Politechnika Gdańska
Rok akademicki 1998/99
Wydział Budownictwa Lądowego
SPRAWOZDANIE
z MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH
Temat: Badania techniczne ceramiki budowlanej
Rzodkiewicz Michał
(środa, godz. 11:00)
1
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:
12016
B
70
PN
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
2
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 mm
2
.
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 mm
2
, 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.
a) Badanie cech zewnętrznych (u producenta – wymiary, uszkodzenia)
b) Badania laboratoryjne (w laboratorium, które uzyskało atest):
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 f
1
, f
2
f
1
nie więcej niż 1,0 Bq/kg
f
2
nie więcej niż 1,85 Bq/kg
(wyznaczenie promieniowania tła
i
,
- 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.
3
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:
śr
n
c
F
P
R
[MPa] lub [KN/m
2
]
gdzie:
P
n
– wielkość siły niszczącej,
F
śr
– powierzchnia średnia (średnia arytmetyczna powierzchni zewnętrznych, na które
przekazywana jest siła niszcząca).
2
F
F
F
d
g
śr
[m
2
]
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
10
- średnia wytrzymałość nie mniej niż 12,3 MPa
15
- średnia wytrzymałość nie mniej niż 18,5 MPa
20
- 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 m
2
MPa
42
,
20
m
kN
20415,78
0,016066
328
R
2
c
4
2
0,128
0,128m
P = 336 kN
0,127
0,123m
F
śr
= 0,0160025m
2
MPa
99
,
20
m
kN
20996,72
0,0160025
336
R
2
c
3
0,124
0,121m
P = 359 kN
0,126
0,125m
F
śr
= 0,015377m
2
MPa
35
,
23
m
kN
23346,56
0,015377
359
R
2
c
4
0,126
0,119m
P = 268 kN
0,127
0,129m
F
śr
= 0,0156885m
2
MPa
08
,
17
m
kN
17082,57
0,0156885
268
R
2
c
5
0,125
0,125m
P = 349 kN
0,126
0,127m
F
śr
= 0,0158135m
2
MPa
07
,
22
m
kN
22069,75
0,0158135
349
R
2
c
5
6
0,128
0,126m
P = 334 kN
0,129
0,125m
F
śr
= 0,0161265m
2
MPa
71
,
20
m
kN
20711,25
0,0161265
334
R
2
c
7
0,125
0,124m
P = 324 kN
0,123
0,121m
F
śr
= 0,0151915m
2
MPa
32
,
21
m
kN
21327,71
0,0151915
324
R
2
c
8
0,124
0,122m
P = 360 kN
0,123
0,123m
F
śr
= 0,0151285m
2
MPa
80
,
23
m
kN
23796,15
0,0151285
360
R
2
c
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%
6
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.