1. Wprowadzenie do projektowania betonów

1. Normy

PN-EN 206-1

2. Podział betonu ze względu na gęstość stanie suchym

• Betony zwykłe - 2600 ≥ ρ ≥ 2000 [kg/m³]

• Betony ciężkie - ρ > 2600 [kg/m³]

• Betony lekkie - 2000 ≥ ρ ≥ 800 [kg/m³]

3. Definicja betonu zwykłego

Beton zwykły- beton o gęstości powyżej 2000 kg/m³ i nie przekraczający 2600 kg/m³ , wykonany z cementu, wody i kruszywa mineralnego frakcjach piaskowych i grubszych oraz ewentualnych dodatków mineralnych domieszek chemicznych.

4. Klasyfikacja

• Klasa ekspozycji (oddziaływanie środowiska na beton)

XO - obojętny udział środowiska

XF - uwzględnienie wpływu mrozu

XS - uwzględnienie wpływu wody morskiej

XA - uwzględnienie wpływu agresji chemicznej

• Klasa konsystencji mieszanki betonu

- określana za pomocą metody opadu stożka

S1-S5

- średnica rozpływu (za pomocą stolika rozpływowego)

F1-F6

- określona metodą Vebe

V0-V4

- metoda stopnia zagęszczalności

C0-C3

• Klasy związane z wytrzymałością betonu na ściskanie

Wykonuje się za pomocą próbek o kształcie sześcianu o wymiarach 15x15x15 cm (f_ck,cube) lub walca o średnicy 15 cm i wysokości 30 cm(f_ck,cyl).

Wytrzymałość charakterystyczna betonu na ściskanie (f_ck) jest to wartość minimalna dopuszczająca do 5% wyników niższych spośród wszystkich oznaczeń wytrzymałości dla danej objętości betonu.

Tabela1 : Klasy wytrzymałości na ściskanie betonu zwykłego i betonu ciężkiego wg PN-EN 206-1

Klasa wytrzymałości na sciskanie	Minimalna wytrzymałość charakterystyczna oznaczana na próbkach walcowych fck,cyl N/mm^2	Minimalna wytrzymałość charakterystyczna oznaczana na próbkach sześciennych Sześciennych fck,cube N/mm^2
C8/10	8	10
C12/15	12	15
C16/20	16	20
C20/25	20	25
C25/30	25	30
C30/37	30	37
C35/40	35	45
C40/50	40	50
C45/55	45	55
C55/60	40	60

• Klasa związana z gęstością betonu zwykłego

D1,0

D2,0

Zakres gęstości

Zakres gęstości

≤800 [kg/m³]

>1800 [kg/m³]

≤1000 [kg/m³]

≤2000 [kg/m³]

5. Warunki do projektowania betonu

2. Projektowanie betonu zwykłego metodą zaczynu

1. Założenia

• przeznaczenie betonu do konstrukcji monolitycznych

• klasa ekspozycji XO

• klasa konsystencji V2 (metodą Vebe)

• klasa wytrzymałości C16/20

2. Dobór składników i ich badanie

• Cement 32,5R

• Woda wodociągowa

• Kruszywo kamienne naturalne

Tabela2: Dobór frakcji kruszywa do projektowanego betonu.

Frakcja kruszywa	Zawartość kruszywa[%]	Masa kruszywa[kg]
0/2	38	3,8
2/8	20	2,0
8/31,5	42	4,2
Razem	100	10

3. Wstępne określenie ilości składników mieszanki

• Ustalenie współczynnika c/w

f_cm = A₁(c/w-0,5)

f_cm = f_ck,cube+y

f_ck,cube = 20 [MPa]

A₁=18 [MPa]

y =6+[6*(20-10)]/105=6,6 [MPa]

• Kruszywo

c/w = f_cm / A₁+0,5

f_cm=20+6,6=26,6 [MPa]

c/w=20/18+0,5=1,98

4. Ustalenie ilości zaczynu i jego składników

• Założenia

Z=Kr/3

Kr- ilość kruszywa

Z- iloś zaczynu

Z=10/3=3,4 [kg]

• ilość wody w zaczynie

Z=w+c w=Z/(c/w+1)=1,14 [dm³]

c=Z-w=2,26 [kg]

5. sporządzenie zaczynu (Z) z cementu (c) i wody (w)

6. wykonanie próbnej mieszanki betonowej

7. sprawdzenie konsystencji metodą Vebe

t=13 [s]

V=4,95

8. obliczenie rzeczywistej ilości zaczynu

Z-Z₁=Z_rz

Z₁=1,31 [kg]

Z_rz=3,4-1,31=2,09 [kg]

9. rzeczywista ilość wody i cementu

w_rz=Z_rz/(c/w+1)=0,7 [dm³]

c_rz=Z_rz-w_rz=1,39 [kg]

10. wstępne określenie składników na 1m³

C=(c_rz/V)*1000=281 [kg]

W=(w_rz/V)*1000=141 [kg]

k=(10/V)*1000=2020 [kg]

11. sprawdzenie w sposób obliczeniowy poprawności zaprojektowanego betonu

c/ρ+k/ ρ+w/ ρ=1000±2% (280-1020)

ρ=

ρ=

ρ=

281/3,1+2020/6,5+141/1=994

12. ostateczny skład betonu na 1 m³

cement: c = 281 [kg]

woda: w = 141 [dm³]

kruszywo: 0/2 = 768 [kg]

2/8 = 404 [kg]

8/31,5 = 848 [kg]

13. ustalenie receptury roboczej

• ustalenie składu betonu po uwzględnieniu wilgotności kruszywa

0/2 w_d=2%

2/31,5 w_g=4%

0/2 P_w= P_0/2 (1+ w_d /100)=783 [kg]

2/31,5 K_w = K_2/31,5 (1+ w_g /100)=1302 [kg]

• woda

W_w =W-[( P_w -P)+( K_w +K)]=76 [dm³]

• obliczenie składu na jeden zarób betoniarski

V_r = V_b *α

α = 0,85

V_b = 400 [dm³]

V_r = 400*0,85=340 [dm³]

C_r =C* V_r /1000=96 [kg]

W_r = W_w *V_r /1000=26 [dm³]

K_r = K_w *V_r /1000=443 [kg]

P_r =P_w *V_r /1000=266 [kg]

• w przeliczeniu na 1 worek cementu (25 kg)

C_r =25 [kg]

W_r =7 [dm³]

P_r =106 [kg]

K_r =176 [kg]

K_0/2 =55 [kg]

K_2/31,5 =121 [kg]

---