WPŁYW WŁAŚCIWOŚCI I ILOŚCI ZACZYNU NA REOLOGIĘ BETONÓW SAMOZAGĘSZCZALNYCH WYSOKOWARTOŚCIOWYCH

Podobne dokumenty
WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE A STOPIEŃ SAMOODPOWIETRZENIA MIESZANKI SAMOZAGĘSZCZALNEJ BETONU WYSOKOWARTOŚCIOWEGO

Aleksandra Kostrzanowska, Katedra Inżynierii Materiałów i Procesów Budowlanych, Wydział Budownictwa, Politechnika Śląska

Aleksandra Kostrzanowska

beton samozagęszczalny str. 1 e2

WPŁYW ZAWARTOŚCI POPIOŁU LOTNEGO WAPIENNEGO ORAZ ZBROJENIA ROZPROSZONEGO NA WYBRANE CHARAKTERYSTYKI FIBROBETONÓW SAMOZAGĘSZCZALNYCH

INFLUENCE THE TYPE OF FIBRES ON RHEOLOGICAL PROPERTIES OF MORTAR

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I ARCHITEKTURY KATEDRA KONSTRUKCJI ŻELBETOWYCH I TECHNOLOGII BETONU

Właściwości reologiczne zapraw i mieszanek betonowych

Ekonomiczne, ekologiczne i technologiczne aspekty stosowania domieszek do betonu. prof. dr hab. inż. Jacek Gołaszewski

WPŁYW WŁÓKIEN POLIPROPYLENOWYCH NA WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE ZAPRAW I MIESZANEK BETONOWYCH

KSZTAŁTOWANIE URABIALNOŚCI FIBROBETONU SAMOZAGĘSZCZALNEGO

do robót podwodnych 1. Wprowadzenie Stefania Grzeszczyk 1, Krystian Jurowski 2 frakcji drobnych. rozdrobnienia lotne [4].

WPŁYW WŁÓKIEN NA SAMOZAGĘSZCZALNOŚĆ MIESZANKI BETONOWEJ

METODY BADAŃ I KRYTERIA ZGODNOŚCI DLA WŁÓKIEN DO BETONU DOŚWIADCZENIA Z BADAŃ LABORATORYJNYCH

Materiały budowlane : spoiwa, kruszywa, zaprawy, betony : ćwiczenia laboratoryjne / ElŜbieta Gantner, Wojciech Chojczak. Warszawa, 2013.

Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru hydroizolacji z wykorzystaniem środka PENETRON ADMIX

Beton nowoczesny i trwały materiał dla budownictwa podziemnego

WPŁYW DOMIESZEK REDUKUJĄCYCH WODĘ NA WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE ZAPRAW CEMENTOWYCH

rozmieszczenia zbrojenia rozproszonego w betonach SCC TECHNOLOGIA BETONU

Zaprawy i betony modyfikowane włóknami polipropylenowymi

WPŁYW RODZAJU WŁÓKIEN NA SAMOZAGESZCZALNOŚĆ I M ROZOODPORNOŚĆ BETONU

Związki samozagęszczalności i wytrzymałości fibrobetonu w aspekcie zmiennych czynników technologicznych

ASPEKTY TECHNOLOGICZNE ZASTOSOWANIA BETONU SAMOZAGĘSZCZALNEGO MODYFIKOWANEGO ZBROJENIEM ROZPROSZONYM

Beton - skład, domieszki, właściwości

Badania rozmieszczenia zbrojenia rozproszonego w betonach SCC

Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru hydroizolacji z wykorzystaniem środka PENETRON ADMIX

Projektowanie betonu samozagęszczalnego

POPIÓŁ LOTNY WAPIENNY SKŁADNIKIEM BETONÓW NOWEJ GENERACJI

Lekkie betony samozagęszczalne do konstrukcji mostowych

NOWE METODY BADANIA KONSYSTENCJI MIESZANKI BETONOWEJ

ODPORNOŚĆ BETONÓW SAMOZAGĘSZCZALNYCH NA BAZIE CEMENTU ŻUŻLOWEGO (CEM III) NA DZIAŁANIE ŚRODOWISK ZAWIERAJĄCYCH JONY CHLORKOWE

Technologia betonu samozagęszczalnego a betonu zagęszczanego w sposób tradycyjny

Dr inż. Piotr Freidenberg, mgr inż. Elżbieta Freidenberg, Politechnika Szczecińska. jedynie przy jednym z etapów remontu zapory w Porąbce [8].

Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru hydroizolacji z wykorzystaniem środka PENETRON ADMIX

POLITECHNIKA OPOLSKA WYDZIAŁ BUDOWNICTWA Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych Laboratorium Materiałów Budowlanych. Raport LMB 109/2012

Raport z badań betonu zbrojonego włóknami pochodzącymi z recyklingu opon

WPŁYW WŁÓKIEN NA WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE ZAPRAW CEMENTOWYCH

PRÓBY TECHNOLOGICZNE WYKONANIA BETONÓW OSŁONOWYCH W WYTWÓRNI BETONU TOWAROWEGO

Wpływ popiołów lotnych krzemionkowych kategorii S na wybrane właściwości kompozytów cementowych

Wpływ domieszek i dodatków mineralnych na właściwości kompozytowych materiałów cementowych. Rok akademicki: 2013/2014 Kod: CCB s Punkty ECTS: 2

POPIÓŁ LOTNY SKŁADNIKIEM BETONU MASYWNEGO NA FUNDAMENTY NOWYCH BLOKÓW ENERGETYCZNYCH

Ocena zawartości mikroporów w mieszance betonowej na budowie odcinka drogi S8

Nowe technologie w nawierzchniach betonowych beton wałowany

TRWAŁOŚĆ BETONU Z CEMENTU CEM II/A-LL 42,5 R

Samozagęszczalne kompozyty ciężkie o matrycy cementowej

Wpływ mikrocementu na parametry zaczynu i kamienia cementowego

WPŁYW DOMIESZEK REDUKUJĄCYCH ILOŚĆ WODY ZAROBOWEJ NA WŁAŚCIWOŚCI BETONU WYSOKOWARTOŚCIOWEGO

Możliwość stosowania frakcjonowanych UPS w produkcji autoklawizowanego betonu komórkowego

ZWIĄZKI SAMOZAGĘSZCZALNOŚCI I WYTRZYMAŁOŚCI FIBROBETONU W ASPEKCIE ZMIENNYCH CZYNNIKÓW TECHNOLOGICZNYCH

Cementy z dodatkami zastosowania w praktyce. Paweł Madej, Magdalena Cieślak, Agnieszka Klabacha, Adrian Sowa

WYKONYWANIE MIESZANEK BETONOWYCH. Spis treści: 1. Podstawy robót betoniarskich Wprowadzenie. Pytania i polecenia

(12) OPIS PATENTOWY (13) PL (11)

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2019/2020

WPŁYW POPIOŁÓW LOTNYCH WAPIENNYCH NA TEMPERATURĘ BETONU PODCZAS TWARDNIENIA W ELEMENTACH MASYWNYCH

Zaczyny i zaprawy budowlane

WPŁYW ODKSZTAŁCENIA WZGLĘDNEGO NA WSKAŹNIK ZMNIEJSZENIA CHROPOWATOŚCI I STOPIEŃ UMOCNIENIA WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ PO OBRÓBCE NAGNIATANEM

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA D MAŁA ARCHITEKTURA

Zaprawy i mieszanki betonowe

DOŚWIADCZENIA W STOSOWANIU CEMENTU PORTLANDZKIEGO ŻUŻLOWEGO CEMII/B-S 42,5N W BUDOWIE NAWIERZCHNI BETONOWYCH

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska. Poziom i forma studiów. Ścieżka dyplomowania: przedmiotu: 0) Semestr: Punkty ECTS 1)

BUDOWNICTWO OCZAMI MŁODYCH NAUKOWCÓW

BETONOWANIE OBIEKTÓW MASYWNYCH Przykłady realizacji

Construction. Beton samozagęszczalny w worku oszczędza czas i pieniądze. Sika Services AG

Wpływ domieszek i dodatków mineralnych na właściwości kompozytowych materiałów cementowych. Rok akademicki: 2013/2014 Kod: CCE s Punkty ECTS: 2

Zaprawy i mieszanki betonowe

Practical possibilities of the production and use of light concreters with ground EPS

