Post on 29-Dec-2019
VEŽBA 7.
ISPITIVANJE BETONA I
NJEGOVIH KOMPONENTI
O betonu...
Beton je konstruktivni materijal koji nastaje
očvršćavanjem mešavine:
kamenih agregata,
mineralnog veziva i
vode
aditivi
Aktivne komponente
Pasivna komponenta
Plastifikatori
Areanti
Akceleratori
Retarderi
Zaptivači
Antifrizi
ADITIVI
komponente koje poboljšavaju odgovarajuće
karakteristike betona Ubrzivači (akceleratori) – ubrzavaju vreme vezivanja cementa
i očvršćavanja betona
Usporivači (retarderi) – usporavaju vreme vezivanja cementa i
očvršćavanja betona
Plastifikatori – ostvaruju bolju ugradivost svežeg betona uz
smanjenje količine vode
Aeranti – stvaraju vazdušne mehuriće u betonu što povećava
otpornost na mraz
Zaptivači – sprečavaju kapilarno upijanje vode i poboljšavaju
vodonepropustljivost
Antifrizi – dodaci za omogućavanje betoniranja pri niskim ili
visokim temperaturama
Osobine i primena betona
Dobre osobine betona su: zadovoljavajuća pritisnačvrstoća, velika trajnost, otpornost na hemijske uticaje, podesan je za izradu složenih konstrukcija i formi i dr.
Nedostaci betona: krtost, mala nosivost kod smičućih izateznih naprezanja, nije u stanju da odmah primi puno
opterećenje po ugradnji i dr.
1. Građevinarstvo
2. Rudarstvo (podgradni materijal podzemnih rudničkih objekata –
izvozna okna, glavni transportni hodnici, navozišta, bunkeri, sipke,
vodo-sabirnici, pumpne komore i dr., za izradu brana, portala, kanala
itd.)
Vezivni materijali
cement,
gips,
kreč,
asfalt,
epoksi smole
1. najčešće se koristi portland cement,
2. ređe lafarž cement
Kameni agregat
• pesak
• šljunak i
• drobljeni kamen
Agregat učestvuje sa 7080% u ukupnoj masi betona i
od njegovog kvaliteta zavise i svojstva očvrslog betona
Voda
• neophodna komponenta svake betonske mešavine, samo uz njeno prisustvo se mogu odvijati:
– procesi vezivanja i
– očvršćavanja cementa
– viskozitet betonske smeše (efikasna ugradivost i obradivost)
• obična pijaća voda se može koristiti za spravljanje betona
Ispitivanje kamenih agregata
Određivanje zagađenosti kamenih agregata
organskim materijama-kalorimetrijskom metodom
Određivanje granulometrijskog sastava kamenih
agregata metodom suvog prosejavanja
Po potrebi se ispituje pritisna čvrstoća drobljenog
kamena (mora biti preko 80MPa)
Ispitivanje kamenih agregata
Određivanje zagađenosti kamenih agregata
organskim materijama-kalorimetrijskom metodom
Ovom metodom ispituju se kameni agregati veličine zrna do
8mm. Sama metoda bazirana je na upoređenju boje tečnosti
iznad ispitivanog agregata sa bojom standardnog rastvora za
upoređenje-etalonom.
rastvor 30g/l natrijum-hidroksida sve dotle dok
zapremina agregata i tečnosti posle mućkanja ne
dostigne 200cm3
- 24h u tamnoj prostoriji
- Ako je boja tečnosti iznad agregata svetlija od boje
standardnog rastvora smatra se da je agregat čist i nije zagađen
Određivanje granulometrijskog sastava kamenih
agregata metodom suvog prosejavanja
vaga sa tačnošću merenja od 0,1% mase ispitivanog uzorka,
garnitura sita prema SRPS-u L.J9.010 sa sledećim otvorima u
mm: 0,063; 0,090; 0,125; 0,250; 0,500; 0,710; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0;
11,2; 16,0; 22,4; 31,5; 63,0; 125,0.
I frakcija: od 0 do 4mm
II frakcija: od 4 do 8mm
III frakcija: od 8 do 16mm i
IV frakcija: od 16 do 31,5mm
Za spravljanje betona najčešće se
koriste četiri frakcije agregata:
Priprema uzorka
-četvrtanje
Najčešće se uzima masa uzorka od 5kg sa
tačnošću od 0,1%.
