POLITECHNIKA WARSZAWSKA WBMiP W PŁOCKU
SPRAWOZDANIE
Z wykonania i badania betonu zwykłego
w laboratorium budowlanym Politechniki Warszawskiej
Spis treści:
1. Wstęp 3
1.1. Cel sprawozdania 3
2. Wykonanie betonu 3
2.1. Skład betonu 3
2.2. Technologia robót 3
3. Składniki betonu 4
3.1. Cement 4
3.2. Kruszywo 5
3.2.1. Uziarnienie piasku i żwiru 6
3.2.2. Porównanie krzywej uziarnienia 9
3.2.3. Wilgotność kruszywa 10
3.3. Woda zarobowa 11
3.3.1. Woda w stosie kruszywa 12
4. Mieszanka betonowa 12
4.1. Recepta mieszanki betonowej 12
5. Badanie betonu 14
5.1. Badanie gęstości mieszanki betonowej 14
5.2. Badanie konsystencji mieszanki betonowej 14
5.2.1. Metoda stożka opadowego 14
5.2.2. Metoda rozpływu mieszanki betonowej 14
5.3. Badanie wytrzymałości betonu na ściskanie 15
5.3.1. Wykonanie próbek oraz sposób badania 15
5.3.2. Wyniki 16
5.4. Oznaczenie klasy betonu 18
6. Wnioski 20
7. Wykaz literatury 22
1. Wstęp:
1.1 Cel ćwiczenia:
Celem zajęć laboratoryjnych było wykonanie mieszanki betonowej według podanego składu oraz zdobycie wiedzy teoretycznej jak i również praktycznej w dziedzinie technologii betonu. Wykonując poszczególne zadania zapoznawałam się z metodami badań, projektowaniem, właściwościami fizycznymi i chemicznymi mieszanki betonowej oraz stwardniałego już betonu.
2. Wykonanie betonu:
Wykonano beton zwykły w rozumieniu PN-EN 206-1:2003 (tzn. beton o gęstości powyżej 2 kg/dm3 otrzymywany z cementu, wody, kruszywa mineralnego o frakcjach piaskowych i grubszych oraz ewentualnych dodatków mineralnych i domieszek chemicznych). Wykonanie i oznaczenie betonu polegało na przeprowadzeniu badań na próbkach normowych pod względem wytrzymałości na ściskanie, określenie konsystencji mieszanki betonowej metodą rozpływu i metodą stożka opadowego oraz wykonanie recepty. Badania wykonano po 28 dniach.
Beton wykonano w ramach ćwiczeń laboratoryjnych w hali Centralnego Laboratorium Instytutu Budownictwa w dniu 12.05.2008r
2.1 Skład betonu:
Cem II / A-V 42,5 R - 48,0 kg;
Piasek -100,6 kg;
Żwir -177,5 kg;
Woda -25,185 kg;
Plastyfikator FK88 Muraplast -750 g;
2.2 Technologia robót:
Przed przystąpieniem do robót betoniarskich podstawowe składniki mieszanki betonowej sprawdzono i przygotowano. Składniki dozowano wagowo (cement, kruszywo, woda) za pomocą wagi elektronicznej MEDRA WPT12 o zakresie ważenia 20g - 12 kg i wagi mechanicznej ZUK 200A wersja 01 nr wagi: 19463/89 zakres ważenia 10-200kg, działka elementarna 20dag. Mieszanie składników odbywało się mechanicznie z zastosowaniem betoniarki wolnospadowej BWS150. Wykonanie mieszanki betonowej przebiegało w następującej kolejności:
- zważono pojemnik na kruszywo (masa: 2kg);- zwilżono ścianki betoniarki;
- w wanience odważono kruszywo grube i wsypano do betoniarki;
- w wanience odważono kruszywo drobne i wsypano do betoniarki;
- wymieszano suche kruszywo w betoniarce;
- odważono cement na wadze;
- odważono wymaganą ilość wody;
- odmierzono wymaganą ilość plastyfikatora;
- do betoniarki wsypano cement i wlano wodę;
- całość mieszano 5 minut;
- do betoniarki wlano plastyfikator;
- 20 minutowa przerwa, podczas której przygotowano sprzęt do pomiaru
konsystencji metodą opadu stożka oraz metodą stolika rozpływu;
- ponownie uruchomiono betoniarkę;
- na zwilżoną taczkę pobrano materiał do badań; zaformowano próbki oraz
naczynia do badania gęstości objętościowej mieszanki betonowej.
3. Składniki betonu:
Beton uzyskano z mieszanki betonowej składającej się z cementu, wody zarobowej, kruszywa: drobnego i grubego oraz domieszki jakim był plastyfikator. Wszystkie składniki znajdowały się w hali laboratorium i były w stanie powietrzno-suchym, zaś domieszka z fabrycznego roztworu.
3.1 Cement:
Do wykonywanego betonu użyto cementu portlandzkiego CEM II /A-V klasy 42,5 R z cementowni Małogoszcz S.A zgodny z normą PN-EN 197-1:2002. Nie wykonano żadnych badań sprawdzających ponieważ cement nie posiadał żadnych zbryleń wg PN-EN 197-1:2002.
Opis poszczególnych składników i symboli użytego cementu
(CEM II / A-V 42,5 R):
CEM: oznacza cement zgodny z normą PN-EN 197-1:2002
CEM II: symbol cementu portlandzkiego wieloskładnikowego;
CEM II/A-V: Wg PN-EN 197-1:2002: Symbol cementu portlandzkiego wieloskładnikowego o zawartości głównego składnika jakim jest popiół lotny krzemionkowy (V) od 6-20% masy, oraz klinkieru cementu portlandzkiego (K) od 80-94% masy. Reszta to składniki drugorzędne, które stanowią od 0-5 % masy cementu.