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2019/2020

WPŁYW DOMIESZEK NAPOWIETRZAJĄCYCH NA WYBRANE PARAMETRY MIESZANKI BETONOWEJ I BETONU

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 06/18

ODPORNOŚĆ STALIWA NA ZUŻYCIE EROZYJNE CZĘŚĆ II. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ

Cement czysty czy z dodatkami - różnice

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2014/2015

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 21/12

Wpływ składu cementu na właściwości reologiczne zapraw z cementów portlandzkich żużlowych

ZMIENNOŚĆ SORPCYJNOŚCI BETONU W CZASIE

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 06/18

PROJEKTOWANIE SKŁADU BETONÓW Z DODATKIEM POPIOŁÓW LOTNYCH ORAZ ICH WPŁYW NA TEMPO PRZYROSTU WYTRZYMAŁOŚCI

Jak zagęszczać mieszankę betonową?

Poznajemy rodzaje betonu

POPIÓŁ LOTNY WAPIENNY JAKO SKŁADNIK BETONÓW SAMOZAGĘSZCZALNYCH HIGH CALCIUM FLY ASH AS COMPONENT OF SELF COMPACTING CONCRETES

WPŁYW GEOMETRII I DYSTRYBUCJI ZBROJENIA ROZPROSZONEGO NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI FIBROBETONÓW SAMOZAGĘSZCZALNYCH. 1. Wprowadzenie

ANALiZA WPŁYWU PARAMETRÓW SAMOLOTU NA POZiOM HAŁASU MiERZONEGO WEDŁUG PRZEPiSÓW FAR 36 APPENDiX G

dr inż. Tomasz Ponikiewski dr hab. inż. Jacek Gołaszewski, prof. nzw w Pol. Śl.

Właściwości wytrzymałościowe betonów bazaltowych z dodatkiem Flubetu

Możliwości wykorzystania frakcjonowanych UPS z kotłów fluidalnych w produkcji zapraw murarskich i tynkarskich

WPŁYW ZAWARTOŚCI KRUSZYWA Z RECYKLINGU NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI BETONÓW

Trwałe nawierzchnie z betonu RCC

Fundamenty domu: jak wykonać beton mrozoodporny?

Fundamenty: konsystencja a urabialność mieszanki betonowej

Wpływ szkła wodnego potasowego na parametry zaczynów cementowo-lateksowych

ANALIZA WPŁYWU SEPAROWANYCH POPIOŁÓW DENNYCH NA MROZOODPORNOŚĆ BETONU

PREFABRYKATY GOTOWE ELEMENTY I CZĘŚCI SKŁADOWE (Kod CPV )

WPŁYW DODATKU ŻUŻLA WIELKOPIECOWEGO NA STRUKTURĘ I MROZOODPORNOŚĆ BETONU

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM

Rodzaj i jakość spoiw a trwałość i bezpieczeństwo konstrukcji

Przykładowy opis sterowania węzłem betoniarskim z poziomu panelu operatorskiego wyposażonego w ekran dotykowy.

SKURCZ BETONU. str. 1

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ 2000 Seria: BUDOWNICTWO z. THE RESEARCH WORKABILITY OF CONCRETE MIXTURE WITH FIBRES

Analiza korelacyjna i regresyjna

Rok akademicki: 2013/2014 Kod: CTC TM-s Punkty ECTS: 9. Kierunek: Technologia Chemiczna Specjalność: Technologia materiałów budowlanych

Transkrypt:

JACEK GOŁASZEWSKI, ALEKSANDRA KOSTRZANOWSKA WPŁYW WŁAŚCIWOŚCI I ILOŚCI ZACZYNU NA REOLOGIĘ BETONÓW SAMOZAGĘSZCZALNYCH WYSOKOWARTOŚCIOWYCH THE INFLUENCE OF PROPERTIES AND PASTE OF CEMENT CONTENT ON SELF-COMPACTING HIGH PERFORMANCE CONCRETES RHEOLOGY Streszczenie Abstract W artykule przedstawiono ogólne zależności wpływu właściwości reologicznych zaczynu, wyrażone parametrami: średnicą i czasem rozpływu zaczynu, oraz wpływu ilości zaczynu w mieszance betonowej wyrażonej poprzez wskaźnik wypełnienia stosu okruchowego kruszywa zaczynem φ kz na właściwości reologiczne samozagęszczalnych mieszanek betonów wysokowartościowych oraz ich zmiany z upływem czasu. Słowa kluczowe: beton samozagęszczalny wysokowartościowy, właściwości reologiczne The influence of rheological properties cement paste s expressed by parameters: the slump flow value and the time slump flow value as well and the influence of the paste content in concrete mixture expressed by the ratio of filling the aggregate s crumb pile with paste φ kz on the rheological properties of mixture for self-compacting high performance concrete and its changes with time are presented and discussed in the paper. Keywords: self-compacting high performance concrete, rheological properties Dr hab. inż. Jacek Gołaszewski, prof. P.Śl., mgr inż. Aleksandra Kostrzanowska, Katedra Inżynierii Materiałów i Procesów Budowlanych, Wydział Budownictwa, Politechnika Śląska.