Uticaj granulometrijskog sastava na kvalitet betona: a,b,c)nepravilan sastav: a) krupan agregat+cement; b)krupan i sitan agregat+cement;
c)krupan i srednji agregat+cement; d)pravilan sastav: sitan, srednji i krupan agregat+cement
Uticaj granulometrijskog sastava na kvalitet betona: a,b,c)nepravilan sastav: a) krupan agregat+cement; b)krupan i sitan agregat+cement;
c)krupan i srednji agregat+cement; d)pravilan sastav: sitan, srednji i krupan agregat+cement
Uticaj granulometrijskog sastava na kvalitet betona: a,b,c)nepravilan sastav: a) krupan agregat+cement; b)krupan i sitan agregat+cement;
c)krupan i srednji agregat+cement; d)pravilan sastav: sitan, srednji i krupan agregat+cement
Uticaj granulometrijskog sastava na kvalitet betona: a,b,c)nepravilan sastav: a) krupan agregat+cement; b)krupan i sitan agregat+cement;
c)krupan i srednji agregat+cement; d)pravilan sastav: sitan, srednji i krupan agregat+cement
Određivanje granulometrijskog sastava
Pun ostatak Qn gaaaaaQn
i
inn
1
321
Ostaci na pojedinim sitima Pn (%) %1001
i
n
i
n
na
QP
Procenat prolaza kroz Yn %100 nn PY
Delimični ostaci an
Otvor sita dnOtvori sita u mm: 0,063; 0,090; 0,125; 0,250; 0,500; 0,710; 1,0;
2,0; 4,0; 8,0; 11,2; 16,0; 22,4; 31,5; 63,0; 125,0
a1, a2, ..., an
Ispitivanje granulometrijskog sastava kamenog agregata
Vrsta kamenog agregata , Maksimalna veličina zrna: dmax= , mm Masa agregata koji se prosejava: m = , g.
dn mm
an
g
Qn
g
Pn
g
Yn
g
63
31,5
16
8
4,0
2,0
1,0
0,5
0,25 DNO
an g
Linija prosejavanja kamenih agregata za beton: P i P
’- granične linije prosejavanja
Ispitivanje cementa
Fizičko – hemijske osobine cementa:
gustina-specifična masa s,
konzistencija-potrebna količina vode za
zamešivanje,
početak i kraj vremena vezivanja,
stalnost zapremine,
finoća mliva,
Mehaničke osobine cementa:
savojna čvrstoća,
pritisna čvrstoća-klasa cementa i dr.
Određivanje specifične mase cementa
33
0
m
kgili
cm
g
V
m
a
S
Određivanje finoće mliva cementa
Cement se prosejava kroz sito veličine otvora 0,09mm,
odnosno 4900 rupica/cm2. Sejanje može da se vrši
ručno ili mašinski. I kod jednog i kod drugog načina
prosejavanja na situ ne sme da ostane više od 10%
ukupne mase, što garantuje da je cement zadovo-
ljavajuće finoće mliva. Kod naših cemenata je najčešći
slučaj da se ostatak na situ kreće oko 3%.
Određivanje specifične površine po Blenu
Specifična površina je razvijena površina zrnaca
jednog grama fino sprašenog materijala.
Za određivanje specifične površine cementa
koristi se Blenov permoabilimetar.Određivanje standardne konzistencije
cementne kaše Vikatovim aparatom
Vikatov aparat: a) valjak; b) Vikatova igla; c) dodatni
teg do 300g;
d) konusni prsten
Posle 30s se očita položaj kazaljke na skali. Ako se valjak zadrži
na 57mm iznad staklene podloge, smatra se da kaša ima
standardnu-normalnu konzistenciju.
Određivanje početka i kraja
vremena vezivanja
cementa
Početkom vezivanja cementa se smatra trenutak kada
se Vikatova igla zaustavi u cementnoj kaši na visini od
35mm iznad staklene podloge, što mora biti
ustanovljeno na tri proizvoljna mesta.
