Porozymetr

Aparat do badania zawartości powietrza w mieszance betonowej – Porozymetr.

Niskie temperatury są jednym z kluczowych elementów wpływających na wytrzymałość betonu. Zawarta w kapilarach betonu woda zamarzając zwiększa swoją objętość, w wyniku czego powstają naprężenia, które prowadzą do uszkodzenia jego struktury. Aby przeciwdziałać destrukcyjnej sile mrozu do betonu dodaje się domieszki napowietrzające. Zastosowanie domieszek napowietrzających w odpowiedniej proporcji pozwala na wprowadzenie w struktury betonu regularnie rozmieszczonych, sferycznych pęcherzyków powietrza. Utrzymanie zawartości powietrza w betonie na poziomie 4-6% znacząco poprawia jego mrozoodporność. Należy jednak pamiętać, że nadmierne napowietrzenie obniża wytrzymałość betonu na ściskanie.

Sposób oznaczania powietrza w mieszance betonowej opisuje norma PN-EN 12350-7 Badania mieszanki betonowej – Część 7: Badania zawartości powietrza metody ciśnieniowe. Metoda ciśnieniowa opiera się na prawie Boyle’a-Mariotta, gdzie znana objętość powietrza pod określonym ciśnieniem łączy się w szczelnie zamkniętym pojemniku z nieznaną zawartością powietrza zawartej w próbce mieszanki betonowej. Do przeprowadzenia tego badania wykorzystuje się porozymetr, znany również jako aparat do badania zawartości powietrza w betonie.

Porozymetr zbudowany jest z pokrywy oraz cylindrycznego pojemnika o objętości 8l lub 5,5l. Na krawędzi pojemnika znajduje się kołnierz oraz uchwyty ułatwiające przenoszenie. Obie części wykonane są ze stali lub innego metalu odpornego na zaczyn cementowy. Pokrywa zawiera zaczepy umożliwiające jej szczelne przymocowanie do kołnierza pojemnika. Na pokrywie znajdują się ponadto:
– dwa zawory A, B prowadzące do komory pojemnika,
– ciśnieniomierz wskazujący procentową zawartość powietrza w mieszance betonowej z różną dokładnością skali w zależności od zakresu: 0,1% dla zakresu 0-3%; 0,2% dla zakresu 3-6% i 0,5% dla zakresu 6-15%,
– pompka,
– śruba radełkowa, umożliwiająca upuszczenie nadmiaru powietrza wtłoczonego do komory,
– dźwignia sterująca głównym zaworem powietrza.

Badanie zawartości powietrza należy rozpocząć od wypełnienia pojemnika próbką betonu, w taki sposób, aby usunąć jak najwięcej uwięzionego w niej powietrza. Bezpośrednio po umieszczeniu mieszanki betonowej, należy ją zagęścić mechaniczne, stosując do tego wibrator wgłębny, stolik wibracyjny lub pręt do zagęszczania. Dokładnie oczyścić krawędź pojemnika, tak aby po nałożeniu pokrywy zapewnić szczelność zbiornika. Zawory A i B należy otworzyć. Przez zawór A wlewamy wodę za pomocą strzykawki, do momentu aż zacznie ona wypływać przez zawór B. Oba zawory zamykamy i za pomocą pompki wtłaczamy powietrze do komory, aż wskazówka manometru znajdzie się na wysokości czerwonego wskaźnika. Po odczekaniu kilku sekund ciśnieniomierz należy opukać. Jeżeli wskazówka będzie poniżej czerwonego wskaźnika, dopompowujemy powietrze. W przypadku nadmiaru powietrza, można go upuścić odkręcając śrubkę radełkową. Gdy wskazówka znajdzie się na odpowiednim poziomie, za pomocą dźwigni otwieramy główny zawór powietrza. Po ustabilizowaniu się ciśnienia z manometru odczytujemy zawartość powietrza w mieszance betonowej. Na koniec badania otwieramy zawory odcinające A i B aby zwolnić ciśnienie przed zdjęciem pokrywy. Przed wykonaniem kolejnego badania, należy starannie oczyścić z betonu pojemnik i pokrywę.

W analogiczny sposób przeprowadza się badanie zawartości powietrza w zaprawach wg normy EN 459-2. Pomiaru zawartości powietrza dokonuje się aparatem do badań o identycznej budowie. Różnica polega w zastosowaniu mniejszego zbiornika, która w tym wypadku wynosi 1l. Badania powietrza w powyższy sposób można dokonywać również w materiałach sypkich, takich jak cement – wówczas zbiornik ma 0,75 l.

Kluczowym dla oznaczania zawartości powietrza jest dopasowanie na odpowiednim poziomie manometru wyskalowanego dla konkretnego, dobranego dla konkretnego materiału zbiornika.