100 Oznaczenia D m średnica rozpływu mieszanki betonowej [cm] T m czas rozpływu mieszanki betonowej [s] D z średnica rozpływu zaczynu cementowego [cm] T z czas rozpływu zaczynu cementowego [s] PR m parametry reologiczne mieszanki: D m [cm], T m [s] PR z parametry reologiczne zaczynu: D z [cm], T z [s] φ kz wskaźnik wypełnienia kruszywa zaczynem R, A, B, AB, AA, BB stałe regresji zależne od właściwości składników 1. Wstęp Najważniejszą cechą betonów samozagęszczalnych (BSZ) są odpowiednie właściwości reologiczne świeżej mieszanki betonowej, przez które rozumie się wysoką płynność oraz lepkość warunkującą stabilność mieszanki, czyli brak segregacji kruszywa i wytrącania się zaczynu. Właściwości reologiczne mieszanki kształtowane są poprzez dobór proporcji składu i staranną selekcję składników. Następnie zostają sprawdzane testami samozagęszczalności przedstawionymi w [1]. Najchętniej stosowane metody optymalizacji składu mieszanki samozagęszczalnej oparte są na próbach doświadczalnych, polegających na kolejnych przybliżeniach składu w celu uzyskania samozagęszczalności mieszanki. W najczęściej stosowanych metodach projektowania betonów samozagęszczalnych algorytm projektowania uwzględnia 3 lub 2 etapy [2 5]. Obecnie nie ma jednej powszechnie akceptowanej metody doboru liczby składników betonu samozagęszczalnego. W najczęściej stosowanych metodach kolejnych przybliżeń określa się z warunku wytrzymałości i trwałości wielkość stosunku w/c oraz rodzaj stosowanego cementu i dodatków mineralnych, a następnie kolejno ustala się proporcje zaczynu, zaprawy i mieszanki betonowej, aż do chwili spełnienia przez nie odpowiednich wymagań co do właściwości reologicznych. Często pomija się jeden z etapów projektowania, ograniczając je do dwóch kroków: zaprawa mieszanka (rys. 1) lub zaczyn mieszanka. Autorzy prowadzą badania dotyczące metod projektowania betonów samozagęszczalnych wysokowartościowych. Na podstawie wyników badań będzie można uzyskać odpowiedź, która z metod: wg schematu zaczyn mieszanka, czy schematu zaprawa mieszanka jest bardziej precyzyjna i użyteczna przy projektowaniu składu mieszanki samozagęszczalnej betonów wysokowartościowych. W artykule przedstawiono zależności pomiędzy właściwościami reologicznymi zaczynu a właściwościami reologicznymi mieszanki, uwzględniając różną ilość zaczynu w mieszance. Ta metoda projektowania polega na doborze składu zaczynu ze względu na właściwości reologiczne zaczynu i wytrzymałość betonu, doborze kruszywa o odpowiednich ze względu na wytrzymałość właściwościach i zgodnym z zaleceniami uziarnieniu oraz doborze stopnia wypełnienia jam kruszywa zaczynem, wyrażonego w postaci wskaźnika wypełnienia kruszywa zaczynem φ kz (rys. 2) [6 8].

