background image

Ćwiczenia laboratoryjne 

 

 

Ćwiczenie nr 1 

 

Badanie wytrzymałości betonu na ściskanie przy pomocy prasy 

wytrzymałościowej. 

 
Jest to metoda badania betonu, należąca do niszczących. Wytrzymałość betonu na ściskanie 
określa  się  na  próbkach  sześciennych  (f

ck,cube

)  o  boku  150mm  lub  walcowych  (f

ck,cyl

)  o 

średnicy 150mm i wysokości 300mm wg PN-EN 206-1:2003, „Beton – Część 1: Wymagania, 
właściwości, produkcja i zgodność”. 
 
Próbki  na  leży  pobierać  zgodnie  z  PN-EN  12350-1:2001  „Badania  mieszanki  betonowej 
Część 1: Pobieranie próbek”. Próbki pobiera się z danej partii betonu, przy czym pobiera się 
je  losowo  przy  stanowisku  betonowania.  Częstotliwość  pobierania  próbek  nie  powinna  być 
mniejsza  niż  1  próbka  na  100  zarobów,  1  próbka  na  50  m

3

  betonu,  1  próbka  na  zmianę 

roboczą  i  minimum  3  próbki  z  danej  partii  betonu.  Ocenie  podlegają  wszystkie  wyniki 
uzyskane z badania próbek pobranych z danej  partii  zarobu. Partia betonu  nie powinna być 
większa niż 400 m

i nie większa niż ilość potrzebna na tygodniowe betonowanie. Zalecana 

ilość próbek do badania to 12 – 15 sztuk, a minimalna 6 sztuk. 
  
Sposób  zagęszczania  próbek  w  formach  i  warunki  ich  przechowywania  powinny  być  takie 
same  jak  w  wykonywanym  elemencie  żelbetowym.  Warunki  przygotowania  próbek  do 
badania  i  ich  pielęgnację  określa  PN-EN  12390-2:2001,  „Badania  betonu.  Część  2: 
Wykonywanie  i  pielęgnacja  próbek  do  badań  wytrzymałościowych”.  Przy  braku  innych 
wskazań  ,  wytrzymałość  na  ściskanie  próbek  określa  się  po  28  dniach.  W  szczególnych 
przypadkach można określać wytrzymałość na ściskanie w wieku próbki wcześniejszym lub 
późniejszym  niż  28  dni  (np  dla  masywnych  elementów  konstrukcyjnych)  lub  po 
przechowywaniu w warunkach specjalnych (np obróbka termiczna). 
 
Do  prób  ściskania  stosuje  się  prasy  wytrzymałościowe  z  ważnym  świadectwem  legalizacji. 
Istotny  jest  zakres  pomiaru  siły.  Maksymalna  siła  potrzebna  do  zniszczenia  próbki  powinna 
stanowić  minimum  20%,  lecz  nie  przekraczać  90%  pełnego  zakresu  obciążeń  prasy.  Płyty 
oporowe  powinny  zapewnić  możliwość  osiowego  ustawienia  próbki.  Jedna  z  głowic  prasy 
powinna  byś  osadzona  na  przegubie  kulistym.  Próbki  sześcienne  umieszcza  się  na  prasie 
prostopadle do kierunku ich betonowania, zaś próbki walcowe bada się zgodnie z kierunkiem 
betonowania. Jeżeli powierzchnie próbek stykające się z płytami oporowymi prasy nie mają 
pożądanej  gładkości,  powinno  się  nanieść  warstwę  wyrównawczą  maksymalnej  grubości  5 
mm.  Wytrzymałość  użytego  do  tego  celu  materiału  nie  może  być  mniejsza  niż  badanego 
betonu. Dopuszczalne jest także szlifowanie płaszczyzn styku z głowicą dociskową. 
Przed  badaniem  należy  określić  wymiary  próbek  z  dokładnością  do  0,1  mm.  Prędkość 
przyrostu naprężeń ściskających w próbce powinna być stała i wynosić 0,6 ± 0,4 MPa/s. 
Do obliczeń wytrzymałości na ściskanie f

ci

  i-tej próbki  o powierzchni  docisku  A  miarodajna 

jest siła niszcząca tę próbkę 
 

A

F

f

ni

ci

 

 

Zależność wytrzymałościową pomiędzy próbką cylindryczną a sześcienną określa wzór: 
 

background image

Ćwiczenia laboratoryjne 

 

cube

c

cyl

c

f

f

,

,

8

,

0

 

Średnią wytrzymałość na ściskanie oblicza się wg wzoru: 
 

n

f

f

n

i

ci

cm

1

 

 

 
Wg PN-EN 206-1:2003, „Beton – Część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność” 
klasę betonu określa się na podstawie wytrzymałości charakterystycznej betonu na ściskanie 
zdefiniowanej  jako  wartość,  poniżej  której  może  znaleźć  się  nie  więcej  niż  5%  wyników 
wszystkich  pomiarów  wytrzymałości.  Ocenę  betonu  z  uwagi  na  jego  wytrzymałość  na 
ściskanie  przeprowadza  się  na  podstawie  kryteriów  zgodności.  W  przytoczonej  normie 
podano dwa takie kryteria. 
 
