Ocena jakościowa cementu

ODKSZTAŁCALNOŚĆ BETONU

1. Pod obciążeniem doraźnym:
-moduł sprężystości
-współczynnik odkształcenia poprzecznego (wsp. Poissona)

2. Pod obciążeniem długotrwałym:
-pełzanie
(rozluźnienie struktury betonu od obciążeń rozciągających/zagęszczenie od ściskających )
-skurcz betonu (ujemna zmiana liniowa przy wysychaniu)

Moduł sprężystości- stosunek różnicy naprężeń do odpowiadającej różnicy przekształceń

Zakres modułu: 20GPa-50GPa

Wykres odkształceń pod pionowym obciążeniem statecznym

Rodzaje modułu sprężystości:

1. Początkowy (dynamiczny)- tg kąta nachylenia stycznej do wykresu przechodzącej przez początek układu współrzędnych

2. Sieczny- tg kąta nachylenia siecznej przechodzącej przez początek układu i punkt A stosowany do praktycznych obliczeń

3. Chwilowy- tg kąta nachylenia stycznej do wykresu w dowolnym jej punkcie

Moduł sprężystości zależy od:

1. Klasy betonu-czyli od wytrzymałości na ściskanie, wzrost wytrzymałości to wzrost modułu.

2. Pochodzenia kruszywa grubego- im wyższy moduł skały, z której pozyskujemy kruszywo tym wyższy moduł betonu

Współczynnik odkształcenia poprzecznego (Poissona)
-stosunek odkształceń poprzecznych do odkształceń podłużnych przy osiowym stanie naprężenia;
współczynnik jest wielkością bezwymiarową, nie określa sprężystości materiału, a jedynie w jaki sposób się on odkształca

Pełzanie- zjawisko odkształcenia się materiału przy stałej wartości obciążenia, obserwujemy je z wiekiem.
(obciążenie rozciągające-rozluźnienie struktury; obciążenie ściskające-zagęszczenie struktury)

Wpływ na szybkość pełzania ma:

1. Porowatość zaczynu- im większa tym większe pełzanie

2. Wzrost wytrzymałości-zmniejsza pełzanie

3. Ilość kruszywa-im większy stosunek objętości kruszywa do objętości betonu tym mniejsze pełzanie

4. Wsp. Sprężystości kruszywa-im większy tym mniejsze pełzanie

5. Przyczepność kruszywa do zaczynu- duża zmniejsza pełzanie

Skurcz- zmniejszenie się objętości przy reakcji cementu z wodą zmiany objętości zależą od składników mineralnych cementu.
Największy wpływ na skurcz zaczynu ma W/C im większy W/C tym większy skurcz. Skurcz maleje ze wzrostem współczynnika Sprężystości kruszywa i jego przyczepności do zaczynu.

Ocena jakościowa cementu

a. Rodzaje cementu

· CEM I - portlandzki

à Klinkier portlandzki min. 95%

à Gips jako regulator czasu wiązania

· CEM II – portlandzki wieloskładnikowy

à CEM II/A-S lub Q lub D lub P

à CEM II/B-S lub
ilość dodatku: A-6-20%; B 21-35%
dodatki: S – żużel wielkopiecowy, D-pył krzemionkowy, L-mączka wapienna

· CEM III – hutniczy

à Zawierz klinkier portlandzki i żużel wielkopiecowy

à 81-95% dodatku

· CEM IV – pucolanowy

à Zawiera klinkier, dodatki pucolanowe i żużel wielkopiecowy

à Ilość dodatku: A – 11-35%; B 36-55%

· CEM V – wielkoskładnikowy

à Zawiera popiół lotny krzemionkowy, klinkier, dodatki pucolanowe, żużel wielkopiecowy

b. Klasy cementu

· 32,5

· 42,5

· 52,5
Liczba określa minimalną wytrzymałość na ściskanie badaną po 28 dniach dojrzewania.

c. Podklasy cementu

· R – wysoka wytrzymałość wczesna

· N – normalna wytrzymałość wczesna
Wytrzymałość badana po 2 dniach dojrzewania (wyjątkiem jest 32,5 tam bada się po 7)

Na wytrzymałość wczesną i normową mają wpływ:

à Skład mineralny klinkieru

à Stopień rozdrobnienia cementu

d. Początek czasu wiązania

· Dla 32,5 powyżej 75min

· Dla 42,5 powyżej 60 minut

· Dla 52,5 powyżej 45min

e. Gęstość cementu

· W zależności od klasy i rodzaju cementu: 2,9-3,2 g/cm³

f. Powierzchnia właściwa

· W zależności od klasy i rodzaju: 3000-5000 cm²/g

a)Właściwości mechaniczne.

