KSZTAŁTOWANIE WYMAGAŃ WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH … · wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu (oznaczana wg PN-EN 12390-6). PN-EN 13877-1 i PN-EN 206 określa klasy wytrzymałości

1

KSZTAŁTOWANIE WYMAGAŃ WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH

BETONU DO NAWIERZCHNI

DR INŻ. WIOLETTA JACKIEWICZ-REK

ZAKŁAD INŻYNIERII MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH

POLITECHNIKA WARSZAWSKA

MGR INŻ. MAŁGORZATA KONOPSKA-PIECHURSKA

TPA SP. Z O.O.

© TPA, 26-27.11.2015

Konopska-Piechurska M.,TPA

Jackiewicz-Rek W., PW

BETON NAWIERZCHNIOWY INFORMACJE OGÓLNE

PROJEKT

WT6:2011

KTKNS:2014

PN-EN 13877-1 PN-EN 13877-2

PN-V- 83002

PN-EN 206

Strona 2

© TPA, 26-27.11.2015



BETON NAWIERZCHNIOWY INFORMACJE OGÓLNE

Parametr kluczowy → wytrzymałość na rozciąganie betonu → decydujący

o trwałości zmęczeniowej nawierzchni

Strona 3

BETON NAWIERZCHNIOWY WYTRZYMAŁOŚĆ NA ROZCIĄGANIE BETONU

Eurokod 2 oraz PN-EN 13877-1 i PN-EN 13877-2 rozróżniają trzy wytrzymałości na rozciąganie:

wytrzymałość na rozciąganie osiowe (metoda nie znormalizowana),

wytrzymałość na zginanie (oznaczana wg PN-EN 12390-5),

wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu (oznaczana wg PN-EN 12390-6).

PN-EN 13877-1 i PN-EN 206 określa klasy wytrzymałości betonu – brak korelacji pomiędzy klasami

(F2 ÷ F10) – 10 klas (S1,3 ÷ S6) – 11 klas (C8/10 ÷ 100/115) – 16 klas

Strona 4

© TPA, 26-27.11.2015



© TPA, 26-27.11.2015



WG PN-EN 12390-5:2011 DWIE METODY BADAŃ:

● PRZY UKŁADZIE OBCIĄŻENIA DWUPUNKTOWEGO (ZGINANIE 4-PUNKTOWE)

● PRZY UKŁADZIE CENTRYCZNEGO OBCIĄŻENIA PUNKTOWEGO (ZGINANIE 3-PUNKTOWE)

Wytrzymałość betonu na

zginanie

w 28 dniu twardnienia

(średnia z trzech próbek),

nie niższa niż:

- dla kategorii ruchu

KR1÷KR4

4,5 MPa

- dla kategorii ruchu

KR5÷KR7

5,5 MPa

BETON NAWIERZCHNIOWY WYTRZYMAŁOŚĆ NA ZGINANIE

Strona 5

© TPA, 26-27.11.2015



WG PN-EN 12390-6:2011 DWA RODZAJE PRÓBEK DO BADAŃ:

● UKŁAD OBCIĄŻENIA DLA PRÓBKI SZEŚCIENNEJ

● UKŁAD OBCIĄŻENIA DLA PRÓBKI CYLINDRYCZNEJ

BETON NAWIERZCHNIOWY WYTRZYMAŁOŚĆ NA ROZCIĄGANIE PRZY ROZŁUPYWANIU

Wytrzymałość betonu na rozciąganie

przy rozłupywaniu

w 28 dniu twardnienia (średnia z

trzech próbek

prostopadłościennych), nie niższa

niż:

- dla kategorii ruchu KR1÷KR4 3,0 MPa

- dla kategorii ruchu KR5÷KR7 3,5 MPa

Strona 6

© TPA, 26-27.11.2015



KSZTAŁTOWANIE WYTRZYMAŁOŚCI CZYNNIKI KSZTAŁTUJĄCE WYTRZYMAŁOŚĆ BETONU

1.Skład betonu

- w/c

- ilość i rodzaj cementu

- ilość i rodzaj kruszywa

- ilość i rodzaj dodatku

- ilość i rodzaj domieszki

- proporcje między składnikami

2.Właściwości mieszanki

- napowietrzenie

- konsystencja

- urabialność

- temperatura

3.Wykonywanie próbek

- zagęszczanie

- pielęgnacja

4.Badanie

Czynniki pośrednie:

