Instrukcja do laboratorium „Materiały budowlane”

Ćwiczenie 2

IBD sem. 2

- 1 -

ĆWICZENIE 2

CERAMIKA BUDOWLANA

2.1. WPROWADZENIE
Norma PN-B-12016:1970 dzieli wyroby ceramiczne na trzy grupy: I, II i III. Zastępująca ją
częściowo norma PN-EN 771-1 wyróżnia dwie grupy elementów murowych:

- elementy LD – elementy murowe ceramiczne o gęstości brutto w stanie suchym

mniejszej bądź równej 1000 kg/m

3

do stosowania w murach zabezpieczonych;

- elementy HD obejmujące:
a) wszystkie elementy murowe ceramiczne do stosowania w murach

niezabezpieczonych,

b) elementy murowe ceramiczne o gęstości brutto w stanie suchym większej niż 1000

kg/m

3

do stosowania w murach zabezpieczonych.

Badania techniczne stosowane są w celu oceny jakości wyrobów ceramiki budowlanej.

Program

badań ceramicznych wyrobów budowlanych obejmuje dwie zasadnicze

grupy:

1. Sprawdzenie wymiarów.
2. Badania laboratoryjne.

Instrukcja obejmuje opis tylko tych badań, które wykonywane są podczas zajęć
laboratoryjnych z przedmiotu Materiały budowlane.

2.2. SPRAWDZENIE WYMIARÓW
2.2.1.

DŁUGOŚĆ (l

u

), SZEROKOŚĆ (w

u

) i WYSOKOŚĆ (h

u

) należy określić

poprzez dwa pomiary wykonane blisko krawędzi każdej próbki w położeniu pokazanym na
rysunku 2.1 lub wykonując jeden pomiar w przybliżeniu w środku każdej próbki w położeniu
jak na rysunku 2.2 jeśli to wynika z wymagań normy EN 771, tzn. gdy co najmniej dwa
wymiary nominalne elementu nie są większe niż 250 mm, 125 mm oraz 100 mm odpowiednio
dla długości, szerokości i wysokości.

Rys. 2.1. Miejsca pomiarów w przypadku wykonywania dwóch pomiarów

Rys. 2.2. Miejsca pomiarów w przypadku wykonywania jednego pomiaru

Instrukcja do laboratorium „Materiały budowlane”

Ćwiczenie 2

IBD sem. 2

- 2 -

Próbki o nieregularnych powierzchniach (wpusty i wypusty, otwory chwytowe itp.)

sprawdza się bez uwzględniania tych występów jak to pokazuje rysunek 2.3.

Rys. 2.3. Miejsca pomiarów próbek o nieregularnych powierzchniach

Przy wykonywaniu dwóch pomiarów długość (l

u

), szerokość (w

u

) i wysokość (h

u

)

należy obliczyć jako średnią arytmetyczną dwóch pomiarów z dokładnością do 0,2 mm lub
0,5 mm w zależności od tolerancji określonej w odpowiedniej części normy EN 771.

W przypadku sposobu, gdzie wykonywany jest jeden pomiar należy przedstawić

długość (l

u

), szerokość (w

u

) i wysokość (h

u

) z dokładnością do 0,2 mm lub 0,5 mm w

zależności od wielkości odchyłek wymiarów.

Długość, szerokość i wysokość próbki badawczej podać jako średnią wartości

obliczonych dla poszczególnych próbek. Dokładność wyniku powinna wynosić:

- 0,5 mm - gdy maksymalny dopuszczalny błąd pomiaru wynosi 0,2 mm;
- 1 mm – gdy maksymalny dopuszczalny błąd pomiaru wynosi 0,5 mm.

Różnica dla wszystkich wymiarów między wartością deklarowaną, a wartością średnią

określoną na podstawie pomiarów badanej próbki nie powinna być większa niż jedna z niżej
wymienionych deklarowanych kategorii. Obliczona wartość powinna być zaokrąglona do
1,0 mm:
T1: ±0,40

nominalny)

(wymiar



mm lub 3 mm, przyjmuje się tę wartość, która jest

większa
T1+: ±0,40

nominalny)

(wymiar



mm lub 3 mm dla długości lub szerokości, przyjmuje się

tę wartość, która jest większa oraz
±0,05

nominalny)

(wymiar



mm lub 1 mm dla wysokości, przyjmuje się tę wartość, która

jest większa
T2: ±0,25

nominalny)

(wymiar



mm lub 2 mm, przyjmuje się tę wartość, która jest

większa
T2+: ±0,25

nominalny)

(wymiar



mm lub 2 mm dla długości lub szerokości, przyjmuje się

tę wartość, która jest większa oraz
±0,05

nominalny)

(wymiar



mm lub 1 mm dla wysokości, przyjmuje się tę wartość, która

jest większa
lub Tm: odchyłki w mm deklarowane przez producenta (mogą być większe lub mniejsze od
innych kategorii).

