Sprawozdanie z wykonania badań typu elementu ceramicznego pionowo drążonego kategorii II (cegły kratówki K1)

wg normy PN-EN 771-1:2006 Wymagania dotyczące elementów murowych. Część 1: Elementy murowe ceramiczne z maja 2006

Autor: Grzegorz Nowak gr.12

1. Przedmiot i zakres sprawozdania

Przedmiotem tego opracowania są elementy ceramiczne pionowo drążone, o wymiarach nominalnych 250 x 120 x 65 mm.

Celem opracowania jest wykonanie badań typu dla w/w elementów wg normy
PN-EN 771-1:2006 Wymagania dotyczące elementów murowych. Część 1: Elementy murowe ceramiczne, oraz sprawdzenie czy elementy te spełniają wymagania normy.

Zakres badań obejmuje:

• Wymiary i ich odchyłki

• Kształt i budowa

• Gęstość brutto i netto w stanie suchym i odchyłki gęstości

• Wytrzymałość na ściskanie

• Właściwości cieplne

• Trwałość (odporność na zamrażanie- odmrażanie)

• Absorpcja wody

• Zawartość aktywnych soli rozpuszczalnych

• Reakcja na ogień

• Przepuszczalność pary wodnej

• Wytrzymałość spoiny

2. Podstawy opracowania.

Podstawą formalną jest zlecenie badań na potrzeby edukacyjne z przedmiotu
Materiały budowlane.

Podstawą merytoryczną są:

• Wyniki badań

• Dokumenty odniesienia (normy przedmiotowe):

PN-EN 772-16:2001 Metody badań elementów murowych. Część 16: Określenie wymiarów

PN-EN 772-13:2001 Metody badań elementów murowych. Część 13: Określanie gęstości netto i gęstości brutto elementów murowych w stanie suchym (z wyjątkiem kamienia budowlanego)

PN-EN 772-1:2001 Metody badań elementów murowych. Część 1: Określanie wytrzymałości na ściskanie

PN-EN 1745:2004 Mury i wyroby murowe- metody określania obliczeniowych wartości cieplnych

PN-EN 998-2:2003 Wymagania dotyczące zapraw do murów. Część 2: zaprawa murarska

3. Charakterystyka ogólna badanych elementów.

Badaniom poddane zostały elementy ceramiczne pionowo drążone- cegły kratówki K1 kategorii II o wymiarach nominalnych 250 x 120 x 65 mm (dł. x szer. x wys.). Na podstawie określenia gęstości brutto w stanie suchym stwierdzono przynależność wyrobów do grupy elementów murowych typu HD. Wyroby te przeznaczone są do stosowania w ścianach zewnętrznych nośnych, samonośnych i osłonowych, a także wewnętrznych nośnych i wypełniających zabezpieczonych przed działaniem wody. Elementy murowe ceramiczne oceniano zgodnie z 4 stopniem oceny zgodności

4. Wyniki badań

Wszystkie badania zostały przeprowadzone zgodnie z wymaganiami wg norm przedmiotowych podanych w pkt. 2.

• Wymiary i ich odchyłki

Określono długość l_u, szerokość w_u oraz wysokość h_u [mm] czterech próbek. Wymiary mierzono za pomocą suwmiarki w środku każdej z próbek. Wymiary zostały wyznaczone jako wartości średnie. Określono również odchyłki wymiarów (różnica między wynikiem najbardziej się różniącym od wartości nominalnej). Odchyłki pozwalają na zakwalifikowanie wyrobów do klasy T1+. Natomiast rozpiętość wymiarów spełnia wymagania kategorii R1. Wyniki podano w tabeli 1.

Tabela 1.

Cecha	Pomiar [mm]				Wartość średnia [mm]	Wartość deklarowana [mm]	Odchyłka wymiarów [mm]	Rozpiętość wymiarów [mm]
		1	2	3					4
Długość lu	250,0	248,9	248,1	251,1	249,5	250	1,9	3,0
Szerokość wu	123,0	119,4	120,5	119,6	120,6	120	3,0	3,6
Wysokość hu	65,9	65,2	64,1	64,5	64,9	65	0,9	1,8

Wymagania kategorii T1+: Wymagania kategorii R1:

Odchyłka długości =< 6mm Rozpiętość długości =< 9mm

szerokości =< 4mm szerokości =< 7mm

wysokości =< 3mm wysokości =< 5mm

4.2 Kształt i budowa

Cecha	Pomiar [mm]				Wartość średnia [mm]
		1	2	3		4
Grubość ścianek zewn.	16,6	16,2	18,0	18,3	17,3
Grubość ścianek wewn.	8,3	8,8	6,6	7,4	7,8

Tabela 2.

