Návody do cvičení z laboratoří stavebních hmot

VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STAVEBNÍ Návody do cvičení z laboratoří stavebních hmot 2005

VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STAVEBNÍ Návody do cvičení z laboratoří stavebních hmot 2

Obsah : A. ZKOUŠENÍ KAMENIVA...4 1 Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva...4 1.1 Stanovení měrné hmotnosti fileru Pyknometrická zkouška...4 1.2 Stanovení objemové hmotnosti zrn a nasákavosti...5 1.3 Stanovení sypné hmotnosti a mezerovitosti volně sypaného kameniva...7 1.4 Stanovení sypné hmotnosti setřeseného kameniva...8 1.5 Stanovení vlhkosti sušením v sušárně...9 1.6 Metody pro stanovení odolnosti proti drcení metodou otlukového bubnu Los Angeles...10 2 Zkoušení geometrických vlastností kameniva...11 2.1 Stanovení zrnitosti - Sítový rozbor...11 2.2 Stanovení tvaru zrn Index plochosti...13 2.3 Stanovení tvaru zrn Tvarový index...15 B. ZKOUŠENÍ CEMENTU...16 3 Metody zkoušení cementu...16 3.1 Stanovení dob tuhnutí a objemové stálosti...16 3.2 Stanovení normální hustoty...18 3.3 Stanovení dob tuhnutí a objemové stálosti...19 3.4 Část 1: Stanovení pevnosti cementu...20 C. ZKOUŠENÍ BETONU...23 4 Zkoušení čerstvého betonu...23 4.1 Objemová hmotnost...23 4.2 Zkouška sednutím...24 4.3 Zkouška Vebe...25 4.4 Stupeň zhutnitelnosti...27 4.5 Zkouška rozlitím...28 5 Zkoušení ztvrdlého betonu...30 5.1 Objemová hmotnost ztvrdlého betonu...30 5.2 Pevnost v tlaku zkušebních těles...32 5.3 Pevnost v tahu ohybem zkušebních těles...34 5.4 Pevnost v příčném tahu zkušebních těles...36 D. ZKOUŠENÍ KOVOVÝCH MATERIÁLŮ...38 6 metody zkoušení kovových materiálů...38 6.1 Pevnost v tahu zkušebních těles...38 3

A. ZKOUŠENÍ KAMENIVA 1 ZKOUŠENÍ MECHANICKÝCH A FYZIKÁLNÍCH VLASTNOSTÍ KAMENIVA 1.1 STANOVENÍ MĚRNÉ HMOTNOSTI FILERU PYKNOMETRICKÁ ZKOUŠKA Terminologie - Filer - kamenivo, jehož většina zrn propadne sítem 0,063, používá se konstrukčních materiálů k docílení jejich určitých vlastností. Příprava zkušební navážky - Zkušební navážka před vysušením s nejnižší hmotností 50g. - Zkušební navážka se vysuší do ustálené hmotnosti při teplotě (110±5) o C a nechá se vychladnout v exsikátoru po dobu nejméně 90 minut. Zkušební navážka se zkontroluje, pokud obsahuje hrudky, tak je musíme rozmělnit pomocí stěrky. - Vysušený filer se proseje na sítě 0,125 mm. Všechny částice, které propadly sítem se uchovají. Zkušební postup - Stanovení měrné hmotnosti se provádí třikrát pomocí kalibrovaného pyknometru. Vážení se provádí s přesností 0,001 g. - Zváží se čistý a suchý pyknometr se zátkou m o. Do pyknometru se nasype (10±1) g fileru, odebraného ze zkušební navážky a znovu se zváží m 1. Přidá se tolik kapaliny, aby celý vzorek byl pod vodou. - Pyknometr se zazátkuje, vloží se do vakuového exsikátoru a vakuovou pumpou se po dobu 5 minut dosahu podtlak (3,0±0,3) kpa. Pyknometr se ponechá 30 minut ve vakuovém exsikátoru při podtlaku (3,0±0,3) kpa. - Po uvolnění podtlaku v exsikátoru, se pyknometr vyjme a vyplní kapalinou. Pyknometr se vloží bez zátky do vodní lázně o teplotě (25±0,1) o C tak, aby vyčníval 2 mm až 3 mm nad hladinu. Po 60 minutách se pyknometr zazátkuje. - Horní plocha kapiláry se osuší a pyknometr se vytáhne z vodní lázně. - Pyknometr se rychle ochladí pod tekoucí studenou vodou. - Vnější povrch pyknometru se opatrně osuší a zváží se s náplní dílčí navážky a kapaliny m 2. Výpočet a vyjádření výsledků - Měrná hmotnost fileru ρ f v Mg/m 3 ( m1 m0 ) se vypočítá: ρ f =, m2 m1 V ρl kde: m 0 je hmotnost prázdného pyknometru se zátkou [g], m 1 je hmotnost pyknometru se zkušební navážkou fileru [g], m 2 je hmotnost pyknometru se zkušební navážkou fileru, zalitá kapalinou [g], V je objem pyknometru v [ml], ρ l měrná hmotnost kapaliny při teplotě 25 o C [Mg/m 3 ], ρ f měrná hmotnost fileru při teplotě 25 o C [Mg/m 3 ]. - Měrná hmotnost fileru se vypočítá jako průměr hodnot ze tří stanovení a zaokrouhlí se na nejbližších 0,01 Mg/m 3. 4

1.2 STANOVENÍ OBJEMOVÉ HMOTNOSTI ZRN A NASÁKAVOSTI 1.2.1 Stanovení objemové hmotnosti - Pyknometrická metoda pro zrna kameniva od 0,063 mm do 31,5 mm Příprava dílčích navážek + pyknometr Tab. 1 Nejmenší hmotnost dílčích navážek Obr. 1 Pyknometr 1 skleněná nádoba, 2 ryska, 3 zárub, který odpovídá širokému hrdlu baňky, 4 baňka se širokým hrdlem a plochým dnem. Zkušební postup - Vzorek se umístí do nádoby a přidá se voda, tak aby byl vzorek zcela ponořen. - Vzorek se ponechá ve vodě po dobu 24 hod. - Následně se odlije voda a vzorek se povrchově osuší. - Vzorek kameniva se vyjme z nádoby a rozloží na suchou tkaninu, jednotlivá zrna kameniva se povrchově osuší. Následně se zjistí hmotnost vzorku m a. - Vzorek usušeného kameniva se vloží do pyknometru a naplní se vodou. - Kamenivo v pyknometru se promíchá, aby se odstranily vzduchové bubliny mezi jednotlivými zrny. - Pyknometr se doplní vodou až po rysku, osuší se a zjistí se hmotnost m b pyknometru s vodou a vzorkem. - Obsah pyknometru se vyjme, zaplní se vodou až po vyznačenou rysku. Zvážením pyknometru naplněného vodou se získá veličina m c. - Objemová hmotnost vysušeného vzorku vzorek se vloží na 24 hod do sušárny o teplotě (105±5) o C. Po vysušení se vzorek znovu zváží m d. Výpočet a vyjádření výsledků Objemová hmotnost nasyceného povrchově osušeného vzorku ρ ps v Mg/m 3 se vypočítá m a ze vztahu: ρ = ps.ρ w m ( m m ). a Horní mez frakce kameniva Nejmenší hmotnost dílčí navážky [mm] [kg] 31,5 1,5 16 1,0 8 0,5 4 (nebo menší) 0,25 b c Objemová hmotnost vysušeného vzorku ρ po v Mg/m 3 se vypočítá ze vztahu: m d ρ po.ρ w ma ( mb mc ) kde: m a je hmotnost nasyceného povrchově osušeného vzorku [g], m b je celková hmotnost pyknometru, kameniva a vody [g], m c je celková hmotnost pyknometru s vodou [g], m d je hmotnost vysušeného vzorku [g], ρ w je hustota vody (tab.2) [Mg/m 3 ]. 5

