Badania techniczne ceramiki budowlanej wykonuje się na podstawie ustalonych norm (tzw. normalizacja). Pierwsza z nich - norma przewodnia zawiera wszystkie dane potrzebne do pobrania próbek, klasyfikacji materiałów, wykonania próbek i badań.

Norma przewodnia jest określona następująco:

gdzie: PN - 70 - polska norma (1970r.),

B - norma budowlana.

Bezpośrednio z normą przewodnią związana jest norma przedmiotowa. Zawiera ona już dane szczegółowe dotyczące poszczególnych materiałów.

Definicje o cegłach budowlanych:

1. Cegła licowa - cegła do wykonania licowej warstwy muru nie wymagająca tynkowania,

2. Cegła zwykła - cegła do wykonywania murów, ale wymagająca tynkowania,

3. Drążenia - są to otwory przelotowe w cegle o regularnym kształcie i rozmieszczeniu, nie przewidziane do zapełnienia zaprawą,

4. Otwór chwytowy - służy do wsunięcia dłoni do przeniesienia materiału,

5. Połówka cegły - jest to część pękniętej prostopadle do długości cegły, której objętość wynosi nie mniej niż 50% cegły pełnej,

6. Powierzchnia boczna - wozówka, główka - jest prostopadła do powierzchni podstawy, pozostałe boczne,

7. Powierzchnia podstawy - powierzchnia cegły stykająca się w murze z poziomą warstwą zaprawy, ograniczona długością cegły - L oraz szerokością - B

(L×B×H - dla cegły zwykłej 250×120×65, H + zaprawa, podstawa nie zmienia się),

8. Szczeliny - nazywamy układ drążeń, w którym otwory o kształcie prostokątnym rozmieszczone są w równoległych rzędach, dłuższymi bokami wzdłuż rzędów.



Grupy:

Z - zwykłe

L - licowe

Rodzaje:

M - mrozoodporne

N - niemrozoodporne

Typy:

B - bez otworów

P - pełne

D - drążone

S - szczelinowe

Drążenia (uściślone) - cegły typu B nie powinny mieć żadnych drążeń i otworów, cegły typu P mogą mieć drążenia, ale łączna powierzchnia przekroju poprzecznego nie powinna być większa niż 10% powierzchni podstawy, a powierzchnia pojedynczego otworu nie powinna być większa niż 200 mm².

Typu D oraz S powinny mieć drążenia, których łączna powierzchnia przekroju poprzecznego, liczone razem z powierzchnią otworów chwytowych, nie powinna być mniejsza niż 10% i nie większa niż 40% powierzchni podstawy, natomiast w cegłach drążonych D, powierzchnia przekroju poprzecznego pojedynczego otworu nie powinna być większa niż 600 mm², typ S - szczeliny powinny mieć szerokość nie większą niż 15 mm.

9. Klasa cegieł - wytrzymałość cegły na ściskanie, grupa Z: 3,5 ; 5 ; 7,5 ; 10 ; 15 ; 20; 25 MPa, grupa L: 10 ; 15 ; 20 ; 25 MPa

10) Sortyment cegieł - zależny od gęstości objętościowej, typ B i P: 1 ; 1,2 ; 1,4 ; 1,6;

1,8 ; 2,0, typ D i S: 0,6 ; 0,8 ; 1 ; 1,2 ; 1,4 ; 1,6.

 

1. Badanie cech zewnętrznych (u producenta - wymiary, uszkodzenia)

b) Badania laboratoryjne (w laboratorium, które uzyskało uprawnienia):

1. wytrzymałość na ściskanie (określenie klasy cegły R_c),

2. badanie nasiąkliwości (wyznaczenie n_w, n_o),

3. badanie mrozoodporności (określenie rodzaju M lub N),

4. badanie szkodliwej zawartości zanieczyszczeń węglanowych (margiel),

5. badanie szkodliwej zawartości soli rozpuszczalnych (domieszka w glinach żelazistych),

6. badanie stężenia naturalnych pierwiastków promieniotwórczych określonych współczynnikiem kwalifikacyjnym f₁, f₂

f₁ nie więcej niż 1,0 Bq/kg

f₂ nie więcej niż 1,85 Bq/kg

(wyznaczenie promieniowania tła β i γ, α - jest nieszkodliwe).

Czynności:

Do laboratorium należy dostarczyć próbki (pobierane przez producenta losowo, raz na 3 m-ce), a następnie sporządzić protokół. Ilość uzależniona jest od danego badania:

1. 8 sztuk do badania wytrzymałości na ściskanie,

2. 6 sztuk do badania nasiąkliwości (potem stosowane są najczęściej do badania mrozoodporności),

3. 6 sztuk do badania mrozoodporności,

4. 5 sztuk do badania szkodliwej zawartości zanieczyszczeń węglanowych,

5. 4 sztuki do badania szkodliwej zawartości soli rozpuszczalnych.

