POLITECHNIKA WARSZAWSKA - WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ KATEDRA INŻYNIERII MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH
Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: „Materiały budowlane - I”
Temat: Badania wybranych cech technicznych wyrobów z tworzyw sztucznych oraz materiałów różnych.					Zespół: Maciej Górbiel Michał Barżykowski Damian Sykut
R.A.2007/8	Sem. II	Grupa 6/1	Data: 15.03.2008	Nr ćwiczenia: 4		Prowadząca: mgr inż. Anna Chudan	Ocena

SPIS TREŚCI

Badania materiałów budowlanych z tworzyw sztucznych

Charakterystyka materiałów budowlanych z tworzyw sztucznych

Podstawowe materiały termoizolacyjne z tworzyw sztucznych:

-Polistyren ekspandowany

-Polistyren ekstrudowany

-Piankowy poliuretan

-Piankowy polietylen

Podstawowa klasyfikacja materiałów podłogowych z tworzyw sztucznych

Wykładziny elastyczne

-Ze względu na rodzaj polimeru: z polichlorku winylu, z poliolefin, z kauczuków, kauczuków oleju lnianego

-Ze względu na budowę wykładziny : jednorodne( w tym jednowarstwowe i wielowarstwowe) niejednorodne (w tym wielowarstwowe drukowane lub barwione w masie), bez warstwy izolacyjnej cieplnej, z warstwą izolacyjną cieplną

-Ze względu na przeznaczenie i intensywność użytkowania : mieszkalne, użyteczności publicznej, przemysłowe lekkie, specjalne (np. antyposlizgowe, tłumiące hałas itd.)

Wykładziny dywanowe

-z włókien poliamidowych, polipropylenowych, poliestrowych, akrylowych, mieszanych

Posadzki bezspoinowe z mas żywicznych

- z chemoutwardzalnych żywic epoksydowych, poliuretanowych, akrylowych, poliestrowych i innych

Wymagania ogólne -zakres wymagań wg nowych norm PN-EN na przykładzie elastycznych wykładzin z PCW

- Wymiary -PN-EN 426, PN-EN 427

- Grubość całkowita [mm]- PN-EN 428

- Masa powierzchniowa całkowita[g/m²]- PN-EN 430

- Gęstość [kg/m3] -PN-EN 436

- Wgniecenia resztkowe [mm] - PN-EN 433

- Stabilność wymiarów po działaniu ciepła [%] - PN-EN 434:2002

- Zwijanie się po działaniu ciepła [mm] - PN-EN 434

- Zwijanie się pod wpływem wilgoci [mm] - PN-EN 662

- Odporność barwy na światło sztuczne - PN-ISO 105-B02

- Giętkość (elastyczność) -PN-EN 435:2000

- Odporność na rozwarstwianie - PN-EN 431

- Siła ścinająca spód [N] - PN-EN 432

-Rozprzestrzenianie wody [h] - PN-EN 661

Wymagania klasyfikacyjne na przykładzie wykładzin PCW

Wymagania klasyfikacyjne są to wymagania, na podstawie których dany materiał klasyfikuje się do różnych grup np. grup ścieralności w przypadku wykładzin PCW.

Wymagania klasyfikacyjne pod względem ścieralności

Wg normy PN-EN 649 wykładziny PCW klasyfikujemy do grup (T, P, M, F) w zależności od ubytku grubości i ubytku objętości.

Wymagania klasyfikacyjne pod względem intensywności użytkowania

Wg normy PN-EN 685 wykładziny PCW klasyfikujemy do różnych klas w zależności od intensywności użytkowania np.:

-Do klas 21,22, 23 ( 21-umiarkowana , 22-średnia, 23-wysoka intensywność użytkowania) -wykładziny zakresu mieszkalnego

-Do klas 31,32,33,34 wykładziny zakresu użytku publicznego

-Do klas 41,42,43 - wykładziny zakresu przemysłowego lekkiego

Płyty styropianowe i ich charakterystyka

Styropian jest tworzywem piankowym otrzymywanym z polistyrenu. Styropian ze względu na postać dzielimy na: granulat oraz płyty i inne kształtki.

Płyty styropianowe produkowane są z granulatu styropianowego przez jego ogrzanie gorącą wodą lub parą wodną w temperaturze 95-100°C w formach preforowanych.

Styropian ma kolor biały, jest nieprzezroczysty, nie ulega działaniu bakterii gnilnych, nie pleśnieje; jest odporny na działanie rozpuszczalników aromatycznych, olejów i smarów. Płyty dają się łatwo ciąć piłą o drobnych zębach bądź za pomocą rozgrzanego drutu oporowego.

