„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Małgorzata Kapusta

Badanie właściwości technologicznych mas ceramicznych
311[30].Z2.02

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci:
mgr inż. Agnieszka Taborek
mgr inż. Beata Figarska-Wysocka



Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Małgorzata Kapusta



Konsultacja:
mgr inż. Gabriela Poloczek






Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[30].Z2.02
„Badanie właściwości technologicznych mas ceramicznych”, zawartego w modułowym
programie nauczania dla zawodu technik technologii ceramicznej.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

SPIS TREŚCI

1.

Wprowadzenie

3

2.

Wymagania wstępne

5

3.

Cele kształcenia

6

4.

Materiał nauczania

7

4.1.

Podstawowe prace laboratoryjne

7

4.1.1. Materiał nauczania

7

4.1.2. Pytania sprawdzające

9

4.1.3. Ćwiczenia

9

4.1.4. Sprawdzian postępów

11

4.2.

Przygotowanie mas. Rodzaje mas

12

4.2.1. Materiał nauczania

12

4.2.2. Pytania sprawdzające

14

4.2.3. Ćwiczenia

14

4.2.4. Sprawdzian postępów

16

4.3.

Oznaczenie wody zarobowej, szybkości wydzielania się wody

z próbek podczas suszenia, skurczliwość suszenia, wypalania
i skurczliwości całkowitej. Wady suszenia

17

4.3.1. Materiał nauczania

17

4.3.2. Pytania sprawdzające

22

4.3.3. Ćwiczenia

22

4.3.4. Sprawdzian postępów

25

4.4.

Pomiar temperatury i wilgotności powietrza suszącego, oznaczenie

prędkości przepływu powietrza, pomiar parametrów wypalania:
temperatury, ciągu spalin, niepewność pomiaru

26

4.4.1. Materiał nauczania

26

4.4.2. Pytania sprawdzające

30

4.4.3. Ćwiczenia

30

4.4.4. Sprawdzian postępów

33

4.5.

Badanie próbek wypalonych

34

4.5.1. Materiał nauczania

34

4.5.2. Pytania sprawdzające

38

4.5.3. Ćwiczenia

38

4.5.4. Sprawdzian postępów

41

4.6.

Badanie jakości wyrobów gotowych – badania zgodności

z wymaganiami norm

42

4.6.1. Materiał nauczania

42

4.6.2. Pytania sprawdzające

46

4.6.3. Ćwiczenia

47

4.6.4. Sprawdzian postępów

48

5.

Sprawdzian osiągnięć

49

6.

Literatura

55

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

1.

WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy na temat badania właściwości

technologicznych mas ceramicznych.

W poradniku zamieszczono:

−−−−

wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś
mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji programu jednostki modułowej,

−−−−

cele kształcenia tej jednostki modułowej,

−−−−

materiał nauczania (rozdział 4), który umożliwia samodzielne przygotowanie się do
wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Obejmuje on również ćwiczenia, które
zawierają wykaz materiałów, narzędzi i sprzętów potrzebnych do realizacji ćwiczeń.
Przed ćwiczeniami zamieszczono pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do ich
wykonania. Po ćwiczeniach zamieszczony został sprawdzian postępów. Wykonując
sprawdzian postępów, powinieneś odpowiadać na pytania tak lub nie, co oznacza, że
opanowałeś materiał albo nie,

−−−−

sprawdzian osiągnięć, w którym zamieszczono instrukcję dla ucznia oraz zestaw zadań
testowych sprawdzających opanowanie wiedzy i umiejętności z zakresu całej jednostki.
Zamieszczona została także karta odpowiedzi.

−−−−

wykaz literatury.

Jeżeli będziesz mieć trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś

nauczyciela lub instruktora o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz
daną czynność.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów

bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju
wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

Schemat układu jednostek modułowych

311[30].Z2

Badania materiałów

ceramicznych

311[30].Z2.01

Badanie

właściwości

fizyczno-

-chemicznych

surowców

i kruszyw

ceramicznych

311[30].Z2.02

Badanie

właściwości

technologicznych

mas

ceramicznych

311[30].Z2.03

Badanie

surowców i mas

stosowanych

w ceramice

szlachetnej

311[30].Z2.04

Badanie

surowców, mas

i wyrobów

ogniotrwałych

311[30].Z2.05

Stosowanie

procedur

zarządzania

jakością

w zakładach

ceramicznych

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć:

–

stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
oraz ochrony środowiska,

–

posługiwać się dokumentacją techniczną,

–

wykonywać pomiary warsztatowe,

–

charakteryzować

materiały

konstrukcyjne

oraz

wykonywać

obliczenia

wytrzymałościowe,

–

wykonywać podstawowe operacje technologiczne,

–

badać układy elektryczne i elektroniczne,

–

użytkować układy regulacji i sterowania,

–

analizować układy sterowania stosowane w procesach ceramicznych,

–

posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu chemii stosowanej,

–

określać właściwości krzemianów i układów koloidalnych,

–

badać przemiany fazowe w materiałach ceramicznych,

–

badać właściwości fizyczno-chemiczne surowców i kruszyw ceramicznych.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć:

–

dobrać normy i procedury opisujące badania właściwości technologicznych mas
ceramicznych,

–

udokumentować wyniki badań właściwości technologicznych,

–

dobrać sprzęt laboratoryjny do badań właściwości technologicznych mas ceramicznych,

–

przygotować masy o różnej konsystencji (proszkowej, plastycznej, lejnej),

–

oznaczyć szybkość wydzielania się wody z próbek podczas suszenia,

–

zbadać jakość próbek wypalonych,

–

zinterpretować wyniki badań,

–

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony środowiska.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1.

Podstawowe prace laboratoryjne

4.1.1. Materiał nauczania

Do podstawowych prac laboratoryjnych zaliczamy: rozdrabnianie, przesiewanie,

ważenie, miareczkowanie, suszenie, wypalanie oraz badanie cech wytrzymałościowych.

Rozdrabnianie. W celu otrzymania materiałów o bardzo drobnym uziarnieniu konieczne

jest rozdrabnianie większych kawałków jednolitego lub zbrylonego materiału. Używa
się do tego celu kruszarek laboratoryjnych: szczękowej i stożkowej, młynka tarczowego,
moździerza stalowego lub porcelanowego z tłuczkiem i laboratoryjnego młynka
porcelanowego.

Większe bryły rozbija się w laboratorium ręcznie. Dalsze rozdrabnianie następuje

w kruszarce szczękowej lub stożkowej.

Do mielenia materiałów drobnoziarnistych służą młynki kulowe porcelanowe.
Pomimo stosowania do rozdrabniania urządzeń mechanicznych, w laboratoriach używa

się moździerza stalowego z tłuczkiem. Jest on szczególnie przydatny, gdy chodzi
o obserwację przebiegu rozdrabniania, dla sprawdzenia obecności drobnych zanieczyszczeń
w postaci ziaren. Często stosuje się moździerze z tłuczkiem poruszanym mechanicznie.

Przesiewanie. Stosuje się w celu określenia zawartości wagowych poszczególnych

frakcji. Wyniki badania przedstawia się za pomocą krzywej przesiewu lub krzywej
uziarnienia. Przesiewanie stosuje się również w celu wyodrębnienia niektórych frakcji,
np. w celu oddzielenia z materiału frakcji najdrobniejszych lub najgrubszych, a także w celu
określenia procentowej ich zawartości.

Wymiary i kształt sit zależą od uziarnienia i wielkości przesiewanych próbek.

Przesiewanie wykonuje się ręcznie lub mechanicznie.

Większe próbki przesiewa się partiami.
Ważenie. Towarzyszy wielu badaniom laboratoryjnym. Rodzaj wagi dobiera

się w zależności od charakteru i wielkości badanych próbek, ich liczby oraz wymaganej
dokładności ważenia. Dokładność ważenia zależy od charakteru wykonywanego badania.
Częstym błędem jest ważenie poszczególnych próbek z dokładnością wielokrotnie
przewyższającą błąd doświadczalny w badaniu. W związku z tym, w opisach metod
badawczych podawana jest dokładność ważenia, jaką należy zachować przy wykonywaniu
danego badania.

W czasie ważenia należy przestrzegać zasad:

–

próbki i odważniki nakłada się i zdejmuje przy unieruchomionej belce wagi,

–

ważone próbki powinny znajdować się na szkiełkach, naczynkach wagowych
lub na papierze; nie wolno kłaść próbek bezpośrednio na szalce,

–

ciecze (zwłaszcza dymiące lub łatwo lotne) powinny być w naczyniach zamkniętych,

–

ważone próbki powinny mieć temperaturę pokojową,

–

ważone próbki należy ustawiać na lewej, a odważniki na prawej szalce,

–

przy ważeniu na wagach dziesiętnych stołowych i uchylnych odważniki nakłada
się ręcznie, a przy ważeniu na wagach technicznych i analitycznych za pomocą pincety.
Zalecane jest ważenie na półautomatycznej wadze elektrycznej z tłumieniem wahań,

o zakresie pomiarowym do 1 kg.

Stosowane rodzaje wag:

–

dziesiętne – o nośności powyżej 10 kg,

–

stołowe lub uchylne – o nośności do 10 kg,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

–

laboratoryjne techniczne – o nośności 0,25; 0,5; 1 i 2 kg,

–

półautomatyczne – o nośności do 1 kg,

–

analityczne – o nośności 100 i 200 g.
Miareczkowanie. Jest to chemiczna technika analizy ilościowej polegająca

na dodawaniu roztworu titranta (roztworu dodawanego w postaci kropel do roztworu
analizowanej substancji) z biurety (jest to sprzęt laboratoryjny o kształcie zazwyczaj długiej
i cienkiej rurki szklanej, z precyzyjną skalą objętości, która jest od dołu zakończona
kranikiem i precyzyjnie wykonanym „dzióbkiem”).

W trakcie miareczkowania dodawany roztwór powinien reagować szybko i ilościowo

z roztworem analizowanej substancji. W wyniku reakcji może np. nastąpić zmiana barwy,
zmiana przewodnictwa elektrycznego itp.

Reakcja stosowana przy miareczkowaniu powinna:

–

przebiegać szybko i ilościowo zgodnie z określonym, znanym równaniem,

–

posiadać odpowiedni wskaźnik umożliwiający określenie końca miareczkowania,

–

wprowadzony odczynnik nie może wchodzić w reakcje z innymi substancjami
występującymi w roztworze.
Suszenie. Jest jedną z zasadniczych czynności podczas badania surowców ceramicznych

oraz w procesie produkcyjnym. W laboratorium suszy się najpierw w tzw. warunkach
laboratoryjnych, a następnie dosusza się w suszarkach o różnej konstrukcji. Przebieg suszenia
w laboratoriach różni się w sposób zasadniczy od metod stosowanych w przemyśle.

W laboratorium można stosować suszarki o dowolnej konstrukcji. Najwygodniejsze

są suszarki elektryczne z automatyczną regulacją. Stosuje się też suszarki gazowe.

W celu ustalenia warunków, w jakich można będzie prowadzić suszenie wyrobów

z badanych surowców, należy w czasie ich badań ustalić zasadnicze parametry procesu
suszenia: szybkość oddawania wilgoci, temperatura suszenia, nasycenie parą i prędkość
przepływu powietrza, w którym próbki są suszone.

Wypalanie. Podczas tego procesu wyroby ceramiczne uzyskują właściwości decydujące

o ich trwałości. W laboratorium oznacza się podstawowe parametry wypalania: temperaturę,
rodzaj atmosfery, szybkość podnoszenia temperatury. Sprzętem niezbędnym do wypalania
jest piec laboratoryjny. Piece te różnią się między sobą konstrukcją i rodzajem stosowanego
paliwa.

Autoklawizacja. Jest to proces nadawania żądanych cech wytrzymałościowych

materiałom budowlanym produkowanym z wapna i krzemionki, jako zasadniczych
surowców. W autoklawach laboratoryjnych parę uzyskuje się przez doprowadzenie
do wrzenia wody znajdującej się na dnie kotła ciśnieniowego.

Badanie cech wytrzymałościowych. Oznaczenie odporności materiału na działanie tylko

jednego rodzaju sił jest niewystarczające. Elementy budowlane podczas pracy w konstrukcji
są poddawane działaniu kilku rodzajów sił.

Elementy ceramiczne narażone są najczęściej na zniszczenie pod wpływem sił:

ś

ciskających, rozciągających, zginających, a także od uderzeń i ścierania.

Prowadzi się dwa rodzaje badań, a mianowicie małych próbek laboratoryjnych,

wykonywanych specjalnie z danego surowca w celu stwierdzenia jego przydatności
do produkcji

odpowiednich

elementów

budowlanych

oraz

badania

odpowiednio

przygotowanych elementów, pochodzących z normalnej produkcji.

Oprócz próbek odpowiednio przygotowanych do badań trzeba posiadać odpowiedni

sprzęt w postaci pras i urządzeń.

Ogólną zasadą obowiązującą przy badaniach wytrzymałościowych jest to, że próbek

uszkodzonych i z defektami mogącymi wpłynąć na wyniki, nie poddaje się badaniom.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Jakie czynności zalicza się do podstawowych prac laboratoryjnych?

2.

W jakim celu wykonuje się rozdrabnianie materiałów?

3.

W jakim celu stosuje się przesiewanie próbek materiału sypkiego?

4.

Od czego zależy rodzaj użytej wagi oraz dokładność ważenia?

5.

Jakich zasad należy przestrzegać podczas ważenia?

6.

Na czym polega miareczkowanie?

7.

W jakim celu poddaje się surowce ceramiczne procesowi suszenia?

8.

W jakim celu wyroby ceramiczne poddaje się procesowi wypalania?

9.

Na czym polega proces autoklawizacji?

10.

W jaki sposób przeprowadza się badanie cech wytrzymałościowych?

4.1.3.

Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj ważenie próbek materiałów ceramicznych wskazanych przez nauczyciela,

z określoną przez nauczyciela dokładnością. Wyniki badania zapisz w notatniku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

przeanalizować przygotowane przez nauczyciela próbki materiałów ceramicznych,

2)

przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,

3)

dobrać rodzaj wagi do ważonej próbki,

4)

zapoznać się z zasadami ważenia,

5)

przygotować wagę do ważenia,

6)

umieścić kolejno próbki na wybranych wagach i przeprowadzić ważenie zgodnie
z obowiązującymi zasadami oraz określoną przez nauczyciela dokładnością,

7)

zanotować wyniki badania w notatniku,

8)

uporządkować stanowisko pracy,

9)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

przygotowane przez nauczyciela próbki różnych materiałów ceramicznych,

–

naczynia wagowe,

–

wagi,

–

wykaz zasad obowiązujących podczas ważenia,

–

przybory do pisania,

–

notatnik,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca podstawowych prac laboratoryjnych.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

Ćwiczenie 2

Wymieszaj dwie substancje wskazane prze nauczyciela metodą miareczkowania.

Zaobserwuj zachowanie się otrzymanego roztworu. Zanotuj wyniki.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

przeanalizować przygotowane przez nauczyciela próbki materiałów,

2)

przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,

3)

zapoznać się z instrukcją wykonania ćwiczenia,

4)

dodać jeden roztwór do drugiego metodą miareczkowania,

5)

zaobserwować zachowanie się otrzymanego roztworu,

6)

zanotować wyniki badania w notatniku,

7)

uporządkować stanowisko pracy,

8)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

instrukcja wykonania ćwiczenia,

–

przygotowane przez nauczyciela próbki materiałów,

–

biureta,

–

probówka,

–

przybory do pisania,

–

notatnik,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca podstawowych prac laboratoryjnych.

