1. Podać zakres, gęstości dla betonu zwykłego.

2000<ρ_p<2600 kg/m³ (w stanie suchym)

2. Podać zakres gęstości dla betonu lekkiego.

800<ρ_p<2000 kg/m³ (j/w)

3. Jakie kruszywa stosuje się do betonu zwykłego, a jakie do betonu lekkiego?

Beton zwykły:

• Zwykłe kruszywo mineralne pochodzenia naturalnego (piasek, żwir, pospółka, otoczaki)

• Zwykłe kruszywo mineralne sztuczne, odpadowe oraz z recyklingu

Beton lekki:

• Lekkie kruszywo mineralne (keramzyt, popiołoporyt, żużel paleniskowy)

• Lekkie kruszywo organiczne (trociny, wióry, styropian)

4. Z czym związane są klasy ekspozycji betonu?

Związane są z oddziaływaniem środowiska - oddziaływanie chemiczne i fizyczne na które narażony jest beton i które na niego wpływają lub na zbrojnie lub inne jego elementy znajdujące się w nim i które nie zostały uwzględnione w projekcie konstrukcyjnym.

5. Co to jest wskaźnik C/W i z jaką cechą betonu jest związany?

Jest to współczynnik cementowo-wodny określający stosunek zawartości cementu do rzeczywistej zawartości wody w mieszance betonowej. Współczynnik ten związany jest z konsystencją mieszanki betonowej?

6. Wymień metody pomiaru konsystencji mieszanki betonowej.

• Vebe

• Stożka opadowego

• Stolika rozpływowego

• Stopnia zagęszczalności

7. Opisz sposób pomiaru konsystencji mieszanki betonowej metodą: Vebe, opadu stożka, stolika rozpływowego, stopnia zagęszczalności.

• Metoda Vebe

Zestaw pomiarowy:

-stolik wibracyjny

-naczynie cylindryczne o średnicy 230mm i wysokości 200mm z blachy, przykręcane do stolika

-forma w kształcie stożka ściętego o średnicach 100 i 200 mm, wys. 300mm z blachy, z uchwytem do podnoszenia

-lej zasypowy

-przesuwny pręt zakończony krążkiem z przezroczystego tworzywa

-pręt stalowy o średnicy 16mm z zaokrąglonym zakończeniem

Badanie:

-wstawienie formy do naczynia przymocowanego na stoliku i umieszczenie leja nad formą

-ułożenie mieszanki bet. W formie stożkowej w 3 warstwach, z zagęszczeniem każdej przez 25-krotne zagłębienie pręta

-usunięcie nadmiaru mieszanki

-usunięcie formy przez jej podniesienie

-oparcie krążka na stożku mieszanki i wibrowanie jej do chwili zetknięcia się całej powierzchni krążka z mieszanką w naczyniu

• Metoda stożka opadowego

Zestaw pomiarowy:

-forma w kształcie stożka ściętego o średnicach 100 i 200 mm, wys. 300mm z blachy, z uchwytem do podnoszenia z występami u dołu, umożliwiającymi unieruchomienie formy

-lej zasypowy

-pręt stalowy o średnicy 16mm z zaokrąglonym zakończeniem

-liniał metalowy i miara z podziałką milimetrową

Badanie:

-ustawienie formy z przyłożeniem leja i jej unieruchomienie

-wypełnienie formy mieszanką betonową w 3 warstwach z zagęszczeniem każdej przez 25-krotne zagłębienie pręta

-usunięcie nadmiaru mieszanki

-podniesienie formy i ustawienie tuż obok stożka utworzonego z mieszanki

-pomiar różnicy wysokości formy stożkowej i odkształconego stożka mieszanki przy użyciu liniału

• Metoda stolika rozpływowego

Zestaw pomiarowy:

-forma w kształcie stożka ściętego o średnicach 130 i 200 mm, wysokości 200mm

-drążek do zagęszczania wykonany z twardego materiału

-stolik rozpływowy z ruchomą płytą górną (700 x 700) przymocowaną zawiasami do płyty podstawy, środek stolika jest oznaczony krzyżem oraz kołkiem, górna część powinna być zaopatrzona w uchwyt do podnoszenia jej.

Badanie:

Bezpośrednio przed badaniem należy lekko zwilżyć powierzchnię stolika. Formę ustawia się centralnie na górnej płycie stolika i unieruchamia. Należy ją wypełnić w 2 warstwach, każdą wyrównując 10-krotnym lekkim ubijaniem drążka. Powierzchnię mieszanki trzeba wyrównać. Po odczekaniu 30s formę unosi się pionowo. Stolik należy unieruchomić stając na dolnej płycie z przodu i powoli podnosić jego górną część, aż do zetknięcia się z górnym ogranicznikiem. Wtedy zwalnia się górną część aby swobodnie opadła na dolny ogranicznik. Należy wykonać 15 takich cykli trwających 2÷5 s.

