MATERIAŁY BUDOWLANE
Ćwiczenie nr 3 Temat: Ceramika budowlana		Zespół nr 3 1. Krzysztof Kielak 2. Martyna Witkowska 3. Monika Wojtkowska
R.A. 2004/2005	Grupa 4	Semestr 2	Ocena

1. WIADOMOŚCI OGÓLNE

Ceramiką nazywamy tworzywo uformowane, a następnie wypalone lub spieczone z glin naturalnych albo ich mieszanin. Ceramika należy do najstarszych tworzyw wyrabianych przez człowieka. Wyroby te, ze względu na ich wielowiekowe zastosowanie SA materiałami wypróbowanymi i wysoce cenionymi w budownictwie.

Ze względu na strukturę wyroby ceramiczne dzielimy na trzy grupy:

1. Wyroby ceramiczne o strukturze porowatej - chłonące wodę, o nasiąkliwości do 22%, tzw. Ceramika czerwona wypalana w temperaturze 900-1100 ⁰C

2. Wyroby o strukturze zwartej, spieczonej - o bardzo małej porowatości, nasiąkliwości 6-12%, otrzymywane przez spiekanie w temperaturze 1100-1300 ⁰C

3. Wyroby z ceramiki szlachetnej i półszlachetnej - fajansowe, porcelanowe, majolikowe.

Wyroby ceglarskie produkuje się z glin odpowiedniej przeróbce i uformowaniu, wypala się w temperaturze 850-1000 ⁰C. Gliny w głównej mierze składają się z uwodnionych minerałów ilastych, które w stanie naturalnym po nawilżeniu mają cechy plastyczne (gliny dają się łatwo formować). Po wypaleniu minerały (gliny) tracą wodę chemicznie związaną, przez co stają się materiałem nieelastycznym, a wyroby są mrozoodporne. Barwa większości wyrobów ceglarskich jest czerwona (z odcieniami), co świadczy o ich zanieczyszczeniu związkami żelaza.

Do grupy materiałów ceramicznych o strukturze zwartej, spieczonej, należą wyroby klinkierowe w postaci cegieł, kształtek i płytek, kamionkowe w postaci płytek, kształtek i rur, a także cegły kominowe i kanalizacyjne. Do produkcji klinkieru budowlanego przydatne są gliny z małą zawartością piasku charakteryzujące się znaczną różnicą temperatur spiekania i topnienia. Klinkier jest materiałem w znacznej części lub całkowicie spieczonym, o strukturze bardzo ścisłej z małą ilością porów, pozwalającej na uzyskanie nasiąkliwości 6-12% i dużej wytrzymałości mechanicznej na ściskanie (do 100MPa). Jest odporny na działanie wysokiej temperatury pod warunkiem, że nie zostanie nagle ostudzony lub polany wodą. Jest materiałem odpornym nie tylko na działanie wody, ale i kwasu. Może być stosowany w środowisku kwasów zimnych i gorących o dużym stężeniu. Do budowy ścian domów mieszkalnych nie jest stosowany z powodu znacznego współczynnika przewodności cieplnej. Używany jest natomiast do licowania budynków, w kanalizacji, w drogownictwie, do wykonywania posadzek zwykłych i chemoodpornych, na wykładziny w budownictwie przemysłowym. Wyrobom klinkierowym do licowania nadaje się przeważnie powierzchnię licową zeszkloną, aby uzyskać ładniejszy wygląd i utrudnić osadzanie się brudu. Stosowana jest niekiedy tzw. Polewa solna, która daje błyszczący wygląd.

