SPRAWOZDANIE NR 1

TEMAT: Badania właściwości wyrobów budowlanych na przykładzie kamieni naturalnych.

1. Opis petrograficzny.

2. Gęstość metodą kolby Le Chatelier'a.

(DEFINICJA; RYSUNEK; SCHEMAT BADANIA Z OBJAŚNIENIAMI)

3. Gęstość pozorna na bryłach nieregularnych.

(DEFINICJA; RYSUNEK OBRAZUJĄCY ISTOTĘ OZNACZENIA)

4. Gęstość pozorna na bryłach regularnych.

(DEFINICJA; RYSUNEK OBRAZUJĄCY POMIAR wys., ster. i dł. MEDIÓW PRÓBNYCH)

5. Obliczenie szczelności i porowatości badanego kamienia.

(DEFINICJE)

6. Oznaczenie nasiąkliwości masowej i objętościowej.

(DEFINICJE; OPIS OZNACZENIA)

7. Wytrzymałość na ściskanie.

(DEFINICJA; ZWIĘZŁY OPIS; SZKIC ŚCISKANEJ PRÓBKI)

8. Oznaczenie ścieralności na tarczy Böhmego.

(DEFINICJA; OPIS I SZKIC OZNACZENIA)

9. Oznaczenie odporności na uderzenia.

(DEFINICJA; OPIS I SZKIC OZNACZENIA)

10. Przykłady wyrobów kamiennych do wznoszenia ścian i nawierzchni drogowych.

(6 ÷ 9 WYROBÓW Z RYSUNKAMI)

PROWADZĄCY: Data ćwiczeń laboratoryjnych: 06.11.2000r.

dr Maciejończyk Data przyjęcia: ...............................

Ad.1

Piaskowiec (opis petrograficzny).

Kamień naturalny, osadowy o strukturze drobnoziarnistej.

Barwa omawianego piaskowca: różowa.

Tekstura bezkierunkowa.

Ad.2

Gęstość - nazywamy masę jednostki objętości materiału bez uwzględnienia porów wewnętrznych materiału i obliczana jest ze wzoru;

[g/cm³]

gdzie:

m - masa suchej próbki,

V_a - objętość próbki bez porów.

Oznaczenie gęstości polega na;

• sproszkowaniu go tak, aby całość przeszła przez sito o boku oczka 0,08mm,

• wysuszeniu materiału do stałej masy,

• pomiarze objętości przy pomocy kolby Le Chateliera zawierającej ciecz obojętną dla badanej substancji np.: denaturat lub benzen (poziom cieczy w przyrządzie powinien sięgać poziomu zero)o temp. 20º,

- zważeniu objętościomierza wraz z płynem:

m₁ = 275 g

- następnie wsypaniu sproszkowanego kamienia, aż ciecz podniesie się do ustalonego

poziomu( 20 cm³ ), który określa objętość wsypanej substancji:

V = 20,7 cm³

- oraz ponownym zważeniu kolby z wsypanym proszkiem:

m₂ = 331,1 g

Otrzymane wyniki podstawiamy do wzoru:

Gęstość piaskowca wyniosła; ρ =2,71 g/cm.

Ad.3

Gęstość pozorna - nazywamy masę jednostki objętości materiału z uwzględnieniem porów wewnętrznych materiału. Wartość( ρ_p ) obliczamy ze wzoru:

[g/cm³]

gdzie:

m - masa próbki,

V - objętość próbki.

Gęstość pozorną materiałów o nieregularnych kształtach, określa się metodą hydrostatyczną. Do badania wybiera się próbki o zbliżonych kształtach.

Próbki te zostały wysuszone do stałej masy i zważone (m),

- następnie nasycone wodą do stałej masy i zważone (m₁),

- zanurzone w wodzie na wadze hydrostatycznej i jeszcze raz zważone (m₂).

	Próbka 1	Próbka 2
Masa suchej (m) [g]	214	257
Masa nasączonej (m1) [g]	235,4	280
Masa w wodzie (m2) [g]	128	149

Wyniki z tabeli wstawiamy do wzorów:

gdzie:

ρ_w = gęstość wody (przyjmuje się ρ_w = 1 g/cm³)

Gęstość pozorna oznaczana na próbkach nieregularnych wyniosła; ρ_p=1,98 g/cm³.

Ad.4

Oznaczenie gęstości pozornej (ρ_p) na bryłach regularnych, przeprowadza się metodą bezpośrednią - przygotowując próbki w kształcie sześcianu, susząc je do stałej masy, ważąc

i mierząc ich wymiary.