Ćwiczenie 3

Wykonaj suszenie próbki, wskazanego przez nauczyciela materiału ceramicznego

w piecu elektrycznym. Zapisz w notatniku sposób przeprowadzonego badania oraz uzyskane
wyniki.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

przeanalizować przygotowaną przez nauczyciela próbkę materiału ceramicznego,

2)

przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,

3)

zapoznać się z instrukcją wykonania ćwiczenia,

4)

zważyć przygotowaną przez nauczyciela próbkę materiału ceramicznego,

5)

umieścić próbkę w komorze pieca,

6)

przeprowadzić suszenie próbki zgodnie z instrukcją,

7)

przeprowadzić ważenia kontrolne próbki, w trakcie wykonywania badania,

8)

zanotować wyniki badania w notatniku,

9)

uporządkować stanowisko pracy,

10)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

instrukcja wykonania ćwiczenia,

–

przygotowana przez nauczyciela próbka materiału ceramicznego,

–

waga,

–

piec elektryczny,

–

przybory do pisania,

–

notatnik,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca podstawowych prac laboratoryjnych

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

wykonać podstawowe czynności podczas ważenia?

2)

wykonać podstawowe czynności podczas miareczkowania?

3)

odparować roztwór?

4)

dobrać rodzaj wagi i przeprowadzić ważenie?

5)

wysuszyć próbkę?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

4.2.

Przygotowanie mas. Rodzaje mas

4.2.1. Materiał nauczania

Przygotowanie mas o konsystencji plastycznej
Próbki należy wykonywać zgodnie z ustalonymi wymaganiami normowymi aby wyniki

badań miały praktyczną wartość. Np. glina do formowania próbek powinna być równomiernie
przerobiona i nawilżona; zawartość wilgoci powinna odpowiadać konsystencji roboczej.
Szkodliwe zanieczyszczenia zawarte w próbce, występujące w postaci ziaren, powinny być
rozdrobnione jedynie w stopniu nie zmniejszającym ich destrukcyjnego działania. W tym celu
całkowitą ilość gliny przeznaczoną do formowania próbek suszy się, możliwie
w temperaturze pokojowej ewentualnie nieznacznie podgrzewając ją do stanu pozwalającego
na łatwe rozdrabnianie (tzn. do stanu powietrzno-suchego). Podsuszoną glinę rozdrabnia się w
moździerzu żelaznym lub porcelanowym, rozbijając większe grudki, lecz nie stosując
rozcierania tłuczkiem, aby nie zmieniać struktury twardych składników. Można zastosować
rozdrabnianie gliny w młynkach tarczowych, ale wówczas należy zwrócić szczególną uwagę,
aby podczas mielenia nie niszczyć struktury twardych składników, rozdrabniając je jedynie na
ziarna o wielkości do 2 mm, a nie ucierając.

Glinę zanieczyszczoną grubymi ziarnami marglu rozdrabniamy w taki sposób,

ż

e najpierw te ziarna rozdrabniamy oddzielnie w małym moździerzu do wielkości ziarna

2÷3 mm, a następnie dołączamy do rozdrobnionej gliny. Zmieloną glinę przesiewa się
następnie przez sito o boku oczka 1,6 mm. W ten sposób oddziela się większe ziarna. Po ich
rozdrobnieniu glina przygotowana jest do zarabiania.

„Do krzemionkowej miski odważa się potrzebną ilość przygotowanej uprzednio gliny

i za pomocą cylindra miarowego dodaje się taką ilość wody, aby zarabiana masa była nieco
twardsza niż przy konsystencji roboczej. Po wyrobieniu w misce masy, tak, aby nie
przylegała ona do rąk i ścianek miski, ubija się ją na stole obitym blachą cynkową w blok
o kształcie sześcianu i oznacza się według przyjętego sposobu. Zarobioną masę przechowuje
się w hermetycznie zamkniętej skrzyni w atmosferze wilgotnej i przy umiarkowanej
temperaturze (około 15

°

C) w ciągu dwóch do trzech dni, zależnie od rodzaju gliny. Gliny

łatwo nawilżające się przechowuje się krócej, wolno nawilżające się – dłużej. Dojrzałą glinę
przerabia się na prasie, dolewając w razie potrzeby wody, aż do uzyskania normalnej
konsystencji roboczej. Przerobioną masę układa się na stole i kształtuje sześcian, który
następnie oznacza się i przystępuje do wykonania z niego próbek” [4, s. 150, 151].

Rodzaje mas
Masy ceglarskie. Rodzaje wykonywanych próbek różnią się między sobą w zależności

od charakteru badania.

W laboratorium szkolnym należy zbadać zarówno gliny chude, które nie wymagają

ś

rodków schudzających, jak i gliny tłuste, które wymagają schudzenia. Należy zbadać wpływ

różnego rodzaju środków schudzających na gliny. Wymagane są badania próbek z wszelkiego
rodzaju szkodliwymi domieszkami w celu poznania ich wpływu.

„W pracowni szkolnej próbki z domieszkami wykonuje się w postaci kostek i cegiełek.

Próbki w postaci płytek lub większych cegiełek dziurawek, albo drenów, należy wykonywać
tylko z mas, co do których stwierdzono uprzednio na podstawie wyników badania cegiełek
i kostek, że odpowiadają one ustalonym wymaganiom. Np. jeżeli otrzyma się tłustą glinę
do wszechstronnego zbadania, to należy najpierw ustalić jej skurczliwość i stopień
schudzenia. Do formowania płytek można przystąpić dopiero po ustaleniu stopnia schudzenia,
przy którym skurczliwość nie będzie przekraczać wielkości dopuszczalnej przy produkcji
dachówek, a surowiec nie będzie wykazywał przy suszeniu skłonności do pękania
i odkształceń. Przy badaniach szkolnych, uczniowie powinni poznać wpływ następujących

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

surowców pomocniczych: piasku drobnego i gruboziarnistego, trocin, miału węglowego,
łupku węglowego mielonego, szamotu ceglanego, gipsu, węglanu wapniowego o granulacji
1÷3 mm, węglanu wapniowego w postaci pyłu, siarczanu magnezowego, pirytu” [4, s. 158].

Piasek drobny i gruboziarnisty może być stosowany w ilości 10, 20, 30, 40, 50 i 60%.

W przemyśle stosowany jest do schudzania glin tłustych. Piasek o znacznej zawartości części
pylastych nie jest dobrym materiałem do schudzania.

Trociny mogą być dodawane w ilości 10, 20 i 30%. Trociny wpływają nie tylko

na zmianę właściwości formowanego surowca, ale również na właściwości gotowego
wyrobu. Obniżają jego gęstość pozorną, zwiększają porowatość i nasiąkliwość palonych
materiałów. Wpływa to na właściwości izolacyjne cegły.

Miał węglowy dodawany w ilości 5, 10 i 20% powoduje zmianę właściwości wyrobów

gotowych. Wprowadzenie miału węglowego do masy zmusza do wprowadzenia zmian
w procesie wypalania.

Łupek węglowy mielony dodaje się w ilości 10, 20 i 30% w dwojakim celu. Z jednej

strony pozwala na schudzenie glin tłustych za pomocą materiałów ilastych, z drugiej strony,
dzięki zawartości węgla, pozwala na zmniejszenie zużycia węgla podczas wypalania. Podczas
wykonywania ćwiczeń ilość dodawanego łupku do masy należy ustalić przede wszystkim
pod kątem właściwego schudzenia masy.

Szamot ceglany dodawany jest w ilości 10, 20 i 30%. Jego zadaniem jest schudzanie glin

przeznaczonych do wykonania wyrobów takich, jak dachówki, pustaki.

Węglan wapniowy o granulacji 1÷3 mm dodawany jest w ilości 1, 5 i 10%. Próbki

z węglanem wapniowym wykonuje się dla poznania wpływu węglanów występujących
obficie w glinach stosowanych do produkcji cegielniczej.

Węglan wapniowy w postaci pyłu może być dodawany w ilości 5, 10 i 20%. Węglan

wapniowy w postaci ziaren działa destrukcyjnie na wyroby gotowe, natomiast jego pył
zmienia jedynie właściwości palonego materiału, nie dyskwalifikuje surowca.

Siarczan magnezowy (0,1 i 1%). Zanieczyszczenie nim masy powoduje powstawanie

wykwitów i łuszczenie się powierzchni wyrobów.

Piryt (0,5 i 3%). Zanieczyszczenie pirytem powoduje nietrwałość wyrobów palonych.
Masy klinkierowe składają się z:

–

gliny klinkierowej,

–

gliny klinkierowej i złomu klinkierowego w ilości 5, 10 i 15%.
Masy kamionkowe składają się z:

–

gliny kamionkowej,

–

masy na garnki kamionkowe o składzie (w granicach):

glina kamionkowa tłusta 50÷40%,
glina kamionkowa chuda 30÷45%,
drobny piasek kwarcowy 20÷15%,
–

masa na rury kamionkowe, płytki okładzinowe, itp. o składzie w granicach:

glina kamionkowa tłusta 40÷60%,
glina kamionkowa chuda lub piasek kwarcowy 20÷10%,
szamot o granulacji: 0 ÷ 0,5 mm 22÷18%

0,5 ÷ 1 mm 10÷6% 40÷30%.
1 ÷ 2 mm 8÷6%

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

W jaki sposób powinna być przygotowana glina do formowania próbek?

2.

W jaki sposób zarabia się glinę po rozdrobnieniu?

3.

Jakie wyróżnia się rodzaje mas?

4.

W jaki sposób przygotowuje się masy ceglarskie do badania w laboratorium?

5.

Jakie surowce mogą mieć wpływ na wyroby produkowane z mas ceglarskich?

6.

Jakie surowce schudzające stosowane są do mas ceglarskich?

7.

Z jakich składników składa się masa klinkierowa?

8.

Z jakich składników wykonuje się masy kamionkowe?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Z przygotowanych surowców przygotuj masę o konsystencji plastycznej według

załączonej instrukcji. Zapisz w notatniku przebieg oraz wnioski z ćwiczenia. Określ cechy
zewnętrzne masy plastycznej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,

2)

zapoznać się z instrukcją wykonania ćwiczenia,

3)

przeanalizować przygotowane próbki surowców,

4)

przygotować glinę do wykonania masy,

5)

odważyć surowce,

6)

odmierzyć i dodać wodę,

7)

zarobić masę,

8)

ubić masę na stole w blok o kształcie sześcianu,

9)

oznaczyć próbkę według przyjętego sposobu,

10)

zapisać w notatniku przebieg oraz wnioski z ćwiczenia,

11)

określić cechy zewnętrzne masy plastycznej,

12)

uporządkować stanowisko pracy,

13)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

instrukcja wykonania ćwiczenia,

−

próbki surowców,

−

moździerz żelazny lub porcelanowy,

−

młynki tarczowe,

−

sito,

−

kamionkowa miska,

−

woda,

−

cylinder miarowy,

−

stół obity blachą cynkową,

−

waga,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca przygotowania mas do produkcji wyrobów
ceramicznych.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

Ćwiczenie 2

Wykonaj masę lejną z przygotowanych przez nauczyciela materiałów. Zapisz

w notatniku sposób wykonania masy oraz wnioski z ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,

2)

zapoznać się z instrukcją wykonania ćwiczenia,

3)

przeanalizować przygotowane składniki,

4)

odmierzyć składniki masy,

5)

dodać wodę,

6)

wyrobić masę; zemleć w młynku kulowym masę, jeżeli stosowane surowce nie mają
odpowiedniej granulacji,

7)

wsypać pozostała ilość surowców plastycznych przy końcu mielenia (2 godziny przed
końcem),

8)

zapisać w notatniku przebieg oraz wnioski z ćwiczenia,

9)

uporządkować stanowisko pracy,

10)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

instrukcja wykonania ćwiczenia,

−

przygotowane przez nauczyciela składniki masy,

−

porcelanowy młynek laboratoryjny,

−

naczynie porcelanowe,

−

kolby miarowe,

−

waga,

−

woda,

−

cylinder miarowy,

−

notatnik i przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca przygotowania mas do produkcji wyrobów
ceramicznych.

Ćwiczenie 3

Weź udział w wycieczce do laboratorium badawczego zakładu ceramicznego.

Zaobserwuj sposób wykonywania masy ceramicznej o konsystencji proszkowej. Zapisz
w notatniku wykorzystane materiały, sposób wykonywania masy oraz wykorzystany sprzęt
podczas tego ćwiczenia. Określ cechy zewnętrzne masy sypkiej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wziąć udział w wycieczce do laboratorium badawczego zakładu ceramicznego,

2)

zaobserwować wykonywanie masy ceramicznej o konsystencji proszkowej,

3)

zapisać w notatniku materiały, sposób wykonywania masy oraz wykorzystany sprzęt,

4)

określić cechy zewnętrzne masy sypkiej,

5)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

notatnik,

−

przybory do pisania.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

przygotować masę ceramiczną o konsystencji proszkowej?

2)

przygotować masę ceramiczną o konsystencji plastycznej?

3)

przygotować masę ceramiczną o konsystencji lejnej?

4)

rozróżnić rodzaje mas ceramicznych?

5)

przygotować masę ceramiczną z dodatkami schudzającymi?

6)

określić składniki masy klinkierowej?

7)

określić składniki masy kamionkowej?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

4.3.

Oznaczenie wody zarobowej, szybkości wydzielania się

wody z próbek podczas suszenia, skurczliwości suszenia,
wypalania i skurczliwości całkowitej. Wady suszenia

4.3.1. Materiał nauczania

Oznaczenie wody zarobowej
„Oznaczenie ilości wody zarobowej przeprowadza się na cegiełkach lub płytkach

przeznaczonych do badań skurczliwości materiału i nasiąkliwości po wypaleniu. Świeżo
uformowane cegiełki lub płytki po ocechowaniu waży się z dokładnością do 0,01 g i poddaje
suszeniu razem z innymi próbkami. Próbki podsuszone do stanu powietrzno-suchego ustawia
się na wytarowanych szkiełkach zegarowych w suszarce o temperaturze 105÷110

°

C.

Po dwugodzinnym suszeniu przenosi się próbki na szkiełkach zegarowych do eksykatora
i po ostygnięciu, co trwa 15 do 20 minut, waży się je na wadze z dokładnością do 0,01 g.
Zważone próbki wstawia się ponownie do suszarki o temperaturze 105÷110

°

C i suszy w ciągu

30 minut. Suszenie, studzenie i ważenie powtarza się aż do osiągnięcia przez próbki stałej
masy. Znając masę próbek o normalnym roboczym nawilżeniu oraz masę próbek
wysuszonych do stałej masy można obliczyć dwie charakterystyczne wielkości: wodę
zarobową oraz względną wodę zarobową [4, s. 168].

Woda zarobowa określa zawartość wody w masie w normalnym roboczym stanie.

Względna woda zarobowa wskazuje, ile procent wody należy dodać do 100 części
wysuszonej do stałej masy (przy 110

°

C) gliny, aby otrzymać masę o konsystencji roboczej.

Znając ilość wody zarobowej można wywnioskować o plastyczności gliny, łatwości jej

przerobu, zachowaniu się jej podczas suszenia.

