Laboratorium materiały budowlane

Dzień 26.10.11r godzina 10¹⁵

Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska

semestr I rok akademicki 2011 /2012

Ćwiczenie nr 2:

PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

imię i nazwisko

nr indeksu _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

imię i nazwisko

nr indeksu _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

imię i nazwisko

nr indeksu _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

imię i nazwisko

nr indeksu _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

imię i nazwisko

nr indeksu _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ocena _____

A. OZNACZENIE GĘSTOŚCI POZORNEJ NA WADZE HYDROSTATYCZNEJ

1. Cel ćwiczenia:

Oznaczenie gęstości pozornej na wadze hydrostatycznej.

2. Wstęp teoretyczny:

GĘSTOŚCIĄ POZORNĄ (gęstością objętościową ) nazywa się masę jednostki objętości wysuszonego materiału łącznie z porami. Gęstość pozorną określa się ze wzoru:

gdzie:

- masa materiału suchego w stanie dowolnej porowatości [g],

- objętość materiału [cm³]

3. Przebieg doświadczenia:

Najpierw próbę ważymy w stanie suchym (m[g]). Następnie próbkę nasyconą wodą ważymy w powietrzu(
[g]) oraz na wadze hydrostatycznej (
[g])

Dane:

[cm³] , gdzie ρ_w= 1 g/cm³ - gęstość wody

Wyznaczenie gęstości pozornej ze wzoru:

[g/cm³]

B. OZNACZENIE GĘSTOŚCI POZORNEJ METODĄ PARAFINOWĄ.

1. Cel ćwiczenia:

Oznaczenie gęstości pozornej metodą parafinową.

2. Wstęp teoretyczny:

GĘSTOŚCIĄ POZORNĄ (gęstością objętościową ) nazywa się masę jednostki objętości wysuszonego materiału łącznie z porami. Gęstość pozorną określa się ze wzoru:

gdzie:

- masa materiału suchego w stanie dowolnej porowatości [g],

- objętość materiału [cm³]

3. Przebieg doświadczenia:

Aby obliczyć gęstość pozorną metodą parafinową ważymy dwie próbki: ceglaną i betonu komórkowego w stanie suchym (m[g]). Powlekamy próbki parafiną a następnie wyznaczamy ich masy w powietrzu (m₃[g]) . Następnie mierzymy objętości próbek z parafiną (V[cm³]) poprzez zanurzenie próbek w cylindrze pomiarowym.

Dane próbki ceglanej:

Obliczamy objętość parafiny wg wzoru:

[cm³], gdzie 0,9g/cm³ - gęstość parafiny

V_p = 5,84 cm³

Następnie obliczamy objętość badanej próbki ceglanej wg wzoru:

V = V₁ - V_p [cm³]

V = 54,16 cm³

Ostatecznie mogliśmy zmierzyć gęstość pozorną wg wzoru:

[g/cm³]

ρ_p= 1,97 [g/cm³]

Dane próbki betonu komórkowego:

Obliczamy objętość parafiny wg wzoru:

[cm³], gdzie 0,9g/cm³ - gęstość parafiny

V_p = 5,84 cm³

Następnie obliczamy objętość badanej próbki betonu komórkowego wg wzoru:

V = V₁ - V_p [cm³]

V = 53 cm³

Ostatecznie mogliśmy zmierzyć gęstość pozorną wg wzoru:

[g/cm³]

ρ_p= 0,97 [g/cm³]

C. OZNACZENIE GĘSTOŚCI W KOLBIE LE CHATELIERA

1. Cel ćwiczenia:

Oznaczenie gęstości właściwej za pomocą kolby Le Chateliera.

1. Wstęp teoretyczny:

GĘSTOŚCIĄ (gęstością właściwą - ) nazywa się masę jednostki objętości materiału w stanie zupełnej szczelności (bez porów). Gęstość oblicza się ze wzoru:

gdzie:

- masa próbki [g],

- objętość próbki bez porów [cm³].

2. Przebieg doświadczenia:

Początkowo napełniamy kolbę benzyną do przedziałki 18[cm3]. Ważymy kolbę z benzyną (m1[g]). Wsypujemy do kolby 2,7[cm3] sproszkowanego betonu. Objętość wsypanej próbki równy jest objętości wypartej przez nią cieczy. Ważymy kolbę wraz z betonem(m₂[g]).

Dane:

V = 2,7 cm³

Mając masę i objętość próbki sproszkowanego betonu obliczyliśmy gęstość wg wzoru:

[g/cm³]

ρ=2,16 [g/cm³]

D. OZNACZENIE WILGOTNOŚCI

1. Cel ćwiczenia:

Zbadanie wilgotności ziarenek piasku.