Stalnost
zapremine
cementa
Kolačić
Šatelijev prsten
Uzorak za ispitivanje
Prizmatične gredice dimenzija 4x4x16cm, koje su
napravljene od plastičnog cementnog maltera. Razmera
mešanja cementa, vode i standardnog kvarcnog peska
je u odnosu: mc : mp = 1 : 3; mv : mc = 0,5.
Za spravljanje standardnog cementnog maltera uzima
se: 450g cementa, 450g fine frakcije, 450g srednje
frakcije i 450g krupne frakcije kvarcnog peska, kao i
225ml pijaće vode. Kvarcni pesak mora imati čistoću od
98%Si sa tačno definisanom krupnoćom zrna. U našoj
zemlji takvog peska ima u mestu Rgotina kod Zaječara
Ispitivanje mehaničkih čvrstoća cementa
Ispitivanje savojne čvrstoće cementa
MPaW
Mmf
max
gde je:
Mmαx - maksimalni moment savijanja i iznosi: NmlF
M4
max
W - otporni moment preseka : 33
6mm
aW
l - rastojanje između oslonca, mm a - širina preseka uzorka, mm. Zamenom se dobija obrazac za savojnu čvrstoću:
MPaa
lFmf 32
3
Savojna čvrstoća se uzima kao srednja vrednost od tri pojedinačna
ispitivanja. Savojna čvrstoća cementa može se izračunati i po obrascu:
MPaFmf
25,0
gde je: F - granična sila loma, kN.
posle 1; 3; 7 ili 28 dana Mikeli (Michaelis) presa
Ispitivanje pritisne čvrstoće-klase cementa
MPaS
Fm
m
C
C
gde je: S - površina koja se opterećuje, S = 16cm2.
Način ispitivanja pritisne čvrstoće: 1) čelične pločice;
2) ispitivane polutke; 3) zglob mašine
- Ispitivanje na dobijenim polutkama (6 komada)
- Specijalna hidraulična presa
Ispitivanje pritisne čvrstoće-klase cementaMehaničke čvrstoće cementa
SAVIJANJE PRITISAK
Masa uzorka
Fmf Fmf, sr mf Fmc Fmc, sr mc Broj
uzorka
g kN kN MPa
Broj uzoraka
kN kN MPa
1 1
2
3 2
4
5 3 Fmf=
6 Fmc=
Minimalne vrednosti čvrstoća cementa
Minimalne čvrstoće u MPa
Posle 1 dan Posle 3 dana Posle 7 dana Posle 28 dana Klasa
cementa Savojna Pritisna Savojna Pritisna Savojna Pritisna Savojna Pritisna
25 - - - - 2,5 10,0 4,0 22,0
S*
- - - - 3,5 14,0 35
B**
- - 3,0 14,0 - - 5,0 31,0
S - - 3,0 14,0 - - 45
B - - 3,5 18,0 - - 5,5 40,0
55 3,5 18,0 - - - - 6,5 49,0 * cement sa sporijim prirastom čvrstoće
** cement sa bržim prirastom čvrstoće
Ispitivanje karakteristika svežeg betona‚ priprema
uzorka za ispitivanje i ispitivanje karakteristika
očvrslog betona
• ispitivanje konzistencije sveže betonske
mase
• ispitivanje karakteristika očvrslog betona-
postupak ispitivanja pritisne čvrstoće-
marke betona
1. metoda sleganja,
2. metoda rasprostiranja,
3. VEBE metoda i
4. metoda sleganja vibriranjem
Prema konzinstenciji
svež beton može biti:
vlažan‚ plastičan i vrlo
plastičan.
cmhhh 21
1. metoda sleganja,
2. metoda rasprostiranja,
3. VEBE metoda i
4. metoda sleganja vibriranjem
Izrada probnih betonskih tela za ispitivanje
karakteristika očvrslog betona
Šematski prikaz ugradnje betona u kalup probne kocke ivice 20cm
•kocke ivice 20cm za ispitivanje pritisne čvrstoće-marke betona, i
•cilindri prečnika 15cm i visine H=30cm za ispitivanje čvrstoće pri zatezanju
Ispitivanje pritisne čvrstoće-
marke betona1; 7 ili 28 dana
Postupak ispitivanja betonske kocke ivice 20cm na presi snage 300 t; a) ploče za pritiskivanje
MPaS
Fm
m
c
c