MB-8
42
Potem ko smo izračunali prave recepture mešanic, smo vsako sestavino posebej stehtali in pripravili za mešanje. Z laboratorijskim mešalcem smo najprej suho zamešali agregat in cement ter nato dodali še vodo in superplastifikator. Suho mešanje je trajalo 30, mokro pa 180 sekund.
Slika 10: Priprava sestavin za suho mešanje [lastni vir, 2021]
4.4.4 Preiskave kompozitov 4.4.4.1 Preiskave svežega betona Opis metode
Vzorce za preiskave svežega betona smo odvzemali v skladu z SIST EN 12350-1:2009 [20]. Standard predpisuje, da je treba iz količine zamešanega betona, ki ga preizkušamo, odvzeti vsaj 1,5-krat večjo količino betona, kot jo potrebujemo za preiskavo svežih lastnosti betona, in ne manjše od 0,02 m3. 4.4.4.1.1 Preiskava konsistence – metoda s posedom
Opis metode
Konsistenco svežega betona smo določali po metodi s posedom, ki jo določa standard SIST EN 12350-2:2009 [21]. Pravilno odvzeti vzorec smo v treh plasteh vgradili v konus, ki smo ga napolnili do vrha in z zidarsko žlico odstranili presežek betona. Vse plasti smo vgradili v treh enako visokih slojih ter jih s petidvajsetimi udarci s standardno kovinsko palico vsakega posebej kompaktirali. Po tridesetih sekundah smo konus previdno odstranili in odmerili višinsko razliko (Δh) od vrha konusa do vrha betonskega stožca.
43 4.4.4.1.2 Prostorninska masa svežega betona
Opis metode
Svež beton smo vzorčili v skladu s SIST EN 12350-1:2009 [20] in ga vgrajevali v standardizirane kalupe, ki jih določa SIST EN 12390-1:2012 [22]. Kalupe smo najprej premazali z opažnim oljem, nato pa v dveh slojih po standardiziranem postopku vgradili in kompaktirali vzorec. Kompaktiranje smo izvedli z vibracijsko iglo z minimalno frekvenco 120Hz, ki smo jo le za kratek čas potopili 20 mm globoko v vzorec z namenom, da bi se čim bolj približali vgradnji masivnega in ne vibriranega betona.
Prostorninsko maso svežega betona smo določali v skladu s standardom SIST EN 12350-6:2019 [23].
Takoj po vgradnji vzorca v standardizirani kalup je sledilo tehtanje mase kalupe skupaj z betonsko mešanico. Če mase kalupa nismo poznali, smo jo predhodno določili. Prostorninsko maso smo izračunali po spodnji enačbi (enačba 3).
Enačba 3
Za potrebe preiskav strjenega betona smo za vsako mešanico pripravili vsaj šest standardiziranih kock dimenzij 15 cm x 15 cm x 15 cm in tri prizme dimenzij 10 cm x 10 cm x 40 cm, ki jih predpisuje standard SIST EN 12390-1:2012 [22]. Vzorec svežega betona smo odvzeli v skladu s SIST EN 12350-1:2009 [20] in ga vgradili v skladu s SIST EN 12390-2:2019 [24].
4.4.4.3.1 Negovanje preizkušancev
Vzorce, ki smo jih vgradili v kalupe, smo označili in negovali v skladu s SIST EN 12390-2:2019 [24].
Prvih 24 ur smo jih negovali s pomočjo navlaženega filca pri temperaturi okolja 20±2 stopinji Celzija, nato pa jih razkalupili in negovanje nadaljevali v vodi s temperaturo 20±2 ℃.
44
Opis metode
Gostoto strjenih preizkušancev smo določali po standardu SIST EN 12390-7:2019 [25]. Pred vsako preiskavo tlačnih trdnosti smo preizkušance stehtali in s kljunastim merilom izmerili vse tri dolžine njihovih stranic. Tako smo lahko izrazili prostornino preizkušanca in njegovo gostoto (enačba 4).
