Badanie uziarnienia kruszyw. Ustalenie receptury betonu
1. Wyposażenie stanowiska
żð Zestaw 8 sit o nastÄ™pujÄ…cych oczkach [mm]: 0,125 ; 0,25 ; 0,5 ; 1,0 ; 2,0 ; 4,0 ; 8,0 ;
16,0.
żð Naczynie zbierajÄ…ce najdrobniejsze frakcje przesiewu.
żð WytrzÄ…sarka.
żð Waga elektroniczna o dokÅ‚adnoÅ›ci 0,1kg.
2. Przygotowanie kruszywa do analizy
Przygotowano po 3 próbki następujących kruszyw:
żð piasek 0/2 mm  po 2kg na każdÄ… próbkÄ™ (Rys. 1),
żð mieszanka żwiru 2/8 mm oraz 8/16 mm w proporcjach 1:1  po 3kg mieszanki na każdÄ…
próbkę (Rys. 2)
Założono punkt piaskowy mieszanki kruszywowej 37%. Przed wykonaniem badania zważono
masÄ™ pustych sit.
Pobieranie kruszywa do badań
Rys. 2 Żwir
Rys. 1 Piasek
3. Wykonanie badania
Sita ustawiono na wytrząsarce w kolumnie w kolejności od największych do najmniejszych
kratek (Rys. 3). Próbkę kruszyw umieszczono na największym sicie. Wytrząsarkę przykryto szczelnym
wieczkiem i uruchomiono, ustawiajÄ…c uprzednio jej program na 5 minut przesiewu.
Po zakończeniu pracy wytrząsarki dokładnie zważono się każde sito wraz z pozostałą na nich
zawartością na wadze elektronicznej. Doświadczenie powtarzało się dla pozostałych próbek
kruszyw. Wyniki zawartości poszczególnych frakcji kruszyw w kolejnych próbkach zapisano
w tabelach składu uziarnienia kruszywa (Tabela 1 i 2).
Rys. 3 Wytrząsarka z zestawem sit normowych Rys. 4 Umieszczanie próbki kruszyw na górnym
sicie
Rys. 5 Ważenie pozostałości na sitach po przesiewie
W następnej kolejności obliczono masę kruszywa dla danej frakcji przez wyznaczenie
średniej masy próbek pomniejszonych o masę sit oraz wyznaczono procentowy udział danej frakcji
kruszywa w całkowitej masie. Dane zapisano w tabelach składu uziarnienia kruszywa (Tabela 1 i 2)
i wykreślono dla nich krzywe uziarnienia kruszywa (Rys. 6 i 7).
W kolejnym etapie wprowadzono dane uzyskane z badań do programu dostępnego
w laboratorium betonowym przy założonym punkcie piaskowym 37% oraz przy założonej klasie
betonu C35/45. Z programu uzyskano wykres uziarnienia kruszywa. Sprawdzono i potwierdzono, że
krzywa uziarnienia badanego kruszywa mieści się w polu dobrego uziarnienia (Rys. 8).
Tabela 1. Skład ziarnowy mieszanki żwirowej
Pozostałe na sicie Przechodzi przez sito
Frakcja
Otwór sita Próbka w gramach Średnia Otwór sita Suma
[mm] [mm] I II III [g] [%] [mm] [%]
0,0 - 0,125 - 0,125
4,8 5,9 4,3 5 0,17 0,167
0,125 - 0,25 0,125 0,25
3,8 4,7 2 3,5 0,12 0,283
0,25 - 0,5 0,25 0,5
7,2 7,6 3,5 6,1 0,2 0,487
0,5 - 1,0 0,5 1
13 11,8 17,2 14 0,47 0,953
1,0 - 2,0 1 2
73,9 62,5 92,7 76,37 2,55 3,499
2,0 - 4,0 2 4
702,6 592,8 696,4 663,93 22,13 25,63
4,0 - 8,0 4 8
681,3 749,2 663,1 697,87 23,26 48,892
8,0 - 16,0 8 16
1448,1 1464,9 1377,6 1430,2 47,67 96,566
16,0 - 31,5 16 31,5
65,3 100,6 143,2 103,03 3,43 100
31,5 - 63 31,5 63
- - - - -
Razem -
3000 3000 3000 3000 100 -
Tabela 2. Skład ziarnowy piasku
Pozostałe na sicie Przechodzi przez sito
Frakcja
Otwór sita Próbka w gramach Średnia Otwór sita Suma
[mm] [mm] I II III [g] [%] [mm] [%]
0,0 - 0,125 - 0,125
60,7 51,2 57,8 56,57 2,83 2,83
0,125 - 0,25 0,125 0,25
366,2 315,9 355,3 345,80 17,29 20,12
0,25 - 0,5 0,25 0,5
813,6 867,8 832,3 837,90 41,9 62,01
0,5 - 1,0 0,5 1
559,6 567,7 559,4 562,23 28,11 90,13
1,0 - 2,0 1 2
182,8 179,7 178,7 180,40 9,02 99,15
2,0 - 4,0 2 4
17,1 17,7 16,5 17,10 0,86 100
4,0 - 8,0 4 8
- - - - - -
8,0 - 16,0 8 16
- - - - - -
16,0 - 31,5 16 31,5
- - - - - -
31,5 - 63 31,5 63
- - - - - -
Razem -
2000 2000 2000 2000 100,01 - -
Tabela 3. Skład ziarnowy badanego kruszywa
(na podstawie programu dostępnego w laboratorium Katedry)
Zaw. frakcji Przechodzi
Frakcja
w kruszywie przez sito
[mm] [%] [%]
0-0,125 1,1 1,1
0,125-0,25 6,1 7,2
0,25-0,5 14,8 22
0,5-1,0 10,1 32,2
1,0-2,0 4,8 37
2,0-4,0 14,7 51,7
4,0-8,0 15,1 66,8
8,0-16,0 31 97,8
4. Ustalenie receptury betonu
Na podstawie programu dostępnego w laboratorium Katedry wykonano obliczenia umożliwiające
ustalenie receptury betonu dla zadanego uziarnienia kruszywa oraz cementu CEM I 42,5 R z cementowni
Lafarge.
Tabela 4. Receptura betonu
Kruszywo
Cement C Woda W
Żwir KI Piasek KII
[kg] [dm3] [kg] [kg]
na 1 m3 536
223 1040 561
na 23 dm3 12,33
5,13 23,92 12,9
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16
Otwór sita [mm]
Rys. 6 Krzywa uziarnienia mieszanki żwirowej
Przechodzi przez sito [%]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0 0,125 0,25 0,5 1 2
Otwór sita [mm]
Rys. 7 Krzywa uziarnienia piasku
Przechodzi przez sito [%]
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16
Otwór sita [mm]
krzywa graniczna krzywa graniczna badane kruszywo
Rys. 8 Krzywa uziarnienia kruszywa użytego do badań wraz z polem dobrego uziarnienia
97,8
66,8
51,7
37,0
32,2
Przechodzi przez sito [%]
22,0
7,2
1,1
0,0