- Hodnoty objemové hmotnosti předem vysušených zrn se vyjádří s přesností na nejbližší 0,01 Mg/m 3. - Objemová hmotnost kameniva se stanoví z výsledků dvou dílčích navážek, výsledná hodnoty se zaokrouhlí s přesností na 0,01 Mg/m 3. 1.2.2 Stanovení nasákavosti hrubého kameniva nasyceného do ustálené hmotnosti Příprava zkušebních navážek - Jednotlivá zrna kameniva - Zkušební navážka je minimálně 350 g. Zkušební postup - Zkušební navážka se vloží do nádoby a ponechá se ponořená ve vodě do ustálené hmotnosti (cca 24 hod). - Následně se zkušební navážka vyjme z vody a povrchově osuší nasákavou tkaninou. Povrch kameniva by měl být matný, ale ne mokrý. Zkušební navážka se zváží M 1. - Zkušební navážka se vysuší v sušárně při teplotě (110±5) o C, a následně zváží M 3. Výpočet a vyjádření výsledků - M 1 M 3 Nasákavost vodou w cm v %, se vypočítá ze vztahu: w cm =. 100, M 3 kde: M 1 je hmotnost zkušební navážky nasycené a povrchově osušené [g], M 3 je hmotnost zkušební navážky vysušené v sušárně [g], ρ w je hustota vody (tab. 2) [Mg/m 3 ]. Tab. 2 Hustota vody Teplota [ o C] Hustota [Mg/m 3 ] Teplota [ o C] Hustota [Mg/m 3 ] 5 1,0000 18 0,9986 6 0,9999 19 0,9984 7 0,9999 20 0,9982 8 0,9998 21 0,9980 9 0,9998 22 0,9978 10 0,9997 23 0,9975 11 0,9996 24 0,9973 12 0,9995 25 0,9970 13 0,9994 26 0,9968 14 0,9992 27 0,9965 15 0,9991 28 0,9962 16 0,9989 29 0,9959 17 0,9988 30 0,9956 6

1.3 STANOVENÍ SYPNÉ HMOTNOSTI A MEZEROVITOSTI VOLNĚ SYPANÉHO KAMENIVA Zkušební zařízení - Vodotěsná nádoba Tab. 3 Nejmenší objem nádoby v závislosti na zrnitosti kameniva Horní zrno Objem kameniva D [mm] [l] do 4 1,0 do 16 5,0 do 31,5 10 do 63 20 Příprava dílčích navážek - Hmotnost vzorků se určuje dle maximální velikosti kameniva (tab. 3). - Vzorek se vysuší při teplotě (110±5) o C do ustálené hmotnosti. Zkušební postup - Zjistí se hmotnost prázdné, suché nádoby m 1, nádoba se přeplní kamenivem pomocí lopatky, která však nesmí být výše než 50 mm nad horním okrajem plněné nádoby. - Opatrně se srovnávací lištou odstraní převršené kamenivo, při této operaci nesmí dojít ke zhutnění povrchu kameniva. Pokud povrch kameniva není pravidelný, zarovnáme ho ručně tak, aby kamenivo pokud možno vyplňovalo objem nádoby. - Zváží se naplněná nádoba a zaznamená se její hmotnost na 0,1 % m 2. Výpočet a vyjádření výsledků Sypná hmotnost volně sypaného kameniva ρ b v Mg/m 3 se vypočítá: kde: m 2 je hmotnost nádoby se zkušební navážkou [kg], m 1 je hmotnost prázdné nádoby [kg], V je objem nádoby v [l], ρ b je sypná hmotnost volně sypaného kameniva [Mg/m 3 ]. ( m m ) 2 1 ρ b =, V - Hodnoty sypné hmotnosti zrn se vyjádří s přesností na nejbližší 0,01 Mg/m 3. ρ p ρ b Mezerovitost ν v % se vypočítá dle vzorce: = ρ = b v. 100 1.100, ρ p ρ p kde: ν je mezerovitost v [%], ρ b sypná hmotnost volně sypaného kameniva [Mg/m 3 ], ρ p objemová hmotnost [Mg/m 3 ]. 7

1.4 STANOVENÍ SYPNÉ HMOTNOSTI SETŘESENÉHO KAMENIVA Zkušební zařízení - Vodotěsná nádoby Tab. 4 Nejmenší objem nádoby v závislosti na zrnitosti kameniva Horní zrno Objem kameniva D [mm] [l] do 4 1,0 do 16 5,0 do 31,5 10 do 63 20 Příprava dílčích navážek - Hmotnost vzorků se určuje dle maximální velikosti kameniva (tab. 4). - Vzorek se vysuší při teplotě (110±5) o C do ustálené hmotnosti. Zkušební postup - Zjistí se hmotnost prázdné, suché nádoby m 1, nádoba se plní pomocí lopatky kamenivem. - Nádoba s kamenivem se umístí na vibrační stůl, který se uvede do provozu. Zároveň se do nádoby doplňuje kamenivo, dokud povrch kameniva není v úrovni okraje plněné nádoby. - Pokud povrch kameniva není pravidelný zarovnáme ho ručně tak, aby kamenivo zcela vyplňovalo objem nádoby. - Zváží se nádoba vyplněná kamenivem a zaznamená se její hmotnost na 0,1 % m 2. Výpočet a vyjádření výsledků Sypná hmotnost setřeseného kameniva ρ s v Mg/m 3 se vypočítá: kde: m 2 je hmotnost nádoby se zkušební navážkou [kg], m 1 je hmotnost prázdné nádoby [kg], V je objem nádoby v [l], ρ s je sypná hmotnost zhutněného kameniva [Mg/m 3 ]. ( m m ) 2 1 ρ s =, V - Hodnoty sypné hmotnosti zrn se vyjádří s přesností na nejbližší 0,01 Mg/m 3. ρ p ρ s Mezerovitost ν s v % se vypočítá dle vzorce:.100 ρ = 1 s v s =. 100, ρ p ρ p kde: ν s je mezerovitost v [%], ρ s sypná hmotnost setřeseného kameniva [Mg/m 3 ], ρ p objemová hmotnost [Mg/m 3 ]. 8

1.5 STANOVENÍ VLHKOSTI SUŠENÍM V SUŠÁRNĚ Příprava zkušební navážky - Vypočítá se nejmenší hmotnost zkušební navážky z hodnoty velikosti horního síta D [mm]. o jestliže D 1,0 mm, nejmenší hmotnost v kg musí být 0,2.D, o jestliže D<1,0 mm, nejmenší hmotnost musí být 0,2 kg. Zkušební postup - Zjistí se hmotnost prázdné a čisté nádoby M 2. - Zkušební navážka se rovnoměrně rozprostře na dně nádoby. - Zvážením nádoby a zkušební navážky s původní vlhkostí se získá veličina M 1. - Odečtením veličin (M 1 -M 2 ) se získá skutečná hmotnost vlhké navážky. - Nádoba se vloží do sušárny o teplotě (110±5) o C. Sušení se provádí do ustálené hmotnosti. - Následně se v exsikátoru stanovuje zda má navážka ustálenou hmotnost. - Navážka, která má ustálenou hmotnost se zaznamená jako veličina M 3. Výpočet a vyjádření výsledků Hodnota vlhkosti w je hmotnost vody ve zkušební navážce vyjádřena jako procento hmotnosti vysušené zkušební navážky. M 1 M 3 Vlhkost w se vypočítá dle následujícího vztahu: w =. 100, M 3 kde: M 1 je hmotnost zkušební navážky [g], M 3 je ustálená hmotnost vysušené zkušební navážky [g]. - Výsledek se zaokrouhlí na nejbližší 0,1 %. 9

1.6 METODY PRO STANOVENÍ ODOLNOSTI PROTI DRCENÍ METODOU OTLUKOVÉHO BUBNU LOS ANGELES Definice - Podstatou zkoušky je drcení kameniva ocelovými koulemi v rotujícím bubnu. Výsledek zkoušky se udává jako součinitel Los Angeles. - Součinitel Los Angeles je procentní podíl zkušební navážky, který propadl sítem 1,6 mm po ukončení zkoušky. Zkušební zařízení - Otlukový buben Los Angeles (obr. 2). Obr. 2 Typický otlukový buben pro zkoušku Los Angeles - 11 ocelových koulí o průměru 45 a 49 mm s hmotností 400 až 445 g. Celková hmotnost všech koulí je mezi 4 690 a 4 860 g. - Zkušební sadu sít. - Váhy s přesností 0,1 % hmotnosti navážky. - Sušárna s cirkulací vzduchu udržující teplotu 110±5 o C. - Pomocný materiál (misky, štětce, prachovky). Zkušební postup - Do otlukového bubnu se vloží v následujícím pořadí: ocelové koule, zkušební navážka. - Zkušební zařízení se uvede do provozu. Po 500 otáčkách (rychlostí 31 33 otáček za minutu) se buben zastaví. - Vybírací otvor zařízení musí být natočen tak, aby při odběru zkoušeného vzorku nedocházelo ke ztrátám navážky. Při odběru vzorku se klade velký důraz na odběr jemných částic, které se mohou zadržet v přepážkách zkušebního zařízení. Výpočet a vyjádření výsledků - Stanoví se křivka zrnitosti a velikost zbytku na sítě 1,6 mm, která se zaznamená jako hodnota m [mm]. Součinitel Los Angeles LA se vypočítá ze vzorce: 5000 m LA = [%]. 50 - Výsledek se zaokrouhlí na celé číslo. 10