- płaskość próbki

- prostopadłość próbki

- płaskość powierzchni

ściskających maszyny

Czynniki bezpośrednie:

- rodzaj próbki

- wielkość próbki

- wilgotność próbki

- wiek próbki

- dokładność maszyny

- szybkość obciążenia

- ustawienie próbki w maszynie

- schemat obciążenia (dla zginania)

Strona 7

KSZTAŁTOWANIE WYTRZYMAŁOŚCI POPRZEZ KRUSZYWO

Dobór jakościowy kruszywa

- parametry kruszywa

- rodzaj kruszywa

Maksymalny wymiar ziarn kruszywa Dmax

- Dmax 8 mm do GWN (górna warstwa nawierzchni)

- Dmax 22 mm do DWN (dolna warstwa nawierzchni)

Krzywa uziarnienia

- szczelny szkielet z mieszanki mineralnej

- punkt piaskowy

Strona 8

© TPA, 26-27.11.2015



© TPA, 26-27.11.2015



KSZTAŁTOWANIE WYTRZYMAŁOŚCI RODZAJ KRUSZYWA

Strona 9

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

40,0 45,0 50,0 55,0 60,0

Wytr

zym

ało

ść

na

zg

ina

nie

, [M

Pa

]

Wytrzymałość na ściskanie, [MPa]

amfibolit

andezyt

granit

granodioryt

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

40,0 45,0 50,0 55,0 60,0

Wytr

zym

ało

ść

na

rozc

iąg

an

ie p

rzy

rozłu

pyw

an

iu,

[MP

a]


amfibolit

andezyt

granit

granodioryt

KSZTAŁTOWANIE WYTRZYMAŁOŚCI RODZAJ ZASTOSOWANYCH PRÓBEK DO BADAŃ

RODZAJ PRÓBEK DO OZNACZANIA BADANIA WYTRZYMAŁOŚCI NA ROZCIĄGANIE PRZY

ROZŁUPYWANIU

Wg PN-EN 12390-6

● wytrzymałość na rozciąganie oznaczona na próbkach sześciennych jest o około 10% wyższa niż

oznaczona na próbkach walcowych,

● wytrzymałość na rozciąganie oznaczona na próbkach sześciennych 150 mm jest niższa niż oznaczona na

100 mm próbkach sześciennych,

● nie stwierdzono znaczącego wpływu rozmiaru próbki walcowej na mierzoną wytrzymałość na rozciąganie,

Badania własne betonów nawierzchniowych

wytrzymałość na rozciąganie oznaczona na próbkach sześciennych jest o około 8-10% wyższa niż

oznaczona na próbkach walcowych (3-15%)

ft,cyl < ft,cube

Strona 10

© TPA, 26-27.11.2015



KSZTAŁTOWANIE WYTRZYMAŁOŚCI RODZAJ METODY BADAWCZEJ

RODZAJ METODY BADAWCZEJ PRZY BADANIU WYTRZYMAŁOŚCI NA ZGINANIE

Wg PN-EN 12390-5

badanie metodą centryczną pozwala uzyskać wyniki o ok. 13% wyższe niż uzyskane w metodzie

dwupunktowej,

Badania własne betonów nawierzchniowych

wytrzymałość na zginanie oznaczona metodą centryczną (1-punktową) jest około 10% wyższa niż

oznaczona metodą dwupunktową (2-punktową), (5-17%)

Strona 11

ft,2-pkt < ft,1-pkt

© TPA, 26-27.11.2015



© TPA, 26-27.11.2015



KSZTAŁTOWANIE WYTRZYMAŁOŚCI WARUNKI PIELĘGNACJI - WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE

Wytrzymałość betonu na ściskanie próbek kondycjonowanych w komorze klimat. ok. 5% wyższa

niż próbek przechowywanych w wodzie.