Znajomość wody zarobowej pozwala podczas produkcji regulować dodawanie wody

przy nawilżaniu surowca tak, aby otrzymać masę dobrze formującą się.

Przy budowie nowych zakładów ilość wody zarobowej jest podstawą do projektowania

urządzeń i instalacji wodnych oraz obliczeń działu suszarni.

Oznaczenie szybkości wydzielania się wody z próbek podczas suszenia
Czas suszenia musi być powiązany z właściwościami gliny, ponieważ zależnie od jej

struktury i charakteru zastosowanych domieszek, może szybciej lub wolniej oddawać wodę.
Przekroczenie optymalnej szybkości suszenia powoduje uszkodzenie wyrobu.

Oznaczenie szybkości wydzielania wody można prowadzić kilkoma sposobami.
Do najprostszych sposobów należy zaliczyć umieszczenie w suszarce większej liczby

próbek, wyjmowanie ich co ustalony okres czasu i ważenie. Dokładniejsze wyniki uzyskuje
się, jeżeli pomiar ubytku masy próbek prowadzi się bez wyjmowania próbek z komory
suszarni. Pomiar można wykonać w dwojaki sposób. Notując, co pewien okres czasu,
pomiary i wykreślając krzywą wydzielenia się wody lub stosując wagę zaopatrzoną
w mechanizm zegarowy i nanoszącą automatycznie, w sposób ciągły, krzywą procesu
suszenia.

W pierwszym przypadku, w komorze suszarni umieszcza się około 25 próbek świeżo

wykonanych i zważonych. Po upływie 2 lub 3 godzin wyjmuje się jedną próbkę i waży.
Ta próbka nie wraca już do suszarni. Po upływie dalszych 2 lub 3 godzin wyjmuje się
następna próbkę i waży. Z obliczenia ubytku masy drugiej próbki uzyskuje się dane dotyczące
sumarycznego ubytku od początku suszenia, jak również wielkość ubytku wody w drugim
okresie. Wykonując pomiary masy próbek, co ustalony okres czasu, znajduje się dane
potrzebne do wyznaczenia krzywej wydzielania się wilgoci podczas suszenia.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

Oprócz ustalenia krzywej opisuje się wygląd zewnętrzny próbek oraz warunki panujące

w suszarni. Na parametry suszenia składają się przede wszystkim: temperatura, wilgotność
powietrza i prędkość przepływu powietrza.

Zmieniając warunki w suszarni można przyspieszyć przebieg suszenia. Obserwacja

wyglądu zewnętrznego próbek wskazuje, w jakich warunkach można najszybciej wysuszyć
próbki z zachowaniem ich dobrego stanu.

Opisane powyżej badanie szybkości wydzielenia się wilgoci w podany sposób można

wykonać zarówno podczas badań laboratoryjnych, jak też podczas kontroli pracy
przemysłowych sztucznych i naturalnych suszarni.

Przy wykonywania badania szybkości wydzielania się wilgoci z glin wolno schnących

lub przy pracy w suszarniach naturalnych należy próbki ważyć co 6 lub 8 godzin.

Przy wykonywaniu szczególnie ważnych badań należy przygotować większą liczbę

próbek i do każdego ważenia brać po 2 lub 3 próbki.

Opisana metoda prowadzenia badania nie jest dokładna. Najdokładniejsze wyniki

uzyskuje się przy stosowaniu wagi przedstawionej na rys.1. Waga ta składa się z metalowego
statywu, w którego górnej części umocowana jest nierównoramienna dźwignia, obracająca się
wokół osi. Jedno ramię dźwigni połączone jest z drążkiem, zakończonym haczykiem
dla zawieszenia szalki z badaną próbką. Drugie ramie służy jako przeciwciężar i wskazówka.
Przyrząd wyposażony jest w podzielnię, która służy do odczytywania w dowolnej chwili
zmiany masy próbki w gramach, oraz bęben, obracany za pomocą mechanizmu zegarowego,
na którym kreślona jest w sposób ciągły, z pośrednictwem urządzenia, krzywa zmiany masy
badanej próbki w określonym czasie.

Rys. 1.

Przyrząd do oznaczania w sposób ciągły szybkości wydzielania się wody przy suszeniu:
1 – statyw, 2 – dźwignia, 3 – drążek, 4 – badana próbka, 5 – podzielnia, 6 – bęben,
7 – urządzenie do wykreślania krzywej zmiany masy [4, s. 167]

Przy badaniu przebiegu suszenia w warunkach sztucznych (w suszarce lub w sztucznej

suszarni) w górnej ściance suszarki należy wykonać dodatkowy otwór dla przepuszczenia
drążka. Drążek należy wydłużyć o tyle, aby szalka znajdowała się w środku komory.

Opisany przyrząd jest prosty w konstrukcji i umożliwia otrzymanie krzywej ciągłej

wydzielania się wilgoci z badanej próbki podczas całego procesu suszenia.

W laboratoryjnych badaniach glin oznaczenie należy wykonać kilka razy.
Stosując tę metodę w kontroli fabrycznej, przez zmianę długości drążka, można

przystosować wagę do badania przebiegu procesu suszenia w różnych częściach komory.

W warunkach fabrycznych można również prowadzić kontrolę przebiegu procesu

schnięcia całej partii próbek. W tym celu nad komorą, w której dokonywane będzie badanie,
należy ustawić wagę o odpowiedniej nośności.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

W sklepieniu komory wykonuje się otwory dla przepuszczania drutów nośnych (rys. 2).

Najwygodniejsza do tego celu jest waga uchylna. Można wówczas podwieszać łaty
w komorze i badać jednocześnie mniej lub więcej próbek, wykonanych z tej samej gliny.
Zależy to od nośności wagi.

Rys. 2. Oznaczenie szybkości wydzielania się wody przy suszeniu w warunkach

fabrycznych [4, s. 167]

Oznaczenie skurczliwości suszenia, wypalania i skurczliwości całkowitej
Skurczliwością suszenia i wypalania nazywamy zmiany wymiarów objętości wyrobów

zachodzące podczas suszenia i wypalania. Skurczliwością całkowitą nazywamy obie
skurczliwości, czyli wypalania i suszenia.

Oznaczenie skurczliwości suszenia wykonuje się na cegiełkach wysuszonych

w warunkach laboratoryjnych.

Do wykonania oznaczenia należy zmierzyć wymiary cegiełki. W tym celu szczękę

suwmiarki (rys. 3) odsuwa się od szczęki stałej na taką odległość, aby można je było
następnie zsunąć i ustawić dokładnie za zewnętrznych krawędziach znaku odciśniętego
za pomocą znacznika (rys. 4) na świeżo uformowanej cegiełce.

Po uzyskaniu takiego ustawienia szczęk odczytuje się wskazanie suwmiarki. Najpierw

odczytuje się liczbę działek milimetrowych na prowadnicy suwmiarki (jest to liczba działek,
którą wyprzedziła pierwsza kreska noniusza). Dziesiętne części milimetra odczytuje się
według jednej z kresek podziałki noniusza, tworzącej dokładnie przedłużenie jednej z kresek
podziałki na prowadnicy. Na rysunku 3 przedstawione są w kółkach dwa odczyty
na suwmiarce. Pierwszy z nich wynosi 0,0 mm, drugi – 17,4 mm. Uzyskane wyniki zapisuje
się według wzoru podanego w tabeli 1.

Rys. 3.

Suwmiarka do oznaczenia skurczliwości [4, s. 172]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

Rys. 4.

Znacznik do odciskania znaku o długości 50 mm [4, s. 172]

Tabela 1. Wzór zapisu oznaczania skurczliwości [ 4, s. 173]

D

łu

g

o

ść

z

n

ak

u

w

s

ta

n

ie

p

la

st

y

cz

n

y

m

D

łu

g

o

ść

z

n

ak

u

w

st

an

ie

p

o

w

ie

tr

zn

o

-

su

ch

y

m

D

łu

g

o

ść

z

n

ak

u

p

o

w

y

p

al

en

iu

T

em

p

er

at

u

ra

w

y

p

al

an

ia

S

k

u

rc

zl

iw

o

ść

p

rz

y

su

sz

en

iu

S

k

u

rc

zl

iw

o

ść

p

rz

y

w

y

p

al

an

iu

S

k

u

rc

zl

iw

o

ść

ca

łk

o

w

it

a

N

az

w

a

m

as

y

N

az

w

a

p

ró

b

k

i

mm

mm

mm

°C

%

%

%

U

w

ag

i

co

d

o

z

ac

h

o

w

an

ia

si

ę

p

rz

y

s

u

sz

en

iu

U

w

ag

i

co

d

o

z

ac

h

o

w

an

ia

si

ę

p

rz

y

w

y

p

al

an

iu

W niektórych gałęziach przemysłu pomiar skurczliwości wykonuje się na próbkach

o powierzchni 55 x 55 mm, 50 x 100 mm lub 100 x 100 mm, nanosząc znaki po przekątnych
próbek. Zostało to pokazane na rys. 5. Wszelkie zmiany początkowego kształtu próbek
prowadzą do pomyłek w oznaczaniu stopnia skurczliwości. Próbki wykazujące większe
deformacje należy odrzucać przy obliczaniu średniej lub całkowitej skurczliwości suszenia.
Jako wynik rzeczywisty, podawany z dokładnością do 0,2% przyjmuje się średnią
z co najmniej trzech równolegle wykonanych oznaczeń.

20 50

100

Rys. 5. Oznaczenie skurczliwości wzdłuż przekątnych próbek

[opracowanie własne]

Obliczenie skurczliwości suszenia wykonuje się na podstawie wzoru:

S =

pl

s

pl

l

l

l

−

·100%,

gdzie:

S – skurczliwość liniowa suszenia [%],
l

pl

– długość znaku na próbce w stanie plastycznym [mm],

l

s

– długość znaku na próbce w stanie powietrzno-suchym [mm].

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

Mierząc za pomocą objętościomierza objętość próbnych kostek bezpośrednio

po uformowaniu i w stanie powietrzno-suchym, można obliczyć skurczliwość objętościową
w/g wzoru:

S

v

=

V

V

V

1

−

·100%,

gdzie:

V – objętość próbek świeżo uformowanych,
V

1

– objętość próbek w stanie powietrzno-suchym, [mm].

Na podstawie obliczonych wartości skurczliwości gliny ceglarskiej wnioskuje się o jej

plastyczności i przydatności do produkcji różnych wyrobów. Orientacyjnie gliny do produkcji
cegieł formowanych maszynowo powinny mieć wilgotność 6÷8%, gliny do produkcji
dachówek „karpiówek” – ok. 10%, a do produkcji pustaków 10÷12%.

Oznaczenie skurczliwości wypalania i skurczliwości całkowitej
Oprócz znajomości skurczliwości suszenia należy znać wartość skurczliwości

zachodzącej podczas wypalania. W tym celu poddaje się wypalaniu próbki, na których
oznaczono skurczliwość suszenia w kilku temperaturach (800, 900 i 1000

°

C dla glin

ceglarskich, dla innych rodzajów surowca – w stosowanych dla tych wyrobów temperaturach
wypalania).

W każdej temperaturze należy wypalić nie mniej niż 3 próbki. W celu wypalenia próbek

w temperaturze bliskiej założonej, należy ustawić je w piecu w bezpośredniej bliskości
stożków pirometrycznych lub termoelementu.

Pomiar długości znaku na wypalonych cegiełkach wykonuje się w taki sposób, jak przy

oznaczeniu skurczliwości suszenia. Pomiary wyników zapisuje się w tabeli 1.

Koniecznie należy zanotować spostrzeżenia w sprawie pojawienia się pęknięć

lub odkształceń na próbkach. Wartość skurczliwości wypalania oblicza się ze wzoru:

S

w

=

pl

w

s

l

l

l

−

· 100%,

gdzie:

S

w

– skurczliwość liniowa przy wypaleniu, [ %],

l

w

– długość znaku na próbce wypalonej, [mm].

Skurczliwość całkowitą S

c

oblicza się jako sumę skurczliwości przy suszeniu i wypalaniu

ze wzoru:

S

c

= S + S

w

lub ze wzoru: S

c

=

pl

w

pl

l

l

l

−

· 100%

Podczas badania skurczliwości wyrobów przy wypalaniu stwierdza się, że ich wymiary

czasami uległy powiększeniu w czasie wypalania. Taką skurczliwość oznacza się
jako ujemną. Przyczyną tego zjawiska jest duża zawartość piasku kwarcowego. Powiększenie
objętości cegły przy wypalaniu nie przekracza przeważnie 2%.

Wady suszenia
Należy sprawdzać jakość wysuszonych próbek i wyrobów zarówno przy badaniach

laboratoryjnych, jak i podczas fabrycznej kontroli wyrobów.

Surówka z wadami, które ją dyskwalifikują nie powinna być kierowana do wypalania.
Przy badaniach laboratoryjnych należy zwrócić uwagę na wady surówki spowodowane

właściwościami surowca. Do takich wad należą: wrażliwość surówki na suszenie, skłonność
do tworzenia się głębokich pęknięć i rys.

Podczas kontroli fabrycznej należy odnotować rodzaj wad oraz procentowe ich ilości.
Do najważniejszych wad surówki (rys. 6) zalicza się:

–

pęknięcia surówki na pół,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

–

pęknięcia przebiegające przez krawędzie i ścianki na całej grubości wyrobu,

–

drobne pęknięcia na krawędziach i ściankach,

–

pęknięcia strukturalne,

–

pęknięcia promieniste wywołane grubszymi domieszkami,

–

deformacja płaszczyzn i krawędzi,

–

łuszczenie się surówki na skutek zamrożenia.

Rys. 6.

Rodzaje wad występujących przy suszeniu: a) pęknięcie przebiegające
przez krawędzie i ścianki na całej grubości cegły, b) drobne pęknięcia na
krawędziach i ściankach, c) pęknięcia od łat suszarnianych, d) pęknięcia
struktury eliptycznej „O”, e) pęknięcia struktury „S”, f) pęknięcia
spowodowane ziarnami zanieczyszczeń [4, s. 170]

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

W jaki sposób przeprowadza się oznaczenie wody zarobowej?

2.

Jak można zdefiniować pojęcie względna woda zarobowa?

3.

W jaki sposób wykonuje się oznaczenie szybkości wydzielania się wody z próbek
podczas suszenia?

4.

W jaki sposób można przyspieszyć przebieg suszenia w suszarni?

5.

Jakie przyrządy wykorzystuje się do oznaczania w sposób ciągły szybkości wydzielania
się wody przy suszeniu?

6.

W jaki sposób przeprowadza się oznaczenie szybkości wydzielania się wody przy
suszeniu w warunkach fabrycznych?

7.

W jaki sposób wykonuje się oznaczenie skurczliwości suszenia?

8.

W jaki sposób wykonuje się oznaczenie skurczliwości wypalania?

9.

W jaki sposób wykonuje się oznaczenie skurczliwości całkowitej?

10.

Jakie wyróżnia się najważniejsze wady surówki po wypaleniu?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj oznaczenie wody zarobowej w masach ceramicznych wg instrukcji. Oblicz

wodę zarobową. Wnioski zapisz w notatniku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

przeanalizować treść instrukcji do wykonania oznaczenia wody zarobowej,

2)

przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,

3)

pobrać i zważyć świeżo uformowane cegiełki wykonane z masy ceramicznej,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

4)

poddać próbki suszeniu do stanu powietrzno-suchego,

5)

ustawić podsuszone próbki na wytarowanych szkiełkach zegarowych w suszarce i suszyć
w temperaturze 105÷110

°

C przez dwie godziny,

6)

przenieść próbki na szkiełkach do eksykatora i po ostygnięciu zważyć z dokładnością
do 0,01 g.

