Laboratorium materiały budowlane

Dzień 16.10.09r godzina 14¹⁵ grupa IV

Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska

semestr I rok akademicki 2009/2010

Ćwiczenie nr 3:

1. ELEMENTY MUROWE CERAMICZNE

2. WYROBY CERAMICZNE DO POKRYĆ DACHOWYCH

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

imię i nazwisko

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

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

imię i nazwisko

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

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

imię i nazwisko

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

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

imię i nazwisko

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

ocena _____

1.

Doświadczenie A:

WYMIARY I ODCHYŁKI

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest ustalenie wymiarów cegły oraz wyznaczenie odchyłki od wartości średniej.

2. Opis zagadnienia:

Wymiar cegły określamy jako długość (l), szerokość (w) i wysokość (h) (rys. 1)

Rys.1

Przy dokonywaniu pomiaru stosujemy się do jednej z reguł:

1) gdy dwa wymiary nominalne nie są większe od 250x125x100 wówczas mierzymy wymiary w przybliżeniu w środku każdej próbki z wyjątkiem pomiaru wysokości, którą wyliczamy ze średniej dwóch pomiarów, przy czym drugi pomiar wykonujemy w płaszczyźnie poprzecznej do poprzedniego pomiaru wg PN-EN 771-1

2) w przypadku wszystkich innych elementów należy stosować sposób opisany w PN-EN 772-16

Odchyłki od wartości średniej obliczamy ze wzorów:

T₁₊: 0,4
mm lub 3 mm dla długości lub szerokości,

0,05
mm lub 1 mm dla wysokości, przyjmujemy tę wartość, która jest większa

T₂₊: 0,25
mm lub 2 mm dla długości lub szerokości,

0,05
mm lub 1 mm dla wysokości, przyjmujemy tę wartość, która jest większa

Prawidłowe wymiary cegły nie powinny przekraczać przynajmniej jednej z tych kategorii.

3. Przebieg doświadczenia:

Wymiar nominalny cegły wynosi 250x120x65 mm

Mierzymy długość (l_u), szerokość (w_u) i wysokość (h_u) cegły:

Wymiary średnie cegły:

l_u=260mm w_u=129mm h_u=60mm

Następnie mierzymy długości przekątnych powierzchni kładzenia

I powierzchnia: p₁=286mm, p₂=285mm

II powierzchnia: p₁=286mm, p₂=286mm

Kolejnie za pomocą szczelinomierza mierzymy odstęp między powierzchniami a przymiarem linowym

I powierzchnia: na p₁ d=0,35mm; na p₂ d=1,05mm

II powierzchnia: na p₁ d=1,05mm; na p₂ d=1,00mm

4. Opracowanie wyników pomiarowych:

Obliczamy odchyłki od wartości średniej:

T₁₊: 0,4
=6,3mm

0,4
=4,4mm

0,05
=0,4mm

T₂₊: 0,25
=3,9mm

0,25
=2,7mm

0,05
=0,4mm

Obliczamy średnią długość przekątnych:

p_śr=
=285,75≈286mm

Obliczamy średnie odchylenie od płaskości powierzchni:

I powierzchnia d_śr=
=0,7mm

II powierzchnia d_śr=
=1,025mm≈1mm

5. Wnioski:

Na podstawie wykonanych przez nas pomiarów za pomocą linijki z podziałką z dokładnością do 1mm stwierdzamy, że wymiary badanej cegły nie zawierają się w odchyłkach od wartości średniej. Badana przez nas próbka nie jest także idealnie płaska pierwsza powierzchnia jest wklęsła a druga wypukła. Wnioskujemy, iż badana przez nas cegła nie spełnia nominalnych wymiarów cegły i jej odchyłek. Wartość średnia jest większa od obydwu kategorii odchyłek.

Doświadczenie B:

OZNACZENIE GĘSTOŚCI NETTO I BRUTTO

1.Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie gęstości netto i brutto badanej próbki cegły.

2. Opis zagadnienia:

Gęstość netto jest to stosunek stałej masy do objętości netto
gdzie objętość netto jest to stosunek różnicy masy próbki ważonej w powietrzu i masy próbki ważonej w wodzie do gęstości wody
,

Gęstość brutto jest to stosunek stałej masy do objętości brutto
gdzie objętość brutto jest to iloczyn wymiarów badanej cegły minus objętość otworów, drążeń, wgłębień.

