1. Składniki zaprawy

Próbny zarób należy wykonać z tych samych materiałów i w tej samej proporcji składników jakich ma być wykonana zaprawa na budowie. Objętość próbnego zarobu zaprawy powinna wynosić nie mniej niż 10 dm³.

Przygotowanie próbnego zarobu wykonuje się w laboratoryjnej mieszarce o pojemności 30 dm³. Poszczególne składniki zaprawy należy odważyć z dokładnością do 10g. Do mieszarki należy wlać wodę, a następnie wsypać spoiwo i mieszać przez jedną minutę, po czym dodać kruszywo i mieszać do uzyskania jednolitej barwy. Następnie pozostawić zaprawę w pojemniku na 27 minut. Po upływie 30 minut, licząc od momentu wsypania spoiwa do wody, należy zaprawę ponownie wymieszać przez 1 minutę. Tak przygotowaną zaprawę używa się do wykonania poszczególnych oznaczeń.

Przed przystąpieniem do wykonania danego oznaczenia próbkę należy wymieszać. Zaprawy szybkowiążące gipsowe i gipsowo-wapienne należy wymieszać w ciągu 3 minut i poddać badaniom bezpośrednio po wymieszaniu.

Zaprawy z dodatkami(np. uplastyczniającymi) należy przygotować zgodnie z zaleceniami odpowiednich instrukcji.

Lp.	Składniki	Stosunek wagowy	Zarób próbny [kg]	Ilości składników [kg/m^3]
1	cement portlandzki c1	1	0,5	210,08
2	wapno hydratyzowane wa1	1	0,5	210,08
3	piasek p1	6	3	1260,50
4	woda wo1	1,6	0,8	336,13
	razem		4,8	2016,79

Ilość

składników =

na 1m³

2. Oznaczenie konsystencji świeżej zaprawy.

Oznaczenie polega na określeniu głębokości zanurzenia się w poddanej badaniu próbce zaprawy końcówki penetrometru.

Po wypełnieniu pojemnika zaprawą należy kilkakrotnie nim wstrząsnąć w celu wyrównania powierzchni, tak aby poziom zaprawy sięgał do linii E, około 3 cm poniżej górnej krawędzi naczynia. Następnie naczynie ustawia się pod stożkiem pomiarowym i opuszcza stożek tak, aby jego wierzchołek stykał się z powierzchnią zaprawy. W tym położeniu trzonek stożka unieruchamia się, a wskazówkę tarczy ustawia na zero. Aby wykonać oznaczenie opuszcza się swobodnie stożek tak, aby jego zagłębienie w zaprawę następowało tylko pod działaniem jego ciężaru własnego. Po upływie 10 s, licząc od chwili zwolnienia stożka, odczytuje się na tarczy pomiarowej zagłębienie z dokładnością do 0,1 cm w warunkach laboratoryjnych (w warunkach budowy 0,5cm). Powtórne oznaczenie konsystencji przeprowadza się po uprzednim starannym wytarciu stożka.

Miarą konsystencji zaprawy jest głębokość zanurzenia stożka. Za końcowy wynik przyjmuje się średnią arytmetyczną trzech pomiarów, z tym, że różnica między wynikami nie powinna przekraczać 1 cm. W przypadku gdy różnica jest większa badanie należy powtórzyć na innej próbce zaprawy.

Lp.	Ilość wody [dm^3]	Zagłębienie stożka [cm]
1	0,775	7,1

3. Oznaczenie gęstości objętościowej świeżej zaprawy.

Oznaczenie gęstości objętościowej zaprawy polega na obliczeniu stosunku masy zaprawy do jej objętości.

Aby wyznaczyć gęstość objętościową należy najpierw zważyć z dokładnością do 50g metalowy cylinder (m_c), a następnie nałożyć do niego zaprawę w dwóch warstwach. Każdą warstwę zagęszcza się ubijakiem. Nadmiar zaprawy zgarnia się ostrożnie nożem do poziomu górnej krawędzi cylindra. Cylinder z zaprawą waży się z taką samą dokładnością (m₂).

