właściwości betonu według PN.doc

WŁAŚCIWOŚCI BETONU WEDŁUG PN-88/B-06250.

1. Podział na klasy.

              Jakość betonu charakteryzowana byłą klasą betonu „B”. Klasa betonu jest to symbol literowo-liczbowy (np.: B 20), klasyfikujący beton pod względem wytrzymałości na ściskanie; liczba po literze „B” oznacza wytrzymałość gwarantowaną betonu R w MPa. Oprócz wytrzymałości na ściskanie każda klasa betonu ma przypisaną wytrzymałość na rozciąganie, moduł sprężystości, odkształcenia skurczowe, współczynnik Poissona i współczynnik pełzania (parametry te są podane w normie PN-B-03264 : 1999 „Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone”). Badanie powyższych właściwości dla każdej partii betonu byłoby kłopotliwe i długotrwałe, dlatego w normie przyjęto następującą filozofię postępowania.: Jeżeli w czasie projektowania mieszanki betonowej skład mieszanki dobierano według zasad określonych w PN-88/B-06250, a w badaniach stwierdzono, że beton osiągnął wytrzymałość na ściskanie wymaganą dla danej klasy, to również pozostałe właściwości betonu będą na poziomie według wymagań normy i nie ma potrzeby ich badania. Norma PN-88/B-06250 określa zasady doboru rodzaju i ilości cementu, graniczne wartości stosunku c/w gwarantujące trwałość i wytrzymałość betonu, graniczne wartości zawartości cementu gwarantujące trwałość betonu i brak nadmiernego skurczu, podaje wymagania dla uziarnienia kruszywa, jamistości i konsystencji mieszanki oraz ilości zaprawy i objętości frakcji najdrobniejszych warunkujących dobrą urabialność.

Norma wyróżnia następujące klasy betonu zwykłego.

              W normie PN-B-03264 na konstrukcje żelbetowe występują klasy B 15 do B 70. Im wyższa klasa betonu, tym beton jest bardziej kruchy (maleje stosunek ), co nakazuje większą staranność przy rozkładaniu nacisków miejscowych na płaszczyznach podparcia elementów prefabrykowanych wykonanych z betonu wysokiej klasy. Końcowe odkształcenie skurczowe betonu dla przeciętnych wymiarowo elementów dojrzewających w warunkach suchych (wewnątrz pomieszczeń) jest rzędu 0,60o/oo , a na zewnątrz 0,33o/oo . Ze względu na skurcz elementy wielkogabarytowe betonowe powinny być dylatowane (posadzki w rozstawie 6 x 6 m) lub wykonywane z betonów specjalnych o obniżonym lub skompensowanym skurczu (lub zbrojone przeciwskurczowo). Współczynnik rozszerzalności termicznej betonu jest rzędu 1.10-5/K. Współczynnik odkształcenia poprzecznego przy ściskaniu (współczynnik Poissona) jest rzędu 0,2. Przed rokiem 1988 beton był charakteryzowany marką Rw, to jest wytrzymałością średnią w kG/cm2. oznaczaną na próbkach walcowych Æ16 cm, h 16 cm. Aby przeliczyć markę na odpowiadającą jej klasę betonu należy markę podzielić przez 10, a wynik dzielenia zmniejszyć o 1 klasę, np.: beton marki Rw 200 odpowiada klasie B-17,5; beton marki Rw 170 odpowiada klasie B-15.

2. Kwalifikowanie betonu do klasy.

              Wytrzymałość betonu bada się na próbkach sześciennych 15 cm, po 28 dobach dojrzewania w temperaturze 18 ± 2oC i wilgotności powyżej 90%. Wytrzymałość zbadana w takich warunkach nosi nazwę wytrzymałości umownej R (występuje ona we wzorze Bolomeya, łączącym wytrzymałość ze stosunkiem c/w). Próbki do badania należy pobierać przy stanowisku betonowania, równomiernie w całym okresie betonowania (co najmniej 1 próbka na zmianę roboczą lub 3 próbki na partię betonu). Jeżeli próbki mają służyć do kontroli wytrzymałości betonu w konstrukcji, to należy je przechowywać w takich warunkach termiczno-wilgotnościowych, w jakich dojrzewa konstrukcja (np.: podczas betonowania w okresie zimowym; przy konstrukcjach sprężonych), Norma dopuszcza badanie wytrzymałości także na próbkach sześciennych 10 cm i 20 cm, lecz te wyniki należy przeliczyć na wytrzymałość próbki o krawędzi 15 cm według wzorów:

R15 = 1,05 × R20

R15 = 0,9 × R10

(im większa badana próbka, tym większe jest prawdopodobieństwo występowania wad strukturalnych, od których zaczyna się zniszczenie i dlatego uzyskuje się zaniżone wytrzymałości). Uziarnienie kruszywa w próbkach o krawędzi 15 cm nie powinno przekraczać 32 mm, w próbkach 10 cm - 16 mm, a w próbkach 20 cm – 63 mm. Potrzeba dokonywania przeliczeń wyników badań wytrzymałości dotyczy też próbek o innych kształtach i wymiarach, np.: odwiertów rdzeniowych. Wytrzymałość wywierconych próbek walcowych (rdzeni) można przeliczyć na wytrzymałość próbki sześciennej 15 cm tylko wtedy, gdy wysokość rdzenia jest równa jego średnicy (należy odpowiednio dobrać średnicę wiertła koronowego do grubości elementu betonowego; odwiert należy zawsze pobierać na pełną grubość elementu, bez odłupywania rdzenia a wiercenie wykonać bezudarowo). Wytrzymałość odwiertów o średnicach od 7 do 14 cm można przeliczyć na wytrzymałość próbki 15 cm wg wzoru:

R15 = (0,02 × Æ + 0,7) × RÆ ,

gdzie: RÆ - wytrzymałość odwiertu.

              Nie powinno się badać odwiertów cieńszych od 50 mm. Stosunek maksymalnego wymiaru kruszywa w betonie do średnicy odwiertu nie powinien być większy niż 1 : 3. Według projektu normy pr EN 13791 „Oszacowanie wytrzymałości na ściskanie betonu w elementach konstrukcyjnych” wytrzymałość odwiertów rdzeniowych o wysokości równej średnicy i o średnicach w przedziale od 100 do 150 mm jest w przybliżeniu równa wytrzymałości określonej na próbkach sześciennych 150 mm. Wytrzymałość na ściskanie odwiertów, których długość jest dwa razy większa od średnicy, przy średnicach w granicach od 100 do 150 mm, odpowiada wytrzymałości charakterystycznej określonej na próbkach normowych Æ150 h 300 mm. Za partię betonu uważa się ilość betonu o takich samych właściwościach, wyprodukowaną z takich samych składników w okresie do 1 miesiąca. Przy kwalifikowaniu partii betonu do danej klasy bierze się pod uwagę ilość zbadanych próbek:

a)     Przy liczbie próbek n mniejszej od 15:

Ri min ³ a × R ,

gdzie: Ri min - wytrzymałość najsłabszej próbki,

                    a - współczynnik zależny od liczby próbek n,

                  R - wytrzymałość gwarantowana betonu.

              Dla               n = 3 ¸ 4                                          a = 1,15,

              dla              n = 5 ¸ 8                                          a = 1,10,

              dla              n = 9 ¸ 14                                          a = 1,05.

W przypadku nie spełnienia powyższego warunku betonu może być uznany za odpowiadający danej klasie, jeżeli:

Ri min ³ R

oraz Rśr. ³ 1,2 R.

b)  ...