3.Przebieg doświadczenia:

Ważymy próbki wysuszoną do stałej masy

I m_dry.u=1831g

II m_dry.u=1727g

III m_dry.u=1786g

Mierzymy jej długość (l_u), szerokość (w_u) i wysokość (h_u):

Wartości średnie tych pomiarów dla poszczególnych próbek wynoszą:

I l_u=131mm w_u=120,5mm h_u=61mm

II l_u=122mm w_u=119,5mm h_u=60,5mm

III l_u=121mm w_u=129,5mm h_u=61,5mm

Wkładamy próbki do wody co najmniej na godzinę

Ważymy próbki w wodzie

I M_wu=1121g

II M_wu=1052g

III M_wu=1094g

Wycieramy próbki z nadmiaru wody i ponownie ważymy

I M_au=2062g

II M_au=1941g

III M_au=2009g

4. Opracowanie wyników pomiarowych:

Obliczamy objętość netto (V_nu) wg wzoru
, gdzie
=1000
=1

I V_nu=941 cm³

II V_nu=889 cm³

III V_nu=915 cm³

Obliczamy objętość brutto (V_gu) wg wzoru

I V_gu=963 cm³

II V_gu=882 cm³

III V_gu=964 cm³

Obliczamy gęstość netto ρ_n,u wg wzoru

I ρ_n,u=1,9458
=1945,8

II ρ_n,u=1,9426
=1942,6

III ρ_n,u=1,9519
=1951,9

Obliczamy gęstość brutto ρ_g,u wg wzoru

I ρ_g,u=1,9013
=1901,3

I ρ_g,u=1,9580
=1958,0

I ρ_g,u=1,8526
=1852,6

5. Wnioski:

Otrzymane przez nas gęstości różnią się od siebie. Wiąże się to z różnymi wymiarami próbek a także ich różnymi masami. Różnice mogą być też spowodowane ewentualnymi błędami przy odczytywaniu wartości wymiarów próbki lub jej wagi.

Doświadczenie C:

PRZYGOTOWANIE PRÓBEK DO BADANIA WYTRZYMAŁOŚCI NA ŚCISKANIE

1.Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest przygotowanie cegły do zbadania jej wytrzymałości na ściskanie w maszynie wytrzymałościowej

2.Opis przygotowania:

Próbkę której wytrzymałość na ściskanie będziemy chcieli zbadać należy wcześniej przygotować. Na równą, sztywną, wypoziomowaną i powleczoną warstwą oleju płytę nakładamy równomierną warstwę zaprawy z cementu CEM I klasy 32,5, na tej warstwie kładziemy próbkę i mocno dociskamy, sprawdzamy czy oś pionowa próbki jest prostopadła do płaszczyzny płyty oraz czy grubość tej warstwy wynosi co najmniej 3mm. Po stwardnieniu zaprawy sprawdzamy czy warstwa jest wolna od uszkodzeń, a następnie nakładamy drugą warstwę zaprawy na przeciwległa powierzchnię w ten sam sposób jak poprzednio. Próbki

Przechowujemy przez pierwsze 24h owinięte mokrym płótnem a następnie przez 3 dni w temperaturze pokojowej przynajmniej raz dziennie nawilżamy je.

Doświadczenie D:

BADANIE WYTRZYMAŁOŚCI NA ŚCISKANIE

1.Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zbadanie wytrzymałości na ściskanie w celu przyporządkowania odpowiedniej klasy wytrzymałości.

2. Opis zagadnienia:

Wytrzymałość na ściskanie przeprowadza się głównie na materiałach kruchych, np. na cegłach. Próbka w kształcie prostopadłościanu poddawana jest działaniu sił w kierunku prostopadłym do przekroju poprzecznego. Po przekroczeniu pewnego obciążenia ulega ona zniszczeniu. Obciążenie to odniesione do powierzchni próbki nazywamy wytrzymałością na ściskanie i wyrażamy zależnością

gdzie:

P- obciążenie niszczące

F- powierzchnia próbki

3.Przebieg doświadczenia:

Przygotowaną wcześniej cegłę jeszcze raz sprawdzamy płaskość jej powierzchni próbki i równoległość dwóch płaszczyzn górnej i dolnej, odchyłki i nierównoległości szlifujemy lub wyrównujemy zaprawą.

Mierzymy szerokość i długość próbki

l_u=128mm w_u=126mm

umieszczamy próbkę w maszynie wytrzymałościowej

ustawiamy odpowiedni do przewidywanej wytrzymałości przyrost obciążenia

odczytujemy maksymalną wartość obciążenia niszczącego P=244000N

4. Opracowanie wyników pomiarowych:

Obliczamy pole obciążanej powierzchni wg wzoru F=l_u*w_u

F=128*126=16128mm²

Obliczamy wytrzymałość na ściskanie ze wzoru:

R_c=15,1 N/mm²

Odczytujemy z tabeli do której klasy wytrzymałości na ściskanie należy badana próbka - jest to klasa 15

5. Wnioski:

Otrzymana przez nas wartość wytrzymałości na ściskanie pozwala zaklasyfikować badaną próbkę do 15 klasy wytrzymałości na ściskanie. W przypadku badanej cegły pełnej jest to jedna z górnych klas wytrzymałości. Można więc wywnioskować iż badana próbka jest wystarczająco wytrzymała na ściskanie. Możemy więc przypuszczać, że będzie również wytrzymała na inne czynniki zewnętrzne np. mróz.