Wytrzymałość wczesna i normowa. TABELA Z CEMENTU

Ma na nią wpływ.:

-skład mineralny klinkieru.

-stopień rozdrobnienia cementu.

-jakość i ilość dodatków.

-wskaźnik w/c oraz warunki dojrzewania.

Wzrost temperatury powoduje zwiększenie wytrzymałości wczesnej, natomiast wzrost w/c zmniejsza wytrzymałość.

b) właściwości fizyczne

Wodożądność - wynosi zwykle 24-32% i zależy szczególnie od jego składu mineralnego. Wyższy stopień rozdrobnienia cementu oraz podwyższona zawartość celitu zwiększa jego wodożądność. Można regulować wodożądność za pomocą domieszek chemicznych z grupy plastyfikatorów i superplastyfikatorów. Badana aparatem Vicata

Gęstość właściwa i nasypowa - właściwa cementu portlandzkiego 2,9-3,2 g/cm^3. Wyznacza się za pomocą kolby Le Chaterliera albo metodą piknometryczną. Gęstość nasypowa może być w stanie luźnym albo zagęszczonym.

Czas wiązania - regulowany w szerokim zakresie, przez odpowiednio dobrany stopień rozdrobnienia oraz stosowanie różnych regulatorów czasu wiązania, np. gipsu nat. czy synt. czy anhydrytu. Na szybkość wiązania cementu znaczny wpływ wywierają także temperatura i współczynnik w/c.

Stałość objętości. najważniejszą przyczyną nierównomiernych zmian objętości zaczynu cementowego jest hydratacja niezwiązanego CaO i MgO (peryklazu). Z związku z tym zawartość CaO wolnego nie powinna być większa niż 1%, a MgO nie powinna przekraczać 5%.

Stopień rozdrobnienia. Ma bezpośredni wpływ na właściwości użytkowe. Im większy stopień rozdrobnienia, tym większy przyrost wytrzymałości oraz wzrost skurczu i ciepła twardnienia cementu. Oznacza się stosując analizę sitową albo sedymentacyjną.

c) Właściwości chemiczne.

Badania składu obejmują.: straty prażenia, ilość siarczanów, części nierozpuszczalnych w kwasie solnym i węglanie sodu,

Ocena klasy betonu

PN-EN 206-1

Na podstawie wyników przeprowadzonych badań wytrzymałości na ściskanie próbek betonowych, należy ustalić czy uzyskano klasę betonu zgodną z założeniem do projektowania betonu. Zgodnie z normą procedurę sprawdzającą określamy jako kontrola lub ocena zgodności wytrzymałości na ściskanie, Ocenę przeprowadza Się na próbkach dojrzewających 28 dni.

Podano kryteria zgodności wytrzymałości przy czym „Kryterium 1” dotyczy zbioru (n) niepokrywających się lub pokrywających, kolejnych wyników (f_cm) lub (f_tm), natomiast „Kryterium 2” umożliwia sprawdzanie zgodności pojedynczego wyniku (f_ci) lub (f_ti). Dla każdego przypadku obydwa wymienione wyżej kryteria muszą być spełnione jednocześnie

		Wytrzymałość na ściskanie [N/mm2]	Wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu [N/mm2]
Faza produkcji	Liczba n wyników badania
Kryterium 1 (średnia z nwyników fcm)	Kryterium 2 (dowolny, pojedynczy wynik fci)	Kryterium 1 (średnia z n wyników ftm)	Kryterium 2 (dowolny, pojedynczy wynik fti)
Początkowa		≥fck+ 4	≥fck– 4	≥ftk+ 0,5	≥ftk– 0,5
Ciągła		≥fck+ 1,48б	≥fck– 4	≥ftk+ 1,48б	≥ftk– 0,5

fcm-średnia wytrzymałość betonu na ściskanie z „n”wyników badań, MPa

fci-dowolny, pojedynczy wynik wytrzymałości betonu na ściskanie z „n”wyników badń, Mpa

fck- charakterystyczna wytrzymałość betonu na ściskanie, której wartość zależy od klasy

betonu(np. Przyjętej przy projektowaniu), w MPa