101 Rys. 1. Schemat projektowania BSZ wg metody japońskiej w schemacie zaprawa mieszanka [4, 5] Fig. 1. Outline of designing SCC according to the Japanese method in the scheme mortar mixture [4, 5] Rys. 2. Główne czynniki decydujące o właściwościach reologicznych mieszanki wg [6 8] Fig. 2. The main factors determining the rheological properties of the mixture according to [6 8]

102 Celem badań przedstawionych w referacie było określenie ogólnych zależności wpływu właściwości reologicznych zaczynu wyrażonych średnicą i czasem rozpływu zaczynu oraz wpływu ilości zaczynu w mieszance betonowej wyrażonej przez wskaźnik wypełnienia stosu okruchowego kruszywa zaczynem φ kz na właściwości reologiczne samozagęszczalnych mieszanek betonów wysokowartościowych z kruszywa łamanego do D max = = 16 mm oraz ich zmiany z upływem czasu. Na podstawie analizy statystycznej otrzymanych wyników badań określono również istotność wpływu badanych czynników materiałowych oraz upływu czasu na właściwości reologiczne zaczynów i mieszanek betonowych. 2. Metodyka badania 2.1. Czynniki zmienne w badaniach i plan badań W badaniach określono wpływ właściwości reologicznych zaczynu oraz ilości zaczynu w mieszance betonowej na właściwości reologiczne samozagęszczalnych mieszanek betonów wysokowartościowych. Właściwości reologiczne kształtowano poprzez zmiany składu zaczynu cementowego i mieszanki samozagęszczalnej. Dla zaczynów i mieszanek przyjęto 3 czynniki zmienne na 3 poziomach zmienności (tab. 1). Wskaźnik wypełnienia kruszywa zaczynem cementowym φ kz przyjęto na 3 poziomach zmienności w przedziale 1,2 1,4. Tabela 1 Poziomy czynników zmiennych dla badanych zaczynów dla mieszanek samozagęszczalnych Stosunek w/s Domieszka superplastyfikatora, SP Dodatek mineralny pył krzemionkowy rodzaj ilość [% m.s.] rodzaj ilość [% m.s.] 0,30 0,34 0,38 SP 2,5 3,0 3,5 CSF 0 5 10 Poziomy czynników dobrano na podstawie analizy danych literaturowych [1, 9, 10], tak aby składy badanych mieszanek odpowiadały zakresem swojej zmienności typowym składom samozagęszczalnych betonów wysokowartościowych stosowanym w praktyce. W badaniach został zastosowany plan zdeterminowany, selekcyjny, wieloczynnikowy z punktami gwiezdnymi. Taki plan badań umożliwia przeprowadzenie analizy statystycznej istotności wpływu poszczególnych czynników zmiennych w badaniach oraz określenie regresyjnego modelu zależności wpływu parametrów reologicznych zaczynu i stopnia wypełnienia zaczynu kruszywem na parametry reologiczne samozagęszczalnej mieszanki betonu wysokowartościowego. 2.2. Właściwości materiałów i skład mieszanek Właściwości stosowanego w badaniach cementu i pyłu krzemionkowego przedstawiono w tabeli 2. W badaniach stosowano superplastyfikator na bazie polieteru o gęstości 1,07 g/cm 3 i stężeniu 32,0%. Superplastyfikator dozowano wagowo, zmieniając ilość wody zarobowej o wodę w nim zawartą. Jako kruszywo zastosowano piasek naturalny 0 2 mm oraz kruszyło łamane sjenitowe o uziarnieniu 2 16 mm. Ilość cementu w mieszankach