Pomiar	Wysokość (h) [mm]	Szerokość (a) [mm]	Długość (b) [mm]
1	53	53,1	53,1
2	53,9	53,1	52,9
3	52,6	52,9	53,1
4	52,1	53,1	53
Średnia	52,9	53,1	53,05

Gęstość pozorna oznaczana na próbkach regularnych wynosi ρ_p =2,34 [g/cm³].

Ad.5

Porowatość (P) - materiału nazywamy procentową objętością wolnych przestrzeni w tym

materiale. Obliczamy ją ze wzoru:

gdzie:

S - szczelność materiału.

Szczelność (S) - wyrażamy stosunkiem gęstości pozornej (ρ_p) do gęstości (ρ) tego materiału. Wartość S obliczamy ze wzoru:

gdzie:

ρ_p - gęstość pozorna

ρ - gęstość

Obliczamy szczelność i porowatość próbki:

Porowatość próbki jest równa 14%, a szczelność 86%.

Ad.6

Nasiąkliwością - materiału nazywamy zdolność wchłaniania oraz utrzymania wody, przy maksymalnej jej zawartości. Wartość liczbową nasiąkliwości oblicza się ze stosunku ilości wody wchłoniętej do masy lub objętości próbki, mamy do czynienia z nasiąkliwością wagową (n_w), natomiast jeśli obliczamy w stosunku do objętości próbki (V), mamy do czynienia z nasiąkliwością objętościową (n_o). Wartości obliczamy ze wzorów:

gdzie:

m_n - masa próbki nasyconej wodą

m - masa próbki suchej

V - objętość próbki suchej

Próbki suszy się do stałej masy i waży. Stopniowo zalewa się wodą destylowaną (do ¼ wysokości, po 2 godz., do ½ wysokości, po 3 godz. do ¾ wysokości i po kolejnych 19 godz. zanurza się ją na głębokość 2 cm). Próbkę nasyca się do stałej masy , ważąc co 24 godz. gdzie różnica między kolejnymi ważeniami nie przekracza 0,2 g.

Nasiąkliwość wagowa piaskowca stanowi ok. 9,5%, natomiast nasiąkliwość objętościowa: ok. 18,7%.

Ad.7

Wytrzymałość na ściskanie - jest to wytrzymałość materiału na naprężenia powstałe w nim pod wpływem siły ściskającej. Obliczamy ze wzoru:

[MPa]

gdzie:

P_c - siła niszcząca materiał,

F_śr - średnie pole obydwu podstaw.

Ściskanie prowadzi się w maszynie wytrzymałościowej, bez miękkich podkładek. Kierunek siły ściskającej pokrywa się z osią próbki.

Próbkę o powierzchni przekroju F_śr = 27,85 cm, poddano działaniu siły powodującej ściskanie próbki. Siłą niszczącą materiał okazała się siła równa; P_c = 62 kN.

Wytrzymałość na ściskanie (dla piaskowca) wynosi; R_c=22,3 MPa

Ad.8

Ścieralność - to podatność materiału na zniszczenia masy, objętości lub grubości pod wpływem czynników ścierających. Ze wzoru:

[cm]

gdzie:

m - ubytek masy

F - pole ścieranej próbki

ρ_p - gęstość pozorna

Próbkę (o boku 7,1cm) montuje się w uchwycie i obciąża siłą P = 300N. Ścieraniu podlega tylko jedna powierzchnia na drodze 608 m, co odpowiada 440 obrotom tarczy. Położenie próbki zmienia się 4 razy. Pas ścierania posypuje się piaskiem kwarcowym. Po każdych 22 obrotach zatrzymujemy tarczę, usuwamy starty materiał i proszek i posypujemy tarczę nowym proszkiem.

Ad. 9

Odporność na uderzenia nazywamy zdolnośc materiału do wytrzymywania nagłych uderzeń dynamicznych. Miarą odporności jest praca potrzebna do zniszczenia materiału.

Badania prowadzi się na aparacie Page`a. Próbkę (o boku 2,5 cm) suszymy do stałej masy, następnie umiszczamy na kowadle. Badanie polega na spuszczaniu na próbkę 2 kg kłota z wysokości kolejno 1,2,3....cm. Miarą zwięzłości materiału jest wysokość przy której uległ zniszczeniu (pierwsze pęknięcie).

Stwierdzamy, że materiał poddawany uderzeniom, uległ zniszczeniu przy wys. 16 cm.

---