7)

zważone próbki wstawić ponownie do suszarki i suszyć w ciągu 30 minut; suszenie,
studzenie i ważenie powtarzać do osiągnięcia przez próbkę stałej masy,

8)

obliczyć wodę zarobową znając masy próbek przed i po wysuszeniu,

9)

uporządkować stanowisko pracy,

10)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do wykonania ćwiczenia,

−

ś

wieże cegiełki z masy ceramicznej,

−

waga,

−

suszarka,

−

czasomierz,

−

szkiełka zegarowe,

−

eksykator,

−

notatnik,

−

ołówek lub długopis.

Ćwiczenie 2

Wykonaj oznaczenie szybkości wydzielania się wody z próbek podczas suszenia metodą

wskazaną przez nauczyciela. Do wykonania ćwiczenia wykorzystaj instrukcję. Wykonaj
krzywą wydzielania się wody i wklej ją do notatnika. Zinterpretuj wykres.

Sposób wykonania ćwiczenia.

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

przeanalizować treść instrukcji do wykonania oznaczenia szybkości wydzielania się
wody z próbek podczas suszenia,

2)

przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,

3)

pobrać próbki do badania,

4)

umieścić w suszarce próbki do badania,

5)

poddać próbki suszeniu do stanu powietrzno-suchego,

6)

wykonać pomiar ilości wody wydzielającej się z próbek podczas suszenia,

7)

wykreślić krzywą wydzielania się wody i wkleić ja do notatnika,

8)

uporządkować stanowisko pracy,

9)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do wykonania ćwiczenia,

−

próbki do badania przygotowane przez nauczyciela,

−

waga,

−

suszarka,

−

czasomierz,

−

notatnik,

−

ołówek lub długopis.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

Ćwiczenie 3

Wykonaj oznaczenie skurczliwości suszenia i wypalania na cegiełkach z masy

ceramicznej, zgodnie z instrukcją. Wyciągnij i zapisz w notatniku wnioski z wykonanego
ć

wiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia.

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

przeanalizować treść instrukcji do wykonania oznaczenia skurczliwości suszenia
i wypalania,

2)

przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,

3)

pobrać próbki – cegiełki z masy ceramicznej, wysuszone do stałej masy,

4)

zmierzyć wymiary cegiełek oraz dokonać pomiaru długości znaku na wysuszonych
próbkach,

5)

obliczyć skurczliwość suszenia próbek,

6)

wpisać wyniki pomiarów i obliczenia do wzoru tabeli przygotowanej przez nauczyciela,

7)

poddać wypalaniu próbki, na których oznaczono skurczliwość,

8)

zmierzyć wymiary cegiełek oraz dokonać pomiaru długości znaku na wypalonych
próbkach,

9)

wpisać wyniki pomiarów i obliczenia do wzoru tabeli przygotowanej przez nauczyciela,

10)

zanotować w tabeli spostrzeżenia dotyczące rys, pęknięć, odkształceń oraz zmiany
wymiarów próbek,

11)

uporządkować stanowisko pracy,

12)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do wykonania ćwiczenia,

−

próbki do badania przygotowane przez nauczyciela,

−

suwmiarka,

−

piec laboratoryjny,

−

tabela,

−

notatnik,

−

ołówek lub długopis.

Wzór zapisu oznaczania skurczliwości

D

łu

g

o

ść

z

n

ak

u

w

s

ta

n

ie

p

la

st

y

cz

n

y

m

D

łu

g

o

ść

z

n

ak

u

w

st

an

ie

p

o

w

ie

tr

zn

o

-

su

ch

y

m

D

łu

g

o

ść

z

n

ak

u

p

o

w

y

p

al

en

iu

T

em

p

er

at

u

ra

w

y

p

al

an

ia

S

k

u

rc

zl

iw

o

ść

p

rz

y

s

u

sz

en

iu

S

k

u

rc

zl

iw

o

ść

p

rz

y

w

y

p

al

an

iu

S

k

u

rc

zl

iw

o

ść

ca

łk

o

w

it

a

N

az

w

a

m

as

y

N

az

w

a

p

ró

b

k

i

mm

mm

mm

°C

%

%

%

U

w

ag

i

co

d

o

za

ch

o

w

an

ia

s

ię

p

rz

y

su

sz

en

iu

U

w

ag

i

co

d

o

za

ch

o

w

an

ia

s

ię

p

rz

y

w

y

p

al

an

iu

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1)

oznaczyć szybkość wydzielania się wody z próbek podczas suszenia?

2)

wykonać oznaczenie wody zarobowej?

3)

wykorzystać przyrządy do oznaczania w sposób ciągły szybkości

wydzielania się wody przy suszeniu?

4)

wykonać oznaczenie skurczliwości suszenia?

5)

wykonać oznaczenie skurczliwości wypalania?

6)

wykonać oznaczenie skurczliwości całkowitej?

7)

rozpoznać wady surówki po wypaleniu?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

4.4.

Pomiar temperatury i wilgotności powietrza suszącego,
oznaczenie

prędkości

przepływu

powietrza,

pomiar

parametrów

wypalania:

temperatury,

ciągu

spalin,

niepewność pomiaru

4.4.1. Materiał nauczania

Pomiar temperatury i wilgotności powietrza suszącego, oznaczenie prędkości

przepływu powietrza

Pomiar temperatury. Do oznaczenia temperatury podczas suszenia płytek, w praktyce

laboratoryjnej stosuje się termometry rtęciowe.

Przy suszeniu próbek w suszarkach termometr ustawia się w specjalnym otworze

umieszczonym w górnej ściance suszarki. Mocuje się go w korku. Pożądane jest stosowanie
termometrów z wydłużoną nóżką, dzięki czemu podzielnia znajduje się nad suszarką.
Umożliwia to dokładne odczyty, zaś naczynie z rtęcią dochodzi do środka suszącej
przestrzeni.

Jeżeli próbki suszy się w warunkach pokojowych, wówczas termometr umieszcza

się w pobliżu miejsca ich ustawienia.

Temperaturę w suszarkach laboratoryjnych gazowych reguluje się przez zmniejszenie

lub zwiększenie płomienia palnika.

W suszarkach elektrycznych temperaturę reguluje się przez zmniejszenie lub zwiększenie

mocy prądu elektrycznego.

W suszarkach automatycznych regulator temperatury połączony jest przeważnie

z termoelementem znajdującym się w środku komory suszenia.

Oznaczenie wilgotności środowiska
Ś

wieżo uformowana surówka schnie tym szybciej, im suchsze jest otaczające

ją powietrze oraz im jego temperatura jest wyższa. Podczas procesu schnięcia otaczające
surówkę powietrze nawilża się, a jego temperatura obniża.

Przy oznaczaniu wilgotności powietrza należy odróżnić pojęcia wilgotności względnej

i bezwzględnej. Wilgotność względną wyraża się zwykle w procentach.

Wilgotność bezwzględną powietrza w komorze suszarni mierzy się przyrządami o różnej

konstrukcji. Do najczęściej używanych zaliczamy: higrometry i wilgotnościomierze
(psychrometry).

Higrometry włosowe służą do bezpośredniego odczytania na skali wielkości wychylenia

wskazówki, która odpowiada wilgotności względnej. Działanie przyrządu oparte jest
na zjawisku, że przy znacznym podwyższeniu wilgotności powietrza odtłuszczony włos
wydłuża się, a przy obniżeniu wilgotności – skraca się. Urządzenie to stosuje się przy
temperaturze od 0 do 50

°

C dla oznaczenia wilgotności zewnętrznego powietrza lub powietrza

w pomieszczeniach i suszarniach naturalnych.

Psychrometr Augusta jest przyrządem do pomiaru wilgotności względnej powietrza.

Nie jest jednak on przygotowany do bezpośredniego odczytywania wyników. Składa się
z dwóch dokładnie wycechowanych termometrów rtęciowych. Jeden z termometrów (suchy)
wskazuje temperaturę otaczającego środowiska. Zbiorniczek rtęciowy drugiego termometru
(mokrego) jest owinięty tkaniną (np. gazą), stale nawilżoną wodą destylowaną znajdującą
się w naczyniu (rys. 7). Oba termometry oraz naczynie z woda destylowaną umocowane są
na wspólnej deseczce. Jeżeli powietrze w suszarni jest nasycone parą wodną, to oba
termometry wskazują jednakową temperaturę (woda znajdująca się w materiale, w który
zawinięty jest zbiorniczek, nie może parować). Gdy w suszarni powietrze nie jest całkowicie
nasycone parą, to woda znajdująca się w materiale, w który zawinięty jest zbiorniczek paruje.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

Wtedy termometr drugi pokazuje niższą temperaturę niż termometr pierwszy. Im mniejsza
jest wilgotność powietrza, tym większa jest różnica we wskazaniach temperatur na obu
termometrach. Różnica wahań termometru 1 i 2 nazywa się różnicą psychrometryczną.

Rys. 7.

Psychrometr Augusta do oznaczania wilgotności względnej powietrza:
1 – termometr suchy, 2 – termometr mokry, 3 – naczynie, 4 – rurka [4, s. 182]

Na podstawie wskazania termometru 1 i różnicy psychometrycznej można wyznaczyć

względną wilgotność powietrza w komorze suszarni, czyli stopień nasycenia parą wodną.
Do tego służy tabela 2, którą należy posługiwać się w następujący sposób. Gdy termometr
suchy wskazuje np. 18

°

C, a termometr mokry 12

°

C, to różnica psychrometryczna wynosi 6

°

C.

Wartość wilgotności względnej przy temperaturze suchego termometru znajduje
się w kolumnie pionowej 18 na poziomie odpowiadającym różnicy psychrometrycznej 6.
W danym przypadku wartość ta wynosi 48%.

Tabela 2. Psychrometryczna tablica wilgotności względnej powietrza przepływającego z prędkością 2,5 m/s

– fragment tablicy [4, s. 178,179]

Temperatura suchego termometru

°

C

Różnica
psychro-
metryczna

°

C

10

8

6

4

2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0

95

96

97

97

98

98

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

1,0

67

70

73

77

80

82

84

85

86

87

88

89

90

91

91

91

1,5

51

57

62

67

71

73

76

78

79

80

82

84

85

86

86

86

2,2

32

41

47

53

58

61

64

68

70

72

74

76

78

79

80

81

3,0

10

22

32

38

44

48

53

58

60

63

65

68

70

72

73

74

4,0

-

-

15

22

29

33

39

43

47

51

54

57

60

62

64

68

5,0

-

-

-

9

17

20

25

31

36

40

44

48

51

54

56

58

6,0

-

-

-

-

-

-

12

18

25

30

34

38

42

46

48

51

6,4

-

-

-

-

-

-

-

13

21

26

30

34

39

42

45

47

Wygodniejszy w pracy jest aspiracyjny psychrometr Assmana. Jest on jednak rzadko

stosowany. Zasada jego pracy opisana jest w literaturze z rozdziału 6.

Stosuje się obecnie higrometry rejestrujące, czyli higrografy. Urządzenia te pozwalają

odczytywać w każdej chwili wilgotność względną powietrza. Rejestrują jednocześnie zmiany
wilgotności na taśmie w sposób ciągły. Wyposażone są w termometry oporowe
lub termoelementy.

Oznaczenie prędkości przepływu powietrza lub innych gazów
Do wyznaczania prędkości przepływu powietrza lub innego gazu w przewodzie stosuje

się przyrząd zwany anemometrem (rys. 8). Działanie tego przyrządu polega na rejestrowaniu
prędkości obrotowej wiatraczka, którego skrzydełka mogą mieć kształt półkul lub łopatek.
Prędkość obrotowa wiatraczka jest tym większa, im większa jest prędkość poruszającego się

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

powietrza. Przyrząd jest wyposażony w urządzenie do uruchamiania i zatrzymywania
licznika. Za pomocą anemometrów można dokonać pomiarów prędkości strumienia
gazowego w granicach 0,5÷15 m/s. Temperatura mierzonych gazów nie powinna przekraczać
100

°

C.
„Pomiaru dokonuje się w następujący sposób. Za pomocą końcówki gwintowanej

przymocowuje się anemometr do drewnianego drążka. Do urządzenia uruchamiającego
licznik przywiązuje się i prowadzi wzdłuż drążka długi i mocny sznurek, przechodzący
przez dwa kółka przyrządu. Drugi koniec sznurka przywiązuje się do wolnego końca drążka.
Sznurek powinien luźno zwisać. W przewodzie, w którym ma być mierzona prędkość
przepływu powietrza, należy wykonać otwór umożliwiający wprowadzenie anemometru
do wnętrza przewodu. Otwór ten powinien być zakrywany pokrywą, w której znajduje się
mniejszy otwór przeznaczony na wyjście drążka przyrządu. Pokrywa powinna szczelnie
przylegać do otworu.

Prędkość przepływu strumienia gazu jest różna w różnych punktach przekroju

poprzecznego przewodu. Dlatego też dokonuje się pomiarów wzdłuż dwóch prostopadłych
do siebie średnic. Otrzymana z tych pomiarów prędkość średnia jest wystarczająco dokładna
dla celów praktycznych.

Rys. 8.

Anemometr do pomiaru prędkości gazów: 1 – wiatraczek, 2 – końcówka
gwintowana [4, s. 185]

Przy pomiarze wykonuje się następujące czynności. Notuje się początkowy stan licznika

n

1

. Po wstawieniu anemometru do przewodu uszczelnia się otwór, a wiatraczek zaczyna

się obracać. W określonym momencie włącza się za pomocą sznurka licznik, a anemometr
zaczyna przesuwać się wzdłuż średnicy przewodu. W momencie zakończenia pomiaru
anemometr powinien znajdować się w punkcie wyjściowym. Czas trwania pomiaru wynosi
przeważnie 1 minutę i nie powinien być krótszy, może być natomiast dłuższy (np. 2 minuty).
Po upływie 1 minuty, nie wyjmując anemometru z przewodu, ponownie pociąga
się za sznurek, wyłączając licznik. Następnie przyrząd wyjmuje się z przewodu i odnotowuje
nowe wskazanie n

2

„ [4, s. 185, 186].

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

Ś

rednią prędkość przepływu powietrza oblicza się ze wzoru:

v =

t

n

n

1

2

−

obr/s,

gdzie:

n

2

– końcowy stan licznika anemometru,

n

1

– początkowy stan licznika anemometru,

t – czas pomiaru w sekundach.
Pomiar parametrów wypalania: temperatury, ciągu spalin, niepewność pomiaru
Szybkość wzrostu temperatury i jej wysokość określić można kilkoma sposobami.

Dotyczy to również zagadnienia ciągu.

Kontrola temperatury. Czynności związane z kontrolą temperatury są nieco odmienne

w warunkach laboratoryjnych niż w warunkach panujących w fabryce. Do kontroli
temperatury

w

piecach

laboratoryjnych

najwygodniejsze

są

termoelementy

z wywzorcowanymi w stopniach Celsjusza miliwoltomierzami. Oprócz nich stosuje się też
stożki pirometryczne lub pirometry optyczne oraz tzw. ardometry, czyli pirometry działające
na zasadzie wykorzystania energii promieniowania.

