Politechnika Warszawska Wydział Inżynierii Lądowej Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych
Przedmiot: Materiały Budowlane
Ćwiczenie nr 5		Temat: Zaprawy budowlane - ustalanie składu, badania, właściwości zapraw.		Zespół nr 4: Katarzyna Michalska Jakub Opaliński Mariusz Chmielewski
R.A 2005/2006	Grupa 4		Semestr 3		Ocena
		Studia dzienne

Definicje:

zaprawa - mieszanina cementu, wody i dodatku drobnoziarnistego (0-2mm, czyli piasku), ewentualnie z domieszkami;

marka zaprawy - symbol literowo-liczbowy, liczba mówi o średniej wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach;

konsystencja - stan ciekłości świeżo zarobionej mieszaniny, miarą jest zagłębienie normowego stożka podane w centymetrach;

plastyczność - stanowi próbę oceny urabialności zaprawy;

Podstawy teoretyczne

Zastosowanie:

1. naprawa istniejących konstrukcji,

2. produkcja wyrobów i produktów budowlanych,

3. ochrona elementów budynku przez wpływami zewnętrznymi przez pokrycie tynkiem i nadanie estetycznego wyglądu.

Klasyfikacja zapraw:

1. ze względu na gęstość objętościową:

- zwykłe >1500 kg/m³

- lekkie <1500 kg/m³

2. ze względu na użyte spoiwo:

- cementowe

- wapienne

- cementowo-wapienne

- gipsowe

- gipsowo-wapienne

- anhydrytowe

- polimerowe

3. ze względu na przeznaczenie:

- murarskie: do ścian, sklepień, filarów nośnych

- tynkarskie: tradycyjne, pocienione

- specjalne: ciepłochłonne, wodoszczelne, kwasoodporne, iniekcyjne, do napraw, żaroodporne, ogniotrwałe

Badania świeżych mieszanek zapraw budowlanych:

• wydajność objętościowa zarobu

• konsystencja zaprawy

• gęstość objętościowa

• czas zachowania właściwości roboczych zaprawy

• zdolność do utrzymania wody (zwiąźliwość zaprawy)

• podatność do samoczynnego wydzielania wody

• podatność zaprawy na rozwarstwianie się

• zawartość powietrza w zaprawie

Badania zapraw stwardniałych:

• wytrzymałość na zginanie

• wytrzymałość na ściskanie

• wytrzymałość na rozciąganie

• nasiąkliwość

• gęstość objętościowa

• kapilarne podciąganie wody

• mrozoodporność

• skurcz w okresie twardnienia

• współczynnik rozmiękania

• przyczepność do podłoża

Oznaczenie konsystencji zaprawy

Urządzenie pomiarowe do oznaczania konsystencji przedstawia poniższy rysunek

Naczynie pomiarowe napełnia się zaprawą do poziomu zaznaczonego kreską e. Następnie należy lekko wstrząsnąć naczyniem w celu wyrównania powierzchni zaprawy. Po ustawieniu naczynia pod stożkiem przyrządu doprowadza się wierzchołek stożka do zetknięcia się z powierzchnią zaprawy a następnie opuszcza się pręt do zetknięcia się z trzonkiem stożka, który unieruchomiony jest za pomocą zacisku. Ustawiamy wskazówkę skali na zero. Następnie zwalniamy stożek pomiarowy, który swobodnie zanurzy się w zaprawie. Po upływie 10 sekund (licząc od chwili zwolnienia stożka) unieruchamiamy go zaciskiem i opuszczamy pręt skali do zetknięcia się z prętem stożka. Głębokość (w cm) zanurzenia się stożka odczytujemy z tarczy pomiarowej z dokładnością do 0,1 cm Wynik jest miarą konsystencji zaprawy. Przeprowadza się trzy pomiary i oblicza średnią arytmetyczną, jeśli różnica między wynikami pomiaru nie przekracza 1 cm.

