Wpływ rewibracji na niektóre właściwości lekkiego betonu łupkoporytowego

(1)

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ Serie: BUDOWNICTWO z. 60

1985 Nr kol. 841

Piotr PENNO

Stanisław P0NIKZEN8KI Mieczysław WĘGRZYN

WPŁYW REWIBRACOI NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI LEKKIEGO BETONU ŁUPKO PORYTOWEGO

Streszczenie. W pracy przedstawiono wpływ rewlbracjl na niektóra właściwości lekkiego batonu łupkoporytowego, takie Jak: wytrzyma- łość batonu na ściekanie, gęstość pozorna 1 naeiękliwość wagowa. W wyniku rewlbracjl uzyskano polepszenie ww. właściwości batonu oraz możliwość polepszenia innych właściwości lekkiego betonu łupkopory- towego.

1. wSTąp

Zagęszczenie betonu lekkiego, w szczególności betonu łupkoporytowego.

róZnl się nieco od zagęszczania betonu zwykłego, por. [l] , [2]. Możne się spodziewać. Ze peraaetry rewlbracjl batonu lekkiego będę również nieco odnienne od parametrów rewlbracjl zwykłego betonu. Przypuszczenie to sta

ło się przyczynę rozpoczęcia badaó w tya zakresie. Badania wykonano w In

stytucie Konstrukcji Budowlanych Politechniki Ślęsklej. Badano wpływ rewibracji na wytrzymałość (na ściskania), gęstość pozornę 1 nasiękliwość wagowę betonu łupkoporytowego.

2. METODA BADAŃ

Wpływ rewlbracjl na właściwości betonu badano na próbkach sześciennych o wyaiarach 15 * 15 x 15 ca. Pierwsze (wibrowanie) 1 kolejne (rewibrowa- nie) zagęszczanie mieszanki batonowej odbywało się na standsrdowye stola wibracyjnym, typ SW-i. o następującej charakterystyce (określo.iej podczas

badaó)i '

częstotliwość drgaó - 50 Hz, amplituda przeeieszczsó - 0,8 mm, przyspieszania drgaó - 8 g,

gdzie: g » 9 , 8 1 m/s2 - przyspieszenie ziemskie.

Rewibrację wykonano w trzech charakterystycznych punktach podczas wię

żenia ceaentu:

po 2 goriz. 30 min - na poczętku czasu więzania.

(2)

52 P. Panno,

8

. Ponlklowski, M. Węgrzyn

po 3 godz. 30 Min - w połowią ezaau więżenia, po 4 godz. 45 oln - pod konloc czasu więżenia oraz dodatkowo po 8 godz. od czasu wykonania próbek.

Poczętak 1 koniec czasu więżenia określono doświadczalnie w pracy 00 • Czas trwania rewibracjl ustalono na podstawie badań wstępnych oraz prac M • 00 Jako równy około 10 a, przy czyn w połowie czaau więżenia stoso

wano dodatkowo czas rewibracjl 5 a 1 15 s.

Oo wykonania próbek stosowano Mieszankę betonowę o konsystencji gęeto- plastycznej przygotowywanej wg [l] , [

2

] , [6] . [7] , [8] :

kruszywo « 2/3 wody.

Mieszania,

eoaont * 1/3 wody.

Mieszania.*

Skład Miaazenkl betonowej dla betonu klasy 820 ustalono na podstawie ba

dań wstępnych oraz prac [l] . [

2

] , [6] , [7] , [8] : łupkoporyt 0/5 550 kg

łupkoporyt 5/10 275 kg łupkoporyt 10/20 275 kg canant *350“ 261 kg

woda 288 kg

R a z a m i 1649 kg

Po zagęszczaniu 1 rewibracjl próbki przechowywano w koaorza kllastycznej, w tanperaturze ♦18° — 2°C 1 wilgotności powylej 95j|>,

Próbki badano po 7 1 28 dniach, okraślajęc ww. właściwości betonu zgo

dnie z noraę [

9

] . Wyniki badań opracowano zgodnie z zasada«! statystyki 1 rachunku prawdopodobieństwa przy pozloaia Istotności Ot; - 0,05.