2 ZKOUŠENÍ GEOMETRICKÝCH VLASTNOSTÍ KAMENIVA 2.1 STANOVENÍ ZRNITOSTI - SÍTOVÝ ROZBOR Definice - Hutné kamenivo je kamenivo které má objemovou hmotnost od 2000 do 3000 kg.m -3. Příprava zkušební navážky - Pro cvičení se připraví navážka cca 2000 g M 1. Tab. 5 Hmotnost zkušebních navážek pro hutné kamenivo Velikost zrna Hmotnost kameniva D zkušební (největší) navážky (nejmenší) [mm] [kg] 63 40 32 10 16 2,6 8 0,6 4 0,2 Zkušební postup Praní obsah jemných částic - Zkušební navážka se vloží do nádoby a přidá se dostatečné množství vody tak, aby kamenivo bylo zcela pod vodou. - Vzorek se promíchá. - Síto o velikosti ok 0,063 mm se navlhčí z obou stran a na toto síto se nasadí odlehčovací síta o velikosti ok 1 nebo 2 mm. Vzorek se sype na horní síto a promývá se vodou tak dlouho, dokud neodtéká čirá voda. - Zůstatek nad sítem o velikosti ok 0,063 se vysuší při (110±5) o C do ustálené hmotnosti. Nechá se vychladnout, zváží se a zaznamená hmotnost M 2. Prosévání - Propraný a vysušený materiál se nasype na síta, která jsou sestavena do sloupce. Síta budou sestavena od nejmenších otvorů po největší (0,063; 0,125; 0,250; 0,500; 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 mm). Horní síto se opatří víkem a pod dolním sítem dnem. - Navážka kameniva se po dávkách nasype na horní síto, uzavře se víkem a upevní se přítlačnou deskou prosévacího přístroje. - Sítovací zařízení mechanicky otřásá sloupcem sít. - Po ukončení zkušebního cyklu se postupně odebírají jednotlivá síta a ručně se dokončí prosévání. - Aby se zabránilo přetížení sít, množství materiálu na každém sítě v g po ukončení prosévání nesmí být větší než: kde: A plocha síta [mm 2 ], d velikost otvoru síta [mm]. A. d 200, 11

Vážení - Zváží se zůstatek na sítě s největšími otvory a zaznamená se jeho hmotnost R 1. Pokračuje se podobným způsobem s následujícími síty. Hmotnost navážky zachycené na sítech se do protokolu zaznamenají jako dílčí hmotnosti R 2, R 3...R i. - Částice propadlé sítem 0,063 mm na dno zkušebního sloupce sít se označuje jako propad P. Výpočty a vyjádření výsledků - Jednotlivé zůstatky na sítech se vyjádří v procentech k původní hmotnosti navážky M 1. - Následně se sečtou všechna procentuelní zastoupení na sítech a výsledná hodnota se porovná s původní propranou navážkou. - Vypočítá se procento jemných částic f, které propadly sítem 0,063 dle vztahu: ( M 1 M 2 ) + P f =.100, M 1 kde: M 1 je hmotnost vysušené zkušební navážky [kg], je hmotnost proprané a vysušené navážky nad sítem 0,063 mm M 2 P [kg], je hmotnost propadu jemných částic na dně po sítovém rozboru [kg]. - Jestliže součet hmotnosti R i a P se liší o více než 1 % od hmotnosti M 2, zkouška se musí opakovat. - Číselné hodnoty se znázorní graficky vynesením křivky zrnitosti. 12

2.2 STANOVENÍ TVARU ZRN INDEX PLOCHOSTI - Určuje se u zrn větších než 4 mm a menších než 80 mm. - Určuje se jak u těženého kameniva tak u drceného kameniva. Podstata zkoušky - Zkouška se skládá ze dvou prosévacích operací. V první se vzorek roztřídí na jednotlivé frakce podle tabulky 6. Následně se každá frakce prosévá na tyčových sítech, které mají rovnoběžné mezery. - Celkový index plochosti se vypočítá z celkové hmotnosti zrn propadlých na tyčových sítech a vyjádří se jako procento z celkové vysušené hmotnosti zkoušených zrn. - Pokud se požaduje index plochosti každé roztříděné frakce, pak se výsledná hodnota vypočítá z hmotnosti zrn propadlých příslušným tyčovým sítem a vyjádří se jako procento hmotnosti příslušné frakce. Zkušební zařízení - Zkušební síta se čtvercovými otvory: 80 mm; 63 mm; 50 mm; 40 mm; 31,5 mm; 25 mm; 16 mm; 12,5 mm; 10 mm; 8 mm; 6,3 mm; 5 mm a 4 mm. - Odpovídající tyčová síta (obr. 3). Mezní odchylky jsou zaznačeny v tabulce 6. Obr. 3 Tyčová síta Příprava zkušební navážky - Zkušební navážka se vysuší při teplotě (110±5) o C do ustálené hmotnosti. Po ustálení se zváží a zaznamená jako hmotnost M o. Zkušební postup Prosévání na zkušebních sítech - Zkušební navážka se proseje na zkušebních sítech (viz. tab. 6). - Zváží se a odloží zrna, která propadla sítem 4 mm a zůstala na sítě 80 mm. 13

Prosévání na tyčových sítech - Každá frakce se proseje na odpovídajícím tyčovém sítě dle tabulky 6. Prosévání se provádí ručně. - Zváží se materiál z každé frakce, který propadl tyčovým sítem. Tab. 6 Tyčová síta Frakce kamenivo d i /D i Šířka mezery tyčového síta [mm] [mm] 63/80 40±0,3 50/63 31,5±0,3 40/50 25±0,2 31,5/40 20±0,2 25/31,5 16±0,2 20/25 12,5±0,2 16/20 10±0,1 12,5/16 8±0,1 10/12,5 6,3±0,1 8/10 5±0,1 6,3/8 4±0,1 5/6,3 3,15±0,1 4/5 2,5±0,1 Výpočet a vyjádření výsledků - Vypočítá se součet hmotnostní frakcí, které propadly sítem M 1. - Vypočítá se součet hmotností částic v každé frakci, které propadly odpovídajícím tyčovým sítem M 2. M 2 - Souhrnný index plochosti FI se vypočítá: FI =. 100, M 1 kde: M 1 je součet hmotností zrn v každé frakci [g], M 2 je součet hmotností zrn v každé frakci, která propadla odpovídajícím tyčovým sítem (tab. 6) [g]. - Index plochosti FI se zaokrouhlí na celé číslo mi - Index plochosti FI i pro každou frakci zvlášť se vypočítá: FI =. i 100, Ri kde: R i je hmotnost každé frakce [g], m i je hmotnost materiálu v každé frakci, který propadl odpovídajícím tyčovým sítem (tab. 6) [g]. 14