Oznaczenie plastyczności zaprawy

Przyrządy:

• stolik wstrząsowy do oznaczania plastyczności zaprawy składa się z żeliwnego stojaka (1), zaopatrzonego w korbę z mimośrodem (5) i trzon (2) oraz z płyty metalowej (3), na powierzchni której wyryty jest okrąg o średnicy 100 mm

• płyta szklana (4)

• forma w kształcie ściętego stożka (6) z nakładką z blachy nierdzewnej (7)

• ubijak (8) o masie 250±15g wykonany z drewna

Na środku płyty ustawiamy formę z nakładką, tak aby krawędź formy pokrywała się z obwodem koła wyrytego na płycie metalowej. Badaną zaprawę nakładamy do formy w dwóch warstwach, ubijają każdą dziesięcioma uderzeniami ubijaka. Następnie należy zdjąć nakładkę, ściąć nadmiar zaprawy i wygładzić powierzchnię do krawędzi formy. Po 10 s podnieść pionowo formę, a próbkę zaprawy poddać 15 wstrząsom przez obrót korbą w ciągu 15 s. Następnie zmierzymy dwie prostopadłe średnice rozlanego placka zaprawy z dokładnością do 0,2 cm. Różnica między wynikami pomiarów nie może przekraczać 2 cm. Za wynik przyjmujemy średnią arytmetyczną dwóch pomiarów. Jest to miara plastyczności zaprawy podawana w cm.

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest ustalenie doświadczalnie składu zaprawy, która ma spełniać zadane założenia. Następnie należy oznaczyć konsystencję i plastyczność oraz obliczyć skład wagowy i objętościowy w 1m³ zaprawy.

Wykonanie ćwiczenia

Założenia:

• przeznaczenie zaprawy: do murowania ścian budynków

• rodzaj zaprawy: cementowo-wapienna

• marka zaprawy: M4

• konsystencja zaprawy: 6-8cm

Używane materiały:

• cement portlandzki 32,5R (C)

• wapno hydratyzowane (W_H)

• piasek (P)

• woda (W)

Kolejność wykonywania czynności:

1. oznaczenie gęstości nasypowych luźno usypanych składników zaprawy:

2. przyjęcie orientacyjnych stosunków objętościowych składników zapraw w zależności od marki na podstawie zaleceń normy:

Daje to nam 8 części łącznie. Zaprawa do badania ma mieć ponad 1dm³. Wobec tego przyjmujemy 0,2dm³ na jedną część.

3. wymieszanie składników suchych do uzyskania jednolitej barwy mieszanki

4. dobór ilości wody w zależności od założonej konsystencji (wodę dodawaliśmy do suchych składników stopniowo i każdorazowo po wymieszaniu sprawdzaliśmy konsystencję)

objętość użytej wody:

5. oznaczenie plastyczności na stoliku wstrząsowym

średnica w poprzek - 21,3 cm

średnica w pionie - 21,5 cm

6. oznaczenie objętości zaprawy

V_Z=1,2dm³

7. obliczenie masy składników korzystając z następującej proporcji:

Gdzie: m_i - masa poszczególnych składników użyta do zarobienia zaczynu,
- masa nasypowa luźno usypanego składnika

8. obliczenie masy zaprawy oraz gęstości objętościowej wg wzorów:

,

9. obliczenie masy składników w 1000dm³ zaprawy (M_i), czyli wagowego dozowania składników z następującej proporcji:

10. obliczenie objętości składników w 1000dm³ zaprawy (V_i), czyli objętościowego dozowania składników:

,

Wyniki badań

Poniższa tabelka zawiera wyniki obliczeń wcześniej omówionych oraz wyniki pomiarów konsystencji i plastyczności zaprawy.

proporcje objętościowe zaprawy
cement	wapno	piasek
1	1	6
gęstość nasypowa [g/dm ]			gęstość zaprawy [g/dm ]
cement	wapno	piasek
1016,1	374,4	1609,5	2177
skład badanej zaprawy w jednostkach wagowych [g]
cement	wapno	piasek	woda
203,22	74,88	1931,4	403
dozowanie wagowe (w 1m ) [kg]
cement	wapno	piasek	woda
169,35	62,4	1609,5	335
dozowanie objętościowe [dm ]
cement	wapno	piasek	woda
167	167	1000	335000
konsystencja [cm]		plastyczność [cm]
7,0		21,4

Wnioski

Badaną zaprawę murarską cementowo-wapienną ze względu na gęstość objętościową zaliczamy do zapraw zwykłych. Metodą doświadczalną udało się odpowiednio dobrać ilości składników, aby uzyskać zadaną konsystencję. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że dla danej marki zaprawy można obliczyć dozowanie wagowe z proporcji objętościowych.

---