Sprawozdanie - beton (2)

TECHNOLOGIA BETONÓW
SPRAWOZDANIE NR 3
MIESZANKI BETONOWE
Adam Smycz
Paweł Stefanowski
Łukasz Stempin
Wstęp
Celem naszych zajęć było wykonanie półciekłej mieszanki betonowej (klasie betonu C16-20, punkt piaskowy 45%) wg. projektu nr 15 [Kopia projektu jest załączona do sprawozdania. ] wydanego na lekcji. Metodą 3 równań obliczyliśmy ilości składników.
Składniki wchodzące w skład mieszanki betonowej o objętości 7 dm3: Cement - 2,87 kg Piasek 0/2 – 5,17kg Żwir 8/16 – 3,51kg Żwir 2/8 – 3,51kg Woda – 1,48 kg
Na podstawie obliczonych ilości zarobu przystąpiliśmy do wykonania mieszanki. Do wielkiej misy zostały wsypane wcześniej zważone składniki: cement, piasek i żwir. Po kilkuminutowym mieszaniu dodaliśmy wody i ponownie składniki były mieszane.
Kiedy skończyliśmy mieszać przygotowaną próbkę poddaliśmy badaniom
Badanie konsystencji za pomocą opadu stożka
W celu przeprowadzenia tego badania ustawiliśmy stożek o ściśle określonych normowo wymiarach na blasze. Kolejną czynnością było wypełnienie stożka do około jego wysokości mieszanką betonową. W tym momencie zaczęło się zagęszczanie za pomocą pręta. Ruchem dół-góra 25 razy pręt lądował w stożku zagęszczając mieszankę betonową. Po czym kolejna wysokości stożka została zapełniona mieszanką i ponownie nastąpiło zagęszczanie. Następnie stożek został wypełniony aż po sam szczyt swojej wysokości i po raz 3 zagęściliśmy mieszankę wewnątrz. Nadmiar mieszanki został zgarnięty, w celu wyrównania powierzchni poziomej. Zaraz po tym szybkim ruchem stożek został podniesiony i linijką została zmierzona zmiana jego wysokości. Zmiana ta która oznaczała opad stożka wyniosła 5,2 cm, co wskazuje wg. normy na konsystencję pomiędzy konsystencją plastyczną, a konsystencją półciekłą(20-50 mm beton plastyczny/60-110 mm beton półciekły). Natomiast wg. nowej normy jest to klasa S2.
Oznaczenie rzeczywistej gęstości mieszanki betonowej.
Mieszankę betonową umieściliśmy w metalowym pojemniku o pojemności 5 litrów. Następnie w celu zagęszczenia i dokładnego wypełnienia pojemnika ustawiliśmy go na stoliku wibracyjnym na 30 sekund wibracji, ciągle uzupełniając pojemnik by mieszanka wypełniła go do pełna. Następnie zważyliśmy mieszankę betonową na wadze. Jej waga wyniosła 11,81 kg.
Gęstość oblicza się ze wzoru , gdzie :
m – masa mieszanki betonowej
v - objętość pojemnika
Podstawiając do wzoru:
Wynik należy uznać za wręcz w 100% zgodny z założeniami projektowymi ().
Przygotowanie próbek to badań na wytrzymałość betonu
Aby przeprowadzić próbę wytrzymałości betonu na ściskanie potrzebne nam były sześcienne próbki betonowe. W tym celu przygotowaliśmy formy które zostały wysmarowane olejem, a następnie umieściliśmy w nich mieszankę betonową. Formy zostały umieszczone na stoliku wibracyjnym. Po zdjęciu ze stolika wibracyjnego górna powierzchnia została wyrównana. Tak przygotowane formy odstawiliśmy.
Wytrzymałość betonu na ściskanie
Badania wytrzymałości zostały wykonane po 14 oraz 28 dniach.
Wytrzymałość próbki na ściskanie obliczyliśmy ze wzoru:
fci=F/A10-3 [Mpa]
gdzie:
-współczynnik przeliczeniowy wytrzymałości ze względu na wymiary próbek(dla 10 cm równy 0,9)
F-największe obciążenie przeniesione przez próbkę w KN
A-powierzchnia próbki w m2
Zgodność wytrzymałości na ściskanie ocenia się dla dwóch kryteriów:
Kryterium 1
wartości średniej (fcm) zbioru ’’n’’ nie pokrywających się lub pokrywających się kolejnych wyników badań Kryterium 2
każdego pojedynczego wyniku (fci) – tzw. Kryterium 2
Zgodność uznaje się za potwierdzoną ,jeśli obydwa kryteria są jednocześnie spełnione w myśl wymagań: Dla n=3:
fcm fck + 4 (kryt.1)
fci fck – 4 (kryt.2)
Badanie po 14 dniach
Numer próbki
Największe przeniesione obciążenie [KN]
fci [Mpa]
1
138,2
12,438
2
185,3
16,677
3
103,6
9,324
Średnia:
12,813
Kryterium 1:
12,813 < 20+4=24 Warunek nie jest spełniony
Kryterium 2:
12,438 < 20-4=16 Warunek nie jest spełniony
16,677 > 20-4=16 Warunek jest spełniony
9,324 < 20-4=16 Warunek nie jest spełniony
Brak zgodności wytrzymałości betonu na ściskanie z założeniami projektowymi dla próbek po 14 dniach.
Badanie po 28 dniach:
Numer próbki
Największe przeniesione obciążenie [KN]
fci [Mpa]
1
271,4
24,426
2
228,1
20,529
3
242,8
21,852
Średnia:
22,269
Kryterium 1:
22,269 < 20+4=24 Warunek nie jest spełniony
Kryterium 2:
24,426 > 20-4=16 Warunek spełniony
20,529 > 20-4=16 Warunek spełniony
21,852 > 20-4=16 Warunek spełniony
Brak zgodności wytrzymałości betonu na ściskanie z założeniami projektowymi dla próbek po 28 dniach, ponieważ przynajmniej jedno kryterium nie jest spełnione.
Wnioski
Badania mieszanki betonowej wykazały, że konsystencja jest zbliżona do zakładanej. Opad stożka wyniósł 5,2 cm, wynik ten wskazuje na konsystencje między plastyczną a półciekła która była założona w danych projektowych. Może to być spowodowane zbyt dużym zagęszczeniem gruntu w stożku oraz niedokładnością pomiaru. Badanie gęstości rzeczywistej wykazało, że gęstość wynosi dokładnie tyle ile wyszło z danych projektowym czyli 2,36 kg/dm3. Badanie betonowych beleczek po 14 i 28 dniach nie dało oczekiwanych wyników, w obu przypadkach przynajmniej kryterium nr 1 nie spełniało warunku zakładanego w projekcie, ale można założyć, że po kolejnych dniach beleczki prawdopodobnie spełniły by ten warunek. Za to po 28 dniach kryterium nr 2. spełniły wszystkie 3 beleczki co dowodzi, że z czasem beton zwiększył swoją wytrzymałość i spełnił warunki których nie spełniał po 14 dniach.
Literatura, normy i strony www:
www.okno.pg.gda.pl
www.poslkibeton.pl
http://www.ceramika.agh.edu.pl/zmb/publ/Beton_8.pdf
z Normy:
PN-B/88-06250
PN-EN 206-1
PN-85/B-04500