103 zmieniała się w zależności od stosunku w/s oraz od wskaźnika φ kz w przedziale od 487 do 576 kg/m 3, ilość pyłu krzemionkowego w przedziale od 0 do 62 kg/m 3, natomiast ilość kruszywa w przedziale od 920 do 1100 kg/m 3. Składniki Skład chemiczny zastosowanych składników Skład [%] SiO 2 CaO Al 2 O 3 Fe 2 O 3 MgO Na 2 O SO 3 K 2 O Tabela 2 Pow. wł. [m 2 /kg] CEM I 42,5R 21,6 64,4 4,5 2,2 1,25 0,4 3,1 0,91 383 Pył krzemionkowy 92,8 0,7 0,6 0,3 1,32 0,3 0,8 0,5 18000 2.3. Metoda pomiaru parametrów reologicznych zaczynów i mieszanek Pomimo braku przepisów normowych dotyczących betonów samozagęszczonych udało się opracować wiele metod oceny urabialności (właściwości reologicznych), rozumianej jako płynność i zdolność mieszanki do samopoziomowania oraz przepływu między prętami zbrojenia, niezależnie od jego ułożenia. Metody te szczegółowo zostały przedstawione w [1]. Najczęściej zdolność do płynięcia i lepkość mieszanki bada się testem rozpływu. Właściwości reologiczne mieszanek oceniono ww. testem rozpływu mieszanki uformowanej w kształcie stożka Abramsa. W teście mierzy się czas rozpływu do 50 cm (T m ) oraz wartość maksymalnej średnicy rozpływu (D m ). Test dostarcza również pewnych informacji dotyczących ewentualnej segregacji, którą ocenia się wizualnie. Mieszanki przygotowano w mieszalniku o działaniu wymuszonym. Czas mieszania wynosił 5 min, najpierw przez 1 min mieszano suche składniki, a następnie dodawano wodę wraz z superplastyfikatorem. Pomiar parametrów reologicznych wykonywano po 20 i 60 minutach od zakończenia mieszania składników. Pomiędzy pomiarami mieszankę przechowywano w mieszalniku pod przykryciem. Przed drugim pomiarem mieszankę mieszano przez 3 min. Temperatura podczas badań utrzymywała się na stałym poziomie 20 C±2 C. Właściwości reologiczne zaczynu również zmierzono testem rozpływu. Test ten jest technologiczną charakterystyką podatności na płynięcie zaczynu. Wykonuje się go na stalowej płycie pomiarowej o wymiarach 70 70 cm, na której współosiowo oznaczone zostały okręgi: o średnicy 25 cm jako średnica pomiaru czasu rozpływu zaczynu (T z ) oraz o średnicy 5 cm, pozwalającej na centralne ułożenie pierścienia takiego samego jak do oznaczenia konsystencji zaczynów gipsowych pierścienia Sotharda (fot. 1). Zaczyny do badań przygotowywano w mieszalniku do zapraw normowych. Czas mieszania wynosił 3 min przy prędkości obrotowej mieszadła równej 140 obr/min. Pomiar parametrów reologicznych w przeprowadzano po 20 i 60 min od zakończenia mieszania. Pomiędzy pomiarami zaczyn przechowywano pod przykryciem i mieszano przez 1 min bezpośrednio przed rozpoczęciem następnego pomiaru. Temperatura podczas badań utrzymywała się na stałym poziomie 20 C±2 C.

104 Fot. 1. Płyta do rozpływu zaczynu Photo 1. Slab for slump flow of cement paste 3. Wyniki badań i dyskusja Wyniki badań przedstawiono na rysunkach 3 i 4. W ramach analizy wyników badań określono następujące funkcje regresyjne: 1) wskaźnik wypełnienia kruszywa zaczynem φ kz średnica rozpływu zaczynu D z średnica rozpływu mieszanki D m ; 2) wskaźnik wypełnienia kruszywa zaczynem φ kz czas rozpływu zaczynu T z czas rozpływu mieszanki T m. Na rysunku 3 przedstawiono wykresy powierzchniowe zależności parametrów reologicznych (średnicy oraz czasu rozpływu) samozagęszczalnej mieszanki betonu wysokowartościowego od parametrów reologicznych (średnicy oraz czasu rozpływu) zaczynu i wskaźnika wypełnienia kruszywa zaczynem φ kz. Zależności wykazują, że w miarę zwiększania się rozpływu zaczynu i zwiększania wskaźnika wypełnienia kruszywa zaczynem φ kz, zwiększa się średnica rozpływu mieszanki betonowej. W miarę zmniejszania się czasu rozpływu zaczynu i zwiększania wskaźnika wypełnienia kruszywa zaczynem φ kz, zmniejsza się czas rozpływu mieszanki betonowej.

