Ściąga, POLITECHNIKA KRAKOWSKA BUDOWNICTWO, III semestr, technologia betonu
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->GrupaAPodać i omówić wzór Bolomey,a oraz omówić genezę powstania tego wzoru.CFcm=A1,2(W± 0,5)A1i minus gdy 1,2< <2,5A2i plus gdy 2,5<W<3,2A1 lub A2 wsp. zależny od rodzaju i marki kruszywa oraz od klasy wytrzymałościcementu.Wzór Fereta R = A [(W+p) - a], gdzie p - powietrze w mieszance betonowe, a -wielkość liczbowa zależna od jakości cementu i kruszywa, można ją przyjąć jako stałą(a=0.5)Bolomey uprościł wzór Fereta zakładając, że p=0 i przyjął założenie, że wytrzymałośćbetonu R jest funkcją proporcji cementu do wody - R = f ( ) - spełniającą warunekWCCCWC1.2 2.8WCJak norma PN-EN 206-1 dba o odpowiednią trwałość betonu w zależności ododdziaływania środowiskaOkreśla ona skład i właściwości betonu w zależności od klasy ekspozycji regulując:-maksymalny współczynnik w/c-minimalną zawartość cementu-minimalną klasę wytrzymałości na ściskanie-minimalną zawartość powietrzaNorma ta zakłada również stosowanie dodatków do betonu zwiększających niektórejego właściwości.Jaki wpływ ma wskaźnik w/c na właściwości zaczynu i stwardniałego betonu?Od wskaźnika w/c zależy przede wszystkim konsystencja zaczynu,a w konsekwencjimieszanki betonowej. Konsystencja oznacza stopień ciekłości miesz. bet. Od w/czależy też urabialność mieszanki czyli zdolność do wypełnienia formy (np.deskowania) z zachowaniem jednorodności. Również wytrzymałość zależy od w/c.Cement potrzebuje przeciętnie do pełnej hydratacji wody w ilości ok. 35% swojejmasy, dlatego czym w/c jest większe od 0,35 tym część wody jest niewykorzystana ibeton ma niższą wytrzymałość (dużo porów po odparowaniu wody – więc równieżniższa gęstość). Natomiast przy w/c niższym od 0,35 zostają w betonie nieuwodnioneziarna cementu. Przy zbyt dużym w/c pogarszają się również inne cechy betonu, np.mrozoodporność, szczelność.Jaki ma wpływ na skład mieszanki betonowej ma jamistość i powierzchniakruszywa?Jamistość oraz powierzchnia ziaren powinna być jak najmniejsza, gdyż dąży się dotego aby beton miał jak najwięcej kruszywa. W takim przypadku jest najmniejszawodożądność z czego wynika wyższa wytrzymałość(niskie w/c). Mieszanka o zbytdużych ziarnach, więc o małej powierzchni i dużej jamistości potrzebuje dużozaczynu do otulenia ziaren i wypełnienia przestrzeni między nimi. Natomiastmieszanka o zbyt małych ziarnach ma za dużą powierzchnię ziaren oraz małąjamistość. Mieszanka o odpowiednim kruszywie to mieszanka gdzie jamistość+wodożądność jest minimalna. Przy nieodpowiednim kruszywie potrzeba jest większejilości zaprawy a tym samym wody co obniża wytrzymałość (wzór Bolomey’a).Wymienić domieszki chemiczneDomieszki chemiczne to środki chemiczne dodawane do mieszanki betonowejbezpośrednio lub w czasie procesu jej przygotowywania, w ilości nie przekraczającej5% masy cementu. Domieszki: redukujące ilość wody(plastyfikatory), znacznieregulujące ilość wody(superplastyfikatory), zwiększające więźliwość wody,napowietrzające, przyspieszające wiązanie, twardnienie, opóźniające wiązanie,uszczelniające, kompleksowe.Omówić metodę otulenia ziaren.Istotę metody stanowi założenie, że dla wykonania mieszanki konieczne jest otulenieziaren kruszywa grubego warstwa zaprawy. Przyjęta grubość otulającej warstwyzaprawy zależeć będzie od założonej konsystencji. Im konsystencja będzie bardziejciekła tym warstwa musi być grubsza. Równanie metody:ż=1+f1−vżrż∗2Grupa CRównanie konsystencji, opis i interpretacja.c·kc+ p·kp+ ż·kż= wkc= wc·ρckp= wp·ρpkż= wż·ρżgdzie kc, kp, kż to współczynniki wodożądności wyrażone w jednostkach objętościabsolutnej. (kc= wc·ρckp– wskaźnik wodny cementu razy gęstość pozorna cementuitd.)Równanie konsystencji opisuje ilość wody, którą trzeba dodać do każdego zeskładników aby otrzymać założoną konsystencję. (w- całkowita ilość wody).Wskaźniki