cwiczenie nr 5 id 125729 Nieznany

Zakład Budownictwa Ogólnego

WICZENIE NR 5

Cement

- przygotowanie zaprawy i wykonanie beleczek

do oznaczenia cech wytrzymało

ciowych

- oznaczenie normowej konsystencji zaczynu

cementowego

Instrukcja z laboratorium:
„Materiały budowlane”
„Budownictwo ogólne i materiałoznawstwo”

Instrukcja do ćwiczenia nr 5

Strona 2

5.1. Przygotowanie zaprawy i wykonanie beleczek do badań wytrzymałościowych

Pobieranie i przygotowywanie próbek cementu do badania należy wykonywać na

podstawie PN-EN 196-7:2008. W czasie odmierzania składników jest wymagana następująca
dokładność: ważenie - do 1 g; odmierzanie wody - do 1,0 cm

(ml). Średnią próbkę laboratoryjną

przed wykonaniem oznaczania należy zważyć, zanotować masę i przesiać przez sito o boku oczka
kwadratowego 1 mm. Ewentualne grudki cementu rozciera się w palcach. Należy zważyć
pozostałość na sicie, zanotować masę i obliczyć pozostałość w procentach. Bada się przesiany
cement, który należy umieścić w szczelnie zamkniętym naczyniu.

Warunki wykonywania badań. Oznaczania należy wykonywać w pomieszczeniach

o temperaturze 20

2°C i wilgotności względnej minimum 50

. Używane przyrządy i surowce

(cement, woda, piasek) powinny mieć temperaturę pomieszczenia. Do oznaczeń należy stosować
naczynia i przyrządy wykonane z materiałów niereagujących z cementem, zaczynem cementowym
i zaprawą. Wodę do badań pobiera się z sieci wodociągowej.

Wymagane urządzenia i przyrządy. Laboratorium powinno być wyposażone

w odpowiednią aparaturę pomiarowo-badawczą. Wykorzystywane do badań urządzenia i przyrządy
zostaną krótko scharakteryzowane. Kolejno są to:
mieszarka laboratoryjna z przystawką programową i urządzeniem do automatycznego lub
ręcznego sterowania szybkością obrotów; zasadnicze elementy mieszarki to: miska z nierdzewnej
stali i pojemności ok. 5 l; obracające się mieszadło wykonane z brązu, dopasowane kształtem do
miski (odległość krawędzi mieszadła od ściany bocznej miski powinna się zawierać w zakresie
3

1 mm); obudowa przyrządu wraz z wbudowanym zbiornikiem na piasek (automatycznie

opróżnianym) oraz silnik o regulowanej szybkości;
wstrząsarka z płytą stalową (stolikiem) do mocowania formy; częstotliwość wstrząsania: 1 wstrząs
na sekundę; wysokość podnoszenia płyty: 15

0,3 mm; po podniesieniu się na wymaganą

wysokość stolik powinien swobodnie opadać; całkowita masa płyty, pustej formy i nakładki:
20

0,5 kg; wskazane jest zamontowanie na wstrząsarce licznika; całkowita liczba wstrząsów

powinna wynosić 60 (przyrząd powinien się wyłączyć automatycznie);
forma (rys.1.) wykonana ze stali nierdzewnej o minimalnej twardości 200 HV, oszlifowana
wewnątrz, rozbieralna, tworząca 3 poziome przegródki do formowania beleczek o przekroju
40

40 mm i długości 160 mm; kąty pomiędzy wszystkimi przylegającymi płaszczyznami formy

powinny być zbliżone do 90°; przegrody powinny mieć grubość 10 mm; wszystkie elementy formy
powinny szczelnie przylegać do siebie;
klimatyzowane pomieszczenie (lub duży pojemnik do przechowywania form z zaprawą),
zapewniające utrzymanie

dużej

wilgotności

powietrza (powyżej 90

) i temperaturze 20,0 ± 1,0

pojemnik z wodą do przechowywania rozformowanych beleczek; na dnie powinien być
umieszczony nierdzewny ruszt; orientacyjnie pojemność naczynia powinna być taka, aby na jedną
objętość próbek wyrobów przypadały cztery objętości wody.

Rys.1. Forma do wykonywania normowych beleczek: a) widok ogólny; b) schemat i wymiary.

Instrukcja do ćwiczenia nr 5

Strona 3

Przygotowanie formy przeprowadza się przed każdym kolejnym zaformowaniem beleczek.

Poszczególne części formy powinny zostać dokładnie oczyszczone, a następnie zamontowane na
podstawie i skręcone. Podczas skręcania należy zastosować środek uszczelniający naroża (np.
gorąca mieszanina kalafonii i parafiny w proporcji 1:3). Wewnętrzne powierzchnie formy należy
lekko zwilżyć olejem mineralnym. Tak przygotowaną formę można napełniać zaprawą.