Enačba 4
𝐷 = 𝑚 𝑉 Pri tem je:
m – masa preizkušanca [kg]
V – prostornina preizkušanca [m3] D – gostota preizkušanca [kg/m3]
4.4.4.3.3 Tlačna trdnost Opis metode
Tlačno trdnost smo določali v skladu s SIST EN 12390-3:2019 [26] na standardiziranih kockah dimenzij 15 cm x 15 cm x 15 cm. Kocke so bile izdelane v skladu s SIST EN 12350-1:2009 [20], SIST EN 12390-1 [22] in SIST EN 12390-12390-2 [24]. S pomočjo preše smo za vsakega od preizkušancev izmerili porušno silo, ki je bila ključen podatek za izračun tlačne trdnosti. Pred vsakim preizkusom smo izmerili dimenzije preizkušanca in ga stehtali. S pomočjo spodnje enačbe smo izračunali tlačno trdnost kock pri starosti 1 dan ter 7 in 28 dni.
Enačba 5
𝑓𝑐 = 𝐹 𝐴𝑐
Pri čemer je:
F – porušna sila [N]
AC – površina prereza prezkušanca [mm2] fc – tlačna trdnost [MPa]
45
Slika 11: Porušitev preizkušanca z agregatom iz črne jeklarske žlindre [lastni vir, 2021]
Slika 12: Porušitev preizkušanca brez agregata iz črne jeklarske žlindre [lastni vir, 2021]
4.4.4.3.4 Sekantni modul elastičnosti Opis metode
Sekantni modul elastičnosti smo določali v skladu s SIST EN 12390-13:2021 [27] po metodi B, ki opisuje njegovo določanje v tlačno obremenjenih strjenih betonih. Meritve smo izvajali na standardiziranih prizmah dimenzij 10 cm x 10 cm x 40 cm, ki so bile narejene v skladu s standardom SIST EN 12390-1:2012 [22], SIST EN 12390-2:2019 [24] in SIST EN 12350-1:2009 [20]. Prizmo smo vstavili v prešo in jo osnotlačno obremenjevali v treh ciklih, med tem pa merili deformacije preizkušanca.
Sprva smo prizmo obremenili s predobremenitvijo σp,velikost 0,5 MPa, za manj kot dvajset sekund in ponastavili merilce deformaciji na vrednost 0. Nato smo obremenitev povečevali do napetosti σa, ki je bila enaka 1/3 fc, in za nekaj sekund preizkušanca izpostavili tej obremenitvi. Sledilo je razbremenjevanje do napetosti σb, ki ni bila manjša od 1/10 fc in ne večja od 1/20 fc ter preizkušanca izpostavili tej obremenitvni za manj kot dvajset sekund. Postopek smo trikrat ponovili in pri zadnjem, tretjem ciklu, izračunali stabiliziran sekantni modul elastičnosti EC,S po spodnji enačbi (enačba 6).
46
𝐸𝐶,𝑆 = ∆𝜎
∆𝜀𝑆= 𝜎𝑎𝑚 − 𝜎𝑏𝑚 𝜀𝑎,3 − 𝜀𝑏,2 Pri tem je:
σa – zgornja obremenitev preizkušanca [MPa]
σb – spodnja obremenitev preizkušanca [MPa]
εa,3 – deformacija pri napetosti σa pri tretjem ciklu obremenjevanja εb,2 – deformacija pri napetosti σb pri drugem ciklu obremenjevanja Ec,s – stabiliziran sekantni modul elastičnosti [MPa]
Slika 13: Preiskave sekatnega modula elastičnosti [lastni vir, 2021]
4.4.4.3.5 Dinamični modul elastičnosti Opis metode
Dinamični modul elastičnosti smo določali v skladu s SIST EN 12504-4:2021 [28]. Meritve smo opravili s pomočjo naprave Pundit PL-200 proizvajalca Proceq, ki omogoča meritve vzdolžnega in strižnega ultrazvočnega valovanja. Pred začetkom meritev smo napravo kalibrirali ter nastavili na frekvenčno območje med 20kHz in 500 kHz. Nato smo natančno izmerili dolžino daljše stranice standardizirane prizme 10 cm x 10 cm x 40 cm, izračunali njeno gostoto in rezultate vnesli v napravo. Nato smo s pomočjo sond, ki smo jih namestili na ploskvi pravokotno na vzdolžno os prizme in s pomočjo programske opreme, izmerili čas in hitrost vzdolžnega in strižnega valovanja ter dinamični modul elastičnosti.
47 5 REZULTATI IN ANALIZA
5.1 Preiskave črne jeklarske žlindre
5.1.1 Vlažnost
Vlažnost žlindrinega agregata, vgrajenega v mešanico MB-8, je podana v preglednici [preglednica 6].