Stożki pirometryczne stosuje się przeważnie dla kontroli krytycznych punktów wypalania

oraz samej temperatury wypalania.

Za pomocą termoelementów mierzy się temperatury gazów w obrębie pieca, przy czym

najbardziej odporne na działanie wysokich temperatur są termoelementy: platyna/platyna–rod
(Pt/Pt-Rh). Umożliwiają one w ciągu dłuższego czasu dokonywanie pomiarów do 1450

°

C.

Pirometry optyczne stosowane są do pomiaru temperatury powyżej 1000

°

C. Przy ich

użyciu określa się temperatury nagrzanych powierzchni wypalanych wyrobów. Posługiwanie
się pirometrami jest bardziej skomplikowane niż termoelementami, a wyniki mniej dokładne.

Kontrola

temperatury

w

piecach

laboratoryjnych,

prowadzona

za

pomocą

termoelementów i miliwoltomierzy lub pirometrów optycznych, polega na systematycznym
notowaniu temperatury (nie rzadziej niż co 15 minut) i przestrzeganiu ustalonych warunków
wypalania.

Szybkość wzrostu temperatury i jej wysokość określić można kilkoma sposobami.

Sposoby te zostały dokładnie opisane w literaturze: „Pracownia technologiczna ceramiki” –
A. Rusiecki, J. Raabe.

Kontrola ciągu
Jednym z podstawowych warunków właściwego prowadzenia procesu wypalania jest

utrzymanie podciśnienia wzdłuż całej drogi gazów. Do mierzenia różnicy ciśnień służą
przyrządy o nieskomplikowanej konstrukcji, zwane ciągomierzami (rys. 9). Jednym
z najprostszych tego typu przyrządów jest tzw. U-rurka. Rurkę szklaną o wewnętrznej
ś

rednicy 5÷6 mm i długości około 50 cm, umocowuje się na drewnianej deseczce i podkłada

się pod rurkę pasek papieru milimetrowego. Rurkę napełnia się pewną ilością wody, spirytusu
lub innej zabarwionej cieczy i ustawia się ją dokładnie pionowo tak, aby ciecz w obu
ramionach znajdowała się na jednakowym poziomie. Jeżeli teraz jeden z końców ciągomierza
połączy się za pomocą kauczukowego węża z rurką wprowadzoną do środowiska, którego
ciśnienie podlega mierzeniu, wówczas poziomy w obu ramionach zmieniają swoje położenie.
Im niższe jest ciśnienie w badanym środowisku w porównaniu z atmosferycznym, tym wyżej
podniesie się płyn w ramieniu podłączonym do niego, a tym bardziej opadnie w ramieniu
połączonym z atmosferą. Odczytując na papierze milimetrowym różnicę poziomów płynu
w obu ramionach, określa się siłę ciągu (różnicę ciśnień) w mm słupka wody, spirytusu
lub innej cieczy, którą wypełniona jest rurka.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

Rys. 9.

Ciągomierz z rurką w kształcie litery U [4, s. 214]

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Jakimi przyrządami wykonuje się pomiar temperatury?

2.

W jaki sposób przeprowadza się pomiar temperatury podczas oznaczania temperatury
powietrza suszącego?

3.

W jaki sposób definiuje się pojęcie wilgotności względnej?

4.

W jaki sposób definiuje się pojęcie wilgotności bezwzględnej?

5.

Do czego służą higrometry włosowe?

6.

W jakim celu stosuje się psychometr Augusta?

7.

W jaki sposób korzysta się z tablicy psychometrycznej wilgotności względnej powietrza?

8.

Na czym polega oznaczenie prędkości przepływu powietrza lub innych gazów?

9.

W jakim celu stosuje się anemometr?

10.

W jaki sposób przeprowadza się kontrolę temperatury wypalania w laboratorium, a w jaki
sposób w fabryce?

11.

W jaki sposób przeprowadza się kontrolę ciągu?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj pomiar temperatury oraz oznaczenie wilgotności powietrza suszącego

przy pomocy psychometru Augusta. Do wykonania ćwiczenia wykorzystaj przygotowaną
przez nauczyciela instrukcję. Zapisz w notatniku wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia.

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

przeanalizować treść instrukcji do wykonania pomiaru temperatury oraz oznaczenia
wilgotności powietrza suszącego,

2)

przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,

3)

przeanalizować działanie psychometru Augusta,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

4)

umieścić w suszarce próbki do badania,

5)

przeprowadzić pomiar temperatury podczas suszenia próbek w suszarce laboratoryjnej,

6)

zapisać wyniki pomiaru temperatury,

7)

odczytać wskazania na termometrach: suchym i mokrym,

8)

obliczyć różnicę psychometryczną,

9)

wyznaczyć względną wilgotność powietrza w komorze suszarni,

10)

posłużyć się tabelą psychometryczną wilgotności względnej powietrza i odczytać z niej
wilgotność środowiska w suszarni,

11)

zapisać w notatniku wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia

12)

uporządkować stanowisko pracy,

13)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do wykonania ćwiczenia,

−

próbki do badania przygotowane przez nauczyciela,

−

termometr,

−

korek,

−

psychometr Augusta,

−

suszarka,

−

notatnik,

−

ołówek lub długopis.

Ćwiczenie 2

Wykonaj oznaczenie prędkości przepływu powietrza w przewodzie. Do wykonania

ć

wiczenia wykorzystaj instrukcję. Zapisz w notatniku wynik i wnioski z wykonanego

ć

wiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia.

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

przeanalizować treść instrukcji do wykonania oznaczenia prędkości przepływu powietrza
w przewodzie,

2)

przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,

3)

przeanalizować budowę anemometru,

4)

zanotować początkowy stan licznika urządzenia,

5)

wstawić anemometr do przewodu,

6)

uszczelnić otwór,

7)

włączyć licznik,

8)

zakończyć pomiar, gdy anemometr znajdzie się w punkcie wyjściowym,

9)

wyłączyć licznik po upływie 1 minuty, wyjąć przyrząd z przewodu,

10)

odnotować nowe wskazanie licznika,

11)

obliczyć prędkość przepływu powietrza wg podanego w instrukcji wzoru,

12)

zapisać w notatniku wynik i wnioski z wykonanego ćwiczenia,

13)

uporządkować stanowisko pracy,

14)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do wykonania ćwiczenia,

−

suszarka,

−

anemometr,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

−

czasomierz,

−

notatnik,

−

ołówek lub długopis.

Ćwiczenie 3

Wykonaj pomiar temperatury w warunkach laboratoryjnych podczas wypalania

materiałów ceramicznych. Do wykonania ćwiczenia wykorzystaj instrukcję. Zapisz
w notatniku wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia.

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

przeanalizować treść instrukcji do wykonania pomiaru temperatury w warunkach
laboratoryjnych podczas wypalania materiałów ceramicznych,

2)

przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,

3)

przeanalizować instrukcję obsługi pieca laboratoryjnego,

4)

przeanalizować i wybrać urządzenie do pomiaru temperatury wypalania,

5)

przeprowadzić pomiar temperatury podczas wypalania próbek w piecu laboratoryjnym,

6)

zapisać wyniki pomiarów temperatury,

7)

zapisać w notatniku wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia

8)

uporządkować stanowisko pracy,

9)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

instrukcja do wykonania ćwiczenia,

−

instrukcja obsługi pieca laboratoryjnego,

−

piec laboratoryjny,

−

termoelementy, miliwoltomierze, pirometry optyczne,

−

czasomierz,

−

notatnik,

−

ołówek lub długopis.

Ćwiczenie 4

Weź udział w wycieczce do laboratorium badawczego zakładu ceramicznego.

Zaobserwuj sposób wykonywania kontroli ciągu w piecu laboratoryjnym podczas wypalania.
Zapisz w notatniku przebieg kontroli ciągu, zastosowane przyrządy oraz wnioski z ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia.

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wziąć udział w wycieczce do laboratorium badawczego zakładu ceramicznego,

2)

zaobserwować wykonywanie kontroli ciągu w piecu laboratoryjnym podczas wypalania,

3)

zapisać w notatniku przebieg kontroli ciągu, zastosowane przyrządy oraz wnioski
z ćwiczenia,

4)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

notatnik,

−

przybory do pisania.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

33

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

wykonać pomiar parametrów wypalania: temperatury, ciągu spalin?

2)

wykonać pomiar temperatury powietrza suszacego?

3)

wykonać pomiar wilgotności środowiska w komorze suszarni?

4)

skorzystać z tablicy psychometrycznej wilgotności względnej
powietrza?

5)

przeprowadzić oznaczenie prędkości przepływu powietrza lub innych
gazów?

6)

określić sposób przeprowadzania kontroli temperatury wypalania
w laboratorium oraz w fabryce?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

34

4.5.

Badanie próbek wypalonych

4.5.1. Materiał nauczania

Wypalone próbki poddaje się następującym oznaczeniom:

–

gęstości,

–

gęstości pozornej,

–

porowatości,

–

szczelności,

–

nasiąkliwości,

–

przesiąkliwości,

–

wytrzymałości na ściskanie,

–

wytrzymałości na rozciąganie,

–

wytrzymałości na zginanie,

–

wytrzymałości na uderzenia,

–

wytrzymałości na ścieranie,

–

odporności na działanie mrozu.
Oznaczenie gęstości. Gęstością surowców ceramicznych nazywa się iloraz masy próbki,

wysuszonej do stałej masy w temperaturze 105÷110

°

C, do jej objętości rzeczywistej, czyli

objętości całkowitej zmniejszonej o objętość porów. Wyraża się ją w g/cm

3

.

Znajomość gęstości badanych glin i innych surowców potrzebna jest przede wszystkim

przy wykonywaniu analizy granulometrycznej oraz w tych przypadkach, gdy zawierają
one zanieczyszczenia rzadko rozsiane, a wpływające na wartość gęstości. Gęstość najczęściej
spotykanych glin ceglarskich wynosi ok. 2,65 g/cm

3

.

Oznaczenie gęstości można wykonać wieloma metodami. Zaliczamy do nich wykonanie

oznaczenia:
–

za pomocą kolby Le Chatéliera,

–

za pomocą piktometru,

–

metodą ważenia hydrostatycznego.
Wymienione oznaczenia zostały opisane w literaturze: „Pracownia technologii ceramiki”

– A. Rusiecki, J. Raabe.

Oznaczenie gęstości pozornej. Gęstością pozorną surowców i wyrobów ceramicznych

nazywa się iloraz masy próbki, wysuszonej do stałej masy w temperaturze 105÷110

°

C, do jej

całkowitej objętości, łącznie z porami. Wyraża się ją w g/cm

3

, kg/m

3

.

Często oznacza się gęstość pozorną w stanie powietrzno-suchym, czyli przy zawilgoceniu

materiału charakterystycznym dla temperatury około 20

°

C i wilgotności względnej powietrza

około 60%. Czasami wykonuje się również oznaczenie gęstości pozornej materiału w stanie
całkowitego nasycenia wodą. Istnieje wiele metod oznaczenia objętości próbek. Można je
podzielić na następujące metody:
–

oparte na wypieraniu przez próbkę nie zwilżającej jej cieczy, np. rtęci,

–

polegające na pokryciu powierzchni badanej próbki cienką, nieprzepuszczalną dla wody,
np. błonką parafinową, a następnie wykonaniu oznaczenia objętości według masy lub
objętości wody wypartej przez próbkę,

–

polegające na uprzednim nasyceniu próbki wodą lub cieczą organiczną (odznaczającą się
dobrą właściwością zwilżania) i nie reagującą chemicznie z materiałem.
Metody najbardziej rozpowszechnione polegają na nasyceniu próbek. Oznaczenie

objętości wykonuje się w objętościomierzach różnych konstrukcji lub metodą hydrostatyczną.
Najszersze zastosowanie znalazły objętościomierze, np: Segera, Ludwiga.

Obliczenie porowatości całkowitej i względnej. Porowatość całkowita jest to wyrażony

w procentach iloraz objętości wolnych przestrzeni (porów) do całkowitej objętości próbki.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

35

Porowatość względna jest to wyrażony w procentach iloraz objętości wolnych przestrzeni

między ziarenkami lub cząsteczkami masy, połączonych wzajemnie z atmosferą (pory
otwarte), do całkowitej objętości próbki.

Porowatość całkowitą (bezwzględną) materiału oblicza się z wartości gęstości i gęstości

pozornej. Biorąc pod uwagę różnicę pomiędzy gęstością (D) a gęstością pozorną (R), można
ustalić, o ile 1 cm

3

ciała nieporowatego jest cięższy od 1 cm

3

ciała porowatego. Porowatość

całkowitą oblicza się ze wzoru:

P =

D

R

D

−

· 100% =













−

D

R

1

· 100%

Porowatość względną oblicza się według wzoru:

Pw =

2

1

0

1

G

G

G

G

−

−

· 100%,

gdzie:

G

0

– masa suchej próbki w gramach,

G

1

– masa próbki nasyconej wodą w powietrzu w gramach,

G

2

– masa próbki nasyconej wodą w wodzie w gramach.

Znając porowatość całkowitą i względną, można z ich różnicy określić procentową ilość
porów zamkniętych, ze wzoru:

P

z

= P – P

w

Obliczenie szczelności materiału. Szczelnością materiału nazywamy stopień

wypełnienia objętości zajmowanej przez materiał zwartą substancją (bez porów). Ilościowo
charakteryzuje się stosunkiem gęstości pozornej do gęstości materiału i wyrażana jest
w procentach. Maksymalna szczelność materiału może wynosić 1. Nie dotyczy ta wielkość
materiałów ceramicznych.

Oznaczenie nasiąkliwości. Nasiąkliwość wodna wyrobów ceramicznych, wyrażona

w procentach wagowych, wskazuje na ilość otwartych porów w materiale. Właściwość ta jest
jednym z czynników decydujących o wartości praktycznego stosowania wszystkich prawie
rodzajów wyrobów ceramicznych. Daje informacje dotyczące zachowania się wyrobów
ceramicznych w trakcie ich użytkowania, decyduje i ich trwałości.

Nasiąkliwość ceramiki budowlanej ma znaczenie zarówno w trakcie wykonywania z niej

elementów (murowanie), jak i podczas jej eksploatacji.

Sposób wykonania oznaczenia nasiąkliwości metodą moczenia, potrzebny do badania

sprzęt oraz wnioski z pomiarów opisane są w literaturze: „Pracownia technologii ceramiki” –
A. Rusiecki, J. Raabe.

Oznaczenie przesiąkliwości. Badaniu na przesiąkanie poddaje się dachówki ceramiczne

lub próbki wykonane z masy stosowanej do produkcji dachówek. Badanie to wykonuje się
w celu ustalenia, czy położona na dachu dachówka zabezpieczy więźbę dachową przed
zawilgoceniem, a tym samym cały budynek przed opadami atmosferycznymi.

Do wykonania badania potrzebna jest: rurka szklana o wysokości 20 cm i średnicy

wewnętrznej 35 mm, cylinder miarowy o pojemności 100 ml i masa do uszczelnienia (stop
wosku z parafiną).

