MATERIAŁY BUDOWLANE
Kompozycja kruszywa do betonu zwykłego
Skład zespołu:
Łukasz Pisarek
Marcin Talarek
Marcin Szarszewski
R.A. 2006/2007
Grupa 4 Zespół II
Część teoretyczna
Na ćwiczeniu będziemy się zajmować doborem uziarnienia czy inaczej komponowaniem stosu okruchowego do betonu zwykłego.
Warunkiem odpowiedniego doboru uziarnienia kruszywa jest spełnienie wymagań, aby jamistość i wodożądność kruszywa były jak najmniejsze.
Niezbędne do wykonania ćw. jest przyswojenie kilku podstawowych pojęć:
- Uziarnienie kruszywa – to procentowa zawartość poszczególnych frakcji w stosie okruchowym. Powszechnie spotykanym opisem uziarnienia kruszywa jest jego graficzna interpretacja w postaci łamanej krzywej przesiewu.
- Punkt piaskowy (pp) – procentowa zawartość kruszywa drobnego (w technologii betonu od 0 do 2 mm) w stosie okruchowym.
- Kruszywo o uziarnieniu nieciągłym – jeżeli w kruszywie traktowanym jako mieszanina ziarn różnych frakcji brakuje którejś z frakcji składowych mówimy o nieciągłości w uziarnieniu kruszywa.
- Krzywe graniczne uziarnienia – nie optymalne, lecz zalecane krzywe górna i dolna które tworzą obwiednie dla pola dobrego uziarnienia (pomiędzy nimi powinna się znajdować krzywa przesiewu).
- Jamistość kruszywa – określa względną objętość pustek międzyziarnowych (jam) w objętości kruszywa. Liczona ze wzoru:
j k = (ρ p – ρ n u) / ρ p
gdzie:
ρ p – gęstość objętościowa ziarn kruszywa (dla żwiru i piasku wynosi ona 2,65 kg/dm3)
ρ n u – gęstość nasypowa kruszywa w stanie utrzęsionym
jednostki zależne od przemnożenia jamistości:
j k * 100% [%]
j k * 1000 [dm3/m3]
j k * 1/ ρ n u [dm3/kg]
Dąży się do uzyskania w betonie kruszywa o jak najmniejszej ilości jam między ziarnami.
- Wodożądność kruszywa (w k) – określa ilość wody jaką należy dodać do 1kg. suchego kruszywa, aby mieszanka betonowa z tym kruszywem uzyskała założoną konsystencję.
w k = ( ∑ f i * w k i ) / 100 [dm3/kg]
f i – procentowa zawartość i-tej frakcji
w k i – wskaźnik wodożądności
Im większe ziarno, tym mniejsza wodożądność.
„Kruszywo stanowi szkielet betonu”
cytat z zajęć
Część praktyczna
Na ćwiczeniach zajęliśmy się doborem uziarnienia do betonu zwykłego metodą iteracji. Polega ona na doborze proporcji pomiędzy frakcjami kruszywa tak, aby mieszanka ta charakteryzowała się najmniejszą jamistością i wodożądnością. Przedmiotem badania były cztery frakcje: żwir:2/4mm ; 4/8mm ; 8/16mm oraz piasek 0/2mm. Na początku połączyliśmy frakcje żwiru 8/16mm i 4/8mm. Badaliśmy gęstość nasypową poszczególnych mieszanek. Najodpowiedniejszą była ta o największej gęstości nasypowej. W etapie drugim otrzymaną poprzednio frakcję 4/16mm mieszaliśmy z frakcją 2/4mm i tak jak poprzednio poszukiwaliśmy mieszanki o największej gęstości nasypowej. W etapie trzecim czynności powtarzają się z tym że łączymy frakcje żwiru 2/16mm z piaskiem 0/2mm.
Wyniki z oznaczeń w poszczególnych etapach.
Etap I
Frakcja
jednostka
1
2
3
4
Żwir 8/16mm
%
70
65
60
55
Żwir 4/8mm
30
35
40
45
kg
5
2,14
2,69
3,35
4,09
Żwir 4/16mm
7,14
7,69
8,35
9,09
Objętość mieszanki
dm3
4,0
4,2
4,4
5,0
Gęstość nasypowa w stanie luźnym
kg/dm3
1,785
1,831
1,898
1,818
Kruszywem optymalnym po etapie I jest mieszanka zawierająca 60% frakcji 8/16mm (3 kg) i 40% frakcji 4/8mm (2 kg).
Etap II
90
mhead