Instrukcja do laboratorium „Materiały budowlane”

Ćwiczenie 2

IBD sem. 2

- 3 -

2.2.2.

GRUBOŚĆ ŚCIANEK ZEWNĘTRZNYCH I WEWNĘTRZNYCH należy

mierzyć w oddalonych punktach, w trzech różnych miejscach, tak aby zmierzone wartości
były reprezentatywne dla minimalnej grubości mierzonych ścianek wewnętrznych i
zewnętrznych. Dokładność pomiarów powinna wynosić 0,2 mm.

Średnią grubość ścianek zewnętrznych i wewnętrznych każdej próbki należy obliczyć

z dokładnością do 0,2 mm.
Grubość ścianek zewnętrznych i wewnętrznych próbki badawczej należy obliczyć jako
średnią z wartości ustalonych dla poszczególnych próbek i przedstawić wynik z dokładnością
do 0,5 mm.

2.2.3.

GŁĘBOKOŚĆ OTWORÓW, które nie przechodzą przez element murowy,

należy zmierzyć w dwóch różnych położeniach, a wynik ustalić z dokładnością do 0,5 mm.
Średnią głębokość otworów należy obliczyć z dokładnością do 0,5 mm.

Głębokość otworów w próbce badawczej obliczyć jako średnią z wartości obliczonych

dla poszczególnych próbek. Dokładność powinna wynosić 1 mm.

2.3. Badania laboratoryjne

2.3.1. BADANIE MASY przeprowadza się na próbkach będących w stanie

powietrzno-suchym lub na próbkach wysuszonych.

Badanie próbek będących w stanie powietrzno-suchym należy przeprowadzać przez

zważenie wyrobów z dokładnością do 5 g. Próbki suche należy uprzednio przetrzymać przez
6 h w suszarce w temperaturze 105

110°C. Ważenie powinno być wykonane z dokładnością

do 0,1

 masy próbki.

Wynik badania należy uznać za dodatni, jeżeli średnia arytmetyczna wyników

uzyskanych dla poszczególnych sztuk badanych wyrobów w wymaganej liczbie odpowiada
wymaganiom normy przedmiotowej.

2.3.2. BADANIE GĘSTOŚCI BRUTTO W STANIE SUCHYM polega na

określeniu ilorazu masy do objętości brutto po wysuszeniu elementu do stałej masy. Objętość
brutto określa się jako objętość elementu obliczoną na podstawie długości, szerokości i
wysokości pomniejszonej o objętość otworów, drążeń, wgłębień lub wycięć przeznaczonych
do wypełnienia zaprawą.
Masę w stanie suchym należy określić tak jak przy określaniu gęstości netto w stanie suchym.
Objętość brutto w stanie suchym oblicza się odejmując z wymiarów długości,
szerokości i wysokości elementu objętość otworów, drążeń, wgłębień czy wcięć
przeznaczonych do wypełnienia zaprawą. Pomiary można wykonać dowolną metodą, ale o
dokładności pomiaru określonych normą EN 772-16.

Gęstość brutto w stanie suchym [kg/m

3

] oblicza się ze wzoru:

6

,

,

,

10





u

g

u

dry

u

g

V

m



Gęstość brutto w stanie suchym należy obliczyć dla każdej próbki - całego elementu, z

dokładnością:

- do 5 kg/m

3

dla gęstości do 1000 kg/m

3

;

- do 10 kg/m

3

dla gęstości powyżej 1000 kg/m

3

.

Obliczyć wartość średnią gęstości brutto w stanie suchym próbki badawczej.

Instrukcja do laboratorium „Materiały budowlane”

Ćwiczenie 2

IBD sem. 2

- 4 -

14.1. BADANIE WYTRZYMAŁOŚCI NA ŚCISKANIE

polega na przyłożeniu

równomiernie rozłożonego obciążenia i zwiększania go w sposób jednostajny aż do
zniszczenia próbki, która jest umieszczona centrycznie na płycie ściskającej maszyny
wytrzymałościowej.

Przygotowanie próbek

.

Wszelkie wpusty i/lub wypusty powinny być usunięte z powierzchni badanych

elementów.

