1. Projektowanie składu betonu.

Postanowienia normy PN-EN 206-1:2003 -Beton. Część 1: Wymagania, wykonanie, produkcja i zgodność” (nowej normy europejskiej dotyczącej betonu) wskazują, iż w procesie projektowania składu betonu (mieszanki betonowej) wyróżnić należy 4 podstawowe etapy:

Etap 1 - zdefiniowanie przeznaczenia projektowanego betonu, czyli:

Podpora mostu zanurzona w wodzie.

• pełne scharakteryzowanie betonowego elementu i jego roli w konstrukcji

• warunków wykonywania robót budowlanych, takich jak:

• transport mieszanki betonowej,

Beton towarowy (odległość do ustalenia) 5km

• układanie z uwzględnieniem rozstawu między zbrojeniem oraz grubości otuliny,

Układanie (np. warstwami)

Rozstaw między zbrojeniem (6-10 mm) 8mm

Grubość otuliny (4-6 mm) 5mm

• zagęszczanie,

Buława (lub wibrator przyczepny, beton samo zagęszczający)

• pielęgnacja

Przykrywanie folią (prymitywny polewanie wodą)

• klasy ekspozycji betonu, odpowiadające warunkom użytkowania elementów lub konstrukcji z betonu.

XC1 (stale mokre, chlorki, mróz, karbonatyzacja, korozja chemiczna)

Etap 2 - jakościowe projektowanie składu betonu, czyli właściwy (racjonalny)

dobór składników betonu takich jak: rodzaj kruszywa, rodzaj

cementu, rodzaj domieszek chemicznych.

Rodzaje cementu i kruszywa:

CEM III, Bazalt

Etap 3 - projektowanie ilościowe, czyli określenie ilości składników w jednostce

objętości betonu, które zapewniają uzyskanie wymaganych właściwości

mieszanki betonowej i betonu w tym jego trwałość.

Ustalenie granicznych wartości do projektowania betonu

Poziom zagrożenia	C min	W/C	Klasa betonu
XC1	260	O,65	C16/ 20

3.1 Ustalenie składu ilościowego betonu

3.1.1 Określenie optymalnego składu ziarnowego kruszywa do betonu

• Piasek

Skład ziarnowy piasku

Tablica 1. „Skład ziarnowy piasku”

Etap 4 - doświadczalne sprawdzenie poprawności doboru składu betonu i

dokonanie ewentualnych jego korekt.

1. Projektowanie ilościowe betonu.

Ogólnie metody projektowania można podzielić na 3 grupy:

• Analityczne,

• Analityczno - doświadczalne,

• Doświadczalne.

Podstawowe zasady projektowania składu betonu zwykłego (konstrukcyjnego) analityczno-doświadczalną metodą 3 równań.

Wymagania w stosunku do projektowanego betonu i mieszanki betonowej:

• wytrzymałość na ściskanie betonu po 28dniach dojrzewania - f_cm

• porowatość betonu - p≤ 2%,

• konsystencja (ciekłość) mieszanki betonowej - wilgotna, gęstoplastyczna, plastyczna, półciekła, ciekła.

Równania opisujące zależności pomiędzy wymaganiami a składnikami betonu:

1. Warunek wytrzymałości - Wzór Bolomeya

dla
< 2,5 [MPa]

lub

dla
≥ 2,5 [MPa]

2. Warunek konsystencji - wzór ilości wody - W

W=C⋅w_c+ K⋅w_k [dm³]

3. Warunek szczelności - wzór absolutnych objętości

[dm³]

Założenie: brak pęcherzyków powietrza w mieszance p=0

Warunek ten można zapisać również w następujący sposób:

V_c + V_k + V_w = V_mb = 1000 dm³

Oznaczenia:

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

ρ_c, ρ_, ρ_w - odpowiednio gęstość cementu, kruszywa i wody,

w_c, w_k - odpowiednio wskaźnik wodożądności (wodożądność) cementu i

kruszywa

  wskaźnik jakości kruszywa i cementu

f_cm - średnia wytrzymałość na ściskanie

V_c, V_k, V_w - objętości cementu, kruszywa i wody w jednostce objętości

mieszanki betonowej V_mb

Rozwiązanie układu trzech równań pozwoli obliczyć poszukiwane ilości:

• Cementu - C,

• Kruszywa - K,

• Wody - W,

Pod warunkiem, że pozostałe dane występujące w układzie 3 równań poznamy bądź doświadczalnie w laboratorium, bądź z literatury.