3. DOBÓR KONSYSTENCJI MIESZANKI BETONOWEJ

Konsystencję Mieszanki betonowej do badania wpływu rewibracjl określo

no na podstawia badań wstępnych (na 36 próbkach) obejaujęcych trzy konsy

stencja, por. tabl. 3.1.

Miao la największy przyrost wytrzyaałoścl na ściakania występlł w be

tonie wykonanye z Mieszanki batonowej o konsystencji wilgotnej, nla sto

sowano jej w dalszych badaniach z uwagi na:

- nlskę wytrzynałość na ściskania batonu, - w a ł y przyrost pozornej gęstości betonu,

- trudność zagęszczania wibrowania

1

rewlbrowania Mieszanki betonowsj, - rzadkość stosowania w praktyce.

Do dalszych badań przyjęto gęetopleetycznę konaystoncję aleazankl batono

wej z uwagi na wylszę wytrzyaałość 1 największy przyrost gęstości pozor

nej oraz dobrę urabialność.

(3)

Wpływ r«wibracji na niektóra właściwości.,, 53

Tablica 3.1 Wpływ rawibracji na niektóra właściwości lekkiego batonu łupkoporytowego

w zależności od konaystencJi1^

Konsystencja nieszenkl batonowej w stopniach

wg Ve-Be Jsj

Rodz8j zagęszcza

nia

Wytrzya.

Rb [MP»1

Przyrosty [%]

wytrzyma

łość

gęstość

Plastyczna [lO]

wibrowany 9,37 - -

rewlbrowany 12,84 37,0 1.2

GęstoplastycznB |24]

wibrowany 7,69 - -

rewlbrowany 10,83 40,8 1,4

Wilgotna [ŚÓj

wibrowany 4,30 - -

rewibrowany 7,54 75,3 0,7

1^Czaa rawibracji t S 10 a po 4 godz. od wykonania próbek, badanie beto

nu po 7 dniach.

4. WPŁYW REWISRACOI NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI BETONU

wpływ rawibracji na wytrzymałość (na ściekanie) oraz gęstość pozornę betonu po 28 dniach określono na 210 próbkach (po 30 w każdy« charaktery

styczny» punkcie dojrzewania betonu). Wpływ rawibracji na naelękliwośc wagowę betonu po 28 dniach określono na 21 próbkach (po 3 w punktach jw.).

Wyniki badań zestawiono w tablicy 4.1 oraz przedstawiono graficznie na rys. 4.1.

Rya. 4.1. Wpływ rawibracji na właściwości betonu lekkiego

(4)

54 P. Pannę, 8. Penikiawski, M. Węgrsyt)

Tablica 4.1 Wpływ rewibraeji na niektóre właściwości lekkiego batonu łupkoporytowego

po 28 dniach

Syw- bcl

Czas, po któryś r«wibrowano

Czas rewibre-

W

Wytrzy

małość Rb [mp*D

Przyrosty [*]

wytrzy

małość

gęs

tość

naśię- kliwość - Beton wibrowany (prób

ki porównawcze) - 17.7 - - -

Pw Na poczętku czasu wię

żenia

2 godz. 30 siIn 10 19.1 7,9 3.1 -10,0

Mw W połowie czasu wię

żenia

3 godz. 30 sin 10 19.6 10,7 2.5 -5,3

Mw

M 5 20,3 14,7 0,6 11,3

Mw

m 15 19,4 9,6 0.6 15,3

** Pod kt>niec czasu więzaria

4 godz. 45 sin 10 20,1 13,6 0.6 -0,7

- 8 godz. od czasu

wykonania próbsk 10 10,0 1.7 0.6 -12.7

Na podstawia niepełnych jeszcze badań zauwaia się, Z® do 28 dni przy

rost wytrzymałości batonu rewibrowenego większy jest w pierwszya tygodniu dojrzewania (rys. 4.2).

