci	Dla każdej metody fcm
		Metoda zaczynu	1	1	44,1		41,94	40,29	0,001554
				2	40,5
				3	44,1
				4	40,5
				5	40,5
			2	1	40,5				31,90		0,000921
				2	37,0
				3	40,5
				4	37,0
				5	40,5
			3	1	44,1				39,82		0,000137
				2	37,0
				3	37,0
				4	40,5
				5	40,5
						suma	0,002612
	Metoda iteracji	1	1	47,9	48,64	48,39	0,000027
				2				47,9
				3				47,9
				4				51,6
				5				47,9
			2	1				47,9	47,88		0,000112
				2				51,6
				3				47,9
				4				47,9
				5				44,1
			3	1				47,9	48,64		0,000027
				2				47,9
				3				51,6
				4				47,9
				5				47,9
						suma	0,000166

Średnie kwadratowe odchylenie względne:

Dla metody zaczynu:

Dla metody iteracji:

co świadczy o prawidłowym przyjęciu zależności f-L.

• Dla próbek wykonanych metodą iteracji spełnione są kryteria zgodności do oceny wytrzymałości na ściskanie:

48,39 ≥ f_ck + 4 oraz f_ci ≥ f_ck - 4 (f_cimin=44,1) dla betonu klasy C30/37

• Dla próbek wykonanych metodą zaczynu spełnione są kryteria zgodności do oceny wytrzymałości na ściskanie:

40,29 ≥ f_ck + 4 oraz f_ci ≥ f_ck - 4 (f_cimin=37) dla betonu klasy C25/30

Podsumowanie:

	Badanie w prasie		Badanie za pomocą ultradźwięków		Badanie za pomocą młotka Schmidta
		fcm [N/mm^2]	klasyfikacja	fcm [N/mm^2]	klasyfikacja	fcm [N/mm^2]	klasyfikacja
metoda iteracji	37,5	C25/30	39,67	C25/30	48,39	C30/37
metoda zaczynu	34	C25/30	42,17	C30/37	40,39	C25/30

Wnioski:

Dla próbek betonu wykonanych metodą iteracji wytrzymałości badane trzema metodami wykazały różne klasy. Przyjmujemy zatem klasę niższą, równą C25/30.

W przypadku próbek betonu wykonanych metodą zaczynu jest podobnie. Przyjmujemy klasę - C25/30.

---