Zarejestruj się
LabCoda / Baza Wiedzy / Wytrzymałość cementu

🧱 Wytrzymałość cementu

Budownictwo PN-EN 196-1

Krótko: o co chodzi

Oznaczanie wytrzymałości cementu na ściskanie i zginanie na beleczkach zaprawy normowej 40×40×160 mm. Badanie wykonuje się według normy PN-EN 196-1:2016; Wymiary beleczek: 40 × 40 × 160 mm. Procedura obejmuje 12 kroków (łącznie około 29 dni 36 min); stosuje się je m.in. do: Klasyfikacja cementu do klas wytrzymałości (32,5; 42,5; 52,5 MPa), Zakładowa kontrola produkcji cementu (ZKP wg PN-EN 197-2), Ocena zgodności cementu z normą PN-EN 197-1.

W skrócie

  • Norma: PN-EN 196-1:2016
  • Kategoria: Budownictwo
  • Kroków procedury: 12
  • Łączny czas etapów: 29 dni 36 min
  • Wymiary beleczek: 40 × 40 × 160 mm
  • Skład zaprawy: 450 g cementu + 1350 g piasku CEN + 225 g wody
  • Prędkość obciążania (ściskanie): 2400 ± 200 N/s

Przegląd

Badanie wytrzymałości cementu na ściskanie (i opcjonalnie na zginanie) jest fundamentalnym badaniem w technologii materiałów wiążących. Wynik po 28 dniach dojrzewania stanowi podstawę klasyfikacji cementu do klasy wytrzymałości (32,5; 42,5; 52,5 MPa) oraz podklasy wczesnej wytrzymałości (N — normalna, R — wysoka). Badanie wykonywane jest na beleczkach zaprawy normowej o wymiarach 40×40×160 mm.

Norma PN-EN 196-1 precyzyjnie określa skład zaprawy normowej: 450 g cementu + 1350 g piasku normowego (CEN) + 225 g wody (w/c = 0,50). Piasek normowy CEN jest certyfikowanym piaskiem naturalnym kwarcowym o ściśle określonym uziarnieniu, produkowanym przez wyznaczone laboratoria (np. SNL we Francji, Normensand GmbH w Niemczech). Użycie piasku niestandardowego unieważnia wynik.

Zaprawa mieszana jest w mieszarce automatycznej wg ścisłego programu czasowego, formowana w trójdzielnych formach i zagęszczana na stole wstrząsowym (60 cykli w 60 s). Po rozformowaniu (po 24 h) beleczki przechowywane są w wodzie o temperaturze 20 ± 1°C do dnia badania (2 lub 7 dni — wytrzymałość wczesna, 28 dni — normowa).

Badanie jest obowiązkowe w zakładowej kontroli produkcji cementu (ZKP), ocenie zgodności wg PN-EN 197-1 oraz certyfikacji wyrobu. Wytwórnie cementu wykonują to badanie codziennie. Laboratoria badawcze wykonują je w ramach nadzoru rynku i badań porównawczych (PT).

Zasada metody

Beleczki zaprawy normowej 40×40×160 mm, po odpowiednim czasie dojrzewania, badane są najpierw na zginanie, a następnie powstałe połówki na ściskanie. W próbie zginania beleczkę umieszcza się na dwóch podporach (rozstaw 100 mm) i obciąża siłą skupioną w środku rozpiętości z prędkością 50 ± 10 N/s. W próbie ściskania połówkę beleczki umieszcza się między dwiema płytami dociskowymi 40×40 mm i obciąża z prędkością 2400 ± 200 N/s. Wytrzymałość na ściskanie Rc = Fc/1600 [MPa], gdzie Fc — siła niszcząca [N].