2.3 STANOVENÍ TVARU ZRN TVAROVÝ INDEX Podstata zkoušky - Jednotlivá zrna jsou roztříděna na základě poměru jejich délky L k tloušťce E pomocí dvoučelisťového posuvného měřítka. - Tvarový index se vypočítá jako hmotnostní podíl zrn, jejich poměr rozměrů L/E je větší než 3 a vyjádří se jako procento k celkové hmotnosti zkoušených zrn. Příprava zkušební navážky - Vzorek se vysuší při teplotě (110±5) o C. Tab. 7 Hmotnost zkušební navážky Horní velikost zrna D Hmotnost zkušební navážky (nejmenší) [mm] [kg] 63 45 32 6 16 1 8 0,1 Zkušební postup (obr. 4) - Zkušební navážka se proseje na příslušných sítech. - Ponechají se jen ta zrna, která odpovídají příslušné frakci kameniva a zváží se M 1. - Pomocí dvoučelisťového posuvného měřítka se u jednotlivých zrn zjistí délka L a tloušťka E. Zrna, která mají poměr L/E > 3 se nazývají nekubická. - Zváží se zrna nekubického tvaru a zaznamená se hmotnost jako M 2. Obr. 4 Posuvné dvoučelisťové měřidlo Výpočty a vyjádření výsledků - Tvarový index SI se vypočítá podle vztahu: M 2 SI =. 100, M 1 kde: M 1 je hmotnost zkušební navážky [g], M 2 je hmotnost nekubických zrn [g]. - Zaznamená se tvarový index, zaokrouhlený na celé číslo. 15

B. ZKOUŠENÍ CEMENTU 3 METODY ZKOUŠENÍ CEMENTU 3.1 STANOVENÍ DOB TUHNUTÍ A OBJEMOVÉ STÁLOSTI 3.1.1 Stanovení dob tuhnutí (stanovení počátku tuhnutí, stanovení konce tuhnutí) Přístroje - Nádoba s vodou (20±1) o C do které se ponoří naplněný prstenec (min. relativní vlhkost 50 %). - Vicatův přístroj s ocelovou jehlou pro stanovení počátku tuhnutí (obr. 5, obr. 6, obr. 7). - Vicatův přístroj s ocelovou jehlou a kruhovým nástavcem pro stanovení konce doby tuhnutí (obr. 8). Obr. 5 Boční pohled na rovně stojící Vicatův prstenec pro stanovení počátku tuhnutí; 1 - prstenec z tvrzené pryže, 2 - ploška pro přídavné závaží, 3 - skleněná destička, 4 - nádoba na vodu, 5 - voda. Obr. 6 Přední pohled na obrácený Vicatův prstenec při stanovení konce tuhnutí Obr. 8 Jehla Vicatova přístroje s nástavcem pro stanovení konce tuhnutí Obr. 7 Jehla Vicatova přístroje pro stanovení počátku tuhnutí 16

3.1.2 Stanovení počátku tuhnutí Postup zkoušky - Vicatův přístroj se nastaví do nulové polohy (hrot jehly se spustí na podkladní skleněnou destičku, stupnice se vynuluje). Následně se jehla zvedne. - Vicatův prstenec se naplní cementovou kaší normální hustoty a povrch se zarovná. - Naplněný Vicatův prstenec umístěný na skleněné destičce se vloží do nádoby a doplní se vodou tak, aby povrch byl nejméně 5 mm pod hladinou vody a uloží se do prostředí s kontrolovanou teplotou (20±1) o C. - Po určité době se naplněný Vicatův prstenec vloží do zkušebního zařízení, jehla se zajistí v takové poloze, aby se hrotem dotýkala povrchu cementové kaše (1 až 2 s). Jehla začne vnikat do cementové kaše. Po uvolnění zajišťovacího šroubu jehla vniká do cementové kaše, hloubka vniknutí se odečte nejpozději do 30 sekund. Vyhodnocení - Odečtená hodnota, která udává vzdálenost mezi hrotem jehly a skleněnou destičkou se uvede do protokolu o zkoušce společně s dobou, která uplynula od vsypání cementu do míchačky (nulový čas). - Počátek doby tuhnutí se uvádí na stejném vzorku např. po 10 min. a na vhodných místech (vzdálenost nejméně 8 mm od okraje prstence a 5 mm od sebe a nejméně 10 mm od posledního vpichu). - Počátkem tuhnutí se rozumí doba, která uplyne od vsypání cementu do míchačky (nulový čas) až do okamžiku, kdy vzdálenost mezi jehlou a destičkou činí (6±3) mm. - V protokolu o zkoušce se uvádí s přesností na 5 min. 3.1.3 Stanovení konce tuhnutí Postup zkoušky - Vicatův prstenec se po zkoušce počátku doby tuhnutí na skleněné destičce otočí a vloží se zpět do prostředí s kontrolovanou teplotou (20±1) o C. Současně se vymění část zkušebního zařízení, které vniká do cementové kaše (jehla s kruhovým nástavcem, viz. obr. 8). Intervaly zkoušení např. 30 minut. - Po určité době se naplněný Vicatův prstenec s podložní destičkou a nádobkou s vodou vloží do zkušebního zařízení, jehla s kruhovým nástavcem se zajistí v takové poloze, aby se hrotem dotýkala povrchu cementové kaše (1 až 2 s). Jehla začne vnikat do cementové kaše. Po uvolnění zajišťovacího šroubu jehla s kruhovým nástavcem vniká do cementové kaše, hloubka vniknutí se odečte nejpozději do 30 sekund. Vyhodnocení - Koncem tuhnutí se rozumí doba, která uplynula od vsypání cementu do míchačky (nulového času) po okamžik, kdy jehla pronikla do zatvrdlé cementové kaše jen do hloubky 0,5 mm. Do protokolu o zkoušce se uvádí s přesností na 15 min. Konec tuhnutí je tehdy, když kruhový nástavec na jehle již nezanechává otisk na povrchu zkoušeného tělesa. - Konec doby tuhnutí se uvádí na stejném vzorku např. po 30 min. a na vhodných místech (vzdálenost nejméně 8 mm od okraje prstence a 5 mm od sebe a nejméně 10 mm od posledního vpichu). 17

3.2 STANOVENÍ NORMÁLNÍ HUSTOTY Přístroje - Vicatův přístroj s hustoměrným válečkem (obr. 9, obr. 10). - Vicatův prstenec z tvrzené pryže, plastů nebo mosazi válcového (h=40±0,2 mm; vnitřní 75±10 mm) nebo kuželového tvaru (h=40±0,2 mm; vnitřní dolní podstava 75±10 mm; vnitřní horní podstava 65 85 mm ). Obr. 9 Boční pohled na rovně stojící Vicatův prstenec při stanovení normální hustoty; 1 - prstenec z tvrzené pryže, 2 - ploška pro přídavné závaží, 3 - skleněná destička, 4 - nádoba na vodu, 5 - voda. Obr. 10 Hustoměrný váleček pro stanovení normální hustoty Postup zkoušky - Připraví se 500 g cementu a určité množství vody, např. 125 g. Cement se přidává do vody. Míchačka se uvede do chodu po dobu 90 s. - Po 90 s se míchačka na 15 s zastaví. V této pauze se stěrkou setře cementová kaše ze stěn nádoby. Poté se míchačka pustí nižší rychlostí po dobu 90 s. Celková doba míchání 3 minut. - Vicatův přístroj se nastaví do nulové polohy (to je nulová vzdálenost válečku a skleněné destičky). - Na lehce olejem natřenou destičku se postaví pryžový prstenec a začne se plnit cementovou kaší. Cementová kaše se srovná s horním povrchem prstence. - Vicatův prstenec se vloží pod hustoměrný váleček, tak aby povrch cementové kaše lícoval se spodní plochou válečku. Aretační šroub se odjistí 4 min.±10 s od vsypání cementu do vody. Po odjištění aretačního šroubu dochází k pronikání zkušebního tělesa do cementové kaše. - Odečtená hodnota udává vzdálenost mezi spodní plochou hustoměrného válečku a skleněnou destičkou. Zkouška se opakuje tak dlouho, než je dosaženo vzdálenosti mezi spodní plochou hustoměrného válečku a skleněnou destičkou (6±2) mm. Vyhodnocení - Po provedení zkoušky, kdy hodnota vzdálenosti hustoměrného válečku od skleněné destičky činí 6±2 mm vypočítáme výsledný vodní součinitel. Vodní součinitel je poměr množství vody k cementu, výsledek se zaokrouhlí na 0,5 %. 18

