KATEDRA INŻYNIERII MATERIAA
ÓW BUDOWLANYCH
WYDZIAA
BUDOWNICTWA
POLITECHNIKA OPOLSKA
INSTRUKCJA
DO ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO
Materiały budowlane 1
(nazwa przedmiotu)
Temat ćwiczenia:
Badanie wybranych cech spoiw i tworzyw gipsowych
& & & & & & & & .& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
(temat ćwiczenia)
Opracował(a): dr inż. A. Matuszek-Chmurowska
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się metodyką badań wybranych cech spoiw i
tworzyw gipsowych.
Przebieg ćwiczenia
W ramach ćwiczenia należy określić stosunek woda/gips, wykonać badania czasu
wiązania oraz przygotować próbki do badań właściwości mechanicznych (wytrzymałość na
zginanie i ściskanie) spoiw i tworzyw gipsowych. Badania przeprowadza się zgodnie z
opisem przedstawionym w normie PN-EN 13279-2:2006 Spoiwa gipsowe i tynki gipsowe.
Część 2: Metody badań.
Metody wykonywania badań:
Zadanie 1: Oznaczanie stosunku woda/spoiwo metodą zasypywania
Zasada oznaczenia:
Oznacza się masę spoiwa gipsowego w gramach, którym może zostać nasycone 100g
wody podczas zasypywania spoiwem gipsowym.
Wykonanie oznaczenia:
1. Do naczynia szklanego wlać 100g wody i oznaczyć masę m0 z dokładnością do
0,5g.
2. Zasypywać powierzchnię wody równomiernie spoiwem gipsowym tak, aby zaczyn
gipsowy osiągnął pierwsze oznakowanie po 30 s, a po 60 s drugie oznakowanie.
3. Kontynuować zasypywanie do momentu, aż zaczyn gipsowy osiągnie wysokość o. 2
mm poniżej powierzchni wody po czasie 90 ą 10 s.
4. Podczas następnych 20  40 s wsypywać na powierzchnię wody taką ilość spoiwa,
aby całe lustro wody znikło.
UWAGA! Całkowity czas wykonania badania powinien wynosić 120 ą 5 s.
5. Oznaczyć masę m1, z dokładnością do 0,5g.
6. Badanie powtórzyć.
7. Obliczyć średnia masę spoiwa, którym została zasypana woda.
8. Obliczyć stosunek woda/spoiwo R wg wzoru:
100
R =�
m1 -� m0
gdzie:
m0  masa szklanego naczynia + masa wody [g]
m1  masa szklanego naczynia + masa wody + masa spoiwa [g]
2
Zadanie 2: Oznaczanie czasu wiązania spoiw gipsowych metodą nacinania
nożem
Zasada oznaczenia:
Początek czasu wiązania to czas wyrażony w minutach, po którym krawędzie naciętego
nożem placka zaczynu gipsowego nie zlewają się.
Wykonanie oznaczenia:
1. Odważyć ustaloną poprzez metodę zasypywania ilość wody i spoiwa gipsowego.
2. Zanotować czas t0, w którym rozpoczyna się wsypywanie spoiwa do wody.
3. Stale mieszając, wylać zaczyn gipsowy na szklaną płytkę, tak aby uformować 3
placki o średnicy około 100  120 mm i grubości około 5 mm.
4. Nacinać placek (po każdym nacięciu placka należy nóż oczyścić i osuszyć).
5. Nacięcia wykonywać w odstępach nie większych niż 1/20 oczekiwanego czasu
wiązania (około 20 s)
6. dwa placki przeznaczyć do nacięć próbnych, jeden placek do właściwego nacięcia
kontrolnego.
7. Za początek czasu wiązania Ti należy uznać taki moment t1, w którym krawędzie
naciętego nożem placka nie zlewają się.
8. Początek czasu wiązania obliczyć ze wzoru:
Ti = t1  t0
gdzie:
Ti  początek czasu wiązania [min]
t0  czas, w którym rozpoczyna się wsypywanie spoiwa do wody [min]
t1  czas, w którym krawędzie naciętego nożem placka nie zlewają się [min]
3
Zadanie 3: Oznaczanie czasu wiązania spoiw gipsowych metodą Vicata
Zasada oznaczenia:
Głębokość penetracji stożka zanurzeniowego (sondy) w zaprawie gipsowej jest miarą
postępu procesu wiązania. Sposób ten wykorzystywany jest do oznaczenia początku czasu
wiązania.