Wykonanie oznaczenia przebiega następująco. Wzdłuż rurki przykleja się pasek papieru

milimetrowego. Próbkę do badania oczyszcza się. Masę do uszczelniania ugniata się
w dłoniach i wykonuje się z niej wałeczek. Na oczyszczoną próbkę ustawia się rurkę szklaną.
Miejsca zetknięcia się rurki z próbką uszczelnia się. Płytkę z rurką kładzie się na dwóch
podporach tak, aby płytka położona była poziomo, a rurka pionowo. Rurkę napełnia się wodą

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

36

do znaku wykonanego na papierze milimetrowym (do wysokości 160 mm) i odnotowuje czas
nalania wody. Od tej chwili obserwuje się spodnią stronę dachówki dla uchwycenia momentu
powstania wilgotnej plamy. Po zanotowaniu czasu pojawienia się plamy obserwacje prowadzi
się nadal, w celu stwierdzenia, czy w miejscu zawilgocenia woda zbiera się w postaci kropli
lub rosy. Po upływie 1 godziny dolewa się z cylindra miarowego wody do pierwotnego
poziomu. Notuje ilość wlanej wody oraz średnicę plamy. Wyniki badań wpisuje się
do tabeli 3. Czynności powtarza się. Badanie trwa trzy godziny.

Tabela 3. Wzór zapisu wyników oznaczenia przesiąkliwości [4, s. 252]

Wielkość plamy po upływie godzin

Ilość dolanej wody po upływie

godzin

Stan

spodniej

powierzchni

po upływie

3 godzin

Numer

próbki

Moment

pojawienia

się plamy

1

2

3

1

2

3

Oznaczenie wytrzymałości na ściskanie. Wytrzymałością na ściskanie nazywa się

naprężenie, przy którym badana próbka ulega zniszczeniu pod działaniem sił ściskających.
Wyraża się ją w MPa. Badanie przeprowadza się w prasie, na próbkach w kształcie sześcianu.
Przed poddaniem próbki ściskaniu w prasie należy sprawdzić jej przygotowanie i usunąć
ewentualne defekty. Próbki powinny odpowiadać następującym warunkom:
–

obie powierzchnie, na które wywierany będzie nacisk, powinny być gładkie i równoległe;
w przeciwnym razie próbki należy doszlifować,

–

przeciwległe krawędzie powinny mieć równe długości; odchyłki nie powinny
przekraczać 3 mm,

–

naroża między obrobionymi powierzchniami powinny mieć kąt prosty.
Próbki uznane za prawidłowe suszy się do stałej masy w temperaturze 110°C i mierzy.

Próbki laboratoryjne mierzy się z dokładnością do 0,1 mm.

Ś

ciskanie próbek odpowiadających wymienionym wymaganiom przeprowadza się

w następujący sposób:
–

sprawdza się czystość płyt prasy, między którymi płytka jest ściskana,

–

zależnie od rodzaju materiału i wymiarów próbki, to znaczy od przewidywanej wielkości
obciążenia niszczącego, ustawia się odpowiednio ramę dynamometru i w razie potrzeby
zakłada się ciężar oraz właściwą skalę na manometr,

–

włącza się silnik prasy hydraulicznej,

–

badaną próbkę ustawia się na środku dolnej płyty prasy,

–

za pomocą ręcznej korby opuszcza się górną płytę, aż do zetknięcia się z próbką, tak aby
nie uległa ona przesunięciu i uszkodzeniu,

–

otwiera się zawór i śledzi na skali szybkość wzrastania obciążenia; wzrost obciążenia
powinien zachodzić płynnie i z szybkością w granicach 10÷30 kg na 1 cm

2

powierzchni

zgniatanej próbki w ciągu sekundy,

–

badanie kończy się w chwili, gdy próbka ulegnie zniszczeniu, a główna wskazówka
dynamometru – po krótkim zatrzymaniu się – zacznie wracać do pierwotnego położenia,
wskazując obciążenie mniejsze od o około ¼ od maksymalnego; gdy ruchoma
wskazówka skali dojdzie do położenia zerowego wyłącza się silnik. Pomocnicza
wskazówka pozostaje w położeniu maksymalnego przesunięcia na skali wskazując
największą wartość obciążenia próbki, czyli obciążenie niszczące,

–

za pomocą korby ręcznej podnosi się górną płytę, oczyszcza się prasę i przygotowuje się
ją do ponownego badania; zniszczona próbka powinna przypominać dwa złączone
ostrosłupy ścięte,

–

wyniki badań odnotowuje się w dzienniku badań.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

37

Oznaczenie wytrzymałości na uderzenia. Niektóre materiały ceramiczne (płytki

podłogowe, klinkier drogowy, płytki ścienne) narażone są na obciążenia dynamiczne.

Przy badaniu płytek ceramicznych przyjęto metodę określania liczby uderzeń, które

płytka powinna wytrzymać bez zniszczenia. Płytki ścienne poddawane są uderzeniom
ciężarka o kształcie gruszkowatym, spadającym ze stałej wysokości równej 50 cm.

Próbkę uznaje się za dobrą, jeżeli uderzenie ciężarkiem nie spowoduje powstawania rys

na szkliwie, a tylko wgłębienie w kształcie krateru. Przy oględzinach płytki, aby nie
przeoczyć powstałych uszkodzeń szkliwa, należy posługiwać się lupą o powiększeniu
sześciokrotnym.

Oznaczenie wytrzymałości na ścieranie. Badanie przeprowadza się na sześcianach

o boku 7,1 cm ± 0,01 cm. Powierzchnia ścieralna wynosi wówczas około 50 cm

2

. Dla próbek

o mniejszym trzecim wymiarze (wysokości) uzupełnia się wysokość zaprawą cementową
do łącznej wysokości 7,1 cm. Jeżeli wymiary próbek są na tyle małe, że wycięcie
kwadratowej próbki o boku 7,1 cm nie jest możliwe, to wycina się próbki o mniejszych
wymiarach, jednak również w postaci kwadratu np. 5 x 5 cm i uzupełnia się trzeci wymiar
do wysokości 7,1 cm.

Przed przystąpieniem do ścierania próbkę należy wysuszyć do stałej masy

w temperaturze 105÷110°C, zważyć z dokładnością do 0,1 g i zmierzyć z dokładnością
do 0,01 cm na środku czterech ścian bocznych.

Próbkę umocowuje się ściśle w uchwycie i dociska do żeliwnej tarczy, przy obciążeniu

szalki 6 kg. Pod ścieraną powierzchnię próbki należy równomiernie rozsypać 20 g proszku
ś

ciernego i sprawdzić, czy próbka przylega dokładnie do tarczy. Następnie uruchamia się

tarczę. Obraca się ona z prędkością 30 obrotów na minutę. Po 22 obrotach tarcza
automatycznie wyłącza się i zatrzymuje. Próbkę wyjmuje się, obraca się dookoła osi pionowej
o kąt 90

O

w stosunku do poprzedniego położenia i zamocowuje się ją w uchwycie. Zużyty

proszek ścierny zmiata się z tarczy i posypuje świeży, po czym uruchamia się tarczę. Opisane
czynności powtarza się 5 razy. Po 110 obrotach tarczy badaną próbkę wyjmuje się z uchwytu,
oczyszcza z przylegającego do niej proszku, waży i mierzy. Różnice w masach
i wysokościach próbki spowodowane są ścieraniem się materiału. Następnie ustawia się
próbkę na tarczy, obracając ją o 90° dokoła osi pionowej w stosunku do poprzedniego
położenia i uruchamia tarczę znów na 110 obrotów (5 x 22).

Badanie uważa się za zakończone po 440 obrotach tarczy. Otrzymane po każdych 110

obrotach tarczy straty na masie i wysokości na skutek ścierania notuje się i opracowuje.

Dla wyrobów ceramicznych jako ścieralność przyjmuje się najczęściej średni ubytek

wysokości mierzonej z dokładnością do 0,01 cm w środku ścian bocznych. Można ją również
obliczyć ze wzoru:

S =

0

1

C

F

M

⋅

,

gdzie:

M – całkowita strata masy próbki po 440 obrotach tarczy,
F – powierzchnia próbki poddana ścieraniu,
C

0

– gęstość pozorna materiału próbki.

Oznaczenia pozostałych badań opisane są w literaturze: „Pracownia technologii

ceramiki” – A. Rusiecki, J. Raabe.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

38

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Jakim oznaczeniom poddaje się próbki wypalone?

2.

W jaki sposób przeprowadza się oznaczenie gęstości próbek wypalonych?

3.

Jakie znane są metody oznaczania gęstości pozornej próbek wypalonych?

4.

W jaki sposób oblicza się porowatość względna i całkowitą wypalonych próbek?

5.

W jaki sposób oblicza się szczelność materiału?

6.

W jaki sposób przeprowadza się oznaczenie nasiąkliwości próbek wypalonych?

7.

W jaki sposób przeprowadza się oznaczenie przesiąkliwości próbek wypalonych?

8.

Jakie są kolejne czynności podczas wykonywania oznaczenia wytrzymałości na ściskanie
wypalonych próbek?

9.

W jaki sposób przeprowadza się oznaczenie wytrzymałości na uderzenia?

10.

W jaki sposób przeprowadza się oznaczenie wytrzymałości na ścieranie?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Weź udział w wycieczce do laboratorium badawczego zakładu ceramicznego.

Zaobserwuj sposób wykonywania oznaczenia gęstości pozornej wypalonych próbek różnymi
metodami. Sporządź pisemną notatkę dotycząca metod oznaczania gęstości pozornej
wypalonych próbek. Zapisz w notatniku wykorzystany sprzęt do badań. Zwróć uwagę
na sposób przygotowania próbek wypalonych do oznaczenia gęstości pozornej.

Sposób wykonania ćwiczenia.

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wziąć udział w wycieczce do laboratorium badawczego zakładu ceramicznego,

2)

zaobserwować sposoby wykonywania oznaczenia gęstości pozornej wypalonych próbek
różnymi metodami,

3)

sporządzić pisemną notatkę dotyczącą metod oznaczania gęstości pozornej wypalonych
próbek,

4)

zapisać w notatniku wykorzystany sprzęt do badań,

5)

zwrócić uwagę na sposób przygotowania próbek wypalonych do oznaczenia gęstości
pozornej,

6)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

notatnik,

−

przybory do pisania.

Ćwiczenie 2

Dobierz sprzęt potrzebny do wykonania oznaczenia nasiąkliwości próbek wypalonych

metodą moczenia. Wykonaj oznaczenie, na wypalonych próbkach ceramicznych o dużej
porowatości przygotowanych przez nauczyciela. W notatniku wykonaj obliczenia
nasiąkliwości. Zinterpretuj wyniki.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

39

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

przeanalizować wiadomości dotyczące oznaczenia nasiąkliwości próbek wypalonych
metodą moczenia,

2)

przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,

3)

dobrać potrzebny do wykonania oznaczenia sprzęt,

4)

wykonać oznaczenie, na wypalonych próbkach ceramicznych o dużej porowatości
przygotowanych przez nauczyciela,

5)

wykonać w notatniku obliczenie nasiąkliwości badanych próbek,

6)

zinterpretować wyniki,

7)

uporządkować stanowisko pracy,

8)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

suszarka,

–

wanna do badania nasiąkliwości,

–

eksykator z chlorkiem wapniowym,

–

waga techniczna o dokładności ważenia do 0,01 g z kompletem odważników,

–

naczynie do gotowania próbek,

–

palnik, trójnóg,

–

sito o boku oczka równym 4 mm,

–

notatnik,

–

długopis lub ołówek,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca wykonywania oznaczenia nasiąkliwości próbek
wypalonych metodą moczenia.

Ćwiczenie 3

Dobierz sprzęt potrzebny do wykonania oznaczenia przesiąkliwości. Wykonaj oznaczenie

na wybranych próbkach. Wypełnij, a następnie wklej do notatnika tabelę wyników oznaczania
przesiąkliwości. Zinterpretuj wyniki i wyciągnij wnioski z wykonanego ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

przeanalizować wiadomości dotyczące oznaczenia przesiąkliwości,

2)

przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,

3)

wybrać spośród zaprezentowanych materiałów te, dla których wykonuje się oznaczenie
przesiąkliwości,

4)

dobrać potrzebny do wykonania oznaczenia sprzęt,

5)

wykonać oznaczenia,

6)

wypełnić tabelę wyników oznaczania przesiąkliwości,

7)

wkleić tabelę do notatnika,

8)

zinterpretować wyniki, wyciągnąć wnioski,

9)

zlikwidować i uporządkować stanowisko pracy,

10)

zaprezentować efekty swojej pracy.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

40

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

rurka szklana o wysokości 20 cm i średnicy wewnętrznej 35 mm,

–

cylinder miarowy o pojemności 100 ml,

–

masa do uszczelniania – stop wosku z parafiną,

–

tabela wyników oznaczania przesiąkliwości,

–

czasomierz,

–

notatnik,

–

długopis lub ołówek,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca wykonywania oznaczenia przesiąkliwości próbek
wypalonych.

Wzór zapisu wyników oznaczenia przesiąkliwości

Wielkość plamy po upływie godzin

Ilość dolanej wody po upływie

godzin

Stan

spodniej

powierzchni

po upływie

3 godzin

Numer

próbki

Moment

pojawienia

się plamy

1

2

3

1

2

3

Ćwiczenie 4

Scharakteryzuj sposób wykonywania oznaczenia wytrzymałości na ściskanie próbek

ceramicznych oraz sposób przygotowania próbek do badania i sposób obsługi prasy.

Sposób wykonania ćwiczenia.

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

obejrzeć film dydaktyczny dotyczący wykonywania badań wytrzymałościowych próbek
wypalonych,

2)

przeanalizować fragment filmu dydaktycznego dotyczący wykonywania oznaczenia
wytrzymałości na ściskanie,

3)

opisać sposób wykonywania oznaczenia wytrzymałości na ściskanie próbek
ceramicznych, na podstawie przedstawionego materiału filmowego,

4)

scharakteryzować sposób przygotowania próbek do badania,

5)

scharakteryzować sposób obsługi prasy wykorzystanej do badania,

6)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

film dydaktyczny, dotyczący wykonywania oznaczenia wytrzymałości na ściskanie,

−

zestaw do wyświetlania filmów,

−

notatnik,

−

przybory do pisania.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

41

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

zbadać jakość próbek wypalonych?

2)

wykonać oznaczenie gęstości pozornej próbek wypalonych?

3)

wykonać oznaczenie przesiąkliwości dachówek?

4)

wykonać oznaczenie wytrzymałości na ściskanie próbek wypalonych?

5)

wykonać oznaczenie wytrzymałości na uderzenia próbek wypalonych?

6)

wykonać oznaczenie wytrzymałości na ścieranie próbek wypalonych?

7)

dobrać sprzęt do wykonywania oznaczeń próbek wypalonych?

8)

przygotować próbki do wykonywania oznaczeń?

9)

zinterpretować wyniki badań?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

42

4.6.