Maksymalny wymiar rozpływy w 2 kierunkach równoległych do krawędzi stołu mierzy się linijką z dokładnością 1cm. Jeżeli zaczyn cementowy oddzieli się od kruszywa grubego badanie nie jest zadowalające.

• Metoda stopnia zagęszczalności

Badanie polega na pomiarze zmniejszenia objętości mieszanki luźno ułożonej i po jej zagęszczeniu ( dla mieszanek o grubości ziaren < 63mm).

Mieszankę ostrożnie układa się szpachelką, unikając zagęszczenia, w metalowym pojemniku o wymiarach 200 x 200 mm i wysokości 400 mm. Na spodzie pojemnika należy umieścić elastyczną płytkę zakrywającą perforację dna. Gdy pojemnik jest pełny powierzchnie mieszanki wyrównuje się przez ścięcie do poziomu górnej krawędzi pojemnika. Mieszankę zagęszcza się poprzez wibrację. Miarą stopnia zagęszczalności jest odległość między powierzchnią zagęszczonej mieszanki i górną krawędzią pojemnika (s). Pomiary wykonuje się w środku ścianki pojemnika.

8. Wymień metody pomiaru konsystencji mieszanek betonowych betonów lekkich kruszywowych o strukturze zwartej.

Metoda Vebe oraz opadu stożka.

9. Co to jest wytrzymałość charakterystyczna?

Jest to wartość wytrzymałości betonu, poniżej której może się znaleźć 5% populacji wszystkich możliwych oznaczeń wytrzymałości dla danej objętości betonu.

10. Objaśnij zapis C40/50.

Jest to symbol klasyfikujący beton pod względem jego wytrzymałości na ściskanie, liczby 40 i 50 oznaczają wytrzymałości charakterystyczne oznaczana na próbkach walcowych (f_ck,cyl) i próbkach sześciennych (f_ck,cube), C - beton zwykły.

11. Objaśnij zapis LC20/22.

Jest to symbol klasyfikujący beton pod względem jego wytrzymałości na ściskanie, liczby 20 i 22 oznaczają wytrzymałości charakterystyczne oznaczana na próbkach walcowych (f_ck,cyl) i próbkach sześciennych (f_ck,cube), LC - beton lekki.

12. Objaśnij, co oznaczają podane zapisy: f_ck,cyl, f_ck,cube

f_ck,cyl - jest to wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie oznaczana na próbkach walcowych

f_ck,cube - jest to wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie oznaczana na próbkach sześciennych

13. Jakie czynniki należy uwzględniać przy wyborze cementu do betonu?

Na wybór cementu do betonu wpływa przyjęta klasa ekspozycji, klasa wytrzymałości na ściskanie betonu, reaktywność kruszywa z alkaliami oraz typ konstrukcji betonowej (przeznaczenie betonu).

• Realizacja robót

• Przeznaczenie betonu

• Warunki pielęgnacji

• Wymiary konstrukcji

• Warunki na które będzie narażona konstrukcja

• Reaktywność

14. Jakie czynniki należy uwzględniać przy wyborze kruszywa do betonu?

• Skład petrograficzny

• Porowatość

• Gęstość ziaren

• Nasiąkliwość

• Wilgotność

• Zanieczyszczenia

• Uziarnienie

• Kształt ziaren

• Wytrzymałość

• Stałość objętości

• Mrozoodporność

• Reaktywność alkaliczna

W/w to badania.

• Realizacja robót

• Przeznaczenie betonu

• Warunki środowiska

• Wodożądność i jamistość

15. Wymień dodatki do betonu.

• Dodatki prawie obojętne (I typu)

• Kruszywa wypełniające

• Barwniki

• Dodatki o właściwościach pucolanowych lub utajonych właściwościach hydraulicznych (II typu)

• Pucolany (p)

• Popiół lotny (p)

• Pył krzemionkowy (mokrokrzemionka) (p)

• Żużel wielkopiecowy (h)

Domieszki:

• Uplastyczniające i upłynniające

• Napowietrzające

• Przyspieszające wiązanie i twardnienie

• Uszczelniające

• Opóźniające wiązanie tworzyw cementowych

• Spulchniające

• Przeciwmrozowe

• Barwiące

16. Jakie efekty są możliwe do uzyskania w wyniku stosowania domieszek upłynniających?

• Polepszenie urabialności mieszanki betonowej

• zmiany konsystencji mieszanki betonowej

• Regulacja warunków wiązania i twardnienia

• Uszczelnienie mieszanki betonowej i betonu, przez co zwiększenie odporności betonu na działanie mrozu

• Umożliwienie wykonywania betonów w temperaturze bliskiej 0^oC

• Spulchnienie mieszanki betonowej

• Barwienie betonu

17. Uzasadnij możliwość zmniejszenia ilości cementu w mieszance betonowej w wyniku użycia domieszki upłynniającej, bez zmiany wytrzymałości betonu.

