METODY BADAŃ STOPNIA UZIARNIENIA

OZNACZANIE SKŁADU ZIARNOWEGO I POWIERZCHNI WŁAŚCIWEJ SPOIW MINERALNYCH

Cel ćwiczenia:

Jednym z głównych czynników wpływających na cechy użytkowe spoiw mineralnych jest ich stopień zmielenia, wyrażony powierzchnią właściwą. W ramach ćwiczenia zostanie przeprowadzona analiza stopnia zmielenia cementów różniących się powierzchnią właściwą z tej samej grupy (np. CEM I) w różnych klasach wytrzymałościowych oraz analiza stopnia zmielenia cementu z innej grupy (np. CEM II).

Przebieg ćwiczenia

W ramach ćwiczenia wykonuje się badanie powierzchni właściwej dwóch rodzajów cementu z tej samej grupy, różniących się klasą wytrzymałościową oraz cementu z innej grupy. Badania przeprowadza się metodą Blaine'a, zgodnie z opisem przedstawionym w Polskiej Normie PN-EN 196-6:1997 Metody badania cementu. Oznaczanie stopnia zmielenia. W tym celu odważa się z dokładnością do 0,001 g próbkę wzorca o znanej powierzchni właściwej, a jej ilość określa się z wzoru (1):

(1)

gdzie : G_w - masa próbki wzorcowej [g]

ρ_w - gęstość próbki wzorcowej [g/cm³]

V - użyteczna objętość pojemnika [cm³]

e_w - porowatość warstwy wzorca po sprasowaniu w pojemniku, równa 0,50

Po umieszczeniu na sitku w pojemniku pomiarowym krążka bibuły, przenosi się do niego ilościowo (przy użyciu lejka) wykonaną naważkę. Nad naważkę kładzie się drugi krążek bibuły i przy pomocy tłoczka sprasowuje się próbkę naważki, dociskając tłoczek do krawędzi pojemnika pomiarowego. Po wyjęciu tłoczka, pojemnik z próbką wzorca osadza się przy otwartym zaworze na ramieniu aparatu Blaine'a wyposażonym w szlif. Podnosi się poziom cieczy w ramieniu z osadzonym pojemnikiem do górnej kreski pomiarowej i po zamknięciu zaworu mierzy się czas opadania cieczy pomiędzy drugą i trzecią kreską pomiarową. Następnie, wyjmuje się pojemnik z aparatu i po ponownym osadzeniu go na szlifie ramienia aparatu powtarza się pomiar czasu opadania cieczy pomiędzy drugą i trzecią kreską pomiarową. Jeżeli rozrzut uzyskanych wyników nie przekracza 2% liczy się średni czas opadania cieczy t_w dla próbki wzorca. W przypadku większych różnic w uzyskanych wynikach ponawia się pomiar czasu opadania cieczy aż do uzyskania wyników o odpowiedniej zgodności. Po określeniu czasu opadania cieczy t_w dla próbki wzorca, przystępuje się do badania powierzchni właściwej analizowanego cementu. W tym celu, odważa się z dokładnością do 0,001 g próbkę tego cementu a jej, której ilość określa się z wzoru (2) :

(2)

gdzie : G - masa próbki cementu [g]

ρ - gęstość próbki cementu [g/cm³]

V - użyteczna objętość pojemnika [cm³]

e - porowatość warstwy cementu po sprasowaniu w pojemniku, równa 0,50

Wykonaną naważkę analizowanego cementu bada się przy pomocy aparatu Blaine'a w sposób identyczny jak próbkę wzorca. Po określeniu czasu opadania cieczy t dla badanego cementu, oblicza się jego powierzchnię właściwą przy pomocy niżej podanego wzoru (3).

(3)

gdzie : S - powierzchnia właściwa badanego cementu [cm²/g]

S_w - powierzchnia właściwa wzorca [cm²/g]

ρ - gęstość badanego cementu [g/cm³]

ρ_w - gęstość wzorca [g/cm³]

t - czas opadania cieczy dla badanego cementu [s]

t_w - czas opadania cieczy dla wzorca [s]

Wymagany zakres wiadomości:

1. Znajomość instrukcji do ćwiczenia „Oznaczanie stopnia zmielenia spoiw mineralnych”.

2. Ogólna wiedza na temat wpływu stopnia rozdrobnienia na własności spoiw mineralnych.

3. Ogólna wiedza na temat znaczenia kontroli stopnia zmielenia w przemyśle cementowym.

4. Umiejętność obliczania promienia kuli równoważnej dla ziaren o różnych kształtach, gęstości właściwej na podstawie wartości gęstości pozornej i porowatości itp.

Warunki zaliczenia:

1. Pozytywna ocena ze sprawdzianu pisemnego, odbywającego się na początku zajęć,

2. Przedstawienie sprawozdania z wykonania zadań i pomiarów prowadzonych z grupą wraz z ich interpretacją.

Literatura:

1. Gawlicki M., Pichór W., Brylska E., Brylicki W., Łagosz A., Nocuń-Wczelik W., Petri M., Pytel Z., Roszczynialski W., Stolecki J. „Materiały budowlane. Podstawy technologii i metody badań”, Wydawnictwo AGH, Kraków 2004.

2. J. Małolepszy, J. Deja, W. Brylicki, M. Gawlicki „Technologia Betonu. Metody badań” Wydanie 2 Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2000.

3. PN-EN 196-6:1997 Metody badania cementu. Oznaczanie stopnia zmielenia.

Instrukcja wykonawcza do ćwiczeń laboratoryjnych z Technologii Materiałów Budowlanych
dla studentów IV roku WIMiC

1