Ad 1)

Do badania wytrzymałości na ściskanie wymagane są próbki kostkowe. Cegła przecięta jest na dwie części, a następnie scalona zaprawą (cement portlandzki 350, 1:1).

Próbki muszą być pielęgnowane, przechowywane w mokrych tkaninach (duża ilość wilgoci do związania cementu (24h)), w temperaturze pokojowej nie mniejszej niż 15°C.

Po 24h wyjmuje się je i przechowuje przez 5 pozostałych dni na wolnym powietrzu.

Klasę cegły określamy ze wzoru:
[MPa] lub [KN/m²]

gdzie:

P_n - wielkość siły niszczącej,

F_śr - powierzchnia średnia (średnia arytmetyczna powierzchni zewnętrznych, na które przekazywana jest siła niszcząca).

[m²]

Na osiem badanych próbek mogą trafić się tylko 3, które mają wytrzymałość mniejszą od wymaganej, ale nie mniejszą niż 0,8 R_c.

Po wyznaczeniu R_c dla każdej próbki wyznaczamy R_{c śr} (średnia arytmetyczna).

R_c - normowa powinna wynosić:

3,5 - średnia wytrzymałość nie mniej niż 4,3 MPa

5,0 - średnia wytrzymałość nie mniej niż 6,2 MPa

7,5 - średnia wytrzymałość nie mniej niż 7,5 MPa

• - średnia wytrzymałość nie mniej niż 12,3 MPa

• - średnia wytrzymałość nie mniej niż 18,5 MPa

• - średnia wytrzymałość nie mniej niż 24,7 MPa

25 - średnia wytrzymałość nie mniej niż 30,9 MPa

Na podstawie badań laboratoryjnych uzyskaliśmy następujące wyniki:

1°

0,126 × 0,126m P = 328 kN

0,128 × 0,127m

F_śr = 0,016066 m²

2°

0,128 × 0,128m P = 336 kN

0,127 × 0,123m

F_śr = 0,0160025m²

3°

0,124 × 0,121m P = 359 kN

0,126 × 0,125m

F_śr = 0,015377m²

4°

0,126 × 0,119m P = 268 kN

0,127 × 0,129m

F_śr = 0,0156885m²

5°

0,125 × 0,125m P = 349 kN

0,126 × 0,127m

F_śr = 0,0158135m²

6°

0,128 × 0,126m P = 334 kN

0,129 × 0,125m

F_śr = 0,0161265m²

7°

0,125 × 0,124m P = 324 kN

0,123 × 0,121m

F_śr = 0,0151915m²

8°

0,124 × 0,122m P = 360 kN

0,123 × 0,123m

F_śr = 0,0151285m²

R_{c śr} = 21,22 , cegły są więc klasy 15 MPa .

Ad 2)

Nasiąkliwość powinna także spełniać dopuszczalne wartości zatwierdzone przez Polski Komitet Organizacji.

Dla cegieł Z - 3,5 ; 5 - nie określa się nasiąkliwości

Dla cegieł Z - 7,5 ; 10 ; 15 - od 6 do 22%

Dla cegieł Z - 20 ; 25 - od 6 do 20%

Dla cegieł L - 10 ; 15 - od 4 do 16%

Dla cegieł L - 20 ; 25 - od 4 do 12%

Ad 3)

Odporność na działanie mrozu:

Cegły M - grupy Z typu D i S powinny wytrzymać bez uszkodzeń 20 kolejnych cykli zamrażania i odmrażania.

Cegły M - grupy Z, typu B, P oraz cegły L powinny wytrzymać bez uszkodzeń 25 cykli zamrażania i odmrażania.

Cykl I - zamrażanie (cegła musi być nasiąknięta wodą), w temperaturze -15°C przez 4h - od momentu, gdy chłodnia uzyska daną temperaturę.

Cykl II - odmrażanie - polega na włożeniu cegieł do naczynia z wodą (temp. min. 15°C), na czas nie krótszy niż 4h.

Ad 4)

Zanieczyszczenia węglanowe (margiel) badamy metodą łaźni parowej.

Umieszczamy 5 cegieł w zbiorniku około 8÷10 cm nad powierzchnią wody. Następnie doprowadzamy wodę do wrzenia (istotna jest tu para wodna) i od tego czasu przez następne 2h podgrzewamy wodę. Po 2h można już stwierdzić czy dany wyrób spełnia oczekiwane wymagania.

