Malty - zkoušky ztvrdlých malt

Zkoušení ztvrdlých malt se provádí dle norem:

ČSN EN 1015-10 Stanovení objemové hmotnosti zatvrdlé malty
ČSN EN 1015-11 Stanovení pevnosti zatvrdlých malt v tahu za ohybu a v tlaku
ČSN EN 1015-12 Stanovení přídržnosti zatvrdlých malt
ČSN 72 2452 Zkouška mrazuvzdornosti malty

Příprava vzorků pro zkoušení ztvrdlých malt

Suchá maltová směs se v laboratoři připravuje v míchačce dle ČSN EN 196-1. Množství připravené suché maltové směsi nebo objem směsi čerstvé malty:

• hmotnost malty v suchém stavu - 1,8 - 3,0 kg
• Objem čerstvé malty - 0,5 - 2,5 dm³

Větší množství připravíme v dostatečně velké nádobě pomocí vrtačky s metlou na míchání malt.

K přípravě a zkoušení zkušebních těles musí mít čerstvá malta vhodnou konzistenci. Pokud není uvedeno jinak (např. výrobcem), připraví se čerstvá malta s předepsanou hodnotou rozlití. Obsah vody potřebný k dosažení této konzistence se stanovuje dle normy ČSN EN 1015-3.

Předepsaná hodnota rozlití malt podle objemové hmotnosti zkoušené malty.

Míchání malty. V případě, že je výrobcem stanoven postup míchání, pak se postupuje dle jeho návodu. Pokud není postup míchání stanoven, postupujeme dle následujícího návodu. Odměřené množství vody se vlije do míchací nádoby a poté se během 15 sekund přidá za stálého míchání nízkou rychlostí suchá maltová směs. Míchání se ukončí po dalších 75 vteřinách.
V případě dávkování jednotlivých složek maltové směsi do míchačky postupujeme tak, že nejdříve do vody přidáme pojivo, které během 15 s rozmícháme, následně přidáme ostatní složky a opět mícháme 75 s. U lehčených malt nebo malt s chemickými přísadami je vhodné prodloužit dobu míchání. Veškeré odchylky od předepsaného postupu je třeba zaznamenat.

Zkušební vzorek čerstvé malty musí mít objem větší než je padesátinásobek největšího zrna kameniva. Vzorky, připravené zamícháním v laboratoři, musí být před zkouškou upraveny na hodnotu rozlití uvedenou v ČSN EN 1015-2 (viz Příprava vzorků). Ve cvičení budeme používat takové množství, které je potřebné k naplnění trojformy trámečků 40 x 40 x 160 mm.

Stanovení objemové hmotnosti ztvrdlé malty – ČSN EN 1015-10

Princip. Objemová hmotnost daného zkušebního tělesa ze suché ztvrdlé malty se stanoví jako poměr jeho hmotnosti ve vysušeném stavu a objemu, který těleso nasáklé vodou zaujímá při ponoření do vody.

Postup zkoušení. Stanovení hmotnosti. Zkušební těleso se vysuší v sušárně při teplotě 70 ± 5°C (v případě organické výplně při 60 ± 5°C) do ustálené hmotnosti. Ustálené hmotnosti je dosaženo v případě, že se dvě po sobě následující vážení po dvou hodinách sušení od sebe neliší o více jak 0,2 %. Hmotnost vysušeného zkušebního tělesa m_s,dry v kg zaznamenáme s přesností na 0,1 %. Stanovení objemu. Zkušební těleso se ponoří do vody o teplotě 20 ± 2°C a nechá se nasáknout vodou na tak dlouho, dokud se dvě po sobě následující měření po 15 minutách ponoření ve vodě od sebe neliší o více jak 0,2 % hmotnosti. Tělesa se poté vyjmou a po otření nasákavým hadříkem se zváží hmotnost m_s,sat v kg s přesností na 0,1 %. Pomocí hydrostatických vah stanovíme hmotnost vzorku ponořeného ve vodě m_s v kg.

Objem zkušebního tělesa v m³ je dán vztahem:

Objemová hmotnost se vypočítá ze vzorce:

Výsledkem je průměrná objemová hmotnost ze tří zkušebních vzorků, zaokrouhlená na 10 kg/m³.

Stanovení pevnosti zatvrdlých malt v tahu za ohybu a v tlaku ČSN EN 1015-11

Princip. Pevnost malty v tahu za ohybu se stanovuje tříbodovým zatěžováním do porušení zkušebních trámečků ze zatvrdlé malty. Pevnost malty v tlaku se zkouší na dvou částech trámečku po zkoušce pevnosti v tahu za ohybu.