Powierzchnie próbek, całego elementu lub próbek wyciętych z większego elementu,

do których przykładane jest obciążenie, powinny być płaskie (tolerancja 0,1 mm na
każde 100 mm) oraz takie, aby powierzchnia górna leżała między dwiema
płaszczyznami, równoległymi do powierzchni podstawy (dopuszczalna odchyłka od
równoległości nie większa niż 1 mm od siebie na każdych 100 mm).

Jeśli powierzchnie nie spełniają powyższych wymagań należy przygotować je poprzez:

a) Szlifowanie – próbki należy szlifować dopóki nie zostanie uzyskana płaskość i

równoległość opisana powyżej. Otwory, drążenia, zagłębienia, wnęki wewnętrzne lub
zewnętrzne, należy pozostawić bez zmian. Szlifowania nie należy przeprowadzać
jeśli:

- proces szlifowania będzie znacząco powiększał pole powierzchni styku badanych

powierzchni – wówczas należy przeprowadzić wyrównywanie zaprawą;

- wysokość próbek jaka pozostaje po ich położeniu jest mniejsza niż 40 mm lub

stosunek wysokości do szerokości jest mniejszy niż 0,4 – wówczas należy
przygotować próbkę złożoną, składającą się z próbek położonych jedna na drugiej bez
stosowania między nimi jakiejkolwiek zaprawy, materiału wiążącego lub warstw
oddzielających.

b) Wyrównywanie zaprawą – stosuje się zaprawę cementową o wytrzymałości na

ściskanie nie mniejszej niż oczekiwana wytrzymałość na ściskanie elementu
murowego lub 30 N/mm

2

(przyjmując tę wartość, która jest mniejsza). Powierzchnie

przeznaczone do wyrównania próbek o wysokich wartościach absorpcji wody należy
przed przygotowaniem zwilżyć. Wypoziomowaną płytę szklaną lub ze stali
nierdzewnej należy powlec warstwą oleju antyadhezyjnego lub przykryć arkuszem
cienkiego papieru ewentualnie folią z tworzywa sztucznego w celu zapobieżenia
przywierania zaprawy do płyty. Na tak przygotowaną płytę położyć warstwę zaprawy
o grubości około 5 mm, około 25 mm dłuższą i około 10 mm szerszą niż element.
Położyć element i docisnąć jedną powierzchnią kładzenia do warstwy zaprawy, tak
aby pionowa oś próbki była prostopadła do powierzchni płyty. Sprawdzić, czy
warstwa zaprawy wystaje co najmniej 3 mm ponad całą powierzchnię. Nie należy
wypełniać zaprawą tych wnęk, które są przeznaczone do wypełnienia zaprawa
podczas murowania. Wszystkie boki elementu pozbawić zbędnej zaprawy.

Próbkę z zaprawą należy przykryć wilgotną tkaniną i utrzymywać ja w stanie wilgotnym,

aż zaprawa wystarczająco stwardnieje. Jeśli po stwardnieniu zaprawy nie zauważa się jej
uszkodzeń, braku zagęszczenia, czy braku przyczepności do elementu murowego i/lub
pęknięć, wówczas należy nałożyć drugą warstwę zaprawy w ten sam sposób co pierwszą,
stosując materiały pobrane z tej samej partii cementu i piasku oraz stosując te same proporcje
mieszanki.
Próbki wyrównywane zaprawą należy przechowywać pod workami utrzymującymi wilgoć
lub w komorze klimatyzacyjnej o wilgotności względnej większej niż 90%, przez okres
wystarczający, aby zaprawa osiągnęła minimalną wytrzymałość.

Instrukcja do laboratorium „Materiały budowlane”

Ćwiczenie 2

IBD sem. 2

- 5 -

Elementy murowe z zagłębieniami, których pole obciążanej powierzchni netto jest

większe niż 35% pola powierzchni kładzenia, należy badać bez usuwania lub wypełniania
zagłębień. W przypadku, gdy powierzchnia ta jest mniejsza lub równa 35% pola powierzchni
brutto, zagłębienia powinny być wypełnione taką samą zaprawą jak ta przeznaczona do
wyrównywania.

Przed badaniem próbki powinny być sezonowane w sposób określony normą PN-EN

771 odpowiedni dla każdego typu wyrobu.

Opis badania.

Próbkę do badania należy ustawić współosiowo ze środkiem przegubu płyty

dociskowej, tak aby zapewnione było jej stabilne położenie. Nie należy stosować żadnych
materiałów przekładkowych.
Zalecany przyrost obciążenia podaje tabela 14.1.
Początkowo przyłożyć zwykle stosowany przyrost obciążenia, a gdy osiągnie około połowę
oczekiwanego maksymalnego obciążenia, wyregulować przyrost, tak aby maksymalne
obciążenie zostało osiągnięte w czasie nie krótszym niż około 1 min.

