Próby deformacyjne

Metoda Kolba i Grafa

Ulepszeniem wcześniej wymienionych metod określania własności świeżych betonów jest metoda, którą zaproponował II. Kolbe.

Badanie to polega na tym, że do górnego stożka wkłada się beton (akty prawne do egzaminu na uprawnienia budowlane). Następnie otwiera się zasuwę nagłym ruchem. W zależności od konsystencji wypada ze stożka mniej lub więcej betonu. Kolejnym krokiem jest wstrząśnięcie całego urządzenia korbą. Należy zanotować liczbę wstrząsów, która jest konieczna do opróżnienia stożka. Następnie należy zmierzyć średnicę rozpływu. Miarą konsystencji jest średnica (w centymetrach) podzielona przez liczbę wstrząsów.

Z kolei Graf jest odpowiedzialny za opracowanie i wykonanie próby osiadania za pomocą stożka i próby rozpływu na platformie. Są to próby, które wykonuje się na jednym urządzeniu, z tym samym betonem. Kolejność badania jest taka, że najpierw bada się opad stożka, a później rozpływ.

Próba deformacyjna Powersa i metoda Vebe

Kolejną z dalszych metod, które wykorzystuje się do pomiaru świeżej masy betonowej jest próba deformacyjna Powersa. Polega ona na tym, że na rozformowanym stożku betonu kładzie się talerz z prowadnicą. Pełni on funkcję obciążenia. Talerz ten naciska beton i podczas wstrząsania stołu rozgniata beton w ten sposób, że stożek betonowy staje się walcem. W tym przypadku miarą konsystencji jest liczba wstrząsów, które są potrzebne do całkowitej deformacji stożka na walec.

Metoda Vebe polega na wykorzystaniu specjalnego aparatu wibrującego (program jednolite akty prawne na egzamin uprawnienia). Oddziałuje on na stożek betonowy tak długo, dopóki nie zmieni on swojej formy w płaską warstwę.

Pomiar konsystencji masy za pomocą stołu wibracyjnego

W Polsce najbardziej popularną metodą pomiaru konsystencji masy betonowej jest wykorzystanie stołu wibracyjnego. Ona, metoda stolika wstrząsowego oraz metoda stożka Abramsa jest zalecana przez normę PN-55/B-06250. Porównując ją do przywołanych metod, należy zauważyć, że metoda stołu wibracyjnego daje najdokładniejsze rezultaty.

Sprzęt pomiarowy złożony jest z:

1) formy:

– w postaci ściętego stożka bez den wykonanego z blachy stalowej z dwoma uchwytami,

– podstawy stożka powinny być płaskie i prostopadłe do osi stożka,

– wewnętrzna powierzchnia stożka powinna być czysta i gładka,

2) wsypu:

– z blachy stalowej w postaci odwróconego stożka ściętego,

– o średnicy dolnej 90 mm, średnicy górnej 140 i wysokości 75 mm,

3) naczynia cylindrycznego:

– o średnicy wewnętrznej 220 mm i wysokości 200 mm,

4) stołu wibracyjnego:

– o częstotliwości 3000 + 300 drgań,

5) ubijaka (program egzamin uprawnienia 2021).

Przygotowanie do pomiaru

Próbkę masy betonowej można wykorzystać przy zarobieniu próbnej mieszanki. Można ją także pobrać spod betoniarki w czasie produkcji masy betonowej możliwie bezpośrednio po wymieszaniu.

Na stole laboratoryjnym należy wykonać próbkę masy betonowej z próbnej mieszanki (ilość: 5 l). Następnie należy odważyć zgodnie z receptą ilości poszczególnych składników w stanie suchym. Kolejnym krokiem jest dolewanie wody do mieszanki. Próbkę pobiera się do badań po dokładnym wymieszaniu (segregator z aktami prawnymi do egzaminu na uprawnienia budowlane).

Próbkę masy betonowej spod betoniarki należy pobrać do naczynia o pojemności co najmniej 10 litrów. Po wymieszaniu należy odważyć ilość 5 l całkowicie zagęszczonej masy betonowej.

Ciężar całkowicie zagęszczonej masy betonowej oblicza się z sumy wszystkich składników według ustalonej ilości (recepty).

Wykonanie badania

Formę stożkową ze wsypem należy wstawić do cylindrycznego naczynia. Naczynie to umocowane jest do stołu wibracyjnego. Zapełnia się je badaną masą betonową w trzech porcjach.

Każdą nałożoną porcję masy betonowej należy zagęścić ubijakiem (25 uderzeń). Zagęszczanie z kolei przeprowadza się naciskiem ręki bez uderzania. Gdy forma będzie napełniona masą betonową i zostanie ona zagęszczona, to należy zdjąć wsyp blaszany. Kolejnym krokiem jest wyrównanie górnej powierzchni do poziomu. Po tym procesie należy zdjąć formę stożkową i uruchomić wibrator. Ważne jest, żeby zanotować moment puszczenia wibratora w ruch – z dokładnością co do 1 sekundy.

Wibrowanie trwa tak długo, aż w naczyniu wyrówna się poziom masy betonowej oraz uzyska się objętość 5 l. Moment zatrzymania wibratora także należy odnotować z dokładnością do 1 sekundy (program egzamin uprawnienia 2021). Miarą konsystencji masy betonowej jest czas od chwili uruchomienia wibratora do jego zatrzymania. Mierzy się to w sekundach.

W sytuacji, kiedy uzyska się objętość, która jest większa od 5,1 l, oznacza to, że masa betonowa jest źle urabialna albo użyto za dużo wody. Z kolei, jeżeli uzyska się objętość mniejszą od 4,95 l, to oznacza to, że źle obliczono bądź odważono próbki. W obu przypadkach konieczne jest powtórzenie badania.

Podsumowanie

Powyżej opisano kilka metod pomiaru własności świeżych betonów. Wszystkie charakteryzują się tym, że maja mnóstwo niedogodności, na skutek których powstają wartości porównawcze. Nie da się ukryć, że np. urabialność betonu nie może być sprowadzona do określonych pomiarów fizycznych. Z tego powodu konieczne jest ujęcie właściwości fizycznych betonu świeżego w sposób bardziej konkretny i mniej zawodny.

Świeży beton jest materiałem o dość skomplikowanym mechanizmie wewnętrznym, na który składają się właściwości dwóch różnych stanów materii – cechy stanu ciekłego i stanu stałego.

Więcej ciekawostek znajdziesz na naszym blogu!