Příprava zkušebních trámečků. Připraví se zkušební směs (viz příprava těles) pro zkoušení pevností malt po 28 dnech a naplní se trojforma (3 zkušební tělesa o rozměrech 40 x 40 x 160 mm).

Další postup závisí na množství obsahu vzdušného vápna.

1. Postup pro malty s hydraulickými pojivy a obsahem vzdušného vápna menším jak 50 % celkové hmotnosti pojiva:
Formy se plní ve dvou stejných vrstvách a každá se zhutní 25x údery pěchu. Přebytečná malta se zarovná s horní hranou formy a forma se uloží do vlhkého prostředí.
2. Postup pro malty obsahující vzdušné vápno a malty s hydraulickými pojivy a obsahem vzdušného vápna větším jak 50 % celkové hmotnosti pojiva:
Trojforma se umístí na skleněnou desku, která byla pokryta dvěma vrstvami bílé gázy. Poté se plní ve dvou stejných vrstvách a každá se zhutní 25x údery pěchu a přebytečná malta se zarovná s horní hranou formy. Na povrch malty se pak přiloží opět dvě vrstvy bílé gázy a doplní se šesti vrstvami filtračního papíru. Opět se přiklopí skleněnou deskou a forma se převrátí horní stranou dolů. Nyní se vrchní skleněná deska sundá a na odkrytou gázu formu se přidá šest vrstev filtračního papíru. Forma se přikryje zpátky skleněnou deskou, převrátí do své původní polohy a zatíží se. Po třech hodinách se sundají postupně všechny gázy a filtrační papíry a forma se uloží do vlhkého prostředí.

Pevnost v tahu za ohybu R_f v N/mm² se vypočítá ze vztahu

Pro každé zkušební těleso se uvede výsledek s přesností 0,05 N/mm². Průměrná hodnota se vypočítá s přesností na 0,1 N/mm².

Pevnost v tlaku R_m v N/mm² se vypočítá ze vztahu

Pro každé zkušební těleso se uvede výsledek s přesností 0,05 N/mm². Průměrná hodnota se vypočítá s přesností na 0,1 N/mm².

Stanovení přídržnosti ztvrdlé malty k podkladu ČSN EN 1015-12

Princip. Přídržnost vyjadřuje maximální napětí v tahu v [MPa] vyvozené zatížením působícím kolmo k povrchu malty nanesené na podkladu. Tahové zatížení se vyvozuje prostřednictvím odtrhového zkušebního zařízení (Coming) a tuhého odtrhového terče z korozivzdorné oceli, přilepeného na zkoušenou plochu povrchu malty. Průměr terče je 50 ± 0,1 mm a výška min. 10 mm.

Jako podklad, pokud není uvedeno jinak, se použije betonová deska (w=0,55; v době 6-24 hod. se horní plocha lehce okartáčuje) s rozměry nejméně 550 x 150 mm a tl. 50 mm. V podmínkách laboratoře je vhodnější betonovou desku po 28 dnech zrání před nanesením malty obrousit bruskou a odstranit prachové částice.

Maltu nanášíme způsobem dle doporučení výrobce. Pokud není uvedeno jinak, nanášíme maltu v tloušťce 10 ± 1 mm. Maltu přikryjeme PE fólií (případně vložíme do PE pytle) a ponecháme takto po 7 dní v laboratorním prostředí. Poté nechámme dozrát na vzduchu při teplotě 20 ± 2°C.

Postup zkoušky. Do připravené ztvrdlé malty vyvrtáme tři zkušební kruhové plochy o průměru 50 mm tak, že se prořízne podklad min. 2 mm do hloubky. Poté speciálním lepidlem přilepíme zkušební terče. a po vytvrzení lepidla provedeme odtrhy odtrhoměrem. Alternativně můžeme zkušební plochy připravit tak, že nejdříve nalepíme terče, které po vytvrzení obřežeme bruskou do tvaru osmistěnu. Tato metoda se hojně využívá zejména při diagnostice staveb v terénu. Zkušební plochy porušené při přípravě nebo před zkoušením odtrhu se při výpočtu přídržnosti neuvažují.

Přídržnost R_fu v [MPa] se poté vyjádří, podobně jako u pevnosti v tlaku, jako podíl vyvozeného zatížení v N a zkoušené plochy A.