3.3 STANOVENÍ DOB TUHNUTÍ A OBJEMOVÉ STÁLOSTI 3.3.1 Stanovení objemové stálosti Přístroje - Le Chatelierova objímka je vyrobena z mosazi -nekorodující pružný kov (obr. 11, obr. 12, obr. 13). - Vodní lázeň, do které se mohou uložit Le Chatelierovy objímky a které umožňují v průběhu (30±5) min. zvýšit teplotu vody z (20±1) o C k varu. - Zkušební prostředí nebo vlhkostní skříň musí mít teplotu (20±1) o C a vlhkost vzduchu min. 90 %. Obr. 11 Le Chatelierova objímka Obr. 12 Uspořádání drátěných patek k odstranění zatvrdlé cementové kaše Obr. 13 Uspořádání při měření pružnosti objímky (x zvětšení vzdálenosti hrotů tyčinek: 2x 15 mm) Postup zkoušky - Zkouška se provádí na jednom zkušebním tělese. - Používá se normální hustota cementové kaše. Olejem se natřou vnitřní strany dvou Le Chatelierových objímek a povrch skleněných destiček. Objímky se naplní a srovnají. Během plnění musí být objímky zajištěny proti rozevření. - Objímka se přikryje naolejovanou destičkou. Následně se objímka uloží do vlhkého prostředí při teplotě (20±1) o C a vlhkosti min. 90 % na dobu (24±0,5) h. - Po (24±0,5) h se změří vzdálenost A mezi hroty tyčinek s přesností na 0,5 mm. - Objímka se vloží do vodní lázně, kterou je nutno přivést v průběhu 30±5 min k bodu varu. Při této teplotě se vodní lázeň udržuje 3 h±5 min. - Po vaření se změří vzdálenost B mezi hroty tyčinek s přesností na 0,5 mm. - Objímka se ochladí na (20±2) o C a změří se vzdálenost C mezi hroty tyčinek s přesností na 0,5 mm. - Vyhodnocuje se rozdíl vzdáleností C - A s přesností na 1 mm. Je - li rozepnutí větší než je předepsaná hodnota pro cement provede se opakované stanovení. Pokud provádíme druhé měření je uvedena hodnota C - A nebo průměr ze dvou hodnot uvedených s přesností na 1 mm. Vyhodnocení - Zkouška se provádí z důvodu možného nebezpečí pozdějšího rozpínání ztvrdlého cementu v důsledku hydratace volného oxidu vápenatého, nebo volného oxidu hořečnatého. 19

3.4 ČÁST 1: STANOVENÍ PEVNOSTI CEMENTU Základní požadavky - Postup zahrnuje stanovení pevnosti cementové malty v tříbodovém ohybu a v tlaku. Zkušební tělesa mají rozměr 40 mmx40 mmx160 mm. Postup zkoušky - Zkušební malta se připraví smícháním 450±2 g cementu, 1350±5 g normovaného písku plynulé granulometrie a 225±1 g vody. - Postup míchání: o Do míchačky se vlije voda a přidá se celé množství cementu. o Spustí se míchání nízkou rychlostí, po 30 sekundách míchání se za chodu vsype písek (při dávkování tří frakcí písku po 450 g postupně od hrubé po jemnou frakci). Vsyp plniva probíhá v intervalu dalších 30 s. o Míchání se nastaví na vysokou rychlost a míchá se dalších 30 s. o Míchačka se na 90 s zastaví, prvních 15 s se pomocí gumové stěrky setře z povrchu nádoby malta. o Míchání pokračuje vysokou rychlostí v intervalu 60 s. - Po ukončení míchání se plní formy s nástavcem. Tyto formy jsou umístěny na magnetickém vibračním stolku a jsou hutněny po dobu 120 s. - Forma se doplní a znovu zvibruje na vibračním stolci (obr. 14). Obr. 14 Příklad zhutňovacího stolku s formou na výrobu zkušebních těles - Po zhutnění se odstraní nástavec i přebytečná malta a povrch zkušebních těles se zarovná s horním okrajem formy (obr. 15). - Na formu se položí skleněná destička síly 6 mm o rozměrech 210x185 mm a forma se vloží do vlhkostní skříně. - Pro zkoušky po 24 hodinách smí být vyjmutí zkušebních těles z forem provedeno nejdříve 20 minut před zkoušením. - Pro zkoušky pevností po více než 24 hodinách se vyjmutí zkušebních těles z forem provede 20 až 24 hodin od výroby. - Tělesa určená pro vodní uložení se viditelně označí a uloží do vody o teplotě 20±1 o C. Trámečky se uloží na rošty (z nekorodujícího materiálu) tak daleko od sebe, aby voda měla přístup ke všem plochám, objem vody na jeden trámeček je asi 1 l a hladina vody musí sahat minimálně 2 cm nad povrch trámečků. - Tělesa určená k některému termínu zkoušení se vyjmou z vody maximálně 15 minut před zkouškou, otřou se vlhkou tkaninou a zváží. 20

Obr. 15 Způsob stírání (pilovitým pohybem) Stáří zkušebních těles pro zkoušky pevnosti - Stáří zkušebních těles se počítá od okamžiku rozmíchání cementu s vodou na počátku zkoušení. - Zkoušky pevností těles různého stáří je třeba provést v následujícím časovém rozmezí: 24 hodin±15 minut, 48 hodin±30 minut, 72 hodin±42 minut, 7dnů±2 hodiny, 28 dnů±8 hodin. Zkouška pevnosti v ohybu (obr. 16) - Zkušební trámeček se do zkušebního stroje umístí kolmo na směr plnění. - Nárůst síly se postupně zvyšuje rovnoměrnou rychlostí 50±10 N.s -1 až do zlomení zkušebního vzorku. - Poloviny trámečků se uchovají do doby zkoušky pevnosti v tlaku ve vlhku. 3 - Pevnost v ohybu R f se vypočítá podle vzorce: R f = 1,5. Ff. l / b [MPa], kde: b je délka boční strany průřezu trámečku [mm], F f je lomové zatížení, vynaložené na střed trámečku [N], l je vzdálenost lomových podpěr [mm]. Obr. 16 Uspořádání zatížení pro stanovení pevnosti v ohybu 21

Zkouška pevnosti v tlaku (obr. 17) - Pevnost v tlaku se zkouší na zlomcích trámečků po zkoušce pevnosti v ohybu. - Očištěné zlomky se vystředí bočními plochami v rozmezí ±0,5 mm na destičkách zkušebního stroje a délkově se orientují tak, aby koncové plochy trámečku přesahovaly přibližně o 10 mm destičky, případně pomocné destičky. - Zatížení se zvyšuje pravidelně během celé doby zatěžovací rychlostí 2400±200 N.s -1 do porušení. - F Pevnost v tlaku R c se vypočítá podle vzorce: R c c 1600 kde: F c je nejvyšší zatížení při porušení [N], 1600 plocha destiček (40 mmx40 mm) [mm 2 ]. Obr. 17 Příklad přípravku pro zkoušení pevnosti v tlaku 1. kuličkové ložisko, 2. pohyblivá část, 3. vratná pružina, 4. kulové uložení zkušebního stroje, 5. horní tlačená deska zkušebního stroje, 6. kulové uložení přípravku, 7. horní tlačená destička přípravku, 8. zkušební těleso, 9. dolní tlačená destička, 10. spodní deska přípravku, 11. spodní deska zkušebního stroje Vyhodnocení - Výsledkem je aritmetický průměr šesti hodnot pevnosti v tlaku, které jsou stanoveny na základě tří zkušebních těles. Jestliže se jedna ze šesti hodnot liší o více než ±10 % od průměru ze šesti stanovení, hodnota se vyřadí a ze zbylých pěti se vypočítá nový aritmetický průměr. Pokud se znovu jedna hodnota liší od nového aritmetického průměru o ±10 %, zkouška je neplatná. 22