W wyniku dodania domieszki upłynniającej zmniejszy się ilość wody potrzebnej do otrzymania betonu o założonych parametrach. Aby zachować stałość wytrzymałości, należy w tym celu zachować stały stosunek C/W (co wynika ze wzoru Bolomey'a). Tym samym należy zmniejszyć ilość cementu.

18. Wymień etapy projektowania betonu.

1. Założenia

2. Dobór jakościowy składników betonu

3. Dobór ilościowy składników betonu

4. Sprawdzenie w sposób obliczeniowy i doświadczalny poprawności zaprojektowanego betonu

19. Jakie dane powinny zawierać założenia projektowe?

• Przeznaczenie betonu

• Klasa wytrzymałości betonu na ściskanie

• Klasa konsystencji (ciekłość świeżego betonu)

20. Podaj wraz z objaśnieniami wzór Bolomey'a.

[MPa]

f_cm -średnia wytrzymałość na ściskanie betonu (wytrzymałość projektowa obliczona wg wzoru: f_cm = f_ck,cyl + y

A_1,2 -współczynniki, zależne od klasy cementu i rodzaju kruszywa ustalone doświadczalnie lub przyjmowane z tablicy (A₁ - dla betonów o c/w < 2,5 ; A₁ - dla betonów o c/w < 2,5 )

c/w - współczynnik cementowo-wodny ( stosunek ilości cementu do ilości wody w mieszance )

wzór z ( - ) dla

21. Podaj wzory stosowane w projektowaniu betonu, opisujące 3 warunki technologiczne.

• 
  

• W = C · w_c + K · w_k

• 
  

22. Podaj wraz z objaśnieniami wzór absolutnych objętości.

[dm³]

gdzie: C - ilość cementu, K - ilość kruszywa, W - ilość wody, ρ_c - gęstość cementu, ρ_k - gęstość kruszywa

23. Podaj wraz z objaśnieniami wzór opisujący warunek ciekłości mieszanki betonowej.

W = C · w_c + K · w_k

W, K, C -ilość cementu, kruszywa, wody w 1m³ betonu

w_c , w_K -wskaźniki wodożądności cementu i kruszywa

24. Co to jest wodożądność kruszywa i jakie dane są niezbędne do jej obliczenia?

Jest to ilość wody jaką należy dodać do 1 kg kruszywa aby uzyskać mieszankę betonowa o założonej konsystencji. Oblicza się jako sumę iloczynów procentowych zawartości frakcji przez odpowiedni dla danych frakcji wskaźnik wodożądności w_k.

25. Oblicz projektową wytrzymałość betonu dla następujących założeń:

C16/20, σ = 4 MPa

20+2* σ = 28MPa

26. Podaj (w punktach) tok postępowania w projektowaniu betonu zwykłego metodą zaczynu.

1. Założenia

• Przeznaczenie i warunki użytkowania betonu (klasa ekspozycji)

• Klasa konsystencji

• Klasa wytrzymałości

2. Dobór i badanie składników

1. Składniki

2. Dobór mieszanki kruszywa do betonu

P 0÷2

Ż 2÷4

Ż 4÷8

Ż 8÷16

3. Wstępne ustalenie ilości składników betonu

1. Obliczenie wartości współczynnika C/W

2. Założenia metody

Ilość zaczynu stanowi 1/3 części masowej kruszywa.

3. Obliczenie ilości składników mieszanki kruszywa [kg]

P 0÷2

Ż 2÷4

Ż 4÷8

Ż 8÷16

4. Obliczenie ilości składników zaczynu [kg]

Z=C+W=W(C/W+1) => W=Z/(C/W+1) i C=W·(C/W)

5. Wykonanie próbnej mieszanki betonowej i sprawdzenie jej właściwości

• Sprawdzenie konsystencji wg metody Vebe

• Określenie rzeczywistej objętości mieszanki [dm³]

• Zaformowanie odpowiedniej ilości próbek

1. Obliczenie rzeczywistej ilości składników próbnej mieszanki betonowej [kg]

K=10

Z₁=Z-„to co zostało”

W₁=Z₁/(C/W+1)

C₁=W₁·(C/W)