Zastosowania

Kluczowe parametry

ParametrWartość
Wymiary beleczek40 × 40 × 160 mm
Skład zaprawy450 g cementu + 1350 g piasku CEN + 225 g wody
Prędkość obciążania (ściskanie)2400 ± 200 N/s
Prędkość obciążania (zginanie)50 ± 10 N/s
Warunki dojrzewaniaWoda 20 ± 1°C
Terminy badań2 dni (wczesna R) lub 7 dni (wczesna N) i 28 dni

Norma

Numer normy
PN-EN 196-1:2016
Tytuł (PL)
Metody badania cementu — Część 1: Oznaczanie wytrzymałości
Title (EN)
Methods of testing cement — Part 1: Determination of strength

Procedura krok po kroku

  1. Przygotowanie materiałów

    Wytemperować cement, piasek i wodę do 20 ± 1°C. Odważyć: 450 ± 2 g cementu, 1350 ± 5 g piasku CEN, 225 ± 1 g wody.

    ⏱ Czas: 10 min • 🌡 Temperatura: 20 ± 1°C

  2. Przygotowanie form

    Oczyścić formy trójdzielne. Posmarować olejem formierskim. Zamocować na stole wstrząsowym. Sprawdzić szczelność.

    ⏱ Czas: 5 min

  3. Mieszanie zaprawy

    Wlać wodę do mieszarki. Dodać cement. Mieszać 30 s (wolno). Dodawać piasek przez 30 s. Mieszać 30 s (szybko). Przerwa 90 s. Mieszać 60 s (szybko).

    ⏱ Czas: 4 min

  4. Formowanie beleczek

    Napełnić formy zaprawą w dwóch warstwach. Po każdej warstwie zagęścić na stole wstrząsowym (60 wstrząsów w 60 s). Wyrównać powierzchnię.

    ⏱ Czas: 5 min

  5. Dojrzewanie wstępne

    Umieścić formy w komorze wilgotnościowej (20 ± 1°C, wilg. ≥90%) na 24 h. Przykryć płytą szklaną.

    ⏱ Czas: 24 h • 🌡 Temperatura: 20 ± 1°C

  6. Rozformowanie

    Po 24 h ostrożnie rozformować beleczki. Oznakować (numer, data). Umieścić w basenie wodnym 20 ± 1°C.

    ⏱ Czas: 10 min

  7. Dojrzewanie w wodzie

    Przechowywać w wodzie 20 ± 1°C do dnia badania. Woda musi pokrywać beleczki min. 5 mm. Wymieniać co 2 tygodnie.

    ⏱ Czas: 2/7/28 dni • 🌡 Temperatura: 20 ± 1°C

  8. Badanie wytrzymałości na zginanie

    Wyjąć beleczkę z wody. Umieścić na podporach (100 mm). Obciążać z prędkością 50 ± 10 N/s do złamania. Zapisać siłę niszczącą Ff.

    ⏱ Czas: 1 min

  9. Badanie wytrzymałości na ściskanie

    Połówki beleczek umieścić między płytami 40×40 mm. Obciążać z prędkością 2400 ± 200 N/s do zniszczenia. Zapisać siłę Fc.

    ⏱ Czas: 1 min

  10. Obliczenie wyników

    Rf = 1,5 × Ff × l / b³ [MPa] (zginanie, l=100 mm, b=40 mm). Rc = Fc / 1600 [MPa] (ściskanie). Wynik = średnia z 6 wartości ściskania.

  11. Ocena i klasyfikacja

    Porównać Rc28 z wymaganiami PN-EN 197-1: klasa 32,5 (≥32,5 MPa), 42,5 (≥42,5 MPa), 52,5 (≥52,5 MPa). Sprawdzić Rc2 lub Rc7.

  12. Dokumentacja

    Sporządzić sprawozdanie: rodzaj cementu, data zarobienia, warunki dojrzewania, wyniki Rf i Rc, klasyfikacja.