C. ZKOUŠENÍ BETONU 4 ZKOUŠENÍ ČERSTVÉHO BETONU 4.1 OBJEMOVÁ HMOTNOST Předmět normy - Stanovení objemové hmotnosti zhutněného čerstvého betonu. Podstata zkoušky - Čerstvý beton je zhutněn v tuhé vodotěsné nádobě známého objemu a hmotnosti a následně je zvážen. Zkušební zařízení - nádoba - rozměr nádoby nesmí být menší než 150 mm, - vibrační stůl, - lopatka, - váhy, - hladítko. Zkušební postup Hmotnost nádoby - Nádoba se zváží m 1. Zhutňování betonu - vibrování (na vibračním stole) - Nádoba se musí k vibračnímu stolu pevně přitlačit. Doba vibrace nesmí být příliš dlouhá, aby nedošlo k rozmísení směsi. Urovnání povrchu - Povrch se urovná ocelovým hladítkem. Vážení - Naplněná nádoba se zváží, aby se zjistila její hmotnost m 2. Výpočet objemové hmotnosti - m2 m1 Objemová hmotnost se vypočítá dle vztahu: D =, V kde: D je objemová hmotnost čerstvého betonu [kg/m 3 ], m 1 je hmotnost prázdné nádoby [kg], m 2 je hmotnost naplněné nádoby [kg], V je objem nádoby [m 3 ]. - Objemová hmotnost čerstvého betonu se zaokrouhlí na nejbližších 10 kg/m 3. 23

4.2 ZKOUŠKA SEDNUTÍM Podmínky použití zkoušky - Vhodné použít pro beton, ve kterém je max. zrno kameniva menší jak 40 mm. - Jestliže zkouška konzistence betonu není v rozmezí 10 mm až 200 mm, považujeme ji za nevhodnou a použijeme jinou zkoušku konzistence. Zkušební zařízení - propichovací tyč, násypka, podkladní deska, lopatka, - nádoba: průměr dolní základny (200±2) mm, průměr horní základny (100±2) mm, výška (300±2) mm, tloušťka stěny nádoby 1,5 mm. Zkušební postup - Forma i s podkladní deskou se navlhčí a forma se položí na vodorovnou podkladní desku. Forma musí být během plnění přichycená k podkladní desce přišlápnutím dvou příložek. - Nádoba se plní ve třech vrstvách, každá do třetiny výšky kužele. Každá vrstva (1, 2 a 3) se zhutňuje 25 vpichy propichovací tyčí tak, aby mírně zasahovaly do předchozí vrstvy (u 2 a 3 vrstva). - Jestliže po zhutnění beton nedosáhl k hornímu okraji pak musíme přidat betonovou směs až po horní okraj. Přebytečný beton se odstraní otáčením a příčným pohybem propichovací tyče. - Odstraní se spadlý beton z podkladní desky. Forma se oddělí od betonu během 5 až 10 s. - Ihned po zvednutí se změří sednutí h (S). Výsledek zkoušky - Výsledek zkoušky je platný v případě, že beton zůstane neporušený a kužel je symetrický (obr. 18). - Jestliže se vzorek usmykne zkouška se opakuje s jiným vzorkem (obr. 19). - Jestliže i u následné zkoušky dojde k usmyknutí, pak má beton nedostatečnou plasticitu a je nevhodný pro zkoušku sednutím. - Zaznamená se sednutí h (S), zaokrouhleno na 10 mm (obr. 20). Klasifikace podle sednutí kužele [2] Tab. 8 Klasifikace podle sednutí kužele; S - Slumptest Stupeň Sednutí [mm] S1 - směs tuhá 10 až 40 S2 - směs plastická 50 až 90 S3 - směs měkká 100 až 150 S4 - směs velmi měkká 160 až 210 S5 - směs tekutá 220 Obr. 18 Tvary sednutí Obr. 19 Tvary sednutí Obr. 20 Měření sednutí (správné sednutí) (usmyknuté sednutí) 24

4.3 ZKOUŠKA VEBE Podmínky použití zkoušky - Vhodné použít pro beton, ve kterém je max. zrno kameniva menší jak 63 mm. - Jestliže změřený čas při zkoušce Vebe je kratší než 5 s nebo delší než 30 s, pak tato zkouška není vhodná. Zkušební zařízení - přístroj Vebe (obr. 21), kruhová deska - průhledná, vibrační stůl, stopky, propichovací tyč, - forma: průměr dolní základny (200±2) mm, průměr horní základny (100±2) mm, výška (300±2) mm, tloušťka základny a stěn 1,5 mm. Zkušební postup - Přístroj se umístí na tuhý vodorovný podklad, nádoba musí být pevně přichycena k vibračnímu stolu pomocí křídlových matic. Forma se navlhčí a vloží do nádoby. - Forma se plní betonovou směsí ve třech vrstvách. Každá vrstva se zhutní 25 vpichy propichovací ocelovou tyčí. Beton se zhutňuje na celou výšku první vrstvy. Druhá a vrchní vrstva je zhutněna tak, aby vpichy zasahovaly jen částečně do spodní vrstvy. - Beton horní vrstvy se zarovná pomocí propichovací tyče. Forma se opatrně oddělí od betonu. - Jestliže se beton usmykne (obr. 23), rozlije (obr. 24), nebo se nedotýká stěn nádoby (obr. 22) je nutno tuto skutečnost zaznamenat. - Průhledná kruhová deska se natočí nad beton, uvolní se šroub a deska se spustí na beton. - Nastane sednutí, průhledná kruhová destička se zajistí a na měřítku vodící tyče se odečte hodnota sednutí. Následným uvolněním šroubu je umožněno klesání desky na beton. - Spustí se vibrace stolku a současně se měří doba, za kterou betonová směs vyplní celou plochu kruhové desky. Výsledek zkoušky - Změřená doba se zaokrouhlí na 1 sekundu. Klasifikace podle Vebe [2] Tab. 9 Klasifikace podle Vebe; V - Vebe test Stupeň Vebe čas [mm] V0 - směs velmi tuhá 31 V1 - směs tuhá 30 až 21 V2 - směs plastická 20 až 11 V3 - směs měkká 10 až 6 V4 - směs velmi měkká 5 až 3 25

a) poloha při plnění b) poloha při sednutí Obr. 21 Konzistometr (přístroj Vebe) Obr. 22 Tvar sednutí Obr. 23 Tvar sednutí Obr. 24 Tvar sednutí (správné sednutí) (usmyknuté sednutí) (rozlité sednutí) 26

4.4 STUPEŇ ZHUTNITELNOSTI Podmínky použití zkoušky - Vhodné použít pro beton, ve kterém je max. zrno kameniva menší jak 63 mm. - Jestliže stupeň zhutnitelnosti je menší než 1,04 a větší než 1,46 - tato zkouška není vhodná. Zkušební zařízení - zednická lžíce, srovnávací lišta - delší než 200 mm, vibrační stůl, - nádoba: základna (200±2) mmx(200±2) mm, výška (400±2) mm, tloušťka základny a stěn 1,5 mm. Zkušební postup - Nádoba se vyčistí a navlhčí. - Nádoba se naplní bez zhutňování. Po naplnění nádoby se odstraní přebytečný beton nad horními hranami pomocí srovnávací lišty, bez hutnění. - Beton se zhutní spuštěním vibračního stolu, dokud není patrné zmenšení objemu. Během hutnění musíme zabránit ztrátě betonu. - Po zhutnění se stanoví hodnota s, to znamená průměrná hodnota mezi horní hranou formy a povrchem zhutněného betonu, s přesností na 1 mm. Tato průměrná hodnota se stanoví ze čtyř vzdáleností změřených uprostřed každé strany nádoby. Vyjádření výsledků - h1 Stupeň zhutnitelnosti c (C) je dán vztahem: c =, h1 s kde: h 1 je vnitřní výška nádoby v [mm], s je průměrná hodnota ze čtyř změřených vzdáleností mezi horní hranou formy a povrchem zhutněného betonu, zaokrouhlená na milimetry. - Výsledek zkoušky se zaznamená na dvě desetinná místa. Klasifikace podle zhutnitelnosti [2] Tab. 10 Klasifikace podle zhutnitelnosti; C - Compaction test Stupeň Stupeň zhutnitelnosti C0 - směs velmi tuhá 1,46 C1 - směs tuhá 1,45 až 1,26 C2 - směs plastická 1,25 až 1,11 C3 - směs měkká 1,10 až 1,04 Obr. 25 Beton v nádobě před zhutněním a po zhutnění 27