Normową zaprawę do sporządzania beleczek wykonuje się według następujących

proporcji: 1 część cementu, 3 części piasku normowego i pół części wody (współczynnik wodno-
cementowy W/C = 0,5).

Normowy piasek jest z reguły pakowany w worki po 1350 g (jest to ilość wystarczająca na

wykonanie mieszanki na trzy beleczki). W związku z tym normowa zaprawa do wykonania trzech
beleczek (1 forma) składa się:

•

z 450 ± 2 g cementu;

•

1350 ± 5

normowego

piasku;

•

z 225 ± 1 cm

wody.

Kolejność wykonywanych czynności jest następująca: do miski mieszarki wlewa się wodę,

następnie wsypuje cement, a po wymieszaniu stopniowo dozuje piasek. Czynności te, czas ich
trwania i prędkość obrotu mieszadła zestawiono w tab. 1.0..

Tab.1. Czynności i ich czas podczas mieszania zaprawy.

Nazwa czynności

Prędkość obrotowa

mieszadła

Czas trwania

czynności, s

Mieszanie cementu z wodą

mała

Dozowanie piasku

mała

Mieszanie zaprawy

duża

Zebranie zaprawy przylepionej do ścianek
miski za pomocą skrobaka do środka miski

bez mieszania

Mieszanie zaprawy

duża

Przygotowanie beleczek. Przygotowaną według tego opisu formę należy przymocować za

pomocą uchwytów do płyty wstrząsarki. Z przygotowanej zaprawy pobiera się pierwszą z dwóch
porcji (ok. 300 g) i wypełnia się nią poszczególne przegrody formy. Aby ułatwić napełnianie formy,
należy stosować specjalne łopatki. Ułożoną pierwszą warstwę rozgarnia się łopatką i zagęszcza na
wstrząsarce. Po zatrzymaniu wstrząsarki (60 wstrząsów) można przystąpić do napełniania przegród
formy drugą warstwą zaprawy, a następnie ponownie uruchomić wstrząsarkę. Po zakończeniu tych
czynności zdjąć formę z nakładką ze wstrząsarki i usunąć nadmiar zaprawy ostrą metalową linijką
(stalową płytką), poruszaną powoli ruchem tnącym wzdłuż formy (prostopadle do beleczek),
wykonując ruch w obie strony. Następnie powierzchnię zaprawy wyrównuje się tą samą linijką,
trzymaną płasko.

Dojrzewanie beleczek. Formy ze świeżą zaprawą należy umieścić w szafie

klimatyzacyjnej. Formę z zaprawą przechowuje się w pozycji poziomej, tak aby wilgotne powietrze
miało swobodny dostęp do beleczek. Formę należy od góry przykryć płytką szklaną lub stalową
(zapobiegającą wysychaniu).

Rozformowanie beleczek zależy od terminu badania. Beleczki przeznaczone do badania po

24 h (co zdarza się stosunkowo rzadko) należy rozformowywać na 20 min przed badaniem.
Natomiast beleczki przeznaczone do badania w innych terminach należy rozformowywać po
20

24 h.

Rozformowane wyroby należy w sposób trwały oznaczyć na górnej powierzchni i umieścić

w kąpieli wodnej o temperaturze 20

1°C w przygotowanym pojemniku. Beleczki należy układać

na ruszcie oraz w pewnej odległości od siebie tak, aby zapewnić swobodny dostęp wody (odległości
między beleczkami, ścianą naczynia i lustrem wody powinny być większe od 5 mm). Beleczki
powinny przebywać w wodzie do czasu badania.

Instrukcja do ćwiczenia nr 5

Strona 4

5.2. Badanie konsystencji normowej zaczynu cementowego

Do badania konsystencji normowej wykorzystuje się mieszarkę laboratoryjną opisaną

w punkcie 5.1.
Będą również stosowane przyrządy:

•

waga o dokładności do 1 g;

•

cylinder pomiarowy do odmierzania objętości wody i dokładności 1

;

•

pierścień stożkowy wykonany z twardej gumy, tworzywa sztucznego lub brązu;

•

szklana płytka grubości min. 2,5 mm, służąca jako denko do pierścienia;

•

aparat Vicata (rys. 1.1.) zaopatrzony w bolec.

Opis przyrządów i sposób ich przygotowania. Wyposażenie aparatu Vicata, oprócz bolca

(

∅

0,05 mm), obejmuje również igłę (

∅

1,13

0,05 mm), stosowaną do pomiaru czasu

wiązania. Bolec i igła mają długość 50

1 mm. Powinny być wykonane ze stali nierdzewnej.

