Politechnika Gdańska
Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska
Katedra Budownictwa i Inżynierii Materiałowej
SPRAWOZDANIE NR 3
MIESZANKI BETONOWE
Wykonali:
Artur Kufel
Maciej Łańcucki
Dominik Lipka
1. Wstęp ..............................................................................................................................3
2. Wykonanie mieszanki betonowej.................................................................................. 3
3. Badanie konsystencji .......................................................................................................3
4. Oznaczenie rzeczywistej gęstości mieszanki betonowej................................................ 5
5. Przygotowanie próbek do badań wytrzymałościowych................................................. 5
6. Wytrzymałość betonu na ściskanie................................................................................ 6
6.1. Obliczenie spodziewanej wytrzymałości średniej..............................................7
6.2. Badanie po 14 dniach.........................................................................................7
6.3. Badanie po 28 dniach.........................................................................................8
7. Wnioski........................................................................................................................... 9
8. Literatura........................................................................................................................ 9
Celem naszych zajęć było wykonanie półciekłej mieszanki betonowej klasy C16/20, o punkcie piaskowym 45%, według projektu nr 27 autorstwa Tomasza Hewelta. Ilości składników zostały wyliczone metodą 3 równań.
Składniki wchodzące w skład mieszanki betonowej o objętości 7 dm3:
· Cement - 2,828 kg
· Piasek 0/2 – 5,026 kg
· Żwir 8/16 – 3,619 kg
· Żwir 2/8 – 3,619 kg
· Woda – 1,456 kg
Na podstawie w/w ilości zarobu przystąpiliśmy do wykonania mieszanki. Do metalowej misy wsypaliśmy wcześniej odmierzone składniki: cement, piasek i żwir. Po kilkuminutowym mieszaniu dodaliśmy wody i ponownie, dokładnie wymieszaliśmy wszystkie składniki, tworząc jednolitą konsystencję. Po zakończeniu mieszania, próbkę poddaliśmy badaniom, a następnie wypełniliśmy nią sześcienne formy.
Badanie konsystencji wykonaliśmy metodą opadu stożka. W celu przeprowadzenia tego badania ustawiliśmy stożek o ściśle określonych normowo wymiarach na blasze. Następnie wypełniliśmy stożek mieszanką betonową w około 13 wysokości i przy pomocy pręta zagęściliśmy ją. Zagęszczanie polegało na 25-krotnym wbiciu pręta w mieszankę, za każdym razem w innym miejscu, do samego dna. Kolejno wlaliśmy mieszankę betonową do 23 wysokości i ponownie zagęściliśmy, tym razem zanurzając pręt mniej więcej do poprzedniej warstwy. Na koniec stożek został całkowicie wypełniony, a mieszanka po raz 3 zagęszczona. Nadmiar mieszanki został zgarnięty, w celu wyrównania powierzchni poziomej. Zaraz po tym szybkim ruchem podnieśliśmy stożek, odwróciliśmy do góry dnem i zmierzyliśmy różnice wysokości stożka utworzonego z mieszanki betonowej ze stożkiem wzorcowym. Różnica wyznaczająca opad stożka wyniosła 5,3 cm (4,5 cm z jednej strony rantu i 6 cm z drugiej), co wskazuje według normy PN88/B-06250 na konsystencję pomiędzy konsystencją plastyczną – K3 (2-5 cm), a konsystencją półciekłą – K4 (6-11 cm). Natomiast według normy PN EN 206-1 jest to klasa S2 (5-9 cm).
Zdjęcie przedstawia wykonanie pomiaru opadu stożka.
Mieszankę betonową umieściliśmy w metalowym pojemniku o pojemności 5 litrów. Następnie w celu zagęszczenia i dokładnego wypełnienia pojemnika ustawiliśmy go na stoliku wibracyjnym na 60 sekund. Przeprowadziliśmy 3 serie zagęszczania ciągle uzupełniając pojemnik, tak aby mieszanka wypełniała go w całości. Następnie zważyliśmy pojemnik z mieszanką betonową i wyliczyliśmy jej objętość – m.
Gęstość oblicza się ze wzoru γ=mv, gdzie :
m – masa mieszanki betonowej
v – objętość pojemnika
Podstawiając do wzoru: 11,875=2,374 kg/dm3
Wynik jest zgodny z założeniami projektowymi (2,37 kg/dm3).
Aby przeprowadzić próbę wytrzymałości betonu na ściskanie musieliśmy wykonać sześcienne kostki betonowe. W tym celu wcześniej przygotowane formy wysmarowaliśmy olejem adhezyjnym, a następnie umieściliśmy w nich mieszankę betonową. Następnie formy umieściliśmy na stoliku wibracyjnym celem zagęszczenia mieszanki. Po zdjęciu ze stolika wibracyjnego wyrównaliśmy górną płaszczyznę kostek. Tak przygotowane formy odstawiliśmy do związania. Kostki powinny znajdować się w warunkach wilgotnych. Kostki miały wymiary 10x10x10 cm.
Badania wytrzymałości zostały wykonane po 14 oraz 28 dniach.
Wytrzymałość próbki na ściskanie obliczyliśmy ze wzoru:
fci=ω∙FA∙10-3 [MPa]
gdzie:
w – 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)
Powyższe informacje zostały zaczerpnięte z serwisu OKnO.
6.1. Obliczenie spodziewanej wytrzymałości średniej
Spodziewaną wytrzymałość średnią oblicza się na podstawie rzeczywistych ilości składników mieszanki betonowej po uwzględnieniu jej szczelności. W naszym wypadku szczelność wyniosła 1, zatem wartości rzeczywiste są identyczne z obliczonymi.
Rzeczywiste ilości składników w naszej mieszance:
Cement: Wrz=404,17 kgm3
Kruszywo: Wrz=1752,41 kgm3
Woda: Wrz=208,33 kgm3
Wzór na spodziewaną wytrzymałość mieszanki betonowej:
fcm=A1/2CrzWrz+P±0,5=25,62 [MPa]
fck=fcm-6=19,92 [MPa]
Z powyższych równań wynika, że powinniśmy otrzymać beton klasy C12/15 – niższej niż założona w punkcie 1.
6.2. Badanie po 14 dniach
Numer próbki
Największe przeniesione obciążenie [KN]
fci [Mpa]
1
277
24,93
2
286
Patryczek688