Politechnika Warszawska – Wydział Inżynierii Lądowej
Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych
Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu materiały budowlane
Temat: Projektowanie betonu metodą 3 równań
Nr zajęć: 8
Data wykonania ćwiczenia: 7.12.2009
Zespół nr: 3
Tomasz Ostojski
Marcin Urbaniak
Łukasz Wojciechowski
Grupa
5/II
Rodzaj studiów:
dzienne
Prowadzący:
mgr inż. Anna Chudan
Semestr
III
Ocena:
SPIS TREŚCI:
1. Przedmioty badania
2. Charakterystyka przedmiotów badania
3. Zakres badań
4. Opis metod badań
5. Wyniki badań.
6. Wnioski.
Przedmiotem badania było sporządzenie receptury na beton zwykły spełniający poniższe założenia projektowe:
· Klasa ekspozycji – XF2
· Klasa wytrzymałości – C25/30
· Klasa konsystencji – S2
· Dojrzewanie naturalne z pielęgnacją wilgotnościową.
Beton – materiał powstały ze zmieszania kruszywa, kruszywa drobnego i grubego, wody oraz ewentualnych domieszek i dodatków, który uzyskuje swoje właściwości w wyniku hydratacji cementu.
Mieszanka betonowa – całkowicie wymieszane składniki betonu, które są jeszcze w stanie umożliwiającym zagęszczenie wybraną metodą.
Klasa ekspozycji - wynika z przeznaczenia elementu konstrukcji i warunków środowiska pracy elementu. Klasa ekspozycji nakłada ograniczenia związane z minimalną klasa betonu, oraz minimalną zawartością cementu w mieszance, czy też maksymalnym wskaźnikiem W/C.
Klasa konsystencji - określa zdolność mieszanki do rozpływu i układania w deskowaniu. Jest miarą urabialności.
Klasa wytrzymałości – odnosi się do wytrzymałości charakterystycznej betonu określonej po upływie 28. dni na próbkach cylindrycznych oraz sześciennych.
Wytrzymałość charakterystyczna - wartość wytrzymałości na ściskanie, poniżej której znaleźć może się 5% populacji wszystkich możliwych oznaczeń wytrzymałości dla danej objętości betonu.
Badania obejmują zaprojektowanie składu mieszanki spełniającej założenia projektowe oraz zbadanie jej konsystencji i wytrzymałości na ściskanie.
Mieszankę betonową projektujemy metodą 3. równań:
1) fcm=A1/2*(cw-+0,5)
2) cρc+kρk+w=1000
3) c*wc+k*wk=w
gdzie:
fcm - wytrzymałość średnia
A1/2 - współczynnik przyjmowany ze względu na klasę stosowanego cementu
cw - stosunek masy cementu do masy wody
c – masa cementu
k – masa kruszywa
w – masa wody
ρc - gęstość cementu (przyjęto ρc=3,1kgm3)
ρk - gęstość kruszywa (dla żwiru ρk=2,65kgm3)
wc – wodożądność cementu
wk - wodożądność kruszywa.
Ponadto posiłkowaliśmy się tablicami zawierającymi gotowe receptury na beton o zadanym stosunku cw i krzywymi granicznymi w celu dobrania uziarnienia kruszywa o Dmax=16mm. Aby określić średnią wytrzymałość betonu skorzystaliśmy z równania:
fcm=fck+2*σ , gdzie:
σ - odchylenie standardowe
fck – wytrzymałość charakterystyczna.
Z klasy ekspozycji betonu XF2 wynikają następujące wymagania:
· Minimalna ilość cementu – 300kg
· Minimalna klasa wytrzymałości – C25/30
· Maksymalne w/c = 0,55
σ=3,0MPa
Z klasy wytrzymałości betonu => fck,cube=30MPa
fcm = fck + 2* σ = 30MPa + 2*3MPa = 36MPa
A1 = 20MPa (przyjęto z wyników badań studentów wydziału)
cw=fcmA1+0,5=36MPa20MPa+0,5=2,3
wc=12,3=0,43<0,55 - wynik zgodny z wymaganiem wynikającym z klasy ekspozycji
Obliczenia związane z wodożądnością kruszywa:
Frakcja
Uziarnienie kruszyw składowych
(zawartość procentowa frakcji)
Udział frakcji w mieszance kruszywa
Xi
Wskaźnik wodożądności frakcji
Wki [dm3/kg]
Wodożądność frakcji
Xi*Wki100
[dm3/kg]
0/2
mm
2/4
4/8
8/1
(35%)
(7%)
(20%)
8/16
(38%)
0/0,125mm
0,8%
0,28%
0,255
0,001
0,125/0,25mm
10,2%
mhead