Cwiczenie nr 5_konsystencja mb_budownictwo

Politechnika Gdańska   WILiŚ                                                       Przedmiot: Laboratorium  z Technologii Betonu
Katedra Budownictwa i InŜ. Materiałowej                                   Kierunek: Budownictwo, sem. IV
dr inŜ. ElŜbieta Haustein, mgr inŜ. Lucyna Grabarczyk

wiczenie nr 5. Oznaczanie konsystencji mieszanki betonowej

Konsystencja jest powszechnie stosowanym terminem uŜywanym do opisania stanu

wieŜej mieszanki betonowej. WyraŜa ona zdolność mieszanki do płynięcia. Konsystencja

mieszanki powinna być odpowiednio dobrana w zaleŜności od czynników takich jak: sposób

transportu, kształt betonowanego elementu, rozmieszczenie zbrojenia czy sposób

zagęszczania mieszanki.

Pojęcie urabialności związane jest z ilością pracy koniecznej do uzyskania pełnego

zagęszczenia betonu. Jest to właściwość, która określa łatwość z jaką mieszanka betonowa

moŜe być zmieszana, ułoŜona, zagęszczona i wykończona przy jednoczesnym zachowaniu

jednorodności.

Celem ćwiczenia jest oznaczenie konsystencji sporządzonych mieszanek betonowych

wykorzystując metody inne niŜ metoda opadu stoŜka.

Przed rozpoczęciem badań naleŜy sporządzić mieszanki betonowe w oparciu o

przygotowane receptury. Po dokładnym wymieszaniu i uzyskaniu jednorodnej oraz urabialnej

mieszanki betonowej przeprowadzić poniŜsze badania zgodnie z podanymi instrukcjami

poniŜej:

1. Badanie konsystencji metod

Vebe

Badanie przeprowadza się na podstawie normy PN-EN 12350-3.

Badania mieszanki

betonowej. Część 3: Badanie konsystencji metodą Vebe.

Metody nie naleŜy stosować w odniesieniu do mieszanki betonowej z kruszywem o

maksymalnym wymiarze ziaren przekraczającym 63 mm. W przypadku gdy czas pomiaru jest

krótszy niŜ 5 s lub dłuŜszy niŜ 30 s, badanie konsystencji metodą Vebe jest niemiarodajne.

Zasada  metody  polega  na  umieszczeniu  i  zagęszczeniu
mieszanki  betonowej  w  formie  w  kształcie  ściętego
stoŜka.  Po  zdjęciu  formy  opuszcza  się  przezroczysty
krąŜek  na  górną  powierzchnię  mieszanki  betonowej  i
uruchamia się stół wibracyjny. Pomiaru czasu dokonuje
się  od  momentu  włączenia  stołu  wibracyjnego  do
momentu całkowitego zetknięcia się dolnej powierzchni
krąŜka z mieszanką betonową

Przyrz

dy wykorzystane w trakcie badania:

•

pojemnik w kształcie cylindra o średnicy wewnętrznej 240 mm i wysokości 200 mm,

•

forma w kształcie ściętego stoŜka (rys.1),

•

przezroczysty krąŜek o masie całego zespołu ruchomego 2750 g,

•

stół wibracyjny z nominalną częstotliwością 50-60 Hz,

•

pręt do sztychowania,

•

stoper,

•

szufla,

•

łopatka.

Rys.1 Schemat aparatu Vebe do oznaczania konsystencji mieszanki betonowej

Zasada wykonania badania:

−

Formę wstawić do cylindra przymocowanego do stolika wibracyjnego. Nad formą

umieścić lej wsypowy. Formę napełnić trzema warstwami, zagęszczając kaŜdą warstwę

przez 25-krotne uderzenie prętem sztychującym. Warstwę dolną zagęścić w sposób, aby

sztychy dochodziły do podstawy.

−

Po ułoŜeniu trzeciej warstwy mieszanki odsunąć lej wsypowy.

−

Po zagęszczeniu ostatniej warstwy nadmiar mieszanki betonowej usunąć prętem

sztychującym, tak aby powierzchnia mieszanki betonowej była na poziomie górnej

krawędzi formy.

−

Rozformowanie polega na równomiernym podniesieniu formy do góry w czasie około 5-

10 sekund.

−

Właściwy opad mieszanki betonowej przedstawia rys. 2a. Opad mieszanki moŜe mieć

charakter opadu ściętego (rys. 2b) oraz rozsypanego (rys. 2c). W przypadku opadu

ciętego lub rozsypanego naleŜy fakt ten zanotować w sprawozdaniu z przebiegu

oznaczenia.

Rys. 2. Opad mieszanki betonowej wyznaczonej metod

Vebe.

−

Na opadzie mieszanki betonowej umieścić przezroczysty krąŜek, a następnie uruchomić

wibrator z jednoczesnym włączeniem stopera.

−

Stolik wibracyjny naleŜy wyłączyć w momencie, gdy dolna powierzchnia

przezroczystego krąŜka w pełni zetknie się z mieszanką betonową.

