Metoda opadu stożka – badanie konsystencji mieszanki betonowej

Aby określić właściwości świeżej mieszanki betonowej, stosuje się różne metody badawcze, spośród których najpopularniejszą jest metoda opadu stożka, zwana również metodą Abramsa.

Czym jest badanie konsystencji mieszanki betonowej?

Badanie konsystencji mieszanki betonowej polega na określeniu jej podatności na odkształcenie pod wpływem własnego ciężaru lub działania sił zewnętrznych. Konsystencja jest wskaźnikiem urabialności mieszanki, czyli łatwości jej układania i zagęszczania bez występowania segregacji składników.

Badanie pozwala ocenić, czy mieszanka betonowa posiada parametry zgodne z założeniami projektowymi oraz wymaganiami technologicznymi. Zbyt sztywna mieszanka może utrudniać prawidłowe wypełnienie form i otulenie zbrojenia, natomiast zbyt ciekła może prowadzić do rozsegregowania kruszywa oraz obniżenia wytrzymałości gotowego betonu.

Do czego służy badanie konsystencji betonu?

Badanie konsystencji świeżej mieszanki betonowej pozwala:

• kontrolować jakość produkowanego betonu,
• sprawdzać zgodność mieszanki z recepturą,
• ocenić przydatność mieszanki do transportu i pompowania,
• dobrać odpowiednią technologię zagęszczania,
• ograniczyć ryzyko powstawania wad konstrukcyjnych,
• zapewnić powtarzalność parametrów betonu na budowie.

Wynik badania daje informację o stopniu płynności mieszanki oraz pośrednio o ilości wody zarobowej i skuteczności działania domieszek uplastyczniających.

Jak wygląda badanie metodą opadu stożka

Metoda opadu stożka jest opisana w normie PN-EN 12350-2 „Badania mieszanki betonowej – Część 2: Badanie konsystencji metodą opadu stożka”.

Jest to najczęściej stosowana metoda oceny konsystencji świeżego betonu na budowach oraz w wytwórniach betonu.

Do wykonania badania potrzebne są:

• stożek Abramsa o wysokości 300 mm,
• płyta podstawy,
• pręt do zagęszczania o średnicy 16 mm i długości około 600 mm,
• miarka lub przymiar do pomiaru opadu.

Stożek posiada średnicę dolnej podstawy: 200 mm, średnicę górnej podstawy: 100 mm, wysokość: 300 mm.

Badanie metodą opadu stożka rozpoczyna się od ustawienia stożka Abramsa na wilgotnej, sztywnej i poziomej płycie. Następnie formę wypełnia się świeżą mieszanką betonową w trzech równych warstwach, z których każdą zagęszcza się 25 uderzeniami pręta. Po całkowitym napełnieniu i wyrównaniu powierzchni stożek unosi się pionowo do góry płynnym ruchem trwającym od 2 do 5 sekund, co powoduje osiadanie mieszanki pod wpływem własnego ciężaru. Wynik badania stanowi różnica pomiędzy pierwotną wysokością stożka a wysokością najwyższego punktu osiadłej mieszanki betonowej.

Uzyskana wartość, wyrażona w milimetrach, stanowi wynik badania opadu stożka.

Zachowania mieszanki podczas badania

Podczas badania można zaobserwować trzy typowe sytuacje:

• opad prawidłowy

Mieszanka osiada równomiernie, zachowując ogólny kształt stożka.

• opad ścinany

Część mieszanki przemieszcza się bocznie. Wynik może być niemiarodajny i zaleca się powtórzenie badania.

• rozpływ

Mieszanka całkowicie traci kształt po zdjęciu stożka. Metoda opadu stożka nie jest wtedy odpowiednia.

Dla jakich betonów zalecana jest metoda opadu stożka?

Metoda opadu stożka jest przeznaczona przede wszystkim dla betonów o konsystencji plastycznej i półciekłej.

Badanie jest szczególnie przydatne dla:

• betonów konstrukcyjnych,
• betonów pompowanych,
• betonów stosowanych do fundamentów,
• stropów i ścian żelbetowych,
• większości betonów towarowych.

Metoda nie jest zalecana dla:

• bardzo suchych mieszanek betonowych,
• betonów wałowanych,
• betonów samozagęszczalnych (SCC).

W przypadku betonów samozagęszczalnych stosuje się badania rozpływu stolika (slump flow).

Klasy konsystencji według opadu stożka

Zgodnie z normą PN-EN 206 wyróżnia się następujące klasy konsystencji oznaczane symbolem „S”:

S1: 10 – 40 mm

S2: 50 – 90 mm

S3: 100 – 150 mm

S4: 160 – 210 mm

S5: ≥ 220 mm

Charakterystyka klas

S1 (10–40 mm)

Mieszanki sztywne, stosowane głównie do nawierzchni drogowych i elementów zagęszczanych mechanicznie.

S2 (50–90 mm)

Mieszanki o niewielkiej plastyczności, wykorzystywane w prostych elementach konstrukcyjnych.

S3 (100–150 mm)

Najczęściej spotykana klasa konsystencji dla fundamentów, ław fundamentowych, stropów i ścian.

S4 (160–210 mm)

Mieszanki o wysokiej urabialności, przeznaczone do elementów gęsto zbrojonych oraz betonów pompowanych.

S5 (≥ 220 mm)

Bardzo ciekłe mieszanki betonowe stosowane w skomplikowanych konstrukcjach wymagających łatwego przepływu mieszanki.

Poznaj firmy z działu laboratoria i doradztwo.