Konsystencja mieszanki betonowej to kluczowy parametr wpływający na jej urabialność, a tym samym na łatwość transportu, układania i zagęszczania betonu na budowie. Prawidłowe określenie konsystencji pozwala uniknąć problemów wykonawczych i zapewnia trwałość konstrukcji.
W niniejszym artykule przedstawiamy najważniejsze metody badania konsystencji mieszanki betonowej, zgodnie z normami PN-EN 12350.
Dlaczego konsystencja betonu jest tak istotna?
Konsystencja betonu określa jego zdolność do odkształceń pod wpływem obciążenia, co przekłada się na łatwość jego układania i zagęszczania. Wybór odpowiedniej konsystencji zależy od wielu czynników, takich jak:
- sposób i czas transportu
- metoda wbudowania
- kształt elementu konstrukcyjnego
- rozmieszczenie zbrojenia
Należy pamiętać, że zwiększanie ciekłości mieszanki betonowej poprzez dodawanie wody jest niedopuszczalne, gdyż prowadzi do zwiększenia współczynnika woda/cement (w/c) i obniżenia trwałości betonu. Konsystencję należy regulować za pomocą odpowiednich domieszek uplastyczniających i/lub upłynniających.
Metody badania konsystencji mieszanki betonowej
W praktyce stosuje się kilka metod badania konsystencji mieszanki betonowej, z których każda ma swoje specyficzne zastosowania i zakresy pomiarowe.
- Metoda opadu stożka (PN-EN 12350-2)
Najbardziej rozpowszechniona metoda, polegająca na umieszczeniu mieszanki betonowej w formie stożka (stożek Abramsa), a następnie zdjęciu formy i zmierzeniu opadu mieszanki. Metoda jest czuła na zmiany konsystencji w zakresie od 10 mm do 210 mm. Klasy konsystencji według tej metody to
- S1: 10–40 mm
- S2: 50–90 mm
- S3: 100–150 mm
- S4: 160–210 mm
- S5: ≥220 mm
Metoda jest niemiarodajna, gdy największy wymiar ziarna kruszywa przekracza 40 mm lub gdy opad stożka podlega dalszym zmianom po upływie 1 minuty od zdjęcia formy.
- Metoda oznaczania stopnia zagęszczalności (PN-EN 12350-4)
Metoda polega na ułożeniu mieszanki betonowej w pojemniku, jej zagęszczeniu na stole wibracyjnym, a następnie zmierzeniu różnicy wysokości przed i po zagęszczeniu. Stopień zagęszczalności oblicza się według wzoru:
C = h1 / (h1 – s)
Gdzie:
- h1 – wysokość mieszanki przed zagęszczeniem
- s – osiadanie mieszanki po zagęszczeniu
Klasy konsystencji według tej metody:
- C0: ≥1,46
- C1: 1,45–1,26
- C2: 1,25–1,11
- C3: 1,10–1,04
Metoda nie jest stosowana dla mieszanek z kruszywem o maksymalnym wymiarze ziaren przekraczającym 63 mm.
- Metoda stolika rozpływowego (PN-EN 12350-5)
Metoda polega na umieszczeniu mieszanki betonowej w formie stożka na stoliku rozpływowym, zdjęciu formy i wykonaniu 15 cykli podnoszenia i opuszczania stolika. Następnie mierzy się średnicę rozpływu mieszanki. Klasy konsystencji według tej metody:
- F1: ≤340 mm
- F2: 350–410 mm
- F3: 420–480 mm
- F4: 490–550 mm
- F5: 560–620 mm
- F6: ≥630 mm
Metoda nie jest stosowana do betonów samozagęszczalnych, komórkowych, jamistych ani betonów z kruszywem o maksymalnym wymiarze ziaren przekraczającym 63 mm.
- Metoda rozpływu stożka (PN-EN 12350-8)
Stosowana dla betonów samozagęszczalnych. Mieszankę betonową umieszcza się w formie
Metoda rozpływu stożka
stożka ustawionej szerszym otworem do góry na płycie, bez zagęszczania. Po usunięciu formy mierzy się średnicę rozpływu w dwóch kierunkach oraz czas, po którym rozpływ osiągnie 500 mm (t500). Klasy konsystencji według tej metody:
- SF1: 550–650 mm
- SF2: 660–750 mm
- SF3: 760–850 mm
Metoda jest niemiarodajna, gdy wymiar ziarna kruszywa przekracza 40 mm.
- Metoda Ve-Be (PN-EN 12350-3)
Metoda polega na umieszczeniu mieszanki betonowej w formie stożka wewnątrz cylindra przymocowanego do stolika wibracyjnego. Po zdjęciu formy na górną powierzchnię mieszanki opuszcza się przezroczysty krążek i uruchamia stół wibracyjny. Mierzy się czas potrzebny na zetknięcie się krążka ze zmieszanym betonem. Metoda jest stosowana dla mieszanek o niskiej konsystencji, gdzie inne metody są niemiarodajne.
Dobór metody badania konsystencji
Wybór odpowiedniej metody badania konsystencji zależy od rodzaju mieszanki betonowej oraz jej przeznaczenia. Poniższa tabela przedstawia zalecane metody badawcze w zależności od konsystencji mieszanki betonowej:
| Konsystencja | Zalecana metoda badawcza |
| Wilgotna | Nie klasyfikuje się ze względu na konsystencję |
| Gęstoplastyczna | Stopień zagęszczalności |
| Plastyczna | Stopień zagęszczalności, opad stożka |
| Półciekła | Stopień zagęszczalności, opad stożka |
| Ciekła | Rozpływ, rozpływ stożka, opad stożka |
| Bardzo ciekła | Rozpływ stożka |
Pamiętajmy, że dobór odpowiedniej metody badania konsystencji jest kluczowy dla zapewnienia jakości i trwałości betonu w konstrukcjach budowlanych.