Wykonanie oznaczenia:
1. Umieścić pierścień Vicata na szklanej próbce tak, aby otwór o większej średnicy
stykał się ze szklaną płytką (rys. 1).
2. Odważyć ustaloną poprzez metodę zasypywania ilość wody i spoiwa gipsowego.
3. Zanotować czas t0, w którym rozpoczyna się wsypywanie spoiwa do wody.
4. Przygotowaną zaprawę przełożyć do pierścienia.
5. Za pomocą prostego narzędzia (linijka, nóż) usunąć nadmiar zaprawy ruchami
przypominającymi piłowanie.
6. Opuścić stożek do powierzchni zaprawy.
7. Zwolnić mechanizm, zanurzając stożek swobodnie w różnych miejscach zaczynu, w
odstępach czasu nie dłuższych niż 1/20 oczekiwanego czasu wiązania (około 20 s).
8. Po każdym zanurzeniu stożek dokładnie oczyścić i wysuszyć
9. Pomiędzy poszczególnymi zagłębieniami zachować odległość co najmniej
12 mm.
10. Zanotować czas t1, w którym zostaje osiągnięta głębokość zanurzenia stożka 22 ą 2
mm
11. Początek czasu wiązania obliczyć ze wzoru:
Ti = t1  t0
gdzie:
Ti  początek czasu wiązania [min]
t0  czas, w którym rozpoczyna się wsypywanie spoiwa do wody [min]
t1  czas, w którym osiągnięto głębokość zanurzenia stożka 22 ą 2 mm ponad szklaną
płytką [min]
4
Rys. 1. Typowy aparat Vicata
5
Zadanie 4: Przygotowanie próbek do badania właściwości mechanicznych
zapraw gipsowych
Część I: Przygotowanie próbek
1. Przygotować zaprawę gipsową, wykorzystując stosunek woda/spoiwo oznaczony
metodą zasypywania
2. Zaprawę przełożyć do uprzednio przygotowanej (lekko naoliwionej) formy.
3. Wstrząsnąć kilka razy formą, w celu usunięcia pęcherzyków powietrza.
4. Nadmiar zaprawy usunąć prostym narzędziem (linijka, nóż) ruchami
przypominającymi piłowanie.
5. Wykonać co najmniej 3 beleczki z zaprawy gipsowej o wymiarach 160x40x40 mm.
6. Beleczki po wyjęciu z form, przechowywać przez 7 dni w temp. 23 ą 2oC i wilgotności
względnej powietrza 50 ą 5%.
7. Następnie wysuszyć je do stałej masy w temperaturze 40 ą 2oC.
8. Po wysuszeniu schłodzić do temperatury pokojowej.
Część II: Wykonanie ćwiczenia
Oznaczanie wytrzymałości na zginanie
1. Badaną próbkę umieścić na rolkach podporowych urządzenia do zginania i wywierać
siłę na beleczkę za pomocą wałka obciążającego
2. Przyłożyć niezbędną siłę do momentu złamania beleczki
3. Zapisać maksymalną siłę nacisku w N
4. Obliczyć średnią wartość z trzech wyników badań w N
5. Wytrzymałość na zginanie PF obliczyć ze wzoru:
PF = 0,00234 �P
gdzie:
PF  wytrzymałość na zginanie [N/mm2]
P  średnia siła potrzebna do złamania próbki do badań [N]
Oznaczanie wytrzymałości na ściskanie
1. Wytrzymałość na ściskanie oznaczyć przez przyłożenie siły na złamane połówki
beleczek, które uzyskano po wykonaniu badania wytrzymałości na zginanie
2. Połówki beleczek umieścić pomiędzy stalowymi płytami dociskowymi, tak aby ściany
beleczek, które przylegały do formy, przylegały do płyt dociskowych powierzchnią
większą niż 40x40 mm
3. Próbki do badań obciążać do momentu pojawienia się spękań
4. Obliczyć średnią wartość z sześciu wyników badań w N/mm2
5. Wytrzymałość na ściskanie Rc obliczyć ze wzoru:
gdzie:
Rc  wytrzymałość na ściskanie [N/mm2]
Fc  maksymalna siła niszcząca [N]
1600  powierzchnia ściskania [mm2]
6
Sprawdzenie z badania powinno zawierać następujące informacje :
�� strona tytułowa wg wzoru,
�� cel ćwiczenia,
�� materiały do badań,
�� metody badań (krótki opis),
�� karta badań zawierająca wyniki badań,
�� obliczenia z oszacowaniem błędu pomiaru,
�� interpretacja wyników badań,
�� wnioski.