2. Wstępne obliczenie ilości składników na 1 m³ [kg]




4. Sprawdzenie w sposób obliczeniowy i doświadczalny poprawności zaprojektowanego składu betonu

1. Sprawdzenie warunku szczelności




2. W 28 dniu dojrzewania próbek sprawdzamy wytrzymałość na ściskanie

3. Ostateczne ustalenie ilości składników na 1 m³ betonu (po ewentualnej korekcie)

C, W, P, Z

4. Obliczenie ilości składników na 1m³ betonu z uwzględnieniem wilgotności zaczynu




5. Obliczenie ilości składników na 1 zarób betoniarki (tak, aby można było podzielić przez 25)

• Objętość betoniarki V_T=250cm³

• Współczynnik spęcznienia składników w mieszance betonowej α=0.85

• Objętość robocza betoniarki V_R=V_T· α

Składniki na jeden zarób [kg]




27. Podaj (w punktach) tok postępowania w projektowaniu betonu zwykłego metodą trzech równań.

1. Założenia

• Klasa betonu

• Konsystencja mieszanki

• Klasa cementu

• Uziarnienie kruszywa

2. Dobór i badanie składników

1. Składniki

2. Analiza sitowa frakcji 0/2 (1 kg)

0/0.125

0.0125/0.25

0.25/0.5

0.5/1

1/2

3. Wstępne określenie ilości składników mieszanki betonowej

1. Obliczenie wartości f_cm

f_cm=f_ck,cube+Y, Y=6÷12 MPa

2. Wodożądność

Kruszywo	Frakcja	Zawartość procentowa %	Wodożądność frakcji kruszywa wk	wk*%	Wodożądność kruszywa
Piasek: 0÷2mm	0-0.125
		0.125-0.25
		0.25-0.5
		0.5-1
		1-2
	Żwir: 2÷16mm	2-4
		4-8
		8-16
		100%

3. Zawartość składników na 1 m³

Odczytanie z nomogramów.

4. Sprawdzenie warunku szczelności




5. Sprawdzenie warunku wytrzymałości




6. Ewentualna korekta

7. Próbna mieszanka betonowa

V_b=5 dm³

C=.../200

W=.../200

K=.../200

8. Wykonanie mieszanki

Zbadanie konsystencji metodą Vebe

Zmierzenie rzeczywistej objętości mieszanki V_rz

9. Zaformowanie próbek

4. Sprawdzenie w sposób obliczeniowy i doświadczalny poprawności zaprojektowanego betonu (ew. korekta)

• Ostateczny skład betonu na 1 m³

• Obliczenie ilości składników na 1 m³ oraz na 1 zarób betoniarki z uwzględnieniem wilgotności kruszywa










28. Dokonaj korekty następującego składu betonu na 1 m³, ze względu na zawilgocenie kruszywa wynoszące 2%,

Cement - 300 kg

Kruszywo - 1996 kg

Woda -150 dm³

Cw = 300 kg

K_w=K*(1+w_k/100)=2036 kg

W_w=W-(K_w-K)= 110 l

29. Jak uwzględnia się w projektowaniu betonu jakość stosowanych materiałów?

Należy wykonać oznaczenia dla wszystkich składników betonu. Te składniki, które spełniają wymagania normy (lub posiadają atesty lub certyfikaty - wtedy nie przeprowadza się oznaczeń) nadają się do zrobienia mieszanki betonowej.

30. Jakie są zasady formowania próbek do sprawdzania wytrzymałości betonu?

Próbki w kształcie sześcianu - wymiar boku 150 mm

Próbki w kształcie walca - średnica 150 mm, wysokość 300 mm

1. Przygotowanie i wypełnienie form (2 warstwy).

2. Zagęszczanie betonu (próbka jest wibrowana tyle czasu, ile wyszło z badania konsystencji)

1. Wibrowanie mechaniczne (wibrator wgłębny lub na stole wibracyjnym)

2. Ręczne

3. Wyrównanie powierzchni

4. Znakowanie

5. Pielęgnacja próbek do badania

6. Transport próbek

31. Jakie są wymagane warunki dojrzewania próbek betonowych przeznaczonych do oceny klas betonu?

Próbka powinna dojrzewać przez 28 dni w temperaturze 20±2ºC, w powietrzu o wilgotności większej niż 95%. Próbka powinna się znajdować w formie min. 16 godzin, ale nie dłużej niż 3 dni.

32. Na czym polega metoda podwójnego otulenia?

Przy ustalaniu składu mieszanki betonowej tą metodą przyjmuje się założenie, że ziarna kruszywa o wielkości powyżej 2mm są otulone warstewką zaprawy określonej grubości, ziarna piasku zaś warstewką zaczynu cementowego.

33. Co to jest beton wodoszczelny?

Jest to beton stosowany do wykonywania budowli hydrotechnicznych jak zapory, jazy, śluzy, nadbrzeża morskie i rzeczne, charakteryzujący się podwyższoną wodoszczelnością (min. W6).

---