CEMENT
Mh=Cao/Sio2+Al2O3+Fe2O3<4,5
Mk=Sio2/
Al2O3+Fe2O3 od2,1do3,5
Mg=Al2O3/Fe2O3 od1do4
Wartości modulow zaleza od skladeu chemicznego camantu i decyduja o konkretnych cechach technicznych:
Duzy Mh szybki przyrost wytrzymałości na sciskanie w okresie początkowym ale niska odporność na korozje siarczanowa
Mk gdy jest wysoki - obniżenie szybkości wiazania ale wieksza trwałość na szereg czynnikow korozyjnych
Mg Fe2O3 mala wartość- maly skurcz, wieksza odporność na korozje siarczanowa; duza wartość- szybkie wiazanie
Te moduly wyznacza się dla cementu klinkierowego, a nie dla cementu z dodatkami
Surowce do produkcji cementu portlandzkiego:podstawowe(wapienie,glina)uzupełniające(piasek kwarcowy przy niedoborze SiO2,ruda żelaza lub zuzel wielkopiecowy przy niedoborze Fe2O3)
Sklad & wsadu do produkcji cem.
Kamien wapienny ok.80%;glina 10-20%;piasek kwarcowy<10
%;ruda żelaza lub zuzel<5%
Operacje przy produkcji cem.
Rozdrabnianie;odwazenie określonych mas surowcow;wymieszanie składników na sucho i mokro;wypalenie w temp.dp 1400-1500;powtorne mielenie powstałego klinkieru domieszka gipsu
mineraly
3CaO*SiO2 krzemian trójwapniowy C3S alit(30-65%)
2CaO*Sio2 krzemian dwuwapniowy C2S belit(15-45%)
3CaO*Al2O3 glinian trójwapniowy C3A(5-15%)
4CaO*Al2O3*Fe2O3 zelazianoglinianczterowapniowy
C4AF Brown milleryt(5-15%)
Entryngit:
3CaO*Al2O3+3CaSO4*2H2O+26H2O=3Cao*Al2O3*3CaSO4*32H2O
Wiazania cementu i reakcje wiazania podst.min.cementu SA reakcjami tych min. Z woda-hydratacja/hydroliza(r-cje egzotermiczne)
2*3CaO*SiO2+6H2O=3CaO*2SiO2*3H2O+3Ca(OH)2+Q1
2*2CaO*SiO2+4H2O=3CaO*2SiO2*3H2O+Ca(OH)2+Q2
#CaO*Al.2O+6H2O=3CaO*Al2O3*6H2O+Q3
4CaO*Al2O3*FeO3+7H2O=3CaO*Al2O3*6H2O+CaO*Fe2O3*H2O+Q4
Kalorycznosc reakcji :Q3>Q1>Q4>Q2
Moduly cementu hutniczego:
Mz=CaO+MgO/SiO2+Al2O3>0.95
Mk=SiO2/Al2O3 2-5
WAPNO HYDRAULICZNE
Mh<4.5 jest spoiwem posrendim miedzy powietrznym a hydraulicznym
Składniki: CaO powietrz.,2CaO*SiO2 belit, 3CaO*Al2O3 glinian trójwapniowy. Wiazania wh:
Ca(OH)2+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+H2O wapno hydratyzowane
2*2CaO*SiO2+4H2O=3CaO*2SiO2*3H2O+Ca(OH)2+Q2
3CaO*Al2O3+6H2O=3CaO*Al2O3*6H2O+Q3
Cecha charakterystyczna cementu-powierzchnia wlasciwa-powierzchnia wszystkich czastekzawarych w 1g Skl=[cm3/g]
Z cementu możemy wykonac:
Zaczyn cement+woda
Zaprawa ….+piasek
Mieszanka betonowa…+zwir
ZAPRAWA NORMOWA
450g cementu+225gwody+1350gpiasku normowego
Czym różni się cement hutniczy od portlandzkiego?
*cement hutniczy wiąże o wiele wolniej niż portlandzki.
*Cement hutniczy ma znacznie większa odporność na korozję
*Nie można go stosować w elementach naprężanych.
*Nie można go stosować w temperaturach poniżej +5o C
*Wymaga starannej pielęgnacji wodnej przez 14 dni.
*Po 28 dniach osiąga taką samą wytrzymałość, potem hutniczy ma większą.
Sposób oznaczania klasy cementu
Po badaniu wytrzymałości na zginanie uzyskuje się 6 połówek beleczek. Kolejne połówki beleczek należy umieścić miedzy płytkami stalowymi w ściśle określonej powierzchni.
-wg aktualnej normy s=16cm2=1600mm2
-wg starej normy s= 25cm2= 2500mm2 (na ćwiczeniach taka była
Wytrzymałość na ściskanie kolejnych próbek obliczamy:
Fcl = F/s F - siła niszcząca , s - powierzchnia.
Dane umieszcza się w tabelce
Nr próbki |
Siłą niszcząca |
Wytrzymałość na ściskanie[MPa] |
Odchylenie od średniej w % |
|
|
fcl |
|fcm-fcl| *100% X= ------------------ fcm |
średnia:fcm |
Z sześciu wartości wytrzymałości należy obliczyć średnią arytmetyczna fcm a następnie obliczyc odchylenie od średniej poszczególnych wyników.
Dopuszcza się istnienie jednej próbki rózniącej się o 10%,którą należy odrzucić a z pozostałych obliczyć nową średnią f'cm.w przypadku gdy więcej wyników różni się o 10 % badanie należy powtórzyć.Okres gwarancju na cement wynosi 3 miesiące.