Ad 5)

Zawartość soli rozpuszczalnych badamy w następujący sposób: umieszczamy cegłę w naczyniu otwartym, w pozycji pionowej, następnie dolewamy wody destylowanej (ok. 5 cm) oraz parafinę (aby opóźnić parowanie wody). Cegła podciąga wodę, która następnie wyparowuje. Całość należy pozostawić na 24h, po których można stwierdzić czy materiał zawiera sole rozpuszczalne (biały nalot).

* * *

Ceramika 2

Dachówki ceramiczne i gąsiory

- norma przewodnia dotycząca samych wyrobów (obecnie PN - 97)

Drugim normatywem są badania techniczne.

- dachówki i gąsiory dachowe

 

1. Badania cech zewnętrznych wg
   (u producenta)

Należy sprawdzić:

• kształt i wymiary,

• wichrowatość krawędzi i zwichrzenie powierzchni,

• pęknięcia, odbicia, zgniecenie zaczepu,

• obcięcie zaczepu (istotny jest tu kąt - max 90°),

• jednolitość barwy (gatunek).

Poza tym producent może wykonywać u siebie badanie wskaźnikowe, czyli badanie nasiąkliwości do wskaźnika oceny odporności na działanie mrozu (zmniejsza się dzięki temu częstość badań laboratoryjnych). Przebiega ono w następujący sposób: dachówki nasycamy stopniowo wodą (tak jak i w przypadku cegły) i pozostawiamy je zanurzone w wodzie na 21h. Po upłynięciu tego czasu naczynie doprowadzamy do wrzenia w ciągu 1h i gotujemy przez dalsze 2h. Po zakończeniu procesu gotowania wystudzamy przez kolejne 24h. Łączny czas procesu powinien wynosić 48 godzin. W ten sposób można określić nasiąkliwość n_max.

Nasiąkliwość nie powinna być większa niż 1,5% od największej nasiąkliwości poszczególnych dachówek, które w ostatnich trzech kolejnych badaniach odporności na działanie mrozu wykazywały odporność zgodną z wymaganymi normami.

Badanie mrozoodporności przeprowadza się co 3 m-ce, reszta badań co 6 tygodni.

2. Badania laboratoryjne (w laboratoriach uprawnionych,):

• badanie masy,

• badanie wytrzymałości na złamanie (decyduje siła łamiąca),

• badanie przesiąkliwości,

• badanie odporności na działanie mrozu,

• badanie szkodliwych zanieczyszczeń węglanowych (w nowej normie także soli rozpuszczalnych).

Ilość dostarczonych dachówek uzależniona jest od danego badania:

1. 6 sztuk do badania masy,

2. 8 sztuk do badania wytrzymałości na złamanie,

3. 6 sztuk do badania przesiąkliwości,

4. 5 lub 6 sztuk do badania odporności na działanie mrozu (ilość uzależniona jest od typu dachówek),

5. 5 sztuk do badania szkodliwej zawartości zanieczyszczeń węglanowych.

Badanie masy

Dachówkę należy wysuszyć do stałej masy (w temp. 105°C), wynik uzyskamy porównując z normą (np. karpiówka nie więcej niż 1,4 kg).

Badanie wytrzymałości na złamanie

Dachówkę należy odpowiednio przygotować tzn. od spodu i na wierzchniej części odlewamy z gipsu poprzeczne paski, od spodu jeden, po drugiej stronie dwa, w odległości 300 mm (pasek od spodu znajduje się pośrodku - w odległości 150 mm od każdego). Następnie tak przygotowaną dachówkę kładziemy na płytę stalową, która posiada dwie podpory w kształcie walca (w celu punktowego przekazywania siły) i po położeniu stalowych przekładek przykładamy siłę.

Po złamaniu 8 dachówek 2 mogą wykazywać wytrzymałość mniejszą do wymaganej, ale nie mniejszą niż 0,8 P_min (dla karpiówki 30 kg).

Wyniki z laboratorium:

1° ok. 20 kg

2° ok. 18 kg

Badanie przesiąkliwości

Na zewnętrznej powierzchni dachówki ustawiamy ramkę stalową (wys. 70 mm), którą po bokach uszczelniamy (od spodu znajduje się folia). Wlewamy do niej wody (ok. 50 mm) i pozostawiamy na 3h.

Po 3h oceniamy powierzchnię spodu, jeżeli znajdują się kropelki wody, świadczy to o złym wykonaniu, wniosek - nie spełnia wymagań normy.

Badanie mrozoodporności

Dachówki układamy w pojemniku pod odpowiednim kątem (nie mniejszym niż 30°) i poddajemy kolejnym cyklom: zamrażania -15° min. 4h oraz odmrażania - metodą natrysku wodą przez 4h (temp. wody min. 15°C).

Dachówki muszą wytrzymać bez uszkodzeń 50 cykli.

Badanie zawartości zanieczyszczeń węglanowych

Tak samo jak dla cegły - metodą łaźni parowej.

4

---