Badanie jakości wyrobów gotowych – badania zgodności
z wymaganiami norm

4.6.1. Materiał nauczania

Każda norma rozróżnia dwa rodzaje badań:

–

sprawdzenie cech zewnętrznych – umożliwia szybkie i proste, bez użycia sprzętu
laboratoryjnego, zorientowanie się w jakości wyrobów ich przydatności do celów
budowlanych; badanie to przeprowadza się w laboratoriach wytwórni na próbkach
pobranych z wyrobów podzielonych już na partie,

–

badania laboratoryjne – określają zasadnicze cechy materiału, jak nasiąkliwość,
wytrzymałość na ściskanie, odporność na działanie mrozu, itp.; badania te przeprowadza
się w laboratoriach upoważnionych do tego – na próbkach pobranych w sposób losowy
z większej liczby próbek pobranych systematycznie w czasie produkcji.
Badanie cech zewnętrznych polega na sprawdzeniu:

–

wymiarów,

–

wielkości skrzywień,

–

odchylenia powierzchni bocznych i płaszczyzn cięcia od kąta prostego,

–

rozmiarów i liczby szczerb i pęknięć,

–

dźwięku,

–

odporności na uderzenie,

–

przełomu,

–

procentowej liczby cegieł połówkowych,

–

wichrowatości krawędzi i skrzywień powierzchni,

–

pęknięć, odbić i zgnieceń żłobków oraz odbić i zgnieceń zaczepu,

–

obcięcia zaczepu,

–

jednolitości barwy,

–

wielkości spłaszczenia,

–

wielkości strzałki ugięcia,

–

stanu powierzchni.
Badania laboratoryjne obejmują następujące oznaczenia:

–

nasiąkliwości,

–

wytrzymałości na ściskanie,

–

wytrzymałości na złamanie,

–

przesiąkliwości,

–

masy,

–

gęstości pozornej,

–

odporności na działanie mrozu,

–

odporności na zmiany temperatury,

–

obecności szkodliwej zawartości marglu,

–

obecności szkodliwej zawartości soli rozpuszczalnych.
Sprawdzenie cech zewnętrznych
Sprawdzenie wymiarów. Dla wyrobów, dla których tolerancje wyrażone są całkowitymi

liczbami milimetrów, wykonuje się z dokładnością do 1 mm za pomocą pomiaru z podziałką
milimetrową, w innych przypadkach należy posługiwać się suwmiarką z noniuszem.
Dla materiałów ceramicznych, zawsze każdy wymiar należy sprawdzać co najmniej w trzech
miejscach, dla ustalenia średniego wyniku, który następnie ocenia się, czy mieści
się on w dopuszczalnych granicach tolerancji.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

43

Sprawdzanie wielkości skrzywień. Polega na ułożeniu próbki na płaskiej powierzchni

i zmierzeniu z dokładnością do 1 mm odchylenia powierzchni lub krawędzi cegły
od płaszczyzny. Inny sposób, dokładniejszy polega na dokonaniu pomiaru za pomocą
metalowego kątownika. Szczeliny powstałe na skutek skrzywień płaszczyzny cegły
z ramionami kątownika mierzy się za pomocą przymiaru.

Sprawdzenie odchylenia powierzchni bocznych i płaszczyzn cięcia od kąta prostego.

Badanie to przeprowadza się przez położenie pustaka na płaskiej powierzchni i zmierzenie
odchylenia od położenia pionowego. W tym celu do podstawy pustaka przystawia się trójkąt
prostokątny i za pomocą przymiaru oznacza się z dokładnością do 1 mm odległość między
ś

cianą pustaka a krawędzią trójkąta.

Sprawdzenie odchylenia od płaszczyzny cięcia przeprowadza się przez położenie pustaka

na płaskiej powierzchni i zmierzenie odchylenia powierzchni czołowych od położenia
pionowego w sposób analogiczny jak poprzednio, tzn. przystawiając trójkąt do podstawy
pustaka w płaszczyźnie cięcia.

Sprawdzenie wielkości oraz liczby szczerb i pęknięć. Polega na oględzinach

zewnętrznych pewnej liczby badanych wyrobów i ocenie ich zgodnie z wymaganiem
odpowiedniej normy. Oznacza się przy tym liczby stwierdzonych uszkodzeń, zaś ich wielkość
mierzy się za pomocą przymiaru z dokładnością do 1 mm. Przy pęknięciach określa się
długość, zaś przy szczerbach – ich głębokość, długość i szerokość. Następnie uzyskane
wyniki porównuje się z wymaganiami normowymi.

Następnie należy zbadać, czy pęknięcia nie są spowodowane warstwową strukturą

materiału. Ujawnia się ona często na zewnątrz wyrobu pod postacią koncentrycznych
równoległych pierścieni w kształcie elipsy lub litery S.

Sprawdzanie dźwięku. Wyroby ceramiczne przy lekkim uderzeniu młotkiem stalowym

wydają czysty, metaliczny dźwięk. Jeżeli wyroby mają pęknięcia, wadliwą strukturę,
są niedopalone wydają dźwięk głuchy lub przytłumiony. W czasie badania wyrób należy
trzymać za jeden z końców.

Sprawdzenie odporności na uderzenie. Przeprowadza się w ten sposób, że badanie

cegły upuszcza się z wysokości 1,5 m na inne cegły. Cegły mogą się wyszczerbić lub pęknąć
na pół. Nie powinny rozpaść się na kawałki.

Sprawdzenie przełomu. Przeprowadza się po rozbiciu wyrobu, albo po jego zgnieceniu

w wyniku oznaczenia wytrzymałości na ściskanie. Określa się strukturę przełomu, która może
być

np.:

jednolita,

drobnoziarnista,

nierówna.

Obecność

uwarstwień

ś

wiadczy

o warstwowości masy, która zmniejsza odporność wyrobu na działanie czynników
atmosferycznych. Szczególną uwagę należy zwrócić na obecność marglu, który może
powodować lekkie odpryski, większe uszkodzenia lub całkowite zniszczenie wyrobu.

Z barwy wyrobu można się zorientować o jakości wypalenia wyrobów. Barwa jasna

wykazuje słabe wypalenie, intensywnie czerwona na dobre wypalenie. Ciemna lub czarna
barwa przełomu świadczy o redukcyjnym charakterze atmosfery wypalania.

Sprawdzenie procentowej liczby cegieł połówkowych. Liczbę cegieł połówkowych

ustala się w ten sposób, że ze słupów wylosowanych do sprawdzenia pobiera się określoną
liczbę cegieł i przelicza cegły połówkowe. Za cegłę połówkową uważa się również cegłę
pękniętą na całej grubości, jeżeli głębokość pęknięcia jest większa niż 40 mm.

Sprawdzenie wichrowatości krawędzi i skrzywień powierzchni. Przeprowadza się

dla krawędzi dachówek lub gąsiorów w ten sposób, że układa się je na płaskiej powierzchni
i mierzy przymiarem odchylenia krawędzi od płaszczyzny i skrzywienia powierzchni
z dokładnością do 1 mm.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

44

Sprawdzenie pęknięć, odbić i zgnieceń żłobków oraz odbić i zgnieceń zaczepu.

Wykonuje się przez dokładne obejrzenie wszystkich dachówek lub gąsiorów z pobranej
próbki, policzenie, zmierzenie z dokładnością do 1 mm wszystkich uszkodzeń i porównanie
z dopuszczalnymi normowymi tolerancjami.

Sprawdzenie obcięcia zaczepu. Odgięcie zaczepu pod kątem większym niż 90

°

jest

niedopuszczalne.

Prostopadłość

obcięcia

sprawdza

się

za

pomocą

kątownika

lub odpowiedniego szablonu.

Sprawdzenie jednolitości barwy. Przeprowadza się na wyrobach w stanie powietrzno-

suchym przez oględziny. Dla wyrobów pierwszego gatunku barwa każdej sztuki powinna być
jednolita. Jedynie poszczególne sztuki mogą różnić się jedynie odcieniem.

Sprawdzenie wielkości spłaszczenia. Przeprowadza się dla rurek drenarskich.

Dopuszczalne spłaszczenie może wynosić od 4 do 15 mm w zależności od struktury
wewnętrznej rurki.

Sprawdzenie wielkości wygięcia. Przeprowadza się dla rurek drenarskich. Oznaczenie

wielkości wygięcia przeprowadza się przez położenie rurki na płaskiej powierzchni
i zmierzenie z dokładnością do 1 mm odległości między powierzchnią, a wygiętą ścianką
zewnętrzną rurki. Dopuszczalna wielkość wygięcia wynosi od 4 do 12 mm w zależności
od średnicy rurki.

Sprawdzenie stanu powierzchni. Przeprowadza się dla rurek ceramicznych. Powinna

być ona gładka, bez zadziorów i pęknięć. Na powierzchni zewnętrznej dopuszcza się
podłużne pęknięcia o długości do 60 mm, pod warunkiem, że nie obniżają wytrzymałości
rurek na ściskanie.

Badania laboratoryjne
Badanie nasiąkliwości. Cegły pełne ustawia się w naczyniu na boku. Wyroby takie jak

cegły dziurawki, kratówki, pustaki ustawia się otworami do góry. Wyroby zalewa się wodą
najpierw do połowy wysokości. Po 2 godzinach dolewa się wody do ¾ wysokości wyrobu, a
po upływie następnych 2 godzin – zalewa się wyroby wodą całkowicie. Po ustaleniu się masy
oblicza się nasiąkliwość.

Badanie wytrzymałości na ściskanie. Ze względu na różnicę kształtów oznaczenie

wytrzymałości dla każdego rodzaju wyrobów przeprowadza się w inny sposób. Sposób
przeprowadzenia oznaczenia wytrzymałości na ściskanie, każdego z wyrobów ceramicznych,
opisane są w literaturze: „Pracownia technologii ceramiki” – A. Rusiecki, J. Raabe.

Badanie wytrzymałości na złamanie (rys. 10). Temu badaniu poddaje się dachówki

i gąsiory ceramiczne w stanie powietrzno-suchym.

„Na stronie z zaczepem, pośrodku przez całą szerokość wyrobu formuje się z gipsu pasek

o szerokości od 15 do 20 mm, wysokości zależnej od rodzaju dachówki, tak aby w
najcieńszym miejscu wynosił 5 mm. Po stwardnieniu gipsu, w ten sam sposób formuje się
dwa paski tej samej szerokości i odpowiedniej wysokości, przy czym odległość osiowa
każdego paska od środka dachówki wynosi 150 mm. Po stwardnieniu gipsu wyrównuje się
powierzchnie pasków tak, aby powierzchnie górne skrajnych pasków leżały w jednej
płaszczyźnie, a powierzchnia paska środkowego była do niej równoległa. Po wyschnięciu
pasków gipsowych bada się wytrzymałość dachówek. W tym celu dachówkę odwraca się
zaczepem do góry i kładzie na dwóch podkładkach drewnianych półokrągłych o promieniu 15
mm, tak aby opierała się ona na powierzchniach pasków gipsowych. Po drugiej stronie
dachówki, dokładnie w środku pomiędzy dolnymi podkładkami, na pasku gipsowym
umieszcza się nakładkę z twardego drewna o przekroju kołowym i promieniu 15 mm.
Długość podkładek i nakładki powinna być większa od szerokości dachówki” [4, s. 293, 294].

Wymagania wytrzymałościowe zależą od rodzaju dachówki. Siła łamiąca dla karpiówki

powinna być większa niż 30 kg, dla holenderki i zakładkowej – 70 kg.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

45

Rys. 10. Badanie wytrzymałości dachówki na złamanie [4, s. 294]

Badanie przesiąkliwości. Badanie zostało opisane w rozdziale 4.5.1 Poradnika dla

ucznia.

Badanie masy. Dla pustaków stropowych sprawdza się ich masę, waży

się je z dokładnością do 0,1 kg.

Badanie gęstości pozornej. Oznaczenie polega na określeniu masy wyrobu w stanie

suchym oraz obliczenie objętości bez uwzględniania objętości otworów.

Badanie odporności na działanie mrozu. Przeprowadza się na próbkach

przygotowanych zgodnie z wymaganiami normowymi. Nasycone próbki umieszcza
się w zamrażarce, w temperaturze nie wyższej niż –15

°

C. Pozostawia się je tam co najmniej

4 godziny, licząc od chwili ponownego uzyskania w zamrażarce temperatury –15°C.
Zamrożone próbki wyjmuje się z zamrażarki i wkłada do naczynia z wodą, na okres
co najmniej 4 godzin. W tym czasie temperatura wody nie powinna spaść poniżej +15

O

C.

Dachówki w czasie zamrażania powinny leżeć powierzchnią licową do góry. Temperatura
przy zamrażaniu dachówek powinna wynosić od –15°C do –20

°

C. Opisanych cykli

zamrażania i odmrażania przeprowadza się 20 lub 25, zależnie od wymagań normowych.
Po każdym cyklu próbki poddaje się oględzinom i notuje spostrzeżone uszkodzenia.

Badanie odporności na zmiany temperatury. Temu badaniu poddaje się wyroby, które

narażone są na wahania temperatury, np. pustaki do przewodów dymowych.

„Trzy pustaki przeznaczone do badania ustawia się na trójnogi, jeden na drugim tak,

aby tworzyły kanał spalinowy, pod którym centrycznie ustawia się palnik gazowy.
Na wierzchu kanału układa się poziomo termoelement żelazokonstantan, bez obudowy,
tak aby jego koniec znajdował się na osi pionowej pustaka. Temperaturę gazów spalinowych,
mierzoną u wylotu kanału, doprowadza się do 250

°

C stopniowo w ciągu 15 minut od chwili

zapalenia palnika. Temperaturę tę otrzymuje się w ciągu 2 godzin, po czym zmniejszając
płomień stopniowo gasi się po upływie 15 minut palnik i pozostawia pustaki do zupełnego
ostygnięcia. Nagrzewanie i studzenie wykonuje się 5-krotnie na każdym badanym pustaku.
Pomiary oraz ocenę odporności na zmiany temperatury przeprowadza się dla dwóch
pustaków: środkowego i górnego. Pustak dolny służy jako podstawa. Wynik badania należy
uznać za dodatni, jeżeli po zakończonym badaniu najwyżej dwa pustaki z badanych sześciu
będą wadliwe, tj. będą miały rysy lub pęknięcia, przy czym głębokość tych rys lub pęknięć
nie powinna przekraczać 6 mm. Pęknięcia przechodzące przez całą szerokość pustaków są
niedopuszczalne” [4, s. 298].

Badanie obecności szkodliwej zawartości marglu. Badanie przeprowadza się na całych

wyrobach. Przygotowane do badania próbki umieszcza się na metalowej siatce, tak aby nie
stykały się ze sobą. Siatkę z próbkami umieszcza się w naczyniu z wrzącą wodą,
aby zwierciadło wody w naczyniu znajdowało się w odległości kilku centymetrów od próbek.
Następnie naczynie przykrywa się i pozostawia na okres 2 godzin, po czym próbki wyjmuje

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

46

się i osusza. W wyniku oględzin próbek stwierdza się wielkość oraz ilość powstałych
odprysków i uszkodzeń. Każdy z wyrobów ceramicznych musi odpowiadać wymaganiom
normowym. Normy określają średnicę, głębokość oraz maksymalną dopuszczalną
powierzchnię wszystkich odprysków.

Badanie obecności szkodliwej zawartości soli rozpuszczalnych. Próbki przygotowane

do badania ustawia się w pozycji pionowej w płaskodennym naczyniu, nie ulegającemu
korozji. Do naczynia nalewa się destylowanej wody w ilości co najmniej 250 ml na każdy
kilogram próbki. Próbki powinny być zanurzone w wodzie do głębokości minimum 50 mm.
Wysokość naczynia powinna nieznacznie przewyższać grubość warstwy wody, a próbka
znacznie wystawać ponad krawędź naczynia.

Należy uniemożliwić parowanie wody z naczynia. W tym celu powierzchnię wody

pokrywa

się

cienką

warstwą

parafiny.