Średnia wytrzymałość f

cm

 z n wyników powinna spełniać warunek określony jako kryterium 

1. Każdy zaś poszczególny wynik f

ci

 powinien spełniać warunek zwany kryterium 2.  

 
 

Kryteria zgodności do oceny wytrzymałości na ściskanie 

Produkcja 

Liczba n wyników 

prób 

Kryterium 1 

Kryterium 2 

Średnia z n wyników 

f

cm 

[N/mm

2

Każdy poszczególny 

wynik 

f

ci

 [N/mm

2

Początkowa 

≥ f

ck

 + 4 

≥ f

ck

 - 4 

Ciągła 

nie mniej niż 15 

≥ f

ck

 +1,48δ 

≥ f

ck

 - 4 

 

Odchylanie standardowe δ powinno być obliczone przynajmniej na podstawie 35 kolejnych 
wyników prób pobranych w okresie ponad 3-miesięcznym poprzedzającym produkcję, 
podczas której ta zgodność ma być sprawdzana. 
 
 
 

Przebieg ćwiczenia laboratoryjnego 

 
Celem ćwiczenia było określenie wytrzymałości betonu na ściskanie próbek betonowych przy 
pomocy prasy wytrzymałościowej. 
 
Do badania użyto 3 próbki kostkowe o wymiarach boku 150 mm i 3 próbki walcowe o 
średnicy 150 mm i wysokości 300 mm. 
 
Przed badaniem, wszystkie próbki zmierzono i zważono a uzyskane wartości wprowadzono 
do komputera prasy wytrzymałościowej. Opracowanie wyników badania odbyło się 
automatycznie przy pomocy komputera i zostały podane w postaci gotowego wydruku. 
 

 

badanie próbek kostkowych 

 

background image

Ćwiczenia laboratoryjne 

 

Użyte próbki kostkowe do badania były wykonane z różnych klas betonu, dlatego nie można 
jednoznacznie określić wytrzymałości betonu na ściskanie. Potrzebne jest minimum 6 próbek 
z danego betonu, aby można było określić jego klasę.  
Głównym celem badania było pokazanie sposobu jego przeprowadzania. 
 
Dla poszczególnych próbek uzyskano następujące wyniki wytrzymałości na ściskanie: 
 

Próbka 1 – 66 MPa 
Próbka 2 – 24 MPa 
Próbka 3 – 52 MPa 

 

Szczegółowe wyniki badania zawarto w załączniku nr 1a. 
 
Analizując sposób i charakter zniszczenia próbek w stosunku do wytrzymałości betonu na 
ściskanie, z którego były wykonane można było zaobserwować następujące wnioski. 
 
Próbka 1 wykonana z betonu o wysokiej wytrzymałości (> 50 MPa)  uległa zniszczeniu w 
sposób nagły, rozpadając się (rozsypując) na wiele fragmentów. 
 
Próbka 2 wykonana z betonu zwykłego miała mniej gwałtowny przebieg zniszczenia. W 
momencie zniszczenia uległa licznym pęknięciom. 
 
Próbka 3 wykonana z betonu wzmocnionego mikrowłóknami uległa zniszczeniu w sposób 
niezauważalny. Można było tylko zaobserwować pojawienie się rys na powierzchni próbki. 
 

 

badanie próbek walcowych 

 
Próbki w celu uzyskania w nich płaskich i poziomych powierzchni styku z prasą 
przygotowano poprzez zamontowanie na nich metalowych kapsli. Kapsle zostały wypełnione 
piaskiem i uszczelnione woskiem. 
 
Po wykonaniu badania nie można określić klasy betonu z tych samych przyczyn jak dla 
próbek kostkowych. 
Głównym celem ćwiczenia było pokazanie sposobu przeprowadzania badania. 
 
Dla poszczególnych próbek uzyskano następujące wyniki wytrzymałości na ściskanie: 
 

Próbka 1 – 38 MPa 
Próbka 2 – 49 MPa 
Próbka 3 – 24 MPa 

 

Szczegółowe wyniki badania zawarto w załączniku nr 1b.