1. Gęstość brutto i netto w stanie suchym

Określono masę w stanie suchym m_dry,u masę w stanie nasyconym, oznaczoną w powietrzu m_np,u oraz masę w stanie nasyconym, oznaczoną w wodzie m_nw,u [kg], długość l_u, szerokość w_u oraz wysokość h_u [mm] czterech próbek. Objętość brutto wyznaczono metodą bezpośrednią, natomiast gestość netto wyznaczono metodą wagi hydrostatycznej.

Gęstość brutto wyznaczono ze wzoru:

ρ_g,u=m_dry,u/V_g,u [kg/m³]

ρ_g,u - gęstość brutto w stanie suchym [kg/m³]

m_dry,u - masa próbki w stanie suchym [kg]

V_g,u - objętość brutto [m³]

Gęstość netto wyznaczono ze wzoru:

ρ_n,u=m_dry,u/V_n,u [kg/m³]

ρ_n,u - gęstość netto w stanie suchym [kg/m³]

m_dry,u - masa próbki w stanie suchym [kg]

V_n,u - objętość netto [m³]

Gęstość została wyznaczona jako wartość średnia z badania czterech próbek. Klasa odchyłki gęstości to Dm (deklarowana przez producenta). Wyniki badania gęstości brutto i netto przedstawiono odpowiednio w tabeli 3 i 4.

Tabela 3.

Cecha	Pomiar
		1	2	3	4
Masa w stanie suchym mdry,u [kg]	2,034	2,059	2,089	2,067
Długość lu [mm]	250,0	248,9	248,1	251,1
Szerokość wu [mm]	123,0	119,4	120,5	119,6
Wysokość hu [mm]	65,9	65,2	64,1	64,5
Objętość brutto Vg,u [m^3]	0,00203	0,00194	0,00191	0,00194
Gęstość brutto ρg,u [kg/m^3]	1001,97	1061,34	1093,72	1065,46
Średnia gęstość brutto [kg/m^3]	1055,62
Śr. gęstość brutto po zaokrągleniu do 10 [kg/m^3]	1060

Cecha	Pomiar
		1	2	3	4
Masa w stanie suchym mdry,u [kg]	2,034	2,059	2,089	2,067
Masa w stanie nasyc, oznaczona w powietrzu [kg]	2,356	2,346	2,343	2,344
Masa w stanie nasyc, oznaczona w wodzie [kg]	1,241	1,288	1,250	1,242
Objętość netto Vn,u [m^3]	0,00112	0,00106	0,00110	0,00110
Gęstość netto ρn,u [kg/m^3]	1820,57	1942,23	1907,43	1871,93
Średnia gęstość netto [kg/m^3]	1885,54
Śr. gęstość netto po zaokrągleniu do 10 [kg/m^3]	1890

Tabela 4.

2. Wytrzymałość na ściskanie

Badanie wytrzymałości na ściskanie odbyło się na jednej próbce. Wszystkie elementy badania wraz z wyrównaniem zaprawą oraz sezonowaniem odbyły się zgodnie z zasadami zawartymi w normie PN-EN 772-1:2001 Metody badań elementów murowych. Część 1: Określanie wytrzymałości na ściskanie. Element był wcześniej wyrównany zaprawą cementowo- piaskową a następnie sezonowany (suszony przez 24h w suszarce w temp. 70^oC oraz studzony przez 4h w temp. pokojowej ok.20^oC). Próbka została ustawiona współosiowo ze środkiem przegubu płyty dociskowej tak, aby zapewnione było jej stabilne położenie. Obciążenie próbki było regulowane w czasie obciążania tak, aby przyrost siły niszczącej był stały. Próbkę obciążano prostopadle, aż do zniszczenia. Wytrzymałość na ściskanie określono za pomocą wzoru:

f_c=F/S [N/mm²]

f_c - wytrzymałość na ściskanie [N/mm²]

F - siła niszcząca [N]

S - powierzchnia brutto [mm²]

Otrzymany wynik pomnożono przez współczynnik zależny od sposobu sezonowania (1,0 - sezonowanie przeprowadzone zgodnie z w/w normą) oraz współczynnik kształtu δ=0,864 który został obliczony przez liniową interpolację między sąsiednimi wartościami zgodnie z tablicą A.1 w/w normy. Stąd została wyliczona znormalizowana wytrzymałość na ściskanie. Wynik przedstawiono w tabeli 5.

Tabela 5.

Cecha	Wynik
Długość lu [mm]	254,2
Szerokość wu [mm]	121,1
Pole powierzchni S [mm^2]	30783,6
Siła niszcząca F [N]	640000
Wytrzymałość na ściskanie [N/mm^2]	20,8
Mnożnik zal. od sposobu sezonowania	1,0
Współczynnik kształtu	0,864
Znormalizowana wytrzymałość na ściskanie fc	18,0

3. Właściwości cieplne

Badane wyroby są przeznaczone do stosowania w elementach budynku podlegającym wymaganiom dotyczącym izolacyjności cieplnej dlatego określono dla nich wartość współczynnika przewodności ciepła λ_10,dry zgodnie z tablicą A.1 normy PN-EN 1745:2004 (patrz. pkt. 2).