Doświadczenie E:

OKREŚLENIE ABSORPCJI WODY

1.Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest sprawdzenie absorpcji (wchłaniania) wody przez cegłę.

2. Opis zagadnienia:

Absorpcja wody jest obok adsorpcji jednym z rodzajów sorpcji - zjawiska pochłaniania przez materiał jakiegoś czynnika. W przypadku absorpcji mamy do czynienia z przenikaniem jakiegoś czynnika (w naszym przypadku wody) w masę sorbentu( w naszym przypadku w cegłę). Absorpcję określa się stosunkiem masy zawartej w materiale do masy tego materiału w stanie suchym

gdzie:

m_w- masa próbki w stanie nasyconym

m_d- masa próbki w stanie suchym

Masę próbki w stanie suchym otrzymujemy poprzez suszenie w temperaturze 105°C±5°C do czasu uzyskania stanu stałej masy (strata masy pomiędzy dwoma kolejnymi ważeniami wykonanymi w odstępie 24h jest mniejsza niż 0,2% masy całkowitej)

3.Przebieg doświadczenia:

Ważymy próbkę wysuszoną do stanu stałej masy

I m_d =1831g

II m_d =1727g

III m_d =1786g

Umieszczamy próbkę w wodzie na 24 godziny następnie wyjmujemy je i ważymy w celu otrzymania masy w stanie nasyconym m_w

I m_w=2062g

II m_w=1941g

III m_w=2009g

4. Opracowanie wyników pomiarowych:

Obliczamy absorpcję wody wg wzoru

I W_m=
≈13%

II W_m=
≈12%

III W_m=
≈12%

5. Wnioski:

Zbadane przez nas próbki mają zbliżoną wartość absorpcji wody. Jest to wartość cechująca cegły należące do wyższych klas. Duża absorpcja w materiałach budowlanych nie jest pożądana ze względu niekorzystne skutki jakimi mogą być: rozwój drobnoustrojów, grzybów, pogorszenie termoizolacyjności oraz wytrzymałości materiału a także szkodliwość dla zdrowia człowieka. Wartość absorpcji jest bardzo ważna, gdyż określa odporność materiału na działanie wody.

Doświadczenie G:

BADANIE OBECNOŚCI SZKODLIWEJ ZAWARTOŚCI ROZPUSZCZONYCH SOLI

1.Cel ćwiczenia:

Sprawdzenie czy na cegle pod wpływem wody nie wytrącą się osady soli.

2. Opis zagadnienia:

Woda wsiąkając w materiał (cegłę) rozpuszcza zawarte w niej sole i inne szkodliwe związki, które wraz z wodą unoszą się ku górze. Woda zawarta w cegle pod wpływem temperatury paruje a szkodliwe związki krystalizują się na powierzchni cegły (tzw. podciąganie kapilarne).

3.Przebieg doświadczenia:

Próbkę umieszczamy w naczyniu z woda destylowaną tak aby była zanurzona na wysokość co najmniej 5 cm oraz aby na 1kg cegły przypadało 250 cm³ wody.

Powierzchnię wody pokrywamy cienką warstwą parafiny tak aby nie zanieczyścić powierzchni cegły.

Tak przygotowaną próbkę przechowujemy w temperaturze i wilgotności pokojowej, w miejscu o dużej wymianie powietrza.

Obserwujemy czy na powierzchni nie pojawiają się wykwity i naloty. Zapisujemy datę rozpoczęcia badania.

4. Opracowanie wyników pomiarowych:

a. wykwity i naloty wystąpiły na górnej części próbki na tzw. główce

b. barwa wykwitu jest biało-szara

c. wykwity mają grubość około 2-3mm mają postać kożuchowatą

d. powierzchnia zajęta przez wykwity ma około 23400 mm²

e. pierwsze wykwity pojawiły się po 5 dniach

f. wykwity można zdjąć z powierzchni cegły za pomocą ostrego narzędzia, np. scyzoryka.

5. Wnioski:

Badana próbka zawiera w sobie rozpuszczone sole, które w postaci wykwitów wykrystalizowały na powierzchni cegły. Zawartość rozpuszczonych soli w materiale budowlanym jest niebezpieczna ze względu na zmniejszenie wytrzymałości materiału, możliwości pojawienia się wilgoci wewnątrz mieszkania oraz powstania sprzyjających warunków do rozwoju drobnoustrojów, pleśni czy grzybów działających szkodliwie na zdrowie człowieka, głównie a jego drogi oddechowe.

l

h

w

---