(5)

Wpływ r»wibracji na niektóre właściwości... 9S

5. PROCES REWIBRAC3I W LEKKIM BETONIE fcUPKOPORYTOWYM

Rewlbracji lekkiego betonu łupkoporytowego dokonuj« się w tych saeych charakterystycznych punktach dojrzewania co w batonie zwykły«, jednak po

trzebny jast nieco dłuższy 2-3 a czea rewlbracji, por. [

3

^{] , [}

4

^{], [}

5

^{}, £}

10

^],

[11] . [12] , [13] .

Efekt rewlbracji w lekki* betonie łupkoporytowyn jest podobny jak w betonie zwykły«, przy czy« rewlbracja pod koniec ezaau więżenia, a nawat po zakończeniu czesu więżenia (po 8 godz. od czaeu wykonania próbek) po

woduje przyrosty rozpatrywanych właściwości betonu. Wynika to najprawdo

podobniej ze struktury kruszywa łupkoporytowego, zawierającego: znaczna liczbę por oraz posiadajęcego duży powierzchnię włeściwę. W otwartych po

rach zewnętrznych i zamkniętych porach wewnętrznych groaadzi alę wolna nie zwięzana woda, w której następuje rozszerzenie zakresu hydratacji ce

mentu. Z tych saeych powodów noże się również zwiększyć dyspersja ziarn cementu. Możliwe jest również kształtowanie się innej, niż w betonie zwy

kły«, struktury krystalicznej. Występowanie ww. zjawisk wyaega potwier

dzenia w badaniach krystalograficznych, która sę przygotowywane. Wyniki podobnych badań, przedstawionych w pracy [

10

J , potwierdzaJę wpływ rewibracji na strukturę krystaliczna zaczynu cementowego w betonie zwykły«.

Zaobserwowany podczas badań wpływ rewlbracji na przyrost wytrzymałości betonu w czasie, por. rys. 4;2, r o ż s być spowodowany różnymi czynnika«!

np. skurcze« betonu, podobnie jak w betonach poddanych naparzaniu.

Zbliżona wyniki wpływu rewlbracji uzyskano w pracy

[s]

dla lekkich ba

tonów puaeksowych z dodatkia« popiołów lotnych,

6

. UWAGI KOŃCOWE

Powyżaza wyniki 1 rozważanie wskazuję na aożllwość stosowania rewlbra

cji do zagęszczania lekkich betonów łupkoporytowych. Wydoje elę, że aoże to dotyczyć wszystkich betonów lekkich z wyjętkiea gezobetenów, W wyniku rewlbracji uzyekuje eię polepszenie poprzednio wyaienlonych właściwości lekkiego betonu łupkoporytowego. Powoduje to z kolei poprawę Innych wła

ściwości betonu, takich jak: arozoodporność, przeslękllwość, szczelność' itp., podobnie jak w betonie zwykły«.

Dyskusyjny aoże być wzrost, zreeztę nieznaczny, pozornej gęstości bo- tonu lekkiego. Jednak asnkaasnt tan rekompensowany jest przez poprawę in

nych właściwości betonu. W rezultacie przewodność cieplne batonu aoże nia ulec zalanie. Należy dodać, że batony łupkoporytowe wyższych: klas znaj

duję zaatoaowanla konstrukcyjna a nia izolacyjna.

Wpływ rewlbracji na właściwości batonów lekkich wyaega jaszcza dal

szych badań, jednak dotychczasowa badania pozwalaj« na tforaułowanle wnio

sku, ża rewlbracja batonów lokklch Jaat aoźliwa i korzystna, obniżajęc z»**

tycia caaantu.

(6)

56 P. Pmnm. S. Poniklewaki, M. Węgrzyn

LITERATURA

[1] Roszek W . , Kubiezek F . : Technologia betonów z kruszyw lekkich. Arka

dy, Warszawę 1979.