Cechy techniczne płyt ze styropianu:

Cecha	Płyty z granulatu zwykłego (S)	Płyty z granulatu samogasnącego (FS)
Gęstość pozorna, nie mniej niż	12; 15; 20; 30; 40 kg/m3
Nasiąkliwość po 24h nasycania, nie więcej niż	1,8 - 1,2 % obj.
Wytrzymałość na rozciąganie( przy odkształceniu próbki o 10%)	80 - 200 kPa
Współczynnik przewodności cieplnej	0,030- 0,042 W/m*°C
Palność	palne	płomień gaśnie po usunięciu źródła ognia

Opis wykonywanych badań oraz wyniki wraz z obliczeniami

Badania gęstości pozornej płyt styropianowych

Badaniu poddana została próbka polistyrenu ekspandowanego

Należało zbadać gęstość objętościową (pozorną) próbki styropianu.

-Zmierzono próbkę styropianu i obliczono objętość - 9,9cm x 9,8cm x 4,4cm = 4,26888*10^(- 4) m³

-Zważono tą samą próbkę - 7g = 0,007kg

-obliczono gęstość wg wzoru : ρ=m/V

ρ= 0,007/4,26888*10^(- 4) =16,398 [kg/m³]

Badanie giętkości wykładziny podłogowej .

Rodzaj wykładziny- PWC : Tarlcett , Eminent 34427 o powierzchni 15 x 6 = 90cm²

Próbkę wykładziny nawijano ręcznie przez ok. 5 sekund wokół pręta (trzpienia)o średnicy 20mm, stroną użytkową(wierzchnią) na zewnątrz, tak , aby jedna z krótszych krawędzi próbki wykonała obrót o 180 stopni w stosunku do położenia pierwotnego. Próbka nie wykazuje uszkodzeń w postaci spękań.

Ocena wyników badań i wnioski

Badania gęstości pozornej płyt styropianowych

ρ= 0,007/4,26888*10^(- 4) =16,398 [kg/m³]

Można stwierdzić że badana gęstość styropianu jest zgodna z danymi wymienionymi w punkcie 1. (porównanie właściwości technicznych), więc pod względem gęstości nadaje się do użytku aczkolwiek powinien być stosowany pod kątem małych obciążeń mechanicznych, np. ocieplanie ścian.

Badanie giętkości wykładziny podłogowej

W przypadku próby elastyczności z trzpieniem o średnicy 20mm nie zaobserwowano pęknięć na powierzchni wykładziny zatem nie trzeba było powtarzać badań z trzpieniem o średnicy 40mm.

Wykładzina jest giętka oraz odporna na zginanie.

Badania materiałów różnych

Przedmiot badania i jego charakterystyka

Przedmiotem badania są wyroby malarskie ogólnego stosowania i chemoodporne.

Zaliczamy do nich przede wszystkim:

-farby,

-emalie,

-lakiery,

-impregnaty.

Opis wykonywanych badań oraz wyniki wraz z obliczeniami

Oznaczenie czasu wypływu (farb, lakierów i podobnych wyrobów) za pomocą kubków wypływowych.

Badana farba:

Jedynka, emalia akrylowa, wodościeralna, kolor seledynowy.

Czas wypływu to czas jaki upływa od momentu gdy badany produkt zaczyna wypływać z otworu pełnego kubka do momentu gdy wypływający strumień produktów przestaje być ciągły przy otworze.

Przebieg badania:

Zatkano otwór palcem i wypełniono kubek badaną farbą, następnie otworzono otwór i włączono stoper. Od włączenia stopera do pierwszego przerwania strumienia minęło odpowiednio 17,5 s w przypadku pierwszego pomiaru i 17,3s w przypadku drugiego pomiaru.

Wyniki:

Średnia z dwóch pomiarów wynosi 17,4 s.

Wnioski:

Wynik ten oznacza, że badana farba ma lepkość o bardzo małej wartości. Mała lepkość może doprowadzić do spływania jej z malowanej powierzchni, zwłaszcza pionowej.

Oznaczenie krycia -metodą jakościową wizualną

Badana farba:

Pillak, Malwin, emulsja do ścian i sufitów, kolor biały.

Przebieg:

Badanie polega na wizualnej ocenie powłoki w czasie nanoszenia kolejnych warstw na czarno-białą szachownicę. Po każdej kolejnej warstwie umieszczano próbkę w suszarce w celu szybszego wysuszenia farby na powierzchni szachownicy.

Wyniki:

Szachownica była niewidoczna pod trzema warstwami farby.

-d⁰ =0,22mm -zmierzona sama powłoka, bez pokrycia farbą

-Zmierzono 3 razy, w różnych miejscach powłokę zapewniającą krycie

1) 0,38mm,

2) 0,39mm,

3) 0,37mm,

Średnia z tych pomiarów - d¹=0,39

Wnioski:

Obliczono wartość krycia jakościowego -K=d¹/d⁰, K=1,73 więc jest to krycie jakościowe drugie.