−

Wynikiem badania jest czas wibrowania zmierzony z dokładnością do 1 sekundy. Na

podstawie wyznaczonego czasu wyznaczyć klasę konsystencji mieszanki betonowej,

zgodnie z Tabelą 1.

Tabela 1. Klasy konsystencji mieszanki betonowej oznaczanej metod

Vebe

zgodnie

z PN-EN

12350-3

Klasa konsystencji

Czas Vebe [s]

≥

30 – 21

20 – 11

10 – 6

5 – 3

2. Badanie konsystencji mieszanki betonowej metod

stolika rozpływowego

Badanie naleŜy przeprowadzić na podstawie normy PN-EN 12350-5. Badania mieszanki

betonowej -- Część 5: Badanie konsystencji metodą stolika rozpływowego.

Metody nie stosuje się do betonów samozagęszczalnych, komórkowych, jamistych ani

betonów z kruszywem o maksymalnym wymiarze ziarn przekraczającym 63 mm. Metoda

badania rozpływu jest czuła na zmiany konsystencji mieszanki betonowej, które odpowiadają

wartościom rozpływu w granicach od 340 mm do 600 mm. Poza tym przedziałem, badanie

metodą stolika rozpływowego moŜe okazać się niemiarodajne i wówczas zaleca się wziąć pod

uwagę inne metody oznaczania konsystencji

Zasada metody polega określeniu rozpływu mieszanki betonowej na płaskiej płycie

poddanej wstrząsom.

Przyrz

dy:

•

stolik rozpływowy (rys. 1),

•

forma do kształtowania próbki (rys. 2),

•

drąŜek do zagęszczania,

•

przymiar liniowy,

•

szufla,

•

wilgotna tkanina,

•

sekundomierz.

Zasada wykonania badanie:

−

Formę (rys. 4a) zwilŜoną od wewnątrz wilgotną tkaniną umieścić centralnie na górnej

płycie stolika rozpływowego (rys. 4b).

Rys. 4 Schemat formy (4a) oraz stolika rozpływowego (4b) wykorzystywany do oznaczenia

konsystencji mieszanki betonowej

−

Formę napełnić dwoma warstwami, zagęszczając kaŜdą warstwę przez 10-krotne lekkie

ubicie drąŜkiem zagęszczającym.

−

Poziom mieszanki wyrównać do górnej krawędzi formy.

−

Po upływie 30 sekund od wyrównania mieszanki formę podnieść do góry. Czynność

wykonać w czasie około 3-6 sekund.

−

Stolik rozpływowy unieruchomić, stając na dolnej płycie, a następnie za pomocą uchwytu

górną płytę podnosić do góry do chwili, aŜ zetknie się ona z górnym ogranicznikiem.

−

Górną płytę zwolnić, aby swobodnie opadła na dolny ogranicznik. Czynność wykonać 15

razy. Jeden cykl powinien trwać 2-5 sekund.

−

Za pomocą przyrządu liniowego zmierzyć maksymalny rozpływ mieszanki betonowej w

dwóch kierunkach d

oraz d

, równoległych do płyty górnej stolika rozpływowego (Rys.

5).

−

Wartość rozpływu obliczyć ze wzoru:

gdzie: d

, d

- rozpływ mieszanki betonowej mierzony jak na rys.5

−

Wyznaczyć klasę konsystencji mieszanki betonowej, zgodnie z Tabelą 3.

Rys.5 Schemat mierzenia rozpływu mieszanki betonowej metod

stopnia zag

szczalno

Tabela 3. Klasy konsystencji mieszanki betonowej oznaczanej metod

stopnia zag

szczalno

zgodnie z PN-EN 12350-5

Klasa

rednica rozpływu [mm]

≤

340

350 - 410

420-480

490-550

560-620

≥

630

Wymagany zakres wiadomo

ci teoretycznych (

wiczenie nr 5) :

−

Wymagany zakres wiadomości teoretycznych jak w ćwiczeniu nr 4.

Warunki zaliczenia

wiczenia nr 5:

−

Przedstawienie sprawozdania z wykonania ćwiczenia nr 5 z interpretacją wyników badań.

Literatura przedmiotowa

Grabowski W. i in.: Budownictwo ogólne. Tom1, Arkady, Warszawa 2008

JamroŜy Z: Technologia Betonu. Warszawa PWN, 2006

Osiecka E.: Materiały budowlane. Spoiwa mineralne. Kruszywa. Wydawnictwo

Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005

Osiecka E.: Wybrane zagadnienia z technologii mineralnych kompozytów budowlanych.

Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000

Peukert S.: Cementy powszechnego uŜytku i specjalne. Polski Cement, Kraków 2000

Rajczyk J., Halbiniak J., Langier B.: Technologia kompozytów betonowych w

laboratorium i w praktyce. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej. Częstochowa

2012.

Neville A.M.: Właściwości betonu, Polski Cement, Kraków 2000

Zieliński K.: Podstawy Technologii Betonu. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej.

Poznań 2010.