Tab. 14.1. Zalecany przyrost obciążenia próbki do badania wytrzymałości na ściskanie

Oczekiwana wytrzymałość na ściskanie
(N/mm

2

)

Przyrost obciążenia
(N/mm

2

)/s

<10

11 do 20
21 do 40
41 do 80

>80

0,05
0,15

0,3
0,6
1,0

Obliczenie i przedstawienie wyników.

Wytrzymałość każdej próbki należy obliczyć przez podzielenie maksymalnego
osiągniętego obciążenia przez pole obciążanej powierzchni. Wynik podać z dokładnością do
0,1 N/mm

2

.

Obliczyć wytrzymałość na ściskanie jako wartość średnią wytrzymałości
poszczególnych próbek (dokładność 0,1 N/mm

2

) i obliczyć współczynnik zmienności próbki

badawczej.
Wytrzymałość na ściskanie może być przeliczona do celów obliczeniowych na
wytrzymałość znormalizowaną f

b

. Aby ją uzyskać należy wytrzymałość na ściskanie

elementu pomnożyć przez współczynnik kształtu podany w tabeli 14.2.

Tab. 14.2. Współczynnik kształtu

δ

, uwzględniający wymiary badanych próbek po przygotowaniu powierzchni

Szerokość, mm

Wysokość

1)

, mm

50 100 150 200

 250

40

0,80

0,70

- - -

50

0,85 0,75 0,70 -

-

65

0,95 0,85 0,75 0,70 0,65

100

1,15 1,00 0,90 0,80 0,75

150

1,30

1,20

1,10

1,00

0,95

200

1,45 1,35 1,25 1,15 1,10

 250

1,55 1,45 1,35 1,25 1,15

Uwaga: Dopuszcza się liniową interpolację między sąsiednimi wartościami
współczynnika kształtu.

1)

wysokość po przygotowaniu powierzchni

Instrukcja do laboratorium „Materiały budowlane”

Ćwiczenie 2

IBD sem. 2

- 6 -

Ceramiczne elementy murowe mogą być klasyfikowane zgodnie ze znormalizowanymi klasami

wytrzymałości na ściskanie wg tablicy 14.3

Tab. 14.3. Klasy wytrzymałości na ściskanie elementów ceramicznych

Klasy wytrzymałości na ściskanie

Znormalizowana wytrzymałość na ściskanie w

N/mm

2

nie mniejsza niż

5 5,0

7,5 7,5

10 10,0
15 15,0
20 20,0
25 25,0
30 30,0
35 35,0
40 40,0
45 45,0
50 50,0
60 60,0
75 75,0

Instrukcja do laboratorium „Materiały budowlane”

Ćwiczenie 2

IBD sem. 2

- 7 -

Grupa LP - ………/zespół ………

Data……………

1. …………………………
2. …………………………
3. …………………………
4. …………………………

Ćwiczenie 2

BADANIA WYBRANYCH ELEMENTÓW MUROWYCH

BADANIE WYMIARÓW

Nazwa wyrobu:…………………………
Grupa elementu:………………………

Normowe tolerancje

wymiarowe

Wielkość

Wartości

pomiarów

Wartość

średnia

Odchyłki

wymiarów

T2+ T2 T1+ T1

Długość l

u

, mm

Szerokość w

u

, mm

Wysokość h

u

, mm

Grubość ścianek
zewnętrznych, mm

Grubość ścianek
wewnętrznych, mm

Głębokość
otworów, mm

Instrukcja do laboratorium „Materiały budowlane”

Ćwiczenie 2

IBD sem. 2

- 8 -

Grupa LP - ………/zespół ………

Data……………

1. …………………………
2. …………………………
3. …………………………
4. …………………………

Ćwiczenie 2 i 14

BADANIA WYBRANYCH ELEMENTÓW MUROWYCH

WYBRANE BADANIA LABORATORYJNE

Nazwa wyrobu:…………………………
Grupa elementu:………………………

Wielkość Wartość

Masa suchej próbki m

dry,u

, kg

Objętość brutto V

g,u

, m

3

Gęstość brutto w stanie suchym



gu

, kg/m

3

Przyrost

obciążenia

Pole

powierzchni

ściskanej

Maksymalne

obciążenie

Wytrzymałość

na ściskanie

Znormalizowana

wytrzymałość na

ściskanie

Próbka

(N/mm

2

)/s mm

2

kN N/mm

2

N/mm

2

Klasa

wytrzymałości

na ściskanie

1

2

3

OCENA WYROBU:

…………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….