wodne dobieramy w zależności od klasy konsystencji. Dla kruszywłamanych wskaźniki te należy zwiększyć o 10% gdyż kruszywo takie ma większąpowierzchnię a tym samym wodożądność.Jaki wpływ na wytrzymałość ma wielkość i kszatł próbki?Im większa jest próbka tym wytrzymałość jest mniejsza. Im próbka bardziej smukła(stosunek wysokości do szerokości duży), tym mniejsza wytrzymałość. Wynika to ztzw. współczynnika wyboczeniowego, który określa się właśnie na podstawiesmukłości. Czym jest on większy, tym naprężenie krytyczne jest większe, czylipróbka jest w stanie dłużej pracować w zakresie sprężystym. Próbki normowe topróbki oznaczane B i są to kostka sześcienna o boku 15cm oraz walec amerykański ośrednicy podstawy 15cm i wysokości 30cm. Fc na kostce 15 = 1,25 Fc na walcu.Wykres zależności odkształceń od naprężeń ściskanej próbki.Dla betonu jako materiału kruchego wykres ten jest bardzo zbliżony do liniowego,natomiast przy osiągnięciu granicy sprężystości następuje zniszczenie. Na podstawiewykresu określa się moduł sprężystości (Younga). Są trzy metody:1.Dynamiczny moduł początkowy (tg kąta między styczną w 0 oraz osią odkształceń)2.Moduł średni (sieczny) – tg kąta między sieczną przechodzącą przez dowolne dwapunkty w zakresie sprężystym oraz osią odkształceń3.Moduł chwilowy styczny- określany jako tg kąta stycznej w dowolnym punkcie.Procesytechnologicznejakimpodlegamieszankabetonowa.Wagowe dozowanie składników, mieszanie suchych składników, dodanie wody,mieszanieoraztransportOpisac metodę przepełnienia.Istota ta polega na założeniu ze dla wykonania mieszanki konieczne jest przepełnieniejam między ziarnami kruszywa grubego zaprawa. Przyjęty stopień przepełnienia jamzaprawą zależy od założonej konsystencji. Im bardziej ciekła tym stopieńprzepełnienia większy. Metoda wykorzystuje równania podstawowe. Równaniecharakterystyczne:μż– współczynnik przepełnienia jam żwiru zaprawą.Vż– jamistość ziaren żwiru [dm3/dm3]Mechanizmy działania domieszek zmieniających konsystencjeMechanizmy upłynniania mieszanki betonowejPlastyfikatory to domieszki obniżające napięcie powierzchniowe wody zarobowej wstopniu umożliwiającym ograniczenie jej zużycia o około 10% i przy zachowaniu tejsamej konsystencji. Superplastyfikatory natomiast powodują powstawanie wokółziaren cementu podwójnej warstwy jonowej, dzięki której zmniejszają się siły tarcia inastępuje intensywna dyspersja zaczynu cementowego. Superplastyfikatoryumożliwiają redukcję zużycia wody zarobowej o 30 do 35%, przy zachowaniuprojektowanej konsystencji. Plastyfikatory i superplastyfikatory zmniejszają tarciewewnętrzne mieszanki i napięcie powierzchniowe wody.Dlaczego wytrzymałość średnia nie opisuje w pełni wytrzymałości na ściskaniebetonu?Beton jest materiałem niejednorodnym więc wytrzymałości badane nawet na takichsamych próbkach normowych mogą być zróżnicowane. Dlatego wartość średnia niejest wystarczającym opisem. Rozrzut wyników opisuje krzywa Gaussa. Czymbardziej jest ona smukła, tym wartości są bardziej zbliżone (jednorodne). Miarąjednorodności Fc jest odchylenie standardowe oraz wskaźnik zmienności wyrażonyprzez odchylenie standardowe podzielone przez wartość średnią. Czym mniejszy tymlepszy. Dlatego dla betonu określa się wytrzymałość charakterystyczną.Jaką rolę odgrywa zaczyn cementowy w mieszance betonowej przed i postwardnieniuRola zaczynu w mieszance betonowej:Otula kruszywo nadając odpowiednią konsystencje i urabialność.W wyniku wiązania i twardnienia stanowi lepiszcze „sklejające” całość wraz zziarnami kruszywa.Stanowi matrycę sztucznego kamienia nazywaną stwardniałym betonem cementowymi nadaje mu odczyn zasadowy (pH=13).Zaczyn cementowy stanowi około 30% mieszanki betonowej.Dlaczego należy pielęgnować młody beton i jakie są sposoby jego pielęgnacjiPielęgnacja ma na celu:■ zapewnienie optymalnych warunków cieplno-wilgotnościowych w dojrzewającymbetonie (wspomaganie przebiegu procesu hydratacji cementu),■ ochronę świeżo wykonanego betonu przed szkodliwym wpływem promienisłonecznych, wiatru, opadów atmosferycznych,■ przeciwdziałanie skurczowi spowodowanemu wysychaniem betonu,■ redukcję różnicy temperatur pomiędzy powierzchnią betonu a jego rdzeniem(ograniczenie naprężeń termicznych i ryzyka spękań betonu),■ zapobieganie zamarzaniu wody zarobowej i prawidłowy rozwój wytrzymałościbetonu w obniżonych temperaturach otoczenia.Metody pielęgnacji:■ pielęgnacja na mokro - zraszanie betonu wodą, okrywanie wilgotnymi matami■ stosowanie osłon - okrywanie folią lub płytami z materiałów izolacyjnych (wełnymineralnej lub styropianu), wykonanie namiotu ochronnego w miejscu wbudowaniabetonu■ stosowanie preparatów do pielęgnacji betonu – pokrycie powierzchni świeżegobetonu filmem ochronnym preparatu..vż– jamistość żwiru, fż– powierzchnia zewn. ziaren żwiru, rż/2 – promieńotulenia żwiru zaprawąGrupaBOpisać: zaczyn cementowy, zaprawa, mieszanka cementowa.Zaczyn cementowy– mieszanka cementu i wody. Proporcje 1,5< <2, a 0,35<<WC0,65.Zaczyn cementowy o konsystencji normowej to zaczyn składający się z 500gcementu i takiej ilości wody, aby odstęp między bolcem a płytką bazową w aparacieVicata wynosił 6±2mm.Zaprawa – mieszanina cementu, wody i piasku. Stosunek normowy Cement: piasek:woda – 1:3:0.5.Mieszanka- jest to równomiernie zmieszany beton będący w stanie umożliwiającymjego zagęszczanie wybraną metodą.Opisać cem I, cem II, cem IICEM I: cement portlandzki – czystoklinkierowyCEM II(/A 6-20%; /B 21-35% masy): portlandzki żużlowy – z dodatkami żużla;Pucolanowy - SiO2; Popiołowy – popiół; Wapienny – mączka wapienna; Żużlowo-popiołowy – żużel i popiół.CEM III(/A <60%; /B 60-80%; /C 80-95%): cement hutniczy – z dodatkiemgranulowanego żużla wielkopiecowego, niskie ciepło hydrat,CEM IV: cement pucolanowy (A 11-35%; B 36-55%)CEM V: wieloskładnikowy (A 36-60%; B 62-80%)Skład klinkieru portlandzkiego i krótko opisać.Skład:alit, krzemian trójwapniowy (50–65% masy klinkieru) – 3CaO·SiO2belit, krzemian dwuwapniowy (ok. 20% masy klinkieru) – 2CaO·SiO2brownmilleryt, związek tlenku wapnia, tlenku glinu i tlenku żelaza(III) (ok. 10%masy klinkieru) – 4CaO·Al2O3·Fe2O3glinian trójwapniowy (ok. 10% masy klinkieru) – 3CaO·Al2O3inne związki glinu, wapnia, magnezuOpis:Klinkier portlandzki otrzymuje się przez wypalenie w temperaturze 1450 °Cmieszaniny zmielonych surowców zawierających wapień i glinokrzemiany.Podąć trzy równania potrzebne do zaprojektowania składu betonuC1) Fcm=A1,2(± 0,5)WCWA1i minus gdy 1,2<W<2,5A2i plus gdy 2,5<W<3,2c/w=C* qw/W* qcz warunku wytrzymałości (Wzór Bolomey`a)2) c + p + ż + w = 1,0 warunek szczelnościc = C/ρcp = P/ρpż = Ż/ρżw = W/ρwc,ż,p,w- wagowe ilości składników [kg/m3] gęstości [kg/m3]3) c·kc+ p·kp+ ż·kż= w warunek konsystencjikc= wc·ρckp= wp·ρpkż= wż·ρżOmówić górną i dolną granicę krzywej uziarnienia.Krzywa uziarnienia – krzywa z której odczytujemy procentową zawartość frakcji,wskaźnik różnorodności uziarnienia, wskaźnik krzywizny uziarnienia. Krzywauziarnienia charakteryzuje jamistość oraz powierzchnię ziaren kruszywa. Kruszywo,którego krzywa znajduje się powyżej górnej granicznej ma małą jamistość i dużąpowierzchnię (zbyt drobne kruszywo). Natomiast kruszywo, którego krzywa znajdujesię poniżej dolnej granicznej ma dużą jamistość oraz małą powierzchnię (zbyt grubekruszywo). Do mieszanek o nieodpowiednich kruszywach potrzeba zbyt dużozaczynu cementowego co obniża wytrzymałość oraz szczelność betonu.Jaką rolę pełni beton w elementach żelbetowych?Nadaje kształt elementowi i jego przekrojowi porzecznemu, w średnich elementachzbrojonych, zapewnia i utrzymuje odpowiednią wielkość ramienia sił wewnętrznych,przenosi siły ( obciążenia, naprężenia ściskające), dzięki wysokiemu pH aktywniechroni stal przed korozją.CC
[ Pobierz całość w formacie PDF ]