105 Rys. 3. Wykres powierzchniowy zależności: wskaźnik wypełnienia kruszywa zaczynem φ kz parametr reologiczny zaczynu D z, T z parametr reologiczny mieszanki D m, T m Fig. 3. Surface dependence graph: the ratio of filling the aggregate s crumb pile with paste φ kz rheological parameter of cement paste D z, T z rheological parameter of concrete mixture D m, T m

106 Rys. 4. Profile wartości aproksymowanych parametrów reologicznych zaczynu i mieszanki samozagęszczalnej dla betonu samozagęszczalnego wysokowartościowego Fig. 4. Profiles of the value approximate of rheological parameters of paste and mixture for self compacting high performance concrete

107 Regresyjną funkcję zależności parametrów reologicznych samozagęszczalnej mieszanki betonu wysokowartościowego od parametrów reologicznych zaczynu i wskaźnika wypełnienia kruszywa zaczynem φ kz można sformułować w postaci wielomianu drugiego stopnia w postaci PR m (φ kz, PR z ) = R + A φ kz + B PR z + AB φ kz PR z + AA φ kz 2 + BB PR z 2 (1) gdzie: PR m parametry reologiczne mieszanki: D m [cm], T m [s], PR z parametry reologiczne zaczynu: D z [cm], T z [s], φ kz wskaźnik wypełnienia kruszywa zaczynem, R, A, B, AB, AA, BB stałe regresji zależne od właściwości składników. Współczynniki korelacji wielokrotnej dla tak przyjętego modelu pokazano na rys. 4. Równanie to charakteryzuje się dosyć wysokimi estymatorami dopasowania i istotności. Parametry średnicy rozpływu bądź czasu rozpływu mieszanki obliczone na podstawie równania zmierzonego doświadczalnie zostały zweryfikowane w badaniach kontrolnych. Średnie odchylenie zmierzonych wartości średnicy oraz czasu rozpływu mieszanki od obliczonych kształtuje się na poziomie około 20%, przy czym maksymalne odchylenie nie przekracza 40%. Szeroki zakres przestrzeni czynnikowej, dla której określono równanie regresyjne, oraz zadowalająca zgodność parametrów reologicznych mieszanki, obliczonych na podstawie równania regresyjnego i zmierzonego doświadczalnie, stanowią o możliwości skutecznego jego stosowania do przewidywania właściwości reologicznych mieszanki samozagęszczalnej. W oparciu o analizę wariancyjną otrzymanych wyników badań określono istotność wpływu badanych czynników materiałowych na właściwości reologiczne zaczynów i mieszanek betonowych. Właściwości reologiczne zaczynu zależą przede wszystkim od stosunku w/s i dodatku pyłu krzemionkowego oraz w następnej kolejności upływu czasu. W badanym przedziale efekt zwiększania ilości superplastyfikatora jest wyraźnie słabszy. Zgodnie z oczekiwaniami zwiększenie stosunku w/s lub dodatku superplastyfikatora bądź zmniejszenie ilości dodatku pyłu krzemionkowego powoduje zwiększenie rozpływu oraz jednocześnie zmniejszenie czasu rozpływu zaczynu cementowego (rys. 5). Właściwości reologiczne zaczynu zmieniają się z upływem czasu średnica rozpływu rośnie, a czas rozpływu maleje (rys. 5). Właściwości reologiczne mieszanki betonowej zależą kolejno od stosunku w/s, dodatku pyłu krzemionkowego oraz domieszki superplastyfikatora. Ogólnie, zgodnie z oczekiwaniami, zwiększenie stosunku w/s lub dodatku superplastyfikatora bądź zmniejszenie ilości dodatku pyłu krzemionkowego powoduje zwiększenie rozpływu i jednocześnie zmniejszenie czasu rozpływu mieszanki (rys. 5). Właściwości reologiczne mieszanki zmieniają się z upływem czasu średnica rozpływu maleje, a czas rozpływu rośnie (rys. 5). Odwrotnie niż zmiana właściwości reologicznych zaczynu z upływem czasu. Efekt ten jest tym mniejszy im większy jest stosunek w/s. Zakres zmian czasu rozpływu w czasie maleje również ze wzrostem w/s i dodatku superplastyfikatora oraz przy zmniejszeniu ilości dodatku pyłu krzemionkowego.