2. Wstęp teoretyczny:

WILGOTNOŚCIĄ nazywa się procentową zawartość wody w danym materiale występującym w stanie naturalnym (rosnące lub ścięte drzewa, złoża skał) lub zawartość wody powstałą na skutek działania czynników atmosferycznych (zawilgocone kruszywo). Wilgotność określa się jako stosunek masy wody wchłoniętej przez materiał do masy materiału suchego za pomocą wzoru:

[%]

3. Przebieg doświadczenia:

Na początku ważymy parownice (
) następnie w parownicy umieszczamy wilgotną próbkę piasku i ważymy (m_w+parow ). Wilgotną próbkę piasku osuszamy za pomocą palnika. Osuszoną próbkę po raz kolejny ważymy (m_s+parow ), aby móc obliczyć wilgotność.

Dane:

Aby obliczyć masę próbki w stanie wilgotnym i suchym obliczamy odejmując od masy próbki z parownicą masę parownicy.

Otrzymujemy:

m_w=73,8g

m_s=70,28g

Możemy obliczyć wilgotność ze wzoru:

[%]

W = 5 %

E. OZNACZENIE NASIĄKLIWOŚCI WODĄ

1. Cel ćwiczenia:

Zbadanie nasiąkliwości wodą.

2. Wstęp teoretyczny:

NASIĄKLIWOŚĆ jest to zdolność pochłaniania wody przez dany materiał. Nasiąkliwość wyraża się w procentach w stosunku do masy (nasiąkliwość wagowa ) lub objętości materiału (nasiąkliwość objętościowa ). Nasiąkliwości te oblicza się za pomocą wzorów:

[%]

[%]

gdzie:

- masa próbki nasyconej wodą [g, kg]

- masa próbki suchej [g, kg]

- objętość próbki suchej [cm³, dm³]

3. Przebieg doświadczenia:

Ważymy parownicę (m_parow), następnie wsypujemy do zlewki odpowiednia ilość próbki i odczytujemy objętość
wysuszonej próbki piasku. Piasek wsypujemy do parownicy i ważymy wraz z nią
następnie dodajemy wody do uzyskania przez próbkę stałej masy. Odsączamy próbkę i ważymy

Dane:

Mając dane możemy obliczyć poszczególne nasiąkliwości

[%]

=19,46 %

[%]

=30,7 %

F. OBLICZENIE SZCZELNOŚCI BETONU KOMÓRKOWEGO

1. Cel ćwiczenia:

Obliczenie szczelności betonu komórkowego.

2. Wstęp teoretyczny:

SZCZELNOŚCIĄ materiału nazywa się stosunek gęstości pozornej do gęstości tego materiału. Szczelność oblicza się ze wzoru:

[%]

gdzie:

- gęstość pozorna

- gęstość

Szczelność jest w zasadzie mniejsza od jedności. Jeżeli S=1, materiał jest całkowicie szczelny (jednorodny). Szczelność określa, jaką część całkowitej objętości zajmuje masa materiału bez porów (faza stała).

3. Przebieg doświadczenia:

Mając gęstość właściwą i gęstość pozorną betonu komórkowego, możemy obliczyć szczelność ze wzoru:

[%]

G. OBLICZENIE POROWATOŚCI BETONU KOMÓRKOWEGO

1. Cel ćwiczenia:

Obliczenie porowatości betonu komórkowego.

2. Wstęp teoretyczny:

POROWATOŚCIĄ materiału nazywamy procentową zawartość wolnych przestrzeni w tym materiale. Jeżeli od jednostki objętości materiału odejmiemy objętość fazy stałej materiału (szczelność), to wynikiem tego działania będzie objętość wolnych przestrzeni, którą możemy wyrazić także w procentach. Wartość P obliczamy ze wzoru:

[%]

3. Przebieg doświadczenia:

Mając gęstość właściwą i gęstość pozorną betonu komórkowego, możemy obliczyć porowatość ze wzoru:

[%]

Wnioski:

-gęstość właściwa betonu komórkowego jest ponad dwukrotnie większa niż gęstość pozorna.

-Gęstość pozorna betonu komórkowego (ρ_p= 0,97[g/cm³]) jest stosunkowo mała. Oznacza to, że dany materiał jest dobrym izolatorem ciepła, aczkolwiek charakteryzuje się niską wytrzymałością.

-Gęstość pozorna próbki ceglanej (ρ_p= 1,97 [g/cm³]) jest większa niż gęstość pozorna próbki betonu komórkowego (ρ_p= 0,97[g/cm³]). Większa gęstość próbki ceglanej oznacza, że jest ona materiałem o mniejszej porowatości, przez co jest gorszym izolatorem ciepła, jednocześnie ma większą wytrzymałość od betonu, ale mniejszą nasiąkliwość.

-Nasiąkliwość zależy od porowatości materiału, im większa porowatość tym również nasiąkliwość jest większa.

-Niedokładność otrzymanych wyników mogła być spowodowana niepewnością pomiarową aparatury (wagi laboratoryjnej) oraz niedokładność odczytu ze skali pomiarowej.

-szczelność betonu komórkowego jest mała.

-porowatość betonu komórkowego jest bardzo duża.

1

---