4.5 ZKOUŠKA ROZLITÍM Podmínky použití zkoušky - Vhodné použít pro beton, ve kterém je max. zrno kameniva menší jak 63 mm. Zkušební zařízení - setřásací stolek (obr. 26), dusadlo (obr. 27), pravítko, lopatka, stopky, - forma (obr. 28): průměr dolní základny (200±2) mm, průměr horní základny (130±2) mm, výška (200±2) mm, tloušťka stěn 1,5 mm. Zkušební postup - Před zkoušením se stolek i forma navlhčí. - Forma se umístí na střed horní desky a udržuje se v této poloze přišlápnutím. - Forma se naplní ve dvou vrstvách, které se zhutní deseti rázy dřevěným dusadlem. Horní povrch se zarovná s okrajem formy, a forma se zvedne. - Horní deska střásacího stolku se zvedne a nechá se volně padat. Tento postup se provede 15 krát. Pravítkem se změří největší rozměr rozlitého betonu ve dvou na sebe kolmých směrech d 1 a d 2 (obr. 29). - Obě měření se zaokrouhlí na nejbližších 10 mm. - Pokud se objeví segregace (oddělení cementové kaše od hrubého kameniva) zkouška je neplatná. Výsledek zkoušek - Stanoví se rozlití ( d + ) 1 d 2 2 a zaokrouhlí na nejbližších 10 mm. Klasifikace podle rozlití [2] Tab. 11 Klasifikace podle rozlití;f - Flowtest Stupeň Průměr rozlití [mm] F1 - směs tuhá 340 F2 - směs plastická 350 až 410 F3 - směs měkká 420 až 480 F4 - směs velmi měkká 490 až 550 F5 - směs tekutá 560 až 620 F6 - směs velmi tekutá 630 Obr. 26 Střásací stolek Legenda: 1) kovový povrch, 2) omezení zdvihu na (40±1)mm, 3) horní zarážka, 4) horní deska, 5) vnější závěsy, 6) vyznačení, 7) rám podkladní desky, 8) držadlo na zvedání, 9) spodní zarážka, 10) deska na přišlápnutí. 28

Obr. 28 Forma Obr. 27 Dusadlo Obr. 29 Měření rozlití 29

5 ZKOUŠENÍ ZTVRDLÉHO BETONU 5.1 OBJEMOVÁ HMOTNOST ZTVRDLÉHO BETONU Předmět normy - Stanovení objemové hmotnosti ztvrdlého betonu. Zkušební zařízení - váhy, nádoba s vodou, posuvné měřítko, sušárna. Zkušební postup Stanovení hmotnosti (3 způsoby): - Jak bylo dodáno - zváží se těleso m r [kg] s přesností na 0,1 % hmotnosti tělesa. - Nasyceno vodou - těleso se ponoří do vody na 24 hodin do ustálené hmotnosti. Před vážením se otře povrch tělesa a zváží se m s [kg]. - Vysušeno v sušárně - těleso se suší v sušárně do ustálené hmotnosti. Před vážením se nechá těleso vychladnout v exsikátoru a zváží se m o [kg]. Stanovení objemu (3 způsoby): - Ponoření do vody (referenční metoda) - těleso je nasyceno vodou. - Hmotnost ve vodě - Nádoba s vodou se zvedne tak, aby byl třmen bez zkušebního tělesa ponořen ve vodě. Zaznamená se hmotnost ponořeného třmenu m st [kg]. Zkušební těleso se uchytí do třmenu a nádoba s vodou se zvedne tak, aby těleso bylo ponořeno do vody. Zaznamená se hmotnost ponořeného tělesa a třmenu m st + m w [kg] (obr. 30, obr. 31). Obr. 30 Třmen zavěšen pod váhou Obr. 31 Alternativní způsob, 1) váhy; 2) třmen; 3) betonové zkušební když třmen je zavěšen nad váhou těleso; 4) vodítko; 5) svislý pohyb nádoby s vodou; 6) boční pohled na třmen - Hmotnost na vzduchu - těleso se vyjme ze třmenu a z povrchu se otře voda vlhkým hadrem. Těleso se zváží a zaznamená se hmotnost m a [kg]. ma [( mst + mw ) mst ] - Výpočet objemu zkušebního tělesa se vypočítá: V =, ρ w 30

kde: V je objem zkušebního tělesa [m 3 ], m a je hmotnost zkušebního tělesa na vzduchu [kg], m st je zjištěná hmotnost ponořeného třmenu [kg], m w je zjištěná hmotnost ponořeného tělesa [kg], ρ w je hustota vody při 20 o C [kg/m 3 ]. - Výpočtem ze změřených skutečných rozměrů - Zkušební tělesa jsou změřeny v m 3 a zaokrouhleny na čtyři významné číslice. - Při použití krychlí, výpočtem z kontrolovaných zvolených rozměrů - Zkontroluje se zda byla krychle zhotovena v kalibrované formě a vypočítá se objem krychle v m 3 a zaokrouhlí se na tři významné číslice. Výsledek zkoušky - m Objemová hmotnost se vypočítá dle vztahu: D =, V kde: D je objemová hmotnost ztvrdlého betonu [kg/m 3 ], m je hmotnost zkušebního tělesa [kg], V je objem nádoby [m 3 ]. - Objemová hmotnost ztvrdlého betonu se zaokrouhlí na nejbližších 10 kg/m 3. 31

5.2 PEVNOST V TLAKU ZKUŠEBNÍCH TĚLES Podstata zkoušky - Zkušební tělesa jsou zatěžována až do porušení ve zkušebním lisu. Zkušební zařízení - Zkušební lis. Zkušební tělesa - Zkušební těleso musí být krychle (150x150x150), - Válec (h =300, 150), - Vývrt (b - průměr, h - výška; b=2.h, b - je 3,5 násobek největšího zrna kameniva v betonu). Zkušební postup Příprava a usazení zkušebních těles - Z povrchu tělesa se setře voda před jejich vložením do zkušebního lisu. - Očistí se dotykové plochy tlačených desek lisu a odstraní se všechny zbytky písku nebo jiného uvolněného materiálu z povrchu zkoušeného tělesa na plochách, které budou v dotyku s tlačenými deskami lisu. - Krychle se osadí tak, aby směr zatěžování byl kolmý na směr plnění. - Krychle se umístí do středu tlačených desek. Zatěžování - Nastaví se konstantní rychlost zatěžování od 0,2 MPa/s (N/mm 2 /s). Zatěžuje se plynule, bez nárazu. - Zaznamená se dosazené maximální zatížení. Posouzení způsobu porušení - Příklady porušení těles, jsou uvedené na obrázku 32 pro krychle na obrázku 33 pro válce, ukazují vyhovující způsoby porušení. - Příklady nevyhovujících způsobů porušení zkušebních těles jsou uvedeny na obrázku 34 pro krychle a na obrázku 35 pro válce. Obr. 32 Vyhovující způsoby porušení zkušebních krychlí Obr. 33 Vyhovující způsoby porušení zkušebních válců 32

Obr. 34 Některé nevyhovující způsoby porušení zkušebních krychlí Obr. 35 Některé nevyhovující způsoby porušení zkušebních válců Vyjádření výsledků - F Pevnost v tlaku je dána následujícím vztahem: f c = Ac, kde: f c je pevnost v tlaku [MPa; N/mm 2 ], F je maximální zatížení při porušení [N], A c je průřezová plocha zkušebního tělesa, na kterou působí zatížení v tlaku [mm 2 ]. - Pevnost v tlaku se zaokrouhlí na nejbližších 0,5 MPa [N/mm 2 ]. 33

5.3 PEVNOST V TAHU OHYBEM ZKUŠEBNÍCH TĚLES Předmět normy - Tato norma popisuje metodu pro stanovení pevnosti v tahu ohybem zkušebních těles ze ztvrdlého betonu. Podstata zkoušky - Hranolová zkušební tělesa jsou vystavena ohybovému momentu od zatížení přenášeného prostřednictvím horních zatěžovacích a spodních podpěrných válečků. Zkušební zařízení - Zkušební lis. - Zatěžování se skládá ze dvou podpěrných válečků, dvou horních zatěžovacích válečků, kloubově připojených k příčnému závěsu (obr. 36). Obr. 36 Uspořádání zatěžování zkušebního tělesa (zatěžování dvěma břemeny) 1) zatěžovací válečky (otočné a výkyvné), 2) podpěrný váleček, 3) podpěrný váleček (otočný a výkyvný). Zkušební tělesa Všeobecně - Zkušební tělesa musí být hranoly (100x100x400 mm). Úprava zkušebních těles - Pokud rozměry nebo tvary zkušebních těles neodpovídají: - nerovné povrchy se musí srovnat broušením, - odchylky úhlů se musí opravit odřezáním, případně broušením. Zkušební postup Příprava těles - Z povrchu těles, která byla ošetřována ve vodě, se z jejich povrchu před jejich vložením do zkušebního lisu setře voda. Zatěžování - Všechny zatěžovací a podpěrné válečky musí rovnoměrně dosedat na zkušební těleso. - Nastaví se konstantní rychlost zatěžování od 0,04 MPa/s do 0,06 MPa/s. Zatěžuje se plynule bez nárazu, a zatížení se zvyšuje stanovenou konstantní rychlostí až do porušení vzorku. 34