108 4. Podsumowanie Właściwości reologiczne i samozagęszczalność betonów wysokowartościowych zależą od właściwości reologicznych zaczynu i wskaźnika wypełnienia kruszywa zaczynem φ kz. Stopień zależności kształtuje się na dość wysokim poziomie istotności. Na podstawie pomiaru parametrów reologicznych zaczynu można przewidywać właściwości reologiczne mieszanki. Przyjęty model regresyjny (1) dobrze opisuje zależność parametrów reologicznych samozagęszczalnych mieszanek betonów wysokowartościowych od parametrów reologicznych zaczynu i wskaźnika wypełnienia kruszywa zaczynem φ kz. Może on być, po uprzednim skorygowaniu współczynników regresji dla stosowanych składników, wykorzystywany do przewidywania i kształtowania właściwości reologicznych samozagęszczalnej mieszanki betonowej. Stwierdzono, że ze względu na skład na właściwości reologiczne mieszanki największy wpływ ma stosunek w/s, a następnie zawartość pyłu krzemionkowego. Jednocześnie zauważono, że wpływ wielkości dodatku superplastyfikatora na właściwości reologiczne mieszanki w badanym zakresie zmienności jest mniej istotny statystycznie. Na właściwości reologiczne zaczynu największy wpływ ma kolejno stosunek w/s, zawartość pyłu krzemionkowego oraz ilość superplastyfikatora. Na właściwości reologiczne zaczynów cementowych czas wpływa inaczej niż na mieszanki samozagęszczalne. Wraz z upływem czasu średnica rozpływu mieszanki zmniejsza się, a czas rozpływu się wydłuża. Natomiast średnica rozpływu zaczynu rośnie, a czas rozpływu maleje z upływem czasu. Projektując mieszanki samozagęszczalne na podstawie parametrów reologicznych zaczynów, należy mieć na uwadze to zjawisko. O samozagęszczalności mieszanki decyduje przede wszystkim parametr średnicy rozpływu zaczynu (D z ). Na podstawie wyników badań określono zakres zmienności parametrów reologicznych zaczynów ze względu na możliwość uzyskania betonów samozagęszczalnych. Zaczyny do betonów samozagęszczalnych wysokowartościowych powinny się charakteryzować średnicą rozpływu ponad 320 mm. Uzyskane czasy rozpływu w granicach od 1 do 10 s są znacząco większe niż w przypadku zaczynów do betonów zwykłych (1 5s) i umożliwiają uzyskanie mieszanek o czasie rozpływu wyraźnie ponad 2 s, co kwalifikuje je do klasy lepkości VS 2. Te zakresy parametrów reologicznych zaczynów (średnicy i czasu rozpływu zaczynu), typowych dla mieszanek samozagęszczalnych dla betonów wysokowartościowych mogą być wykorzystane przy projektowaniu i korygowaniu urabialności betonów samozagęszczalnych wysokowartościowych. Literatura [1] EFNARC, The European Guidelines For Self-Compacting Concrete, Specification, Production and Use, May 2005. [2] D o m o n e P.L., C h a i H.-W., Design and testing of SCC. In: Production Methods and Workability of Concrete, E & FN Spon. 1996, 223-236. [3] E d a m a t s u Y., N i s h i d a N., O u c h i M., A rational mix-design for SCC considering interaction between coarse aggregate aud mortar particles, 1st Int. RI-

109 LEM Symp. on SCC, Stockholm, Sep. 13-14 1999, ed. RILEM Publ. S.A.R.L., 309-319. [4] Okamura H., Ozawa K., Mix design method for self-compacting concrete, Concrete Library of Japan Society of Civil Engineers, No 25, June 1995, 107-120. [5] L i Z., State of workability design technology for fresh concrete in Japan, Cement and Concrete Research, 37 (9), 2007, 1308-1320. [6] Czopowski E., Wskaźnik reologiczny zaczynu w projektowaniu samozagęszczalności betonów, Reologia w technologii betonu, red. Szwabowski J., Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2009, s. 167-178. [7] Czopowski E., Wskaźnik reologiczny zaczynu w projektowaniu samozagęszczalności betonów, VII Sympozjum Naukowo-Techniczne Reologia w Technologii Betonu, Gliwice, 2005. [8] Czopowski E., Formuła kompozytowa betonu podstawą koncepcji projektowania betonów samozagęszczalnych, Konferencja Dni Betonu Tradycja i Nowoczesność, Wisła 2006, Stowarzyszenie Producentów Cementu i Wapna, Kraków 2006, s. 67-80. [9] Y i n J., X i e Y., Y u Z., Optimization of the fabrication technology of self-compacting high performance concrete, First International Symposium on Design, Performance and Use of Self-Consolidating SCC 2005-China, 26-28 May 2005. [10] De Schutter G., Bartos P., Domone P., Gibbs J., Self-Compacting Concrete, Whittles Publishing, Caithness 2008.