[

2

] Robakowski M . : Niektóre zagadnienia technologii betonów lekkich wy

sokich serek n* kruszywie agloporytowys z łupków przywęglowych. Pra

ca doktorska, Gliwice 1965.

js] Penno P. , Ponikieweki S. : Wpływ drgań podczas więżenia i twardnienia na właściwości betonu lekkiego 1 zwykłego. Praca dyplomowa wykonane w Instytucie Konstrukcji Budowlanych Politechniki ślęskiej pod kie- runkles H. Węgrzyna. Gliwice 1983/84.

£l] Każmlerczsk 3, : Wpływ rewibracji na wytrzyisałość betonu. Materiały III Konferencji Naukowej Instytutu Budownictwa Lędowego Akademii Tech

niczno-Rolniczej i Oddziału Wojewódzkiego PZITB w Bydgoszczy, 24/25, 11.1982.

[5] ttlkoś 3,, Wiecheć £. : Wpływ opóźnionego betonowania i rewibracji na wytrzysałość pumeksopyłobetonów. Przeględ Budowlany 6/1970.

£6] Pudlik R, s Podstawowa własności sechaniczno-raologiczns betonu z a- gloporytu łupkowego. Praca doktorska, Gliwice 1965.

[7] Węgrzyn M. t Cechy dynamiczne i drgania elementów łupkoporytobetono- wych. Praca doktoraka, Gliwice 1971.

[8] Instrukcja ITB nr 236. Instrukcja wykonywania łupkoporytobatonu. War

szawa 1980.

[?] PN-80/B-06263 Beton lekki z porowatych kruszyw lekkich.

£

10

] Avrea X.N., Paunesku M., Wojna N.Z, : Nekatoryje waprosy powtornogo wlbrironanija batona. Beton 1 Zelezobeton, nr 1/1964.

£tl] Tichonow W. A. , Bond ar Ou.W. s Wlijanle powtornoj wibracil 1 zmenenie struktury cementogo kamlja. Beton i Zelezobeton, nr iO/1969.

£

12

} Bonza1 3., Schmidt M.i Einflus von Erschütterungen auf frischen und auf jungen Beton. Düsseldorf, Beton, nr 9 und 10/1982.

£l3] Kaeorzyk W. , Kosteczka B. : Wpływ drgań podczas więżenia i twardnie

nia batonu na Jego właściwości. Praca dyplomowa wykonana w Instytu

cie Konstrukcji Budowlanych Politechniki ślęekiej pod kierunkiem M.

Węgrzyna, Gliwice 1982/83.

BUHHHüE nOBTOPHOíi BHEPAUHH H i HEKOTOPhffi CBQ0CTBA JETKOrO

AOOÜOPKTOBOrO BETO

HA

F e s k x a

B

paóoze apeACTaszeac szazKae coBtopaofi bhöp&uhe aa aeKoiopue CBoßcxBa zbntoro araonopaxouoro öexoua xaxae xazi npcaaooxa aa czaxae, »Lszuaa nzo- XHacxfc v aacosaz BaatoKaeuocxa.

B

pesyzaxaxa nosxopaoS BHöpaaaa nozyaeao

y -

zjrtaeBxe BxaeyxasaBaux OBoäcx» SeToaa, a xaxxe bo3moshocti> ysy^aeuaz a

A py -

rwx cboöcts zBrzoro arzonopaxoro Oexoaa.

(7)

wplyw rew lb re cji na n lsk td rs w tsiciw o Sci. . #7

INFLUENCE OF REVIBRATZN6 FOR SOME PROPERTIES, OF LEXGHTWEI6HT CONCRETE WITH SINOEREO AGGREGATE

S u ■ ■ a r y

In this papar the influence of ravibrating for some properties of leightweight concrete with cindered aggregate (for examples compressive strength, apparent density and weight abeorbability) ia presented. As the result of ravibrating iaproveaent of these properties hsa bean obtained.

The improvement of others properties is else possible.