Gęstość objętościową kruszywa oblicza się ze wzoru:

4. Obliczenie ilości składników na 1m³ zaprawy

W badaniu ustalamy objętość zaprawy wykonanej ze składników o danej masie, a następnie możemy policzyć masę składników potrzebną do wykonania 1 m³ . Badanie wykonuje się w objętościomierzu, który składa się z cylindra, ruchomego pływaka ze skalą. Gdy krążek metalowy przylega do dna naczynia skala powinna wskazywać 0. Zaprawę przygotowaną wlewa się do cylindra objętościomierza, a następnie opuszcza się płaskownik ze skalą, tak aby krążek przylegał do powierzchni zaprawy. Na skali odczytuje się uzyskaną objętość zaprawy z dokładnością do 0,1 dm³. Masę składników 1m³ zaprawy, oblicza się w kg wg wzoru:

,

gdzie m₁ = masa danego składnika użytego do próbnego zarobu [kg]

V = objętość próbnego zarobu [dm³]

Objętość zaprawy = 2,38 dm³

Cement c_r = 1000∗= 1000 ∗ 210,08 kg

Wapno w_ar=1000∗1000 ∗ 210,08 kg

Piasek p_r = 1000∗ 1000 ∗1260,50 kg

Woda w_ar=1000∗1000 ∗ 336,13 kg

 = 2016,79 kg

5. Oznaczenie wytrzymałości stwardniałej zaprawy budowlanej na próbkach 4x4x16 cm

oznaczenia te wykonuje się na próbkach beleczkowych o wymiarach 4×4×16cm. Aby sporządzić beleczki trójdzielną formę ,uprzednio oczyszczoną, wraz z nakładką przymocowuje się do stolika wstrząsarki, a następnie wypełnia się ją badaną zaprawą w dwóch jednakowych warstwach. Pierwszą warstwę zagęszcza się przez 60 - krotne wstrząsanie w czasie 60s. Następnie nakłada się kolejną warstwę i operację powtarza się. Po zakończeniu procesu zagęszczania zdejmuje się formę z wstrząsarki, usuwa nakładkę i wygładza powierzchnię beleczek (za pomocą noża) równo z krawędzią formy. Przygotowane w ten sposób próbki rozformowuje się po upływie:

• 3 godzin - dla zapraw gipsowych i gipsowo-wapiennych szybkotwardniejących,

• 24 godzin - dla zapraw cementowych, cementowo-wapiennych i gipsowych wolnotwardniejących,

• 72 godzin - dla zapraw wapiennych.

Po wyjęciu z form beleczki należy oznaczyć i przechowywać do 28 dnia w komorze klimatyzacyjnej w temperaturze +20±2^oC oraz w następujących warunkach wilgotnościowych:

• dla zapraw twardniejących na powietrzu - w otoczeniu o wilgotności względnej powietrza 50 ÷ 65 %

• dla zapraw twardniejących w środowisku wilgotnym - w otoczeniu o wilgotności względnej powietrza powyżej 95 %

Oznaczenie wytrzymałości na zginanie przeprowadza się przez położenie beleczki na podporach o rozstawie 10 cm i obciążeniu siłą skupioną w środku rozpiętości. Obliczenie wartości naprężeń niszczących przeprowadza się według wzoru:
[MPa], gdzie:
,
, M - moment zginający [KNm], W - wskaźnik wytrzymałości [m³], P - siła niszcząca [N], l=0,1 m - rozstaw podpór, b,h=0,04 m - wymiary poprzeczne belki. Badanie przeprowadza się na trzech beleczkach wykonane w jednej formie.

Oznaczenie wytrzymałości na ściskanie przeprowadza się na 6 połówkach beleczek pozostałych po badaniu wytrzymałości na zginanie. Siłę niszczącą przekazuje się przy użyciu podkładek metalowych. Wytrzymałość na ściskanie oblicza się ze wzoru:
[MPa], gdzie: P - siła niszcząca [N], A=16 cm² - powierzchnia ściskana.

Jako wynik pomiaru przyjmuje się średnią arytmetyczną uzyskanych wyników pomiarów.

Zgodnie z normą PN-90/B-14501 marka zaprawy jest uzależniona od wytrzymałości zgodnie z tabelą:

	Rodzaj zaprawy	Marka zaprawy
				M 0,3	M 0,6	M 1	M 2	M 4	M 7	M 12	M 15	M 20
Wytrzymałość na ściskanie, minimum [MPa]		0,3	0,6	1,0	2,0	4,0	7,0	12,0	15,0	20,0
Wytrzymałość na zginanie, minimum [MPa]	cementowa	-	-	-	1,0	1,7	2,5	4,0	4,5	5
		cementowo- wapienna	-	0,3	0,4	0,8	1,5	2,0	-	-	-
		wapienna	0,3	0,4	0,45	-	-	-	-	-	-

Oznaczenie	Wytrzymałość zaprawy budowlanej
próbki	na	zginanie	na	ściskanie
	obciążenie łamiące [kN]	Rg [MPa]	siła niszcząca [kN]	Rc [MPa]
1.	0,6	1,41	5,2	3,03
			4,5

6. Oznaczenie skurczu zaprawy

Oznaczenia dokonuje się w aparacie Graf-Kaufmana (rys.7).