Współczynnik przewodzenia ciepła wg tej normy i z założeniem, że gęstość wyrobu wynosi 1060 kg/m³, wynosi:

Dla P=50% λ_10,dry = 0,23 W/mK

Dla P=90% λ_10,dry = 0,30 W/mK

4. Trwałość

Badane wyroby mogą być stosowane do murów zewnętrznych, które zgodnie z normą tytułową (załącznik B3 Odporność na zamrażanie i odmrażanie) kwalifikowane są do kategorii: narażony na działanie warunków obojętnych. Dlatego wyroby zakwalifikowano do kategorii F0 (wyroby zabezpieczone przed penetracją wody).

1. Absorpcja wody

Badaniu poddano cztery próbki. Suszono do stałej masy w temp. 70^oC oraz studzono w temp. pokojowej. Następnie elementy umieszczono w zbiorniku z wodą na 24h. Absorpcję wody obliczono ze wzoru:

w_m=((m_w-m_d)x100%)/m_d

m_w - masa próbki w stanie nasyconym [kg]

m_d - masa próbki w stanie suchym [kg]

Wyniki przedstawiono w tabeli 6.

Tabela 6.

Cecha	Pomiar
		1	2	3	4
Masa w stanie suchym mdry,u [kg]	2,034	2,059	2,089	2,067
Masa w stanie nasyc, oznaczona w powietrzu [kg]	2,356	2,346	2,343	2,344
Absorpcja wody	16%	14%	12%	13%
Średnia wartość absorpcji wody	14%

2. Zawartość aktywnych soli rozpuszczalnych

Badane elementy są przeznaczone do murów zabezpieczonych przed penetracją wody. Zgodnie z normą tytułową kategoria zawartości aktywnych soli rozpuszczalnych, dla których nie wymaga się badania oznacza się S0.

3. Reakcja na ogień

Zgodnie z normą tytułową w przypadku elementów murowych zawierających =<1,0% masy lub objętości jednolicie rozmieszczonych materiałów organicznych deklarować należy Euroklasę A1 bez konieczności badania.

4. Przepuszczalność pary wodnej

Na podstawie tabelarycznych wartości współczynnika dyfuzji pary wodnej zawartych w normie PN-EN 1745 określono owy współczynnik μ=5/10.

4.11 Wytrzymałość spoiny

Deklaracja wytrzymałości spoiny odbyła się na podstawie wartości ustalonych wg normy
PN-EN 998-2:2003 załącznik C i wynosi: 0,15 N/mm²

5. Wnioski

Na podstawie przeprowadzonych badanych elementów ceramicznych cegły kratówki K1 przeprowadzonych zgodnie z dokumentami zawartymi w pkt.2 na podstawie normy
PN-EN 771-1:2006 Wymagania dotyczące elementów murowych. Część 1: Elementy murowe ceramiczne. stwierdzono następujące właściwości:

• Wymiary (dł x szer x wys) 250 x 120 x 65 mm

• Odchyłki wymiarów Kategoria T1+

• Rozpiętość wymiarów Kategoria R1

• Gęstość brutto w stanie suchym 1060 kg/m³

• Gęstość netto w stanie suchym 1890 kg/m³

• Wytrzymałość na ściskanie 20,8 N/mm²

• Znormalizowana wytrzymałość na ściskanie 18,0 N/mm²

Współczynnik przewodzenia ciepła Dla P=50% λ_10,dry = 0,23 W/mK

Dla P=90% λ_10,dry = 0,30 W/mK

• Trwałość F0

• Absorpcja wody 14%

• Zawartość aktywnych soli rozpuszczalnych S0

• Reakcja na ogień Euroklasa A1

• Współczynnik dyfuzji pary wodnej 5/10

• Wytrzymałość spoiny na ścinanie 0,15 N/mm²

Cerbud, Komandosów 4, 30-334 Kraków 09

PN-EN 771-1 Kategoria II, HD element murowy ceramiczny Wymiary: długość 250mm, szerokość 120mm, wysokość 65mm Odchyłki wymiarów: Kategoria odchyłek wymiarów: T1+ Kategoria rozpiętości wymiarów: R1 Wytrzymałość na ściskanie: znormalizowana 18,0 N/mm^2 Wytrzymałość spoiny: 0,15 N/mm^2 Zawartość aktywnych soli rozpuszczalnych: S0 Reakcja na ogień: Euroklasa A1 Absorpcja wody: 14% Współczynnik dyfuzji pary wodnej: 5/10 Gęstość brutto w stanie suchym: 1060 kg/m^3 Ekwiwalentny współczynnik przewodzenia ciepła: Dla P=50% λ10,dry = 0,23 W/mK Dla P=90% λ10,dry = 0,30 W/mK Trwałość (odporność na zamrażanie i odmrażanie): F2

---