Badanie odporności powłok malarskich na uderzenie za pomocą aparatu Du Ponta

(wg PN-54/C-81526)

Badana próbka:

Stalowa płytka pokryta farbą emulsyjną koloru białego.

Przebieg:

Badaną płytkę umieszczono naniesioną powłoką ku górze pod ciężarkiem, ustawiano ciężarek na wysokościach kolejno :20cm, 30cm, 35cm, 40cm, 50cm, i zwolniono zacisk. Po każdym opuszczeniu ciężarka obserwowano powstałe odpryski.

Wyniki:

Najwyższą wysokością na jakiej nie zaobserwowano odprysków było 20cm.

Badanie odporności powłok malarskich na zarysowanie przyrządem typu Clemena(wg PN-65/C-81527)

Badana próbka:

Stalowa płytka pokryta farbą emulsyjną koloru białego.

Przebieg:

Sprawdzano czy w znormalizowanych warunkach badania rylec przyrządu, obciążony zgodnie z wytycznymi normy przedmiotowej powoduje zarysowanie powierzchniowe powłoki bez odsłonięcia podłoża.

Badano odpowiednio dla obciążenia : 50,100,300,500g

Wyniki:

Największym obciążeniem, dla którego nie zaobserwowano zarysowań z odsłonięciem podłoża to 300g.

Oznaczenie ścieralności powłok lakierowych (metoda A) wg PN-76/C-81516

(nie przeprowadzono badania)

Metoda ta polega na oznaczeniu ścieralności powłoki za pomocą spadającego materiału ściernego w przyrządzie do oznaczania ścieralności. Stosowany materiał ścierny to elektrokorund szlachetny 99A o uziarnieniu 30. Materiał ścierny przesypywany przez lej zasypowy spada na umocowaną pod kątem 45^o próbkę. Pierwsza porcja elektrokorund wynosi 3.5kg następnie po 0,5kg każda. Oznaczenie wykonuje się aż do momentu przetarcia powłoki i odsłonięcia podłoża.

X=m/s [kg/ηm gdzie m-masa użytego materiału, S-średnia grubość badanej powłoki .

Przedstawienie wyników badań w tabeli

PODZIAŁ I OZNACZENIE
FARBA
RODZAJ	Emulsja
Rodzaj badania	Wynik badania	Wymagania normowe
Oznaczenie zdolności krycia: Ilościowe jakościowe	Dwie warstwy Krycie jakościowe drugie	PN-89/C-81536
FARBA
RODZAJ	Akrylowa, wodościeralna
Rodzaj badania	Wynik badania	Wymagania normowe
Oznaczenie lepkości [sek.]	11,2s.	PN EN 535 ISO 2431
POWŁOKA
RODZAJ	Akrylowa
Rodzaj badania	Wynik badania	Wymagania normowe
Oznaczenie odporności na zarysowanie	100g	PN-65/C-81527
Oznaczenie odporności na uderzenie [cm].	20cm.	PN -54/C-81526
Oznaczenie ścieralności powłoki	Nie badane	PN-76/C-81516

Ocena wyniku badań i wnioski

Podczas badania lepkości badanej próbki materiału malarskiego uzyskaliśmy bardzo niski czas, co może świadczyć o słabej jakości farby, albo o rozcieńczeniu jej. Płytka z powłoką malarską ma średnią odporność na uderzenia za pomocą aparatu Du Ponta, odpryski pojawiają się przy spuszczeniu ciężarka z 35 cm. Odporność powłoki malarskiej na zarysowanie również jest średnia, gdyż obserwujemy wyraźne rysy przy ciężarkach o masie 300 g.

Porównanie cech technicznych wybranych materiałów budowlanych stosowanych do izolacji cieplnej.

Cecha	Styropian	Pianka poliuretanowa	Wełna mineralna
Gęstość pozorna, nie mniej niż [kg/m3]	12 - 40	32-45	100 - 120
Nasiąkliwość po 24h nasycania, nie więcej niż [% obj.]	1,8 - 1,2	2	1
Wytrzymałość na rozciąganie( przy odkształceniu próbki o 10%) [kPa]	80 - 200	nie mniej niż 100- 170
Współczynnik przewodzenia ciepła [W*(m*°C )]		nie więcej niż 0,035	nie więcej niż 0,04

Spośród wymienionych i porównanych cech technicznych wybranych materiałów budowlanych możemy stwierdzić, że najlepsze parametry ma styropian. Jest on materiałem o najmniejszej gęstości pozornej oraz bardzo mało nasiąkliwym. Pianka poliuretanowa jest materiałem także bardzo dobrym, jej parametry techniczne są nieznacznie gorsze od styropianu, natomiast wełna mineralna w tym zestawieniu wypada najsłabiej.

6

---