Wymagany zakres wiadomości
1) Znajomość instrukcji do ćwiczenia  Badanie wybranych cech spoiw i tworzyw
gipsowych .
2) Wiedza na temat spoiw i tworzyw gipsowych.
3) Umiejętność określania stosunku woda/gips, czasu wiązania oraz wytrzymałości na
zginanie i ściskanie spoiw i tworzyw gipsowych.
Warunki zaliczenia
1) Pozytywna ocena z odpowiedzi ustnej i/lub z sprawdzianu pisemnego,
odbywającego się na początku zajęć,
2) Przedstawienie sprawozdania z ćwiczeń.
Literatura
1. Praca zbiorowa (red. S. Grzeszczyk), Materiały budowlane, TOP, Włocławek 2011
2. Chłądzyński S., Spoiwa gipsowe w budownictwie, DW Medium, Warszawa 2008
3. Kurdowski W., Chemia materiałów budowlanych, Skrypt Uczelniany AGH nr 1698, Kraków 2000.
WYKAZ NORM
PN-EN 13279-2:2006 Spoiwa gipsowe i tynki gipsowe. Część 2: Metody badań.
Uwaga!
1. Na zajęciach laboratoryjnych obowiązuje odzież ochronna (fartuch, ewentualnie rękawice
robocze).
2. Podczas przebywania w laboratorium obowiązuje Regulamin Pracowni i Regulamin BHP
(wywieszone do wglądu przy wejściu do pracowni).
7
KARTA BADANIA
 BADANIE WYBRANYCH CECH SPOIW I TWORZYW GIPSOWYCH
Grupa: & & & & & & & Data wykonania ćwiczenia: & & & & & & & & & & .
Wykonawca: & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ...
(imię i nazwisko osoby wykonującej ćwiczenie)
Wyniki badań:
Zadanie 1: Oznaczanie stosunku woda/spoiwo metodą zasypywania wg PN-EN 13279-2:2006
Nr pomiaru m0 [g] m1 [g]
1
2
3
średnia masa spoiwa z 3 pomiarów
Uwaga: wartości m0 i m1 podać z dokładnością do 0,5 g.
Obliczyć stosunek woda/spoiwo R wg wzoru:
100
R =�
m1 -� m0
gdzie:
m0  masa szklanego naczynia + masa wody [g]
m1  masa szklanego naczynia + masa wody + masa spoiwa [g]
Zadanie 2: Oznaczanie czasu wiązania spoiw gipsowych metodą nacinania nożem wg
PN-EN 13279-2:2006
Nr pomiaru t0 [min] t1 [min] Ti [min]
1
2
Uwaga: wartości t0 i t1 podać z dokładnością do 1 min.
Początek czasu wiązania obliczyć ze wzoru:
Ti = t1  t0
gdzie:
t0  czas, w którym rozpoczyna się wsypywanie spoiwa do wody [min]
t1  czas, w którym krawędzie naciętego nożem placka nie zlewają się [min]
8
Zadanie 3: Oznaczanie czasu wiązania spoiw gipsowych metodą Vicata wg PN-EN 13279-2:2006
Nr pomiaru t0 [min] t1 [min] Ti [min]
1
2
Uwaga: wartości t0 i t1 podać z dokładnością do 1 min.
Początek czasu wiązania obliczyć ze wzoru:
Ti = t1  t0
gdzie:
t0  czas, w którym rozpoczyna się wsypywanie spoiwa do wody [min]
t1  czas, w którym osiągnięto głębokość zanurzenia stożka 22 ą 2 mm ponad szklaną płytką
[min]
Zadanie 4: Przygotowanie tworzywa gipsowego do wykonania badania wytrzymałości na zginanie i
ściskanie wg PN-EN 13279-2:2006
Podpis prowadzącego zajęcia:
& & & & & & & & & & & & & & & & .
9