R_fu = F / A [N/mm²]

Výsledkem je průměrná hodnota ze všech platných měření, která se uvede s přesností na 0,1 N/mm² (MPa)

Do protokolu zkoušení se rovněž uvedou jednotlivé způsoby porušení. Můžou nastat tyto případy:

• porušení v lepidle - hodnota přídržnosti je vyšší než dosažený výsledek zkoušky, v případě nízkých hodnot se do výpočtu neuvažuje.
• porušení ve vrstvě malty - hodnota přídržnosti je vyšší než dosažená hodnota, přídržnost je vyšší než pevnost v tahu malty
• porušení ve spoji podklad/malta - udává přídržnost malty k podkladu
• porušení v podkladu - hodnota přídržnosti je vyšší než dosažená hodnota, porušení je způsobeno nekvalitním podkladem nebo vyšší přídržností než je pevnost v tahu podkladu.

Stanovení mrazuvzdornosti dle ČSN 72 2452

Princip. Mrazuvzdornost malty se zkouší střídavým zmrazováním a rozmrazováním zkušebních těles nasycených vodou, a to buď na požadovaný počet zmrazovacích cyklů, nebo na stanovení stupně mrazuvzdornosti, přičemž se zjišťuje míra jejich poškození.

Při zkoušce mrazuvzdornosti se provádí

1. Stanovení vizuální změny a změny hmotnosti ztvrdlé malty
2. Stanovení objemové hmotnosti ztvrdlé malty
3. Stanovení pevnosti ztvrdlé malty v tahu za ohybu
4. Stanovení součinitele mrazuvzdornosti ztvrdlé malty

Příprava zkušebních těles. Mrazuvzdornost se zkouší na trámečcích 40x40x160 mm. Pro zkoušku se připraví potřebný počet sad zkušebních těles, přičemž jedna sada pro daný počet zmrazovacích cyklů sestává z celkem 6 trámečků (3 referenční + 3 na cyklování).

Zkušební postup. U zkušebních těles se před zmrazováním zjistí jejich rozměry a hmotnost a vypočítá jejich objemová hmotnost podle ČSN 72 2447. Zkušební tělesa se nasycují vodou po dobu 24 hodin ponořením do vodní lázně teploty +20°C ± 3°C tak, aby voda byla nad povrchem těles nejméně 3cm. Ihned po nasycení vodou se zmrazují.

Zmrazování a rozmrazování zkušebních těles se děje ve zmrazovacích cyklech. Jeden zmrazovací cyklus sestává nejméně ze 4 hodin zmrazování při teplotě -20C ± 3°C a nejméně dvou hodin rozmrazování.

Zkušební tělesa se po ukončení určitého počtu zmrazovacích cyklů změří a zváží a zjistí se jejich objemová hmotnost. Pak se sada trámečků určených pro danou zmrazovací etapu zkouší zkouškou na tah za ohybu. Zkoušky musí být provedeny do 30 minut po vytažení tělesa z vody. Během zmrazování se tělesa pozorují a zaznamená se každá vzniklá porucha. První sada porovnávacích těles se zkouší na tah za ohybu při začátku zmrazování. Druhá sada porovnávacích těles se zkouší po ukončení zmrazovacích etap.

Zkouška mrazuvzdornosti se ukončí:

1. Po ukončení předepsaného počtu zmrazovacích cyklů
2. po ukončení zmrazovací etapy, při které byl zjištěn pokles pevnosti v tahu za ohybu větší než 25% proti pevnosti v tahu za ohybu první porovnávací sady.
3. Jsou-li zkušební tělesa zjevně mrazem rozrušena.

Vyhodnocení. Jako výsledek zkoušky se uvedou pro daný počet zmrazovacích cyklů a po ukončení zmrazování:

1. Zjištěné úbytky hmotnosti zkoušených trámečků v procentech hmotnosti
2. Pevnosti trámečků v tahu za ohybu a zpravidla i pevnosti v tlaku úlomků trámců, a to zmrazovaných zkušebních těles a porovnávacích zkušebních těles
3. Součinitel mrazuvzdornosti malty.

Součinitel mrazuvzdornosti malty je poměr aritmetického průměru hodnot pevnosti v tahu za ohybu trámečků zmrazovaných k aritmetickému průměru hodnot pevnosti v tahu za ohybu porovnávacích trámečků.

Malty se považuje za mrazuvzdornou na ten počet zmrazovacích cyklů, při kterých úbytek pevnosti zmrazovaných vzorků proti pevnostem porovnávacích vzorků není větší než 25% pevnosti porovnávacích vzorků.