Ścieralność betonu

Aby można było szybko określić, czy dany beton jest odpowiedni do określonych celów, należy zastosować pewne metody badań (uprawnienia budowlane). Jednocześnie należy pamiętać, że one tylko w pewnym zakresie tylko w pewnym zakresie uwzględniają podstawowe przyczyny mechanicznego zużycia betonów.

Ścieralność betonu wyznacza się przede wszystkim laboratoryjnie na tarczy obrotowej Bohmego. Aby móc określić ścieralność betonu, należy wykonać bądź wyciąć z elementu betonowego kostki o boku 7,1 ± 0,1 cm. Dzięki temu powierzchnia ścieralna wynosi 50 cm2. Należy pamiętać o tym, żeby próbki miały płaskie i równoległe do siebie ściany, a także 28-dniową wytrzymałość.

Należy wysuszyć próbkę do stałego ciężaru w temperaturze 105 ± 2°C. Po tym procesie należy osadzić ją w uchwytach tarczy obrotowej i obciążyć siłą 30 kg. Jest to 0,6 kg/cm2. Na całej długości pasa ścieralnego tarczy rozsypuje się równomiernie 20 g proszku ściernego elektrokorundowego nr 80. Starty materiał próbki i proszek zmiata się co 22 obroty tarczy. Po tym należy ponownie posypać proszkiem ściernym. Wysokość próbki należy zmierzyć po 440 obrotach tarczy. Pomiar dokonuje się z dokładnością do 0,01 cm. Oprócz tego także się ją waży z dokładnością do 0,1 g.

Miarą ścieralności jest m.in. strata wysokości względnie objętości badanej próbki, jako średnia arytmetyczna trzech wyników.

Ścieralność, którą określa się za pomocą tarczy Bohmego wyznaczają ziarna twarde, które znajdują się na powierzchni ścieralnej. Z uwagi na to, że ta metoda nie bierze pod uwagę wspomnianych wcześniej zjawisk (uderzenia i ścinanie rozluźniających się ziaren przez ścieranie), określenie samej ścieralności nie odzwierciedla całokształtu zjawisk mechanicznego niszczenia betonu. Doświadczalnie stwierdzono, że ścieralność próbek zawilgoconych jest wyższa niż próbek suchych (program do egzaminu na uprawnienia na komputer).

Odporność betonu na ścieranie

Żeby beton charakteryzował się odpornością na ścieranie, powinien on mieć wytrzymałość na poziomie 250 kg/cm2, a jego nasiąkliwość nie może być większa niż 5-6%. W przypadku dużego ruchu strata wysokości próbki nie powinna przekraczać 0,25 cm, dla ruchu średniego 0,5 cm.

Beton uodparnia się na ścieranie na skutek dodania takiego kruszywa jak:

– grysy kamienne,

– grys ze stłuczek porcelany (2-10 mm),

– kruszywo ze strużyn i opiłek ze stali nierdzewnej o granulacji 1-5 mm,

– kruszywo z żeliwa hartowanego o granulacji 2-10 mm,

– korund o uziarnieniu 1-5 mm,

– karborund o uziarnieniu 1-3 mm.

Do utwardzania powierzchni dodaje się kruszywa utwardzające w ilości co najmniej 500 g/m2 (program przygotowujący do uprawnień budowlanych).

Badanie ścieralności betonu z dodatkami

Beton, do którego dodano korund, karborund bądź spieki mineralne, bada się na ścieralność powierzchniową przy wykorzystaniu stalowych kul, które się obracają.

Za pomocą kul należy zbadać próbkę betonu o wymiarach 15×15 cm i grubości 5 cm. Ścieranie polega na obrocie stołu z próbką w stosunku do mimośrodowo dociskających kul stalowych o średnicy 18 mm, które umieszcza się pod obciążonym stalowym stemplem. Pył, który powstaje na powierzchni płytki zostaje wyssany. Ścieralność objętościowa jest charakteryzowana przez ciężar pyłu w stosunku do ciężaru próbki.

Ścieralność określa się także za pomocą przyrządu, który zbudowany jest z trzech stalowych cylindrów. Mają one średnicę 7,5 cm i się obracają. Powierzchnię, która jest badana tym sposobem, należy posypać karborundem. Wielkość starcia powierzchni określa się optycznie względnie czujnikiem zegarowym.

Kolejnym sposobem na określenie ścieralności jest ścieranie powierzchni betonu przez tarczę, która porusza się wahadłowo. Ścieralność powierzchniową ustala się również przy wykorzystaniu wiertarki o mocy 200 obrotów/minutę. Zamiast wiertła umieszcza się sworzeń, który u dołu tworzy literę u bądź t. Posiada on wytłoczone zęby. Siła docisku ma wartość 4,4 kg.

W zależności od twardości materiału można dodawać w punkcie S proszku ściernego lub polewać próbkę wodą. Ścieralność nawierzchni betonowych bada się również w warunkach naturalnych. Głębokość starcia nawierzchni określa się za pomocą czujników zegarowych.

W badaniu ścierania betonu w laboratorium wykorzystuje się ręczny wózek, który się przesuwa. Posiada on nóż ze spiekiem ceramicznym, dzięki czemu dochodzi do nacięć powierzchni. Mikroskopem mierzy się głębokość nacięcia powierzchni.

Ścieralność płyt chodnikowych

Ścieralność płyt chodnikowych bada się w następujący sposób (program z aktami na uprawnienia budowlane). Kiedy płyta chodnikowa zostanie ułożona między dwoma płytami ze stali, należy zmierzyć tarcie w pewnych odstępach czasu. Dokonuje się tego w 9 stałych punktach płyty poprzez opuszczenie drążków pomiarowych przez otwory w górnej płycie. Różnice pomiarowe charakteryzują wysokość startej powierzchni. Wysokość starcia powierzchni w czasie ilustruje pomiary w określonych odstępach czasu.