Tak

przygotowane

próbki

umieszcza

się w przewiewnym miejscu. Badanie trwa 7 dni lub krócej w przypadku całkowitego
odparowania wody. Następnie próbki wyjmuje się, suszy i ogląda w celu stwierdzenia
obecności i wielkości nalotów rozpuszczalnych.

Kryteria oceny szkodliwości zawartości rozpuszczalnych soli na podstawie

występujących nalotów zależą od rodzaju elementów. Nie dopuszcza się występowania
uszkodzeń w czasie przeprowadzania badania.

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Jakie rodzaje badań ujęte są w normie?

2.

Na czym polega badanie cech zewnętrznych gotowych wyrobów?

3.

Jakie badania wchodzą w skład normowych badań laboratoryjnych?

4.

W jaki sposób sprawdza się wymiary zewnętrzne wyrobów ceramicznych?

5.

Na czym polega sprawdzenie wielkości skrzywień wyrobów?

6.

W jaki sposób przeprowadza się sprawdzenie odchylenia powierzchni bocznych
i płaszczyzn cięcia od kąta prostego?

7.

Na czym polega sprawdzenie wielkości oraz liczby szczerb i pęknięć?

8.

W jaki sposób i w jakim celu sprawdza się dźwięk wyrobów ceramicznych?

9.

Z jakiej wysokości należy upuścić cegłę na inne, aby sprawdzić jej odporność
na uderzenia?

10.

Jaka wyróżniamy strukturę przełomu?

11.

W jaki sposób ustala się procentową liczbę cegieł połówkowych?

12.

Dla jakich materiałów przeprowadza się sprawdzenie wichrowatości krawędzi
i skrzywień powierzchni?

13.

W jaki sposób i dla jakich wyrobów sprawdza się stan powierzchni?

14.

W jaki sposób przeprowadza się badanie nasiąkliwości wyrobów?

15.

W jaki sposób wykonuje się badanie wytrzymałości na złamanie?

16.

W jaki sposób wykonuje się badanie odporności na zmiany temperatury?

17.

Na czym polega badanie szkodliwej zawartości soli rozpuszczalnych?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

47

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dla wskazanych przez nauczyciela gotowych wyrobów ceramicznych określ,

wylosowane na kartkach, ich cechy zewnętrzne.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,

2)

przenieść na stanowisko wskazane przez nauczyciela gotowe wyroby ceramiczne,

3)

wylosować 5 kartek, na których zapisano badania cech zewnętrznych, które należy
wykonać,

4)

wykonać wylosowane badania,

5)

opisać w notatniku wykonane badania,

6)

uporządkować stanowisko pracy,

7)

zaprezentować efekt swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

próbki różnych materiałów przygotowane przez nauczyciela,

–

suwmiarka, przymiar,

–

metalowy kątownik, trójkąt prostokątny,

–

waga techniczna,

–

młotek,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca badania jakości gotowych wyrobów.

Ćwiczenie 2

Na osobnych kartkach zapisane są cyfry. Każdej cyfrze odpowiada określony wyrób

ceramiczny. Wylosuj 3 kartki zawierające cyfrę przyporządkowaną odpowiedniemu
wyrobowi ceramicznemu. Odszukaj w normie wymagania jakościowe dla wylosowanych
wyrobów ceramicznych. Przeanalizuj jakość wylosowanych wyrobów ceramicznych
w oparciu o wymagania normowe. Sporządź pisemną notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia.

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

wylosować trzy kartki zawierające cyfrę przyporządkowaną odpowiedniemu wyrobowi
ceramicznemu,

2)

przenieść na stanowisko pracy wylosowane wyroby ceramiczne,

3)

odszukać w normie wymagania jakościowe dotyczące wylosowanych materiałów
ceramicznych,

4)

przeanalizować jakość wylosowanych wyrobów ceramicznych w oparciu o wymagania
normowe,

5)

wpisać do notatnika wymagania normowe dla określonych wyrobów ceramicznych,

6)

wyciągnąć wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia,

7)

zaprezentować efekty swojej pracy.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

48

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

kartki z cyframi,

–

gotowe wyroby ceramiczne,

–

sprzęt

niezbędny

do

wykonania

analizy

jakości

wyrobów

przygotowany

przez nauczyciela,

–

aktualne normy dotyczące jakości gotowych wyrobów ceramicznych,

–

notatnik,

–

długopis lub ołówek.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

sprawdzić wymiary zewnętrzne, wielkość skrzywień i odchylenia
powierzchni bocznych od kąta prostego?

2)

sprawdzić odporność na uderzenie oraz przełom wyrobów?

3)

sprawdzić wytrzymałość na złamanie dachówki?

4)

zbadać masę pustaków stropowych?

5)

wykonać badanie pustaków do przewodów dymowych na zmiany
temperatury?

6)

wykonać badanie odporności cegły pełnej na działanie mrozu?

7)

wykonać badanie obecności szkodliwej zawartości marglu w wyrobie?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

49

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.

Przeczytaj uważnie instrukcję.

2.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

3.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

4.

Test zawiera 23 zadania o różnym stopniu trudności. Są to zadania wielokrotnego
wyboru.

5.

Za każdą poprawną odpowiedź możesz uzyskać 1 punkt.

6.

Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi. Dla każdego zadania podane
są cztery możliwe odpowiedzi: a, b, c, d. Tylko jedna odpowiedź jest poprawna;
i zaznacz ją znakiem X.

7.

Jeżeli się pomylisz i błędnie zaznaczysz odpowiedź, otocz ją kółkiem i zaznacz ponownie
odpowiedź, którą uważasz za poprawną.

8.

Test składa się z dwóch części. Część I zawiera zadania z poziomu podstawowego,
natomiast w części II są zadania z poziomu ponadpodstawowego i te mogą przysporzyć
Ci trudności, gdyż są one na poziomie wyższym niż pozostałe (dotyczy to zadań
o numerach od 20 do 23).

9.

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

10.

Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż rozwiązanie
zadania na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

11.

Po rozwiązaniu testu sprawdź czy zaznaczyłeś wszystkie odpowiedzi na KARCIE
ODPOWIEDZI.

12.

Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1.

Rozdrabniania materiałów w laboratorium nie wykonuje się
a)

kruszarką.

b)

prasą hydrauliczną.

c)

młynkiem tarczowym.

d)

moździerzem stalowym.

2.

Jedną z zasad, której należy przestrzegać podczas ważenia jest to, że
a)

ciecze powinny znajdować się w naczyniach otwartych.

b)

ważone próbki powinny znajdować się bezpośrednio na szalce.

c)

ważone próbki ustawić na prawej, a odważniki na lewej szalce.

d)

próbki i odważniki nakłada się i zdejmuje przy unieruchomionej belce szalki.

3.

Miareczkowanie polega na
a)

ustaleniu wielkości określonej pojemności.

b)

chemicznej technice analizy ilościowej polegającej na dodawaniu substancji
proszkowej o określonej objętości.

c)

chemicznej technice analizy ilościowej polegającej na dodawaniu roztworu w postaci
kropel do roztworu analizowanej substancji.

d)

chemicznej technice analizy ilościowej polegającej na dodawaniu roztworu w postaci
określonej miarki do roztworu analizowanej substancji.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

50

4.

W pracowni szkolnej próbki z masy ceramicznej wykonuje się w postaci
a)

kulek.

b)

kostek.

c)

walców.

d)

stożków.

5.

Na cegiełkach ocechowanych, zważonych z dokładnością do 0,001g, podsuszonych
do stanu powietrzno-suchego przeprowadzono badanie. Ustawiono je na wytarowanych
szkiełkach zegarowych w suszarce, w temp. 105–110°C. Po dwugodzinnym suszeniu
przeniesiono próbki na szkiełkach do eksykatora i po ostygnięciu zważono. Następnie
ponownie wstawiono do suszarki o temperaturze 105–110°C na 30 minut. Cykl
powtarzany jest, aż do uzyskania przez próbki stałej masy. Opis ten dotyczy oznaczenia
a)

nasiąkliwości.

b)

wody zarobowej.

c)

skurczliwości suszenia.

d)

szybkości wydzielania się wody z próbek podczas suszenia.

6.

Na rysunku przedstawiony jest przyrząd do oznaczenia

a)

ś

cieralności.

b)

skurczliwości suszenia.

c)

wilgotności względnej powietrza.

d)

w sposób ciągły szybkości wydzielania się wody przy suszeniu.

7.

Oznaczenie skurczliwości suszenia przeprowadza się przy pomocy
a)

linijki.

b)

metrówki.

c)

suwmiarki.

d)

kątomierza.

8.

Na rysunku przedstawiony jest przyrząd, który
służy do

a)

sprawdzania wymiarów wyrobu.

b)

sprawdzania wielkości skrzywień wyrobu.

c)

odciskania znaku na próbce materiału
ceramicznego.

d)

sprawdzania

odchylenia

powierzchni

bocznych i płaszczyzn cięcia od kąta
prostego wyrobów.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

51

9.

Gliny do produkcji cegieł formowanych maszynowo powinny mieć wilgotność
a)

6÷8%.

b)

8÷10%.

c)

10÷12%.

d)

12÷14%.

10.

Pirometry optyczne stosowane są do pomiaru temperatury gazów w przewodzie wyższej
niż
a)

1000°C.

b)

1200°C.

c)

1500°C.

d)

2000°C.

11. Porowatość całkowita jest to wyrażony w procentach iloraz objętości wolnych przestrzeni

a)

do całkowitej objętości próbki.

b)

między cząsteczkami masy do całkowitej objętości próbki.

c)

między cząsteczkami masy do całkowitej powierzchni próbki.

d)

między ziarenkami, połączonych z atmosferą do całkowitej masy próbki.

12.

Maksymalna wartość szczelności danego materiału wynosi
a) 0.
b)

1.

c)

10.

d)

100.

13.

Zestaw składający się z rurki szklanej o wysokości 20 cm i średnicy wewnętrznej 35 mm,
cylindra miarowego o pojemności 100 ml i masy uszczelniającej w postaci stopu wosku
z parafiną wykorzystywany jest do badania
a)

wilgotności.

b)

kapilarności.

c)

nasiąkliwości.

d)

przesiąkliwości.

14.

Gęstość pozorną wyraża się w
a)

kg/m.

b)

kg/m

2

.

c)

kg/m

3

.

d)

MPa.

15.

Płytki ścienne poddawane są uderzeniom ciężarka o kształcie gruszkowatym, spadającym
ze stałej wysokości równej 50 cm. Próbkę uznaje się za dobrą, jeżeli uderzenie
ciężarkiem
a)

nie spowoduje żadnych uszkodzeń.

b)

spowoduje powstawanie rys na szkliwie.

c)

nie spowoduje rys na szkliwie, a tylko wgłębienie w kształcie krateru.

d)

spowoduje powstawanie rys na szkliwie oraz wgłębienie w kształcie krateru.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

52

16.

Badanie wytrzymałości na ścieranie płytek ceramicznych przeprowadza się na próbkach
w kształcie
a)

sześcianu o boku 5 cm.

b)

sześcianu o boku 7,1 cm.

c)

walca o średnicy i wysokości 7,1 cm.

d)

prostopadłościanu o bokach 7,1 x 7,1 x wysokość płytki.

17.

Normowe badanie cech zewnętrznych gotowych wyrobów polega na
a)

sprawdzeniu masy.

b)

sprawdzeniu przełomu.

c)

sprawdzeniu nasiąkliwości.

d)

oznaczeniu wytrzymałości na ściskanie.

18.

Ułożenie próbki na płaskiej powierzchni, zmierzenie z dokładnością do 1 mm odchylenia
powierzchni lub krawędzi cegły od płaszczyzny – to sprawdzenie
a)

wymiarów.

b)

wielkości skrzywień.

c)

wichrowatości krawędzi i skrzywień powierzchni.

d)

odchylenia powierzchni bocznych i płaszczyzn cięcia od kąta prostego.

19.

Upuszczając cegłę z wysokości 1,5 m na inne cegły sprawdza się
a)

przełom.

b)

odporność na uderzenia.

c)

liczbę cegieł połówkowych.

d)

pęknięcia, odbicia i zgniecenia.

20.

Dodanie do masy ceramicznej siarczanu magnezu (MgSO

4

) powoduje

a)

zwiększenie nasiąkliwości.

b)

obniżenie gęstości pozornej wyrobów.

c)

zwiększenie porowatości pozornej wyrobów.

d)

powstawanie wykwitów i łuszczenie się powierzchni wyrobów.

21.

Zadaniem szamotu ceglanego dodawanego do masy ceramicznej, jest schudzenie glin
przeznaczonych do wykonywania wyrobów takich jak
a)

pustaki.

b)

rurki drenarskie.

c)

klinkier drogowy.

d)

płytki ceramiczne.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

53

22.

Termometr suchy wskazuje temperaturę 18°C, a termometr mokry 12°C. Na postawie
tych danych oraz na podstawie poniższej tabeli można określić wilgotność względną
ś

rodowiska suszarni, która wynosi

Temperatura suchego termometru

O

C

Różnica
psycho-
metryczna

°

C

10

8

6

4

2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0

95

96

97

97

98

98

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

1,0

67

70

73

77

80

82

84

85

86

87

88

89

90

91

91

91

1,5

51

57

62

67

71

73

76

78

79

80

82

84

85

86

86

86

2,2

32

41

47

53

58

61

64

68

70

72

74

76

78

79

80

81

3,0

10

22

32

38

44

48

53

58

60

63

65

68

70

72

73

74

4,0

-

-

15

22

29

33

39

43

47

51

54

57

60

62

64

68

5,0

-

-

-

9

17

20

25

31

36

40

44

48

51

54

56

58

6,0

-

-

-

-

-

-

12

18

25

30

34

38

42

46

48

51

6,4

-

-

-

-

-

-

-

13

21

26

30

34

39

42

45

47

a)

73%.

b)

48%.

c)

38%.

d)

25%.

23. Za pomocą anemometrów można dokonać pomiarów prędkości strumienia gazowego

w przewodzie w granicach
a)

0,1÷10 m/s.

b)

0,2÷12 m/s.

c)

0,5÷5 m/s.

d)

0,8÷18 m/s.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

54

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ……………………………………………………..

Badanie właściwości technologicznych mas ceramicznych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr

zadania

Odpowiedź

Punkty

1.

a

b

c

d

2.

a

b

c

d

3.

a

b

c

d

4.

a

b

c

d

5.

a

b

c

d

6.

a

b

c

d

7.

a

b

c

d

8.

a

b

c

d

9.

a

b

c

d

10.

a

b

c

d

11.

a

b

c

d

12.

a

b

c

d

13.

a

b

c

d

14.

a

b

c

d

15.

a

b

c

d

16.

a

b

c

d

17.

a

b

c

d

18.

a

b

c

d

19.

a

b

c

d

20.

a

b

c

d

21.

a

b

c

d

22.

a

b

c

d

23.

a

b

c

d

Razem:

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

55

6. LITERATURA

1.

Kordek M.: Technologia ceramiki. Cz. 1. WSiP. Warszawa 1974

2.

Kordek M.: Technologia ceramiki. Cz. 2. WSiP. Warszawa 1977

3.

Kordek M., Technologia ceramiki. Cz. 3. WSiP. Warszawa 1977

4.

Rusiecki A., Raabe J.: Pracownia technologiczna ceramiki. WSiP, Warszawa 1986

5.

Stefańczyk B. (red.): Budownictwo ogólne. Tom 1, Materiały i wyroby budowlane,
Arkady, Warszawa 2007

Czasopismo: Materiały Budowlane