Wymagany sprzęt i aparatura

SprzętPrzykładOrientacyjna cena
Prasa do beleczek cementowychControls Autotest 300, Matest E161/E159, TZB-130 (ARHO)40 000–150 000 PLN
Przystawka do zginania beleczekRozstaw podpór 100 mm, prędkość 50 ± 10 N/s5 000–15 000 PLN (w zestawie z prasą)
Mieszarka automatyczna do zaprawControls 65-L0005, Matest E093 — program mieszania wg PN-EN 196-18 000–20 000 PLN
Formy trójdzielne 40×40×160 mmStalowe wg PN-EN 196-1, Controls, Matest1 500–4 000 PLN/szt.
Stół wstrząsowyControls 65-L0030, Matest E095 — 60 wstrząsów w 60 s5 000–12 000 PLN
Basen wodny termostatowanyControls 65-L0006 — 20 ± 1°C, pojemność min. 100 L3 000–10 000 PLN
Waga laboratoryjnaRadwag PS 6000/C/2, dokładność 1 g, zakres do 6000 g2 000–5 000 PLN

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

OdczynnikCASSzczegóły
Piasek normowy CEN (EN 196-1)—Certyfikowany piasek kwarcowy, uziarnienie 0,08–2,0 mm, opakowania 1350 g, producent: SNL/Normensand
Cement badany—Próbka cementu pobrana wg PN-EN 196-7, przechowywana w szczelnym pojemniku
Woda destylowana lub dejonizowana—Do przygotowania zaprawy (225 g na zamies) i napełnienia basenu dojrzewania
Olej formierski—Cienka warstwa na wewnętrzne ścianki form — ułatwia rozformowanie beleczek

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

Najczęstsze pytania

Jaka norma opisuje to badanie?

Badanie wykonuje się według normy PN-EN 196-1:2016 — „Metody badania cementu — Część 1: Oznaczanie wytrzymałości”. Tytuł angielski: „Methods of testing cement — Part 1: Determination of strength”.

Na czym polega ta metoda?

Beleczki zaprawy normowej 40×40×160 mm, po odpowiednim czasie dojrzewania, badane są najpierw na zginanie, a następnie powstałe połówki na ściskanie. W próbie zginania beleczkę umieszcza się na dwóch podporach (rozstaw 100 mm) i obciąża siłą skupioną w środku rozpiętości z prędkością 50 ± 10 N/s.

Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?

Wymiary beleczek: 40 × 40 × 160 mm; Skład zaprawy: 450 g cementu + 1350 g piasku CEN + 225 g wody; Prędkość obciążania (ściskanie): 2400 ± 200 N/s; Prędkość obciążania (zginanie): 50 ± 10 N/s.

Ile trwa wykonanie badania?

Suma czasów podanych przy poszczególnych etapach to około 29 dni 36 min. Procedura obejmuje 12 kroków.

Jaki sprzęt jest potrzebny?

Prasa do beleczek cementowych, Przystawka do zginania beleczek, Mieszarka automatyczna do zapraw, Formy trójdzielne 40×40×160 mm, Stół wstrząsowy, Basen wodny termostatowany, Waga laboratoryjna. Orientacyjny koszt podstawowej aparatury (Prasa do beleczek cementowych): 40 000–150 000 PLN.

Gdzie stosuje się to badanie?

Klasyfikacja cementu do klas wytrzymałości (32,5; 42,5; 52,5 MPa); Zakładowa kontrola produkcji cementu (ZKP wg PN-EN 197-2); Ocena zgodności cementu z normą PN-EN 197-1; Badania typu (ITT) nowych rodzajów cementu; Badania porównawcze (PT/ILC) laboratoriów cementowych; Kontrola jakości cementów specjalnych (siarczanoodporny, niskocieplny).

Jakie środki ostrożności obowiązują?

Prasa wytrzymałościowa — ryzyko zmiażdżenia, stosować osłony ochronne; Cement — działanie drażniące na skórę i oczy (pH>12), rękawice i okulary ochronne; Pył cementowy — stosować maskę FFP2 przy odważaniu i mieszaniu; Odłamki zaprawy przy zniszczeniu — okulary ochronne; Gorąca woda (opcjonalnie) — przy badaniach przyśpieszonych.

Które laboratorium wykona to badanie?

Badanie wykonują laboratoria akredytowane według ISO/IEC 17025. Na LabCoda wyszukasz je po numerze normy PN-EN 196-1.

🔍 Znajdź laboratorium wykonujące to badanie