C35/45

C35/45

Strona 12

© TPA, 26-27.11.2015



Wytrzymałość na zginanie próbek przechowywanych w wodzie wyższa niż próbek

przechowywanych w komorze

-10% próbki 100x100x500 mm

-15% próbki 150x150x700 mm

F5,5

F4,5

Strona 13

KSZTAŁTOWANIE WYTRZYMAŁOŚCI WARUNKI PIELĘGNACJI - WYTRZYMAŁOŚĆ NA ZGINANIE

© TPA, 26-27.11.2015



KSZTAŁTOWANIE WYTRZYMAŁOŚCI WPŁYW CZASU WYSYCHANIA PRÓBEK NA WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE

Wytrzymałość na ściskanie „ 6 godz.” i „48 godz.” zbliżone wartości.

Strona 14

© TPA, 26-27.11.2015



KSZTAŁTOWANIE WYTRZYMAŁOŚCI WPŁYW CZASU WYSYCHANIA PRÓBEK NA WYTRZYMAŁOŚĆ NA ZGINANIE

Wytrzymałość na zginanie niższa nawet 18% na próbkach „48 godz.” niż na „ 6 godz.” i „0 godz.”

Strona 15

© TPA, 26-27.11.2015



ZALEŻNOŚCI MIĘDZY WYTRZYMAŁOŚCIAMI WYTRZYMAŁOŚĆ NA ZGINANIE / WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE

y = 0,1505x - 0,9145 R² = 0,8832

y = 0,1137x + 0,3868 R² = 0,8977

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

40,0 45,0 50,0 55,0 60,0

Wytr

zym

ało

ść

na

zg

ina

nie

, [M

Pa

]


zginanie 1-punktowe/ściskanie zginanie 2-punktowe/ściskanie

Strona 16

© TPA, 26-27.11.2015



y = 0,0385x + 1,7126 R² = 0,7939

y = 0,0472x + 0,9526 R² = 0,826

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

40,0 45,0 50,0 55,0 60,0

Wytr

zym

ało

ść n

a r

ozcią

gan

ie p

rzy

rozłu

pyw

an

iu, [M

Pa

]


rozłupywanie kostki/ściskanie rozłupywanie walce/ściskanie

Strona 17

ZALEŻNOŚCI MIĘDZY WYTRZYMAŁOŚCIAMI WYTRZYMAŁOŚĆ NA ROZCIĄGANIE PRZY ROZŁUPYWANIU / WYTRZYMAŁOŚĆ NA

ŚCISKANIE

PODSUMOWANIE

Wyższe parametry wytrzymałościowe betonu można uzyskać poprzez użycie kruszywa łamanego

ze skały o wyższych parametrach wytrzymałościowych;

Wytrzymałość na rozciąganie oznaczona na próbkach sześciennych jest o około 8-10% wyższa niż

oznaczona na próbkach walcowych;

Wytrzymałość na zginanie oznaczona metodą centryczną jest około 10-13% wyższa niż oznaczona

metodą dwupunktową;

Próbki pielęgnowane w wodzie mają wyższą wytrzymałość (o 15%) na zginanie i niższą

wytrzymałość na ściskanie, niż próbki pielęgnowane w komorze klimatycznej;

Stwierdzono spadek wytrzymałości na zginanie wraz ze wzrostem wielkości próbek;

Istnieje zależność między wytrzymałością na rozciąganie a wytrzymałością na ściskanie.

Strona 18

© TPA, 26-27.11.2015



19

DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ DR INŻ. WIOLETTA JACKIEWICZ-REK

MGR INŻ. MAŁGORZATA KONOPSKA-PIECHURSKA

Documents

KSZTAŁTOWANIE WYMAGAŃ WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH … · wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu (oznaczana wg PN-EN 12390-6). PN-EN 13877-1 i PN-EN 206 określa klasy wytrzymałości