Przygotowaną zaprawą należy napełnić jednocześnie trzy przegródki stalowej formy (rys. 2) z zamocowanymi czopami (7). Beleczki 4×4×16cm przygotowuje się tak samo jak do badań wytrzymałościowych.

Po rozformowaniu należy sprawdzić prawidłowe osadzenie czopów oraz oznakować beleczki w trwały sposób, aby podczas wszystkich pomiarów można je było ustawiać w aparacie w jednakowym położeniu. Następnie należy przechowywać beleczki do czasu badania w temp. 20±2 ^oC i wilgotności 65±5 %. Oznaczenie prowadzi się bezpośrednio po rozformowaniu.

Przy pierwszym pomiarze oznacza się wychylenie wskazówek czujnika l₁. Następnie próbki należy wysuszyć do stałej masy w temp. 40±2 ^oC i wykonać następny pomiar l₄₀. Pomiary l₁ i l₄₀ należy wykonać z dokładnością do 0,01 mm. Przed i po każdym pomiarze sprawdzać aparat za pomocą wzorca.

Wielkość zmian liniowych X_l należy obliczać w % w odniesieniu do długości nominalnej beleczek według wzoru:

w którym l₁ - odczyt początkowy [mm], l₄₀ - odczyt po wysuszeniu próbki [mm], 160 długość nominalna beleczek [mm].

Z trzech otrzymanych wyników należy obliczyć średnią arytmetyczną z dokładnością do 0,01 mm/m.

Następne pomiary długości próbek wykonuje się zazwyczaj po 3, 7 14, 28 i 90 dniach twardnienia badanej zaprawy. Wynikom powinna towarzyszyć informacja dotycząca warunków (temperatura i wilgotność względna powietrza) w jakich znajdowała się zaprawa.

7. Oznaczenie podciągania kapilarnego wody.

Zasada oznaczenia polega na określeniu poziomu zawilgocenia próbek ustawionych w wodzie od poziomu wody w naczyniu oraz na określeniu przyrostu masy próbek.

Oznaczenie to wykonuje się na beleczkach 4x4x16cm wysuszonych do stałej masy. 3sztuki próbek ustawia się w pozycji pionowej na dnie płaskiego naczynia. Następnie na dno naczynia należy nalać wody o temp. 20 ± 2 ^oC w takiej ilości, aby zanurzenie dolnej części beleczek wynosiło 1cm. Należy odnotować czas rozpoczęcia pomiaru.

Pomiar kapilarnego podciągania wody należy wykonać po 1,3,6 i 24h. W czasie badania wodę w naczyniu należy utrzymywać na niezmiennym poziomie. Po określonym wyżej czasie wyjąć beleczkę z naczynia, osuszyć szmatką i zmierzyć poziom zawilgocenia.

8. Oznaczenie nasiąkliwości wagowej.

Nasiąkliwość zaprawy należy określać na 3 beleczkach o wymiarach 4x4x16cm. Próbki należy wysuszyć do stałej masy w następujących warunkach:

W temp. 105±5^oC dla zapraw cementowo-wapiennych.

Po wysuszeniu próbki do stałej masy należy ją zważyć z dokładnością do 1g. Oraz zmierzyć z dokładnością 0.1mm w celu obliczenia objętości V. Suche próbki należy umieścić w wannie i zlać wodą w temp. 20±2^oC do

wysokości . Po 3h należy dolać wody do połowy wysokości próbek, a po dalszych 3h do
wysokości. Po 24h próbki należy całkowicie zalać wodą tak, by górna powierzchnia próbek znajdowała się 2cm poniżej zwierciadła wody. Po 24 h od momentu całkowitego zalania próbek wodą należy wyjąć je z wody i osuszyć ściereczką , zważyć do 1g, Po zważeniu próbki należy ponownie zanurzyć całkowicie w wodzie . Następne ważenie powtarzać co 24h. Nasycenie próbek należy zakończyć, gdy wyniki dwóch kolejnych ważeń w odstępie 24 godzin nie będą różniły się od siebie więcej niż 2g. Nasiąkliwość w stosunku do masy zaprawy nm oblicza się w % wg wzoru:

m_n - masa próbki nasyconej wodą

m_s - masa próbki wysuszonej do stałej masy

9. Oznaczenie odporności zapraw tynkowych na odrywanie

Zasada badania polega na określeniu siły odrywającej próbkę od podłoża i obliczenia przyczepności , przypadającej na jednostkę powierzchni. Oznaczenie to wykonuje się przy pomocy przyrządu z dynamometrem określającym siłę odrywającą próbkę z dokładnością 10 N. Z zaprawy wykonuje się na przewidzianym podłożu próbną warstwę o powierzchni co najmniej 0,5cm² i grubości 1÷1,5 cm, jeśli norma nie przewiduje innej grubości warstwy. Przy badaniu przyczepności w laboratorium próbki należy przechowywać w temp 20±2^oC i

• dla zapraw twardniejących na powietrzu w otoczeniu o wilgotności 50÷65%

• dla zapraw twardniejących w środowisku wilgotnym - w otoczeniu o wilgotności względnej powierza 95%.

Oznaczenie przyczepności zaprawy należy przeprowadzić po okresie twardnienia próbek przewidywanych przez normę dla badanej zaprawy. Przed przystąpieniem do badania, powierzchnię próbek zaprawy należy oczyścić twardą szczotką z pyłu i ziaren piasku.

Na powierzchnię stwardniałej zaprawy należy przykleić 5 krążków stalowych o średnicy 5cm i grubości 1cm , zaopatrzonych w przegub do połączenia z przyrządem. Minimalna odległość między krawędziami krążków powinna wynosić 8cm. Po stwardnieniu kleju próbkę zaprawy należy naciąć rylcem na całej grubości warstwy wokół krążków.

Po nacięciu próbek należy złączyć przyklejone krążki metalowe z cięgnem przyrządu. Oś wzdłużna cięgna powinna się pokrywać ze środkiem krążka . Siła działająca prostopadle do powierzchni próbki i odrywająca ją od podłoża powinna wzrastać w ciągu 1s o 10N. Badanie należy prowadzić do momentu oderwania próbki od podłoża. Przyczepność zaprawy do podłoża R_p oblicza się w MPa wg wzoru:

, w którym :

P- siła odrywająca N,

F₂ - powierzchnia odciętej próbki zaprawy cm²

Za wynik oznaczenia należy przyjąć średnią arytmetyczną przyczepności trzech krążków przylepionych do zaprawy, które dały wyniki najbliższe średniej arytmetycznej obliczonej dla wszystkich 5 próbek. Pozostałe dwa wyniki należy odrzucić.

10. Zestawienie składów zapraw: wapiennych, cementowo - wapiennych, wapiennych różnych marek. Ich zastosowanie. Metody przygotowania.

W tabelach przedstawiono orientacyjny skład objętościowy zapraw cementowych i cementowo - wapiennych w zależności od ich marki, przy konsystencji 7 cm (zanurzenie stożka pomiarowego):

Orientacyjny skład zapraw cementowych

Marka cementu	Proporcje objętościowe cementu i piasku
		Marka zaprawy
		M 2	M 4	M 7	M 12	M 15	M 20
15	1:5	1:4	-	-	-	-
32,5	-	1:5,5	1:4,5	1:3,5	1:3	1:1,5

Orientacyjny skład zapraw cementowo-wapiennych

Marka cementu	Proporcje objętościowe cementu : wapna : piasku
		Marka zaprawy
		M 1	M 2	M 4	M 7
32,5	1:1:12	1:1:9	1:1:6	1:0,5:4,5

Rysunek 1. Urządzenie do oznaczania konsystencji zapraw: a- kompletne urządzenie; 1 - statyw, 2 - uchwyt ruchomej części urządzenia, 3 - prowadnica ruchomej części urządzenia, 4 - śruba zaciskowa, 5 - trzonek, 6 - stożek (masa stożka wraz ze śrutem i trzonkiem - 300 ± 2g), 7 - pręt tarczy pomiarowej, 8 - tarcza pomiarowa głębokości zanurzenia stożka, 9 - naczynie z badaną zaprawą; b - ruchoma część wraz ze stożkiem; c - naczynie na badaną zaprawę

Rysunek 2. Aparat Graf-Kaufmana: 1- rama, 2- czujnik przemieszczeń, 3- wzorzec lub badana próbka, 4- czop, 5- śruba nastawcza do pionowania aparatu, 6- wkładka w postaci pręta stalowego, 7- statyw

---