Badanie wytrzymałości na zginanie

Przygotowanie próbek wg normy RWPG oraz Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej ISO

Do przygotowania próbek zgodnie z normą RWPG i ISO potrzebna jest mieszarka łopatowa do zaprawy z automatycznym przełącznikiem prędkości. Prędkość obrotowa łopatek wynosi 140 ± 5 oraz 285 ± 10 obr/min, ruch obrotowy zaś 62 ± 5 obr/min (egzamin ustny uprawnienia architektoniczne – pytania).

Do badania należy odważyć:

– 450 g cementu,

– po 450 g piasku każdej frakcji (drobnego, średniego i grubego),

– 225 g wody.

Następnie do mieszarki łopatkowej wsypuje się cement i wodę. Należy mieszać to przez 30 sekund. Kolejnym krokiem jest dodanie frakcji piasku. Należy to wymieszać przez kolejne 30 sekund na wolnych obrotach. Mieszarkę należy wyłączyć na 1,5 minuty i zebrać z boków czaszy zaczyn do środka. Następnie włącza się ją na 75 sekund.

Takim zaczynem należy zapełnić stożek, który znajduje się na stoliku wstrząsowym. Dolną partię zaczynu ubija się 15 uderzeniami dziobaka. Z kolei górną partię ubije się 10 uderzeniami. Po zdjęciu stożka należy wstrząsnąć zaczyn 30 razy. Średnia średnica rozlewu stożka powinna wynosić 105-110 mm. W przeciwnym przypadku należy wykonać nowy zaczyn z inną ilością wody.

Formę, którą ustawiono na stoliku wstrząsowym należy wypełnić dwiema warstwami zaprawy i każdorazowo zagęszcza 60 wstrząsami stolika (w ciągu ok. 60 sekund). Następnie zdejmuje się nakładkę, usuwa nadmiar zaczynu nożem i ustawia formy z beleczkami w wannie nad wodą.

Beleczki należy wyjąć z form po ok. 24 godzinach. Po tym powinno się je umieścić w basenie z wodą. Wodę w tym basenie trzeba zmieniać co 14 dni. Następnie wyjmuje się beleczki i wyciera się je do sucha. Należy je zbadać nie później niż po upływie 10 minut. Do każdego z badań potrzebne są po 3 beleczki.

Badanie wytrzymałości na zginanie

W normie polskiej i normie RWPG znajdują się zalecenia, żeby badania wytrzymałości zaprawy cementowej na zginanie przeprowadzić w aparacie Michaelisa.

Aparat ten posiada dwie dźwignie (wybierz swój dostęp do programu uprawnienia budowlane). Jedna z nich ma przekładnię 1:10, a druga – 1:5. Zanim przystąpi się do badania, konieczne jest, żeby wyważyć aparat przez odpowiednie nastawienie przeciwwagi. W zbiorniku znajduje się śrut z ołowiu. Ma on średnicę 3 mm. W ciągu 1 sekundy do naczynia powinno wsypać się 100 g śrutu. Należy sprawdzić poziome i równoległe ustawienie prętów podpór.

Badanie wygląda następująco. W pierwszej kolejności należy wyjąć beleczkę z kąpieli wodnej i ułożyć ją w aparacie Michaelisa. Należy ją tak ułożyć, żeby:

– powierzchnia beleczki, którą ścięto nożem, była prostopadła do podpór,

– pręt środkowy stykał się z beleczką w połowie długości.

Kolejnym krokiem jest zawieszenie naczynie i otwarcie wsypu śrutu. Następnie beleczka się łamie ze względu na obciążenie śrutem. Jednocześnie naczynie opada na zapadkę i wsyp śrutu zostaje zamknięty.

Naczynie, w którym znajduje się śrut należy zważyć z dokładnością do 10 g. Mnożąc ten ciężar przez 11,7 otrzymuje się wytrzymałość zaprawy na zginanie w kg/cm2. Następnie z badań trzech beleczek należy obliczyć średnią arytmetyczną. W sytuacji, kiedy jeden z wyników różni się od średniej więcej niż o 10%, należy uważać go za błędny i obliczyć ponownie średnią wartość wytrzymałości z pozostałych dwu beleczek. Gdyby dwa wyniki różniły się o 10% od średniej – badanie należy powtórzyć.

Prasa z wkładką

Wytrzymałość na ściskanie zaprawy normalnej bada się przy wykorzystaniu prasy ze specjalną wkładką (egzamin na uprawnienia budowlane). Przepisy RWPG zalecają, żeby stosować wkładkę, którą wykorzystuje się w prasie, której maksymalny nacisk nie jest większy niż 50 ton.

Badanie wytrzymałości zaprawy normalnej na ściskanie polega na przebadaniu połówkach beleczek, które otrzymano po badaniu na zginanie.

Próby ulepszenia i usprawnienia badań cementów

W dużej ilości laboratoriów w różnych państwach prowadzi się próby nad ulepszeniem i usprawnieniem metod badania cementów. Doszło do tego, że niektóre wyniki uwzględniono w normach międzynarodowych RWPG i ISO. Warto jednak wspomnieć również o kilku innych badaniach i propozycjach.

Zdaniem Iqbala, Lingana oraz Ramchandera do badań wytrzymałości cementów na ściskanie można zastosować próbki walcowe zamiast próbek w postaci beleczek. Porównali obie metody i doszli do wniosku, że badania z zastosowaniem wspomnianych walców dają bardziej prawidłowe i równomierne wyniki. Z kolei Venaut zaproponował, żeby wykorzystać do badań beleczki o wymiarach 2x2x16 cm. Należałoby je zastosować do badania:

– zmian objętości,

– odporności na zamrażanie,

– działanie wód agresywnych (egzamin na uprawnienia architektoniczne).