Masa ruchomej części przyrządu powinna wynosić 300 ± 1,0 g. Przygotowanie aparatu do

pomiaru polega na sprawdzeniu, czy trzonek opada swobodnie bez tarcia i zachowuje pionowy
kierunek.

Kolejną czynnością jest wyskalowanie aparatu. Należy opuścić bolec powoli na szklaną

płytkę, która będzie używana do pomiaru. W tym położeniu na skali powinno widnieć wskazanie
zerowe. Jeśli tak nie jest, należy odkręcić skalę dwoma mocującymi śrubami i odpowiednio ją
przesunąć w pionie.

Na rys.2. przedstawiono schematycznie najważniejsze elementy składowe aparatu Vicata

Rys.2. Aparat Vicata: 1 - kołnierz bolca; 2 - trzonek; 3 - obejma statywu; 4 - skala; 5 - śruba zaciskowa;

6 - bolec; 7 - igła; 8 - pierścień; 9 - podstawa

Pierścień stożkowy powinien mieć kształt cylindryczny lub, co jest preferowane, kształt

stożka o głębokości (40,0 ± 0,2) mm i wewnętrznej średnicy (75 ± 10) mm..

Przebieg badania. Zaczyn cementowy o konsystencji normowej przygotowuje się z 500

1 g cementu oraz odpowiedniej ilości wody, wyznaczonej w sposób doświadczalny. Badania można
przykładowo rozpocząć od 125 g (125 cm

) wody.

Na wstępie odważony cement wsypuje się przez 5

10 s do wody znajdującej się w misce.

W momencie zakończenia wsypywania cementu należy uruchomić stoper lub odnotować czas.

Miskę należy następnie zamocować w mieszarce i włączyć silnik z małą prędkością na okres

90 s. Po tym czasie należy mieszarkę zatrzymać na 15 s, zebrać ewentualny zaczyn przyczepiony
do ścianek miski, po czym ponownie uruchomić mieszarkę na małych obrotach również przez 90 s.

Instrukcja do ćwiczenia nr 5

Strona 5

Całkowity czas mieszania powinien wynosić 3 min. Można stosować również inne sposoby
mieszania zaczynu (np. ręcznie), pod warunkiem otrzymania takich samych wyników jak przy
stosowaniu opisanej metody z mieszarką laboratoryjną. Po zakończeniu mieszania należy
niezwłocznie wykonać pomiar na przyrządzie Vicata.

W tym celu umieszczony na płytce pierścień należy napełnić zaczynem z pewnym

nadmiarem, nie wykonując przy tym nadmiernych wstrząsów, ściąć nadmiar zaczynu ostrym
narzędziem, otrzymując w ten sposób gładką powierzchnię. Następnie pierścień z zaczynem
umieszcza się na podstawie przyrządu i ustawia trzonek przyrządu w takim położeniu, aby koniec
bolca dotykał powierzchni zaczynu pośrodku pierścienia.

Pomiar na aparacie Vicata wykonuje się po upływie 4 min ± 10 s od zakończenia

wsypywania cementu do wody. Polega on na odkręceniu śruby zaciskowej 5 i umożliwieniu
swobodnego pogrążenia się bolca w zaczynie. Odczytu dokonuje się co najmniej po 5 s od ustania
zagłębiania się bolca.

W czasie pomiaru przyrząd nie może ulegać wstrząsom. Zaczyn ma normową konsystencję

wówczas, gdy wskazanie na skali (odległość bolca od szklanej płytki) wynosi 6

2 mm.

W przypadku uzyskania innego wyniku badanie należy powtórzyć, zmieniając ilość wody
w przygotowywanym zaczynie.

Wynik badania. W sprawozdaniu podaje się wyniki wszystkich przeprowadzonych prób.

Wynikami tymi są: odczytana odległość bolca od szklanej płytki oraz zawartość wody w zaczynie
cementowym. Zawartość wody należy wyrażać w procentach w stosunku do masy cementu.

Ostatecznym wynikiem badania jest procentowa zawartość wody w stosunku do masy

cementu zaczynu o normowej konsystencji. Wynik należy zaokrąglić do 0,5

Grupa LP-……/zespół ……

Data……………

1. …………………………

2. …………………………

3. …………………………

4. …………………………

wiczenie 5

PRZYGOTOWANIE NORMOWYCH BELECZEK

I OZNACZANIE KONSYSTENCJI NORMOWEJ ZACZYNU CEMENTOWEGO

Rodzaj i klasa cementu: …………………………………..

Ilo

ść

wody

Ilo

ść

cementu

Odległo

ść

bolca od

płytki

Pomiar

Uwagi: ………………..………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………