Klinkier cementu portlandzkiego (K): wg PN-EN 197-1:2002: Klinkier cementu portlandzkiego mający symbol K jest wytwarzany przez spiekanie dokładnie zestawionej mieszaniny surowców (mąka surowcowa, zaczyn lub szlam) zawierających elementy przedstawiane zwykle jako tlenki -CaO, Si02, Al2O3, Fe203 i niewielkie ilości innych materiałów. Mąka surowcowa, zaczyn lub szlam są drobno zmielone, dokładnie wymieszane i przez to ujednorodnione. Klinkier cementu portlandzkiego jest to materiał hydrauliczny, który powinien składać się w co najmniej dwóch trzecich masy z krzemianów wapnia (3CaO*Si02 i 2CaO*Si02) i pozostałości zawierającej glin i żelazo związane w fazach klinkierowych i z innych związków. Stosunek masy [(CaO) / (Si02)] powinien wynosić nie mniej niż 2,0. Zawartość tlenku magnezu (MgO) nie powinna przekraczać 5,0 % masy.
Popiół lotny krzemionkowy (V) wg PN-EN 197-1: Jest otrzymywany przez elektrostatyczne lub mechaniczne osadzanie pylistych cząstek spalin z palenisk opalanych pyłem węglowym. Wykazuje właściwości pucolanowe (pucolany same nie twardnieją po zmieszaniu z wodą, lecz drobno zmielone i w obecności wody reagują z rozpuszczonym wodorotlenkiem wapnia Ca(OH)2 tworząc związki krzemianów i glinianów o rosnącej wytrzymałości.
Litera „R” – oznacza wysoką wytrzymałość wczesną; po 2 dniach twardnienia i wiązania betonu musi być ona większa niż 10 MPa.
Cement portlandzki CEM II /A-V klasy 42,5 R zgodnie z normą PN-EN 197-1:2002: charakteryzują następujące właściwości:
-wytrzymałość na ściskanie po 2 dniach >20,0 MPa, po 28 dniach 42,5 - 62,5 MPa ,
-początek wiązania >60 min.,
-stałość objętości (rozszerzalności) <10 mm ,
-zawartość siarczanów jako SO3 <4,0 % ,
-zawartość chlorków <0,1%.
3.2 Kruszywo:
Kruszywo jest składnikiem wypełniającym beton jako wypełniacz posiada formę sypką złożoną z okruchów ciał stałych. Objętość absolutna w betonie wynosi przeciętnie, od 60-75 %, ale w szczególnych przypadkach dochodzi nawet do 80 %. Od kruszywa zależy wiele ważnych cech betonu, a zwłaszcza wytrzymałość na ściskanie, gęstość objętościowa, przewodność cieplna, odporność na czynniki oddziałujące podczas eksploatacji. Od obecności kruszywa w betonie zależy, czy do wypełnienie pustych przestrzeni miedzy ziarnami trzeba będzie użyć więcej czy mniej cennego kruszywa.
Wytrzymałość na ściskanie - o jego wpływie na beton decyduje nie tylko rodzaj skały, ale przede wszystkim właściwości poszczególnych ziaren oraz cechy stosu kruszywa. Wytrzymałość na ściskanie skały użytej do wykonania betonu musi być wyższa niż wytrzymałość zaczynu i przewidywana wytrzymałość betonu. Skały magmowe głębinowe charakteryzują się wysoką wytrzymałością na ściskanie. Niska jest natomiast wytrzymałość na rozciąganie i odporność na wysoką temperaturę. Skały wylewne mają równie duża wytrzymałość na ściskanie jak głębinowe, ale znacznie lepszą wytrzymałość na rozciąganie i odporność na wysoką temperaturę.
Wytrzymałość na rozciąganie - betony na kruszywach łamanych osiągają wyższą wytrzymałość na rozciąganie o około 25-35%.
Wytrzymałość udarowa - dla podwyższenia udarności betonu należy stosować kruszywo grube podwójnie łamane.
Odporność na ścieranie - rośnie wraz ze wzrostem twardości i chropowatości kruszywa.
Skurcz - kruszywo łagodzi przebieg skurczu obniża jego wielkość i wydłuża sam proces proporcjonalnie do ilości kruszywa w betonie. Skurcz rośnie, gdy wzrasta rozdrobnienie kruszywa, szczególnie miałkość piasku, a maleje, gdy wzrasta chropowatość ziaren.
Odkształcalność termiczna - rośnie wraz ze wzrostem odkształcalności termicznej kruszyw. Najmniejsza odkształcalność termiczną ma dolomit, a największą kwarcyt.
Duży wpływ na właściwości reologiczne mieszanek betonowych i na własności techniczne betonów dojrzałych ma charakterystyka ziaren kruszywa, które różnią się między sobą kształtem i teksturą powierzchni. Ziarna kuliste i krępe oraz o gładkiej powierzchni tworzą urabialne mieszanki.
Do wykonywanego betonu użyto dwa rodzaje kruszywa zgodnie z normą PN-EN 13055-1:2002:
-kruszywo drobne: 100,6 kg - piasek wiślany z okolic Płocka,
-kruszywo grube: 177,5 kg -żwir gruby z Olsztyńskiej Kopalni Surowców Mineralnych.
Procentowy udział kruszywa grubego i drobnego w całościowym składzie kruszywa:
Udział kruszywa drobnego – piasek – 36...
paralziator