- Rychlost zatěžování ve zkušebním lisu je dána následujícím vztahem: 2 s d1 d 2 R =.., l kde: R je rychlost zatěžování [N/s], s je přírůstek napětí [MPa/s], d 1 a d 2 jsou rozměry příčného řezu tělesa [mm], l je vzdálenost mezi podpěrnými válečky [mm]. - Zaznamená se dosažené maximální zatížení. Vyjádření výsledků - Pevnost v tahu za ohybu (čtyřbodovém) je dána následujícím vztahem: f cf F. l =. 2 d1 d 2, kde: f cf je pevnost v tahu ohybem [MPa], F je maximální zatížení [N], l je vzdálenost mezi opěrnými válečky [mm], d 1 a d 2 jsou rozměry příčného řezu tělesa (obr. 36) [mm]. - Pevnost v tahu ohybem se zaokrouhlí na nejbližší 0,1 MPa. Zatěžování jedním břemenem uprostřed - 2 2. d1d 2. s Rychlost zatěžování se stanoví podle následujícího vztahu: R =, 3. l kde: R je požadovaná rychlost zatěžování [N/s], s je průsečík napětí [MPa/s], l je vzdálenost mezi podpěrnými válečky [mm], d 1 a d 2 jsou rozměry příčného řezu tělesa (obr. 37) [mm]. - Pevnost v tahu za ohybu (tříbodovém) je dána následujícím vztahem: f cf 3. F. l = 2.. 2 d1 d 2, kde: f cf je pevnost v tahu ohybem [MPa], F je maximální zatížení [N], l je vzdálenost mezi podpěrnými válečky [mm], d 1 a d 2 jsou rozměry příčného řezu (obr. 37) [mm]. - Pevnost v tahu ohybem se zaokrouhlí na nejbližší 0,1 MPa. Obr. 37 Uspořádání zatěžování zkušebního tělesa (zatěžování jedním břemenem uprostřed) 1) zatěžovací válečky (otočné a výkyvné), 2) podpěrný váleček, 3) podpěrný váleček (otočný a výkyvný). 35

5.4 PEVNOST V PŘÍČNÉM TAHU ZKUŠEBNÍCH TĚLES Předmět normy - Tato norma uvádí pevnost v příčném tahu na válcových zkušebních tělesech ze ztvrdlého betonu. Podstata zkoušky - Válcové zkušební těleso je vystaveno tlaku v úzkém pruhu po jeho délce. - Výsledná kolmá tahová síla způsobí porušení tělesa tahem. Zkušební zařízení - Zkušební lis. - Vodící přípravek (nepovinný, obr. 38), pro usazení tělesa a roznášecích proužků do správné polohy. Vodící přípravek nesmí bránit deformaci tělesa během zkoušky. - Roznášecí proužky jsou zhotovené z dřevovláknité desky, s objemovou hmotností větší než 900 kg.m -3. Obr. 38 Vodící přípravek pro válcová tělesa 1) ocelový zatěžovací trámeček, 2) roznášecí proužek z dřevovláknité desky. Zkušební tělesa Všeobecně - Musí být válcová, u vývrtů však může být poměr délky k průměru válce nižší, ale nejméně 1. Úprava zkušebních těles - Pokud rozměry nebo tvary zkušebních těles neodpovídají: - nerovné povrchy se musí srovnat broušením, - odchylky úhlů se musí upravit odřezáním případně broušením. Zkušební postup Příprava těles - Z povrchu těles, která byla ošetřována ve vodě, se setře voda před jejich vložením do zkušebního lisu. Usazení zkušebního tělesa - Zkušební těleso se umístí do středu zkušebního lisu. - V zatěžovací středové rovině se opatrně na těleso osadí, roznášecí proužky v horní i dolní části vzorku. - Při zatěžování by měla být horní tlačená deska rovnoběžná s dolní tlačenou deskou. Zatěžování - Musíme zajistit, aby zkušební těleso bylo centrované. 36

- Nastaví se konstantní rychlost zatěžování v rozsahu od 0,04 MPa/s do 0,06 MPa/s. Těleso se zatěžuje plynule bez nárazu, a zatížení se nepřetržitě zvyšuje stanovenou konstantní rychlostí do porušení. - s.π Rychlost zatěžování ve zkušebním lisu je dána následujícím vztahem: R =, 2. L. d kde: R je rychlost zatěžování [N/s], L je délka zkušebního tělesa (obr. 39) [mm], d je zvolený rozměr tělesa [mm], s je přírůstek napětí [MPa/s; N/mm 2 /s]. - Zaznamená se dosažené maximální zatížení. Vyšetřování tělesa - Zhodnotí se zlom porušeného tělesa a vzhled betonu. Obr. 39 Válcový zatěžovcí segment 1) ocelový válcový zatěžovací segment, 2) roznášecí proužek z dřevovláknité desky, 3) válcový segment může být odříznut Vyjádření výsledků - 2. F Pevnost v příčném tahu je dána následujícím vztahem: f ct =, π. L. d kde: f ct je pevnost v příčném tahu [MPa], F je maximální zatížení [N], L je délka dotykové přímky tělesa [mm], d je zvolený příčný rozměr tělesa [mm]. - Pevnost v příčném tahu se zaokrouhlí na nejbližších 0,05 MPa. 37

D. ZKOUŠENÍ KOVOVÝCH MATERIÁLŮ 6 METODY ZKOUŠENÍ KOVOVÝCH MATERIÁLŮ 6.1 PEVNOST V TAHU ZKUŠEBNÍCH TĚLES Předmět normy - Předpis normy specifikuje metodu zkoušení tahem kovových materiálů a definuje vlastnosti, kterým mohou být stanoveny. Okolní teplota je určena v rozmezí 10-35 C. Podstata zkoušky - Zkušební tyč se získává obráběním ověřovaného výrobku, výlisku nebo odlitku. Výrobky stálého průřezu, např. profily, tyče, dráty, se smí zkoušet bez obrobení. Průřezy zkušebních tyčí jsou kruhového, čtvercového, obdélníkového nebo prstencového tvaru. Dle průměru tyče se určuje se určuje i počáteční měrná délka tyče L 0 =k. S 0, nejméně však 20 mm. Součinitel k=5,65 je mezinárodně přijatá hodnota. Pokud není pro délku zkušební tyče tento součinitel k splněn, hovoříme o nepoměrných zkušebních tyčích. Dělení zkušebních tyčí - Dále zkušební tyče dělíme na obrobené a neobrobené. Obrobená tyč má odlišný profil mezi upínacími konci a zkušební délkou prvku, přechod u změny profilu musí být plynulý (obr. 40). Neobrobené tyče musí mít dostatečnou volnou délku mezi čelistmi (obr. 41). Obr. 40 Obrobená tyč Obr. 41 Neobrobená tyč Zkušební postup - Stanovení počáteční plochy příčného průřezu (S 0 ). - Vyznačení počátku a konce měřené délky. Značení musí být provedeno jemnými značkami, nebo ryskami, nikoliv vruby, které by oslabovaly průřez a následně ovlivnily výsledky měření. - Zkušební tyč se pomocí klínů, příp. závitových nebo plochých čelistí upne do zkušebního stroje, který je opatřen průtahoměrem ke stanovení meze kluzu. Vzorek musí být upnut takovým způsobem, aby tahová síla působila v ose prutu a jeho vybočení bylo minimální. Zatěžovací rychlost se volí dle modulu pružnosti ověřovaného materiálu (tab. 12). - Určení základních hodnot z pracovního diagramu oceli v tahu (např. horní a dolní mez kluzu, mez pevnosti v tahu, ) 38