Oblicz klasę cementu mając dane wytrzymałości na ściskanie 90,90,90,90,90,80kN
Nr próbki |
Siłą niszcząca |
Wytrzymałość na ściskanie[MPa] |
Odchylenie od średniej w % |
1 |
90 |
36 |
1,98 |
2 |
90 |
36 |
1,98 |
3 |
90 |
36 |
1,98 |
4 |
90 |
36 |
1,98 |
5 |
90 |
36 |
1,98 |
6 |
80 |
32 |
9,34 |
średnia:35,33 |
Żaden z wyników nie odstaje od średniej wiecej niż o 10 % dlatego uwzględniamy wszystkie wyniki. Klasa tego cementu to 32,5
CERAMIKA
Cechy techniczne:skrzywienie powierzchni i krawędzi
Odchylenie od kata prostego miedzy pow. Podst. A bocznymi
-II-bocznymi
Szczerby i uszkodzenia krawędzi i narozy o dl. Większej niż 6 mm
Odpryski ; pęknięcia scianek zewn. O długości nie większej nix 12mm
Podstawowe surowce:
Kaolinit Al2O3*2SiO2*2H2O, gliny, ily, lupki, poasek zwir szlachetnosc zalezy od ilości kaolitu.
Surowce do wyrobu ceramiki:
Plastyczne
-kaoliny i gliny;nadaja masie zdolności do trwałego odkształcania się pod wpływem przyłożenia sily, kawalki mas można latwo połączyć ze soba;po wysuszeniu wyroby odznaczja się znaczna wytrzymałością mechaniczna
Schudzajace:
-surowce krzemionkowe,np. mielony kwarc, piasek, popioły lotne;zmniejszanie się kurczliwości w czasie suszenia i wypalania;powoduja tez zmniejszenie plastyczności
Topnikowe:
Zmniejszenie porowatości otrzymywanych z nich wyrobow; topia się i powoduje zmniejszenie porowatości lub całkowity jej zanik;zmniejszaja porowatość;w niższych temp. Topniki odgrywaja role materiałów schudzajacych
Gliny
Ceramika szlachetna:porcelit i porcelana;latwo topliwe;wypalaja się na bialo;temp. Topnienia>1580;czerep porowaty lub spieczony
Ogniotrwale:szamot;ognioodporne; temp.wyp.>1500;
Malo plastyczne:klinkier budowlany:duza wytrz.;mala zawartość topnikow
Plastyczne:wyr. Kamionkowe;temp.1100-1250;czerep spieczony;mala porowatość;duza wytrzymałość;ognioodporność
Bardzo plastyczne:latwo topliwe;ceramika czerwona;struktura porowata
WŁAŚCIWOŚCI WYR. CERAMICZNYCH
Twardosc;kruchość;duza odp. Cieplna;ogniotrwałość;duza odp.na korozje;duza wytzrymalosc mechaniczna;duzy modul younga;mala wytrz.na zginanie;nie ma prawie odkszt. Pla.;gęstość ok.2700kg/m3;gęstość pozorna 1600-1900;nasiąkliwość wagowa ok. 20
5;pzewodnosc cieplna 0.7W/mK;RSC+10Rrosc+5Rzgin
Podzial ze względu na uzyty material do wyrobu:\
a)ceglarskie czyli cegły, pustaki ścienne i stropowe, dachówki, sączki drenarskie itp.;
:murowe,dekarskie,specjalne,drenarskie
b)kamionkowe:
c)fajansowe
d)ogniotrwale
ze względu na strukture:
a)o strukturze porowatej
b)zwartej
c)polszlachetna
spoiwa powietrzne - wiążą i twardnieją (uzyskują odpowiednią wytrzymałość mechaniczną) tylko na powietrzu:wapno,gips oraz cement anhydrytowy (tzw. cement Keena),spoiwo magnezjowe (tzw. cement Sorela),spoiwo krzemianowe ze szkłem wodnym, otrzymywane przez zmieszanie szkła wodnego (roztwór krzemianów sodowych lub potasowych otrzymywany przez stopienie piasku z węglanem sodowym lub potasowym i rozpuszczenie stopu w wodzie pod ciśnieniem) z wypełniaczem mineralnym o uziarnieniu, do 0,2 mm. Jako wypełniacza używa się np. mączki kwarcowej. Obecnie raczej nie używane;spoiwa hydrauliczne - wiążą i twardnieją na powietrzu i pod wodą: cementy,wapno hydrauliczne (cement romański).
Ceramika stosowana w budownictwie to ceramika otrzymywana z dobrze rozdrobionej i wymieszanej z wodą gliny. Po uformowaniu i wysuszeniu wyroby należy wypalić. W trakcie tego procesu glina zamienia się w twardy czerep a wyroby zachowują nadany im wcześniej kształt. Wyroby używane w budownictwie można podzielić na trzy grupy:wyroby o czerepie porowatym (nasiąkliwość wagowa waha się od 6% do 22%) - do grupy tej należą: wyroby ceglarskie, czyli cegły, pustaki ścienne i stropowe, dachówki, sączki drenarskie itp.;wyroby glazurowane - kafle piecowe, płytki ścienn
wyroby ogniotrwałe - np. wyroby szamotowe, krzemionkowe, termalitowe.
wyroby o czerepie zwartym ( o nasiąkliwości wagowej do 6%) - cegły i kształtki klinkierowe, płytki podłogowe (terakota), wyroby kamionkowe
ceramika półszlachetna - wyroby fajansowe i porcelanowe np. wyposażenie łazienek (umywalki, sedesy itp.).