2. ZASADY BADAŃ

• Nasiąkliwość - próbki wysuszone do stałej masy w temperaturze 110 - 130^oC należy zważyć. Następnie próbki zalewa się wodą o temperaturze pokojowej do połowy ich wysokości. Po 2 godzinach należy dolać wody, aby jej poziom sięgał ¾ wysokości próbek, a po upływie dalszych 2 godzin - aż do całkowitego zanurzenia próbek. Próbki powinny przebywać w wodzie do czasu ustalenia się ich masy. Dokonujemy kolejnego ważenia i nasiąkliwość wyliczamy ze wzoru:

gdzie Cm - masa próbki nasiąkniętej

Cs - masa próbki wysuszonej

• Badanie odporności na działanie mrozu - przeprowadza się na próbkach nasyconych wodą. Umieszcza się je w zamrażarce, oziębia do -15 ⁰C i przetrzymuje przez 4 godziny. Następnie próbki wyjmujemy i zanurzamy w wodzie o temperaturze 25 ⁰C na okres 4 godzin. Po rozmrożeniu próbki wyjmuje się z wody i poddaje dokładnym oględzinom. Następnie próbki zamraża się i odmraża tyle razy, ile wymagają normy przedmiotowe. Jeżeli próbki uległy uszkodzeniu przed osiągnięciem przez normę liczby cykli, badanie należy przerwać.

• Odporność na zmiany temperatury - polega na ogrzewaniu do 250^oC i studzeniu próbki i sprawdzaniu czy nie uległa ona uszkodzeniu.

• Wytrzymałość na ściskanie - cegły klinkierowej pojedynczej przeprowadza się po przecięciu w poprzek w środku ich długości i po spojeniu uzyskanych połówek zaprawą cementową. Okres dojrzewania przygotowanej próbki powinien wynosić nie mniej niż 6 dni. Po uzyskaniu obciążenia niszczącego F [kN], wytrzymałość na ściskanie Rc należy obliczyć ze wzoru:

,

gdzie A - powierzchnia ściskana w m²

3. WYKONANE BADANIA - CEGŁA KLINKIEROWA SZCZELINOWA (wg normy PN-B-12008:1996)

• Kształt - prostopadłościan o prostych krawędziach i płaskich powierzchniach

• Wymiary - 248 x 118 x 65 mm (wg normy 250 x 120 x 65). Norma dopuszcza odchyłkę wielkości nie przekraczającą 2 - 4 mm.

• Masa - 2815 g

• Objętość- 1,902 m³

• Gęstość objętościowa - wg normy powinna wynosić nie mniej niż 1200 kg/m³ i nie więcej niż 2500 kg/m³

- 1480 kg/m³

• Wady (wg normy PN-B-12008:1996):

• Skrzywienia powierzchni i krawędzi

• Odchylenia od kąta prostego między powierzchniami podstawy a bocznymi

• Odchylenia od kąta prostego między powierzchniami bocznymi

• Szczerby i uszkodzenia krawędzi i naroży

• Odpryski i wytopy na powierzchniach bocznych licowych

• Odpryski i wytopy na powierzchniach bocznych nie licowych

• Pęknięcia na powierzchniach bocznych licowych

• Pęknięcia na powierzchniach bocznych nie licowych długości większej niż 6 mm

- wyraźne pęknięcia na całej grubości - nie spełnia wymagań normowych

• Zawartość margla - związki wapnia powodują reakcje pęczniejące, wewnętrzne naprężenia, w wyniku czego cegła pęka - brak margla

• Szkodliwa zawartość soli mineralnych - wg normy w przypadku cegieł grupy L nie dopuszcza się żadnych nalotów i wykwitów

- niewielkie naloty

• Stężenie naturalnych pierwiastków promieniotwórczych - określone współczynnikami kwalifikacyjnymi f₁ i f₂ , powinna wznosić: f₁ nie więcej niż 1,0 i f₂ nie więcej niż 185 Bq/kg

- f₁ = 1,1 Bq/kg

- f₂ = 186 Bq/kg

- nie spełnia normy

• Odporność na działanie mrozu - 25 cykli bez uszkodzeń

• Wytrzymałość na ściskanie - 40 MPa

• Nasiąkliwość - badana metodą moczenia powinna wynosić nie więcej niż 6%

- 6,4% - nie spełnia normy

---